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Unter Federdruck stehender, keilförmig aufgeschnittener Metallring
für Stopfhüchsenpacküngen Die Erfindung betrifft unter Federdruck stehende, keilförmig
aufgeschnittene Metallringe für Stopfbüchsenpackungen und bezweckt, den Ringen eine
längere Lebensdauer zugeben.
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Bekanntlich ist bei unter Federdruck stehenden, keilförmig aufgeschnittenen
Metallringen für Stopfbüchsenpackungen ein Übelstand, daß die Ringe nur eine verhältnismäßig
kurze Lebensdauer besitzen. Dieser Übelstand hängt mit den ungünstigen Abnutzungsverhältnissen
der Keil- und Druckstücke des Ringes zueinander zusammen. Je größer nämlich der
Schnittwinkel der Keilstücke in bezüg auf die gerade gedachte Grundfläche derselben
ist, desto ungünstiger wird das Abnutzungsverhältnis. So ergibt sich z. B. bei einem
Schnittwinkel von 6o° ein Abnutzungsverhältnis der Druckstücke zu dem Keilstück
von 1:1,73, bei 7z° von 1:3,08, bei 8o° von 1:5,68, d. h. also schon von 6o° an
wächst das Abnutzungsverhältnis mit jedem Grade sehr erheblich. Nun ist aber die
Wahl eines kleineren Winkels als 6o° deshalb schwer möglich, weil die Keilstücke
am Innenumfang des Ringes. zu .spitz werden und diese Spitzen zu leicht wegbrechen.
Infolgedessen hat man auf die kleineren Schnittwinkel verzichtet und ein ungünstigeres-
Abnutzungsverhältnis in Kauf genommen, wobei aber die Lebensdauer der Ringe selbstverständlich
verhältnismäßig gering ist.
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Diese Übelstände sollen nun gemäß der Erfindung dadurch beseitigt
werden, @daß eine Stopfbüchsenpackung geschaffen wird, bei der sowohl eine gleichmäßige
Abnutzung der einzelnen Teilstücke eintritt, als auch eine möglichst große Lebensdauer
erzielt wird. Erreicht wird dieses. dadurch, Uaß zur Erzielung eines Abnutzungsverhältnisses
vom. i : i zwischen allen Teilstücken die unter einem Winkel von q.5° zur gerade
gedachten Grundfläche der Keilstücke gelegten Keilschnitte sich von außen her nur
über einen Teil der Ringbreite erstrecken und von ihrem inneren Ende ab. Schnitte
im Winkel zu denn Keilschnitt auf den Innenumfang des Ringes zu geführt sind, wobei
der Keilschnitt der Keilstücke kürzer gehalten ist als der der angrenzenden Druckstücke,
so daß zwischen jedem Keilstück und dem angreilzenden Druckstück freie Zwischenräume
entstellen, deren Form und Größe die Größe der sebs'ttätigen Na.chspannbarkeit bestimmt.
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Es ist auf diese Weise einmal der Vorteil erzielt, daß sich alle Teilstücke-
vollkommen gleichmäßig abnutzen. Die gleichmäßige' Abnutzung aller Teilstücke ist
an sich bekannt, und zwar bei Kolbenringen. Bei Kolbenringen liegen aber die Verhältnisse
so, d.aß.
sich die Keilstücke von innen nach außen bewegen, d. h.
also eine Ausdehnung des ganzen Ringes von innen nach außen erfolgt. Hierbei hat
man natürlich die Möglichkeit, die Keilstücke in ihrer Größe und Form so zu bemessen,
daß eine ganz erhebliche Abnutz-` barkeit vorhanden ist. Vollkommen anders liegen
dagegen die Verhältnisse bei Stopfbüchsenpackungen, bei denen sich die Teilstücke
von außen nach innen bewegen und der Ring stets an allen Stellen eine gleichmäßige
Breite aufweisen muß. Hier bestand die Schwierigkeit, bei einem Abnutzungsverhältnis
von i : r, d. h. also bei einem Keilschnitt von 45°, tatsächlich die Schnitte so
zu legen, daß keine ungünstigen Spitzen. am Innenumfang entstehen. Diese Schwierigkeit
kann an sich dadurch beseitigt werden, daß man die Keilschnitte nicht auf dem Innenumfang
der Packungsringe laufen, sondern im Abstand von dem Innenumfang aufhören läßt.
Hierbei tritt aber dann die Schwierigkeit auf, daß keine Möglichkeit für das Nachrücken
der Stücke vorhanden ist, wenn nicht besondere Vorkehrungen getroffen werden, die
das Nachrücken ermöglichen.
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Da diese Vorkehrungen bei den bekannten Kolbenringen infolge der Ausdehnung
derselben von innen nach außen überhaupt nicht getroffen werden brauchen, so stellt
die gemäß der Erfindung für die Stopfbüchsenringe geschaffene Lösung, die eine gleichmäßige
und große Abnutzung der Teilstücke ermöglicht, einen ganz erheblichen Fortschritt
dar, da dadurch die Stopfbüchsenringe fast bis zum letzten abgenutzt werden können.
Diese Möglichkeit ist insbesondere für Lokomotiven und Schiffe von ganz besonderer
Bedeutung, da bei diesen die Stopfbüchsenringe oft einer Dauerabnutzung ausgesetzt
sind und die Maschinen nicht sehr oft zum Auswechseln der Dichtungsringe stillgelegt
oder aus dem Verkehr gezogen werden können.
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Die Führung der von den Keilschnitten nach dem Innenumfang gehenden
Schnitte der einzelnen Teilstücke ist an .sich beliebig und kann den jeweiligen
Umständen. angepaßt werden. Vorteilhaft laufen jedoch die nach. dem Innenumfang
gehenden Schnitte zweier benachbarter Teilstücke nach dem Innenumfang des Ringes
zusammen, wobei wiederum die günstigste Lösung .dann gegeben ist, wenn die Schnitte
der Keilstücke parallel zu der Mittelachse derselben und die entsprechenden Schnitte
der Druckstücke radial verlaufen. ' In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes dargestellt; es zeigen: . Abb. i zwei übereinanderliegende
Ringe in Ansicht, Abb. 2 dieselben im Schnitt nach der Linie A-B der Abb. i, Ahb.3
den Ring in seinen Einzelheiten etwas auseinandergezogen, Abb.4 zwei übereinanderliegende
Teilstücke von der Bohrung her gesehen, Abb. 5 dieselben Teilstücke von außen her
gesehen.
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Die Ringe bestehen aus je zwei Keilstücken a und je zwei Druckstücken
b; die Keilschnitte c sind -unter einem Winkel von 45° zu den Achsen der Stücke
geführt, und zwar so, daß sie sich nicht über die ganze Breite der Ringe erstrecken.
Hierbei ist der Keilschnitt der Druckstücke b um ein Stück länger als der der Keilstücke
a. Vom inneren Ende der Keilschnitte der Keilstücke a sind nach dem Innenumfang
des Ringes zu verlaufende Schnitte ,d parallel zur Mittelachse der Keilstücke a
geführt, während vom inneren Ende der Keilschnitte der Druckstücke b nach dem Innenumfang
des Ringes zu verlaufende Schnittee radial angeordnet sind. Die Größe der ohne Nacharbeiten
möglichen Abnutzung ist in der Abb. i an einer Stelle f bezeichnet, und es ist daraus
ersichtlich, daß eine verhältnismäßig große Abnutzung ohne Nacharbeiten möglich
ist. Selbstverständlich können die Schnittod und e auch anders angeordnet werden,
jedoch vorteilhaft nach dem Innenumfang zu zusammenlaufend, weil dann die Annäherung
der Eckpunkte aneinander langsamer vor sich. geht.
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Da normalerweise nicht nur ein Ring allein, sondern zwei oder mehr
Ringe nebeneinander Verwendung finden, so wird die Anordnung selbstverständlich
so getroffen, daß die einzelnen Teilstücke der nebeneinanderliegenden Ringe zueinander
versetzt angeordnet werden, um eine möglichst gute Abdeckung der Fugen zu erzielen.