DE588246C - Aus Segmenten bestehender Packungsring fuer Kolbenstangen u. dgl., bei welchem in dem Spalt zwischen den Stirnflaechen zweier benachbarter Segmente Federn liegen - Google Patents

Description

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Gustav Huhn in Berlin

Die Erfindung betrifft einsn aus Segmenten zusammengesetzten Packungsring für Kolbenstangen u. dgl. Hierbei liegen zwischen den Stirnflächen der Segmente Spalte, die namentlieh dann eine erhebliche Weite haben, wenn die Ringe auf sogenannte Vorspannung eingestellt sind, d. h. der Innendurchmesser der Ringe von vornherein etwas kleiner berechnet ist als der Durchmesser der abzudichtenden Stange, und die Segmente durch eine herumgelegte Schlauchfeder o. dgl. elastisch zusammengedrückt werden. Diese radialen Spalte machen sich bei der Anwendung der Ringe zur Dichtung störend bemerkbar, da in die Spalte von der Seite her bzw. axial Dampf durchtreten kann.

Um diesen Übelstand wenigstens teilweise zu vermeiden, werden entweder mehrere solcher Ringe in demselben Dichtungsraum bzw. der-

■ selben Kammer nebeneinander derart eingelegt; daß die Schlitze gegeneinander versetzt liegen, oder es werden die Ringe auch in axialer Richtung aus mehreren Teilen zusammengesetzt, die gegeneinander so verschoben sind, daß sie am einen Ende jeden Segmentes eine Nut und am andern Ende eine Feder bilden, so daß die Fugen zwischen den Stirnflächen der Segmente zum größten Teil unterbrochen werden. Indes bleibt auch bei dieser Anordnung der axiale Dampfdurchtritt durch die Dichtungsringe teilweise bestehen. Ferner ist mindestens ein Teil der Fuge zwischen den Stirnflächen der Ringsegmente auch in radialer Richtung ununterbrochen durchlaufend, so daß der Dampf in dieser Fuge von innen nach außen durchtreten kann und die Kammer, in der der Ring liegt, unter vollen Dampfdruck setzt. Dieser Dampfdruck wirkt nun auf die Dichtungsringe von außen nach innen in radialer Richtung pressend ein, so daß die Ringe je nach der Größe der Druckflächen, die sie dem Dampf oder sonstigen Druckmittel darbieten, gegen die abzudichtenden Stangen oder die Wellen mit erhöhtem Druck angepreßt werden. Dieser durch den Druck des Druckmittels hervorgerufene zusätzliche Druck führt zu einer schnellen Abnutzung durch Abschleifung und zu unzulässig hohen Reibungen der Dichtungsringe auf den Kolbenstangen oder Wellen.

Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß zwischen den Stirnflächen zweier benachbarter Segmente Blattfedern eingelegt sind, die eine Breite gleich der Tiefe des Spaltes haben und sich gegen die beiden Stirnwände der benachbarten Segmente dicht anlegen, so daß sie den radialen Durchtritt des Mediums durch die Ringspalte verhindern.

Die Einlegung von Federn zwischen den Stirnflächen der Segmente ist bei Packungsringen, die aus Segmenten bestehen, an sich bekannt, indes dienen diese Federn lediglich dem Zwecke, die Ringteile auseinanderzutrei-

ben, während beim Erfindungsgegenstand die Federn gleichzeitig als Sperrglieder gegen den radialen Durchtritt des abzudichtenden Mediums durch die Ringspalte wirken sollen und daher eine diesem Zweck entsprechende Ausbildung und Anordnung haben. Besonders vorteilhaft werden diese Sperrglieder nach der Erfindung in Verbindung mit solchen Ringen angewandt, deren Segmente aus mehreren fest

ίο verbundenen, gegeneinander verschobenen Teilen bestehen, und zwar werden in diesem Falle die Spsrrglieder in demjenigen Ringteil angeordnet, dessen Fugen radial durchgehen, also nicht durch die überlappten Zapfen unterbrochen sind. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß auch auf dieser Seite bzw. Hälfte des Ringes die Fuge zwischen den Stirnwänden der Segmente durch eine abschließende Wand unterbrochen ist, so daß der Dampf durch diese Fuge nicht radial hindurchgehen kann.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen Abb. 1 einen Längsschnitt durch eine Kammer einer Packung gemäß der Erfindung, Abb. 2 eine Draufsicht, Abb. 3 eine Unteransicht des Dichtungsringes, Abb. 4 eine Unteransicht einer anderen Ausführungsform des Dichtungsringes und Abb. 5 ein Ringsegment in perspektivischer Darstellung.

Der in der Kammer K liegende Dichtungsring, welcher die Kolbenstange 1 umgibt, besteht aus drei Segmenten a, b, c (Abb. 3), die jedes in der aus Abb. 5 ersichtlichen Weise aus zwei Teilen zusammengesetzt sind, einem Teil 2 von L-förmigem und einem Teil 3 von rechteckigem Querschnitt. Die beiden Teile sind durch Niete o. dgl. 4 fest miteinander verbunden, und zwar in derartig versetzter Anordnung, daß auf der einen Seite des Segmentes eine Nut 5 und auf der andern Seite eine Feder oder Zunge 6 entsteht. Auf der Außenseite des Ringes befindet sich eine Nut 7, in welcher eine Schlauchfeder o. dgl. 8 eingelegt ist, die die drei Segmente des Ringes zusammenhält. Da der innere Durchmesser des zusammengezogenen Ringes etwas kleiner ist als der Umfang der Kolbenstange 1, schließen sich die Stirnflächen der drei Segmente a, b, c nicht dicht aneinander, sondern es entsteht zwischen den L-förmigen Segmentteilen 2 je eine Fuge 9,10,11, die einen radialen Spalt zwischen den Stirnflächen der Segmente darstellt. Durch die versetzte Anordnung des Einsatzteiles 3 wird in axialer Richtung dieser Spalt teilweise überdeckt. Gemaß der Erfindung ist in einem dieser Spalte oder auch in mehreren ein zusammendrückbares Sperrglied 12 angeordnet. Bei dem in Abb. 3 gezeichneten Ausführungsbeispiel befindet sich dieses in dem Spalt 11 und besteht aus einer Blattfeder von hakenartiger Form, die mit einer Öse 14 in dem benachbarten Ringsegment c eingelassen ist. Die Blattfeder 12 besteht aus einem Blechstreifen von einer Breite gleich der Tiefe des Spaltes 11 in dem L-förmigen Ringteil 2 und überbrückt den Spalt 11, in dem sich der Rand des freien Schenkels federnd an die Stirnfläche des Segmentes δ anlegt, so daß der Spalt 11 durch dieses Sperrglied wie durch eine Scheidewand unterbrochen ist.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 sind die Segmente mit d, e, f bezeichnet, und es befindet sich das Sperrglied zwischen den Segmenten e und /. Das Sperrglied besteht auch hier aus einer Blattfeder 13, die winkelförmig gebogen ist und mit dem einen Schenkel sowie einem ösenförmigen Ende 14 in einem entsprechenden Einschnitt des Segmentes f versenkt liegt, während der andere Schenkel zweckmäßig etwas' gebogen sich federnd an das Segment e anlegt. Auch hier wird die gleiche Wirkung erzielt, daß der durchgehende Spalt zwischen den Stirnflächen der beiden L-förmigen Teile der Segmente e und f durch den Streifen 13, der eine Breite gleich der Dicke des L-förmigen Teils besitzt, unterbrochen wird, so daß ein Durchströmen des Druckmittels durch diesen Spalt in radialer Richtung nicht eintreten kann.

Wie aus Abb. 3 ersichtlich, wirkt die Anordnung eines federnden Sperrgliedes 12 in einem Spalt 11 zwischen zwei Ringsegmenten so, daß die andern beiden Spalte 9 und 10 verengt werden, daß in diesen ein nennenswerter Dampfdurchtritt nicht erfolgen kann. Es genügt daher in den meisten Fällen, wenn nur in einem Spalt eine solche Sperrfeder angeordnet ist. Statt einer Feder kann auch ein gewöhnlicher Blech- ■ streifen als Sperrglied verwendet werden, der zwischen zwei Segmente eingesetzt ist und den Spalt überbrückt und unterbricht.

Die Sperrglieder nach der Erfindung sind auch für solche aus Segmenten bestehende Ringe von Vorteil, die keine Überlappung der Spalte in axialer Richtung aufweisen. In diesem Falle müssen die Sperrglieder die ganze Tiefe des Spaltes überbrücken, also sine Breite haben, die der Gesamtdicke des Ringes entspricht. Die Sperrglieder können aus einfachen kreisbogenförmigen Blechstreifen bestehen, welche in entsprechend kreisbogenförmige Schlitze der beiden benachbarten Segmente eingelassen sind, wobei die Schlitze eine etwas größere Länge haben als die Enden des Bleches, so daß das freie Spiel der Segmente um die Stange herum nicht durch die Bleche gestört wird und doch die Unterbrechung des Spaltes unter allen Umständen gewahrt bleibt.

Wenn die Ringsegmente in axialer Richtung überlappt sind, z. B. wie dies bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel der Fall ist, so werden die Ringe zweckmäßig derart in die Kammern eingelegt, daß der die Federn enthaltende, radial durchgehende Spalt auf der Seite der Kammer

liegt, von welcher der Dampf kommt, d. h. auf der Zylinderseite bzw. der Seite des größeren Druckes.

Der Hauptvorteil der Anordnung dieser Sperrglieder ist', daß das Druckmittel nicht in radialer Richtung von innen nach außen in dem Spalt frei hindurchtreten und daher in dem freien Raum der Kammer an dem äußeren Umfang der Ringe sich nicht ein so hoher Dampfdruck einstellen kann. Ein solcher hoher Dampfdruck in diesem Kammerraum hat, wie die Erfahrung gezeigt hat, sehr erhebliche Nachteile, da er die Ringe gegen die Stange mit unzulässiger Reibung anpreßt. Nun ist allerdings auf der Seite der Kammer bzw. Packung, die nach dem Zylinder liegt, ein dünner Ringspalt senkrecht zur Achse der Stange stets vorhanden, weil die Ringe in der Kammer bzw. im Dichtungsraum radial frei beweglich sein müssen. Indes kommt dieser feine Spalt für den Druckausgleich weniger zur Wirkung als der radiale Spalt zwischen den Ringsegmenten, der zwecks Erreichung einer Vorspannung der Ringe entsprechend weit sein muß.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι. Aus Segmenten bestehender Packungsring für Kolbenstangen u. dgl., bei welchem in dem Spalt zwischen den Stirnflächen zweier benachbarter Segmente Federn liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn aus Blattfedern bestehen, die eine Breite gleich der Tiefe des Spaltes haben und sich gegen die Stirnwände der benachbarten Segmente dicht anlegen, so daß sie den radialen Durchtritt des Mediums durch die Ringspalte verhindern.
2. 2. Packungsring nach Anspruch 1, dessen Segmente aus einem L-förmigen äußeren Teil (2) und einem rechteckigen inneren Teil (3), die gegeneinander verschoben sind, zusammengesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrglieder in dem Spalt des äußeren L-förmigen Teils angebracht sind und eine Breite gleich der Dicke des radialen Schenkels des L-förmigen Teils (2) besitzen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen