专利名称：密封环式填料装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种密封环式填料装置，特别用于活塞式压缩机的往复活塞杆的通路的密封，其具有一可插入填料盒通孔中的冷却的填料壳体，该冷却的填料壳体容纳至少一个基本上为环状的滑动密封件，其紧压被密封的运动构件。
这种填料装置的大多由多个组装的部件构成的填料壳体至今仍是用水或其他适用的循环冷却流体来冷却，以便散发相对运动时在被密封的构件与固定于壳体中的滑动密封件之间产生的摩擦热并由此避免不允许的温升，其导致密封件的过度磨损和相应地缩短其寿命或者导致其失效。除了与此有关的附加费用外还可能产生问题，例如如果冷却剂通过老化了的密封件或在填料壳体的各部件之间的缝隙进入压缩机并由此进入工艺过程的话。
本发明的目的是，避免已知这种密封环式填料装置的所述缺点、简化其结构并着重关注确保没有冷却剂进入工艺过程的危险，其中工艺过程是由相应密封的压缩机供给以压力介质。
本发明由此出发，即当在密封环式填料装置的区域没有单独作用的冷却剂循环冷却就可以工作时可使上述两者最容易地达到，但在另一方面这只当来自填料的摩擦热被以其他的方式散发时才是可能的，因为否则在该区域必定产生连续的温升。依此，所述本发明的目的这样来达到，即填料壳体在其外圆周具有至少一个在插入状态下可扩张至紧靠在填料盒通孔的内圆周上之传热套筒并且除此而外没有单独地冷却。借此实现至少填料装置外表面的部分与围绕的填料盒壁之间的直接热接触，其中填料盒壁通常总是借助于压缩机缸或类似构件来冷却。由于结构上的原因，这些壁至填料壳体的外壁总是具有约0.25mm厚度范围内的小气隙，以便能够将填料装置插入填料盒通孔中。按照本发明，现在在填料壳体的外面设置一个在插入填料盒通孔后借助直径上可扩张的套筒而始终保持与填料壳体的热接触，通过该套筒可实现需要的良好的直接接触以便从填料装置向冷却的填料盒壁传热。
必要时在需要的区域中相当大的传热或传热面当然可以通过增大套筒长度或增多设置在填料壳体上的各个套筒的数目来获得。
按照本发明的一个特别优选的结构，传热套筒构成为具有基本上锥形的内圆周的、在一面纵向开口的环并且设置在一相应倾斜延伸的填料壳体外圆周部分上，优选设置于填料壳体的环形凹槽中，其中该套筒从外面、优选借助于平行于轴线接合的沿圆周分布的张紧螺钉、可以在径向扩张下相对于填料壳体轴向移动。这使得填料装置很容易制造和组装，其中在填料装置组装以后通过传热套筒的轴向移动可以实现填料装置与填料盒壁之间很容易产生的直接热传导。
按照本发明的另一结构，在一个由多个基本上盘形的壳体部分组装成的填料壳体中传热套筒可以设置在一中间的、优选的半径上比邻近的壳体部分较小的壳体部分上。借此即使在已使用的现有密封环式填料装置中也可以以很容易的方式加以补充改进，其中可只更换包含传热套筒的中间部分。按需要也可以用这种方式插入多个这种传热套筒，只要能确保这些套筒在填料装置安装以后也能被相应地扩张就可。
填料壳体和传热套筒按照本发明的一个进一步优选的构造由良好的导热材料，优选由铜合金构成。借此可以用简单而适合的方式改善从填料装置中的滑动密封件向填料盒壁的散热。
在本发明的进一步优选的结构中，传热套筒在填料壳体的外圆周上设置成使其在填料装置安装好的状态下邻近于一填料盒壁的单独冷却区域。以这种方式缩短了由被传送的热在填料盒壁中经过的路程并因此在总体上进一步改善了填料的冷却。
本发明以下再借助于在附图中部分地示意地示出的实施例更详细地加以说明。附图中
图1为通过按照本发明构成的密封环式填料装置的轴向剖面图；图2为通过另一实施例的相应剖面图，其处于插入没有进一步示出的压缩机缸的填料盒中的状态。
以下将尽可能地同时说明图1和图2，其中在所有的情况下同样的或功能上同类的构件在两图中给以同样的标记。
两图中所示的密封环式填料装置，用于一个没有进一步示出的活塞式压缩机的往复活塞杆2的通路之密封，其中活塞式压缩机例如被用作各种气体的过程压缩机。其中填料装置1具有一个可插入一填料盒通孔3(见图2)的填料壳体4，在填料壳体4中设置了多个基本上为环形的滑动密封件5，每个滑动密封件5紧压被密封的运动构件(这里是活塞杆2)。该滑动密封件5的类型和特殊构造在这里不再是重要的，重要的只是通过其相对于活塞杆2的摩擦产生的摩擦热必须被从密封环式填料装置1导走，因为否则装置的操作会出现不允许的温升与开头在这方面已经述及的问题。
因为由于制造和组装的原因填料壳体4至填料盒通孔3或填料盒壁6的相应内圆周必须具有微小的气隙，所以从填料壳体4的外圆周7向填料盒通孔3或向填料盒壁6和围绕其的冷却空间8(见图2)之直接传热受到强烈地阻碍并且一般至少不足够以确保在装置的操作中滑动密封件5的充分散热。现在为了不必在该区域设置带有同样在开头所述各种缺点的附加流体冷却，填料壳体4具有一个在其外圆周7上在插入状态下可扩张至直接紧靠在填料盒通孔3的内圆周上的传热套筒9并且除此而外没有单独地冷却。该传热套筒9构成为具有基本上锥形的内圆周的、在一面纵向开口的环并且设置在一相应倾斜延伸的填料壳体4外圆周部分11上，这里设置于填料壳体4的环形凹槽12中。传热套筒9从外面(两图中从凸缘13的右方)借助于平行于轴线14接合的通过通孔或多个通孔15可操作的各螺钉16可以在径向扩张下相对于填料壳体4轴向移动，借此清除了填料壳体4与填料盒通孔3之间所述的(在两图中并未示出的)缝隙并且建立了从外圆周部分11向冷却的填料盒壁6的直接热传导。
填料壳体4总是由多个基本上盘形的壳体部分17构成，其中对此只构成一个中间的在半径上比邻近的壳体部分较小的壳体部分17′(这里构成为所谓T形杯)用以容纳传热套筒9。这个中间的部分17′也可能设计成较大的宽度或者也可以设置多个分别带有传热套筒9的构件，借此在必要时可以适合于传热。
权利要求
1．密封环式填料装置(1)，特别是用于活塞式压缩机的往复活塞杆的通路的密封，其具有一个可插入填料盒通孔(3)中的冷却的填料壳体(4)，该冷却的填料壳体容纳至少一个紧配被密封的运动构件(2)的基本上为环状的滑动密封件(5)，其特征在于，填料壳体(4)在其外圆周(7)具有至少一个在插入状态下可扩张至紧靠在填料盒通孔(3)的内圆周上之传热套筒(9)并且除此而外没有单独地冷却。
2．按照权利要求1所述的密封环式填料装置，其特征在于，传热套筒(9)构成为基本上锥形的内圆周(10)的、在一面纵向开口的环并且设置在填料壳体(4)的一相应倾斜延伸的填料壳体(4)外圆周部分(11)上，优选设置于填料壳体(4)的环形凹槽(12)中并且该套筒从外面、优选借助于平行于轴线(14)接合的沿圆周分布的张紧螺钉(16)、可以在径向扩张下相对于填料壳体(4)轴向移动。
3．按照权利要求1或2所述的密封环式填料装置，其特征在于，在一个由多个基本上盘形的壳体部分(17,17′)组装成的填料壳体(4)中传热套筒(9)设置在一中间的、优选在半径上比邻近的壳体部分(17)较小的壳体部分(17′)上。
4．按照权利要求1至3之一项或多项所述的密封环式填料装置，其特征在于，传热套筒(9)由良好的导热材料，优选铜合金构成。
5．按照权利要求1至4之一项或多项所述的密封环式填料装置，其特征在于，传热套筒(9)在填料壳体(4)的外圆周(7)上设置成使其在填料装置安装好的状态下邻近一填料盒壁(6)的单独冷却区域。
全文摘要
一种密封环式填料装置(1)具有一个可插入填料盒通孔(3)中的冷却的填料壳体(4)，该冷却的填料壳体容纳至少一个压靠被密封的运动构件(2)的基本上为环状的滑动密封件(5)，填料壳体(4)在其外圆周(7)上具有至少一个在插入状态下可扩张至直接靠在填料盒通孔(3)的内圆周上之传热套筒(9)并且除此而外没有单独地冷却。借此可以避免在该区域的单独流体冷却的缺点而不产生不允许的温升。
文档编号F16J15/28GK1317656SQ0111636
公开日2001年10月17日 申请日期2001年4月10日 优先权日2000年4月10日
发明者克里斯托弗·D·拉德克利夫 申请人:赫尔比格压缩机技术服务有限公司