DK158110B - Hydraulisk taetningsindretning til taetning af en ringspalte - Google Patents

Description

DK 158110B

Opfindelsen angår en hydraulisk tætningsindretning til tætning af en ringspalte mellem to i forhold til hinanden bevægelige legemer, af hvilke det ene til optagelse af tætningsindretningen har en ringnot, som i det mindste på lavtryksi-5 den har en sidevæg, med en elastisk ring og en af et glid-bart kunststof bestående glidering, som på sin frie omkreds har en ringformet tætningsribbe.

Ved en kendt tætningsindretning af denne art (US-PS 3 909 016) er en cylindrisk stang anbragt i cylinderboringen 10 af et hus. Ringnoten befinder sig i huset. Den optager ved notbunden en elastisk O-ring og ved den radialt indre notende en glidering, fx af polytetrafluorætylen. Glideringens som kant udformet tætningsribbe ligger an mod det cylindriske skaft. Den mod tryksiden vendte flanke af denne tæt-15 ningsribbe forløber næsten i et plan, der står vinkelret på midteraksen; den mod lavtryksiden vendte flanke har en lille hældning i forhold til midteraksen og begrænses af en.konusf lade. Da den elastiske ring trykkes sammen ved indbygningen, fås en radial kraft, ved hjælp af hvilken tætnings-20 ribben trykkes mod det cylindriske skaft. Ved optræden af hydraulisk tryk komprimeres den elastiske ring, hvad der kan give en yderligere radial påtrykningskraft på giideringen.

Da den elastiske ring i øvrigt ligger tætnende an mod notbunden, notens sidevæg på lavtryksiden og giideringen, er 25 spaltens trykside tætnet i forhold til lavtryksiden.

Denne tætningsindretning arbejder tilfredsstillende, når det ene legeme i forhold til det andet legeme kun gennemfører en aksial bevægelse. Hvis der derimod, som angivet i US-patent-skriftet, alene eller yderligere sker en rotationsbevægelse, 30 har der vist sig utætheder.

Endvidere kendes en dreje-vakuum-tætningsring (DE-OS 23 34 023), som er belastet af en aksialt påtrykt føringsbøsning. På grund af tætningen mod luft er der sørget for et

DK 158110B

2 fladt anlæg af tætningsringen mod drejedelen. Jo stærkere den elastiske tætningsring belastes aksialt, des stærkere trykkes tætningsfladen mod drejedelens omkreds. En glidering har en ringflange med fremstående ringvulst. Vulsten skal 5 bevirke en statisk tætning, når den elastiske tætningsring sammenpresses.

Formålet med opfindelsen er at angive en hydraulisk tætningsindretning af den i indledningen beskrevne art, som er bedre egnet til tætning af en ringspalte mellem to i forhold 10 til hinanden drejende legemer.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at glideringen har en i det mindste delvist over den elastiske rings højde forløbende radial flange til anlæg mod ringnotens sidevæg på lavtryksiden.

15 Konstruktionen ifølge opfindelsen bygger på den tanke, at glideringen som følge af friktionskobling mellem tætningsribben og den dermed samvirkende cylinderflade kan dreje i forhold til ringnoten og den elastiske ring. Dette kan føre til en utæthed mellem glideringen og den elastiske ring. Af 20 denne grund er der på glideringen anbragt en radial flange.

Denne presses ved trykbelastning mod ringnotens sidevæg på lavtryksiden. De derved frembragte friktionskræfter forhindrer en drejning af glideringen, således at denne til trods for de to legemers relative drejebevægelse bibeholder sin 25 faste position henholdsvis i ringnoten og i forhold til den elastiske ring. Som følge deraf kan der under drift heller ikke dannes en lækagevej mellem de to ringe. Ved tilsvarende dimensionering af den radiale flange kan man sikre, at dette resultat også forbliver bibeholdt, når friktionen mellem de 30 to dele tiltager som følge af temperaturændringer og forskellige varmeudvidelseskoefficienter af glideringen og det tilstødende legeme. En sådan forøgelse af friktionen optræder fx, hvis glideringen består af polytetrafluorætylen, som

DK 158110 B

3 har en højere varmeudvidelseskoefficient end stål, og tætningsindretningen skal anvendes ved lave temperaturer. Den radiale flange letter også montagen, fordi glideringens indbygningsposition lettere kan ses.

5 Når tætningsribben er begrænset af to flanker med forskellig hældning i forhold til midteraksen, og flanken med den mindste hældning skal være vendt mod lavtryksiden, bør der sørges for, at den radiale flange befinder sig på siden af flanken med den mindste hældning. Den radiale flange befin-10 der sig da ligeledes på lavtryksiden. Det kan med et blik ses, om indbygningspositionen er rigtig eller forkert.

Det er endvidere gunstigt, at den radiale flange har omtrent radialt forløbende indskæringer. På denne måde kan trykmiddel, som muligvis er trængt mellem den elastiske ring og 15 notbunden på den elastiske rings lavtrykside, ledes bort udadtil.

Opfindelsen forklares nærmere nedenstående ved hjælp af et på tegningen vist udførelseseksempel, der viser i fig. 1 et dellængdesnit gennem en tætningsindretning,

20 fig. 2 et billede af glideringen i retning af snittet A-A

og fig. 3 en fremstilling med glideringens belastning.

Ifølge fig. 1 er der anbragt et roterende cylindrisk legeme 1 i en cylinderboring 2 af et af to husdele 3 og 4 bestående 25 andet legeme 5, således at der fås en cylindrisk ringspalte 6 på tryksiden og en tilsvarende ringspalte 7 på lavtryksiden. Trykket virker altså i retning af pilen P.

I det udvendige legeme 5 befinder der sig en ringnot 8, som

DK 158110B

4 har en notbund 9, en sidevæg 10 på tryksiden og en sidevæg 11 på lavtryksiden. I denne ringnot 8 er der på notbunden anbragt en elastisk O-ring 12 og mod den åbne notende en glidering 13 af polytetrafluorætylen eller et andet glidbart 5 kunststof.

Denne glidering 13 har en tætningsribbe 14 med en skarp kant 15. Tætningsribben er begrænset af to flanker 16 og 17. Den flanken 17 dannende konusflade har en lille hældning i forhold til midteraksen M af tætningsindretningen. Flanken 16 10 danner derimod en vinkel nær 90° i forhold til midteraksen M og derfor praktisk taget en aftrapning. På flankens 17 side slutter en radial flange 18 til, som forløber mellem den elastiske ring 12 og sidevæggen 11 på lavtryksiden. Den radiale flange er på over for hinanden liggende sider forsynet 15 med radiale indskæringer 19 og 20.

Allerede på grund af indbygningen er den elastiske ring 12 trykket radialt sammen og udøver derfor en vis radial påtrykningskraft på glideringen 13. Kanten 15 ligger derfor med en forudbestemt, valgbar kraft an mod det indvendige le-20 gerne 1. Når trykket P optræder, trykkes den elastiske ring 12 aksialt sammen, som fig. 3 viser, hvorved der kan fås en yderligere radial kraft, som understøtter tætningsvirkningen i kantens 15 område. Samtidig belastes hele gi ideringen 13 aksialt dels direkte, dels over den elastiske ring 12 af 25 trykket P og trykkes derfor mod husets 5 sidevæg 11. Den derved opstående modkraft fører til, at glideringen 13 med sin radiale flange 18 med friktion ligger an mod sidevæggen 11.

Hvis nu det indvendige legeme roterer, kan det ikke tage 30 glideringen 13 med, da denne fastholdes på sidevæggen 11 i huset ved hjælp af påtrykningen. Der kan derfor ikke dannes en lækagespalte mellem den elastiske ring 12 og giideringen 13 som følge af drejning og deraf betinget slitage. Tætningen opretholdes vedvarende.

De radiale indskæringer 19 og 20 tjener til over spalten 7 at bortlede små lækageoliemængder, som forbi den elastiske ring 12 kunne være nået over på lavtryksiden.

DK 158110B

5 Særlig egnet er en sådan hydraulisk tætningsindretning fx 5 til tætningen af en drejeglider for en hydrostatisk styreindretning i sit hus. Kanten 15 sørger for en tilstrækkelig tætning, uden at der optræder en stor friktion ved drejningen af glideren. Den kan derfor automatisk vende tilbage til neutralstillingen, som ved sådanne glidere er bestemt af 10 neutralstillingsfjedre. Glideringen 13 medtages ikke ved drejning og sikrer en vedvarende tætning.

Desuden er glideringen lettere at montere, fordi den radiale flange 18 bestemmer indbygnings-orienteringen, og fordi flangen tillader en lettere håndtering af glideringen.

15 Selvfølgelig kan denne form af giideringen anvendes ved alle bevægelser mellem legemerne 1 og 5, altså også ved en aksial bevægelse eller ved en skrueformet bevægelse.

Claims (3)

1. Hydraulisk tætningsindretning til tætning af en ringspalte (6, 7) mellem to i forhold til hinanden bevægelige legemer (1, 5), af hvilke det ene (5) til optagelse af tætningsindretningen har en ringnot (8), som i 5 det mindste på lavtryksiden har en sidevæg (11), med en elastisk ring (12) og en af et glidbart kunststof bestående glidering (13), som på sin frie omkredsflade har en ringformet tætningsribbe (14), kendetegnet ved, at glideringen (13) har en i det mindste 10 delvist over den elastiske rings (12) højde forløbende radial flange (18) til anlæg mod ringnotens (8) sidevæg (11) på lavtryksiden.

2. Hydraulisk tætningsindretning ifølge krav 1, ved hvilken tætningsribben (14) er begrænset af to flanker (16, 15 17) med forskellig hældning i forhold til midteraksen (M), kendetegnet ved, at den radiale flange (18) befinder sig på siden af flanken (17) med den mindste hældning.

3. Hydraulisk tætningsindretning ifølge krav 1 eller 2, 20 kendetegnet ved, at den radiale flange (18) har omtrent radialt forløbende indskæringer (19, 20).