FI76412C - Taetningssystem. - Google Patents

Description

1 76412

Tiivisteratkaisu

Esillä olevan keksinnön kohteena on pyörivän akselin tiivistyksessä käytettävä uudentyyppinen ratkaisu, jolla punostii-5 visteet voidaan kiristää tasaisesti samaan tiukkuuteen tai erisuureen tiukkuuteen halutussa suhteessa. Erityisen hyvin keksinnön mukainen ratkaisu soveltuu keskipakopumppujen akselitiivistykseen.

10 Aikaisemmin tunnetuista punostiivisteiden käyttöratkaisuista on yleisin mm. DE -hakemusjulkaisussa 3510422 esitetty tapa, jossa punostiivisteitä painetaan pesäänsä ruuveilla kiinnitettävällä laipalla. Tavallisimmin punoskerroksia on 4-6, jolloin tunnetusti kiristys kohdistuu pääasiassa 15 vain kiinnityslaippaa lähinnä oleviin punoskerroksiin. Esimerkiksi erään tutkimuksen mukaan kiristyspaine putosi kuusikerroksisessa tiivisteessä murto-osaan laipan kiristys-paineesta mentäessä tiivistepesän pohjimmaiseen tiivisteeseen. Tämän syynä on tietenkin kitka sekä tiivistepesän 20 seinämää että akselia vasten. Seurauksena on tiivisteen vuotaminen herkästi löyhemmästä päädystään. Tästä puolestaan seuraa mm. kuumia nesteitä pumpattaessa ennen pitkää tiivisteen palaminen ja vuodon pahenminen.

25 Tämä ongelma on pyritty ratkaisemaan jo mainitussa DE-jul-kaisussa jakamalla tavanomainen punoskerroksen tiiviste kahdeksi kolmen renkaan kerrokseksi. Tietenkin ongelmaan saadaan jonkin verran helpotusta, mutta ratkaisu on monimutkainen ja kumpaakin kiristyslaippaa on kiristettävä omilla 30 ruuveillaan.

Vastaavanlaisia ratkaisuja on esitetty jo vuosisadan alusta saakka. Mm. NO-patenttijulkaisussa 11463 ja DE-patenttijulkaisussa 853995 esitetään ratkaisu, joissa kiristys hoide-35 taan samojen pulttien avulla, mutta kumpaakin kiristyslaippaa varten on omat kiristysmutterinsa. Näiden ratkaisujen vaarana on pohjimmaisten tiivisteiden jääminen löysälle tai toisaalta ylikiristäminen, koska sisemmän pesän tiivis- 7641 2 2 teitä kiristettäessä on voitettava myös ulomman pesän tiivisteiden vastinpintojen kitkavoimat. Tällöin kiristäjällä ei ole selvää tuntumaa itse kiristettävien tiivisteiden kireyteen.

5

Koska edellä esitetyt ratkaisut eivät ole olleet täysin luotettavia, on edelleen käytetty vanhoja tapoja, jolloin tiiviste muodostuu joukosta renkaita, jotka ovat rinnakkain tai pelkästään jäähdytysrenkaan toisistaan erottamia. 10 Mikäli jäähdytysrengasta on käytetty, on se usein ruostunut, hapettunut tai muutoin lukittunut paikalleen tiivistepesään niin, että se ei ole liikkunut tiivisteitä kiristettäessä yhtään. Tällöin pohjimmaiset tiivisteet ovat jääneet löysiksi ja mikäli tiivisteitä on puolestaan kiristetty 15 oletettuun kaikkien renkaiden puristumaan luottaen, ovat päällimmäiset tiivisteet tulleet ylikiristetyiksi, mistä seuraa niiden nopea kuluminen ja palaminen.

Esillä olevan keksinnön mukainen ratkaisu poistaa mainitut 20 ongelmat, koska ratkaisulla hoidetaan kaikkien tiivisteren-kaiden kiristys samoilla kiristysruuveilla, vaikka tiivisteet olisikin jaettu useampaan ryhmään. Samalla myös mahdollinen jäähdytysrengas tulee pakkotoimisesti irroite-tuksi.

25

Keksinnön mukaiselle ratkaisulle on tunnusmerkillistä se, että tiivisterenkaat useampaan ryhmään jakava välirengas/-renkaat on järjestetty pakkotoimisesti siirtyviksi kiristys-laippaa kiristäviä ruuveja kierrettäessä.

30

Seuraavassa keksinnön mukaista ratkaisua selitetään yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joista kuviossa 1 esitetään keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukainen ratkaisu, kuviossa 2 erään toisen suoritusmuodon mukainen ratkaisu ja 35 7641 2 3 kuviossa 3 erään kolmannen suoritusmuodon mukainen ratkaisu.

Kuvioiden 1 ja 2 yhteiset osat ovat pyörivä akseli 1, ak-seliholkki 2, runko-osa 3, pohjarengas 4, ensimmäinen 5 tiivistepesä 5, toinen tiivistepesä 6, kiristyslaippa 7 sekä tiivisterenkaat 8 pesässä 5 ja renkaat 9 pesässä 6. Lisäksi kummassakin kuviossa on yhteisenä osana jäähdytystila 10, joka ei sinänsä mitenkään liity keksinnölliseen ratkaisuun, vaan osoittaa ainoastaan sen, 10 että keksinnön olennaisena osana olevalle välirenkaalle on löydettävissä muitakin tehtäviä. Sulkuneste (Fig. 1) tai jäähdytysneste (Fig. 2) johdetaan jäähdytystilaan 10 suoraan osassa 11 tai 25 olevien kierteitettyjen liitäntöjen kautta.

15

Kuviossa 1 tiivisteet 8 ja 9 on erotettu välirenkaalla 11, joka samalla muodostaa toisaalta jo mainitun jäähdytys-tilan 10 ja toisaalta toisen tiivistepesän 9, jossa olevia tiivisteitä kiristyslaippa 7 siis puristaa paikoil-20 leen. Välirenkaan 11 ulkokehällä on reikiä 12, joiden läpi kiristysruuvit 13 kulkevat. Vastaavalla etäisyydellä akselista on runko-osassa 3 kierteistetyt reiät 14, joihin kiristysruuvit 13 kierretään. Ruuvien 13 keskivaiheilla on uloke 15, joka tukeutuu välirenkaan 11 25 reikien 12 päätyseinämiin. Lisäksi ruuveissa 13 on erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti eri päissä erisuuntaiset samansuuruisella tai erisuurella nousulla varustetut kierteet 16 ja 17. Ruuvien 13 kierreosalle 17 on järjestetty laipalliset holkit 18, jotka mahtuvat 30 kiristyslaipan 7 reikiin 19.

Tiivisteet asennetaan ja kiristetään seuraavasti. Asennetaan renkaat 8 pesäänsä 5 ja kiristetään paikoilleen esiki-reyteen välirenkaalla 11 ja reikiin 14 kierretyillä ki-35 ristysruuveilla 13, joiden uloke 15 siirtää kiristysvoi-man välirenkaaseen 11. Tämän jälkeen asennetaan tiiviste-renkaat 9 pesäänsä 6 välirenkaassa 11. Kierretään laipalliset holkit 18 kiristysruuvien 13 kierteille 7641 2 4 17 ja työnnetään kiristyslaippa 7 esikireyteen, minkä jälkeen laipalliset holkit kierretään vasten kiristyslaippaa ja lukitaan paikoilleen lukitusruuvilla 20. Tai mikäli kiristyslaippa 7 jakautuu useampaan osaan, lukitaan 5 holkit 18 kitkavoimalla reikiin 19 kun kiristyslaippa 7 kootaan. Tämän jälkeen kiertämällä kiristysruuveja 13 kiristyssuuntaan kiristyvät molemmat tiivisteryhmät pesissään 5 ja 6 kierteiden 16 ja 17 määräämällä tavalla. Esimerkiksi jos kierteen 16 nousu on a mm ja kierteen 17 10 nousu 2a mm ja kierteet ovat vastakkaissuuntaiset, siirtyy välirengas 11 ruuvia 13 kierrettäessä yhdellä kierroksella a mm, joka vastaavasti puristaa tiivisteitä 8 kokoon yhteensä a mm. Samalla kiristyslaippa 7 siirtyy samaan suuntaan 3a mm ja tiivisteet 9 siten liukuvat akselihol-15 kiila vasemmalle a mm johtuen välirenkaan 11 siirtymästä ja puristuvat kokoon myös 2a mm. Siten, mikäli jostain syystä, esimerkiksi tiivisterenkaiden eri pesien ollessa erikokoisia tai mikäli niitä on eri määrä, halutaan erisuuria kiristysmatkoja, voidaan tämä hoitaa järjestämällä 20 kiristysruuvien 13 kierteiden 16 ja 17 nousujen suhde halutuksi.

Toisena vaihtoehtona on kuviossa 2 esitetty ratkaisu, jossa tiivisteiden 8 ja 9 välillä on vastaavasti välirengas 25 21, jossa on kierteitettyjä reikiä 22, johon on sovitettu sekä uiko- että sisäpinnaltaan kierteitettyjä holkkeja 24, jotka puolestaan sijoittuvat kiristysruuvien 23 päälle. Ruuvit 23 ovat edullista suoritusmuotoa vastaavasti kierrettäessä runko-osan 3 kierrereikiin 14. Kiristyslaipas-30 sa 7 on reikiä 19, joista kiristysruuvit 23 kulkevat läpi. Ruuveissa 23 on lisäksi kiristyslaipan 7 ja väli-renkaan 21 välillä olake tai ruuville lukittu holkki 25, johon holkki 24 tukeutuu.

35 Laite toimii siten, että kierrettäessä kiristysruuveja 23, kiristyslaippa 7 siirtyy suoraan vasemmalle kierrereikien 14 nousun määräämän matkan. Kierreholkin 24 tarkoitus on pienentää välirenkaalle 21 siirtyvää liikettä, toisin sa- 7641 2 5 noen siirtää välirengasta 21 kiristysruuviin nähden oikealle. Tämä saadaan aikaan järjestämällä hoikkiin 24 vastakkaissuuntaiset sisä- ja ulkokierteet siten, että hoikin ulkopuolisten kierteiden nousu on pienempi kuin 5 sisäpuolisten kierteiden nousu. Kiristettäessä ruuveja 23 tukeutuvat holkit 24 olakkeeseen tai holkkeihin 25 ja pyörivät ruuvin 23 mukana.

Kolmantena vaihtoehtona on kuviossa 3 esitetty ratkaisu, 10 jossa tiivisteiden 8 ja 9 välissä on välirengas 31, jossa on kierteitettyjä reikiä 32. Kiristyslaippa 7 ja siinä oleviin reikiin sijoitetut laipalliset holkit 18 vastaavat kuvion 1 ratkaisua. Eron muihin kuvioihin muodostaa ruuvi 33 ja sen kiinnitys runko-osaan 3 sekä liitos 15 välirenkaaseen 31. Ruuvi 33 koostuu päätylaipasta 35, joka sijoittuu runko-osaan 3 koneistettuun uraan 34, kierreosasta 36 ja 37 sekä ruuvin päässä olevasta vään-tiöstä. Kierreosien 36 ja 37 kierteet ovat samansuuntaisia, mutta nousultaan toisistaan eroavia, siten, että 20 kierreosan 36 nousu on pienempi kuin kierreosan 37 nousu. Laite toimii siten, että ruuvia 33 kierrettäessä kierreosalle 36 kierrerei'iltään 32 järjestetty välirengas 31 siirtyy haluttuun suuntaan kierteiden nousun määräämän matkan. Samoin kierreosan 37 ja laipallisen hoikin 18 25 välinen kierreliitos siirtää kiristyslaippaa 7 haluttuun suuntaan kierteiden nousun määräämän matkan. Tällöin, jos tiivisteille 8 ja 9 halutaan sama puristuma, on kierre-osan 37 nousun oltava kaksinkertainen kierreosan 36 nousuun verrattuna.

30

Kuten kuviossa 1, 2 ja 3 esitetään, voidaan välirengasta 11, 21, 31 käyttää myös jäähdytysrenkaana (Fig. 2) tai sul-kunesterenkaana (Fig. 1) johtamalla siihen jäähdytysneste, jolloin välirengas on tietenkin tiivistettävä esimerkiksi 35 kuvioissa näkyvällä tavalla. Vaikka tällainen jäähdytysren-gas jostain syystä tarttuisi kiinni tiivistepesään, irroite-taan se pakkotoimisesti keksinnön mukaisella kiristys- 6 7641 2 menetelmällä, jolloin myös kaikki tiivisteet tulevat tasaisesti kiristetyiksi.

On kuitenkin syytä huomata, että edellä on esitetty vain 5 pari edullista suoritusmuotoa keksinnön mukaiselle ratkaisulle. Vaikka kuvioissa on esitetty tiivisterenkaiden jako kahteen ryhmään, on ne tietenkin mahdollista jakaa useampiin ryhmiin ja säätää kierteiden nousulla kullekin ryhmälle sopiva kiristys. Vastaavasti on myös olemassa muita ki-10 ristystapoja, jotka pohjautuvat kuitenkin jo edellä esitettyjen suoritusmuotojen keksinnölliseen ajatukseen, joka on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa, jotka yksin määräävät keksinnön suojapiirin ja sen laajuuden.

Claims (6)

7 76412

1. Tiivisteratkaisu pyörivän akselin tiivistämiseksi, joka tiivistys koostuu tiivistepesästä, perättäisistä tiiviste- 5 renkaista, jotka on jaettu kahdeksi tai useammaksi ryhmäksi välirenkaalla/-renkailla, ja kiristyslaipasta, tunnettu siitä, että välirengas/-renkaat (11, 21, 31) on järjestetty pakkotoimisesti siirtyviksi kiristyslaippaa (7) kiristäviä ruuveja (13, 23, 33) kierrettäessä. 10

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ratkaisu, tunnettu siitä, että ruuvissa (13) on kaksi vastakkaissuuntaan kierteitettyä osaa (16, 17), joiden kierteiden nousujen suhteet määräävät kunkin tiivisteryhmän (8, 9) todellisen kiristymän ja joiden 15 välillä on olake (15) tai vastaava, johon välirengas (11) tukeutuu.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ratkaisu, tunnettu siitä, että ruuvin (23) päälle on järjestetty ruuviin nähden 20 vastakkaisuuntaisella ulkopuolisella kierteellä varustettuja holkkeja (22), joiden hoikkien ulkopuolinen kierre toimii yhdessä välirenkaan (21) kierreosan kanssa ja joiden hoikkien kierteiden nousujen suhteet ruuvin (23) kierteen nousuun määräävät kunkin tiivisteryhmän (8, 9) todellisen 25 kiristymän ja jotka holkit (22) tukeutuvat ruuvin (23) päällä oleviin lukitusholkkeihin (25) tai vastaaviin.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen ratkaisu, tunnettu siitä, että ruuvien (13) kierreosaa (16) vastaavat kier- 30 rereiät (14) ovat tiivistepesän (5) sisältämässä runko-osassa (3) ja ruuvien (13) kierreosaa (17) vastaavat kierrereiät kiristyslaipan (7) siirtoon tarkoitetuissa laipallisissa holkeissa (18) sisäkierteenä.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ratkaisu, tunnettu siitä, että ruuvi (33) koostuu kahdesta samansuuntaisesta kierre-osasta (36, 37), joiden kierteiden nousut ovat erisuuret, 7641 2 ja laipallisesta päätyosasta (35), joka on sovitettu runko-osan (3) uraan (34).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen ratkaisu, tunnettu 5 siitä, että välirenkaassa (31) on ruuvin (33) kierreosaa (36) vastaava kierteitetty reikä (32) ja laipallisessa hoikissa (18) ruuvin (33) kierreosaa (37) vastaava kierteitetty reikä, joiden reikien/kierreosien (36, 37) kierteiden nousut määräävät kunkin tiivisteryhmän (8, 9) todellisen 10 kiristymän. 9 76412