FI64448C - Enkelverkande glidringstaetning - Google Patents

Description

1 64448

Yksitoiminen liukurengastiiviste Tämän keksinnön kohteena on yksitoiminen liukurengas-5 tiiviste, johon kuuluu - pyörivään koneenosaan kiinnitettävä vastarengas, jossa on ensimmäinen rengasmainen liukupinta, ja - liikkumattomaan koneenosaan tuettava pyörimätön tiivisterengas, jossa on toinen rengasmainen liukupinta, 10 joka käytössä painautuu vastarenkaan liukupintaa vasten.

Liukurengastiivisteitä käytetään pumpuissa ja sentapaisissa pumpattavan nesteen estämiseksi vuotamasta pyörivän koneenosan, esim. pumpun akselin ja liikkumattoman koneenosan, esim. pumpun kotelon, välisistä yhtymäkohdista.

15 Aksiaalisesti tiivistäviä liukurengastiivisteitä on kahdenlaisia: Yksitoimisissa tiivisteissä on kaksi toistensa suhteen pyörivää rengasta, joista toinen kiinnitetään ja tiivistetään pyörivään koneenosaan ja toinen kiinnitetään ja tiivistetään liikkumattomaan koneenosaan. Renkaat 20 painautuvat tiivistävästä toisiaan vasten niihin muodostetuilla liukupinnoilla. Kaksitoimiset tiivisteet muodostuvat yksinkertaisimmillaan kahdesta yksitoimisesta tiivisteestä, joiden väliseen tilaan johdetaan erillinen tiivis-teneste, jolla pääasiallisesti voidellaan toistensa suhteen 25 pyörivien renkaiden liukupinnat.

Yksitoimisessa liukurengastiivisteessä tapahtuu voitelu sensijaan yksinomaan pumpattavan nesteen toimesta, minkä johdosta yksitoimisten tiivisteiden käyttöalueen ulkopuolelle ovat jääneet mm. nesteet, jotka sisältävät runsaasti 30 mekaanisesti kuluttavia partikkeleita, kuten massat ja lietteet sekä erilaiset kiteytyvät liuokset. Yksitoimisen tiivisteen käyttöä onkin rajoittanut se tiivisteen ominaisuus, että se alkaa liukupintojen kulumisen johdosta vuotaa ilman ennakkovaroitusta ehkä runsaastikin. Runsas vuoto aiheuttaa 2 64448 pakollisen prosessiseisokin, jonka aiheuttamia kustannuksia välttääkseen käyttäjät ovat useasti valinneet prosessin kannalta tärkeisiin kohteisiin kaksitoimiset liukurengastiivis-teet, joilla useimmiten on mahdollista ajaa seuraavaan suun-5 niteltuun prosessiseisokkiin.

Yksitoimista liukurengastiivistettä on pyritty parantamaan lisäämällä tiivisteen ilmakehän puolelle paineeton nestehuuhtelu, joka tiivistetään säteettäisesti akselille joustavan sekundääritiivisteen avulla. Sekundääritiivisteel-10 lä voidaan myös pitkittää vuotavien tiivisterenkaiden käyttöikää, mutta järjestelmä vaatii erillisen huuhtelujärjestelmän ja se on rakenteeltaan ja hinnaltaan lähes kaksitoimi-sen liukurengastiivisteen luokkaa.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada liuku-15 rengastiiviste, joka välttää edellä mainitut epäkohdat ja joka ilmaisee itsetoimivasti kyllin ajoissa, että tiiviste on kulunut ja että tiiviste todennäköisesti alkaa vuotaa lähiaikoina. Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella tiivisteellä, jolle on tunnusomaista se, 20 - että tiivisterenkaan liukupinnassa on vähintään yksi liukupinnan muuta osaa heikompi kohta, ja - että tiivisterenkaassa on suljettu kanava, jonka mainittu heikennyskohta erottaa liukupinnasta ja joka on yhteydessä tiivistettävän nesteen vaikutuksesta reagoivaan vuo-2 5 don ilmaisimeen.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että liukurengas-tiivisteeseen muodostetaan heikennyskohta, joka kuluu puhki ennenkuin renkaiden liukupinnat ovat kuluneet niin paljon, että tiiviste alkaa vuotaa haitallisessa määrässä. Mainitun 30 heikennyskohdan kautta pääsee nestettä tihkumaan kanavan kautta vuotoilmaisimeen, niin että tiivisteen ulkopuolelle saadaan havaittavissa oleva osoitus tiivisteen kulumistilas-ta, jonka osoituksen ansiosta tiivisteen vaihto voidaan suorittaa seuraavassa aikataulun mukaisessa seisokissa. On sel-35 vää, että kun heikennyskohta on kulunut puhki, niin liuku-rengas on vielä toimintakunnossa, mutta alkaa kokemusperäi- 3 64448 sesti selvitettävän ajan jälkeen vuotaa. Heikennyskohta ei vaikuta liukurenkaan kokonaiskulumiseen eikä sen kokonais-ikään.

Keksintö mahdollistaa täysin suljetun ilmaisujärjes-5 telmän käyttämisen, jonka ansiosta tiivistettävää nestettä ei lainkaan pääse leviämään ympäristöön, vaikka nestettä sal-litaankin tihkua heikennyskohdan kautta tiivisteen läpi. Lä-pitihkunutta nestettä käytetään hyväksi vuotoilmaisimen aktivoimiseksi, niin että ilmaisimen toimintatavasta riippuen 10 aktivoimiseen voi riittää niinkin pieni läpitihkunut nestemäärä, joka ehkä ei lainkaan olisi silmämääräisesti havaittavissa tiivisteen ulkopuolella. Vuotoilmaisimena voidaan käyttää paitsi sähköisesti ja mekaanisesti nesteen vaikutuksesta aktivoituvia kojeita myös yksinkertaista passiivista 15 keräilyastiaa, josta vuoto on havaittavissa silmämääräisesti. Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää nestepumppua, joka on varustettu keksinnön mukaisella yksitoimisella liukurengastiivisteellä, ak-20 siaalileikkauksena, kuvio 2 esittää suuremmassa koossa pumpun tiivistettä käytettäessä sähköistä ilmaisinta, kuvio 3 esittää suuremmassa koossa pumpun tiivistettä käytettäessä mekaanista ilmaisinta, ja 25 kuvio 4 esittää suuremmassa koossa pumpun tiivistettä käytettäessä ilmaisimena keräilyastiaa.

Piirustuksen kuviossa 1 on esitetty nestepumpun pyörivä akseli 2 ja liikkumaton kotelo 1, johon akseli on laakeroitu esittämättä jätetyillä laakereilla. Viitenumero 3 esittää 30 pumpattavan nesteen täyttämää pumppukammiota ja viitenumero 4 pumpun ulkopuolista tilaa. Koteloon muodostettu tiivistys-pesä 5 on pumpattavan nesteen 6 täyttämä. Tiivistyspesä on suljettu ulkotilasta yksitoimisella aksiaaliliukurengastii-visteellä 7, johon kuuluu pääosiltaan vastarengas 8 ja tiivis-35 terengas 9. Vastarengas on asennettu kannatinholkkiin 10, joka 4 64448 on kiinnitetty kiinnityselimellä 11 akselille 2 pyörimään sen mukana, kun taas tiivisterengas on asennettu tukiholk-kiin 12, joka on tuettu pyörimättömästi koteloon 1. Vasta-renkaassa ja tiivisterenkaassa on liukupinnat 8a ja 9a 5 (kuvio 2), jotka painautuvat toisiaan vasten kannatinholkis-sa olevan puristusjousen 13 vaikutuksesta.

Kuvio 2 esittää yksityiskohtaisemmin varsinaista tii-vistyskohtaa. Pyörimättömään tiivisterenkaaseen 9 on porattu kanava 14 liukupintaan 9a nähden vastakkaiselta puolelta si-10 ten, että kanava päättyy lähelle liukupintaa ja liukupinnan ja kanavan pohjan väliin muodostuu heikennyskohta 15. Tuki-holkkiin 12 on muodostettu läpimenevä aksiaalinen poraus 16, joka toisesta päästään liittyy tiivisterenkaan kanavaan ja toisesta päästään on kytketty vuotoilmaisimeen 17.

15 Vuotoilmaisimeen kuuluu tukiholkin porauksen päähän kierretty tulppa 18, jossa olevan syvennyksen pohjalle on asennettu anturi 19, joka on sähköjohdoilla 20 yhdistetty sähköisesti toimivaan osoitinkojeeseen 21.

Liukurengastiiviste toimii seuraavalla tavalla: 20 Pumpun käydessä pyörii tukirengas 8 liukupinnallaan 8a tiivisterenkaan 9 liukupintaa 9a vasten. Pumpattavaa nestettä pääsee liukupintojen väliin sen verran, että neste muodostaa voitelukalvon liukupintojen välille. Kun tiivisterenkaan liukupinta on kulunut niin paljon, että heikennyskohta 16 on ku-25 lunut puhki, pääsee pumpattavaa nestettä tihkumaan heikennys-kohdan kautta tiivisterenkaan kanavaan 14. Neste valuu kanavasta tukiholkin poraukseen 16 ja edelleen tulppaan 18. Kun neste koskettaa tulpassa olevaa anturia 19, antaa se johtojen kautta sähköisen impulssin osoitinkojeeseen 21, joka antaa 30 näkyvän tai kuuluvan hälytyksen tai muunlaisen osoituksen tapahtuneesta vuodosta. Liukurengastiiviste ei vielä tässä vaiheessa ole toimintakelvoton, vaan voi hyvin toimia pumpun seu-raavaan aikataulun mukaiseen seisokkiin asti. Keksinnön mukainen ilmaisinjärjestelmä antaa kuitenkin ennakkoilmoituksen 35 tiivisteen kulumisesta niin pitkälle, että se on syytä vaihtaa seuraavassa seisokissa.

5 64448

Kuvio 3 esittää toteutusmuotoa, jota voidaan käyttää silloin kun tiivistettä ei voida liittää sähköiseen seurantaan. Ilmaisimena 27 on tällöin tulppaan 28 kiinnitetty mekaaninen painemittari 29. Kun heikennyskohdan 15, kanavan 5 14 ja porauksen 16 kautta pääsee pestettä tulppaan 28, muut tuu painemittarin lukema. Tämä ilmaisee välittömästi sen, että heikennyskohta on kulunut puhki ja tiiviste on vaihdettava seuraavassa seisokissa.

Kuvio 4 esittää yksinkertaista toteutusmuotoa, jossa 10 ilmaisimena 37 on suljettu, paineen kestävä läpinäkyvä astia 38, joka on yhdistetty letkulla 39 tukiholkin poraukseen 16 kiinnitettyyn tulppaan 40. Heikennyskohdan 15 kautta astiaan valunut neste voidaan silmämääräisesti havaita ja siten saada tieto heikennyskohdan kulumisesta puhki ja 15 tiivisteen vaihtotarpeesta.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voi keksinnön mukainen tiiviste vaihdella huomattavastikin patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (5)

6 64448

1. Yksitoiminen liukurengastiiviste, johon kuuluu 5. pyörivään koneenosaan (2) kiinnitettävä vastarengas (8), jossa on ensimmäinen rengasmainen liukupinta (8a), ja - liikkumattomaan koneenosaan (1) tuettava pyörimätön tiivisterengas (9), jossa on toinen rengasmainen liukupinta (9a), joka käytössä painautuu vastarenkaan liukupintaa vasten, 10 tunnettu siitä, - että tiivisterenkaan (9) liukupinnassa (9a) on vähintään yksi liukupinnan muuta osaa heikompi kohta (15), ja - että tiivisterenkaassa (9) on suljettu kanava (14), jonka mainittu heikennyskohta (15) erottaa liukupinnasta (9a) 15 ja joka on yhteydessä tiivistettävän nesteen (6) vaikutuksesta reagoivaan vuodonilmaisimeen (17; 27; 37).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tiiviste, tunnettu siitä, että tiivisterenkaaseen (9) on porattu kanava (14) liukupintaan (9a) nähden vastakkaiselta puolelta, 20 joka kanava päättyy lähelle liukupintaa, niin että liukupinnan ja kanavan pohjan välinen kannas muodostaa mainitun heikenny skohdan (15) .

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tiiviste, tunnettu siitä, että vuodonilmaisimena (17) on säh- 25 köinen osoitin, hälytin tai sentapainen (21), johon kuuluu anturi (19), joka on asennettu virtausyhteyteen mainitun kanavan (14) kanssa ja joka nesteen vaikutuksesta kytkee ilmaisimen toimintaan.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tiiviste, 30 tunnettu siitä, että vuodonilmaisimena (27) on mekaaninen painemittari (29), joka on asennettu virtausyhteyteen mainitun kanavan (14) kanssa, niin että nesteen paine aiheuttaa painemittarin lukeman muuttumisen. 7 64448

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tiiviste, tunnettu siitä, että vuodonilmaisimena (37) on ko-koamisastia (38) , joka on asennettu virtausyhteyteen mainitun kanavan (14) kanssa, niin että nesteen kerääntyminen as-5 tiaan aiheuttaa näkyvän muutoksen astiassa. 8 64448