CH556988A

CH556988A - Stopfbuechse.

Info

Publication number: CH556988A
Application number: CH521073A
Authority: CH
Original assignee: Escher Wyss Ag
Priority date: 1973-04-12
Filing date: 1973-04-12
Publication date: 1974-12-13
Also published as: DE2320400A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Stopfbüchse mit einem Stopfbüchsgehäuse und einem ringförmigen, zwischen der inneren Wand des Stopfbüchsgehäuses und einem zylindrischen, beweglichen Maschinenteil verlaufenden, in beiden Axialrichtungen bis auf eine Trennfuge begrenzten Stopfraum für eine Abdichtung zwischen dem Maschinenteil und einem Maschinengehäuse, insbesondere einer hydraulischen Maschine.

Bei den Stopfbüchsen muss die in dem Stopfraum aufgefüllte Dichtmasse von Zeit zu Zeit erneuert werden. Dabei war bisher eine mehr oder weniger, durch die Zugänglichkeit des Ortes, nämlich der am Maschinengehäuse angebrachten Stopfbüchse, komplizierte Demontage unerlässlich. Diese Demontage bedeutete das Abstellen der dazugehörigen Maschine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stopfbüchse zu schaffen, bei welcher die Erneuerung der im Stopfraum aufgefüllten Dichtmasse ohne Demontage der Stopfbüchse möglich ist. Diese Aufgabe wird an der eingangs angeführten Stopfbüchse erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine Zufuhrleitung zum Auffüllen einer platischen Dichtmasse in den Stopfraum mündet, wobei Mittel, um die Dichtmasse in der Zufuhrleitung unter Druck zu bringen und/oder zu halten, und weitere Mittel zum Abfluss der Dichtmasse aus dem Stopfraum vorhanden sind, vorteilhafterweise so, dass zum Abfluss der Dichtmasse aus dem Stopfraum eine Abfuhrleitung vorhanden ist, und weiter so, dass der Zufuhrleitung eine Presse bzw. eine Dickstoffpumpe für die Dichtmasse vorgeschaltet ist.

Um eine evtl. Beschädigung der Stopfbüchse durch radiale Bewegungen eines schlagenden oder nicht rundlaufenden abzudichtenden Maschinenteils zu verhindern, ist es von Vorteil, wenn der Stopfraum in beiden Axialrichtungen je mit einem Dichtungsring begrenzt ist, wobei Nuten für die Dichtungsringe vorgesehen sind, in welchen die Dichtungsringe axial unverschiebbar, jedoch radial verschiebbar gelagert sind.

Es ist weiter von Vorteil, wenn die Nuten in der inneren Wand des Stopfbüchsgehäuses ausgeführt sind, die Wand des zylindrischen, beweglichen Maschinenteils zylindrisch glatt ausgeführt ist, oder, wenn die Nuten in der Wand des zylindrischen, beweglichen Maschinenteils ausgeführt sind, die innere Wand des Stopfbüchsgehäuses zylindrisch glatt ausgeführt ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ergibt sich dadurch, dass der Stopfraum mittels einer in einer axialen Ebene liegenden, radial verlaufenden, mit der inneren Wand des Stopfbüchsgehäuses verbundenen Trennwand bis auf ein Spiel zwischen der Trennwand und dem zylindrischen, beweglichen Maschinenteil unterbrochen ist, wobei an der einen Seite der Trennwand die Zufuhrleitung angeschlossen und an der anderen Seite der Abfluss angeordnet ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ergibt sich dadurch, dass ein axialer Abschnitt des Stopfraums mittels eines Kranzes von radial verlaufenden, mit der Wand des zylindrischen, beweglichen Maschinenteils verbundenen Trennwänden bis auf ein Spiel zwischen den Trennwänden und der inneren Wand des Stopfbüchsgehäuses in eine Anzahl von Teilräumen unterteilt ist, wobei die Zufuhrleitung und die Abfuhrleitung zueinander in axialer Richtung versetzt an den Stopfraum angeschlossen sind, wobei jede Trennwand ein Profil eines spitzen Zahnes aufweist, und wobei weiter die Zufuhrleitung in den Bereich des mit den Trennwänden versehenen axialen Abschnitts des Stopfraumes mündet, und der Abfluss in dem keine Trennwände aufweisenden axialen Abschnitt des Stopfraums angeordnet ist.

Um eine evtl. Beschädigung der Stopfbüchse durch in dem Betriebsmedium der zugehörigen Maschine vorkommende erosive Stoffe zu vermeiden, ist es von Vorteil, wenn dem Stopfraum auf seiner dem Maschineninneren zugewandten Seite ein zum Stopfraum koaxialer ringförmiger Sperraum vorgelagert ist, welcher einerseits an eine vorhandene Zufuhrleitung für ein Sperrmittel angeschlossen ist, und andererseits über einen Spalt in das Maschineninnere geöffnet ist.

Im weiteren wird die Erfindung anhand der Zeichnungen von Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 im Längsschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel
Fig. 2 das erste Ausführungsbeispiel im Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 im Längsschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel und
Fig. 4 das zweite Ausführungsbeispiel im Querschnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3.

Die Stopfbüchse weist ein Stopfbüchsgehäuse 1 und einen ringförmigen Stopfraum auf, welcher zwischen der inneren Wand 3 des Stopfbuchsgehäuses 1 und einem zylindrischen, beweglichen Maschinenteil 4 verläuft.

Das Stopfbüchsgehäuse 1 ist - wegen einer einfacheren Montage - entlang einer axialen Ebene geteilt ausgeführt. Der Maschinenteil 4 ist eine Schonbüchse, welche starr mit einer Welle 5 einer hydraulischen Maschine verbunden ist.

Der Stopfraum 2 ist in beiden axialen Richtungen, je mit einem Dichtungsring 6, bis auf eine Trennfuge begrenzt. Diese Trennfuge ist durch ein Spiel je zwischen dem Dichtungsring 6 und der sich relativ zu ihm bewegenden, den Stopfraum 2 radial begrenzenden Wand 14 des Maschinenteils 4 gegeben.

Eine Zufuhrleitung 7 führt durch das Stopfbüchsgehäuse 1 und mündet in den Stopfraum 2. Die Zufuhrleitung 7 dient zum Auffüllen einer plastischen Dichtmasse in den Stopfraum 2.

Die Dichtmasse ist an sich bekannt. Sie lässt sich durch einen Raum pressen. aber sie fliesst nicht. Eine solche Dichtmasse für hydraulische Maschinen besteht z. B. aus Fett, Graphit, Asbest oder Teflonfasern, Öl und Weissmetallplättchen.

Es sind Mittel vorhanden, um die Dichtmasse in der Zufuhrleitung 7 und dadurch im Stopfraum 2 unter Druck zu bringen und/oder unter dem Druck zu halten. Dazu dient eine Presse 8, welche der Zufuhrleitung 7 vorgeschaltet ist.

Es sind weiter Mittel vorhanden zum Abfluss der Dichtmasse aus dem Stopfraum 2 heraus. Dazu dient eine Abfuhrleitung 9, welche durch das Stopfbüchsgehäuse 1 aus dem Stopfraum 2 herausführt.

Es wäre denkbar, die Dichtungsmasse aus dem Stopfraum 2 auch mittels einer anderen zweckgemässen Gestaltung der Trennfuge, je am Dichtungsring 6 vorbei, auf diesem Wege, der Trennfuge entlang, aus dem Stopfraum 2 wegzuführen.

Dieses würde aber Verlust der weggeführten Dichtmasse bedeuten.

Es wäre weiter denkbar, die Zufuhrleitung und auch die Abfuhrleitung durch die Welle 5 bzw. durch die Schonbüchse 4 zu dem Stopfraum 7 zu führen.

Das Pressen, d. h. die Erneuerung der Dichtmasse im Stopfraum 2 ist durchlaufend oder intermittierend möglich.

Für die den Stopfraum 2 axial begrenzenden Dichtungsringe 6 sind Nuten 10 vorgesehen, in welchen die Dichtungsringe 6 axial unverschiebbar, jedoch radial verschiebbar gelagert sind. Diese Anordnung ermöglicht, dass radiale Bewegungen des Maschinenteils 4 bzw. der Welle 5, wenn die Welle 5 schlägt oder nicht rund läuft, ohne Beschädigung der Stopfbüchse in dem vorhandenen Spielraum zwischen dem Stopfbüchsgehäuse 1 und dem Maschinenteil 4 aufgenommen werden.

In den Nuten 10 ist zwischen dem Dichtungsring 6 und der die Nuten 10 radial begrenzenden Wände 11 ein Raum freigelassen, in welchem ein radial federndes Ringelement 12 angebracht ist. Das Ringelement 12 hält den in Umlaufrichtung in Segmente aufgeteilten Dichtungsring 6 zusammen und drückt ihn gegen die Wand 14 des Maschinenteils 4, welche sich relativ zum Dichtungsring 6 bewegt.

Es wäre auch möglich, den Dichtungsring 6 mit dem Maschinenteil 4 zu verbinden und diesen mitrotieren zu lassen, und das radial federnde Ringelement 12 als-Weichdichtungsring, z. B. aus Teflon, auszuführen. Eine evtl. Beschädigung der Stopfbüchse wegen Verschleisses der dem Reiben des Dichtungsringes ausgesetzten Wand des Stopfbüchsgehäuses 1 wäre dann einfacher zu reparieren. Das geteilte Stopfbüchsgehäuse 1 ist nämlich einfacher zu demontieren und zu reparieren als die Welle 5 bzw. ihre Schonbüchse 4.

Die Nuten 10 sind in der inneren Wand 3 des Stopfbüchsgehäuses 1 ausgeführt, wobei die Wand 14 des Maschinenteils 4 zylindrisch glatt ausgeführt ist.

Der Stopfraum 2 ist mittels einer in einer axialen Ebene liegenden, radial verlaufenden Trennwand 15, welche mit der Wand 3 des Stopfbüchsgehäuses 1 verbunden ist, bis auf ein Spiel 16 zwischen der Trennwand 15 und der Wand 14 des Maschinenteils 4 unterbrochen. An einer Seite der Trennwand 15 ist die Zufuhrleitung 7 an den Stopfraum 2 angeschlossen und an der anderen Seite der Trennwand 15 ist der Abfluss, die Abfuhrleitung 9 angeordnet.

Der Maschinenteil 4 dreht sich in der mit dem Pfeil angegebenen Drehrichtung. Die Erneuerung der Dichtmasse im Stopfraum 2 erfolgt von der Zufuhrleitung 7 durch den Stopfraum 2 in der mit der Drehrichtung der Welle 5 gleichen Umlaufrichtung bis zur Abfuhrleitung 9.

Bei einer, zu der eben gezeigten, umgekehrten Drehrichtung der Welle 5 müsste die Anordnung der Zufuhrleitung 7 und der Abfuhrleitung 9 an der Trennwand 15 gegenüber der Anordnung, welche besonders in der Fig. 2 gezeigt ist, auch umgekehrt sein.

Das in der Fig. 3 und 4 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Nuten 10 in der Wand 14 des Maschinenteils 4 ausgeführt sind, und dass die innere Wand 3 des Stopfbüchsgehäuses 1 zylindrisch glatt ausgeführt ist.

Ein axialer Abschnitt des Stopfraumes 2 weist einen Kranz von Trennwänden 17 auf, welche mit der Wand 14 des Maschinenteils 4 verbunden sind. Die Trennwände 17 liegen je in einer axialen Ebene und verlaufen radial. Die Trennwände 17 unterteilen den betreffenden axialen Abschnitt des Stopfraumes 2 bis auf ein Spiel 18 zwischen den Trennwänden 17 und der inneren Wand 3 des Stopfbüchsgehäuses 1 in eine Anzahl von Teilräumen 19.

Jede Trennwand 17 - auch die Trennwand 15 in Fig. 1 weist ein Profil eines spitzen Zahnes auf.

Die Zufuhrleitung 7 und die Abfuhrleitung 9 sind an dem Stopfraum 2 zueinander in axialer Richtung versetzt angeschlossen. Dabei mündet die Zufuhrleitung 7 in den Bereich jenes axialen Abschnitts des Stopfraumes 2, welcher mit den Trennwänden 17 versehen ist. Die Abfuhrleitung 9 ist im Bereich jenes axialen Abschnitts des Stopraumes 2 angeordnet, welcher keine Trennwände aufweist.

Die Erneuerung der Dichtmasse im Stopfraum 2 erfolgt von der Zufuhrleitung 7 durch die Teilräume 19 zwischen den Trennwänden 17 in axialer Richtung in den Abschnitt 20 des Stopfraumes 2 und zu der Abfuhrleitung 9.

Die Welle 5 kann - wie in Fig. 4 mit Pfeilen angegeben - in beiden Drehrichtungen rotieren.

Der Zufuhrleitung 7 ist eine Dickstoffpumpe 21 vorgeschaltet.

Es wäre denkbar, die Abfuhrleitung 9 mit der Saugseite der Dickstoffpumpe 21 zu einem Umlaufkreis für die Dichtmasse zu verbinden.

Es ist vorteilhaft, wenn genügend Dichtmasse im Stopfraum 2 vorhanden ist. Deswegen ist der Stopfraum 2 relativ breit in radialer Richtung ausgeführt.

Das Stopfbüchsgehäuse 1 ist mit einem Maschinengehäuse 22 einer hydraulischen Maschine, einer Wasserpumpe oder einer Wasserturbine, verbunden. Die Verbindung ist dicht und axial unverschiebbar, jedoch radial verschiebbar ausgeführt.

Das radiale Verschieben des Stopfbüchsgehäuses 1 relativ zum Maschinengehäuse 22 ist mittels eines Spiels zwischen den Schrauben 23 und Löchern 24, welche für die Schrauben 23 im Stopfbüchsgehäuse vorgesehen sind, möglich.

Dem Stopfraum 2 ist auf seiner dem Maschineninneren zugewandten Seite ein ringförmiger, zum Stopfraum 2 koaxia ler Sperraum 25 vorgeschaltet, welcher einerseits an eine vorhandene Zufuhrleitung 26 für ein Sperrmittel angeschlossen ist und andererseits über einen Spalt 27 in das Maschineninnere geöffnet ist. Das Sperrmittel ist Sperrwasser, ein gereinigtes Wasser, und sein Durchfluss durch den Sperraum 25 in das Maschineninnere verhindert den Zutritt von im Betriebswasser enthaltenden Erosivstoffen in die Stopfbüchse. Zum Kühlen der Stopfbüchse ist ein kleiner Anteil des Sperrwassers zum Durchfluss durch die Stopfbüchse abgezweigt.

Claims

PATENTANSPRUCH

Stopfbüchse mit einem Stopfbüchsgehäuse und einem ringförmigen, zwischen der inneren Wand des Stopfbüchsgehäuses und einem zylindrischen, beweglichen Maschinenteil verlaufenden, in beiden Axialrichtungen bis auf eine Trennfuge begrenzten Stopfraum für eine Abdichtung zwischen dem Maschinenteil und einem Maschinengehäuse, insbesondere einer hydraulischen Maschine, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zufuhrleitung (7) zum Auffüllen einer plastischen Dichtmasse in den Stopfraum (2) mündet, wobei Mittel, um die Dichtmasse in der Zufuhrleitung (7) unter Druck zu bringen und/oder zu halten, und weitere Mittel zum Abfluss der Dichtmasse aus dem Stopfraum (2) vorhanden sind.

UNTERANSPRÜCHE 1. Stopfbüchse nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abfluss der Dichtmasse aus dem Stopfraum eine Abfuhrleitung (9) vorhanden ist.

2. Stopfbüchse nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Zufuhrleitung (7) eine Presse (8 in Fig. 1) bzw.

eine Dickstoffpumpe (21 in Fig. 3) für die Dichtmasse vorgeschaltet ist.

3. Stopfbüchse nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfraum (2) in beiden Axialrichtungen je mit einem Dichtungsring (6) begrenzt ist, wobei Nuten (10) für die Dichtungsringe (6) vorgesehen sind, in welchen die Dichtungsringe (6) axial unverschiebbar, jedoch radial verschiebbar gelagert sind.

4. Stopfbüchse nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (10) in der inneren Wand (3) des Stopfbüchsgehäuses (1) ausgeführt sind, wobei die Wand (14) des zylindrischen, beweglichen Maschinenteils (4) zylindrisch glatt ausgeführt ist.

5. Stopfbüchse nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (10) in der Wand (14) des zylindrischen, beweglichen Maschinenteils (4) ausgeführt sind, wobei die innere Wand (3) des Stopfbüchsgehäuses (1) zylindrisch glatt ausgeführt ist.

6. Stopfbüchse nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfraum (2) mittels einer in einer axialen Ebene liegenden, radial verlaufenden, mit der inneren Wand (3) des Stopfbüchsgehäuses (1) verbundenen Trennwand (15) bis auf ein Spiel (16) zwischen der Trennwand (15) und dem zylindrischen, beweglichen Maschinenteil (4) unterbrochen ist, wobei an der einen Seite der Trennwand (15) die Zufuhrleitung (7) angeschlossen, und an der anderen Seite der Abfluss angeordnet ist.

7. Stopfbüchse nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein axialer Abschnitt des Stopfraumes (2) mittels eines Kranzes von radial verlaufenden, mit der Wand (14) des zylindrischen, beweglichen Maschinenteils (4) verbundenen Trennwänden (17) bis auf ein Spiel (18) zwischen den Trennwänden (17) und der inneren Wand (3) des Stopfbüchsgehäuses (1) in eine Anzahl von Teilräumen (19) unterteilt ist, wobei die Zufuhrleitung (7) und Abfuhrleitung (9) zueinander in axialer Richtung versetzt an den Stopfraum (2) angeschlossen sind.

8. Stopfbüchse nach Unteranspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Trennwand (15, bzw. 17) ein Profil eines spitzen Zahnes aufweist.

9. Stopfbüchse nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrleitung (7) in den Bereich des mit den Trennwänden (17) versehenen axialen Abschnitts des Stopfraumes (2) mündet, und der Abfluss in dem keine Trennwände aufweisenden axialen Abschnitt des Stopfraums (2) angeordnet ist.

10. Stopfbüchse nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Nuten (10) zwischen dem Dichtungsring (6) und der die Nut radial begrenzenden Wand (11) radial federnde Ringelemente (12) angebracht sind.

11. Stopfbüchse nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem Stopfraum (2) auf seiner dem Maschineninneren zugewandten Seite ein zum Stopfraum koaxialer, ringförmiger Sperraum (25) vorgelagert ist, welcher einerseits an eine vorhandene Zufuhrleitung (26) für ein Sperrmittel angeschlossen ist, und andererseits über einen Spalt (27) in das Maschineninnere geöffnet ist.