CZ305444B6 - Těsnicí koncová deska - Google Patents

Abstract

Těsnicí koncová deska (44) je uspořádána a dimenzována pro obklopení krčku vodorovného válce ve válcovací stolici. Těsnicí koncová deska (44) obsahuje kruhové těleso (45), rameno (48b), vybíhající v osovém směru od vnější strany tělesa (45), alespoň jednu šachtu (64) v ramenu (48b), a drenážní kanálek (66), vedoucí od šachty (64) k vnější straně tělesa (45). Drenážní kanálek (66) je umístěn v oblasti, která je v úhlovém odstupu od vodorovné a svislé referenční roviny (P.sub.h.n., P.sub.v.n.), protínající těsnicí koncovou desku (44).

Description

Vynález se obecně týká ložiskového uložení s olejovým filmem pro otočné podepírání krčků vodorovných válců ve válcovací stolici.

Vynález se zejména týká zdokonalené těsnicí koncové desky pro využití jako integrální součást těsnicích sestav takových ložiskových uložení.

Dosavadní stav techniky

Typické těsnicí sestavy jsou popsány například v patentových spisech US 5 478 090, US 4 455 856 a US 4 389 053.

U těchto těsnicích sestav je pružné krčkové těsnění uloženo na krčku válce, se kterým se společně otáčí. Těsnící koncová deska obklopuje krčkové těsnění, ke kterému je připevněna. Pružná vnitřní a vnější příruba vyčnívá v radiálním směru ven od krčkového těsnění pro obklopení radiálně směrem dovnitř vyčnívající tuhé příruby na těsnicí koncové desce.

Vnější těsnicí příruba spolupůsobí v těsnicím kontaktu s vnějším ramenem těsnicí koncové desky za účelem zadržování oleje v ložiskovém uložení, přičemž vnitřní těsnicí příruba spolupůsobí v těsnicím kontaktu s vnitřním ramenem těsnicí koncové desky pro zabránění průniku chladicí vody do ložiskového uložení.

Pokud dojde k opotřebení přírub krčkového těsnění v důsledku dlouhodobého používání, může olej popřípadě pronikat pod vnější přírubu krčkového těsnění.

V takovém případě může být olej unášen kolem těsnicí koncové desky prostřednictvím otáčení krčkového těsnění, přičemž může případně unikat za přírubu těsnicí koncové desky a dále unikat z ložiskového uložení.

Podstata vynálezu

Předmět tohoto vynálezu zabraňuje shora uvedenému úniku prostřednictvím vytvoření těsnicí koncové desky se strategicky umístěnými šachtami, které zachycují veškerý olej, pronikající pod vnější přírubu krčkového těsnění.

Drenážní kanálky navracejí takto zachycený olej z šachet zpátky do jímky ložiskového uložení pro jeho recirkulaci v mazacím systému válcovací stolice.

V souladu s předmětem tohoto vynálezu byla proto vyvinuta těsnicí koncová deska, uspořádaná a dimenzovaná pro obklopení krčku vodorovného válce ve válcovací stolici, kterážto těsnicí koncová deska obsahuje:

kruhové těleso, rameno, vybíhající v osovém směru od vnější strany tělesa, alespoň jednu šachtu v ramenu, a drenážní kanálek, vedoucí od šachty k vnější straně tělesa.

přičemž drenážní kanálek je umístěn v oblasti, která je v úhlovém odstupu od vodorovné a svislé referenční roviny, protínající těsnicí koncovou desku.

Těsnicí koncová deska podle tohoto vynálezu dále s výhodou obsahuje přírubu, vyčnívající radiálně dovnitř od tělesa ve spoji s ramenem, přičemž šachta je umístěna v tomto spoji.

Oblast s výhodou probíhá směrem dolů pod úhlem zhruba od 15° do 35° od vodorovné referenční roviny.

Drenážní kanálek je s výhodou umístěn směrem dolů pod úhlem zhruba 25° od vodorovné referenční roviny.

Jedna z šachet je s výhodou umístěna na každé straně svislé referenční roviny.

V souladu s dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byla rovněž vyvinuta shora uvedená těsnicí koncová deska, kterážto těsnicí koncová deska je dále kruhová a je určena pro využití u ložiskového uložení s olejovým fdmem takového typu, který je využíván pro otočné podepírání krčku vodorovného válce ve válcovací stolici, přičemž ložiskové uložení obsahuje objímku, připevněnou ke krčku pro společné otáčení, pouzdro, upevněné v podložce, přičemž je v něm otočně uložena objímka na olejovém filmu, hydrodynamicky udržovaném mezi objímkou a pouzdrem, a pružné těsnění, otočně obklopující krček válce v místě, přiléhajícím k objímce, přičemž těsnění má radiálně ven vyčnívající pružnou přírubu, přičemž těsnicí koncová deska se vyznačuje tím, že kruhové těleso je uzpůsobeno pro připevnění k podložce v místě, obklopujícím těsnění, přičemž těleso je uspořádáno pro spolupráci s podložkou pro vymezení jímky pro shromaždování oleje, vytékajícího z prostorů mezi objímkou a pouzdrem, rameno je uzpůsobeno a uspořádáno pro styk s pružnou přírubou na těsnicím rozhraní, tuhá příruba spolupracuje s ramenem pro osové zachycení veškerého úniku oleje přes těsnicí rozhraní, šachty jsou umístěny pro gravitační jímání takto zachyceného uniklého oleje, a drenážní kanálky jsou umístěny v kruhovém tělese, vedoucím od šachet do jímky pro navracení takto zachyceného uniklého oleje do jímky, přičemž šachty jsou umístěny ve spodních kvadrantech těsnicí koncové desky v oblastech, které jsou v úhlovém odstupu od vodorovné a svislé referenční roviny, protínající těsnicí koncovou desku.

Objasnění výkresů

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:

obr. 1 znázorňuje pohled v řezu na těsnicí sestavu, opatřenou těsnicí koncovou desku podle tohoto vynálezu, obr. 2 znázorňuje nárysný pohled na vnější stranu těsnicí koncové desky, vyobrazené na obr. 1;

obr. 3 znázorňuje ve zvětšeném měřítku částečný pohled na kruhovou oblast 3, vyznačenou na obr. 2; a obr. 4 znázorňuje ve zvětšeném měřítku pohled v řezu, přičemž řez je veden podél čáry 44 z obr. 3.

Příklady uskutečnění vynálezu

Na vyobrazení podle obr. 1 je znázorněn válec 2, mající koncové čelo 4 a krček válce 2 s kuželovitým mezilehlým úsekem 6, vedoucím k dalšímu mírně kuželovitému koncovému úseku 8.

Na kuželovitém koncovém úseku 8 je namontována objímka 10, která je připevněna vzhledem ke krčku válce 2 běžnými prostředky (na vyobrazeních neznázoměno) za účelem společného otáčení. Objímka Π) má vnější opěrnou plochu 12, uloženou pro otáčení na vnitřní opěrné ploše 14 pevného pouzdra 16, obklopeného podložkou J8. Objímka J.0 se otáčí společně s válcem 2, zatímco podložka 18 a pouzdro 16 zůstávají stacionární.

Olej je kontinuální přiváděn takovou průtokovou rychlostí, která je postačující pro hydrodynamické udržování filmu mezi opěrnými plochami 12 a M v oblasti zatížení.

Osové prodloužení 20 podložky 18 vytváří jímku 22, ve které je olej, vycházející z prostoru mezi opěrnými plochami J2 a 14, kontinuálně shromaždován. Olej je odváděn z jímky 22 prostřednictvím vhodného potrubí (na vyobrazeních neznázoměno) za účelem jeho opětovného využití v mazacím systému válcovací stolice.

Při takzvaném „mokrém“ válcovacím provozuje chladicí voda kontinuálně přiváděna na válec 2, přičemž stéká směrem dolů přes jeho koncové čelo 4. Bez ohledu na odstředivé síly, které mají snahu odvádět vodu od válce 2, určitá část vody prochází po dráze podél krčku válce 2 ve směru ložiskového uložení.

Úkolem těsnicí sestavy 26 a pružného krčkového těsnění 28, které tvoří součást těsnicí sestavy 26, je zabránit tomu, aby chladicí voda se mohla dostávat do ložiskového oleje, který by mohla znečišťovat, a současně zabraňovat ztrátám oleje z ložiskového uložení.

Pružné krčkové těsnění 28 obsahuje pružné kruhové těsnicí těleso 30, jehož výstupky 32a a 32b jsou v těsnicím kontaktu s kuželovitým mezilehlým úsekem 6 krčku válce 2. Pružné krčkové těsnění 28 je vytvořeno z vhodného pružného pryžového materiálu.

Pružné kruhové těsnicí těleso 30 je uvnitř vyztuženo prostřednictvím vložené kombinace vinuté pružiny 34 a ocelového lanka 36, jak je popsáno v patentovém spise US 3 330 567.

Pružné kruhové těsnicí těleso 30 má vnější válcovou plochu 38, která je rovnoběžná s osou otáčení válce 2, pokud je krčkové těsnění uspořádáno v poloze, znázorněné na vyobrazení podle obr. 1.

Dvojice pružných přírub, a to pružná vnitřní příruba 40a a pružná vnější příruba 40b, jsou provedeny integrálně s pružným kruhovým těsnicím tělesem 30 na protilehlých koncích vnější válcové plochy 38, přičemž probíhají radiálně směrem ven. Pružné příruby 40a a 40b jsou s výhodou opatřeny skloněnými protilehle směřujícími výstupky 42a a 42b.

V souladu s předmětem tohoto vynálezu těsnicí sestava rovněž obsahuje tuhou těsnicí koncovou desku 44, mající kruhové těleso 45, připevněné k osovému prodloužení 20 podložky 1_8.

Tuhá těsnicí koncová deska 44 má radiálně dovnitř směřující tuhou přírubu 46, která je kolmá na osu otáčení válce 2. Vnitřní okraj tuhé příruby 46 je radiálně vzdálen od vnější válcové plochy

Těsnicí koncová deska 44 je dále opatřena vnitřním ramenem 48a a vnějším ramenem 48b. která vybíhají osově v opačných směrech od tuhé příruby 46. Tato ramena 48a a 48b obklopují pružné těsnicí příruby 40a a 40b a jsou uspořádána tak, že na ně těsně dosedají skloněné výstupky 42a a 42b.

Těsnicí sestava 26 dále obsahuje těsnicí vnitřní prstenec 50, který je popřípadě opatřen pružnými knoflíky 52, dosedajícími na koncové čelo 4 válce 2. Vnitřní okraj těsnicího vnitřního prstence 50 se dotýká pružného těsnicího tělesa v místě kontaktu 54, přičemž pružný vodní kryt 56 obklopuje těsnicí vnitřní prstenec 50.

Během válcovací operace se těsnicí vnitřní prstenec 50, pružné krčkové těsnění 28 a objímka J_0 otáčejí společně s krčkem válce 2. Pružný vodní kryt 56, těsnicí koncová deska 44, podložka J_8 a pouzdro JJ zůstávají stacionární.

Většina zvnějšku přiváděného chladivá bude odkláněna směrem od vnitřku ložiskového uložení prostřednictvím pružného vodního krytu 56. Veškeré chladivo, kterému se podaří proniknout přes pružný vodní kryt 56, bude Zachyceno a obráceno ven prostřednictvím labyrintu, vytvořeného mezi těsnicí koncovou deskou 44 a těsnicím vnitřním prstencem 50, přičemž konečné blokování bude zajištěno prostřednictvím těsnicího styku výstupku 42a vnitřní těsnicí příruby 40a s vnitřním ramenem 48a těsnicí koncové desky 44.

Mazací olej bude konstantně proudit z prostoru mezi opěrnými plochami ]_2 a ]4. Většina tohoto oleje bude obrácena zpět prostřednictvím otočné příruby 60 pružného krčkového těsnění 28, v důsledku čehož bude směřovat do jímky 22.

Olej, kterému se podaří projít kolem otočné příruby 60, bude obrácen zpět prostřednictvím těsnicího kontaktu výstupku 42b vnější těsnicí příruby 40b s vnějším ramenem 48b těsnicí koncové desky 44.

Jelikož však dochází k opotřebení výstupku 42b, může olej popřípadě pronikat do prstencovitého prostoru 62 mezi vnější těsnicí přírubou 40b a tuhou přírubou 46 těsnicí koncové desky 44. Olej v prstencovitém prostoru 62 bude unášen kolem těsnicí koncové desky 44 prostřednictvím otáčení pružného krčkového těsnění 28. U běžně známých těsnicích sestav může tento olej unikat kolem tuhé příruby 46, přičemž může popřípadě unikat z ložiskového uložení.

V souladu s předmětem tohoto vynálezu jak je nejlépe možno vidět na vyobrazeních podle obr. 2 až obr. 4, je těleso těsnicí koncové desky 44 přídavně opatřeno alespoň jednou a s výhodou dvěma šachtami 64, umístěnými ve spoji mezi vnějším ramenem 48b a tuhou přírubou 46. Tyto šachty 64 jsou propojeny s dolů skloněnými drenážními kanálky 66, které vedou zpět do jímky 22.

Drenážní kanálky 66 jsou umístěny v oblastech Z v úhlovém odstupu od vodorovné referenční roviny Ph a od svislé referenční roviny P_v, které protínají těsnicí koncovou desku 44. Oblasti Z probíhají s výhodou směrem dolů pod úhlem od 15° do 35° od vodorovné referenční roviny P_H, přičemž optimální poloha pro drenážní kanálky 66 je zhruba ve středu mezi těmito rozhraními, to znamená zhruba 25° od vodorovné referenční roviny Ph.

S pomocí tohoto uspořádání bude veškerý olej, unikající do prstencovitého prostoru 62, zachycován v šachtách 64 a navracen do jímky 22 s pomocí drenážních kanálků 66. Šachty 64 ajejich příslušné drenážní kanálky 66 jsou strategicky umístěny tak, aby do nich olej stékal gravitací a byl opětovně využíván, aniž by docházelo k riziku jeho zpětného úniku dokonce i v případě, kdy by byla jímka 22 naplněna.

Přestože bylo shora popsáno a na vyobrazení znázorněno specifické provedení předmětu tohoto vynálezu za účelem podrobného objasnění jeho principů, je zcela pochopitelné, že předmět tohoto vynálezu může být proveden i jiným způsobem, aniž by došlo k odchýlení se od jeho principů.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY ío

   1. Těsnicí koncová deska (44), uspořádaná a dimenzovaná pro obklopení krčku vodorovného válce ve válcovací stolici, kterážto těsnicí koncová deska (44) obsahuje:

   kruhové těleso (45),

   15 rameno (48b), vybíhající v osovém směru od vnější strany tělesa (45), alespoň jednu šachtu (64) v ramenu (48b), a drenážní kanálek (66), vedoucí od šachty (64) k vnější straně tělesa (45), vyznačující se tím, že drenážní kanálek (66) je umístěn v oblasti, která je v úhlovém odstupu od vodorovné a svislé

   20 referenční roviny (Ph, P_v), protínající těsnicí koncovou desku (44).
2. 2. Těsnicí koncová deska podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje přírubu (46), vyčnívající radiálně dovnitř od tělesa (45) ve spoji s ramenem (48b), přičemž šachta (64) je umístěna v tomto spoji.
3. 3. Těsnicí koncová deska podle nároku 1 nebo 2, v y z n a č u j í c í se t í m , že oblast probíhá směrem dolů pod úhlem zhruba od 15° do 35° od vodorovné referenční roviny (Ph).
4. 4. Těsnicí koncová deska podle nároku 3, vyznačující se tím, že drenážní kanálek

   30 (66) je umístěn směrem dolů pod úhlem zhruba 25° od vodorovné referenční roviny (P_h).
5. 5. Těsnicí koncová deska podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že jedna z šachet (64) je umístěna na každé straně svislé referenční roviny (P_v).

   35 6. Těsnicí koncová deska podle nároku 1, kterážto těsnicí koncová deska je dále kruhová a je určena pro využití u ložiskového uložení s olejovým filmem takového typu, který je využíván pro otočné podepírání krčku vodorovného válce ve válcovací stolici, přičemž ložiskové uložení obsahuje objímku, připevněnou ke krčku pro společné otáčení, pouzdro, upevněné v podložce, přičemž je v něm otočně uložena objímka na olejovém filmu, hydrodynamicky udržovaném mezi

   40 objímkou a pouzdrem, a pružné těsnění, otočně obklopující krček válce v místě, přiléhajícím k objímce, přičemž těsnění má radiálně ven vyčnívající pružnou přírubu, přičemž těsnicí koncová deska (45) se dále vyznačuje tím, že kruhové těleso je uzpůsobeno pro připevnění k podložce v místě, obklopujícím těsnění, přičemž

   45 těleso je uspořádáno pro spolupráci s podložkou pro vymezení jímky pro shromažďování oleje, vytékajícího z prostorů mezi objímkou a pouzdrem, rameno (48b) je uzpůsobeno a uspořádáno pro styk s pružnou přírubou na těsnicím rozhraní,

   50 tuhá příruba (46) spolupracuje s ramenem (48b) pro osové zachycení veškerého úniku oleje přes těsnicí rozhraní.

   šachty (64) jsou umístěny pro gravitační jímání takto zachyceného uniklého oleje, a drenážní kanálky (66) jsou umístěny v kruhovém tělese, vedoucím od šachet do jímky pro navracení takto zachyceného uniklého oleje do jímky, přičemž šachty (64) jsou umístěny ve spodních kvadrantech těsnicí koncové desky v oblastech, které jsou v úhlovém odstupu od vodorovné a svislé referenční roviny (Ph, P_v), protínající těsnicí koncovou desku.

   2 výkresy

   Seznam vztahových značek:

   2 - válec

   4 - koncové čelo
6. 6 - kuželový mezilehlý úsek
7. 8 - kuželový koncový úsek

   10 -objímka
8. 12 - vnější opěrná plocha 12 objímky 10
9. 14 - vnitřní opěrná plocha 14 pouzdra 16

   16 -pouzdro
10. 18 - podložka
11. 20 - osové prodloužení 20 podložky 18

    22 -jímka

    26 - těsnicí sestava

    28 - pružné krčkové těsnění

    30 - pružné kruhové těsnicí těleso

    32a - výstupek

    32b - výstupek

    34 - vinutá pružina

    36 - ocelové lanko

    38 - vnější válcová plocha 38 pružného kruhového těsnicího tělesa 30

    40a - vnitřní příruba

    40b - vnější příruba

    42a - výstupek

    42b - výstupek

    44 - tuhá těsnicí koncová deska

    45 - kruhové těleso 45 tuhé těsnicí koncové desky

    46 - radiálně dovnitř směřující tuhá příruba

    48a - vnitřní rameno

    48b - vnější rameno

    50 - těsnicí vnitřní prstenec

    52 - pružný knoflík

    54 - kontakt

    56 - pružný vodní kryt

    60 - otočná příruba

    62 - prstencovitý prostor

    64 - šachta

    66 - drenážní kanálek

    Z - oblast

    P_H - vodorovná referenční rovina

    Pv - svislá referenční rovina.