Stopfbüchse. Die neue Stopfbüchse gehört zu der Gat tung, bei welcher geteilte Metalldichtungs ringe durch Federn und den Druck des Druck mittels an die abzudichtende Stange ange- presst werden und bei welchen im besondern durch einen zweiten Nebendichtungsring mit versetzten Fugen das Durchschleichen des Dampfes durch die Fugen des Hauptringes möglichst verhindert wird.
Eine beispielsweise Ausführung der Er findung ist auf der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Stopf büchse; Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie C-D in Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-B in Fig. 1; Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine ab geänderte Ausführungsform.
a ist die Kolbenstange, - b die Zylinder wand, in der die Stopfbüchsenkammer aus gespart ist, und c die Brille, die durch die Schrauben d angezogen wird. Der Dichtungs ring (Hauptring) r ist durch vier schräge Schnitte x aufgeschnitten und in seinem dem Zylinder zugekehrten Teile dünn gehalten, so dass er sich der Kolbenstange a leicht an schmiegt, an welche er durch die Federn f angedrückt wird. An seinem hintern, d. h. dem Zylinder abgekehrten Ende trägt der Ring r einen Vorsprung r2, der dicht an den zweiten Dichtungsring s- (Nebenring) ange schliffen ist. Die Bauart dieses Ringes s mit am Umfange überdeckten -Fugen geht aus Fig. 3 hervor.
Er wird durch die Feder g an die Stange a gedrückt. Eine zweite Dichtung mit den Ringen r1, s1 ist in Fig. 1 ersicht lich, ebenso dass die Ringe r, s und r1, s1 durch Schrauben z an einer Verdrehung gegen einander verhindert sind, um die Versetztheit der Ringspalten zu sichern. Der Vorsprung r2 dient nicht nur, um die Dichtungsfläche gegen über dem Ring s herzustellen, sondern auch, um die beiden Ringe r, s zusammenzuhalten. Zu diesem Zwecke ist noch der einspringende Vorsprung q2 der äussern Packungsringe an geordnet.
Die äussern Packungsringe bestehen aus den Passstücken <I>p, q</I> bezw. p1, q1, u, der Weichpackung t und dem Ring<I>v,</I> der unter dem Druck der Brille c steht.
Aus der Zeich nung ist eisichtlich, dass der Vorsprung r2 des Dichtungsringes r an dem Vorsprung q des äussern Packungsringes<I>q,</I> q' anliegt, der eine Entfernung der beiden Dichtungsringe voneinander verhindert, und dass der Dichtungs ring s dicht an der Stirnfläche des Dichtungs ringes<I>r</I> und an der Fläche p- des äussern Packungsringes p' anliegt.
Zwischen dem Packungsstück p und dem Dichtungsring r bleibt ein ringförmiger Hohlraum<I>lt</I> frei, durch welchen der Druck in die zwischen dem Dich tungsring r und dein- Packungsring q gelas sene erste Druckkammer eintritt, wo er einen radialen Druck nach innen auf den Dichtungs ring r und nach aussen auf den Packungs ring q ausübt.
Ebenso wird durch die Dampf spannung ein achsialer Druck ausgeübt, der den Ring r an den Ring s und diesen an das Passstückpr presst, um so die radiale Dichtung, die einigermassen schon durch genaue Verpas- sung der äussern Packungsringe erreicht ist, sicher zu stellen und den Dichtungsdruck der Dampfspannung entsprechend zu halten. Wäh rend für die erste Druckkammer der Dampf druck die ausschlaggebende Rolle spielt, kommt für die zweite Kammer zwischen Ring s und Packung q der Druck der Federn und die genaue Einpassung für den aehsialen Druck mehr zur Geltung.
Unter Umständen kann, namentlich bei sehr dicken Kolbenstangen oder sehr geringen Drucken, jedoch die erste Dichtung, insbe sondere durch Bemessung der Schnittfugen, so gestaltet werden, dass ein, infolge der Durchschlüpfung geringerer Druck auch hinter dem zweiten Dichtungsring herrscht. Dies soll aber vermieden werden bei sehr heissem Dampf, der in der ersten Kammer die Wirkung der Federn durch deren Erhitzung bedeutend abschwächt, während, die Federwirkung aber in der zweiten Kammer möglichst erhalten werden soll.
Die äussern Packungsringe q, q' bestehen aus zwei Stücken, welche, wie aus Fig. \u er sichtlich, durch halbschwalbenschwanzförmige Verbindung miteinander so vereinigt sind, dass der Arbeitsdruck die beiden Hälften nicht nach aussen zu pressen vermag. Die Schnitt fugen dieserf Packungsringe sind auch alle gegeneinander versetzt.
Die Weichpackung t dient dazu, etwa an dem äussern 'Umfang der Stopfbüchsenkammer, insbesondere durch die Schnittfugen, durchgedrungenes Gas oder Flüssigkeit, irn besondern Kondenswasser, mit Sicherheit aufzufangen. Unter 'Umständen können die äussern Ringe q,<I>q'</I> aus einem Stück gemacht sein, ohne dass dadurch die Möglichkeit verloren geht, die Stopfbüchse fertig über die Kolbenstange a zu schieben.
Die Kolbenstange a darf dann nur an keiner Stelle einen grösseren Durchmesser haben als die Innenrundungen der Vorsprünge q=. Die Packung ist sowohl für hohe Drucke, als auch für geringe Drucke und Vakuum, für Hitze und Kälte brauchbar. Für Hitze ist die gleich mässige Ausdehnung der äussern und innern Teile noch vorteilhaft, da beide von dem heilien Gas in den Zwischenkammern berührt werden.
Fig. 4 zeigt eine. Ausführungsform mit zwei Abänderungen. Von den zwei Federn f' und<I>f"</I> des Dichtungsringes r ist die<B>(f-)</B> in die zweite Druckkammer mit dem geringeren Druck gelegt. Das bringt einen gewissen Vor teil für die Anbringung der Dichtung, wäh rend anderseits der Ring dadurch steif wird. Hierbei werden zuerst der Ring s, dann der Ring r und dann die Aussenringe q einge bracht.
Sitzen beide Federn f',<I>f 2</I> des Ringes r in der ersten Druckkammer, so können sie erst nach dein Einbringen des Aussenringes q aufgezogen werden, d. h. bis dahin müssen die Segmente des Ringes r mit der Hand gehalten werden. Werden sie aber schon durch die Feder f vor dem Einbringen des Ringes q zusammengehalten, so entfällt diese Hand arbeit.
Weiter ist die Weichpackung t entfallen. Das ist namentlich dann möglich, wenn die Aussenringe q einstöckig und deshalb keine radialen Fugen vorhanden sind, durch welche Dampf oder Wasser hinter die Ringe gelangen kann und durch die Weichpackung abgefangen werden muss. In diesem Fall kann die ganze Stopfbüchse durch einen einfachen Deckel c abgeschlossen werden, der so genau angepasst ist, dass er mit dem richtigen Druck auf der Stirnfläche des letzten äussern und innern Ringes q bezw. s liegt.
Die Wirkungsweise der Stopfbüchse nach Fig. 1, 2 und 3 ist hiernach folgende: Der Dampf tritt unter vollem Druck hinter den dünnen Teil des Dichtungsringes r und legt dessen Segmente in vorteilhafter Weise an die Stange a an, wobei die Federwirkung für das Einsetzen der Stopfbüchse und den Beginn des Betriebes von ,grosser, für die Dauer des Betriebes unter Umständen von geringer Be deutung sein kann.
Der Dampfdruck presst achsial den Ring r. an den Ring s und den Rings an die Dichtungsfläche p2. Der Dampf geht durch die Spalten des Ringes r in die Kammer ausserhalb dem Ring s und dem Vor sprung p2 unter geringer oder gar keiner Ver minderung seines Druckes.
Die Spalten des Ringes s sind nach aussen überdeckt und nach den Stirnseiten einerseits durchden Vor Sprung r2 anderseits durch die Dichtungsfläche p2 abge schlossen, so dass weder an der Umfläche der Stange a, noch von der Dampfkammer aus ' Dampf durchschlüpfen könnte, wenn diese Dichtungen absolut wirkten. Hinter den Ring r1 gelangt der Dampf, welcher über die Dich tungsfläche p2 oder an der Stange a dennoch durchgeschlüpft ist und wirkt hier grundsätz lich in derselben Weise.
Nur ist wegen des geringeren Druckes und der geringeren Tem peratur das Verhältnis zu den Federn f 1 und <B>9 1</B> ein anderes, so dass diese die Hauptrolle spielen.
Stuffing box. The new stuffing box belongs to the type in which split metal sealing rings are pressed against the rod to be sealed by springs and the pressure of the pressure and in which, in particular, a second secondary sealing ring with staggered joints allows the steam to creep through the joints of the Main ring is prevented if possible.
An example embodiment of the invention He is shown in the drawing, namely Fig. 1 shows a longitudinal section through the stuffing box; Fig. 2 is a section along the line C-D in Fig. 1; Fig. 3 is a section along the line A-B in Fig. 1; Fig. 4 is a longitudinal section through a modified embodiment from.
a is the piston rod, - b the cylinder wall in which the stuffing box chamber is cut out, and c the gland, which is tightened by the screws d. The sealing ring (main ring) r is cut open by four oblique cuts x and is kept thin in its part facing the cylinder so that it nestles slightly against the piston rod a, against which it is pressed by the springs f. On his butt, d. H. The end facing away from the cylinder, the ring r has a projection r2, which is grinded close to the second sealing ring s (secondary ring). The design of this ring s with the circumference covered joints is shown in FIG.
It is pressed against the rod a by the spring g. A second seal with the rings r1, s1 is ersicht Lich in Fig. 1, as well as that the rings r, s and r1, s1 are prevented from rotating against each other by screws z in order to ensure the offset of the annular gaps. The projection r2 serves not only to produce the sealing surface against the ring s, but also to hold the two rings r, s together. For this purpose, the re-entrant projection q2 of the outer packing rings is arranged.
The outer packing rings consist of the fitting pieces <I> p, q </I> and p1, q1, u, the soft packing t and the ring <I> v, </I> which is under the pressure of the glasses c.
From the drawing it can be seen that the projection r2 of the sealing ring r rests against the projection q of the outer packing ring <I> q, </I> q ', which prevents the two sealing rings from being removed from one another, and that the sealing ring s is tight rests on the face of the sealing ring <I> r </I> and on the surface p- of the outer packing ring p '.
An annular cavity remains free between the packing piece p and the sealing ring r, through which the pressure enters the first pressure chamber left between the packing ring r and the packing ring q, where it exerts a radial pressure on the inside of the sealing ring r and on the outside of the packing ring q.
An axial pressure is also exerted by the steam tension, which presses the ring r against the ring s and the latter against the fitting piece pr in order to ensure the radial seal, which is to a certain extent already achieved by precisely missing the outer packing rings to keep the sealing pressure corresponding to the vapor tension. While the steam pressure plays the decisive role for the first pressure chamber, the pressure of the springs and the precise fit for the axial pressure are more important for the second chamber between ring s and packing q.
Under certain circumstances, however, especially with very thick piston rods or very low pressures, the first seal, in particular by dimensioning the kerfs, can be designed in such a way that a lower pressure also prevails behind the second sealing ring as a result of the slip through. However, this should be avoided in the case of very hot steam, which in the first chamber significantly weakens the effect of the springs by heating them, while the spring effect should be preserved as possible in the second chamber.
The outer packing rings q, q 'consist of two pieces which, as can be seen in FIG. 1, are united with one another by a half-dovetail connection so that the working pressure cannot press the two halves outwards. The cut joints of these packing rings are also all offset from one another.
The soft packing t is used, for example, on the outer circumference of the stuffing box chamber, in particular through the kerfs, to reliably collect gas or liquid that has penetrated, in particular condensation water. Under certain circumstances, the outer rings q, <I> q '</I> can be made from one piece without losing the possibility of pushing the stuffing box over the piston rod a.
The piston rod a must then not have a larger diameter than the inner rounding of the projections q = at any point. The pack can be used for high pressures as well as for low pressures and vacuum, for heat and cold. The uniform expansion of the outer and inner parts is still advantageous for heat, since both are touched by the holy gas in the intermediate chambers.
Fig. 4 shows a. Embodiment with two modifications. Of the two springs f 'and <I> f "</I> of the sealing ring r, the <B> (f-) </B> is placed in the second pressure chamber with the lower pressure. This brings a certain advantage for the Attachment of the seal, while on the other hand the ring becomes stiff. First the ring s, then the ring r and then the outer rings q are inserted.
If both springs f ', <I> f 2 </I> of the ring r are seated in the first pressure chamber, they can only be opened after you have introduced the outer ring q, i.e. H. until then, the segments of the ring r must be held by hand. But if they are already held together by the spring f before the ring q is inserted, this manual work is not necessary.
The soft packing t is also omitted. This is particularly possible if the outer rings q are single-tier and therefore there are no radial joints through which steam or water can get behind the rings and must be intercepted by the soft packing. In this case, the whole stuffing box can be closed off by a simple cover c, which is so precisely adapted that it can be placed with the correct pressure on the end face of the last outer and inner ring q respectively. s lies.
The mode of operation of the stuffing box according to FIGS. 1, 2 and 3 is as follows: The steam passes under full pressure behind the thin part of the sealing ring r and places its segments in an advantageous manner on the rod a, the spring action for the insertion of the stuffing box and the beginning of the operation of, large, for the duration of the operation may be of little importance.
The steam pressure presses the ring r axially. on the ring s and the ring on the sealing surface p2. The steam passes through the gaps in the ring r into the chamber outside the ring s and before the jump p2 with little or no reduction in its pressure.
The gaps in the ring s are covered to the outside and closed to the end faces on the one hand by the front jump r2 on the other hand by the sealing surface p2, so that neither the area around the rod a nor from the steam chamber 'steam could slip through if these seals were absolute worked. Behind the ring r1 comes the steam, which has nevertheless slipped through the sealing area p2 or on the rod a and basically acts in the same way here.
Only because of the lower pressure and the lower temperature, the relationship to the springs f 1 and <B> 9 1 </B> is different, so that they play the main role.