NL8004192A - Lantaarnring in het bijzonder voor een pakkingbus. - Google Patents

Description

- 1 - , -Γ«« Ν.Ο. 29.312

Lantaarnring in het bijzonder voor een pakkingbus.

Bij diverse inrichtingen zoals pompen, ventilatoren, menginrich-tingen of andere processen uitvoerende inrichtingen, waarbij een roterende as aanwezig is met bijbehorende schoepen om een medium in beweging te brengen, is het noodzakelijk asafdichtingen toe te passen om lekkage van 5 medium vanaf rondom het bewegende orgaan te verhinderen. Afdichtingen zijn vooral nodig, wanneer de inrichting dure of gevaarlijke media verwerkt, of bij inrichtingen waarbij het te behandelen medium een hogere druk heeft.

In het algemeen worden drie soorten afdichtinrichtingen gebruikt, 10 nl. pakkingbussen, mechanische afdichtingen en labyrintafdichtingen.

Geen van deze inrichtingen voorkomt volledig lekkage, maar zij zijn in staat om lekkage tot een minimum terug te brengen of te regelen. Bij andere inrichtingen, waarbij geen lekkage van medium in het proces getolereerd kan worden, wordt een nietgiftig medium toegevoerd naar de 15 afdichting om in het proces te stromen.

De onderhavige uit-vinding is, hoewel in zekere mate nuttig bij alle hierboven genoemde afdichtinrichtingen, in het bijzonder geschikt voor pakkingbussen, welke een afdichting vormen rond een roterende as of in sommige gevallen een heen en weer bewegende as. De pakkingbus 20 bestaat in hat algemeen uit een kamer, gelegen in een stationair orgaan, dat de as omgeeft. Een ringvor mige ruimte is aanwezig tussen de as en de wand van de kamer, waardoor de as passeert en de ringvormige ruimte is ingericht om pakkingmateriaal op te nemen, dat kan bestaan uit koord of ringen van inert materiaal, zoals bijvoorbeeld asbest, dat een smeer-25 middel bevat zoals grafiet. Wanneer de pakking stijf is gecomprimeerd om de as gaat deze mediumdoorgang door de pakkingbus tegen en verhindert toch niet dat de as draait of heen en weer beweegt. Bij vele toepassingen wordt de pakking in afdichtende toestand gehouden door een volgring of pakkingdrukker, die progressief wordt aangedrukt in de bus 30 door een van een flens voorziene kap of pakkingmoer, wanneer de pakking slijt om een gewenste compressie van de pakking in stand te houden.

De as moet een glad oppervlak hebben, zodat deze de pakking niet slijt, zelfs wanneer de druk van de pakking in aanzienlijke mate de kracht overheerst, die nodig is om de as te roteren of de as op andere wijze 35 te bewegen. Een pakkingbus moet zelfs onder de ideale omstandigheden mediumlekkage niet verhinderen en in feite wordt de goede werking van de pakkingbus in vele gevallen vergemakkelijkt door een kleine mate van lekkage door de pakkingbus. Dit is het geval wanneer het medium in het 8004192 - 2 - proces, dat mag weglekken of een speciaal aan de pakkingbus toegevoerd medium, dat in het proces mag weglekken, een goed smeermiddel is.

Bij toepassingen, waarbij het gewenst is ieder verlies aan medium te voorkomen en een onschadelijk medium moet worden toegeveord aan de 5 pakkingbus, kan op gunstige wijze een lantaarnpakkingdrukker bij de pakkingbus worden toegepast. In het algemeen wordt een lantaarnpakkingdrukker gevormd door een ring, die is ingericht om de as op te nemen, waarbij het geheel bestaande uit lantaarnpakkingdrukker en as is opgenomen in de kamer van de pakkingbus met pakking aan iedere zijde van 10 de lantaarnpakkingdrukker. Bij sommige bekende inrichtingen heeft de lantaarnring in dwarsdoorsnede een H-vormige gedaante met door de poot van de H gebGorcfe gaten in een richting loodrecht op de hartlijn van de as, waarbij de binnenomtrek van de ring de as opneemt en de buitenomtrek van de ring in aanraking is mét het binnenoppervlak van de pakkingbus.

15 De wand van de kamer van de pakkingbus draagt een leiding, welke medium toevoert naar of afvoert van de lantaarnring. Bijvoorbeeld kan een onschadelijk medium worden toegevoerd naar de lantaarnring om te stromen langs de as vanaf de lantaarnring en door de pakking. Ook is het mogelijk bij bepaalde toepassingen een vacuum uit te oefenen op de pakking-20 busleiding om naar de lantaarnring stromend medium te verwijderen.

Een lantaarnring wordt ook gebruikt om toegang te verschaffen voor een medium, dat gebruikt moet worden om slijtende deeltjes weg te spoelen uit de pakkingbus naar het proces om te verhinderen dat de deeltjes de pakking bereiken, waar zij de pakking zouden kunnen vernielen en/of de 25 as zouden kunnen beschadigen. Het door middel van een lantaarnring toegevoerde medium is ook nuttig om de as en de pakking te koelen gedurende de werking van de inrichting, die behoort bij de as.

Uit het Amerikaanse octrooischrift 1.830.286 zijn lantaarnringen bekend, waarbij het aan de lantaarnpakkingdrukker toegevoerde medium door 30 de gaten in de poot van de ring stroomt en vandaar zowel naar binnen als naar buiten vanaf de lantaarnring, zodat een deel van het medium naar voren stroomt om binnentreden van procesmedium en slijtende deeltjes in de pakkingbus te verhinderen en een deel van het medium naar achteren stroomt en wegloopt uit de achterzijde van de pakkingbus. Het medium wordt 35 in het algemeen toegevoerd naar de lantaarnpakkingdrukker met een verhoogde druk, zodat het medium-verlies uit de achterzijde van de pakkingbus een verlies van medium betekent evenals een verlies aan energie die nodig is om het, medium aan de lantaarnring toe te voeren. Om dit verlies tot een minimum terug te brengen moet de pakkingmoer of het volg- 8004192 Λ - 3 - orgaan zo stijf mogelijk worden aangedraaid, zonder dat daarbij de werking onmogelijk wordt gemaakt. De grotere compressie van de pakking resulteert echter vanzelfsprekend in een grotere warmteopwekking door wrijving en een grotere kans op beschadiging van de as en de pakking.

5 Tot nu toe bestaat er geen lantaarnring die in staat is de medium- stroming in de ene richting vanaf de lantaarnring maximaal te maken, terwijl naar keuze de grootte van de mediumstroming vanaf de ring langs de as in tegengestelde richting wordt verminderd, zonder buitensporige compressie van de pakking.

10 De onderhavige uitvinding verschaft een lantaarnring, welke bij voorbeeld gebruikt kan worden bij een pakkingbus, waarbij middelen aanwezig zijn om de stroming van medium, die wordt toegelaten tot de lantaarnringkamer, overwegend te richten in de ene gekozen richting langs de as.

15 Verder verlaagt het gebruik van lantaarnringen volgens de uitvinding in aanzienlijke mate de totale hoeveelheid spoelvloeistof, die nodig is voor een bevredigende werking van de pakkingbus, vanwege de beperkte stromingssnelheid in de ene richting en in de meeste gevallen is een vermindering van de compressie van de pakking mogelijk, waardoor de 20 warmteopbouw wordt verminderd en de kans op beschadiging van de as.

De werkzame levensduur van de pakking wordt daardoor vergroot.

De onderhavige uitvinding heeft ook betrekking op een inrichting die bruikbaar is , in die gevallen waarin het hoofddoel van de lantaarn-ringdrukker is het verschaffen van koeling voor de pakking en waarbij het 25 gewenst is de hoeveelheid in het proces toegevoerde vloeistof tot een minimum terug te brengen, hetzij vanwege de aard van het procesmedium of eenvoudigweg omdat de toevoer van meer medium aan het proces de hoeveelheid later te behandelen medium vergroot, waarbij de hoofdstroming van het medium is gericht vanaf de lantaarnpakkingdrukker langs 30 de as en naar de atmosfeer.

In het kort gezegd is de onderhavige uitvinding gericht op een lantaarnringinrichting, bestemd om gebruikt te worden bij een medium-afdichtinrichting, bestaande uit pakkingbussen, die gebruikt worden voor het verhinderen van mediumlekkage om roterende assen. Lantaarnringen 35 volgens de onderhavige uitvinding omvatten in het algemeen een ring met eerste en tweede op afstand van elkaar gelegen zijden met eerste en tweede centrale openingen daarin respektievelijk en een binnenomtreks-vlak en een buitenómtreksvlak, waarbij de ring is ingericht om opgenomen te worder/in een cilindrische kamer met zijn langsas evenwijdig 8004192 - 4 - aan de langsas van de cilinder. Eerste*, en tweedeflensmiddelen van in hoofdzaak dezelfde lengte strekken zich radiaal naar buiten uit vanaf en rondom een deel van de omtrek van het buitenoppervlak van de ring op afstand van elkaar langs de langsas van de ring, zodat de buitenomtrek 5 van de eerste en tweede flensmiddelen in aanraking zijn met het binnen-oppervlak van de cilindrische kamer, zodat een eerste ringvormige kamer wordt gevormd rondom een deel van de buitenzijde van de ring tussen het buitenoppervlak van de ring, het binnenoppervlak van de cilinder en de eerste en tweede flensmiddelen, waarbij eerste binnenste in omtreks-10 richting verlopende groefmiddele.n aanwezig zijn van een bepaalde breedte met een maximumdiameter die groter is dan de diameter van de eerste ringopening , rondom het binnenoppervlak van de ring naast de eerste opening naar de ring, waarbij de diameter van de eerste opening zodanig is gekozen, dat een as roteerbaar daarin kan worden opgenomen. Verder 15 zijn radiaal naar binnen uitstrekkende flensmiddelen van een bepaalde diepte opgesteld binnen de ring naast de binnenwand van de eerste groef-middelen, die zich uitstrekken rondom een deel van de binnenomtrek van de ring om een centrale opening in de ring te begrenzen met een diameter die kleiner is dan de diameter van de eerste opening en die de as ro-20 teerbaar kunnen opnemen, waarbij de binnendiameter van de ring tussen de flens en de tweede opening van de ring groter is dan de diameter van de opening die wordt begrensd door de flens, welke ook geschikt is om de as roteerbaar op te nemen, terwijl eerste openingsmiddelen in verbinding staan met de eerste kamer en de groefmiddelen en tweede open-25 ingsmiddelen in verbinding staan met de eerste kamer en het binnenoppervlak van de ring tussen de flensmiddelen en de tweede zijde.

Het zal duidelijk zijn, dat andere inrichtingen volgens de uitvinding voor de vakman duidelijk zullen zijn na het lezen van de hierna volgende beschrijving, waarin aan de hand van de tekening een uit-30 voeringsvoorbeeld van de uitvinding is weergegeven.

Figl 1 is een een perspektivisch aanzicht, gedeeltelijk in doorsnede van een uitvoerinfvorm van een lantaariéigens de uitvinding; en fig. 2 is een doorsnede van een pakkingbus, die een toepassing 35 toont van de lantaarnring volgens fig. 1.

Eerst wordt verwezen naar fig. 1. De lantaarnring 1, bijvoorbeeld uit kunststof of metaal, wordt in hoofdzaak begrensd door een cilindrische wand 2, waarbij flenzen 3 en 4 zich radiaal naar buiten uitstrekken vanaf de wand 2 op een in hoofdzaak gelijke en gekozen afstand 800 4 1 92 - 5 - langs de wand 2 om een cilindrisch kanaal te begrenzen. Wanneer vervolge ns de binnenwand van de ring 1 wordt beschouwd, dan is een groef 11 gesneden in de binnenwand naast een eerste zijde 5 van de ring 1 en wordt begrensd door naar buiten hellende wanden 7 en 8, die elkaar 5 snijden in een V-vormige snijlijn 11a, waarbij de straal van de groef wordt weergegeven door de pijl 6d. Eén opening naar de wand 2 wordt begrensd door een lip 9, die op gunstige wijze is aangebracht aan de zijde 5. Ten opzichte van een longitudinale hartlijn 6 wordt de inwendige straal van de lip aangeduid door de lijn 6e.

10 Aan de binnenste rand van de wand 7 is een naar binnen gerichte flens 12 aangebracht, die zich naar binnen uitstrekt in de ring 1 over een voorafbepaalde afstand, waarbij de binnenstraal van de flens 12 wordt weergegeven door de radiuslijn 6b. De straal 6b is in de meeste gevallen de kleinste van alle stralen en levert een minimale speling 15 met de as, die bij de ring behoort.

Zoals is weergegeven in fig. 1 is een binnenwandsegment 13 met een straal 6a die groter is dan de straal 6b aangebracht in het deel van de ring 1 tussen de flens 12 en de tweede zijde 14 van de ring 1.

Volgens de uitvinding zijn openingen 16 met een gekozen diameter 20 aangebracht op afstand van elkaar rondom de ring 1 om in verbinding te treden met oppervlak 2 en de groef begrensd door de wand organen 7 en 8, waarbij iedere opening 16 een hartlijn 17a heeft, die een voorafbepaalde hoek 17b maakt met een dwarsas 17c van de ring 1, zodat op gunstige wijze de hartlijn 17a van iedere opening 16 is gericht naar 25 de zijde 5 van de ring 1.

Op dezelfde wijze zijn openingen 18 met een voorafbepaalde diameter aangebracht op afstand van elkaar rondom de ring 1 om een verbinding te vormen met het oppervlak 13, waarbij de hartlijn 19a van iedere opening een voorafbepaalde hoek 19c maakt met een dwarsas 19b van de ring 30 1.

Nu wordt verwezen naar fig. 1, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van een toepassing van de ring 1 wordt getoond in een cilindrische pakkingbus 22, welke pakkingbus een afdichting kan vormen voor een as 21, die zich uitstrekt door een wand 24, bijvoorbeeld een pomphuis , 35 waarbij het einde van de as 21 is verbonden met een waaier, of wanneer de wand 24 de wand is van een tank kan het einde van de as 21 verbonden worden met een mengblad.

De as 21 strekt zich uit over de lengte van de pakkingbus 22 en door de opening 23 van de wand 24. De as 21 wordt zoals getoond opge- 8004192 -0- nomen door de ring 1, waarbij de ring is opgesteld in de kamer, die wordt begrensd door de pakkingbus 21, waarbij de diameter van de flenzen 3 en 4 zodanig zijn gekozen, dat de flenzen het binnenoppervlak van de pakkingbus 22 met speling omgrijpen.

5 Zoals is weergegeven is de ring 1 ongeveer in het midden van de langsas van de pakkingbus 22 opgesteld en zijn aan de binnenzijde gelegen pakkingringen 24a aanwezig tussen de ring 1 en een tapse eindwand 26 van de pakkingbus 22, terwijl aan de buitenzijde gelegen pakkingringen 24b aanwezig zijn tussen de ring 1 en de buitenzijde van de pakkingbus 10 22.

Opgemerkt wordt dat in het getoonde voorbeeld compressie van de pakking de binnenste pakkingring 24c in aanraking brengt met de tapse wand 26 van de pakkingbus 22, waardoor de ring radiaal naar binnen tegen de as 21 wordt gedrukt. Op gunstige wijze maken de lantaarnringen 15 volgens de uitvinding een afdichtwerking mogelijk bij lagere compressie van de pakking, waardoor de zijdelingse kracht op het roterende orgaan bij opstellingen zoals getoond in fig. 2, kan worden verminderd.

In het getoonde voorbeeld is een volgorgaan 27 aanwezig met een samenwerkende opening 28 voor het roteerbaar opnemen van de as 21.

20 Het volgorgaan 27 is ingericht om in een open einde 28 van de pakkingbus 22 opgenomen te worden om daarin in langsrichting te bewegen, zodat het binnenste einde van het volgorgaan 27 in aanraking is met de pakkingringen 24a en 24b en deze comprimeert door ringen 24b in langsrichting langs de as 21 te bewegen.

25 Het volgorgaan 27 is voorzien van een van openingen voorzien flens 29, die kan samenwerken met openingen van een flens 31 van de pakkingbus 22, waarbij bevestigingsorganen, zoals bouten en moeren 32 en 34 aanwezig zijn, zodat het aandraaien van moeren 33 ervoor zorgt dat het volgorgaan 27 de pakkingringen 24a en 24b comprimeert.

30 Een mediuminlaat, bijvoorbeeld een van schroefdraad voorziene ope ning 34, bevindt zich in de zijwand van de pakkingbus 22 met een daaraan bevestigede leiding 36, bijvoorbeeld met behulp van schroefdraad, om een bepaalde vloeistofstroom 38 toe te laten naar een ringvormige kamer 37, die wordt begrensd tussen de flenzen 3 en 4, de binnenwand van 35 de pakkingbus 22 en het opper-vlak 2 van de ring 1. Het medium stroomt van de kamer 37 via leidingen 18 naar de ringvormige kamer 39, die wordt begrensd tussen het oppervlak 13 van de ring 1 en het buitenoppervlak van de as 21, naar de aan de buitenzijde gelegen pakkingringen 24b.

Op dezelfde wijze stroomt medium door de leiding 16 naar de ringvormige 800 4 1 92 9 N.

- 7 - kamer, die wordt begrensd tussen de zijwanden 7 en 8 en het oppervlak van de as 21 en lekt weg naar de aan de binnenzijde gelegen pakkingringen 24a via de ringvormige ruimte tussen de lip 9 en de as 21.

Hoewel niet altijd noodzakelijk, is het in bepaalde gevallen nuttig 5 wanneer de leidingen 16 en 18 hellen ten opzichte van de dwarsas van de ring 1 in de respektievelijke stromingsrichting van de mediumstromen, zodat het medium geschikt is gericht bij uitstoten uit de respektievelijke leidingen om mediumturbulentie te vermir deren en een grotere betrouwbaarheid te verkrijgen, alsmede een betere regeling van de vloei-10 stofstroming.

Bovendien hellen de wanden 7 en 8 om een V-vormige zijwand te vormen zoals is getoond teneinde het mogelijk te maken dat de medium-stroom wordt gericht naar de ringvormige opening tussen de ring 9 en de as 2, zodat zowel de kinetische als de statische enrgie van de medium-15 stroom nuttig gebruikt worden voor het verkrijgen van een gewenste uniforme lekstroom door de openingen. Volgens een ander kenmerk van de uitvinding kan de diameter van de openingen 16 en 18 voor het afgeven van medium naar de pakking 24a en 24b, bepaald worden in relatie tot de relatieve verhouding van vloeistofstroom die gewenst wordt in iedere rich-20 ting, bijvoorbeeld een verhouding 3 ί 1.

In het getoonde voorbeeld is de diameter van de leidingen 16 groter dan de diameter van de leiding 18 om een grotere mediumstroom te verkrijgen naar de pakking 24a. Het zal duidelijk zijn, dat de relatieve stromingssnelheden ook afhan-kelijk zijn van de relatieve spelingen 25 tussen de lip 9 en het oppervlak 13 en de as 21.

Het zal duidelijk zijn dat in het in fig. 2 getoonde voorbeeld de ring 1 zodanig is opgesteld, dat primair een mediumstroming wordt gevormd naar de pakkingringen 24a en de konstruktie waarvan de wand 24 een deel is. 1 Het zal duidelijk zijn, dat door de ring 1 om te keren primair medium 30 gericht kan worden naar de pakkingringen 24b en naar de atmosfeer via het volgorgaan 27.

Zoals hierboven reeds is vermeld, worden de relatieve mediumstromen ook bepaald door de relatieve speling tussen de ring 9 en het oppervlak 13 en de as 21. Ook de inwendige diameter van de flens 12 wordt zoveel 35 mogelijk verkleind teneinde de mediumstroming langs de flens te verminderen om te zorgen voor de gewenste relatieve mediumstroming vanaf ieder einde van de ring 1.

Het zal duidelijk zijn, dat andere opstellingen binnen het kader van de uitvinding mogelijk zijn.

800 41 92

Claims (7)

1. Lantaarnring, bestemd om gebruikt te worden in een cilinder, welke een as kan opnemen, waarbij de as kan bewegen binnen de cilinder en op afstand is opgesteld van de zijwanden daarvan met zijn langsas evenwijdig aan de langsas van de cilinder, teneinde een ringvormige 5 pakkingkamer te begrenzen binnen de cilinder, met het kenmerk, dat de lantaarnring omvat: a) een ring met een buitenoppervlak, een binnenoppervlak en eerste en tweede in axiale richting op afstand van elkaar gelegen zijwanden van een gekozen buitendiameter, die kleiner is dan de binnendiameter van de 10 cilinder met een binnenoppervlak met een diameter, die kleiner is dan de buitendiameter van de as en die de as kan opnemen om de ring gericht te houden op de as, waarbij eerste groefmiddelen van een bepaalde diameter zijn gesneden in het binnenoppervlak van de ring naast de eerste zijwand en waarbij een lip van gekozen diameter, die kleiner is dan de 15 diameter van de as, zich bevindt tussen de groef en de eërste zijwand, die een eerste opening naar de ring begrenst, b) eerste en tweede flensmiddelen van dezelfde lengte die zich op afstand van elkaar evenwijdig uitstrekken radiaal in buitenwaartse richting vanaf en rondom een deel van het buitenoppervlak van de ring, zodat 20 een deel van de buitenomtrek van de eerste en tweede flensmiddelen zodanig samenwerken met het binnenoppervlak van de cilinder, dat een eerste ringvormige kamer wordt begrensd door de eerste en tweede flensmiddelen, het binnenoppervlak van de cilinder en het buitenoppervlak van de ring, c) radiaal naar binnen verlopende binnenste flensmiddelen van een bepaalde 25 diepte, die zijn opgesteld binnen de ring tussen de binnenrand van de eerste groefmiddelen en de tweede zijwand en die zich uitstrekken rondom een deel van de binnenomtrek van de ring om een centrale opening in deze ring te begrenzen van een diameter die groter is dan de diameter van de as en die is ingericht om de as op te nemen, 30 d) tenminste één eerste leiding die in verbinding staat met de groefmiddelen en de eerste ringvormige kamer voor het tot standbrengen van een mediumstroming daartussen, en e) tenminste één tweede leiding die in verbinding staat met het deel van het binnenoppervlak van de ring tussen de binnenste flensmiddelen en de 35 eerste ringvormige kamer. 800 4 1 92 - 9 - *

2. Lantaarnring volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de diameter van de eerste leiding groter is dan de diameter van de tweede leiding.

3. Lantaarnring volgens conclusie 1, met het kenmerk, 5 dat de eerste leiding zich uitstrekt langs een as onder een scherpe hoek ten opzichte van een dwarsvlak van de ring naar de eerste zijde van de ring.

4. Lantaarnring volgens conclusie l, met het kenmerk, dat de tweede leiding zich uitstrekt door de ring vanaf de eerste ring- 10 vormige kamer naar het binnenoppervlak van de ring tussen de binnenste flensmidelen en de tweede zijde zich uitstrekt langs een as onder een scherpe hoek ten opzichte van een dwarsas van de ring naar de tweede zijwand.

5. Lantaarnring volgens conclusie 1, met het kenmerk, 15 dat de diameter van de centrale opening kleiner is dan de diameter van de eerste opening.

6. Lantaarnring volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de groefmiddelen een V-vormige dwarsdoorsnede hebben.

7. Lantaarnring volgens conclusie 1, met het kenmerk, 20 dat de diameter van de centrale opening kleiner is dan de diameter van het binnenoppervlak van de ring tussen de binnenste flensmiddelen en de tweede zijde. 800 4 1 92