8/12/2019 Us 872366

1/3

N o . 8 7 2 . 3 6 6 . ZPATENTED D E C . 3 , _ 1 9 0 7 .* W. B . VER PLANCK. 'PACKING E U R . SHAFTS 0F ROTARY STEAM ENGINES,

APPLICATION FILED AUG. , 1995-..

IL ' 1 |

/ / / / / / / / /y / /1 % . /4 l5

FQZ .i 5 : 1 9 2 . 4 .A A F - f ^ I20 |2 H

I9

6 l2O v

` l5O Inventor: itnesses ~ ` . _ , y@0 William l V e r ` planck,M' y@ a ( f 4W

8/12/2019 Us 872366

2/3

3 5 . .

. 4 5

WILLIAM Evnsnrr VER PLANcnor. A l l

N a e z a e e e a fTo ,may concern: ~Be 1 t known t h a t _ I , W I L L I A M v EVERETTVER P L ' A N o K ; a c i t i z e n o f t h e U n i t e d S t a t e s ,r e s i d i n g y5 S t a t e o f _ . M a s s a c h u s e t t s , h a v e i n v e n t e d c e r t ' a i n new a n d u s e f u l I m p r o v e m e n t s i n P a c k ' i h g s ' f o r ' S h a f t s o f R o t a r y S t e a m - E n g i n e s , o fw h i c h _ t h e f o l l o w i n g i s a s p e c i c a t i o n .

f T h i s l i n v e n t i o n r e l a t e s t o p a c k i n g f o r mak i n g a s t e a i n t i g h t j o i n t w h e r e t h e s h a f t o f ar o t a r y / * s t e a m e n g i n e p a s s e s o u t t h r o u g h t h e_ r h f b j p a t h e i n f s a t i o n i s t e r o ' v i d e' a a - e f f i c i e n t a n d d u r a b l e d e v i c e Whlh W i l lV 1 5 ' _ n t o m a t i c a l l y t a k e u p t h e w e a r o f i t s p a r t sh u s a t a l l g t i m e s e f f e c t u a l l y p r e v e n tn d w i l l

I pe'ofsteam, , _ ~ _ _ _T h e - : i n v e n t i o n i s v e s e c i a l l y a p p l i c a b l e t ot h e s h a f t s o _ f s t e a m t u r i n e s , a n d f o r k t h e s a k e connection. _ . _ _ . p, _ ,_ _I t c o m p r i s e s two o r more r i n g s each com p o s e d l o f s e g m e n t s , : o n e _ r i n g b r e a k i n g j o i n t sy w i t h t h e o t h e r . The j o i n t s b e t w e e n t h e s e g - `2 5 ' m e n t s i n o n e l r i n g a r e ' o n l o n g i t u d i n a l p l a n e sp a r a l l e l w i t h / t h e s h a f t , w h i l e t h e o i n t s i n t h eother r i n g ' a r e o n r a d i a l p l a n e s . T h e s e gm e n t s a r e r e t a i n e d i n p l a c e ' b y s e g m e n t a lh o l d e r s , and p r i n g s a r e provided t o p r e s s t h e3 0 . i n l s y l e n g t h w i s e a g a i n s t a s t a t i o n a r y s u r f a c e ,

I nra a l s o t o c o m p r e s s t h e s e g m e n t s upon t h es ' l i a f t . To i n s u r e a c o m p l e t e p a c k i n g , two o r_ m o r e s e t s o f r i n g s a r e p r e f e r a b l y e m p l o y e d ,' t h e o u t e r s e t s t o p p i n g what i t t l e s t e a m mayleakfpast t h e i r s t o r inn er e t .) g n t h e a c c o m p a n y i n g l l d r a w i n g , F g u r e l i sa o n g i t u d i n a l s e c t i o n a l e l e v a t i o n o f a p o r t i o no f f . steam turbine embo dying my nvention; 'F i g . 2 i s a c r o s s s e c t i o n ; F i g . 3 isa e r s p e c4 0 t i v e view o f one o f the segments o f t e outerr i n g ; F i g . 4 i s a p e r s p e c t i v e v i e w cfa s e gment o f t h e i n n e r r i n - g ; F i g . 5 i s a p e r s p e c t i v ev i e w o f a s e t o f r i n g s , t h e h o l d e r s b e i n g p a r t l ybroken away; and F i g . 6 i s a c r o s s s e c t i o ns h o w i ng a modification.T h e t u r b i n e i l l u s t r a t e d has a casing 1t h r o u g h w h i c h p a s s e s a s h a f t 2 s u i t a b l y j o u rA n a l e d i n a p i l l o w b l o c k 3 and c a r r y i n g t h e ' bucket'wheel 4 . T h e casing has an annular` 5 0 - n e c k 5 c o n c e n t r i c w i t h t h e s h a f t and f a c e d

o f f t o r e c e i v e a c o l l a r 6 which i s s e c u r e d b ythe screws - 7 o r otherwise and has two para l l e l i n w a r d l y p r o j e c t i n g f l a n g e s 8 . ' T h es p a c e between h e neck 5 v a n d t h e s h a f t f o r m s v5 5 a chamber o r t h e r s t o r i n n e r s e t o f p a c k i n g

> I ' A c i r m e r A r o n 'snarrs o r ROTARYs p e c i f i c a t i o n o f L e t t e r s P a t e n t il l p p l i e a t i o n i l e r l A u g u s t - _ T , 1 9 0 5 . 4 S e r i a l N i ) . 2 7 3 0 0 2 . i

rings,

a t S w a l I l P s c o t t , c o u n t y o f E s s e x ,

v ` w i l l d e s c r i b e d t h a t

8 a r e l u g s 20 'which'engagewiththe holders

_ swAMrs'coTr,MAsscnusETTs,rAssIeNoslroeENnR : t____ELEOTRIG COMPANY, A _ConPoRAT'roNor NEW-vomi; _

t w o f l a n g e s S f o r m s a ' cs e t . 'Thatportion o f ' t h echambers-is turned s m o ot hf an dc y l in d r _so . a s t o make a c l o s e f i t vwiththe 6 0r i n g s w h i c h a r e c o m p o s e d p r e f e r a b l y i o f _ c a r f t ' m i s i

b o n > or a c a r b o n a c e d u s s u b s t a n c e ,m a d e i n s e g m e n t s , p r e f e r a b l y t l i r ee r . _ Th e r i n g s h a v e ' l ? l a t p a r i l l e l l f a s , _t h e o u t e r r i n g . 9 i i t s a g a i r i h e f e d ' hamber, t h a t i s , a g a i n s t f t h e _ H a r i g e _ _ jnds o f t h e s e g m e n t s f a r e l r a b b e Mthe meeting surfaces y 1 0 ` ; o _ f 1 t _ . _p a r a l l e l w i t h t h e j s h a f t . _ T h e ' s e g m _ n t s a r e c u t l i t t l e s h o r t t o l e a v e r o c o n t r c t i n o f 7 0thering a s i t wears away'on ` h ei n n e r r i n g _ 1 1 i s _ a l s o c o m p o _ o _ f s e g i ' n r i t s ,preferably t h r e e , in i a r r a n ' g e d f t o _ _ _b r e a k j o i n t e w i t h t h e r i l s g T h e n d s o fh e s e s e g m e n t s a r e r a b b t e d ' t o g e t h e r ut 75t h e m e e t i n g s u r f a c e s ' ' 1 2 * a r e ' r a d i a l > t o t h eshaft.v ' ~ _ _The two r i n g s l i e c l o s e l > t o g e t h e r and a r e ^i n c l o s e d i n ' m e t a l l i c h o l e r ' s ' 1 3 which a r emade i n segments and have f l a n e s 1 4 e X - 8 0t e n d i n g i n w a r d l y o v e r t h e i n n e r a c e o f t h ei n n e r r i n g . _ The h o l d e r s e x t e n d n e a r l y t othe f l a n g e s 8 , : s o v a s t o . cover the j o i n t s asc o m p l e t e l y a s p o s s i b l e . The h o l d e r s a r e vc l a m p e d u p o n t h e r i n g by s u i t a b l e m e a n s , 8 5such a s the garter springs 15 s h o w n i n F i g s . `1 _ a n d 2 , o r t h e i l a t _ t w o - . a r m e d s r i n s16s h o wn in F i g . 6 ; ' . - S r i n g s a r e a o i n t e rp o s e d b e t w e e n A t h e h o l d e r s a n d a s t a t i o n a r yp o r t i o n c f t h e I c a s i ng ; s u c h a s t h e i i a t s r i n g s 9 0 _17 secured ' t o each segment o f _ t h e older - .and a b u t t i n g a g a i n s t t h e f l a n g e 8 o r t h e f l a t r i n g 1 8 s e c u r e d t o t h e ' c a s i n g a t t h e b a s e o f - vthe neck 5. ~ .A i b o r r i b s ` 1 9 . o n t h e h o l d e r s y e n t ' e r s ' - a . 9 l 5 >c o r r e s p o n d i n g g r o o v e o r n o t c h i n t h e e d e ofA t h e r l n g s , p r e v e n t s t h e m . from wor ' _ ga r o u n d i n t o v a p o s i t i o n w h e r e t h e y > j o i n t sw o u l d r e g i s t e r ' . On the i n s i d e o f the _ i a n g e

100a n d p r e v e n t y t h e r i n g s f r o m r e v o l v i n g w i t h_ t h e s h a f t . The s p r i n g s 1 7 s i m p l y h o l d t h eringsQ up t o > t h e l f l a n g e s S , v a s t h e Steamwhlch h a s f r e e a c c e s s t o t h e i n n e r o f t h e twoc h a m b e r s v w i l l f o r c e t h e i n n e r r i n g t i g h t la a i n s t t h e f l a n g e , w h i l e _ t h e o u t e r r i n g w la o b e f o r c e d a a i n s t i t s ' a b u t t i n g f l a n g e b yt h e s t e a m t h a t e a k s a s t t h e v i n n e r r i n g .t i s e v i d e n t t h a t p n o s t e a m c a n p a s s t h r o u g h _ t h e j o i n t s o f . t _ h e r i n g ' l l i n a l o n g i - ` 1 1 1 0

r o s

8/12/2019 Us 872366

3/3

' segments

2_ t n d i n a l d i r e e t i b n , b r i t l 1 t - c o u l d g e t g t h r o n d ha r a d i n dimmen . b e t w e e n t h e e n d s , u ? s i e This s preventedby t h e h o l d e r sW h i e h e o m p l e t e l y c o v e r t h e j o i n t - s i n t h e r i n g1 1 ( The s t e a m e a n n o t p a s s t h r o u g h t h e ' _ j o i n t s o f t h e r i n g 9 i n a r a d i a l d i r e c t i o n , buti t c o u l d g e t t h r o u g h i n a l o n g i t u d i n a l d i r e c ~ `t i o n . T h i s i s r e v e n t e d b y t e r i n g 1 1 andt h e a b u t t i n g y a n g e . ' V The t w o r i n g s t h u se o ' l erate to make a tight l i o i n t . ' a t I e l a i n i a s newand e s i r e t o s e c u r eby L e t t e r s P a t e n t o f t h e U n i t e d l S t a t e s , i s :

15

20

2 5 4

- t i n J r ends o f t h e segments b e i ng e t ' l i e r , I t h e m e e t i n g s u r f a c e s ' o l i > t h e j o i n t s 1 n `

` 1 . A packing f o r arctating s h a f t c o r np r i s i n g ' two e g m e n t a l f r i n g s l y i n g s i d e b ys i d e a n d a r r a n e d t o b r e a k j ` o i n t s , ' t l ` 1 e _ a b u tt i n g e n d s o f t - 1 e s e g m e n t s > b e i n g r a b b e t e d together.2 . A p a c k i n g f o r a r o t a t i n g s h a f t oomp r i s i n g t w o s e g m e n t a l r i n g s : l y i n g s i d e b ys i d e a n d a r r a n g e d t o b r e a k j o l n t s , t h e ' a b u t

o n e r i n g b e i n g p a r a l l e l w i t h t h e s h a f t a n d i nthe o t h e r r i n g ' r a d i a l ' t l i e r e t o . _ _ A p a e k l n g f o r a r o t a t i n g s h a f t _ o o m -p r i s ' i n g t w o s e g m e n t a l r i n g s a r r a n v e d _ t or e a k j o i n t s , v t h e a l f n i t t i n g 1 e n d s o f t h e s e gm e n t s b e i n g r a b b e t e d t o g e t h e r , a n d s e g m e nt a l - m e t a l l i c h o l d e r s o v e r l a p p i n g t h e j o i n t s ;4 . Apaeking. f o r a r o t a t i n g s h a f t c 0 1 1 1 - ,p r i s i n g t w o s e g m e n t a l r r i n g s a r r a n g e d t ob r e a k j o i n t s t ' t h e a b u t t i n g e n d s o f t h e s e g

v rabbeted t o v

svageee _ _

` m e n t s b e i n g r a b b e t e d t o g e t h e r , a n d s e g m e ny t a l m e t a l l i c h o l d e r s o v e r l a p p i n g t h e J o i n t s ,a n d h a v i n g i l a n g e s e x t e n d i n g i n w a r d l y _ o v e rthe face of one ring. - ~5 . Anpaeking f o r v a r o t a t i n g s h a f t c o m p r i s i n g t w o s e g m e n t a l r i n g s l y i n g s i d e b ys i d e a n d a r r a n g e d - t o b r e a k j o i n t s y t h e a b u t t i n g e n d s o f t h e s e g m e n t s b e i n g r a b b e t e d t og e t h e r , a s t a t i o n a r y ; a b u t m e n t f o r s a i d r i n g s ,s p r i n g s . u r g i n g t h e m t o w a r d s a i d a b n t m e n t ,a n d c i r c u m f e r e n t i a l s p r i ng s f o r com r e s s i n gthem i p o n t h e s h a f t and t a k i n g upt e W e a r .6 . ` A p a c k i n g f o r a r o t a t i n g s h a f t > o o m p r i s i n g r t w o s e g m e n t a l r i n g s a r r a n g e d t ob r e a k j o i n t s , ` t l 1 e a b u t t i n g e n d s o f t h e s e gments being rabbeted t o g e t h e r , and segmen- , _t a l V m e t a l l i c l h o l d e r s Y o v e r l a p p i n g t h e j o l n t s land h a v i n g r i b s y e n g a g i n g w i t h g r o o v e s i nsaid'rings. _ _ 7 . The c o m b i n a t i o n w i t h a s h a f t , o f a s t at i o n a r y f l a n g e

s a i d s h a f t a n d ' b r e a k i n g j o i n t s , a n d meh a v i n g l o n e v o r more l u g s , t w o l. c a r b o n p a c k i n g r i n u s made 1 n s e g m e n t s f 1 tv t i n

40

45

5 5 't a ' l 1 e ` holders f o r s a i d r i n g s r e s t r a i n e d from _r o t a t i o n b y s a i d l u g s a n d h a t f i n g r i b s e n g a gmgxaidrings. _ _ - _Witness wh ereof I h a v e hereunto s e t myhand t h i s t h i r t i e t h day o f J u n e , 1 9 0 5 .

. WILLIAM . E V E R I I ' I Y I VER PLANCKWitnesses: g _JOHN A. MoMANUs, J r . , =HENRY O . WESTENDARP.