DE1775434A1 - Gefrierstopfbuechse - Google Patents

Gefrierstopfbuechse

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DE1775434A1
DE1775434A1 DE19681775434 DE1775434A DE1775434A1 DE 1775434 A1 DE1775434 A1 DE 1775434A1 DE 19681775434 DE19681775434 DE 19681775434 DE 1775434 A DE1775434 A DE 1775434A DE 1775434 A1 DE1775434 A1 DE 1775434A1
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head
spindle
freezing
length
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Helmut Dipl-Ing Dr-Ing Knuelle
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STAHL ARMATUREN PERSTA KG GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
    • F16J15/403Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid by changing the state of matter

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Description

  • Gefrierstopfbüchse Die Erfindung betrifft eine Gefrierstopfbüchse zur Abdichtung von Durchlässen in Wandungen, durch welche sich drehende und,/oder sich axial verschiebende Wellen, Spindeln od. dgl. hindurchgeführt sind, insbesondere für Ventile und Schieber für Medien, deren Gefrierpunkt oberhalb der normalen P,aumteriiperatur liegt, wie z.B. Natrium, Terphenyl od. dgl., bei welcher die Welle, Spindel od. dgl. über einen relativ großen Längenabschnitt von einem Stopfbüchsenrohr mit größerem Spiel umschlossen ist, wobei das Stopfbüchsenrohr an seinem dem Medium abgekehrten Endabschnitt mit einer zusätzlichen Sicherheitsstopfbüchse versehen ist. Derartige Gefrierstopfbilchsen kommen vor allem bei solchen Anlagen zur Anwendung, bei denen mit einem Medium gearbeitet wird, das für die tlm#ebung besonders gefährlich ist, so daß ein Austreten dieses Medlums an den Durchführungen für die Wellen, Spindeln od. all. auf jeden Fall verhindert werden
    muß, eia a(-)rist die Gefahr einer Vergiftung, Feuergefahr oder
    gar die Gefahr einer radioaktiven Verseuchun; durch die a.us-
    treten(len Leckmengen gegeben ist. Außer der Anwendung für die
    @,enannten Medien kiinrien Gefrierstopfbüchsen der vorstehend
    n=;rier bezeichneten Art jedoch grundsätzlich auch für alle
    an@l::rr:n Mfrlien ver-wenAet werden, welche einen oberhalb der
    nc@rr:@@a 7 @, ri R@@un@t@E;rnper@ltiir 1 ieLc@r@@len Gefrierpunkt besitzen.
    Zur Al)(iir;htiinf; vo@ri I@urctii:is@en in Wandungen, durch wel-
    c1,i: @; i r:h @areh@:n@le urid;@odc:r :@ i@;h axial verschiebende Wellen,
    Spindeln od. dgl. hindurchgeführt sind, hat man bereits Faltenbälge als Dichtelemente verwendet. Ein derartiger Faltenbalg läßt sich jedoch in der Praxis nur bei Wellen, Spindeln od. dgl. mit kleineren Abmessungen verwenden. Außerdem ist er für hohe Betriebsdrücke nicht geeignet. Ferner ist ein derartiger Faltenbalg nicht betriebssicher genug, weil bei einem Bruch des Faltenbalges, der in aller Regel aus einem austenitischen Stahl oder einer Nickellegierung besteht, ein Austreten des Mediums nicht mit hinreichender Sicherheit vermieden werden kann. Besonders ungeeignet sind derartige Faltenbälge dann, wenn das Medium, das sie zurückhalten sollen, bei normaler Raumtemperatur bzw. Umgebungstemperatur im Bereich des Faltenbalges bereits erstarrt ist und erst bei höheren Betriebstemperaturen wieder flüssig wird. Bei erstarrtem Medium kommt es in solchen Fällen zu einer mechanisch relativ festen Verbindung zwischen der Welle, Spindel od. dgl. einerseits und dem Faltenbalg andererseits, so daß bei einer Betätigung der Welle, Spindel od. dgl. der Faltenbalg zumindest vorübergehend mechanisch stark beansprucht und dabei leicht beschädigt wird, so daß das Medium an den schadhaften Stellen des Faltenbalges austreten kann. Da derartige Durchlässe für Wellen, Spindeln od. dgl. oft an völlig unzugänglichen oder gefährlichen Stellen einer Anlage angeordnet sind, die nur in großen Zeitabständen kontrolliert werden können, kann bereits eine relativ große Menge des Mediums ausgetreten sein, bevor man auf den Schaden aufmerksam wird: Bis dahin können jedoch bereits schwerwiegende Folgen und gegebenenfalls nicht mehr zu reparierende Schäden aufgetreten sein: Die bekannte Faltenbalgabdichtung ist demnach nicht in der Lage, derartige Schwierigkeiten mit hinreichender Sicherheit zu vermeiden.
  • Bei Medien, deren Gefrierpunkt oberhalb der normalen
    Raumtemperatur bzw. oberhalb der normalen Umgebungstemperatur
    e
    der Durchlaßstelle für7Welle, Spindel od. dgl: liegt und
    fair welche die bekannte Faltenbalgabdichtung nicht zuver-
    l:iiVenug ist, hat man als Abdichtelement bereits die ein-
    ,;-i!: ,@s erwähnte Gefricrstopfbüchse verwendet. Die Wirlung
    @"(efriersto-()fbiichse beruht darauf, daß die Uelle, SI)ia-
    Ael c]. dgl. von einem relativ langen Stopfbiichsenrohr mit
    ;;z": >:3ercin Spiel, fas etwa zwischen 0,5 und 2 mm beträgt, um-
    .;chlossen ist. Über diese wird von dem in den Spalt zwischen
    ier Außenfläche der 'gelle, Spindel od. dgl. und der Innen-
    !'l;ch@@ der Bohrung des Stopfbüchsenrohres aufsteigenden Medium,
    :las > >ii Betriebszustand eine weit oberhalb der Raumtemperatur
    und somit oberhalb seines Gefrierpunktes liegende Temperatur
    @@e::itzt, so viel Wärme nach außen abgeführt, daß die Tempera-
    tur des Mediums in diesem Bereich bis unter seinen Gefrier-
    punkt abgesenkt wird und das Medium innerhalb des Spaltraumes
    erstarrt. Auf diese !,.leise dichtet das P9edium selbst den Spalt-
    raum zwischen der Außenfläche der Welle, Spindel od. dgl.
    und der Innenfläche der Bohrung des Stopfbiichsenrohres ab.
    @Zur Verbesserung der Wärmeableitung hat man bei der bekannten
    Gefrierstopfbüchse dessen Außenfläche mit Wärmeaustauscher-
    rippen versehen, welche die wärmeabgebende Außenfläche und
    damit die [email protected] an die Umgebung oder an ein Kühlsystem
    hetr@ichtlich vergrößern.
    Obwohl diese bekannten Gefrierstopfbüchsen gegenüber den Faltenbälgen wesentlich betriebssicherer sind und für Drucke und Abmessungen verwendet werden können, für welche die bekannten Faltenbälge ungeeignet sind, besitzen sie dennoch wesentliche Nachteile, die sich außerordentlich störend bemerkbar machen und oftmals die Funktion der Anlage, an welcher sie angeordnet sind, erheblich beeinträchtigen. So verursachen die bekannten Gefrierstopfbüchsen wegen ihrer großen wärmeübertragenden Außenfläche beträchtliche Wärmeverluste, die jedoch bei fast allen Anlagen, bei denen derartige Gefrierstopfbüehsen eingesetzt werden, nach Möglichkeit vermieden werden sollen, uni den Wirkungsgrad der Gesamtanlage m;;glichst hoch zu halten. Außerdem wird durch die bekannten Gefrierstopfbüchsen die Umgebung derselben erheblich aufgeheizt, was in der Regel höchst unerwünscht und störend ist. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Gefrierstopfbürhsen liegt darin, daß die Länge des mit eingefrorenem Medium gefüllten Spaltraumes oftmals außerordentlich groß ist, was für eine zuverlässige Abdichtung überhaupt nicht erforderlich ist, andererseits jedoch dazu führt, daß eine außerordentlich große Kraft zum Bewegen der Wellen, Spindeln' od. dgl. erforderlich ist. Derart große Betätigungskräfte für die Wellen, Spindeln od. dgl. bedingen zwangsläufig einen größeren C,uerschnitt derselben sowie stärkere motorische Antriebe bzw. höhere Handkräfte, falls die Betätigung der Wellen, Spindeln od. dgl. von Hand geschieht. Eine Vergrößerung des Querschnittes der Wellen, Spindeln od. dgl. hat wiederum eine Vergrößerung der Außenflächen derselben zur Folge, aber auch eine. Vergrößerung der diese umgebenden Stopfbüchsenrohre.. Neben der hierdurch wiederum anwachsenden Größe der Reibung und der notwendigen Betätigungskräfte wachsen vor allem auch die wärmeleitenden Cuerschnitte und damit auch die Wärmeverluste. Um diese Verhältnisse günstiger zu gestalten und um vor allem die wärmeleitenden Querschnitte möglichst klein zu halten, hat man die Wellen, Spindeln od.,dgl. als Hohlwellen bzw. Hohlspindeln ausgebildet. Hohlspindeln haben jedoch bei gleicher wärmeleitender Querschnittsfläche eine relativ große Oberfläche, wobei die Querschnittsfläche außerdem wegen der notwendigen mechanischen Festigkeit eine bestimmte Mindestgröße nicht unterschreiten darf. Diese größere Oberfläche von Hohlspindeln bedingt wiederum größere Reibungskräfte, so daß auch durch die Verwendung von Hohlspindeln keine nennenswerte Verbesserung der Verhältnisse erreicht wird. Das vorstehende gilt insbesondere dann, wenn die normalen Betriebstemperaturen des Mediums verhältnismäßig niedrig sind bzw. dann, wenn das Medium der Anlage - beispielsweise beim Anfahren oder bei Teillastbetrieb - die normalen, höheren Betriebstemperaturen noch nicht erreicht hat, so daß der mit erstarrtem Medium angefüllte Spaltraum zwischen der Welle, Spindel od. dgl. und dem Stopfbüchsenrohr besonders lang und die Reibung entsprechend groß ist.
  • Bei fast allen Anlagen, bei denen Gefrierstopfbüchsen verwendet werden, schwanken die Betriebstemperaturen des Mediums beträchtlich. Außerdem erfolgt die Wärmeabgabe des Stopfbüchsenrohres der bekannten Gefrierstopfbüchsen durch Konvektion an die Umgebung, so daß die Wärmeabgabe je nach Lage und Anordnung der Gefrierstopfbüchse in aller Regel sehr unterschiedlich ist. Dies hat bei der bekannten Bauart die Folge, da.ß die Temperatur des Mediums im Spaltraum der Gefrierstopfbüchse zwischen der Außenfläche der Welle, Spindel od. dg1. und der Innenfläche der Bohrung des Stopfbüchsenrohres außerordentlich schwankt und infolgedessen sich auch die Länge des Spaltraumabschnittes ständig ändert, der mit erstarrtem Medium angefüllt ist. Hierdurch ändert sich zwangsläufig auch die Größe der Reibungskräfte, die beim Betätigen der Welle, Spindel od. dgl. überwunden werden müssen. Die Welle, Spindel od. dgl. sowie die gegebenenfalls nachgeschalteten Übertragungselemente und deren Antrieb werden daher unbestimmten, stark schwankenden Beanspruchungen ausgesetzt, die aus Sicherheitsgründen eine beträchtliche Überdimensionierung der Welle, Spindel, Übertragungselemente und des Antriebes erfordern, was entsprechende Mehrkosten verursacht.
    Die schwankenden Temperaturen des Mediums im Spaltraum
    der bekannten Gefrierstopfbi.ichse erschweren aber auch deren
    da die Stelle, an welcher das Medium gerade
    rr:;t@@.rrt und von der an der, Spaltraum zwischen Welle, Spindel
    ;.itoi)t'bilch;-;r:rir-ohr durch das erstarrte Medium abge-
    i ('ri t)(: tr-=icht l i rdi Ln Lüngsr Lchtun, der Gefrier-
    s,"i,,t;;t;r@:;E: :j(- cjial3 auch deren Länge aus Sicher-
    r;@@ i t:;@@;r@@r@ IF:n erheblich iibcrri.Lmensioniert werden muß, damit
    hohen lsel;r,iebjt(#rnperaturen nicht das gesamte
    Medium im Innern des Spaltraumes verflüssigt wird und nur noch die Sicherheitsstopfbüchse an dem dem Medium abgekehrten Endabschnitt des Stopfbüchsenrohres ein Austreten des Mediums nach außen hin verhindert. Aller Erfahrung nach bietet nämlich die Sichheitsstopfbüchse allein keinen ausreichenden Schutz gegen ein Austreten des Mediums. Neben der bei der bekannten Gefrierstopfbüchse vorhandenen unbestimmten Lage der Stelle, an welcher das Medium im Spaltraum der Gefrierstopfbüchse gerade erstarrt, ergeben sich bei der bekannten Bauart dann wesentliche Nachteile, wenn die Welle, Spindel od. dgl. in axialer Richtung verschoben wird. Bewegt sich beispielsweise die Welle, Spindel od. dgl. aus dem heißen Medium heraus zur Sieherheitsstopfbüchse hin, so wird der von dem i'iedium aufgeheizte heiße Spindelabschnitt durch das schon erstarrte Medium gezogen, so daß dieses von der heißen Spindel erwärmt und wieder aufgeschmolzen wird. Unter ungünstigen Bedingungen kann dabei das Medium sogar bis zur Sicherheitsstopfbüchse hin aufgeschmolzen werden und eventuell sogar nach außen durchbrechen. Bewegt sich dagegen die Welle, Spindel od. dgl. der bekannten Gefrierstopfbüchse von der Sicherheitsstopfbüchse weg in das heiße, noch nicht erstarrte Medium hinein, so wird die ;Zelle,, Spindel od. dgl. schlagartig einer wesentlich höheren Temperatur ausgesetzt, was beträchtliche Wärmespannungen und nicht selten Schäüeri, wie beispielsweise Risse, zur Folge hat. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Gefrierstopfbüchse zu schaffen, der die vorstehend behandelter: Nachteile nicht anhaften und eine zuverlässige Abdichturvvrt Durchlässen fUr vlellen, Spindeln od. dgl. Lri Wandunr;en bei solchen Medien gewährleistet, deren Gefrierpunkt oberhalb der, riurmalen Raumtemperatur bzw. der Umgebungstemperatur der ätopfbiichse liegt, wobei die Gefahr eines Durchbrechens der. I,1c.clien nach außen rnlt Sicherheit ausgeschlor,:jeri wird. Diese, Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Stopfbüchsenrohr an seinem dem Medium abgekehrten Längenabschnitt unmittelbar vor der Sicherheitsstopfbüchse einen stark verdickten Kopf besitzt, der eine wesentlich grUere Wärmekapazität aufweist, als ein der axialen Länge des stark verdickten Kopfes entsprechender Längenabschnitt der Welle, Spindel od. dgl. einschließlich des diesen umschließenden Längenabschnittes des Stopfbüchsenrohres. Hierdurch wird vor allem erreicht, daß auch bei stark schwankenden Temperaturen des Mediums und der Umgebung der Gefrierstopfbüchse die Stelle des Spaltraumes zwischen der Außenfläche der Welle, Spindel od.'dgl. und der Innenfläche der Bohrung des Stopfbüchsenrohres, an welcher das Medium gerade erstarrt, sich im wesentlichen stets an der gleichen Stelle befindet und größere Verschiebungen dieser Stelle vermieden werden. Dies wird vor allem durch die große Wärmekapazität des stark verdickten Kopfes des Stopfbüchsenrohres und durch dessen großen wärmeleitenden nuerschnitt bzw. dessen große Außenfläche erreicht. Dieser große wärmeleitende (Zuerschnitt des Kopfes und dessen große, die Wärme an die Umgebung abgebende Außenfläche sind in der Lage, eine wesentlich größere Wärmemenge aufzunehmen und damit aus der Gefrierstopfbüchse abzuleiten als die wärmeleitende Oluerschnittsfläche im Bereich des Fußes der Gefrierstopfbüchse in diese hinein zu übertragen vermag. Diese wärmeübertragenden bzw. -abgebenden Flächen werden dabei so ausgelegt, daß die Temperatur im Innern des Kopfes des Stopfbüchsenrohres auf jeden Fall unterhalb der Gefriertemperatur des Mediums liegt, wenn auch die Temperatur des Kopfes immer oberhalb der Umgebungs= temperatur bleiben wird. Infolge dieser Auslegung ist auf jeden Fall sichergestellt, daß das Medium im Bereich des Kopfes des@Stopfbüchsenrohres ständig erstarrt bleibt und infolgedessen nicht nach außen herausdringen kann. Die Stelle des Spaltraumes, an welcher das Medium gerade erstarrt, liegt dabei selbst bei hohen Betriebstemperaturen stets im Bereich des dem übrigen Längenbereich des StopfbUchsenrohres zugekehrten Endabschnittes des Kopfes, so daß ein genügend langer Spaltraum verbleibt, der mit erstarrtem Medium angefüllt ist und den Spaltraum zur Sicherheitsstopfbüchse und nach außen hin abdichtet. Sinkt dagegen die Betriebstemperatur des Mediums ab, so wird sich zwar die Stelle des Spaltraumes, an der'das Medium gerade erstarrt, etwas zum Fuß des gtƒpfbüchsenrohres hin und damit vom Kopf desselben weg verschieben, jedoch nur um einen relativ kleinen Weg. Der Grund hierfür liegt darin, daß der Temperaturgradient im Längenbereich des Stopfbüchsenrohres vor dessen Kopf wesentlich größer ist als der nur sehr kleine Temperaturgradient im Bereich den Kopfesa Infolgedessen kommt es auch bei kleinen Betriebstemperaturen erst in der Nähe des Kopfes des Stopfbüchsenrohres im Spaltraum zu einer Erstarrung des Mediums und nicht schon, wie bei der bekannten Bauart, in der Nähe des dem heißen Medium zugekehrte Fußes der Gefrierstopfbüchse. Dies bedeutet, daß bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Gefrierstopfbüchse die Stelle des Spaltraumes, an welcher das Medium gerade erstarrt, selbst bei stark schwankenden Betriebstemperaturen des Mtdiutne sich nur unwesentlich verschiebt. Dies wird jedoch nur durch den großen Unterschied zwischen dem Temperaturgradienten des Kopfes und den Temperaturgradienten des übrigen Längenbereiches des Stopfbüchsenrohres erreicht, welcher wiederum auf den wesent- lich größeren wärmeleitenden Querschnitt des stark verdickten Kopfes gegenüber dem bedeutend kleineren wärmeleitenden Querschnitt des übrigexi Längenbereiches des Stopfbüehsenrohres, zurückzuführen ist.
  • Die vorstehend beschriebenen, bei der erfindungegemäßen Gefrierstopfbüchse erreichten, sehr geringen Verschiebungen der Spaltraumstelle, an der das Medium gerade erstarrt, ermöglichen es in vorteilhafter Weise, die Kräfte, die zur Be- tätigung der Welle, Spindel od. dgl. bendtigt werden, annähernd korrtant zu halten. Diese Kräfte sind ' verhältnismäßig genau im voraus bestimmbar, so das die Volle; Spindel od. dgl. sowie gegebenenfalls nachgeschaltete Übertragungsellmente und Antriebseinrichtungen entsprechend genau ausgelegt vrrden kÖnnen und vor allem Überdimensionierungen vermieden werden, die stets zu einer beträchtlichen Erhöhung der Herstellungskosten führen. Auch die Gefrierstopfbüchse selbst läßt sich wesentlich genauer dimensionieren, so daß auch bei ihr Überdimensionierungen vermieden werden können. Neben einer genaueren Auslegung der Gefrierstopfbüchse sowie der Welle, Spindel od. dgl. und der zugeordneten Antriebsteile ist es bei der erfindungsgemäßen Gefrierstopfbüchse in besonders vorteilhafter Weise möglich, die Länge des Spaltraumabschnittes, der mit erstarrtem Medium gefüllt ist, so klein wie möglich und nur gerade so groß wie nötig; zu bemessen. Hierdurch können die bei der Betätigung der Welle, Spindel od. dgl. zu überwindenden Reibungskräfte entsprechend gering gehalten werden, wobei außerdem die Größe dieser zu überwindenden Reibungskräfte nur sehr geringen Schwankungen unterliegt. Andererseits wird jedoch trotzdem eine wesentlich zuverlässigere Abdichtung als bei den bekannten Gefrierstopfbüchsen erreicht. Dies ist jedoch nur deshalb möglich, weil die maximale Verschiebung der Stelle des Spaltraumes, an der das Medium gerade erstarrt, aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung stets nur sehr klein ist. Weil bei der Gefrierstopfbüchse nach der Erfindung die maximale Verschiebung dieser Stelle nur sehr klein ist, läßt sich auch die Kraft, die zum Betätigen der Welle, Spindel od. dgl. erforderlich ist, nicht nur eindeutig bestimmen, sondern auch relativ klein halten. Infolgedessen können die Abmessungen der Welle, Spindel od. dgl., des Stopfbüchsenrohres und damit der gesamten Gefrierstopfbüchse einschließlich der Bedienungselemente und des Antriebes zur Betätigung der Welle, Spindel od. dgl. entsprechend klein gehalten werden. Auf die in der Herstellung teuren Hohlspindeln, die ohnehin nur eine geringe Verbesserung bringen, kann ohne weiteres verzichtet werden. Ferner eignet sich die erfindungsgemäße Gefrierstopfbüchse wesentlich besser als die bekannte Bauart für niedrige Betriebstemperaturen des Mediums, so daß bei ihrer Verwendung auch beim Anfahren oder beim Teillastbetrieb der Anlage keine Schwierigkeiten zu befürchten sind. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Gefrier-Stopfbüchse ist darin zu sehen, daß auch die Welle, Spindel od. dgl. weniger stark hohen Temperaturschwankungen ausgesetzt ist, als bei der bekannten Bauart. Wird ein heißer Längenabschnitt der Welle, Spindel od. dgl. in den schon mit erstarrtem Medium angefüllten Längenabschnitt des Spaltraumes hinein verschoben, so befindet sich dieser Längenabschnitt des Spaltraumes im Bereich des Kopfes des.Stopfbtichsenrohres oder zumindest in dessen unmittelbarer Nähe. Infolge der hohen Wärmekapazität des Kopfes wird eine schnelle Ableitung der Wärme der Welle, Spindel od. dgl. ermöglicht, so daß ein nennenswertes Aufschmelzen des bereits erstarrten Mediums und damit ein Undichtwerden der Gefrierstopfbüchse in vorteilhafter Weise vermieden wird. Diese schnelle Wärmeableitung erfolgt jedoch nicht so plötzlich, daß es zu einem Temperaturschock für die Welle, Spindel od. dgl. kommt. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Temperatur derselben ändert, wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Gefrierstopfbüchse wesentlich verringert. Für die umgekehrte Bewegungsrichtung trifft das gleiche zu, da das heiße Stopfbüchsenrohr die Spindel langsam vorwärmt.
  • Schließlich ist noch zu erwähnen, daß durch die erfindungsgemäße Gefrierstopfbüchse auch der insgesamt auftretende Wärmeverlust verringert wird, da dieser Wärmeverlust abhängig ist von der Größe des wärmleitenden Querschnittes im Bereich des Fußes der Gefrierstopfbüchse und dein hier herrschenden' Temperaturgradienten. Bei der erfindungsgemäßen Gefrerstopfbüchse läßt sich dieser wärmeleitende Querschnitt relativ klein bemessen. Außerdem läßt sich diese Gefrierstopfbüchse wesentlich besser rechnerisch erfassen als dies bei der bekannten Bauart möglich ist. Infolgedessen kann man diese Gefrierstopfbüchse so auslegen, daß der insgesamt auftretende Wärmeverlust im Gegensatz zu der bekannten Bauart relativ gering ist. Dies wirkt sich naturgemäß vorteilhaft auf den Gesamtwirkungsgrad der Anlage aus. Außerdem wird das unerwünschte Aufheizender Umgebung der Gefrierstopfbüchse weitgehend verringert. Im allgemeinen empfiehlt es sich, die wärmeaustauschende Oberfläche des Kopfes des Stopfbüchsenrohres so zu bemessen, daß die Temperatur im Bereich des Spaltraumes zwischen der Außenfläche der Welle, Spindel od. dgl. und der Innenfläche der diese aufnehmenden Bohrung des Kopfes stets unterhalb des Gefrierpunktes des betreffenden Mediums liegt. Dabei ist es ratsam, den Kopf des Stopfbüchsenrohres an seinen Außenflächen mit Wärmeaustauscherrippen zu versehen. Hierdurch wird die wärmeaustauschende Außenfläche wesentlich vergrößert und damit die Temperatur des Kopfes verringert, ohne daß die Masse des Kopfes selbst unverhältnismäßig groß wird. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Stopfbüchsenrohr unmittelbar vor dem Kopf auf der der Sicherheitsstopfbüchse abgekehrten Seite desselben einen Längenabschnitt mit einer gegenüber dem dem Medium zugekehrten Längenabschnitt stark verringerten wärmeleitenden Querschnittsfläche auf. Hierdurch wird erreicht, daß an dieser Stelle des Stopfbüchsenrohres die Temperatur pro Längeneinheit besonders stark abfällt, d.h. daß der Temperaturgradient im Bereich dieses, einen stark verringerten wärmeleitenden Querschnitt besitzenden Längenabschnittes besonders groß ist. Es wird also mittels der stark verringerten wärmeleitenden Querschnittsfläche dieses Längenabschnittes ein großer Temperaturgradient in diesem Bereich erzwungen. Da dieser Längenabschnitt mit stark verringerter wärmeleitender Q,uerschnittsfläche einen besonders großen Temperaturgradienten besitzt und unmittelbar vor dem Kopf des Stopfbüchsenrohres und damit im Erstarrungsbereich des Mediums angeordnet ist, verhindert er zuverlässig, daß sich die Stelle des Spaltraumes, an der das Medium gerade erstarrt, über den Längenabschnitt mit der stark verringerten wärmeleitenden Querschnittsfläche hin-
    aus zum Fuß der Gefrierstopfbüohse hin verschieben kann. Die
    Grenze zwischen dem errrtarrten und/nöch flüssigen Medium im
    Bereich des Spaltraumes/bleibt infolgedessen stets im Bereich
    des Überganges zwischen dem Kopf und dem Längenabschnitt des Stopfbüchsenrohrts mit dem. stark verringerten wärmeleitenden Querschnitt und verändert infolge des hier herrschenden hohen Temperaturgradienten auch bei stark wechselnden Betriebsbedingungen nur sehr wenig seine Lage. Das starke Anwachsen des Temperaturgradienten im Bereich des Längenabschnittes mit der starkverringerten wärmeleitenden Querschnittsfläche ist darauf zurückzuführen, daß an dem dem Fuß der Stopfbüchse zugekehrten Ende dieses Längenabschnittes gewissermaßen eine Drosselung der Wärmeleitung vom Fuß der Gefrierstopfbüchse her eintritt, während die Wärme-. ableitung auf der anderen Seite dieses Längenabschnittes mit stark verringertem wärmeleitenden Querschnitt durch den dort angeordneten, eine relativ große Wärmekapazität und eine entsprechend große Querschnittsfläche besitzenden Kopf außerordentlibh groß ist, wodurch die Temperatur im Bereich dieses Längenabschnittes besonders stark absinkt, was gleichbedeutend mit einem großen Temperaturgradienten ist. Infolgedessen kühlt sich das Medium im Bereich dieses Längenabschnittes besondersstark ab, so daß sich die Stelle des Spaltraumes, an der das Medium erstarrt, selbst bei stark schwankenden Betriebstemperaturen stets im Bereich dieses Längenabschnittes und dem diesem zugekehrten Endabschnitt des Kopfes verbleibt Durch diesen eine stark verringerte wärmeleitende Querschnittsfläche besitzenden Lungenabschnitt wird somit das ohnehin relativ geringe Maß, um das die Lage der Eratarrungsstelle sich bei stark schwankenden Betriebstemperaturen des Mediums verschieben kann, in vorteilhafter Weise noch wesentlich weiter verringert, so daß stets einausreichend lang bemessener und praktisch stets gleich langer, mit erstarrtem Medium angefüllter Spaltraum vorhanden ist, der eine absolut zuverlässige Abdichtung nach außen gewährleistet. Außerdem wird hierdurch erreicht, daß die zur Betätigung der Welle, Spindel od. dgl.' erforderliche Kraft auch bei sehr unterschiedlichen Getriebeverhältnissen weitestgehend konstant bleibt. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, die stark verringerte Querschnittsfläche des Stopfbüchsenrohres etwa gleich der Querschnittsfläche der Welle, Spindel od. dgl. zu bemessen. Außerdem empfiehlt es sich, die Querschnittsfläche des Stopfbüchsenrohres - mit Ausrrg hme des Längenabschnittes mit der stark verringerten Querschnittsfläche - etwa gleich dem 1,5-fachen der Querschnittsfläche der Welle, Spindel od. dgl. zu bemessen. Selbstverständlich sind hierbei die Festigkeitskennwerte des Spindelwe rkstoffes und des Rohrwerkstoffes, die verschieden sein können, zu berücksichtigen. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Außenfläche des Stopfbüchsenrohres vorzugsweise auf ganzer axialer Länge bis zum Kopf desselben wärmeisoliert. Hierdurch wird erreicht, daß der Längenbereich des Stopfbüchsenrohres zwischen dem Fuß der Gefrierstopfbüchse und deren Kopf' nicht zur 1lärmeabgabe benutzt wird, so daß der Temperaturgradient in diesem Bereich kleiner ist als wenn dieser Längenbereich nicht nur zur Wärmeleitung, sondern auch zur Wärmeabgabe an die Umgebung benutzt wird. Es kommt dann erst im Bereich des Kopfes bzw., falls vorhanden, im Bereichdes, eine stark verringerte wärmeleitende Querschnittsfläche aufweisenden Längenabschnittes zu einer schnellen Abkühlung des Mediums, weil dort der Temperaturgradient wegen der Isolierung des Stopfbüchserirohres besonders groß ist. Hierdurch wird ebenfalls dazu beigetragen, daß die Stelle des Spaltraumes, an welcher das Medium gerade erstarrt, sich nicht zum Fuß der Gefrierstopfbüehse hin verlagert und damit die zum Betätigen der Welle, Spindel od. dgl. erforderliche Kraft vergrößert. Außerdem wird hierdurch vermieden, daß von dem Längenbereich des Stopfbüchsenrohres zwischen dem Fuß der Gefrierstopfbüchse und seinen Kopf durch Konvektion Wärme auf die Außenfläche des Kopfes übertragen wird, so daß dessen wärmeaustauschende Wirkung rechnerisch nicht mehr hinreichend genau erfaßbar ist. Sieht man jedoch eine derartige Isolierung vor, so läßt sich die Wärmeabgabe des Kopfes genauer errechnen und damit lassen sich auch seine Abmessungen präziser bestimmen. Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist das Spiel zwischen der Außenfläche der Welle, Spindel od. dgl. und der Innenfläche der diese aufnehmenden Bohrung des Stopfbüchsenrohres im Bereich des Kopfes desselben wesentlich größer als im übrigen Längenbereich des Stopfbüchsenrohres bemessen. Auch dieser vergrößerte Spaltraum im Innern des Kopfes ist mit dem Medium angefüllt, das wegen der starken Abkühlung durch den Kopf auch bei hohen Betriebstemperaturen des Mediums erstarrt ist. Dies hat den Vorteil, daß bei einer axial verschiebbaren Welle, Spindel 0d. dgl. das dort befindliche, erstarrte Medium nicht zum Schmelzen gebracht wird, wenn dieses mit einem heißen Längenabschnitt der axial verschobenen Welle, Spindel od.-dgl. in Berührung kommt. In diesem r'alle wird das erstarrte Ptedium deshalb nicht aufgeschmolzen, weil infolge der größeren Menge des an dieser Stelle vorhandenen erstarrten Mediums auch die zum Schmelzen erforderliche Schmelzwärme wesentlich größer ist als bei einer kleineren Menge des Mediums und weil diese größere Schmelzwärme von dem heißen Längenabschnitt der Welle, Spindel od. dgl. nicht aufgebracht Werden kann. infolgedessen bleibt das Medium innerhalb der erweiterten Bohrung im Bereich des Kopfes in erstarrtem Zustand und dichtet absolut zuverlässig ab. Außerdem kann hierdurch bei Medien mit besonders guter Wärmeleitfähigkeit der Wärmefluß von der Welle, Spindel od. dg1. zu den Wärmeaustauscherrippen bzw. zu der Außenfläche des Kopfes wesentlich verbessert werden: Auch läßt sich hierdurch eine geringere Spindelreibung im Bereich des erstarrten Mediums erzielen. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung umgibt die Außenfläche des Kopfes mindestens einen Teil des übrigen Längenbereiches des Stopfbüchsenrohres mit radialem Abstand. Auf diese Weise läßt sich die Außenfläche des Kopfes und auch seine Masse beträchtlich vergrößern, ohne daß die Außenabmessungen der gesamten Gefrierstopfbünhse wesentlich vergrößert werden. . Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Außendurchmesser des Kopfes etwa das Zwei- bis Vierfache des Außendurchmessers des übrigen Längenbereiches des Stopfbüchsenrohres beträgt. Darüber hinaus empfiehlt es sich, bei Gefrierstopfbüchsen für axial verschiebbare Wellen, Spindeln od. dgl. die axiale Länge des Kopfes des Stopfbüchsenrohres etwa gleich dem 0,7-bis 1-fachen der Hublänge der axial verschiebbaren Welle, Spindel od. dgl. zu bemessen. Hierdurch wird erreicht, daß beim Herausziehen der Welle, Spindel od. dgl. aus dem noch flüssigen Medium der heiße Längenabschnitt ganz von dem Kopf aufgenommen werden kann, wo er schnell abkühlt und keine Undichtigkeiten verursachen kann. Vor@allem wird hierdurch vermieden, daß der heiße Längenabschnitt der Welle, Spindel od. dgl. mit der Packung der Sicherheitsstopfbüchse in Berührung kommt. In der Zeichnunt-, ist die Erfindung anhand mehrerer Ausführ,urrL;sbeispiele veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Gefrierstopfbüchse in einfachster Ausführungsform im Längsschnitt; Fig. 2 eine Gefrierstopfbüchse mit einem mit Wärmeaustauscherrippen versehenen Kopf' und einem Stopfbüchsenrohrabschnitt mit verringerter Querschnittsfl_ä(#,he im L«ngsschnitt; Fig. 3 eine Gefrierstopfbiichse mit wärmeisoliertern Stopfbüchsenrohr und mit erweitertem Spaltraum im Bereich des Kopfes im Längsschnitt; Fig. )4 eine Gefrierstopfbüchse mit einen Teil des Stopfbüchsenrohres mit radialem Abstand umgebender Außenfläche des Kopfes im LänLsschnitt; Fig. 5 und 6 Temperaturschaubilder für eine Gefrierstopfbüchse ohne und mit einem Stopfbüchsenrohrabschnitt mit stark verringerter wärmeleitender _ Querschnittsfläche.
  • In Fig. 1 ist mit 1 eine Welle oder Spindel bezeichnet, die durch einen nicht dargestellten Durchlaß in.einer ebenfalls nicht dargestellten Gehäusewandung hindurchgeführt ist. Zur AbdichtunL dieses Durchlasses ist die in ihrer Gesamtheit mit 2 bezeichnete Gefrierstopfbüchse vorgesehen. Die Gefrierstopfbüchse 2 besitzt einen Fuß 3, der lösbar, beispielsweise durch eine nicht dargestellte Schraubverbindung, oder auch fest mittels einer ebenfalls nicht dargestellten Schweißverbindung nach außen hin dicht mit der Wandung verbunden ist, die den Durchlaß für die Welle oder Spindel 1 besitzt.
  • Der Fuß 3 der Gefrierstopfbüchse 2 trägt ein Stopfbüchsenrohr 4, das an seinem dem Fuß 3 abgekehrten Längenabschnitt einen stark verdickten Kopf 5 trägt. Der Kopf 5 des Stopfbüchsenrohres 4 besitzt eine wesentlich größere Masse und
    damit auch eine wesentlich größere Wärmekapazität sowie eine
    wesecitlich größere Außenfläche als ein der, axialen Läni";e des
    stark ver@d_icicten Kopfes 5 eritspr@echender, Längenabschnitt der
    Welle oder Spindel 1 eiriscril iei311ch des diesen umschließenden
    LäriE;enabschrii L.tes des Stopfbüchsenrohres 4.
    Zwischen der Außenfläche der Welle oder Spindel 1 und
    der, Irinerifläche der mit 6 bezeichneten Bohrung der Gefrier-
    stopfbilchse, welche die Welle oder Spindel 1 aufnimmt, ist ein
    größeres Spiel von z.B. 0,5 bis 2,0 mm vorhanden, das einen
    Spaltraum 6a bildet. In diesen Spaltraum 6a @;ann von dem nicht
    dar,estel 7.ten Durchlaß für die Welle oder Spindel 1 in der
    nicht dargestellten Wanduri; her Medium eindringen und den
    Spaltraum 6a ausfüllen. Der Spaltraum 6a wird an seinem dem
    Fuß J der Gefrierstopfbüchse 2 abgekehrten Endabschnitt des
    Kopfes 5 von einer Sicherheitsstopfbüchse 7 verschlossen. Die
    wärmeaustaus(@rieride Oberfläche des Kopfes 5 des Stopfbüchsen-
    rohres lf ist dabei so bemessen, daß die Temperatur im Bereich
    des Spaltraumes 6a des Kopfes 5 stets unterhalb des Gefrier-
    pun"_tes des betreffenden Mediums liebt, der seinerseits ober-
    hal ö der normalen Raumtemperatur Liegt. Infolgedessen wird
    clie Stelle des Spaltraumes 6a, an der das Medium gerade er-
    -tarrt etwa in dem durch die Klammer 8 gekennzeichnenten Län-
    genbereich der Gefrierstopfbüchse 2 liegen. Der, Längenbereich
    des Spaltraumes 6a oberhalb der, Klammer 8 ist dabei stets mit
    erstarrtem Medium angefüllt, das den Sr,altraum 6a abdichtet,
    während der Längenbereich des Spaltraumes 6a unterhalb des Län-
    genbereiches 8 stets mit suhmelzflüssiöem Medium angefüllt ist.
    In Fig. 2 besitzt der Kopf' 5 zur VerGrößerun; seiner
    wärmeabgebenden Außenfläche Wärmeaustauscherrippen 9, die roei
    dem darLestellten Ausführungsbeispiel parallel zur Wellen- oder
    Spindellängsachse verlaufen. Außerdem weist daG otopfbüchseri-
    rohr )l unmittelbar vor dem Kopf' 5 auf der der, Sicherheitsstopf-
    bUchse 7 abgekehrten Seite desselben einen Lärii;eiiabschriitt 10
    auf, der gegenüber dem dem Medium zugekehrten Längeiiabschi.itt
    des Stopfbüchsenrohr@es 4 eine starr. verringerte wärmeleitende
    C"uerschnittsfläche aufweist. Diese star,,@ verriri@erte Quer-
    schnittsfläche des Stopf'bücilserirohr,es 1r ist etwa gleich der
    Querschriittsfläche der Welle oder Spindel 1 bemessen. Auch
    hier verbleibt die Stelle des Spaltraumes 6a, an der das Me-
    dium gerade erstarrt, selbst bei den unterschiedlichsten Tem-
    peraturbedingungen stets in dem mit 8 gefiennzei(:hneten Kurzen
    Längenbereich.
    Eine ähnliche Gefrierstopfbüchse, wie de vorstehend beschrieben ist, zeigt auch die Fig. 3. Die dort dargestellte Gefr,ierst,)pf'büchse uriters(:heidet sich nur insoweit von der, Gefrierstopfbüchse nach FiL. 2, als in Fig. 3 das Stopfbü,chsenrohr Ik bis zum Kopf 5 mit einer wärmeisolierenden Schicht 11 umschlossen ist, um eine Wärmeabgabe des Stopfbüchsenrohres 4 nach außen hin zu verhindern und dieses lediglich zur Wärmeleitung zu benutzen. Außerdem ist in Fig. 3 zu erkennen,, daß der Spaltraum 6a im Bereich des Kopfes 5 wesentlich größer bemessen ist als im übrigen Längenbereich des Stopfbüchsenrohres 4. Der größer bemessene Abschnitt des Spaltraumes ist in Fig. 3 mit 6b bezeichnet. In Fig. 4 ist die wärmeisolierende Schicht 11 fortgelassen worden, die jedoch auch dort, wie bei allen anderen Ausführungsbeispielen, vorbesehen werden kann. Von der Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich die Ausführungsform nach Fig. 4 vor allem dadurch, daß der Kopf 5 mit einer seine Außenfläche wesentlich vergrößernden Büchse 12 umschlossen ist, die wärmeleitend mit dem eigentlichen Kopf 5 verbunden ist. Die Büchse 12 besitzt Wärmeaustauscherrippen 13, die sich ,
    bei diesem Ausführungsbeispiel in radialer Richtung erstrecken.
    durc auf
    Es ist jedoch xxx/ mog ic i, auch axial verlaufende Wärmeaus-
    tauscherrippen vorzusehen, ebenso wie es möglich Ist, sich in radialer Richtung erstreckende Rippen bei den anderen,Ausführu beispielen nach Fig. 1 bis 3 zu verwenden. Die Büchse 12 um-
    schließt einen Teil des Längenbereiches des Stopfbüchsenrohres
    JI mit beti°äclitl..ichem radialem Abstand. Selbstverständlich ist
    e:-, auc:li niöt#1.icri, anstelle der in Fif,. 4 dargestellten zweiteili-
    L,ei: AusbildunL des Kopfes 5 den xxxxxxxxxxxxxx Fuß 3, das
    j't@-)pfbüchseiii,olir 4, den eigentlichen Kopf 5, die Büchse 12 und
    die WUrmeaustauscherrippen 13 aus einem eiri@zigeri Stückt herzu-
    stell cri.
    Fig. 5 zeigt den Temperaturverlauf bei der Gefrier-
    stopfbüchse gemäß Fig. 1. Die Abszisse des Koordinatensystems
    stellt die Länge L vom Fuß 3 bis zur Sieherheitsstopfbüchse 7
    der Gefrierstopfbüchse 2 gemäß Fig. 1 dar. An der Ordinate
    dieses Koordinatensystems sind die Temperaturen eingetragen.
    Es hedeuten:
    tR - die Raumtemperatur bzw. Umgebungstemperatur
    der Gefrierstopfbücgsw'.
    tS - die Schmelztemperatur/der Gefrierpunkt des
    Mediums;
    t0 - die Temperatur des Mediums im Bereich des Fußes 3 der Gefrierstopfbüchse.
  • Die in Fig. 5 erä,ennbare Temperaturkurve ist idealisiert;, d.li. es wurden eine vollkommene Isolierung quer zur Hauptrichtung des Wärmeflusses und temperaturunabhängige Wärmeleitzahlen vorausgesetzt. Die Temperatur des Kopfes 5 ist wegen seines großen wärmeleitenden Querschnittes nahezu konstant, was durch den nahezu parallel zur Abszisse verlaufenden rechten Endabschnitt der Kurve zum Ausdruck kommt. Da bei der Ausführungs-1'orm nach zig. 1 das Stopf'büchsenrohr einen gleichbleibenden Querschnitt besitzt, ergibt sich bei idealisierten Temperaturverhältnissen ein linearer Temperaturverlauf, der von der Temperatur t0 im Bereich des Fußes 3 bis auf die Temperatur des Kopfes 5 absinkt. Die Temperatur im Kopf 5 liegt immer oberhalb der Raumtemperatur bzw. der Umgebungstemperatur t R, jedoch aufgrund seiner Auslegung unterhalb der Schmelztemperatur tS des Mediums. Verringert sich beispielsweise die Betriebstemperatur t0 des Mediums, so verschiebt sich der Schmelzpunkt S entsprechend der geringeren Neigung der Temperaturlinie und der dann tieferliegenden Temperatur des Kopfes 5 nach links. Diese Verschiebung ist um so größer, je flacher die Temperaturlinie verläuft, d.h. je kleiner der Temperaturgradient des Stopfbüchsenrohres ist. Fig. 6 zeigt ein der Fig. 5 entsprechendes &:.haubild, das für die Ausführungsform nach Fig. 2 gilt. Bei dieser Ausführungsform der Gefrierstopfbüchse 2 wird durch den Längenabschnitt 10 mit der stark verringerten wärmeleitenden Querschnittsfläche ein großer Temperaturgradient erzwungen. Dies bedeutet, daß im Bereich des Längenabschnittes 10 die Temperaturlinie steiler abfällt als dies vom Fuß 3 bis zum Beginn des Längenabschnittes 10 der Fall ist. An der Stelle, an welcher der Längenabschnitt 10 beginnt, herrscht die Zwischentemperatur t z , die auch in Fig. 6 eingetragen ist. Deutlich ist haerbei zu " erkennen, daß bei einem Absinken der Temperatur t0 im Bereich des Fußes 3 der-G efrierstopfbüchse 2 und dem damit verbundenen Absinken der Temperatur des Kopfes 5 sich der Schmelzpunkt S nur relativ wenig nach links verschiebt, was auf die steilere Anordnung der Temperaturkurve zurückzuführen ist. Somit wird die Lageverschiebung der Stelle des Spaltraumes 6a, an welcher das Medium gerade erstarrt, in sehr engen Grenzen gehalten. Außerdem kann durch eine derartige Anordnung bei gleicher Länge des Kopfes 5 eine festigkeitsmäßig günstigere Konstruktion gewählt werden, was vor allem für hohe BetrAbstemperaturen des Mediums wichtig ist. Ferner lassen sich die Wärm verluste kleiner halten und damit auch die Größe der wärme- abgebenden Oberfläche. Die Sicherheitsstopfbüchsen 7 können bei allen Ausführungsbeispielen in bekannter Weise mit SperrgasatischlUssen und/oder Schmiereinrichtungen ausgerUstet werden.

Claims (11)

  1. Patentansprüche: 1. Gefrierstopfbüchse zur Abdichtung von Durchlässen in Wandungen, durch wel(:he sich drehende und/oder sich axial verschiebende Wellen, Spindeln od. dgl. hindurchgeführt sind, insbesondere für Ventile und Schieber für Medien, deren Gefrierpunkt oberhalb der normalen Raumtemperatur liegt, wie z.B. Natrium, Terphenyl od. dgl., bei welcher die Welle, Spindel od. d("1. über einen relativ großen Längenabschnitt von einem Stopfbüchsenrohr mit größerem Spiel umschlossen ist, wobei das Stopfbüchsenrohr an seinem dem Medium abgekehrten Endabschnitt mit einer zusätzlichen Sicher-heitsstopfbüchse ver- sehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Stopfbüchsenrohr (4) an seinem dem Medium abgekehrten Längenabschnitt unmittelbar vor der Sicherheitsstopfbüchse (7) einen stark verdickten Kopf (5, 12) besitzt, der eine wesentlich größere Wärmekipazität aufweist, als ein der axialen Länge des stark verdickten Kopfes (5, 12) entsprechender Längenabschnitt der Welle, Spindel od. dgl. (1) einschließlich des diesen umschließenden Längenabschnittes des Stopfbüchsenrohres (4).
  2. 2. Gefrierstopfbüchse nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die wärmeaustauschende Oberfläche des Kopfes (5, 12) des Stopfbüchsenrohres (4) so becnessen ist, daß die Temperatur im Bereich des Spaltraumes (6a) zwischen der Außenfläche der Welle, Spindel od. dgl. (1) und der Innenfläche der diese aufnehmenden Bohrung (6) des Kopfes (5) stets unterhalb des Gefrierpunktes (tg) des betreffenden Mediums liegt.
  3. 3. Gefrierstopfbüchse nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kopf (5, 12) des Stopfbüchsenrohres (4) an seinen Außenflächen mit Wärmeaustauscher°-rippen (9, 13) versehen ist.
  4. 4. Gefrierstopfbüchse nach Anspruch 1 oder einem der f#)1genden, d a d u r- c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Stopfbücrsenrohr (4) unmittelbar vor dem Kopf' (5) auf der der Sicherheitsstopfbüchse (7) abgekehrten Seite desselben einen Längenabschnitt (10) mit einer gegenüber dem dem Medium zugekehrten Längenabschnitt stark verringerten wärmeleitenden Querschnittsfläche aufweist.
  5. 5. Gefrierstopfbüchse nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c 'h n e t, daß die stark verringerte Zuerschnittsfläche des Stopfbüchsenrohres (4) etwa gleich der Querschnittsfläche der, Welle, Spindel od. dgl. (1) berriessen .ist.
  6. 6. Gefrierstopfbüchse nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e z e n n z e i c h n e t, daß die Querschnittsfläche des Stopfbüchsenrohres (4) - mit Ausnahme des Längenabschnittes (10) mit der stark verringerten Querschnittsfläche - etwa gleich dem 1,5-fachen der Querschnittsfläche der Welle, Spindel od. dgl. (1) bemessen ist.
  7. 7. Gefrierstopfbüchse nach Anspruch 1 oder einem der, folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Außenfläche des Stopfbüchsenrohres (4) vorzugsweise auf ganzer axialer Länge bis zum Kopf (5) desselben wärmeisoliert ist. B.
  8. Gefrierstopfbüchse nach Anspruch 1 oder eitlem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z ei c U n e t, daß das Spiel zwischen der Außenfläche der Welle, Spindel od. dgl. (1) und der Innenfläche der diese aufnehmenden Bohrung (6) des Stopfbüchsenrohres (4) im Bereich des Kopfes (5) desselben wesentlich größer als im übrigen Längenbereich des Stopfbüchsenrohres (4) bemessen ist.
  9. 9. Gefrierstopfbüchse nach Anspruch 1 oder einem der folgenden* d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Außenfläche des Kopfes (5, 12) mindestens einen Teil des übrigen Längenbereiches des Stopfbüchsenrohres (4) mit radialem Abstand umgibt.
  10. 10. Gefrierstopfbüchse nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Außendurchmesser des Kopfes (5, 12) etwa das 2- bis 4-fache des Außendurchme"rs des übrigen Längenbereiches des Stopfbüchsenrohres (4) beträgt.
  11. 11. Gefrierstopfbüchse für eine axial verschiebbare Welle, Spindel od. dgl. nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die axiale Länge des Kopfes (5) des Stopfbüchsenrohres (4) etwa gleich dem 0,7- bis 1-fachen der Hublänge der axial verschiebbaren Welle, Spindel od. dgl. (1) bemessen ist.
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DE102019107296A1 (de) * 2019-03-21 2020-09-24 SWR Europe - van Dinther Antriebstechnik GmbH Mehrwege-Drehschieberventil

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