DE2210460B2 - Plungerdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betriff« eine "lungerdichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Eine derariige Dichtung ist au" der US-PS 34 80 774 bekannt.

Sowohl bei der Herstellung als auch beim Zusammenbau derartiger Dichtungen ist größte Sorgfalt geboten, um sicherzustellen, daß die angepaßten (lachen tatsächlich zwischen benachbarten Packungsringen eine flüssigkeitsdichtc Dichtung ergeben. Auch die beim Zusammenbau der Packungsringe im Gerät ausgeübten hohen Kräfte ergeben eine hohe einheitliche Belastung und Beanspruchung an diesen. Diese Beanspruchungen werden gewöhnlich an der Ringlinie entstehen, an der die Vertiefung eines Packungsringes an die des benachbarten angreift. Da die Packungsringe extrem hohen Drücken ausgesetzt sind, d. h. Drücken im Bereich von 1750 bis 2500 kg/cm², die während der Kompression auftreten und während des Ansaugen« auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert abfallen, ergeben diese Beanspruchungskonzentrationen häufig Risse.

In diesem Fall muß das Gerät auseinandergenommen werden und es werden neue Packungsringe eingesetzt. In Hochdruckgeräten kann das Ersetzen der Packungsringe sehr schwierig und zeitraubend sein, nicht zu erwähnen der Verlust an Betriebs/eit des Gerätes während dieser Reparatur.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung eine Plungerdichtung zu schaffen, die das Anlegen sehr hoher, auf die M) Packungsringe einwirkender Klemmkräfte überflüssig macht, bei gleichzeitig verbesserter Plungerdichtung.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen Merkmale.

Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es sei erwähnt, daß metallische Lippen beim Dichtungsbau bekannt sind (FR-PS 6 09 959), daß aber der Fachmann für die besondere Ausgestaltung gemäß der Erfindung und Anwendung auf Plungerdichtungen auch in Verbindung mit dem eingangs erwähnten Stand der Technik hinaus keine Anregungen erhalten konnte.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbetspiel erläutert werden, wobei die Zeichnung einen Teilquerschnitt eines Kompressors zeigt.

Der Kompressor 10 enthält, wie die Zeichnung zeigt, einen Zylinder 14 mit einer Bohrung 16, die durch ihn hindurchgeht. Zur Hin- und Herbewegung durch die Bohrung 16 ist ein Plunger 18 vergesehen.

Der Plunger 18 wird von mehreren Packungsringen 20, 22, 24 und 26 umgeben, die eine in die Bohrung 16 des Zylinders 14 passende Größe besitzen und durch mehrere Bolzen 28 gehalten werden. Obwohl nur ein Bolzen 28 dargestellt ist, ist offensichtlich, daß mehrere Bolzen auf einer Kreislinie verteilt angeordnet sind, damit eine verhältnismäßig gleichmäßige Klemmkraft auf die Packungsringe ausgeübt werden kann.

Zum Schmieren des Plungers 18 sind Schmierlöcher JO, 32 und 34 in den Ringen 22, 24 und 26 vorgesehen und so ausgerichtet, daß sie einen durchgehenden Schmierkanal ergeben. Der Schmierkanal ist, wie zu erkennen ist, unmittelbar oberhalb mehrerer verteilt angeordneter Dichtungsringe 36, 38 und 40 vorbeifließen kann.

Der Dichtungsring 36 befindet sich in einem Hohlraum 48 am Innenumfang 50 bzw. 54. In ähnlicher Weise ist der Dichtungsring 38 in einem Hohlraum 56 am Innenumfang. 54 bzw. 58 angeordnet. Der Dichtungsring 40 befindet sich in einem ringförmigen Hohlraum 60 am Innenumfang 38 bzw. 62.

Der Packungsring 20 besitzt eine ringförmige Rille 64 an seinem Außenumfang 66, die sich verhältnismäßig nahe einer Stirnfläche 68 befindet. Die Lippe 70 liegt am benachbarten Packungsring 72 dichtend an.

In dem Packungsring 20 im Hohlraum 48 ist eine ringförmige Rille 74 ausgebildet, die die auf Druck ansprechende Lippe 76 ergibt, \iw neben einer auf Druck ansprechenden ringförmigen Lippe 78 am Packungsring 22 angeordnet ist und an dieser dichtend anliegt. Die Lippe 78 am Ring 22 wird durch eine ringförmige Rille 80 gebildet.

Der Packungsring 22 bcsit/.t ebenfalls eine ringförmige Rille 82 an seinem Außcnumfang 84, der eine auf Druck ansprechende ringförmige Lippe 86 ergibt, die an einer Stirnfläche 88 am Packungsring 20 dichtend anliegt.

Die Stirnseite 90 liegt entsprechend an der Lippo 92 an, die von einer ringförmigen Rille 94 gebildet wird, die um den Außcnumfang % des Packlingsringes 24 herum verläuft. An der Stirnseite 90 liegt auch die Lippe 98 an.

Der Aufbau bzw. die Wirkung der übrigen Stirnseiten 102, 104 und Lippen 108, MO bzw. 116 und 120 ist entsprechend Die Rillen sind mit 106, 112, 118 und 122 bezeichnet und der Innenumfang mit 58 und 62 bzw. 96 und 114.

Wenn der Kompressor 10 zusammengebaut wird, werden (nicht dargestellte) Befestigungsmittel an den Bolzen 28 so angezogen, daß die gewünschte Kraft an den Packungsringen auftritt, um eine Anfangsdichtung zwischen deren Stirnflächen zu ergeben. Während des Betriebes des Kompressors 10 und wenn der Plunger 18 sich in seinem Kompressionshub bewegt, werden verhältnismäßig hohe Drücke in den Hohlräumen 48,56 und 60 infolge der flüssigkeitsdichten Dichtungen ausgeübt, die von dem Dichtungsring 36 mit dem

Plunger 18 und mit der Fläche 42 des Ringes 22 gebildet werden. Diese sind die zwischen dem Dichtungsring 38 und dem Plunger 18 mit der Fläche 44 des Packungsringes 24 gebildete Dichtung und die zwischen dem Dichtungsring 40 und dem Plunger 18 mit der Fläche 46 des Packungsringes 26 gebildete Dichtung.

Im Hohlraum 48 wirkt der Druck an den auf Druck ansprechenden Lippen 76 und 78 und drückt diese eng zusammen. In ähnlicher Weise wirkt der Druck im Hohlraum 60 an den auf Druck ansprechenden ringförmigen Lippen 116 und 120 und drückt diese eng zusammen. Im Hohlraum 56 wirkt der Druck auf die einzelne auf Druck ansprechende ringförmige Lippe 98 und drückt diese dichtend auf die Fläche 90 des Packungsringes 22. Somit wird die Anfangsdichtung zwischen den Packungsringen als Ergebnis des Zusammenbaues wegen der auf Druck ansprechenden ringförmigen Lippen erhöht Bei Verwendung der Lippen und von Rillen mit verhältnismäßig großem Radius, die die Lippen bilden, werden die Beanspruchungskonzentrationen an den Abschnitten zwischen den Hohlräumen und den Packungsringen wesentlich verringert.

Am Außendurchmesser der Dichtungsglieder, d. b. an ihren Rändern 66, 84. 96 und 114, wirkt ein praktisch statischer Druck der Kompressionsentladung (nicht dargestellt) in den Rillen 64, 82, 94,106 und 112 auf die auf Druck ansprechenden ringförmigen Lippen 70, 86, 92,108 und HO und drückt die Lippen dichtend an die angrenzenden Dichtungsflächen,

Das Problem der Ermüdung wird in den beschriebenen Packungsringen durch die relativ biegsame Art der ringförmigen Lippen und der großzügigen Radien in den verschiedenen die Lippen bildenden Rillen virtuell gelöst.

Somit kann ein, wie im einzelnen beschrieben, Packungsring für Pumpen, Kompressoren usw. verwendet werden, und besitzt eine lange Gebrauchsdauer, die eine dauernd wirksame Dichtung auch bei schwankenden Drücken ergibt, die bei solchen Einrichtungen auftreten. Diese Vorteile ergeben sich aus der Verringerung in der Beanspruchunpskonzentration und aus der Verwendung von auf duck ansprechenden Lippen, bei geringerer Klemmkraft durch die Bolzen 28.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentanspriiche:

1. Plungerdichtung für Kompressoren, Pumpen oder dergleichen, bei der der Plunger von einer aus axial nebeneinander angeordneten metallischen Ringen bestehenden Packung umgeben ist, die in ringförmigen Ausnehmungen die am Plunger anliegenden Dichtungsringe aufnehmen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Packungsring wenigstens eine ringförmige Lippe (70, 86, 92, 108, 110, 76, 78, 98, 116, 120) aufweist, die an der Seitenwand des benachbarten Packungsringes oder einer entsprechenden ringförmigen Lippe am benachbarten Packungsring anliegt.

2. Plungerdichtung nach Anspruch 1, dadurch ^;5 gekennzeichnet, daß die Lippen (70,86,92,108,110) am Außenumfp.ng der Packungsringe vorgesehen sind.

3. Plungerdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippen (76, 78,98, 116,120) am Innerumfang der Packungsringe vorgesehen sind.

4. Plungerdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippen sich sowohl am Innenumfang als auch am Außenumfang der Packungsringe befinden und die Lippen an dem Innen- und dem Außenum'ang nebeneinanderliegcnd angeordnet sind.