FI64450B - Mekanisk axeltaetning - Google Patents

Description

ES^l Γβ1 KUULUTUSjULKAISU 6 4 4 5 0

jSjft (11) UTLÄGGNI N G S S K RI FT

fSl· G' TcliulXl -P'·:':- : ·'. / 10 11 1933 ' ' Patent usddciat (51) Kv.lk.^nt.CI. 3 F 16 J 15/40 SUOMI —FINLAND (21) PtMnttlh*k«mu* — PatuntaniBknlng 7T3T26 (22) H»k»ml»ptlvi — An*eknlng*dug 09-12.77 (23) AlkupUvI— Glltigheodtj 09.12.77 (41) Tullut luikituksi — Bllvlt offuntilg 10.06.79

Patentti- ja rekisteri hallitut .... .... ....

* (44) Nlhtivlkslpanon )a kuuL|ullultun pvm. —

Patent- exh registerstyrelsen ' ' Antökan utitgd och uti.skrift*n pubiic*r»d 29.07.83 (32)(33)(31) Pyydetty etuolkuu» —Buglrd prlorltet (71) Ins.tsto Painetekniikka Oy, 40950 Muurame, Suomi-Finland(Fl) (72) Kaliko Hytönen, Muurame, Suomi-Finland(FI),

Dieter Huhn, Johanneshov, Ruotsi-Sverige(SE) (74) Oy Kolster Ab (54) Mekaaninen akselitiiviste - Mekanisk axeltätning (6l) Lisäys patenttiin 61558 - Tillägg till patent 61558 Tämän keksinnön kohteena on patentin n:o 61 558 mukainen mekaaninen akselitiiviste pyörivän elementin ja kiinteän elementin välisen raon tiivistämiseksi painevä1iainetila n erottamiseksi ulkopuolisesta t i lasta.

Tällainen akselitiiviste käsittää vähintään yhden toisen elementin varaan asennetun, aksiaa1 isesti liikkuvan tiivisterenkaan, joka tiivistää tämän elementin suhteen, ja vähintään yhden toiseen elementtiin kiinnitetyn, tiivisterenkaan painetilan puolella sijaitsevan vastarenkaan, joka tiivistää tämän elementin suhteen, jolloin tiivisterengas ja vastarengas on varustettu aksiaa1isesti toisiaan vasten painautuvilla tiivistävillä liukupinnoilla ja jollain toisen elementin ja tiivisterenkaan välissä on mainittuihin liukupintoihin rajoittuva välitila tiivistenestettä varten ja tiivisterenkaaseen on muodostettu rengasolake, jonka välityksellä painevä1 iaineen paine kohdistaa tiivisterenkaan liukupintaan sulkevan voiman, joka on suurempi kuin paineväliaineen paineen aiheuttama liukupintoja avaava voima, ja jolloin t i i v it.orengas on varustettu toisen elementin suhteen 2 64450 tiivistävällä rengasmaisella männällä, jonka avulla tiivisteneste painaa tiivisterengasta painetilan suuntaan ja joka on kooltaan sellainen, että tiivistenesteen paineesta aiheutuva liukupintoja avaava voima on pienempi kuin tiivistenesteen paineesta aiheutuva sulkeva voima, ja männän 1iikkumistila on kanavalla yhdistetty paineiseen tilaan.

Pääpatentissa esitetyssä sovellutusesimerkissä on paineisena tilana, johon tiivisterenkaaseen muodostetun männän 1iikkumistila on yhdistetty, esitetty ilmakehä eli akselitiivisteen ulkopuolinen tila.

Tämän keksinnön tarkoituksena on kehittää pääpatentissa esitettyä akse1 itiivist erakennetta ja tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella akselitiivisteellä, jolle on tunnusomaista se, että männän liikkumistila on yhdistetty yli- tai alipainelähteeseen.

Kytkemällä männän liikkumistila erityiseen painelähteeseen, joko y1ipainelähteeseen tai alipainelähteeseen, on mahdollista ulkopuolisesta vaikuttaa jatkuvasti tai tilapäisesti mäntään ja sitä kautta tiivistepintoja sulkevaan voimaan joko sitä suurentavasti tai pienentävästi tai jopa sulkevaa voimaa kumoavasti.

Akselitiivisteen eräissä käyttötilanteissa on mahdollista, että työprosessin aikana käsiteltävän paineväliaineen, esim. painenesteen paine vaihtelee ja ajoittain kohoaa niin suureksi, että sulkevan voiman tiivistyspinnoissa aiheuttama pintapaine kohoaisi kulumisen kannalta haitallisen suureksi. Pintapaineen säilyttämiseksi sallituissa rajoissa pienennetään sulkevaa voimaa kohdistamalla mäntään keventävä voima. Tätä varten kytketään männän liikkumistila ylipainelähteeseen.

On edullista, että 1iikkumistilassa vallitsevaa ylipainetta säädetään automaattisesti painenesteen paineesta riippuen.

Johtamalla männän 1iikkumistilaan tilapäisesti niin suuri ylipaine, että tiivistepintoja sulkeva voima voitetaan, avautuvat paine-nesteen puoliset tiivistyspinnat. Jos tiivistenesteen paine on korkeampi kuin painenesteen paine, virtaa tiivistenestettä paineväliaine-tilaan huuhdellen ja puhdistaen tiivistyspintoja ja painevä1 iainetilaa. Tästä on etua erityisesti sillain, kun tiivisteen painenesteen puoleinen tila pyrkii tukkeutumaan painenesteessä esiintyvän kiinteän aineksen johdosta.

Johtamalla männän 1iikkumistilaan alipaine voidaan tiivistyspin-tojen sulkuvoimaa lisätä ja pienentää esim. kuluneiden tiivistyspin-tojen välistä vuotoa tilasta toiseen.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää kaavamaisesti aksiaa1i1 eikkauksena keksinnön mukaisen akselitiivisteen erästä sovellutusesimerkkiä, jossa männän liikkumistila on kytketty y1ipaine 1ähtees een, ja / / l 3 64450 kuv. 2 esittää akselitiivisteen toista sovellutusesimerkkiä, jossa männän 1iikkumistila on kytketty valinnaisesti yli- tai alipai-nelahteeseen.

Piirustuksi|ssa ja seuraavassa selityksessä on käytetty samoja viitenumerolta kujin pääpatentissa .

j P i iru stu ks ijssa on esitetty esim. nestepumpun pyörivä elementti, akseli 1, ja kiiniteä elementti, runko 2, Akselin ja rungon välinen ra- j ko on tiivistetty! rengasmaisella akselitiivisteellä 3. Rungon sisäpuolella (kuvion il vasemmalla puolella) on painetila 4 painenestettä varten ja rungon ulkopuolella (kuvion 1 oikealla puolella) an ilmakehä 5.

Akselitiiviste 3 käsittää rungon varaan asennetun kiinteän rengasmaisen tiivisterungon 6, kaksi tiivisterungon ja akselin välissä sijaitsevaa tiivisterengasta 7,8 sekä kaksi tiivisterenkaiden vastakkaisilla puolilla sijaitsevaa, akselille kiinnitettyä vastarengasta 9, 10. Kummassakin vastarenkaassa on tiivisterenkaita päin suunnatut liukupinnat 14,15 ja tiivisterenkaiden vastarenkaita päin sijaitsevissa päissä on vastaavat liukupinnat 16,17. Tiivisterenkaiden välissä sijaitsevat puristu sjouset painavat tiivisterenkaita poispäin toisistaan, niin että liukupinnat painautuvat parittain vastakkain. Tiivisterenkaiden ja akselin väliin jää välitila 19 tiivistevettä varten ja koneen rungossa on tulokanava 20 ja poistokanava tiivistevettä varten. Pai-netilan puoleisessa tiivisterenkaassa on rengasmainen olake 22.

Painetilan puoleisen tiiVisterenkaan 7 ulkopäähän on kiinnitetty rengasmainen tiivistävä mäntä 23. Mäntää varten on tiivisterunkoon 6 muodostettu lieriömäinen pesä 28 tiivisterenkaan mukana liikkuvan männän aksiaaliliikettä varten. Pesä 28 sisäpäästä tiivisterungon 6 tiivisteen 6a tiivistämä. Tiivisterungon läpi ulottuu säteettäinen kanava 29, joka on yhteydessä rungon läpi ulottuvaan kanavaan 30.

Kuten pääpatentissa on selitetty pysyvät liukupinnat 14, 16 sulkeutuneina, jos F^ + f ^ + F j > F ^ + f jossa Fj painenesteen aiheuttama avaava voima tiivistyspinnoissa 14, 16 pinta-alalle A^, F2 on painenesteen aiheuttama sulkeva voima olak- keessa 22 pinta-alalla A0, F . . . . . . . ...

2 . on tiivisteen jousien aiheuttama sulkeva

J

voima tiivistyspinnoissa, on tiivisteveden aiheuttama avaava voima tiivistyspinnoissa ja on männän aiheuttama sulkeva voima tiivistys-pinnoissa pinta-alalla A3·

Kuviossa 1 on männän 23 pesään 28 johtava kanava 30 liitetty johdolla 33 ylipainelahteeseen 34, joka tässä tapauksessa on tiiviste-nestelähteen muodostama. Tiivistenestelähde on johdolla 35 liitetty tulokohtaan 20. Johtoon 33 on kytketty paineensäätöventtiili 36, joka 4 64450 johdolla 37 on liitetty paineyhteyteen painenestetilaa n 4. Venttiili 36 toimii täten painenesteen paineen ohjaamana, niin että venttiili säätää kevennyspaineen kanavassa 30 ja siten myös pesässä 28 sitä suuremmaksi mitä suuremmaksi painenesteen paine kohoaa joko jatkuvasti painenesteen paineen vaihdellessa tai vain painenesteen paineen ylittäessä määrätyn arvon. Pesässä 28 vallitseva paine kehittää tiiviste-pintoja sulkevaan voimaan nähden vastakkaissuuntaisen voiman pinta-alalla A^ . Painenesteen paineen alentuessa sallii venttiili 36 kanavan 30 paineen alenemisen vastaavassa suhteessa tai esim. paine-nesteen paineen alittaessa määrätyn paineen alenemisen ilmakehän paineeseen.

Kuvion 2 esittämässä sovellutusesimerkissä on männän pesän 28 kanava 30 liitetty ylipainelähteeseen 38 tai aiipainelahteeseen 39 tai valinnaisesti kumpaankin johdoilla 4q ja vastaavasti 41. Ylipaineen avulla voidaan pinta-alaan kohdistaa tilapäisesti niin suuri voima että painenesteen puoleisia tiivistysointoja sulkeva voima voitetaan, niin että tiivistyspinnat avautuvat. Jos tiivistenesteen paine on korkeampi kuin painenesteen paine, virtaa tiivistysnestettä tii-vistyspintojen ohi huuhdellen ja puhdistaen ne. Alipaineen avulla voidaan kehittää tiivistyspintoja sulkevaa voimaa avustava voima fc, niin b että sulkuvoima kasvaa. Näin voidaan pienentää esim. kuluneiden t i i -vistyspintojen välistä vuotoa.

Piirustus ja siihen liittyvä selitys on vain tarkoitettu havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voi keksinnön mukainen akselitiiviste vaihdella huomattavastikin patenttivaatimusten puitteissa.