CZ20032516A3 - Těsnicí zařízení pro válcová ložiska - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká těsnicího zařízení pro válcová ložiska, u kterého nese prstencový nástavec, spojený pevně proti otáčení s čepem válce, prstencovou těsnicí plochu, se kterou spolupůsobí elastický, stacionární těsnicí prvek, a přičemž je těsnicímu prvku směrem k tělu válce předřazen těsnicí labyrint ze stacionárních částí, jakož i z částí spojených s válcem.

Dosavadní stav techniky

Taková těsnicí zařízení jsou již dlouho známa především pro ložiska s olejovým filmem. Zde se pravidelně používají nákladné těsnicí prvky, které mají jednak zamezit tomu, aby se olej dostal z ložiska s olejovým filmem k tělu válce, a jednak tomu, aby chladicí a mazací prostředek, částečně smísený se sintrem, mohl proniknout od těl válců do ložiska s olejovým filtrem.

Vedle ložisek, vybavených stacionárními ložisky, jsou známa také ložiska, u kterých jsou těsnicí prvky spojeny s čepy válce, tzn. těsnicí prvky obíhají a dosedají proti stacionárním těsnicím plochám. Také zde se využívají nákladné těsnicí kroužky, aby s.e vytvořilo potřebné utěsnění

86509 (86509) • · mezi stranou válce a stranou ložiska.

Podstata vynálezu

Základem vynálezu je úkol, zdokonalit těsnicí zařízení tohoto druhu tak, aby se navzdory jednoduchým a levným těsnicím prvkům dosahovalo dobrého těsnicího účinku, přičemž se má životnost těsnění oproti známým těsnicím zařízením zvýšit, čímž se celé těsnicí zařízení zlevní.

K řešení tohoto úkolu se navrhuje, že je labyrint tvořen kroužkem, který je v řezu vytvořen v podstatě ve tvaru C, je těsníc spojený s čelní stranou válce a v jehož otvoru ve tvaru C se zanořuje stacionární, prstencové uzavírací víko tak, že vzniká vícenásobně odbočená labyrintová dráha, že má prstencové uzavírací víko vně ležíc a směrem ven otevřenou odtokovou drážku, že je labyrintový otvor upraven ve vzdálenosti ode dna odtokové drážky a že má prstencové uzavírací víko rovněž prstencový výstupek, jehož vnější strana způsobuje další odbočení labyrintové dráhy a jehož vnitřní strana má držák pro stacionární těsnicí prvek.

Těsnicí labyrint přitom způsobuje utěsnění ložiska ze strany válce, zatímco těsnicí prvek musí zajišťovat již jen utěsnění ze strany ložiska. Tím jsou nákladně vytvořené těsnicí prvky, které mají schopnost utěsňovat v obou směrech, nadbytečné.

Velké množství chladicího a mazacího prostředku, odtékajícího od povrchu válce, se dostává nejdříve na jednu stranu střechovítého odlučovače. Otočným pohybem střechovitého odlučovače se dostává chladicí a mazací

86509 (86509) • ·

prostředek až k vrcholu střechy, kde panuje největší obvodová rychlost. Zde se velká část chladicího a mazacího prostředku odstřeďuje. Přebytečný chladicí a mazací prostředek by musel putovat na druhé polovině střechy proti odstředivé síle ve směru na ložisko. Odstředivá síla však způsobuje, že se transportuje také chladicí a mazací prostředek, nacházející se na druhé polovině střechy, k vrcholu střechy. Největší část chladicího a mazacího prostředku, neodstředěného střechovitým odlučovačem, se zachycuje v odtokové drážce a je jí odváděn k nádrži.

Zbytky chladicího a mazacího prostředku se však přesto mohou dostávat do těsnicího labyrintu. Jakmile se kapky dostanou do styku s rotující částí těsnicího labyrintu, transportovaly by se na základě odstředivých sil směrem ven. Pouze kapky, které se shromažďují na pevné části těsnicího labyrintu, by odkapávaly v první oblasti labyrintu a dostávaly by se na ramena kroužku ve tvaru C, odkud se chladicí a mazací prostředek odstředivou silou dopravuje směrem ven.

V dalším průběhu labyrintu se chladicí a mazací prostředek, který je stále ještě k dispozici, zachycuje na vnitřní straně vnitřního ramene kroužku ve tvaru C v drážce a odtud se dopravuje k odtokovému kanálu, popř. k odtokovým kanálům. V odtokových kanálech se mohou kapičky shromažďovat a proudit k nejhlubšímu místu kanálu, kde může chladicí a mazací prostředek výstupními otvory odtékat z oblasti labyrintu k odtokové drážce.

Labyrint provádí výstupkem další zalomení. Také zde jsou rotující prvky labyrintu vytvarovány tak, že se zbytky chladicího a mazacího prostředku odstředivou silou dopravují

86509 (86509) nástavec, který nejpozději zde

- 4 « • · 1 do odtokových kanálů.

Na konci labyrintové dráhy má výstupek silně zužuje labyrintovou dráhu, takže se zachycuji poslední zbytky chladicího a mazacího prostředku a dopravují se k odtokovým kanálům.

Osvědčilo se, že se jako těsnicí prostředek používá minimálně jeden radiální zvlněný těsnicí kroužek, jehož těsnicí chlopeň má alespoň jeden obvodový pružinový prvek, který je schopen těsnicí chlopeň předpínat proti těsnicí ploše. Takové radiální zvlněné těsnicí kroužky jsou ve strojírenství běžné těsnicí prvky, které nemají nákladný tvar a jsou tedy výhodně zhotovitelné. Výhodou je, upraví-li se dva identické těsnicí kroužky za sebou, takže se s jistotou může vyloučit, že se může olej z oblasti ložiska dostat do oblasti labyrintu.

Účelné je, je-li mezi oběma radiálními zvlněnými těsnicími kroužky upraven přívod a odvod k mazání druhé těsnicí chlopně, jakož i k odvádění přebytečného oleje.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 výřez válce s ložiskem s olejovým filmem a obr. 2 detailní pohled na těsnicí oblast.

86509 (86509) • ·

• · · • ·

Příklady provedení vynálezu • · • ·

• · • ·

Na obrázku 1 je vidět válec 1_, který má čep 2 válce. Na čepu 2 válce je znázorněno pouzdro 3 čepu s prodloužením 4 pouzdra čepu. Dále je znázorněna část vestavné části 5, jakož i pouzdro 6 ložiska. Na čelní straně válce 1 je pomocí šroubů S! utěsněné upevněn kroužek 7, vytvořený ve tvaru C. Do otvoru kroužku 7, který je ve tvaru C, vyčnívá prstencové uzavírací víko 9, které je upevněno na vestavné části 5. Prstencové uzavírací víko 9 tvoří prstencovou, směrem ven otevřenou odtokovou drážku 30. Na prstencovém uzavíracím víku 9 je upraven výstupek 10.

Obrázek 2 ukazuje, že má vnější rameno 11 kroužku 7, který je ve tvaru C, směrem ven střechovítý odlučovač 12. Střechovitý odlučovač 12 zajišťuje to, že se na vrcholu střechy, kde panuje největší obvodová rychlost, shromažďuje od válce odtékající chladicí a mazací médium a odstřeďuje se od vrcholu střechy. Chladicí a mazací médium se v podstatě shromažďuje v odtokové drážce 30 a touto se odvádí, takže se nemůže dostat do labyrintu 13.

Zbytky chladicího a mazacího prostředku se přesto mohou dostávat otvorem 14 do labyrintu 13. Dostanou-li se tyro kapičky do styku s rotujícím kroužkem 7 ve tvaru C, pak tento kapičky unáší a dopravuje odstředivou silou k vnějšímu rameni 11, takže mohou kapičky z otvoru 14 labyrint opustit.

Usadí-li se však kapičky v labyrintu 13 na prstencovém uzavíracím víku 9, sbíhají tyto na tomto víku směrem dolů a podle toho, kde se nacházejí, stékají buď na vnější rameno 11 nebo na vnitřní rameno 15 kroužku 7 ve tvaru C. Odtud

86509 (86509) ··· · · · · · · • ·»· · · · · · · .

• · · · a · · ·* ·· «♦ ·« se kapky opět na základě odstředivých sil dopravují z otvoru

14.

Zbytky chladicího a mazacího prostředku, které pronikly ještě dále do labyrintu 13, se v návaznosti zachycují vnitřním ramenem 15, které má drážku 16. Na hranách drážky, popř. v drážce, se mohou shromažďovat kapky, které se odstřeďují od hran drážky opět odstředivou silou do odtokových kanálů 17, 18. Odtokové kanály 17, 18 jsou zatvarovány do prstencového uzavíracího víka 9. V dolní oblasti, znázorněné na obrázku 2, mají odtokové kanály 17, 18 otvory 19, 20, z nichž může chladicí a mazací prostředek, shromážděný v kanálech 17, 18, opouštět labyrint 13 směrem k odtokové drážce 30.

Aby nemohl do otvorů 19, 20 zvenku pronikat chladicí a mazací prostředek, je v oblasti otvorů 19, 20 na prstencovém uzavíracím víku 9 upravena ochrana 21 proti ostřiku, která přepažuje odtokovou drážku 30 v oblasti otvorů 19, 20.

Pokud by se na vrcholu vnitřního ramene 15 kroužku ]_ ve tvaru C ještě nacházely zbytky chladicího a mazacího prostředku, odchýlily by se výstupkem 10. Kapičky, ulpívající přitom na výstupku 10, proudí na vnitřní stěně výstupku 10 do odtokového kanálu 18. Další kapičky chladicího a mazacího prostředku se mohou ukládat na vnější oblasti vnitřního ramene 15, kde se působením zúžení vnitřního ramene 15 a odstředivých sil opět transportují na vrchol vnitřního ramene 15 a odtud do odtokového kanálu 18.

Na vrcholu výstupku 10 lze našroubovat prstencový nástavec 22, který jednak silně zužuje labyrint 13 a jednak slouží k tomu, aby se těsnicí prvky 23, 24 tlačily proti

86509 (86509) • · · • · · · • t « • · « • · · · · dorazu 25 a tím usazovaly těsnicí kroužky na výstupku 10. U těsnicích prvků 23, 24 se jedná o radiální zvlněné těsnicí kroužky, které jsou pružinovými prvky 26, 27 předepjaty proti prodloužení 4 pouzdra čepu. Ve výstupku 10 je upraven přítokový a odtokový kanál 28., který končí v oblasti mezi oběma těsnicími prvky 23, 24 a může zde dopravovat olej k mazání těsnicích chlopní těsnicího prvku 23, popř. odvádět přebytečný olej z těsnicí oblasti do olejové vany 29.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   JUDr. Miloš Všetečka advokát

   120 00 Praha 2, Hálkova 2 • · ♦ · · ·

   1. Těsnicí zařízení pro válcová ložiska, u kterého pevně proti otáčení s čepem (2) válce spojený prstencový nástavec nese prstencovou těsnicí plochu, se kterou spolupůsobí elastický, stacionární těsnicí prvek (23, 24) a přičemž je těsnicímu prvku (23, 24) směrem k tělu válce předřazen těsnicí labyrint (13), který sestává jednak ze stacionárních částí a jednak z kroužku (7), vytvořeného v řezu v podstatě ve tvaru C, utěsněné spojeného s čelní stranou válce (1), vyznačující se tím, že se do otvoru kroužku (7) ve tvaru C zanořuje stacionární, prstencové uzavírací víko (9) , že má prstencové uzavírací víko (9) z vnější strany a směrem ven otevřenou odtokovou drážku (30), že je otvor (14) labyrintu upraven ve vzdálenosti ode dna odtokové drážky (30), že prstencové uzavírací víko (9) má výstupek (10), jehož vnější strana způsobuje odbočení labyrintové dráhy a jehož vnitřní strana má držák pro stacionární těsnicí prvek (23, 24), že má vnitřní rameno (15) kroužku (7) ve tvaru C na své straně, přivrácené prstencovému uzavíracímu víku (9), drážku (16), ležící proti odtokovému kanálu (17, 18) prstencového uzavíracího víka (9), že je vnitřní rameno (15) kroužku (7) ve tvaru C na své straně, přivrácené výstupku (10), zkoseno, takže se vnitřní rameno (15) zužuje směrem ke svému volnému vrcholu, a že má výstupek (10) na svém konci nástavec (22), zužující labyrint (13).
2. 2. Těsnicí zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že kroužek (7) ve tvaru C má střechoví tý odlučovač (12), přivrácený povrchu válců.

   16 86509 (86509) : :: Qprgfvějia š&rana nebo 2.

   • · · · • · · » · · ·
3. 3. Těsnicí zařízení podle nároku 1 vyznačující se tím, že prstencové uzavírací víko (9) uvnitř ležící a směrem dovnitř otevřené má alespoň jeden odtokový kanál (17, 18), a že odtokový kanál (17, 18) má na svém nejhlubším místě výstupní otvor (19, 20), probíhající k odtokové drážce (30) prstencového uzavíracího víka (9).
4. 4. Těsnicí zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že jsou upraveny dva odtokové kanály (17, 18) vedle sebe.
5. 5. Těsnicí zařízení podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že v oblasti otvorů (19, 20) je na vnější straně prstencového uzavíracího víka (9) upravena ochrana (21) proti ostřiku.
6. 6. Těsnicí zařízení podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že těsnicí prvek (23, 24) je upevnitelný mezi nástavcem (22) a dorazem (25), upraveným na výstupku (10) .
7. 7. Těsnicí zařízení podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že jako těsnicí prvek (23, 24) je upraven alespoň jeden radiální zvlněný těsnicí kroužek, jehož těsnicí chlopeň má alespoň jeden obvodový pružinový prvek (26, 27) , který je schopen předpínat těsnicí chlopeň proti těsnicí ploše prstencového nástavce (prodloužení 4 pouzdra čepu).
8. 8. Těsnicí zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že jako těsnicí prvek (23, 24) jsou vedle sebe upraveny dva radiální zvlněné těsnicí kroužky a že je mezi radiálními zvlněnými těsnicími kroužky upraven přítokový a

   16 86509 (86509) ·”· ;t/£rayěhárwana *

   • ·»· • · i • · · ··« ·« odtokový kanál (28).
9. 9. Těsnicí zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že přítokový a odtokový kanál (28) je vytvořen tak, že se jím může dostávat do prostoru mezi oběma těsnicími prvky (23, 24) pouze nepatrné množství mazacího prostředku, které dostačuje k mazání těsnicí chlopně těsnicího prvku (23) , a že přítokový a odtokový kanál (28) je schopen odvádět přebytečný olej.