DE3721967C1 - Stopfbuchsdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Stopfbuchsdich­ tung mit Dichtungsgehäuse und Brille sowie mit einer Mehrzahl von Packungsringen, die sich einerseits am Dichtungsgehäuse und anderer­ seits an einer bewegten Welle oder Stange dichtend anlegen, wobei zu­ mindest einer der Packungsringe als Graphit-Wickelpreßring sowie andere als Grundring und Deckring ausgeführt sind. Es versteht sich, daß die Brille im montierten Zustand der Stopfbuchsdichtung das Aggregat aus den Packungsringen in axialer Richtung so stark preßt, daß sich die Packungsringe radial einerseits an der bewegten Welle oder Stange, andererseits am Dichtungsgehäuse dichtend anlegen. - Graphit-Wickelpreßring bezeichnet gepreßte Packungsringe besonderen Aufbaus. Sie bestehen aus einem Band aus expandiertem Graphit und einer Metallbandeinlage, welche spiralförmig zu einem Ring gewickelt wurden. Das so gebildete Vorprodukt wird in einem geeigneten Werk­ zeug in axialer Richtung gepreßt und geformt, wobei sich das Band nach statistischen Gesetzen mehr oder weniger wellenförmig oder zick­ zackförmig zusammenstaucht.

Die (aus der Praxis) bekannten Stopfbuchsdichtungen haben sich be­ währt und sind wegen des Graphit-Wickelpreßringes besonders für den Einsatz bei VentiIspindeln von Hochdruckventilen geeignet. Das gilt insbesondere für Hochdruckdampfventile. Es können jedoch Undichtig­ keiten auftreten, wenn die innere Werkstoffestigkeit des Graphit- Wickelpreßringes kleiner ist als die Spannung, die bei Betätigung der Ventilspindeln über Adhäsionskräfte in den Graphit-Wickelpreß­ ring eingeleitet werden. Die Adhäsionskräfte hängen von der Ober­ flächenqualität der Ventilspindel ab und können insbesondere dann, wenn die Ventilspindel nur von Zeit zu Zeit betätigt wird oder wenn die Oberflächenqualität der Ventilspindel nicht den Vorschriften ent­ spricht, sehr groß werden. Dann kann die Ventilspindel bei Betätigung Graphitelemente aus dem Werkstoffverbund des Graphit-Wickelpreßringes bis zur Undichtigkeit herausreißen und bei eintretender Undichtigkeit kann das hochgespannte Druckmittel gefahrenträchtig "die Packung ausblasen". Das können die bei solchen Stopfbuchsdichtungen üblicher­ weise aus Geflecht bestehenden Grund- und Deckringe nicht verhin­ dern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Stopf­ buchsdichtung so weiter auszubilden, daß das beschriebene Ausblasen nicht mehr stattfinden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß zumindest einer der Packungsringe als Laminatring ausgeführt und aus geschichteten Ringscheiben aus einer Folie aus expandiertem Graphit gepreßt ist. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weist der Laminat­ ring zwischen den Ringscheiben aus expandiertem Graphit Zwischen­ ringlagen aus Metallfolie auf. Der Laminatring kann zumindest eine untere oder obere Deckringlage aufweisen, die ebenfalls aus Metall­ folie besteht. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besteht die Metallfolie aus Edelstahl, insbesondere aus austenischem Chrom/ Nickel-Stahl.

Stopfbuchsdichtungen des beschriebenen Aufbaus können eine Vielzahl von Packungsringen aufweisen. In dieser Vielzahl von Packungsringen kann die Lehre der Erfindung durch verschiedene Packungsringkom­ binationen verwirklicht werden. Wesentlich ist, daß zumindest ein Laminatring und ein Graphit-Wickelpreßring vorhanden ist. Im allge­ meinen wird man den Deckring und/oder den Grundring als Laminat­ ring ausführen. Im Rahmen der Erfindung liegt es, zumindest einen Graphit-Wickelpreßring und zumindest einen Laminatring zu einem ein­ heitlichen Aggregat zu vereinigen. Sie können beispielsweise durch Kleben vereinigt sein. Gegenstand der Erfindung ist auch eine Stopf­ buchsdichtung des beschriebenen Aufbaus für den Einsatz bei Ventil­ spindeln, insbesondere bei Ventilspindeln von Hochdruckdampfventilen mit zumindest einem zentrlen Graphit-Wickelpreßring und zumindest einem als Laminatring ausgeführten Deckring.

Dichtungsringe, die aus einer Metallfolie, insbesondere einer Edel­ stahlfolie, und einer Beschichtung aufgebaut sind, welche Beschich­ tung ihrerseits aus expandiertem Graphit besteht, sind bekannt. Sie werden beispielsweise als Zylinderkopfdichtungen und nicht in Form von Laminatringen des beschriebenen Aufbaus eingesetzt. Erfindungs­ gemäß werden solche Dichtungsringe in Form von zumindest einem Laminatring mit zumindest einem Graphit-Wickelpreßring kombiniert. Bei dem Laminatring, mit dem erfindungsgemäß gearbeitet wird, können allerdings die Zwischenringlagen aus Metallfolie auch fehlen, wenn sie auch nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ver­ wirklicht sind. Zwar bleibt bei der erfindungsgemäßen Kombination von Packungsringen der Graphit ein weicher Werkstoff und insbeson­ dere kann auch bei der erfindungsgemäßen Kombination von Packungs­ ringen die innere Werkstoffestigkeit kleiner sein als die beschriebe­ nen, über Adhäsionskräfte eingeleiteten Spannungen. Der Laminatring verhilft jedoch dem Wickelpreßring zur Ausübung seiner Funktion. Er wirkt quasi als "Abstreifring" und verhindert damit die Adhäsion an der Spindel. Besteht der Laminatring lediglich aus geschichteten Ringscheiben aus einer Folie aus expandiertem Graphit, so ist die innere Werkstoffestigkeit dieser Laminatringe in radialer Richtung im allgemeinen größer als die innere Werkstoffestigkeit der Graphit- Wickelpreßringe in radialer Richtung. Aber auch wenn aus diesen Laminatringen Graphitanteile, über den eingangs beschriebenen Effekt, von einer Ventilspindel mitgenommen werden, tritt in den Laminatringen eine Undichtigkeit nicht auf, es wird vielmehr ein Selbstreparatureffekt beobachtet. Insbesondere blei­ ben Laminatringe dicht, die Zwischenringlagen und gegebenenfalls Deckringlagen aus Metallfolie aufweisen. Hier wird über die Metallfolie eine zusätzliche Labyrinth-Dichtwirkung hervorgerufen. Ein Aus­ blasen kann jedenfalls nicht mehr eintreten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh­ rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Stopfbuchs­ dichtung,

Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand der Fig. 1.

Die in den Figuren dargestellte Stopfbuchsdichtung besitzt ein Dich­ tungsgehäuse 1 und eine Brille 2 sowie eine Mehrzahl von Packungs­ ringen 3, 4, 5. Die Packungsringe 3, 4, 5 legen sich einerseits am Dichtungsgehäuse 1 und andererseits an einer bewegten Welle oder Stange 6 dichtend an. Insbesondere kann es sich um die Ventilspin­ del eines Hochdruckventils handeln. Zumindest einer der Packungs­ ringe, im Ausführungsbeispiel der mittlere, ist als Graphit-Wickelpreß­ ring 4 verhältnismäßig großer Ringhöhe ausgeführt. Im übrigen sind ein Grundring 3 und ein Deckring 5 vorgesehen.

Zumindest einer der Packungsringe 3 oder 5 ist als Laminatring aus­ geführt. Insbesondere die Fig. 2 macht deutlich, daß ein Laminatring aus geschichteten Ringscheiben 7 aus einer Folie aus expandiertem Graphit gepreßt ist. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind Zwischenringlagen 8 aus einer Metallfolie vorgesehen, außerdem erkennt man eine Deckringlage 9 aus einer Metallfolie. Die Metallfolie mag aus Edelstahl bestehen.

Besteht die Packung der Stopfbuchsdichtung aus mehr als drei Packungsringen, so kann der Laminatring in das Aggregat aus den Packungsringen an verschiedener Stelle eingesetzt sein. Im Aus­ führungsbeispiel sind sowohl der Grundring 3 als auch der Deckring 5 als Laminatring ausgeführt. Die dargestellte Stopfbuchsdichtung ist insbesondere für den Einsatz bei Ventilspindeln von Hochdruckven­ tilen, insbesondere von Hochdruckdampfventilen im Kraftwerksbetrieb, bestimmt.

Claims (7)

1. Stopfbuchsdichtung mit Dichtungsgehäuse und Brille sowie mit einer Mehrzahl von Packungsringen, die sich einerseits am Dichtungsgehäuse und andererseits an einer bewegten Welle oder Stange dichtend an­ legen, wobei zumindest einer der Packungsringe als Graphit-Wickel­ preßring sowie andere als Grundring oder Deckring ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Packungsringe (3, 4, 5) als Laminatring ausgeführt und aus ge­ schichteten Ringscheiben (7) aus einer Folie aus expandiertem Graphit gepreßt ist.

2. Stopfbuchsdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laminatring (3 und/oder 5) zwischen den Ringscheiben (7) aus ex­ pandiertem Graphit Zwischenringlagen (8) aus Metallfolie aufweist.

3. Stopfbuchsdichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Laminatring (3 und/oder 5) zumindest eine Deckringlage (9) aus Metallfolie aufweist.

4. Stopfbuchsdichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie aus Edelstahl, insbesondere aus austenischen Chrom/Nickel-Stahl, besteht.

5. Stopfbuchsdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Grundring (3) und/oder der Deckring (5) als Laminatring ausgeführt sind.

6. Stopfbuchsdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zumindest ein Graphit-Wickelpreßring (4) und zu­ mindest ein Laminatring (3 und/oder 5) zu einem einheitlichen Aggre­ gat vereinigt sind.

7. Stopfbuchsdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 für den Ein­ satz bei Ventilspindeln, insbesondere bei Ventilspindeln von Hoch­ druckdampfventilen, mit zumindest einem zentralen Graphit-Wickelpreß­ ring (4) und zumindest einem als Laminatring ausgeführtem Deckring (5).