DK165927B - Taetningsindretning - Google Patents

Description

DK 165927B

Opfindelsen vedrører en indretning til tætning af spalten mellem to i forhold til hinanden bevægelige, koncentriske maskindele, hvoraf den første har en not, og den anden har en over for noten liggende, glat an-5 lægsflade, og med en af et sejt-elastisk plast fremstillet og i den første maskindels not beliggende tætningsring, som i sin mod anlægsfladen vendende omkredsflade har en ringformet udsparing, så at ringen med tætningskanter nær dens aksiale ender ligger an mod den 10 anden maskindels anlægsflade, samt med en af et gummielastisk materiale fremstillet spændering, som ligger mellem tætningsringen og notbunden og påvirker tætningsringen radialt, og hvis aksiale udstrækning er mindre end tætningsringens, samt hvis aksiale beliggen-15 hed i forhold til tætningsringen er fastholdt således, at spænderingen ligger omtrent midt mellem de to tætningskanter .

En sådan tætningsindretning kendes fra DE patentskrift nr. 36 13 880. I denne tætnings ind retning 20 har den i den ene maskindel liggende not, som optager tætningsringen og spænderingen, i området ved sin midte en fordybning, hvori spænderingen griber ind, således at denne fordybning fastholder spænderingens aksiale beliggenhed på samme måde, som noten fastholder tæt-25 ningsringens aksiale beliggenhed. Udformningen af en not, som i området ved sin midte har en fordybning, kræver et betydeligt øget arbejdsforbrug ved fremstilling af tætnings ind retningen. Det gør det især umuligt at anvende denne tætningsindretning i stedet for en an-30 den tætnings ind retning, hvor den not, som optager tætningsringene, ikke har en sådan fordybning. Ganske vist kan man i noten på sædvanlige tætningsindretninger også indlægge støttelegemer, som afstiver spænderingen sideværts, men herved kompliceres en sådan tætningsindret-35 ning dog betydeligt.

Den kendte tætning hører til den type, som har bag hinanden liggende, i drift effektive tætningskan- 2

DK 165927 B

ter, så at de fungerer som en tandemtætning. Følgelig kan det, der skal af spærres, under højt tryk stående medium også samle sig i området mellem de to tætningskanter efter at have passeret den mod højtrykssiden 5 vendende tætningskant. På denne måde kan der i området mellem de to tætningskanter ske en meget kraftig trykstigning med den følge, at tætningskanten hæves fra den anden maskindels anlægsflade, og en vis lækage opstår.

Det hører ganske vist (jfr. DE offentliggørelsesskrift 10 36 20 539) til den kendte teknik ved hjælp af en radial kanal at forbinde området mellem de to tætningskanter på en tætningsring med den side af tætnings ringen, hvormod spænderingen ligger, dog har spænderingen i den i den førnævnte DE offentliggørelsesskrift nr.36 20 539 15 beskrevne tætningsindretning omtrent den samme aksiale længde som tætnings ringen, og kanalen udmunder et sted nær den mod højtrykssiden vendende rand af den flade, hvorpå spænderingen ligger an mod tætningsringen.

Opfindelsen har til opgave at tilvejebringe en 20 således udformet tætningsindretning af den indledningsvis omhandlede art, at fremstillingen af denne forenkles, og at forstyrrelser på grund af en trykopbygning i det af tætningskanterne afgrænsede område mellem tætningsringen og den anden maskindels anlægsflade ikke 25 længere kan ske.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at tætningsringen på sin mod notbunden vendende flade har et ringspor med i det væsentlige trapezformet tværsnit til optagelse af spænder ingen, som i det mindste i 30 trykløs tilstand ligger tæt an mod ringsporets skråflanker, og at tætningsringen har mindst én radialboring, der forbinder den mellem tætningskanterne liggende udsparing og ringsporets bund.

I indretningen ifølge opfindelsen fastholdes 35 spænderingen i forhold til tætningsringen ved hjælp af et i tætningsringens omkredsflade beliggende spor, som 3

DK 165927 B

har et i det væsentlige trapezformet tværsnit. Radialboringen, som forbinder området mellem tætningskanterne med den af spænderingen belastede side af tætningsringen, udmunder i bunden af ringsporet og dermed ved 5 manglende trykbelastning midt på den spændering, som belaster tætningsringen. I brug får spænderingen under påvirkningen af det indesluttede mediums tryk en vis deformation i retning af undertrykssiden, hvorved spænderingens fladetryk mod den ved undertrykssiden liggen-10 de flanke af ringsporet øges, og dens fladetryk mod den ved højtrykssiden liggende flanke af ringsporet mindskes, således at spænderingen, når mediets tryk i det af tætningskanterne afgrænsede område overstiger en bestemt værdi, ved højtrykssiden hæves fra sporets flan-15 ke, og det under forhøjet tryk stående medium derfor kan strømme mod høj trykssiden, så der ingen lækage sker.

Den særlige fordel ved tætningsindretningen ifølge opfindelsen er ikke kun, at dens opbygning for-20 enkles væsentligt, eftersom der ikke behøver udformes yderligere fordybninger i noten til optagelse af ringene og dermed, at dens ringe kan lægges ind i noten på gængse tætningsindretninger, ligesom der på grund af indretningen med radialboringerne i forbindelse med 25 spænderingen skabes en slags overtryksventil til aflastning af ringområdet mellem tætningsringens to tætningskanter, men et særligt fortrin ved denne indretning er derudover, at den på grund af den symmetriske udformning af tætningsringen er retningsuafhængig, dvs.

30 at den fungerer uafhængigt af på hvilken side af tætningsindretningen det under højtryk stående medium er.

Dermed kan denne tætningsindretning med fordel anvendes dér, hvor der i overensstemmelse med de til enhver tid herskende driftsbetingelser kan optræde en skiften mel-35 lem de sider, på hvilke det under højtryk stående medium er. Det er endelig også en fordel, at tætningsind- 4

DK 165927 B

retningen ikke er følsom overfor forholdsvis store tolerancer, fordi den af ringsporets tværsnit bevirkede deformation af spænderingen ved dens indspænding mellem tætningeringen og bunden af noten i den første maskin-5 del, betyder, at der som spænderinge kan anvendes 0-ringe der har forholdsvis stor tykkelse kan tåle at deformeres forholdsvis kraftigt og dermed heller ikke er følsomme overfor de forskellige deformationer til optagelse af tolerancer.

10 Medens en simpel O-ring på den ene side er til strækkelig som spændering, kan tætnings ringen for at opnå den optimale tilpasning til det foreliggende anvendelsesformål have meget forskellige tværsnit. Navnlig kan i det mindste én af tætningskanterne udgøres af 15 randen af omkredsfladen på' et ved tætnings ringens ende placeret, ringformet fremspring, som det er tilfældet med den allerede omtalte tætning beskrevet i det førnævnte DE-patentskrift nr. 36 13 880. Desuden kan fremspringets omkredsflade her også danne en lille vinkel 20 med den anden maskindels anlægsflade, hvilken vinkel åbner sig i retning mod den nærliggende sideflade af tætningsringen. Med udtrykket "lille vinkel" skal forstås en vinkel på op til ca. 10°.

En sådan lille vinkel kan dog ganske vist også 25 fremkomme, ved at tætningsringen under spænderingens tryk bøjes i området mellem sine to tætningskanter, således at de uden for tætningskanterne liggende afsnit af tætningsringen hæver sig fra den anden maskindels anlægsflade.

30 I det følgende forklares opfindelsen nærmere ved hjælp af en udførelsesform og under henvisning til tegningen. De enkeltheder, der fremgår af beskrivelsen og tegningen, kan også hver for sig eller i vilkårlige kombinationer finde anvendelse i andre udførelsesformer 35 for opfindelsen.

På tegningen er vist en tætningsindretning med en i en første maskindel 52's not 51 beliggende, 5

DK 165927 B

symmetrisk tætningsring 53, som er fremstillet af en sejt-elastisk plast, og hvis indre omkredsflade ligger an mod en anden maskindel 56's anlægsflade 55. Tætningsringen 53 har en ringformet udsparing på sin 5 indre omkredsflade, således at der i hver af tætningsringens ender er et fremspring 61 henholdsvis 62, som afgrænser den ringformede udsparing, og som hver udgør en tætningskant 57 henholdsvis 58. Mellem disse to tætningskanter ligger det af den ringformede ud-10 sparing dannede område 71, hvori et trykmedium kan samle sig. Dette område står via i det mindste én radialboring 67 i forbindelse med tætningsringen 53's modstående side. Radialboringen 67 udmunder i bunden af et med trapezformet tværsnit udformet ringspor, som 15 afgrænses af flanker 64, 65, der hæver sig fra dette spors bund. I dette ringspor ligger en af et gummi-elastisk materiale fremstillet spændering 54, der er indspændt mellem tætningsringen 53 og bunden 63 af noten 51 i den første maskindel.

20 Den i en udførelsesform viste indretning er ud formet symmetrisk. Derfor fungerer den uafhængig af, på hvilken side der vender mod det under højere tryk stående medium, mod hvilket der skal tætnes, befinder sig. Hvis det under højere tryk stående medium er i den 25 på tegningen viste venstre side af tætningsindretningen, presses tætningsringen 53 af trykbelastningen mod noten 51's højre flanke 65, og spænderingen 54 deformeres tilsvarende et stykke mod højre, hvorved trykket mod den ved højtrykssiden liggende, venstre 30 flanke 64 af ringsporet i tætnings ringen 53 og ligeledes også kraften, som er nødvendig til at løfte spænderingen 54 fra radialboringen 67's munding, formindskes. Den i området 71 indførte trykvæske kan derved, når der nås et vist overtryk, strømme ud mod 35 højtrykssiden gennem radialboringen 67 og langs flanken 64 i tætningsringens ringspor, eftersom spænde- 6

DK 165927B

ringen 54's fladetryk mod denne ved højtrykssiden liggende flanke 64 er betydeligt mindre end fladetrykket mod den overfor, ved undertrykssiden liggende flanke 65. Hvis det højere tryk imidlertid er i den på tegnin-5 gen viste højre side, så vil den tilsvarende bevægelse af tætnings ringen 53 og spænderingen 54 i stedet ske mod venstre, således at den i området 71 indførte trykvæske, når der nås et vist overtryk, kan strømme over den mindre belastede, ved højtrykssiden liggende 10 flanke 65 af ringsporet i tætnings ringen 53. Det drejer sig altså hermed om en i drift retningsuafhængig tætning, som med fordel navnlig kan anvendes, når der skal tætnes mellem to områder, hvorimellem der sker hyppige trykskift, således at først det venstre område 15 har et overtryk i forhold til det højre, og dernæst at det højre område har et overtryk i forhold til det venstre. Sådanne overfor hinanden tætnede arbejdsområder forekommer navnlig meget ofte ved arbejdsmaskiner med hydrauliske drev.

20 Det forstås, at opfindelsen ikke er begrænset til den her viste udførelsesform. Således kan navnlig de i tætningsringen 53's ender beliggende fremspring 61, 62 have omkredsflader, som danner en lille vinkel med den anden maskindels anlægsflade, hvilken vinkel 25 åbner sig i retning mod den nærliggende sideflade af ringen. En sådan vinkel, hvis størrelse højst bør være 10°, behøver ikke at være tilstede allerede ved ubelastet tætningsring, men kan fremkomme ved, at tætningsringen bøjes let under påvirkning fra spænderin-30 gen. Yderligere egner tætningsindretningen ifølge opfindelsen sig ikke kun til tætning af i tætningsindretningens aksialretning frem- og tilbagegående dele, altså især af stempelstang og hus, men også til tætning af mod hinanden roterende dele, altså især af aksler.

35 Derved er det af særlig betydning, at spænderingen 54, som til stadighed af det under højtryk stående medium

Claims (4)

7 DK 165927 B presses ind i en spalte, der indsnævres i aksialretning som følge af den trapezformede ringnots skrå flanker, udsættes for meget høje friktionskræfter mod henholdsvis den anden maskindel 52 og tætningsringen 53, 5 hvorved det sikres, at tætningsringen 53 ikke kæntrer i forhold til den med noten 51 udformede, første maskindel 52, og at glideberøringen udenlukkende sker mellem den anden maskindel 56 og tætningsringen 53. Endelig skal det nævnes, at navnlig når tæt-10 ningsindretningen anvendes til tætning af en frem- og tilbagegående stang, vil trykmediets indtrængning i det af tætningskanterne afgrænsede område 71 og trykopbygningen i dette område medføre, at der sker en aflastning af tætningskanterne 57, 58, og denne aflast-15 ning vil optræde, også når der ikke længere er en trykforskel mellem de to af tætningsindretningen adskilte sider, eftersom det af spænderingen 54 afgrænsede trykområde først åbnes, når trykket inden for det nævnte område 71 overstiger medietrykket med en af spænde-20 ringen 54's trykkraft fastlagt værdi.

1. Indretning til tætning af spalten mellem to 25 i forhold til hinanden bevægelige, koncentriske maskin-dele (52, 56), hvoraf den første har en not (51), og den anden har en over for noten liggende, glat anlægsflade (55), og med en af en sejt-elastisk plast fremstillet og i den første maskindels (52) not (51) belig-30 gende tætningsring (53), som i sin mod anlægsfladen vendende omkredsflade har en ringformet udsparing (71), så at ringen (53) med tætningskanter (57, 58) nær dens aksiale ender ligger an mod den anden maskindels (56) anlægsflade (55), samt med en af et gummi-elastisk ma-35 teriale fremstillet spændering (54), som ligger mellem tætningsringen (53) og notbunden (63) og påvirker tæt- DK 165927 B 8 ningsringen (53) radialt, og hvis aksiale udstrækning er mindre end tætningsringens (53), samt hvis aksiale beliggenhed i forhold til tætningsringen (53) er fastholdt således, at spænderingen (54) ligger omtrent midt 5 mellem de to tætningskanter (57, 58), kendetegnet ved, at tætningsringen (53) på sin mod notbunden (63) vendende flade har et ringspor med i det væsentlige trapezformet tværsnit til optagelse af spænderingen (54), som i det mindste i trykløs tilstand ligger tæt 10 an mod ringsporets skråflanker (64, 65), og at tæt ningsringen (53) har mindst én radialboring (67), der forbinder den mellem tætningskanterne (57, 58) liggende udsparing (71) og ringsporets bund.

2. Indretning ifølge krav 1, kendeteg-15 net ved, at i det mindste én af tætningskanterne (57, 58) udgøres af randen af omkredsf laden på et ved tætningsringens (53) ende placeret, ringformet fremspring (61, 62).

3. Indretning ifølge krav 2, kendeteg-20 net ved, at fremspringets (61, 62) omkredsflade danner en lille vinkel med den anden maskindels (56) anlægsflade (55), hvilken vinkel åbner sig i retning mod den nærliggende sideflade af tætningsringen (53).

4. Indretning ifølge ethvert af de foregående 25 krav, kendetegnet ved, at tætningsringen (53) er symmetrisk om sit midterplan.