DE3127523A1

DE3127523A1 - Stopfbuchspackung

Info

Publication number: DE3127523A1
Application number: DE19813127523
Authority: DE
Inventors: Günther 7030 Böblingen Genthe
Original assignee: Hecker Werke & Co KG Spez GmbH
Current assignee: Hecker Werke & Co KG Spez GmbH
Priority date: 1981-07-11
Filing date: 1981-07-11
Publication date: 1983-01-27

Description

Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Stopfbuchspackung aus einem Aramidgarn-Geflecht nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Stopfbuchspackungen sind bekannt. Die Verwendung von Aramidfasern bzw. von aus Fasern hergestelltem Aramidgam (Aramid ist eine Kurzbezeichnung für aromatische Polyamide) tritt in letzter Zeit überall dort in den Vordergrund, wo man die Verwendung von Asbestgarn, das herkömmlicherweise für Stopfbuchspackungen eingesetzt wurde, aus Gründen des Umweltschutzes vermeiden will. Der Nachteil des Aramidgarnes liegt jedoch in seinem höheren Preis, obwohl seine physikalischen und chemischen Eigenschaften (Verschleißfestigkeit, Säurebeständigkeit, thermische Beständigkeit, niedriger Reibwert) es an sich als Material für Stopfbuchspackungen sehr geeignet erscheinen lassen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Stopfbuchspackung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Nachteil des höheren Preises von Aramidgarn durch geeignete Maßnahmen ausgeglichen wird, die jedoch die Funktionsfähigkeit der Stopfbuchspackung nicht beeinträchtigen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Geflecht einen Glasfaserkern umgibt. Weiterhin betrifft die Erfindung verschiedene vorteilhafte Weiterbildungen.
Die Ausbildung der Stopfbuchspackung derart, daß das Aramidgarn-Geflecht einen Glasfaserkern umgibt, sichert an den Stellen des abdichtenden Kontaktes mit Dichtflächen die Vorteile des Aramids, während gleichzeitig der Glasfaserkern im Inneren die Funktionen hohe Festigkeit, chemische Beständigkeit sowie Wärmebeständigkeit und Schmiermittelspeicher übernimmt. In den kapillaren Zwischenräumen zwischen den einzelnen Fasern des Glasfaserkerns können Zusätze (Schmiermittel, Trockengleitmittel, Füllstoffe, Bindemittel) aufgenommen werden. Je nach Ausbildung des Glasfaserkerns (Schnur aus verdrillten Fäden, Geflecht, parallele Fasern) ergeben sich unterschiedliche Festigkeitseigenschaften.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung derartiger Stopfbuchspackungen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es stellen dare Figur 1 einen Querschnitt durch eine Dichtung, die mit Hilfe einer Stopfbuchspackung abgedichtet ist; Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II; Figur 3 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stopfbuchspackung; Figur 4 eine Schrägbilddarstellung des Stranges 21 der Stopfbuchspackung 4; Figur 5 eine Schrägbilddarstellung des Stranges 20 der Stopfbuchspackung 4.
Fig. 1 und 2 zeigen zur Verdeutlichung der Problemstellung einen typischen Anwendungsfall von Stopfhuchspackungen.
In der Nut 1 eines Bauteils 2 wird eine Welle 3 mit Hilfe einer Stopfbuchspackung 4 abgedichtet. Die Stopfbuchspackung 4 wird durch geflochtene Stränge gebildet 40, 41, die um die Welle 3 herumgelegt sind und mit schräg abgeschnittenen Enden 5 oder mit rechtwinklig zur Ringebene und parallel zur Ring-Mittelachse verlaufenden Schnittflächen 7 aneinander stoßen. Im Betrieb werden die Stopfbuchspackungen in Richtung der eingezeichneten Pfeile 6 durch (nicht gezeigte) -Spannmittel unter Spannung gehalten, so daß auch in radialer Richtung eine Kraft gegen die abzudichtenden Flächen der Nut 1 bzw. der Welle 3 wirksam wird.
Ein solcher Strang, aus dem eine derartige Stopfbuchspackung erfindungsgemäß hergestellt wird, ist in Fig. 3 dargestellt. Der Strang 10 weist einen Glasfaserkern 11 auf, der von einem Geflecht 12 umgehen ist. Das Geflecht 12 besteht in an sich bekannter Weise aus Aramidfaser-Garn und wird auf üblichen Flechtmaschinen hergestellt. Bei den als Material für derartige Geflechte verwendeten Aramiden handelt es sich um Polyamide aus aromatischen Diaminen und Arylendicarbonsäuren. Die Aramide haben eine hohe thermische Beständigkeit, Festigkeit und Elastizität, niedrige Dehnung, gute Formstabilität, hohe Vewschleißfestigkeit und chemische Beständigkeit.
Der bereits eingangs erwähnte Nachteil der Aramidfaser bzw. daraus hergestellter Garne zur Herstellung solcher Geflechte liegt im Preis. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch ausgeglichen, daß lediglich als äußerer Mantel des Stranges 10 das Geflecht 12 aus Aramidgarn eingesetzt wird, während der von dem Mantel umflochtene Kern durch Glasfasern gebildet wird. Der Glasfaserkern 11 kann sowohl aus parallel laufenden Flächen, ebenfalls aus einem Geflecht, oder einer verdrillten. Schnur aus mehreren Fasern bestehen. Der Vorteil der Verwendung von Glasfasern liegt darin, daß sowohl ihre mechanische Festigkeit als auch ihre Temperaturbeständigkeit etwa derjenigen der Aramidfasern, aus denen das Garn des Geflechtes 12 hergestellt ist, entspricht, so daß diese Materialien miteinander kompatibel sind. Die Verwendung von Fasern, sei es als parallel liegende Fasern, sei es als geflochtener, gewebter oder verdrillter Strang, bietet die Möglichkeit, daß die Hohlräume zwischen den Fasern Schmierstoffe, Trockengleitmittel, Füllstoffe, Bindemittel, etc. aufnehmen können, d.h. als Speicher für zusätzliche Materialien dienen können. Die Eindringtielfe dieser Materialien kann man durch die Temperatur und den Druck beim Tränken der Glasfasern variieren bzw. bestimmen. Als Schmiermittel, mit denen der Kern getränkt werden kann, kommen Öle, Fette, Paraffine oder Gemische hiervon, als Trockengleitmittel z.B.
Graphit, Talkum, Molybdändisulfid o.a. in Frage. Als Bindemittel verwendet man organische Polymere, bspw.
verschiedene Elastomere, Kunststoffe, auch auf Fluorbasis wie PTFE, etc.
Die erstellung eines solchen Stranges 10 nach Figur 3 erfolgt folgendermaßen: Schritt 1: Das Aramidgarn wird vor dem Flechten mit einem oder mehreren Zusätzen behandelt. Dahei kann es sich um Schmiermittel, Trockengleitmittel (Graphit), Füllstoffe, Bindemittel, etc. handeln. Diese "Behandlung" erfolgt entweder einfach dadurch, daß das Aramidgarn von einer raspel abgewickelt, durch einen Trog mit der Behandlungsmischung hindurchgezogen und wieder aufgewickelt wird; alternativ hierzu kann einfach ei Coil des Garnes in einen Trog eingetaucht werden. Die Eindringtiefe des Materials in das Garn kann durch Temperatur und Druck während des Eintauchvorganges bestimmt werden.
Schritt 2: Das Glasfasergarn wird ebenso behandelt wie das Aramidgarn nach Schritt 1; Schritt 3: aus dem Glasfasergarn (Schritt 2) wird der Glasfaserkern hergestellt, im einfachsten Fall (parallele Fasern) durch Nebeneinanderlegen mehrerer Stränge, ansonsten durch Verweben oder Verdrillen; Schritt 4: der Glasfaserkern wird mit dem Aramidfasergarn umflochten.
Es entsteht der Strang 10 nach Figur 3.
In das Geflecht aus Armidfasergarn kann man zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit zusätzlich noch Garne aus Kohle- oder Graphitfasern einflechten; zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit können zusätzlich Garne aus Polytetrafluorethylenfaser eingeflochten werden. Es ist auch möglich, den gesamten Strang nochmal einem Tauchvorgang und damit einer Tränkung mit Füllstoffen, Schmiermittel etc. zu unterwerfen.
Der auf diese Weise hergestellte Strang 10 wird dann wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, zu Stopfbuchspackungen geformt und seiner Verwendung zugeführt.
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Claims

Titel: Stopfbuchspackung Patentansprüche Stopfbuchspackung aus einem Aramidgarn-Geflecht (12), dadurch gekennzeichnet, daß das Geflecht (12) einen Glasfaserkern (11) umgibt.
2. Stopfbuchspackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Glasfaserkern bildenden Glasfasern (a) parallel zueinander angeordnet oder (b) miteinander verwebt oder verflochten oder (c) zu einer Schnur verdrillt sind.
3. Stopfbuchspackung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasfaserkern (ii) mit Trockengleitmittel, Füllstoffen, Bindemittel und/oder Schmiermittel getränkt ist.
4. Stopfbuchspackung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Geflecht außer Aramidfasern Kohlefasern, Graphitfasern und/,oder Polytetrafluoräthylenfasern enthält.
5. Verfahren zur Herstellung einer Stopfbuchspackung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Glasfaserkern (11) gebildet, dann ggf. mit Schmiermittel, Trockengleitmittel, Füllstoffen, oder Bindemittel getränkt, und anschließend mit Aramidgarn bzw. Garnen gemäß Anspruch 4 umflochten wird.
6. Verfahren zur Herstellung einer Stopfbuchspackung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasfaserkern (11) und das Geflecht (12) gemeinsam und gleichzeitig während des Flechtvorganges mit einem oder mehreren der genannten Zusätze versehen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tränkung bei erhöhter Temperatur und/oder erhöhtem Druck erfolgt.

- Ende der Ansprüche -