NL8203028A - Afdichtingsinrichting. - Google Patents

Description

i - 1 - ί N/31.061-dV/kvn

Afdichtingsinrichting

De uitvinding heeft betrekking op een afdichtingsinrichting voor toepassing bij hoge druk en variSrende tern-peratuur voor het vormen van een afdichting tussen de wanden van een axiaal beweegbare klepsteel en een de klepsteel om-5 ringende pakkingbus, welke een poort in zijn bodem bezit, waar de klepsteel doorheen tot buiten de pakkingbus loopt.

De klep, waarbij de afdichtingsinrichting volgens de uitvinding kan worden toegepast is van het hoge druk, hoge temperatuur schuifkleptype met gebalanceerde omhooglopende 10 steel, zoals bijvoorbeeld beschreven in de Amerikaanse oc-trooi-aanvragen 833.684 en 697.084.

Het steel-afdichtingsorgaan volgens de onderhavige uitvinding staat in verband met het steel-afdichtingsorgaan volgens de bovengenoemde octrooi-aanvrage 697.084.

15 In de olie- en gasindustrie worden putten geboord met steeds hogere putgat-temperaturen en drukken, waarbij soms in "zure" gasvelden wordt gewerkt, waarbij het put-fluldum relatief hoge percentages bevat. Er zijn de laat-ste tijd afdichtingen ontwikkeld voor olieveldkleppen en put-20 monden, welke relatief goed bestand zijn tegen de aantasting door de gecombineerde invloed van een hogere druk en temperatuur. en het corroderende putfluldum, zoals I^S.

Volgens het Amerikaanse octrooischrift 4.056.272, waarnaar hier wordt verwezen, is een statische afdichting 25 aangebracht tussen een putmond en een hierin ondersteunde pijphanger, welke afdichting is voorzien van een paar afge-knot-kegelvormige elastische metalen ringpakkingen met een althans nagenoeg rechthoekige dwarsdoorsnede, welke plat worden gedrukt door een borgschroef en drukring en zodanig wor-30 den belast, totdat de randen van de metalen ringpakkingen plastisch gaan vloeien of "smeden" tot een metaal-metaal-afdichtingscontact met de parallelle cylindrische wanden van de putmond en de pijphanger. Bij deze statische afdichting is een vervormbare ring met een in eerste instantie ongeveer 35 trapeziumvormige dwarsdoorsnede, welke bijvoorbeeld is ver-vaardigd uit teflon, polyurethaan of rubber, aangebracht tussen de metalen ringpakkingen en wordt deze samengedrukt bij 8203028 ^ - 2 - het vlakmaken van de metalen ringpakkingen tot een recht-hoekige dwarsdoorsnedevorm, waarbij de vervormbare ring in aanraking komt met de wanden van de putmond en de pijphanger. De vervormbare ring van deze statische afdichting dient als 5 een backup-afdichting voor de metalen ringpakkingen voor het geval dat een niet geheel perfecte afdichting door de meta-. len ringpakkingen wordt bereikt, bijvoorbeeld doordat kras-sen of machinemerktekens in de putmond of op de pijphanger aanwezig zijn. De vervormbare ring zal in deze krassen of 10 machinemerktekens vloeien en deze afdichten.

Een bekende afdichting, die zowel voor een dynami-sche als een statische afdichting tussen de steel van een klep en het kleplichaam of de kap wordt toegepast, maakt ge-bruik van afgeknot-kegelvormige elastische metalen ringpak-15 kingen met een rechthoekige dwarsdoorsnede, die in een pak-kingbus om de steel zijn aangebracht, waarbij sasdwlchrin'gen van een meer meegevend materiaal tussen de elastische metalen ringpakkingen zijn aangebracht. De redenen voor de elastische uitvoering van de metalen ringpakkingen, overeenkom-20 stig aan de Belleville-veren, hoewel zij niet uit.. veerstaal maar uit een zachter materiaal zijn vervaardigd, bestaan o.a. hierin, dat (1) de pakkingen een grotere binnendiameter en een kleinere buitendiameter hebben in onbelaste toestand, zodat de afdichtingseenheid gemakkelijk in en uit de pakking-25 bus kan worden genomen zonder dat grote wrijving optreedt tussen de klepsteel of de pakkingbus; (2) de pakkingen zul-len hun aangrijping onder spanning met de steel en de pakkingbus .tijdens het gebruik van de klep behouden, ondanks geringe wijzigingen in de klepafmetingen ten gevolge van 30 bijvoorbeeld temperatuur- en drukvariaties, welke de vervor-ming of spanning op de pakkingen, die in eerste instantie worden opgewekt door het aandraaien van de pakkingvasthouder, enigszins zouden kunnen wijzigen. Met andere woorden, de pakkingen moeten elastisch zijn om hun voorbelasting te be-35 houden.

De bovengenoemde klepsteelafdichting is beschreven in de bovengenoemde Amerikaanse octrooi-aanvrage 697.084 en in een ASME-artikel, getiteld "Seals for Valve Stems and Wellheads in High Pressure - High Temperature Service" door 8203028 #·’ * <1 •v - 3 - H.D.·Morrill en C.W. Meyer, dat is geschreven voor een con-ferentie in Mexico City, 19-24 September, 1976. De hierin-be-schreven afdichting wordt samengedrukt door een van schroef-draad voorziene pakkingvasthouder of -drukstuk, zodat de me-5 talen ringpakkingen plat worden gemaakt en hun binnen- en buitenomtreksranden worden vervormd of "gesmeed" tot een me-taal-metaalafdichtingscontact met het buitenoppervlak van de klepsteel en de wanden van de pakkingbus. De sandwichringen tussen de metalen ringpakkingen worden eveneens vervormd 10 door het samendrukken van de afdichting, zodat deze zich aan-past aan de vorm van de metalen ringpakkingen en in aangrij-ping komt met de steel en de pakkingbus. De pakkingringen dienen derhalve enigszins elastisch te zijn. De beginvervor-ming zal gewoonlijk tot gevolg hebben, dat de sandwichringen 15 een permanente beginvorm aannemen, doch zij zullen enigszins elastisch blijven. Als materialen, die bij dergelijke afdich-tingen voor de sandwichringen kunnen worden toegepast, kun-nen worden genoemd fluorkunststoffen, bijvoorbeeld tetra-fluorethyleenpolymeer en grafietmaterialen. Als materiaal is 20 ook gebruikt tetrafluorethyleenpolymeer, dat is gevuld met tot 15% molybdeendisulfide.

De sandwichringen van de zojuist beschreven klep-steelafdichting vormen dynamische afdichtingen, die in hoofd-zaak gedurende de steelbeweging werkzaam zijn als afdichting 25 tussen de metalen ringpakkingen en de steel, als de metalen ringpakkingen worden verstoord door de beweging van de steel. Dergelijke sandwichringen vertonen tevens de neiging de con-tactzone tussen de steel en de metalen ringpakkingen te sme- · ren door enigszins op de steel af te geven,zodat de wrijving 30 tussen de_steel en de metalen ringpakkingen wordt verkleind.

De sandwichringen zijn tevens smerend, ten einde de wrijving tussen de steel en de sandwichringen en tussen de sandwichringen en de metalen ringpakkingen te verkleinen. De sandwichringen werken verder als backup-afdichting voor de meta -35 len ringpakkingen op dezelfde wijze als de vervormbare rin- * gen bij de afdichting volgens het Amerikaanse octrooischrift 4.056.272, doordat zij in de eventuele krassen of machine-r merktekens op de steel vloeien en deze afdichten.

8203028 ♦ * - 4 -

De uitvinding beoogt een verbeterde inrichting van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen.

Een uitvoeringsvorm van de hierboven beschreven steelafdichting is voorzien van drie metalen ringpakkingen 5 en twee sandwichringen, die hiertussen zijn aangebracht, welke afdichting bekend staat als een "SMT"-type afdichting. Dit type afdichting blijkt een bevredigende steelafdichting te verschaffen voor kleppen met een werkdruk tot 5 1,75.10 kPa bij temperaturen van -29°·- 149°C.

5 10 Bij kleppen met een werkdruk tot 2,07.10 kPa of meer zal het SMT-type afdichting echter niet altijd een bevredigende afdichting van de klepsteel verschaffen onder de omstandigheden, die tijdens bedrijf kunnen optreden. Alleen grafietmateriaal bijvoorbeeld is niet gewenst voor het 15 SMT-type steelafdichting voor kleppen van deze drukklasse, omdat dergelijke materialen de neiging vertonen langs de metalen ringpakkingen te worden geperst bij het vlakmaken van de pakking voor het in werking stellen van de afdichting, aangezien het grafiet begint te extruderen voordat de pak-20 kingen in voldoende mate vlak zijn gemaakt om een afdichting met de klepsteel en de pakkingbus te vormen. Bovendien ver-toont grafietmateriaal de eigenschap dat het wegslijt of weg-erodeert door de beweging van de klepsteel, waarbij het grafiet op de steel wordt afgezet en door de steel langs de 25 pakkingen tot buiten de pakkingbus wordt getransporteerd. Een dergelijke extrusie en wegslijten van het grafietmateriaal 5 bin een bedrijfsdruk van 2,07.10 kPa kan leiden tot een lekkage van het putfluldum langs de afdichting en tot de noodzakelijke vervanging van de grafietring.

30 Ook tetrafluorethyleenpolymeer (TFE) materiaal al leen of een dergelijk materiaal met M0S2 als toeslag, is niet geschikt voor een SMT-type steelafdichting voor kleppen voor 5 een druk van 2,07.10 kPa, omdat een dergelijk materiaal niet altijd een volledige afdichting bij een dergelijke druk kan 35 handhaven, als de klep een vari§rende temperatuur ondergaat. Een klep op een olieveld, waar een fluldum onder hoge druk doorheen kan stromen vanuit een diepe put kan door het fluldum worden verwarmd tot een temperatuur van ongeveer 149°C. Als de doorstroming van het putfluldum door de klep stopt, 8203028 - 5 - ? t *r bijvoorbeeld als de put wordt afgesloten, kan de klep af-koelen tot de omgevingstemperatuur van bijvoorbeeld 21 °C, terwijl als de put weer wordt geopend en het putfluldum weer begint te stromen, de klep weer zal opwarmen tot 149°C. De 5 kleptemperatuur varieert derhalve tussen ongeveer 21 °C en 149°C. Een klepsteelafdichting moet doorlopend bij elke tem-peratuur en bij elk temperatuurvariatie, waaraan de klep tijdens bedrijf wordt blootgesteld/ volledig dicht blijven.

Een SMT-type afdichting met TFE-ringen of met M0S2 gevulde 10 TFE-ringen zal een afdichting vormen voor een putfluldum bij 5 een druk tot 2,07.10 kPa bij de omgevingstemperatuur van bijvoorbeeld 21°c en opnieuw bij een hogere temperatuur van bijvoorbeeld 149°C, doch wanneer de klep wordt blootgesteld aan een thermische variatie vanaf de omgevingstemperatuur 15 tot 149°C en weer terug tot de omgevingstemperatuur/ zal het SMT-type afdichting niet altijd dicht blijven; in bepaalde gevallen zal de afdichting een geringe lekkage vertonen bij een beweging van de klepsteel of bij stationaire klepsteel of in beide gevallen. Hoewel de lekkage kan worden gestopt 20 door een verder aandraaien van het pakkingdrukstuk, zal lekkage opnieuw optreden bij een volgende temperatuurvariatie.

De uitvinding beoogt de bovengenoemde problemen te ondervangen door een betrouwbare klepsteelafdichting te verschaffen, die geschikt is voor kleppen met een werkdruk 5 25 in de orde van grootte van 2,07.10 kPa of meer, waarbij temperatuurvariaties tussen ongeveer -29°C en +149°C moge-lijk zijn. De uitvinding beoogt voorts een dergelijke afdichting te. verschaffen, die dicht zal blijven en niet zal gaan lekken, wanneer deze wordt blootgesteld aan een put- 5 30 fluidum. van 2,07.10 kPa of meer en wanneer de temperatuur van de klep varieert vanaf de omgevingstemperatuur tot ongeveer 149°C en terug naar de omgevingstemperatuur, zonder dat het nodig is om de pakkingvasthouder opnieuw aan te draaien.

35 Voorts beoogt de uitvinding een dergelijke afdich ting te. verschaffen, die eenvoudig, compact en economisch is en gemakkelijk kan worden vervaardigd, gelnstalleerd en on-derhouden. Voorts beoogt de uitvinding een dergelijke afdichting te verschaffen, welke een lage wrijving vertoont, 8203028 11 \ - 6 - duurzaam is en relatief goed bestand is tegen aantasting door fluctuaties en extreme waarden voor de temperatuur, de druk en de chemische activiteit van het putfluldum, waartegen een afdichting wordt gevormd.

5 Volgens de uitvinding is bij een ontlaste hogedrukr.

schuifklep met omhoogstekende steel een metaal-metaal/meege-vend materiaal steelafdichtingsorgaan aangebracht tussen het kapdeel van het klephuis en de klepbedieningssteel en tussen het kamerdeel van het klephuis en de ontlastingssteel. Elk 10 afdichtingsorgaan omvat tenminste δδη afdichtingsstel, dat is voorzien van een paar afgeknot-kegelvormige elastische meta-len ringpakkingen, waartussen twee pasringen zijn aangebracht uit meegevend, taai materiaal met een hoog smeervermo-. gen, bijvoorbeeld tetrafluorethyleenpolymeer, waarbij de ene 15 pasring grenst'aan de ene metalen ringpakking en de andere pasring grenst aan de andere metalen ringpakking. Tussen de pasringen is een kernring aangebracht uit een materiaal, dat een aanmerkelijk kleinere volumetrische uitzetting vertoont bij verwarming dan de pasringen, bijvoorbeeld samengeperst 20 grafiet. De kernring heeft een binnendiameter, die groter is dan de binnendiameter van de pasringen. Tegen de binnenomtrek van de kernring is tussen de kernring en de klepbedieningssteel of de ontlastingssteel een draagring aangebracht, wel-ke van hetzelfde materiaaltype kan-zijn als de pasringen, 25 bijvoorbeeld tetrafluorethyleenpolymeer. Elk afdichtingsstel is in een ringvormige pakkingbus geplaatst in het aangrenzen-de deel van het klephuis, dat zich rondom de steel uitstrekt. Elke pakkingbus is afgesloten door een ringvormig pakking-drukstuk, dat ver genoeg in de pakkingbus is geschroefd om 30 de afgeknot-kegelvormige metalen ringpakkingen vlak te maken, zodat de binnen- en buitenomtrek van elke metalen ringpakking aangrijpt op respectievelijk de steel en de pakkingbus met een voldoende druk om de plastische vervorming te veroorzaken van de binnenomtreksrand aan de concave zijde en de buiten-35 omtreksrand aan de convexe zijde. De sandwichstapel, bestaan-de uit de kernring en de draagring, die tussen de pasringen zijn geplaatst, wordt vervormd, zodat deze zich aanpast aan de vorm van en nagenoeg alle ruimte opvult tussen de vlakge-maakte metalen ringpakkingen. Het volume van de kernring be- 8203028

- } I

> - 7 - draagt ongeveer §Sn derde van het totale volume van de sand-wichstapel.

Tijdens bedrijf van de klep zal tijdens een tempe-ratuurcyclus de afdichting volledig dicht blijven, waarbij 5 de voorbelasting blijft gehandhaafd, zonder dat het pakking-drukstuk opnieuw moet worden aangedraaid. Het klepsteel-af-dichtingsstel volgens de uitvinding kan ook worden toegepast voor het afdichten van borgschroeven en in andere situaties, waarbij. ten opzichte van elkaar beweegbare delen, die bloot-10 staan aan temperatuurcycli, moeten worden afgedicht gedurende en na de beweging.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van detekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding is weergegeven.

15 Fig. 1 is een verticale doorsnede van een klep, waarbij een uitvoeringsvorm van de afdichtingsinrichting volgens de uitvinding is toegepast.

Fig. 2A en 2B tonen gedeeltelijk weergegeven door-sneden volgens hetzelfde vlak als fig. 1 op een vergrote 20 schaal, waarin een uitvoeringsvorm van het bedieningssteel-afdichtingsorgaan volgens de uitvinding zichtbaar is, waarbij de afgeknot-kegelvormige metalen ringpakkingen zijn afgericht van de druk binnen de klep, waartegen een afdichting moet worden gevormd. Fig. 2B toont het afdichtingsorgaan, zoals 25 dit in de klep is gelnstalleerd voordat het wordt gespannen door het aandraaien van het pakkingdrukstuk. Fig. 2A toont het steelafdichtingsorgaan in gespannen toestand.

In fig. 1 is een klep weergegeven,die is voorzien van een hoi huis met een kamerdeel 21 en een kapdeel 23, dat 30 hierop is bevestigd door middel van tapeinden 25 en moeren 27. Het kapdeel 23 is ten opzichte van het kamerdeel 21 afgedicht door een geschikte, door druk in werking gestelde pakking 29. Zittingen 31, 33, die aan het binneneinde van doorgangen 35, 37 zijn gemonteerd, werken samen met een paar, 35 met poorten uitgevoerde schuiven 39, 41, welke de doorstro-ming van een fluldum, bijvoorbeeld water,olie of gas, door de klep regelen. Een afdichtingsmateriaal is opgeslagen in reser-soirs 43, 45, welk afdichtingsmateriaal automatisch via de verdeeldoorgangen 47, 49 wordt toegevoerd aan de grensvlakken 8203028 - 8 - tussen. de schuiven en de zittingen en tussen de zittinghal-zen en het klephuis, teneinde een afdichting bij deze grensvlakken tot stand te brengen.

De schuiven 39, 41 worden heen en weer verplaatst 5 door een ongeveer cylindrische bedieningssteel 51 tussen een gesloten stand, welke in fig. 1 is weergegeven, waarin een doorstroming van een fluldum door de doorgangen 35, 37 wordt voorkomen, en een open stand, waarin een dergelijke doorstroming mogelijk is en waarin de schuifpoorten 53, 55 in 10 lijn liggen met de poorten. 57, 39 in de zittingen 31, 33.

Het boveneinde van de bedieningssteel 51 steekt uit uit het kamerdeel 21 en loopt via een poort 61 in de kap 23. Een af-dichtingsorgaan 63 volgens de uitvinding vormt een afdichting tussen de steel 51 en een ongeveer cylindrische pakkingbus 15 65, die in de kap 23 is gemonteerd. Het afdichtingsorgaan wordt in de pakkingbus 65 samengeperst door een pakkingdruk-stuk 67, dat in een van schroefdraad voorziene hals 69 aan de bovenzijde van de kap 23 is geschroefd. Een aftappoort 71 wordt gebruikt voor de controle op lekkage van fluldum tussen 20 de steel 51 en de poort 61 na het terugbrengen van de steel.

De buitenzijde van de kaphals 69 is eveneens van schroefdraad voorzien en werkt samen met een hierop ger- ^ , schroefde lagerkap 73. Een bedieningsmoer 75 is op het van schroefdraad voorziene bovendeel 77 van de bedi.eningjssteel 25 51 geschroefd en bezit een flens 79, welke zich tussen een bovenste en onderste axiaal druklager 81 respectievelijk 83 bevindt. Het onderste druklager 83 is in aanraking met de bovenzijde van een vulring 85, die op de bovenzijde van het pakkingdrukstuk 67 is geplaatst. Het bovenste druklager 81 30 is in aanraking met de binnenkant van de bovenzijde van de lagerkap 73. Een handwiel 87 bezit een niet-cirkelvormige opening 89, die past over een overeenkomstig gevormd gedeelte 81 van de bedieningsmoer 75. Het handwiel 87 wordt op zijn plaats gehouden door een vasthoudmoer 93, die op het boven-35 einde van de bedieningsmoer 75 is geschroefd.Een aftappoort 95 maakt het mogelijk, dat fluldum kan ontsnappen tussen het schroefdraadgedeelte 77 van de steel 51 en de bedieningsmoer 75 door.

Een ongeveer cylindrische ontlastingssteel 97 is 8203028 ► - 9 - verbonden met de ondereinden van de schuiven en strekt zich via een poort 99 tot buiten de klepkamer uit. Een afdich-tingsorgaan 101 volgens de uitvinding vormt een afdichting tussen de ontlastingssteel 97 en een ongeveer cylindrische 5 pakkingbus 103 in het klephuis. Het afdichtingsorgaan 101 is samengeperst in de pakkingbus 103 door een onderste pak-kingdrukstuk 10.5,. dat in-een van - schroef draad voorziene bus 107 is geschroefd, welke coaxiaal verloopt met de poort 99 en de pakkingbus 103. Een aftappoort 109 wordt gebruikt voor 10 de controle op lekkage van fluldum tussen de ontlastingssteel 97 en de poort 99 door, als het vergrote gedeelte aan het boveneinde van de ontlastingssteel volledig tegen de ring-vormige zitting in het klephuis om de poort 99 aan ligt. Een onderste kap 111 is op het klephuis bevestigd door schroeven 15 113 en bedekt het onderste pakkingdrukstuk 105 en het onder- einde van de balanssteel*97.

Als het handwiel 87 wordt gedraaid, draait de be-dieningsmoer 75, waardoor de bedieningssteel 51 de schuiven 39, 41 ornheog of omlaag verplaatst, waarmee de steel is ver-20 bonden door de naaf 115. Hierdoor wordt de balanssteel 97, die met de schuiven is verbonden door een naaf 117, omhoog of omlaag bewogen. Er treedt derhalve een axiale beweging op van de stelen 51, 97.ten opzichte van de bijbehorende af-dichtingsorganen 93, 101. De afdichtingsorganen 73, 101 moe-25 ten dicht blijven voor, tijdens en na een dergelijke axiale beweging.

De afdichtingsorganen 63, 101 zijn op dezelfde wij-ze uitgevoerd, zodat er slechts §§n nader behoeft te worden beschreven-. Volgens de fig. 2A en 2B omvat het afdichtings-30 orgaan 63 een bovenste afdichtingsstel 119 en een onderste afdichtingsstel 121. Een basisverloopring 123 is op de bodem van de ringvormige pakkingbus 65 aangebracht onder het onderste afdichtingsstel 121. De bodem van de basisverloopring 123 ligt in §dn vlak met en is correlatief met de bodem van de 35 pakkingbus. Een drukstukverloopring 125 is aangebracht tussen het ondervlak 127 van het pakkingdrukstuk 67 en het bovenste afdichtingsstel 119. Het bovenvlak van de drukstukverloopring 125 ligt in §Sn vlak met en is correlatief met het ondervlak 127 van het pakkingdrukstuk 67. Een tussenliggende verloop- 8203028 v - 10 - ring 129 is tussen de beide afdichtingsstellen 119, 121 aan- gebracht. Het bovenvlak van de basisverloopring 123, het on- dervlak van de drukstukverloopring 125 en het boven- en ondervlak van de tussenliggende verloopring 129 hebben een 5 afgeknotte kegelvorm met de gewenste kegelhoeken voor de vor- men van de afdichtingsstellen 119, 121 in de uiteindelijke gemonteerde positie. In dit verband wordt opgemerkt, dat fig. 2B het afdichtingsorgaan weergeeft, zoals dit in de klep is gelnstalleerd, doch voordat het afdichtingsorgaan in 10 werking is gesteld door het aandraaien van het pakkingdruk- - stuk; fig. 2A toont het in werking gestelde afdichtingsor- * gaan, waarbij het pakkingdrukstuk verder in de van schroef-draad voorziene opening is geschroefd en de afdichtingsstellen en de verloopringen zich in hun uiteindelijke ge-15 monteerde posities bevinden. Zoals hierna nog nader wordt toegelicht, zijn de metalen ringpakkingen van de afdichtingsstellen sterker conisch uitgevoerd, d.w.z. zij hebben een kleinere kegelhoek in de ontspannen toestand volgens fig. 2B dan in de uiteindelijke werktoestand volgens fig. 2A. Desge-20 gewenst kan Sen van de verloopringen of kunnen beide verloopringen 123, 125 worden weggelaten, in plaats waarvan de bodem van de pakkingbus en/of het_ondereinde van het druk-stuk 67 worden uitgevoerd met een afgeknot-kegelvormig opper-vlak met de gewenste kegelhoek en grootte. Indienzij worden 25 toegepast moeten de verloopringen 123, 125 en de verloopring 129 uit een betrekkelijk hard materiaal worden vervaardigd, ) zoals bijvoorbeeld staal 41&0. Het klephuis en de kap be-hoeven slechts te worden vervaardigd uit een staal, dat ge-woonlijk voor hogedrukkleppen wordt toegepast.

30 De afdichtingsstellen 119, 121 zijn onderling ge- lijk, zodat er slechts Sin nader behoeft te worden beschre-ven. Het afdichtingsstel 119 is voorzien van een paar afge-knot-kegelvormige metalen ringpakkingen 131, waartussen twee identieke pasringen 133 zijn aangebracht. De pasringen 35 133 zijn vervaardigd uit een taai, meegevend, massief smerend materiaal met een kleinere elasticiteitsmodulus dan de metalen ringpakkingen 131. De ene pasring grenst aan de ene metalen ringpakking, terwijl de andere pasring grenst aan de andere metalen ringpakking.

8203028 - 11 -

Een kernring 135 is tussen de beide pasringen 133, geplaatst. De kernring 135 heeft een kleinere volumetrische thermische uitzettingsco§f£iciSnt dan de pasring 133. De binnendiameter van de kemring 135 is groter dan de binnen-5 diameter van de pasringen .133. Op de binnenomtrek van de kernring 135 is tussen deze ring 135 en de klepbedienings-steel 51 een lagerring 137 aangebracht uit een taai, meege-vend, vast smerend materiaal, dat van hetzel'fde type kan zijn als het materiaal van de pasringen 133. De lagerring 137 zit 10 met een schuifpassing in de opening in de kemring 135..

De metalen ringpakkingen 131 hebben in hun'ont- . spannen toestand een ongeveer rechthoekige dwarsdoorsnede, welke ongeveer een hoek van 30° maakt met de horizontaal.

De kegelhoek van de pakkingen 131 in de ontspannen toestand 15 is derhalve ongeveer 120°. De pakkingen 131 hebben in de ontspannen toestand een radiale speling ten opzichte van de steel 51 en de pakkingbus 65, zodat noch de steel noch de pakkingbus zal worden.beschadigd bij het installeren van de pakkingen 131 in de klep. De pakkingen 131 kunnen gewoon op 20 hun plaats vallen. Bij het in-<werking stellen van het af-dichtingsorgaan door het aandraaien van het pakkingdrukstuk, worden de pakkingen vlak gemaakt, zodat de binnendiameter van elke pakking wordt verkleind en de buitendiameter van elke pakking wordt vergroot in zodanige mate, dat de binnen-25 omtreksrand aan de concave zijde van elke pakking en de buitenomtreksrand aan de convexe zijde van elke pakking worden vervormd of "gesmeed", d.w.z. dat zij plastisch gaan vloeien tot een · metaal-metaalafdichtingsaanraking met de steel respectievelijk de pakkingbus. Teneinde de stelen niet 30 te schaven of te beschadigen dienen de metalen ringpakkingen te worden vervaardigd uit een zachter materiaal dan de klep-stelen. De klepstelen kunnen bijvoorbeeld zijn vervaardigd uit K Monel, doch ook een vergelijkbare staalsoort kan worden toegepast. Bij voorkeur is de steel voorzien van een 35 harde bekleding, bijvoorbeeld een wolfraamcarbide-bekleding met een dikte van 75-150 Ja, , zodat de hardheid en de duur-zaamheid van de steel zijn vergroot. Een dergelijke bekleding zou de hardheid van de steel vergroten van ongeveer 30 tot ongeveer 6 0 Rockwell. De metalen ringpakkingen dienen een vol- 8203028 - 12 - doende vervormbaarheid te bezitten, waardoor een smeden van de omtreksranden door een hoge druk mogelijk is, teneinde de metaal-metaalafdichting te verkrijgen en dienen een voldoen-de sterkte te bezitten om de hoge voorbelasting en de tijdens 5 bedrijf optredende putfluldumdrukken te kunnen weerstaan. Zij kunnen bijvoorbeeld zijn vervaardigd uit onthard (austeni-tisch) roestvrijstaai, zoals roestvrijstaal No. 316, of een ander metaal. zoals koolstofstaal of een staallegering. Om de mogelijkheid op afschaven of beschadigen van de stelen verder 10 te verkleinen, i£ de binnenomtreksrand aan de concave zijde van elke pakking afgerond, bij voorkeur met een straal, die ongeveer gelijk is aan de helft van de pakkingdikte, bijvoorbeeld een straal van 0,5 mm voor een pakking met een dik-te van 1 mm. In de vlakke toestand maken de metalen ringpak-15 kingen 131 een hoek van ongeveer 15° met de horizontaal, over-eenkomende met een kegelhoek van ongeveer 150°, in overeen-stemming met de afgeknot-kegelvormige vlakken van de verloop-ringen 123, 125 en 129, welke eveneens een hoek van ongeveer 15° met de horizontaal maken. Hoewel de metalen ringpakkingen 20 bij voorkeur afgeknot-kegelvormig zijn, kunnen ook andere vormen voor de metalen ringpakkingen worden toegepast.

Het materiaal, dat wordt gebruikt voor de pasringen 133 en de lagerring 137, dient een lage wrijvingcoSfficiSnt te bezitten, d.w.z. het dient een zeer glad materiaal te zijn. 25 Het materiaal van de pasringen 133 en de lagerring 137 dient tevens een voldoende sterkte en taaiheid te bezitten, zodat het onder een hoge druk Sdn geheel blijft vormen, en dient bestand te zijn tegen de chemische activiteit van het fluldum, dat door de klep wordt geregeld, en dient bestand te zijn te-30 gen de temperaturen die tijdens bedrijf kunnen optreden, bijvoorbeeld varigrend van 150°C tot -30°C. Het materiaal dient tevens voldoende meegevend of elastisch te zijn om in zeer kleine spleten te vloeien, welke aanwezig kunnen blijven tussen de metalen ringpakkingen en de steel en de pakkingbus 35 ten gevolge van krassen of machinemerktekens op de steel of de pakkingbus, of tussen de metalen ringpakkingen en het opnieuw aangrenzende steeloppervlak tijdens en na het ver-plaatsen van de steel. Spleten van het laatstgenoemde type kunnen bijvoorbeeld optreden omdat gedurende en na het ver- 8203028 - 13 - plaatsen van de steel de binnenomtrekken van de metalen ring-pakkingen niet direct en misschien niiraner verder plastisch zullen gaan vloeien ter aanpassing aan het nieuw-aangrenzende steeloppervlak. Het materiaal van de pasringen en de lagerring zal in dergelijke zeer kleine spleten vloeien en deze 5 afdichten. De pasringen en de lagerring kunnen derhalve wor-den beschouwd als afdichtingsringen. Geschikte materialen voor de pasringen 133 en de lagerring 137 zijn bijvoorbeeld tetrafluorethyleenpolymeer, dat bijvoorbeeld onder het merk "Teflon" en "Moly-Teflon" wordt verkocht, dat overeenkomt met 10 Teflon doch tot 15% molybdeendisulfide (MoS2) bevat. Een ge-schikt gebleken materiaal bevat 5 gew.% MoS2 en 95 gew.% TFE en wordt verkocht door de Allied Chemical Company onder de aanduiding No. 2021.

* Het materiaal, dat voor de kernring 135 wordt ge-._ 15 bruikt, dient evenals het materiaal voor de ringen 133, 137 een voldoende sterkte te bezitten om de hoge druk, die nodig is voor de voorbelasting van de afdichting,te weerstaan en dient tevens bestand te zijn tegen de chemische activiteit van het putfluldum, waartegen een afdichting moet worden ge-20 vormd, en dient bestand te zijn tegen de temperaturen binnen het temperatuurbereik, dat tijdens bedrijf kan optreden, bijvoorbeeld van 150°C tot -60°C.

De verdere eigenschappen van de kernring 135 kunnen het best worden toegelicht aan de hand van de door aan-25 vraagster ontdekte oorzaak van de lekkage van het SMT-type afdichting bij hoge drukken en extreme temperatuurvariaties? hoewel uiteraard de hier beschreven afdichting het lekkage-probleem oplost onafhankelijk van de theorie van de werking hiervan.

30 De lekkage bij het SMT-type steelafdichting, waar- bij TFE of met MoS0 gevulde TFE-ringen worden gebruikt bij Δ 5 een druk in het gebied van 2,07.10 kPa na een temperatuur-variatie, is blijkbaar het gevolg van een gedeeltelijk ver-lies van de voorbelasting van de afdichting. Vergelijk het 35 verlies van de voorbelasting bij een zuiver elastomeerpakking volgens het bovengenoemde ASME-artikel. Als het SMT-type afdichting voor het eerst wordt gevormd of in werking wordt gesteld, wordt een mechanische drukkracht op de afdichting uitgeoefend door het aandraaien van het pakkingdrukstuk, zo- 8203028 - 14 - dat de afdichting in sterkere mate wordt gespannen dan het zou worden gespannen door de hoge druk van het putfluldum. Wanneer een klep met het SMT-type steelafdichting vanaf de omgevingstemperatuur tot 149°C wordt verwarmd, trachten de 5 TFE-ringen uit te zetten, doch kunnen dit niet in een aan-merkelijke mate doen,aangezien zij aan alle zijde althans nagenoeg zijn ingesloten door metalen, welke minder snel uit-zetten dan de TFE-ringen. Hierdoor neemt de voorbelastingsspanning op de afdichting toe ten opzichte van de oorspron-10 kelijke waarde, d.w.z. voor de verwarming. Als de klep af-koelt tot de omgevingstemperatuur, neemt de voorbelastings-spanning niet alleen af vanaf de verhoogde waarde, die bij de verwarming werd bereikt, doch wordt lager dan de oorspron-kelijke waarde. Dit wordt blijkbaar veroorzaakt door de ene 15 of de andere of misschien beide van de volgende effecten.

Als de klep wordt verwarmd tot ongeveer 149°C, kan de verhoogde spanning boven de reeds hoge voorbelastingsspanning op de afdichting en de omgevende metaalstructuur, welke wordt veroorzaakt door de thermische expansie van de TFE-ringen, 20 een geringe permanente vervorming of zetting, d.w.z. meege-ving, veroorzaken van de omringende metaalstructuur, zodat. het volume wordt vergroot, dat door de afdichting in beslag wordt genomen, wanneer de afdichting weer afgekoeld is tot de omgevingstemperatuur, waarbij de spanning op de afdichting af-25 neemt tot onder de voorbelastingswaarde. Alternatief of misschien cumulatief zouden de TFE-ringen, wanneer deze ringen , worden. gespannen tot een. verhoogde waarde ten gevolge van de thermische expansie bij het verwarmen van de klep tot 149°C, een permanente vervorming kunnen ondergaan verder dan 30 die welke wordt veroorzaakt door de voorbelastingsspanning, d.w.z. zij zouden een verdere samendrukking kunnen ondergaan, welke gehandhaafd blijft als de klep is afgekoeld tot de omgevingstemperatuur, hetgeen een spanningsontlasting in de TFE-ringen tot gevolg heeft, welke de invloed van de samen-35 drukkende werking op de afdichting van het pakkingdrukstuk enigszins vermindert. Hierdoor zou na een temperatuurvariatie het pakkingdrukstuk weer moeten worden aangedraaid om de juiste voorbelasting te herstellen. Zonder een dergelijk op-nieuw aandraaien zou de klep niet meer zijn afgedicht tegen 8203028

V

- 15 - een druk in de orde van grootte van 2,07.105 kPa en zou een geringe lekkage kunnen optreden.

Volgens de uitvinding wordt nu een deel van het bij voorkeur toegepaste TFE of met MoS2 gevulde TFE-materiaal 5 tussen de metalen ringpakkingen van het SMT-type steelafdich-ting vervangen door een materiaal, dat bij verwarming een re-latief kleine uitzetting vertoont in vergelijking met het TFE of MoS2 gevulde TFE-materiaal. Bij voorkeur wordt dit materiaal met lage thermische uitzetting gevormd door de kern-10 ring 135, die aan zijn aan de metalen ringpakkingen en de steel grenzenden zijden is afgesloten door de pasringen 133 en de lagerring 137. De kernring 135 moet derhalve een volume-trische thermische uitzettingscoefficidnt hebben, die kleiner is dan die van de ringen 133, 137. Een geschikt materiaal 15 voor de kernring 135 is samengeperst grafiet, zoals dit bij-voorbeeld wordt verkocht onder het merk "Grafoil", zie het Amerikaanse octrooischrift 3.404.061. Gemeend wordt, dat de volumetrische thermische uitzettingscodfficidnt van bijvoor-' beeld TFE aanmerkelijk groter is dan die van Grafoil en wel 20 verscheidene malen groter, hoewel preciese waarden niet aan aanvraagster bekend zijn. Gepubliceerde gegevens geven echter aan, dat Grafoil, dat wordt vervaardigd in de vorm van dunne flexibele gelaagde vellen of banden, een lineaire uitzettings- -5 coefficient heeft van ongeveer -0-.02 x 10 in/in°F. in rich- 25 tingen parallel aan de grafietlagen, d.w.z. in de lengte en de breedte over een temperatuurbereik van 21-1094°C en van -5 • ongeveer 1.5 x 10 in/in°F. in een richting loodrecht op de

Jagen, d.w.z. in diktefichting, over een temperatuurbereik van 21-2200°C. TFE heeft een liniaire uitzettingsco§fficiSnt • -5 30 van ongeveer 7.0 - 10.0 x 10 in/in°F over een temperatuurbereik van 25-260°C. Voor massieve materialen bedraagt de volumetrische thermische uitzettingscoefficidnt ongeveer drie

<L

maal de lineaire thermische uitzettingscoSfficidnt ( zie The Handbook of Chemistry and Physics, 48e druk, biz. F-90, 35 Chemical. Rubber Co. 1967). Indien wordt aangenomen, dat Grafoil bij verwarming volumetrisch zou uitzetten met een coefficient, overeenkomende met drie maal de grootste van de bovengenoemde waarden voor lineaire uitzetting, zou nog steeds minder dan dSn vierde van de volumetrische uitzetting zijn, 8203028 Γ - 16 - die bij verwarming wordt verwacht voor TFE, bij verwarming van de klep van een temperatratuur van ongeveer 25 °C tot 149°C.

De stapel ringen, die tussen de metalen ringpakkin-gen zijn geplaatst en die hierna worden aangeduid als de 5 sandwichstapel, welke stapen bestaat uit de kernring 135 met de aan de binnenomtrek hiervan aangebrachte lagerring 137 en de pasringen 133, die aansluiten op de boven- en onderzijde van de ringen 135, 137, wordt vervormd, om deze in overeen-stemming te brengen met de vorm van en althans nagenoeg alle 10 ruimte te doen opvullen tussen de metalen ringpakkingen, zo-als deze in de werkstand plat liggen. De ringen van de sandwichstapel hebben oorspronkelijk een rechthoekige dwarsdoor-snede, maar kunnen in een pers worden vervomd, voordat zij in de klep worden gelnstalleerd, zodat de in de rechterhelft 15 van fig. 2 afgeknotte kegelvorm wordt verkregen, welke overeenkomt met de afgeknot-kegelvormige oppervlakken van de verloopringen 123, 125 en 129, waartegen de metalen ringpakkingen worden platgedrukt. Als alternatief kunnen de ringen van de sandwichstapel in hun oorspronkelijke vorm met 20 rechthoekige dwarsdoorsnede worden gelnstalleerd en tot de afgeknotte kegelvorm worden vervormd bij het in werking stel-len van de afdichting.

Het materiaal, waarvan de spanningsontlastingsring 135 is vervaardigd kan de vorm hebben van een Grafoil-band, 25 die strak wordt gewikkeld en wordt samengeperst tot een mas-sieve eindloze ring. Een dergelijke band kan van het type zijn, dat door de Union Carbide Corporation wordt verkocht onder de naam Grafoil Ribbon-Pack en dat is beschreven in Union Carbide Corporation's Technical Information Bulletin 30 No. 524-204, waarvan een kopie hieraan is toegevoegd als

Appendix I. Een ring van strakgewikkeld Grafoil Ribbon-Pack-materiaal, dat is samengeperst, vertoont zijn grootste ther-mische uitzetting in radiale richting, wanneer een dergelijke ring in de pakkingbus om de steel wordt gelnstalleerd, d.w.z. 35 in de richting van de steel en de pakkingbus. Als alternatief kan de ring. 135 worden gesneden uit een vel Grafoil of uit een aantal op elkaar gestapelde vellen Grafoil. Het commerci-eel verkrijgbare Grafoil kan slechts tot ongeveer 70% zijn samengeperst, maar kan volledig, d.w.z. 100% worden samengeperst in een pers, voordat het wordt gelnstalleerd, zoals 8203028 - 17 - hierboven is beschreven, of op zijn plaats in de klep bij het in werking stellen van de afdichting.

De pasringen 135 zijn in axiale richting dunner dan de ring 135 en de ring 137, welke ongeveer dezelfde axiale 5 dikte hebben als de ring 135 volledig is samengeperst, maar radiaal breder zijn dan de ring 135 of 137. De gecombineerde radiale breedte van de ringen 135 en 137 is ongeveer gelijk aan die van de ringen 133. De ringen 133 en 137 dienen een nauwe schuifpassing te hebben op de steel bij het installeren 10 van de sandwichstapel in de klep. Als de sandwichstapel wordt samengedrukt bij het in werking stellen van de afdichting, worden de binnenomtrekken van de ringen 133, 137 steviger te-gen de steel 51 gedrukt, terwijl de buitenomtrekken van de ringen 133 en 135 stevig tegen de wanden van de pakkingbus 15 65 worden gedrukt.

Hoewel in de tekening twee afdichtingsstellen 121 zijn weergegeven, is gebleken dat reeds §έη afdichtingsstel een bevredigende afdichting verschaft. Het tweede afdichtingsstel, dat het verst is verwijderd van het fluldum, waar-20 tegen een afdichting moet worden gevormd, is aangebracht als noodafdichting voor het geval het afdichtingsstel faalt. Als andere nood-,of backup-afdichtingsmaatregel is een doorgang 139 in de kap 23 gevormd, welke in lijn ligt met en in ver-binding staat met een doorgang 141 in de tussenliggende ver-25 loopring 129, als de afdichting in werking is gesteld. De doorgang 139 staat tevens in verbinding met een inspuitstuk 140, dat is aangebracht in een schroefdraadbus aan de buiten-zijde van de kap 23. Een ringvormige groef 143, die in verbinding staat met de doorgang 139, is in de wand van de pak-30 kingbus 65 gevormd,terwijl een ringvormige groef 145, die in verbinding staat met de doorgang 141, is gevormd in de bin-nenomtrek van de tussenliggende verloopring 129. Als de af-dichtingstellen 119, 121 zouden falen, kan een afdichtings-materiaal via het inspuitstuk 140 en de doorgangen 139, 141 35 in de groeven 143, 145 worden geinjecteerd, zodat een nood-of backup-afdichting om de pakkingbus respectievelijk de steel wordt verkregen.

Het afdichtingsorgaan volgens de uitvinding wordt voorbelast door het aandraaien van het pakkingdrukstuk tot 8203028 - 18 - een spanning, die aanmerkelijk hoger is dan de spanning, welke naar verwachting zal worden uitgeoefend door de flul-_i.

dumdruk tijdens het bedrijf van de klep.. Een gebruikelijke voorbelastingsspanning voor. de steelafdichting voor een klep 5 volgens fig. 1, welke een werkdruk van 2,07.10 kPa heeft, 5 5 bedraagt 2,59.10 kPa.

Wanneer een klep met het steelafdichtingsorgaan volgens de uitvinding bijvoorbeeld door het door de klep stromende fluldum wordt verwarmd vanaf de omgevingstempera-tuur van bijvoorbeeld 2J °C.· tot ongeveer -149°C en vervolgens 10 weer wordt afgekoeld tot de omgevingstemperatuur, is geen verder aandraaien van het pakkingdrukstuk noodzakelijk. De oorspronkelijke voorbelasting wordt derhalve gehandhaafd on-:; . danks temperatuurvariaties. Dit wordt blijkbaar veroorzaakt .0.. door het feit, dat de spanning boven de oorspronkelijke 15 voorbelastingsspanning, welke wordt veroorzaakt door de thermische uitzettingspoging van het materiaal tussen de me-talen ringpakkingen 131, niet voldoende groot is om een per-v manente vervorming of zetten te veroorzaken van de omringende metaalstructuur van de klepdelen, die grenzen aan de afdich-20 ting, ten gevolge van de lagere thermische uitzetting van de kernring 135 in vergelijking met de pasringen 133 en de lagerring 137. Om dezelfde reden is de door de verwarming ver-oorzaakte extra -spanning blijkbaar voldoende laag, zodat een verdere permanente vervorming of samendrukking van de ringen 25 133, 137 wordt vermeden, hetgeen op zijn beurt een verlies van de voorbelastingsspanning voorkomt als de ringen 133, 137 ontspannen bij het afkoelen.

Gebleken is, dat het beschreven steelafdichtingsorgaan volgens de uitvinding een goede afdichting verschaft 30 bij een druk van 2,07.10 kPa en een temperatuurvariatie van -29°C tot +149°C, zonder dat een extra aandraaien van het pakkingdrukstuk nodig is, als de pasringen 133 en de lagerring 137 zijn vervaardigd uit met 5% MoS2 gevuld TFE en de kernring 135 is vervaardigd uit Grafoil en wanneer het volu-35 me van de spanningsontlastingsring 135 ongeveer §§n derde van het totale volume van de sandwichstapel bedraagt. Dit . houdt in, dat bij de voorkeursuitvoeringsvorm het totale volume van de pasringen 133 en de lagerring 137 ongeveer 8203028 - 19 - twee maal het volume van de kernring 135 bedraagt. Het mate-riaal van de pasringen 133 zal niet langs de metalen ring-pakkingen 131 worden geperst bij het in werking stellen van de afdichting en zal de kernring 135 van Grafoil hiertussen 5 opsluiten gedurende het in werking stellen van de afdichting, waardoor wordt voorkomen dat het materiaal hiervan langs de pakkingen 131 wordt geperst voordat de pakkingen de metaal-metaal afdichtingen vormen op de steel en de pakkingbus. Voorts verkleint de lagerring 137 uit met 5% M0S2 gevuld ^ 10 ,TFE op de binnenomtrek van de kernring 135, de wrijving tus-sen de steel en het steelafdichtingsorgaan en voorkomt een sterke slijtage van de kemring. Een kernring van Graf oil met zijn lage thermische uitzetting, welke aan zijn drie zijden, die grenzen aan de steel en de metalen pakkingen, is bedekt 15 met met 5% MoS2 gevulde TFE-ringen en waarbij de ring van Grafoil ongeveer de helft van het totale volume van de met 5% MoS2 gevulde TFE-ringen heeft, verdient de voorkeur bij de sandwichstapel volgens de uitvinding. Uiteraard kunnen 00k andere volumes voor de ringen van de sandwichstapel een goede 20 werking vertonen, terwijl 00k andere materialen voor de ringen van de sandwichstapel kunnen worden toegepast.

Hoewel volgens de fig. 1, 2A en 2B de kegels van metalen ringpakkingen en de ringen van de sandwichstapel zijn afgekeerd van de druk, waartegen een afdichting moet worden 25 gevormd, komen bij het vormen van een afdichting tussen pa-rallelle oppervlakken de binnen- en buitenomtrekken van de afdichting op overeenkomstige wijze in aangrijping hiermee, zodat de afdichting omkeerbaar is. De kegels van de metalen ringpakkingen en de ringen van de sandwichstapel kunnen bij-30 gevolg als alternatief naar de af te dichten druk zijn toe-g'ericht. Ook behoeven de ringen 133, 137 niet als afzonder-lijke ringen te zijn uitgevoerd. Zij kunnen bijvoorbeeld zijn uitgevoerd als een uit §Sn stuk bestaande cylindrische ring met een groef, die in het midden van de buitenomtrek is ge-35 vormd, d.w.z. een ring met een U-vormige dwarsdoorsnede. De ring van Grafoil kan dan op zijn plaats in de groef worden gesnapt, voordat installatie in de klep plaatsvindt.

De uitvinding is niet beperkt tot het in het voor-gaande beschreven uitvoeringsvoorbeeld, dat binnen het kader 8203028 v - 20 - der uitvinding op verschillende manieren kan worden gevari-eerd.

8203028

Claims (13)

1. Afdichtingsinrichting voor toepassing bij hoge druk en varigiende temperatuur voor het vormen van een afdich-ting tussen de wanden van een axiaal beweegbare klepsteel en een de klepsteel omringende pakkingbus, welke een poort in 5 zijn bodem bezit, waar de klepsteel doorheen tot buiten de pakkingbus loopt, gekenmerkt door een eerste en een tweede elastische metalen ringpakking, welke pakkingen in de pakkingbus om de klepsteel zijn aangebracht, en door een ringvormig meegevend afdichtingsorgaan, dat tussen de 10 beide pakkingen in de pakkingbus om de klepsteel is aangebracht, welk afdichtingsorgaan is voorzien van een eerste en een tweede ringvormig gedeelte van taai, meegevend materiaal, welke gedeelten respectievelijk grenzen aan de eerste en de tweede pakking, en van een kerngedeelte, dat tussen het eer-15 ste en het tweede ringvormige gedeelte is aangebracht en dat bestaat uit een materiaal met een lagere thermische uitzet-tingscogfficignt dan het materiaal van het eerste en het tweede ringvormige gedeelte.

2. Inrichting volgens conclusie 1,met het 20 kenmerk, dat het materiaal van het eerste en het tweede ringvormige gedeelte een lage wrijvingscogfficignt bezit.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, m e t het kenmerk, dat het materiaal van het eerste en het tweede ringvormige gedeelte bestaat uit tetrafluorethy-25 leenpolymeer, terwijl het materiaal van het kerngedeelte bestaat uit samengeperst grafiet.

4. Inrichting volgens conclusie 3,met het kenmerk, dat het materiaal van het eerste en het twee-ringvormige gedeelte voorts bestaat uit tot ongeveer 15% 30 molybdeendisulfide.

5. Inrichting volgens ggn der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het eerste en het tweede ringvormige gedeelte bestaan uit pasringen, die af-dichtend aangrijpen op de steel en de pakkingbus, terwijl 35 het kerngedeelte bestaat uit een kernring met een binnen-diameter, die groter is dan de buitendiameter van de steel, en voorts een lagerring omvat van een taai, meegevend materiaal, die aan de binnenomtrek van de kernring is aangebracht 8203028 * - '22 - tussen de kernring en de steel.

6. Inrichting volgens conclusie 5, m e t h e t kenmerk, dat de lagerring van hetzelfde materiaal als de pasringen is vervaardigd.

7. Inrichting volgens conclusie 6, m e t h e t k e n m e r k, dat de kernring en de lagerring tezamen al-thans nagenoeg alle ruimte tussen de beide pasringen in axiale richting in beslag nemen, alsmede alle ruimte tussen de steel en de pakkingbus in radiale richting.

8. Inrichting volgens conclusie 5, 6 of 7, met het kenmerk, dat het volume van de kemring onge-veer de helft bedraagt van het totale volume van de pasringen en de lagerring..

9. Inrichting volgens δδη der voorgaande conclu-.. . 15 sies, met het kenmerk, dat de thermische uitzet- tingscoSfficiSnt van het materiaal- van het kerngedeelte min-. der dan de SSn vierde bedraagt van het materiaal van het eerste en het tweede ringvormige gedeelte.

10. Inrichting volgens conclusie 1,geken- 20. e r k t door middelen voor het samendrukken van de eerste en de tweede ringpakking, zodat de pakkingen gedeeltelijk vlak worden gemaakt en hun binnen- en buitenomtreksranden worden gesmeed tot een afdichtende metaal-metaalaangrijping op de steel en de pakkingbus, welke middelen tevens het eer- 25 ste en het tweede ringvormige gedeelte van het afdichtings-orgaan afdichtend doen aangrijpen op de steel en de pakkingbus.

11. Inrichting volgens conclusie 10,met het kenmerk, dat het kerngedeelte ringvormig is uitgevoerd, 30 waarbij de radiale buitenomtrek aan de pakkingbus grenst, terwijl de binnendiameter groter is dan de buitendiameter van de steel, waarbij het afdichtingsorgaan een derde ringvormig gedeelte omvat van een taai, meegevend materiaal, dat tussen het kerngedeelte en de steel is aangebracht.

12. Inrichting volgens conclusie 11,met het kenmerk, dat het eerste, het tweede en het derde ringvormige gedeelte bestaat uit tetrafluorethyleenpolymeer, terwijl het kerngedeelte bestaat uit samengeperst grafiet.

13. Inrichting volgens conclusie 11,met het 8203028 5 ^ -23- « k e n in e r k, dat het eerste, het tweede en het derde ring-vormige gedeelte is samengesteld uit een materiaal, dat be-staat uit 95% tetrafluorethyleenpolymeer en 5% molybdeendi-sulfide, terwijl het kerngedeelte is samengesteld uit samen-5 geperst grafiet, waarbij het eerste, het tweede en het derde ringvormige gedeelte en het kerngedeelte althans nagenoeg alle ruimte tussen de metalen ringpakkingen, de steel en de pakkingbus in beslag nemen, als de pakkingen zijn samenge-drukt, waarbij het kerngedeelte een volume heeft, dat gelijk 10 is aan έδη derde van het totale volume van deze ruimte. 8203028