Packung zum Abdichten von WeRen und Kolbenstangen Für die Abdielitung von Kolbenstangen bei Kolbenmasehinen werden allgemein soge- nannte bewegliche Metallpaekungen verwen det, die den Austritt. des unter Druck befind- liehen Arbeitsmittels nach aussen verhindern und aus einer Anzahl von Ringen bestehen, die zur Er7ielung der nötigen Nachgiebigkeit einmal oder mehrmals am Umfang aufge schnitten sind.
Diese Packungen werden in einer grossen Anzahl verschiedener Formen hergestellt und unterscheiden sieh nicht nur<B>je</B> nach der An zahl der Schnitte am Umfang, sondern auch nach der Art, wie die Abdichtung der Schnitt fugen ausgeführt ist, nach der Art, wie die notwendige, radial nach innen wirkende, fe dernde Spannung erzeLigt wird und nach der Art der Ausführung der Stirnflächen, gegen die die Packungen anliegen und die plan oder koniseh sein können.
Ungeachtet dieser beträchtlichen konstruk tiven Verschiedenheiten haben alle diese Me- tallpaekungen das gemeinsame Merkmal, dass der Anpressdr-Liek, welcher den Dichtungsring gegen die Kolbenstange drückt, durch den Druck des Arbeitsmediums erzeugt wird, wel- eher auf den äussern Umfang des Ringes drüekt; die Dichtung wirkt dadurch selbst tätig, und der von der nach innen wirkenden federnden Spannung erzeugte Anpressdruelz hat gegenüber der Wirkung des Druckes des Arbeitsmediums nur eine geringe Bedeutung.
Der Anpressdruck, solcher Metallpackun gen ist daher dem Druck des Arbeitsmediums im wesentlichen proportional. Daraus folgt, dass alle derartigen Packungen nur bis zu einem gewissen Druck verwendbar sind. Denn, wenn durch sehr hohen Druck des Ar beitsmediums der Anpressdruck höher wird, als für das verwendete Material zulässig ist., so wird der Verschleiss der Packung zu hoch und die Lebensdauer unerträglich kurz.
Die vorliegende Erfindung soll nun, Pak- kungen für beliebig hohe Drüeke des Arbeits mediums ohne unzulässig hohen Anpressdruck ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Packung zum Abdichten von Wellen und Kol benstangen mit zwei geschlitzten, auf dem abzudiehtenden Organ angeordneten Ringen, wobei die Schlitze des Dichtungsringes sowohl in axialer als auch in radialer Richtung ab gedichtet sind. Die Packung nacli dieser Er findung ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass die vom höheren Druck abgewandte Auf- lagefläehe der Packung abgestuft ist und dass zwisehen zwei Stufen ein Ringraum vorgese hen ist, der dazu bestimmt ist, durch Schlitz fugen hindurell der Wirkung des niedrigeren Druckes ausgesetzt zu werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der beigefügten, Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen: Fig. <B>1</B> im Aufriss eine erste Ausführungs form einer Packung mit einem einmal aufge- sehnittenen Diehtungsring und einem innen spannenden äussern Abdeckring, Fig. 2 den Grundriss zu Fig. <B>1,</B> Fig. <B>3</B> im Aufriss eine zweite Ausführungs form mit einem einmal aufgeschnittenen Dich-.
tungsring und mit durch Sehlauehiedern an- gepressten Abdeckringen und Fig. 4 im Aufriss eine dritte Ausführungs form, bei der mehrere Ringe mit konisehen Berührungsflächen verwendet. sind.
Gemäss Fig. <B>1</B> soll eine Kolbenstange<B>1</B> durch eine Packung abgedichtet werden, die zwei Paekungsringe <B>6</B> und<B>8</B> aufweist und einen Raum höheren Druckes 2 gegen einen Raum niederen Druckes<B>3</B> abdichten soll. Der Ring<B>6,</B> der den eigentlichen Diehtungsring bildet, liegt zum Teil in einer Nut 4. Er ist zur Erzielung der nötigen Elastizität aufge schnitten, und die Schnittluge ist radial nach aussen durch einen Ring<B>7</B> und nach oben durch den Ring<B>8</B> abgedeckt, wobei beide Ringe<B>7</B> und<B>8</B> geschlitzt sind.
Der Ring<B>8</B> wird durch den höheren, im Raum 2 herr- sehenden Druck in Fig. <B>1</B> gesehen nach unten gepresst, so dass oben ein gewisses (übertrie ben gezeichnetes) Spiel<B>5</B> entsteht, durch wel- ehes der höhere Druck auf den äussern Um fang des Ringes<B>7</B> wirken kann.
Der Ring<B>6</B> wird über den Ring<B>7</B> durch den auf den äussern Umfang wirkenden Druck gegen die Stange<B>1</B> gepresst.
Der Dichtungsring<B>6</B> ist mit abgestufter Auflagefläehe so ausgeführt, dass seine axiale Erstreckung innen grösser ist als aussen. Er kommt beim Einbau auf entsprechend ansge- bildeten A-Liflagefläehen <B>9</B> und<B>10</B> gleichzeitig zum Aufliegen, so dass er unter dem Einfluss der axialen Belastung durch den im. Spalt<B>5</B> wirkenden Druck gleichmässig an die Auf lageflächen angedriiekt wird und nicht kip pen kann.
Die zwischen den Stufen<B>9</B> und<B>10</B> gebil dete Kammer<B>11</B> steht dabei unter dem Ein- fluss des geringeren, im Raum<B>3</B> wirkenden Druckes, wobei der Raum<B>3</B> durch die Schnitt- f Lige des Ringes<B>6</B> mit der Kammer<B>11</B> in Ver- bindung steht,. Damit ist es möglich, durch geeignete Bemessung der Höhe der Stufen den <B>C</B> Anpressdruek des Ringes<B>6</B> gegen die Stange<B>1</B> nach Belieben zu verrin-ern.
<B>Zn</B> In Fig. 2 ist die -gleiche Anordnung noch mals im Grundriss veranschaulicht. Hier ist gezeigt, wie in an sieh bekannter Weise die Schnittf Lige <B>12</B> des Diehtungsringes <B>6</B> nach aussen durch den innenspannenden Ring<B>7</B> abgedichtet ist, dessen Sehnittfuge <B>13</B> versetzt angeordnet ist. Ebenso ist die Sehnittfuge 14 des Ringes<B>8</B> versetzt angeordnet, damit die Fuge 12 auch von oben abgedichtet ist.
Es soll jedoch betont werden, dass die An zahl der Fucen und die Art der Fugenabdich tung für die hier zu beschreibende Packung nicht wesentlich ist und in mannigfaeher Art erfolgen kann.
Statt nur einmal kann der Diehtungsring <B>6</B> bzw. können bei Verwenden mehrerer -Dich- tung,sringe die Ringe mehrmals aufgesebnit- ten sein.
Wie Fig. <B>3</B> zeigt, kann die<B>f</B>edernde An- pressung an die Stange<B>1</B> statt duireh einen innenspannenden Ring<B>7</B> auch durch Schlauch federn<B>15</B> erfolgen. Das<U>gilt</U> insbesondere für den Fall, -wo ein Diehtungsring mehrfach auf- gesehnitten ist.
Der Ring<B>16,</B> der die Schnitt fugen des Diehtungsringes <B>6</B> von aussen ab- dee',-,t, kann entgegen dem Beispiel in Fig. <B>1</B> auch mit einer Höhe gleich der Höhe der auf der Seite des höheren Druckes gelegenen er sten. Stufe des Diehtungsringes <B>6</B> ausgeführt werden, so dass er von dem Ring<B>17,</B> der die Fuge des Diehtungsringes <B>6</B> von oben abdeekt, überdeekt wird.
Da der Ring<B>16</B> nur die Aufgabe hat, die Sehnittfugen des Diehtungsringes <B>6</B> radial aussen abzudecken, kann er auch in einzelne Seginente oder Keile geteilt sein, die geraäe nur diesen Zweek erfüllen.
Der Ring<B>16</B> kann auch weggelassen werden, wenn bei den Fugen 12 die äussern Teile des Diehtungsringes <B>6</B> (in n nicht gezeigter g 'Weise) sieh überlappend aus- gebildet sind, so dass sie von selbst gasdieht abschliessen.
Der äussere Abdeekring <B>16</B> Lind der obere Abdeekring <B>17</B> könnten auch (in nicht gezeifr- ter Weise) zu einem einzigen hing von Uför- migem Querschnitt vereinigt sein.
Die Auflageflächen des Dichtungsringes<B>6</B> tind'des Abdeckringes <B>17</B> können auch koniseh ausgeführt werden, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, so dass die radial nach innen gerichtete federnde Spannung durch axiale Federn<B>18</B> eingeleitet und <B>je</B> nach Dimensionierung der Kammer<B>11</B> und durch den im Raume<B>3</B> herr- sehenden Druck verstärkt werden kann.
Packing for sealing goods and piston rods For the sealing of piston rods in piston machines, so-called movable metal packings are generally used, which form the outlet. of the pressurized work equipment to the outside and consist of a number of rings that are cut once or several times around the circumference to achieve the necessary flexibility.
These packs are manufactured in a large number of different shapes and differentiate not only according to the number of cuts on the circumference, but also according to the way in which the cutting joints are sealed, according to the type How the necessary, radially inwardly acting, resilient tension is produced and according to the type of design of the end faces against which the packings rest and which can be flat or conical.
Notwithstanding these considerable structural differences, all these metal packings have the common feature that the pressure lever, which presses the sealing ring against the piston rod, is generated by the pressure of the working medium, which rather presses on the outer circumference of the ring; as a result, the seal acts automatically, and the pressure generated by the inwardly acting resilient tension is of little importance compared to the effect of the pressure of the working medium.
The contact pressure of such metal packs is therefore essentially proportional to the pressure of the working medium. It follows that all such packs can only be used up to a certain pressure. Because if the contact pressure is higher than is permissible for the material used due to the very high pressure of the working medium, the wear on the packing becomes too high and the service life becomes unbearably short.
The present invention is intended to enable packs for any high pressure of the working medium without inadmissibly high contact pressure.
The present invention relates to a pack for sealing shafts and Kol benstangen with two slotted rings arranged on the organ to be removed, the slots of the sealing ring being sealed in both the axial and radial directions. The pack according to this invention is characterized in that the support surface of the pack facing away from the higher pressure is stepped and that an annular space is provided between two steps which is intended to be exposed to the effect of the lower pressure through slits to become.
Embodiments of the invention are illustrated in the accompanying drawing. There are shown: FIG. 1, in elevation, a first embodiment of a pack with a sealing ring that has been sited once and an outer cover ring that is tensioned on the inside, FIG. 2 shows the floor plan of FIG. 1, </ B> Fig. 3 </B> in elevation of a second embodiment form with a once cut seal.
processing ring and with cover rings pressed on by means of visual claws and FIG. 4 in elevation of a third embodiment in which several rings with conical contact surfaces are used. are.
According to FIG. 1, a piston rod 1 is to be sealed by a packing that has two packing rings 6 and 8 and to seal a space of higher pressure 2 against a space of lower pressure <B> 3 </B>. The ring <B> 6 </B>, which forms the actual die ring, lies partly in a groove 4. It is cut open to achieve the necessary elasticity, and the cut is radially outward through a ring <B> 7 < / B> and covered at the top by the ring <B> 8 </B>, whereby both rings <B> 7 </B> and <B> 8 </B> are slotted.
The ring <B> 8 </B> is pressed downwards by the higher pressure prevailing in space 2 as seen in FIG. <B> 1 </B>, so that a certain (exaggerated) play < B> 5 </B> is created, through which the higher pressure can act on the outer circumference of the ring <B> 7 </B>.
The ring <B> 6 </B> is pressed against the rod <B> 1 </B> via the ring <B> 7 </B> by the pressure acting on the outer circumference.
The sealing ring <B> 6 </B> is designed with a stepped support surface in such a way that its axial extent is greater on the inside than on the outside. During installation, it comes to rest on appropriately formed A-lift support surfaces <B> 9 </B> and <B> 10 </B> so that, under the influence of the axial load from the im. Gap <B> 5 </B> acting pressure is evenly pressed onto the support surfaces and cannot tip over.
Chamber <B> 11 </B>, formed between levels <B> 9 </B> and <B> 10 </B>, is under the influence of the lower one, in room <B> 3 </ B> acting pressure, the space <B> 3 </B> being connected to the chamber <B> 11 </B> through the section of the ring <B> 6 </B>. This makes it possible to reduce the <B> C </B> contact pressure of the ring <B> 6 </B> against the rod <B> 1 </B> as desired by appropriately dimensioning the height of the steps.
<B> Zn </B> In FIG. 2, the same arrangement is illustrated again in the plan. Here it is shown how the cutting line <B> 12 </B> of the cutting ring <B> 6 </B> is sealed to the outside by the internally tensioning ring <B> 7 </B>, its cutting line <B> 13 </B> is arranged offset. Likewise, the kerf 14 of the ring 8 is offset so that the joint 12 is also sealed from above.
It should be emphasized, however, that the number of joints and the type of joint sealing is not essential for the pack to be described here and can be done in a variety of ways.
Instead of just once, the die ring <B> 6 </B> or, if several seals are used, the rings can be cut open several times.
As FIG. 3 shows, the spring pressure on the rod 1 can be used instead of an internally tensioning ring 7 / B > can also be done using hose springs <B> 15 </B>. The <U> applies </U> in particular in the case where a wire is seen several times.
The ring <B> 16, </B> which the cut joints of the diehtungsringes <B> 6 </B> from the outside dee ', -, t, can contrary to the example in Fig. <B> 1 </ B > also with a height equal to the height of the one on the side of the higher pressure. Step of the die ring <B> 6 </B> so that it is covered over by the ring <B> 17 </B> which covers the joint of the die ring <B> 6 </B> from above.
Since the ring <B> 16 </B> only has the task of covering the cut joints of the die-cut ring <B> 6 </B> radially on the outside, it can also be divided into individual segments or wedges, which only fulfill this purpose.
The ring <B> 16 </B> can also be omitted if the outer parts of the die ring <B> 6 </B> in the joints 12 (in a manner not shown) are designed to overlap, see above that they close gas-tight by themselves.
The outer shoulder ring <B> 16 </B> and the upper shoulder ring <B> 17 </B> could also be combined (in a manner not shown) into a single hanging with a U-shaped cross section.
The contact surfaces of the sealing ring <B> 6 </B> and the cover ring <B> 17 </B> can also be designed as conical, as shown in FIG Springs <B> 18 </B> are introduced and <B> depending </B> on the dimensioning of the chamber <B> 11 </B> and are increased by the pressure existing in space <B> 3 </B> can.