Stopfbuchsen sind integrale Bestandteile von Gleitringdichtungen und dienen zur Sicherung und Ausrichtung der Dichtungsbaugruppe im Gerät. Ihr Design und die Materialauswahl wirken sich direkt auf die Leistung und Zuverlässigkeit des Dichtungssystems aus.
Indem sie eine stabile Grundlage für die Gleitringdichtung bieten, tragen Stopfbuchsenplatten zur Vermeidung von Leckagen und zur optimalen Funktion rotierender Geräte in verschiedenen Industrieanwendungen bei.
Was ist eine Stopfbuchse?
Eine Stopfbuchse, auch Stopfbuchse genannt, ist ein kritisches Bauteil in Gleitringdichtungen Wird verwendet, um Leckagen in Geräten mit rotierenden Wellen zu verhindern. Es handelt sich um ein stationäres Teil, das den stationären Dichtungsring beherbergt und einen Verbindungspunkt für die Dichtungsbaugruppe mit dem Gerät bietet. Die Stopfbuchsenplatte wird normalerweise an der Bohrung der Dichtungskammer des Geräts montiert und ist so ausgelegt, dass sie Wellenbewegungen wie Fehlausrichtung, Durchbiegungen und Ausdehnungen aufnehmen kann.
Die Hauptfunktion der Stopfbuchsenplatte besteht darin, die Position des stationären Dichtungsrings relativ zur rotierenden Welle beizubehalten. Sie dient auch als Kühlkörper und leitet die während des Betriebs von den Dichtungsflächen erzeugte Wärme ab. Durch die Beibehaltung der richtigen Ausrichtung und Wärmeableitung trägt die Stopfbuchsenplatte dazu bei, eine optimale Dichtungsleistung und Langlebigkeit sicherzustellen.
Wie funktioniert eine Stopfbuchse?
Die Stopfbuchsenplatte bildet in Verbindung mit anderen Dichtungskomponenten eine druckdichte Barriere zwischen der Prozessflüssigkeit und der Atmosphäre. Sie hält den stationären Dichtungsring an Ort und Stelle, der den rotierenden Dichtungsring berührt, der auf der Wellenhülse montiert ist. Die Dichtungsflächen zwischen den stationären und rotierenden Ringen bilden eine dynamische Dichtung, die Leckagen entlang der Welle verhindert.
Während des Betriebs hält die Stopfbuchse die Position des stationären Dichtungsrings und sorgt für einen konstanten Kontakt mit dem rotierenden Dichtungsring. Wenn sich die Welle dreht, erzeugen die Dichtungsflächen durch Reibung Wärme. Die Stopfbuchse fungiert als Kühlkörper und leitet die Wärme von den Dichtungsflächen in die Umgebung oder in das Spülwasser, falls vorhanden.
Arten von Flanschplatten
Flache Flanschplatten
Flache Stopfbuchsenplatten sind die einfachste und am häufigsten verwendete Art von Gleitringdichtungen. Diese Stopfbuchsenplatten bestehen aus einer einfachen flachen Oberfläche mit Löchern für die Stopfbuchsenschrauben und die Wellenbohrung. Flache Platten bieten eine kostengünstige Lösung für viele Standarddichtungsanwendungen.
Trittplatten-Bodenplatten
Stufenplatten-Stopfbuchsenplatten verfügen über eine erhöhte „Stufe“ oder Schulter, die in die Plattenoberfläche eingearbeitet ist. Diese Stufe hilft dabei, die Dichtungseinheit konzentrisch zur Welle richtig auszurichten und zu positionieren. Stufenplatten werden für größere Wellengrößen oder bei Anwendungen mit höheren Drücken bevorzugt, da sie im Vergleich zu flachen Platten eine verbesserte Dichtungskammergeometrie und Stabilität bieten. Die Stufe ermöglicht auch eine bessere Verteilung der Kompressionskräfte auf die Dichtung und sorgt so für eine zuverlässigere statische Dichtung.
Pilotierte Stopfbuchsenplatten
Pilotierte Stopfbuchsenplatten, auch als Zentrierring-Stopfbuchsenplatten bekannt, verfügen über einen Pilot- oder Zentrierring, der genau in die Bohrung der Dichtungskammer passt. Diese Konstruktion zentriert die Stopfbuchsenplatte und die Dichtungsstopfbuchseneinheit automatisch und sorgt so für eine optimale Ausrichtung mit der Welle. Pilotierte Platten sind ideal für Anwendungen mit hohen Wellendrehzahlen, großen Wellendurchmessern oder wenn eine präzise Ausrichtung entscheidend ist. Sie tragen dazu bei, Wellendurchbiegungen und Vibrationen zu minimieren, den Verschleiß der Dichtungsflächen zu verringern und die Lebensdauer der Dichtung zu verlängern.
Patronen-Stopfplatten
Patronen-Stopfbuchsenplatten sind für die Aufnahme vormontierter Patronendichtungen ausgelegt. Diese Platten haben eine größere Bohrung für die Patroneneinheit und verfügen häufig über Gewindelöcher für die Patronenverriegelungsschrauben. Patronen-Stopfbuchsenplatten vereinfachen die Installation und Entfernung der Dichtung, da die gesamte Patrone als eine Einheit gehandhabt werden kann. Dies reduziert die Wartungszeiten und minimiert das Risiko einer falschen Montage.
Doppelte Stopfbuchsenplatten
Doppelte Flanschplatten, verwendet mit doppelte Gleitringdichtungen, verfügen über Vorrichtungen für die inneren und äußeren Dichtungsstopfbuchsen. Diese Platten sind normalerweise dicker, um die zusätzliche Stopfbuchse aufzunehmen, und können separate Anschlüsse für Sperrflüssigkeit oder Spülwasser enthalten. Doppelte Stopfbuchsenplatten werden in Anwendungen verwendet, die eine erhöhte Sicherheit oder einen erhöhten Leckschutz erfordern, wie z. B. bei gefährlichen oder umweltsensiblen Prozessen. Die Redundanz, die durch die doppelte Dichtungsanordnung gewährleistet wird, gewährleistet eine kontinuierliche Dichtungsleistung, selbst wenn die Primärdichtung versagt.
In Flanschplatten verwendete Materialien
Material | Wichtige Eigenschaften | Typische Anwendungen |
---|---|---|
Gusseisen (ASTM A48) | – Gute Zerspanbarkeit – Mäßige Festigkeit und Haltbarkeit – Wirtschaftlich | – Allgemeine Anwendungen – Niederdrucksysteme – Nicht korrosive Flüssigkeiten |
Sphäroguss (ASTM A536) | – Höhere Festigkeit und Zähigkeit als Gusseisen – Gute Zerspanbarkeit – Mäßige Korrosionsbeständigkeit | – Mitteldruckanwendungen – Leicht ätzende Flüssigkeiten – Verbesserte Haltbarkeitsanforderungen |
Kohlenstoffstahl (ASTM A216) | – Hohe Festigkeit und Zähigkeit – Gute Zerspanbarkeit – Geeignet für Hochdruckanwendungen | – Hochdrucksysteme – Nicht korrosive Flüssigkeiten – Anspruchsvolle mechanische Umgebungen |
Edelstahl (ASTM A351) | – Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit – Hohe Festigkeit und Haltbarkeit – Große Auswahl an Qualitäten erhältlich | – Anwendungen mit korrosiven Flüssigkeiten – Lebensmittel- und Pharmaverarbeitung – Marine- und Offshore-Umgebungen |
Legierung 20 (ASTM A351 CN7M) | – Überlegene Korrosionsbeständigkeit – Hoher Nickel- und Chromgehalt – Hervorragend geeignet für säurehaltige und chloridhaltige Flüssigkeiten | – Hochkorrosive chemische Verarbeitung – Meerwasser- und Soledienstleistungen – Schwefelsäure- und Salzsäureanwendungen |
Hastelloy C-276 (ASTM A494 CW-12MW) | – Hervorragende Korrosionsbeständigkeit – Hoher Molybdängehalt für Beständigkeit gegen Loch- und Spaltkorrosion – Geeignet für extreme chemische Umgebungen | – Stark korrosive chemische Verarbeitung – Anwendungen mit Salzsäure, Schwefelsäure und Phosphorsäure – Seewasser und chloridhaltige Flüssigkeiten |