DE7113415U - Stoffbuchspackung - Google Patents

Description

Badische Anilin- &"-SOdä"-Fal5rik:AG

Unser Zeichen: O. Z. 27 454 F/lG

o7C0 Ludwigshafen, 5. 4. I971 Stoifbuchspackung

Die Erfindung bezieht sich auf Stoffbüchsen zur Abdichtung von in Gehäusen bevregten Maschinenteilen, insbesondere sich drehenden Wellen, bestehend aus in axialer Richtung abwechselnd aneinandergefügten harten und weichen, an der Dichtfläche vorzugsweise genuteten Packungsringen, von denen jeweils zwei benachbarte Ringe keilförmige Flächen aufweisen, so daß die Ringe beim Aufbringen einer axialen Anpreßkraft in radialer Richtung verdrängbar sind.

Es sind zum Beispiel aus der britischen Patentschrift 125 524, der schweizerischen Patentschrift 2 070 von I89O und der deutschen Gebrauchsmusterschrift 1 848 541 Stoffbuchspackungen mit baukastenmäßig aneinandergefügten harten und wichen Packungsringen bekannt, bei denen paarweise zusammenwirkende Ringe mit keilförmigen Flächen ausgeführt sind, so daß sie beim Aufbringen der axialen Preßkraft, zum Beispiel über eine Stoffbuchsbrille, definiert in radialer Richtung verdrängt werden und dabei ohne wesentliche Querschnittsänderungen einstellbare Dichtkräfte an den relativ zueinander bewegten Teilen gewährleisten.- Derartige Stoffbuchspackungen sind bereits baulich vielfältig variiert worden. So werden zum Beispiel in ein... ron mehreren Ringgruppen, die sich je nach der erforderlichen Packungslänge wiederholen, Jeweils zwei weiche, keilförmige Ringe in Verbindung mit einem oder mehreren harten zylindrischen Ringen /iur Übertragung der axialen Kräfte angeordnet.- Bei anderen bekannten Ausführungen werden gruppenweise abwechselnd je ein harter und ein weicher Ring mit Keilflächen unmittelbar miteinander varspannt. Die axiale Ausdehnung einer Vielzahl paarweise oder gruppenweise aneinandergefügten Ringelemente richtet sich meist nach dem maximalen Differenzdruck und bzw. oder der Größe der an der Gleit- und Reibungsfläche maximal zuzulassenden Dichtkraft je Flächeneinheit.

Sofern zwei weiche Packungsringe mit keilförmigen Flächen zu-

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sammenwirken, ist bei den bekannten Ausführungen eine Begrenzung der maximalen Pressung nicht gewährleistet. Dies ist auch nicht der Fall, wenn bei abwechselnden harten und weichen Packungsringen beim zunehmenden Verschleißen der weichen Ringe sich die harten Ringe nicht bewegungsbegrenzend aufeinandersetzen. Aus diesem Grund erweisen sich häufig zum Beispiel die bekannten Stoffbuchspackungen bei der Verwendung für Rührwerkswellen nicht als hinreichend abriebsicher.

Als weiche Packungsringe werden häufig Kunststoffringe, vorzugsweise solche aus Polytetrafluoräthylen eingesetzt, bei denen eine unzweckmäßige konstruktive Durchbildung der Querschnitte und der Folge harter und weicher Ringe eine r.ur ungenügende Abführung der Reibungswärme aus dem Bereich der Gleitfläche zum feststehenden Maschinenteil hin ergibt. Die maximale Laufzeit solcher Stoffbuchspackungen ist entsprechend begrenzt.

Zur Behebung der aufgezeigten Mängel beleinter Stoffbuchssysteme ist es ferner nötig, eine über die gesamte Packungslänge hinweg wirkende Verdrehsicherung der Ringelemente sicherzustellen. Damit wird nicht nur ein erhöhter Abrieb vermieden, sondern auch das Auftreten zusätzlicher Reibungswärme an anderen Grenzflächen als den zwischen den relativ zueinander bewegten und abzudichtenden Teilen.

Eine Stoffbuchspackung, die die genannten Mängel vermeidet und die angegebenen Forderungen erfüllt, ist nun erfindungsgemäß gekennzeichnet durch gruppenweise je einen harten und weichen Packungsring, die beide mit je einer Keilfläche aufeinander- gleiten, wobei an den harten Packungsringen beidseitig an die Keilfläche in axialer Richtung anschließende zylindrische, unterschiedliche innere Durchmesser aufweisende Ringzonen an den Stirnflächen mit Zapfen und entsprechenden Aussparungen ver sehen sind, die zur Bildung ainer Verdrehsicherung in axialer Richtung derart, ineinander greifen, daß sie die weichen Packungsringe mit im wej;entlichen drei harten begrenzenden Flächen zwischen sich einschließen.- Bei dieser Ausbildung ist über die Verdrehsicherung hinaus auch eine optimale Abführung der Reibungswärme zum festen Maschinenteil hin gegeben. Ferner

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ist es möglich, mindestens je eine Druckentlastungsbohrung für jede sich wiederholende Gruppe der Packungselemente vorzusehen, die auch bei einer Querschnitts- bzw. Formänderung des weichen Packungsrings im wesentlichen unverändert bleibt.

Anhand der Zeichnung ist die verbesserte Stoffbuchspackung nachfolgend näher beschrieben.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch die mit abwechselnd einem keilförmigen, harten, vorzugsweise metallischen Ring 1, einem keilförmigen weichen Ring 2, der Stoffbuchsbrille la mit angeformtem hartem Ring gleichen Querschnitts und dem harten Grund ring Ib aufgebaute Packung. Die Zahl der aus Ringelementen 1 und 2 gebildeten Ringgruppen kann je nach erforderlicher Packungslänge vervielfacht werden.- Die weichen Packungsringe 2 sind in der üblichen Weise an der dem bewegten Maschinenteil anliegenden Fläche mit ringförmigen Nuten 2a versehen, während in die harten Packungsringe 1 Nuten zur Aufnahme mindestens je eines Dichtungsringes 3, vorzugsweise eines O-Ringes, einge- arheitet sind. Von der besonderen Formgebung des harten Ringes an der Stoffbuchsbrille la und dem Grundring Ib abgesehen, ist jeder baukastenmäßig einsetzbare harte Ring la im Bereich zwischen seiner keilförmigen Gleitfläche mit zwei im wesentlichen zylindrischen axialen Ringzonen: ■ ausgebildet. Im zylindrischen Zonenbereich größeren Durchmessers sind an der Stirnseite der harten Ringe 1 mehrere auf den Umfang verteilte Zapfen 4 angeformt. Diese Zapfen greifen in entsprechend bemessene Aussparungen 5 in der Stirnfläche des benachbarten harten Ringes 1 ein. Ferner ist in jeden harten Ring 1 sowie in den entsprechenden Grundring Ib etwa in der Ebene der Aussparungen 5 eine radiale Bohrung β eingebracht, über die für jede Ringgruppe ein Druckausgleich aus dem Spaltraum der relativ zueinander bewegten Maschinenteile zum äußeren Ringspalt der Stoffbuchse hergestellt wird. Aus dem äußeren Ringspaltraum sind dazu eine oder mehrere in der Zeichnung nicht näher dargestellte Kanäle durch das feststehende Maschinenteil 7 nach außen geführt.

über die Zapfen- und Nutverbindung 4, 5 der harten Packungsringe 1 ist eine Verdrehsicherung von der Stoffbuchsbrille la

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her über sämtliche Ringgruppen hinweg bis zum f^undring Ib gegeben. Eine rotierende oder nur wandernde Bewegung der weichen Packungsringe 2 gegenüber den harten ist dadurch verhindert, daß die im wesentlichen senkrecht zur Stoffbuchsachse verlaufende große Stirnfläche jedes harten Packungsringes aufgerauht, geriffelt oder gezahnt ausgeführt ist.

In der Figur 2 ist die gegenseitige Verriegelung der harten Packungsringe 1 teils im ineinandergreifenden, teils im auseinandergezogenen Zustand als Ansicht wiedergegeben.- Zur weiteren Verbesserung der Verdrehsicherung kann auch der harte Grundring Ib gegenüber dem feststehenden Maschinenteil 7 eine Stift- oder Zapfensicherung erhalten. Diese Ausführung wird insbesondere dann in Betracht kommen, wenn die Stoffbuchsbrille la mit einem angeformten Ring ohne Zapfen 5 ausgeführt wird, um sie mittels eines Gewind- > in axialer Richtung gegen die einandergereihten Ringgruppen pressen zu können.

Claims (4)

-"5 L " O.Z. 27 454 Schutzansprüche

1. Stoffbuchspackung zur Abdichtung von in Gehäusen bewegten Maschinenteilen, insbesondere sich drehenden Wellen, bestehend aus in axialer Richtung abwechselnd, bzw. sich gruppenweise wiederholend aneinandergefügten harten und weichen, an der Dich.tungsf lache vorzugsweise genuteten Packungsringen mit keilförmigen Flächen derart, daß die Ringe beim Aufbringen einer axialen Anpreßkraft in radialar Richtung verdrängbar sind, gekennzeichnet durch gruppenweise je einen harten und weichen Packungsring, die beide je mit einer Keilfläche aufeinandergleiten, wobei an den harten Packungsringen (1) beidseitig an die Keilfläche in axialer Richtung anschließende, zylindrische, unterschiedliche innere Durchmesser aufweisende Ringzonen an den Stirnflächen mit Zapfen (4) und entsprechenden Aussparungen (5) versehen sind, die zur Bildung einer Verdrehsicherung in axialer Richtung derart ineinandergreifen, daß sie die weichen Packungsringe (ß) mit im wesentlichen drei harten begrenzenden Flächen zwischen sich einschließen.

2. Stoffbuchspackung nach Anrpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der im wesentlichen senkrecht zur Stoffbuchsachse verlaufenden Stirnfläche jedes harten Packungsringes (1) aufgerauht, geriffelt oder gezahnt ist.

5. Stoffbuchspackung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine oder mehrere etwa radial verlaufenden Bohrungen (6) in jedem harten Packungsring (1) in der Ebene der die Zapfen (4) aufnehmenden Ausnehmungen (5)·

4. Stoffbuchspackung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens eine Nutringdichtung (3) an der Außenfläche jedes harten Packungsrings (1).

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG

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Zeichn.