FI85056C - Mekanisk kluven yttaetning. - Google Patents

Description

1 85056

Mekaaninen halkiopintatiiviste Tämä keksintö koskee mekaanisia tiivisteitä pumppuja ja vastaavia varten ja nimenomaan mekaanisia halkiopin-5 tatiivisteitä. Tarkemmin sanottuna keksinnön kohteena on oheistetun patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen halkiopintatiiviste .

Mekaanisia tiivisteitä käytetään hyvin monissa koneissa, esimerkiksi pumpuissa, joissa on pesien läpi mene-10 vät, pyörivät akselit, painenesteiden vuotamisen estämiseksi. Yhdessä tyypiltään mekaanisessa tiivisteessä, pyörivässä pintatiivisteessä, tiivistäminen tapahtuu järjestämällä ainakin kaksi jäykkää, kestävää tiivistysrengasta, joissa on erittäin tasaiset, säteittäisesti suuntautuvat 15 tiivistyspinnat, aksiaalisesti toistensa viereen ja saman-keskisesti akseliin, niin että pinnat ovat tiivistyskoske-tuksessa keskenään. Toinen rengas pysyy paikallaan tiivis-tepesässä tai laipassa, kun taas toinen pyörii akselin kanssa.

20 Tällaisten tiivisteiden korjaaminen tai osien vaih taminen on vaikeaa silloin, kun tiivistettä on mahdotonta siirtää pois akselin päästä akselin ulkopään ollessa ulottumattomissa tai koneen sijainnista johtuen. Tällaisissa tilanteissa itse koneet on purettava.

25 Eräs ratkaisu tähän probleemaan on ollut tiivistys- renkaiden ja muiden tiivistysosien halkaiseminen säteittäisesti kahteen tai useampaan osaan, niin että jokainen rengas voidaan ottaa pois tiivisteestä ja akselin ympäriltä ja panna uudet renkaat tilalle, kuten esimerkiksi US-30 patentissa nro 3 101 200 selostetaan.

Tällaiset halkiorenkaat valmistetaan tyypillisesti leikkaamalla kokonainen rengas kahdeksi segmentiksi. Renkaiden ollessa leikattu tällöin syntyneen toisen rengas-segmentin leikatut pinnat limitetään tarkasti, toinen ren-35 gassegmentti jätetään käyttämättä ja toinen segmentti so- 2 85056 vitetaan toisen kokonaisen renkaan, joka on koneistettu samalla tavalla, segmenttiin, niin että muodostuu mitoiltaan kokonaista rengasta vastaava segmentoitu rengas. Alalla tunnetaan myös sellaiset katkaistut renkaat, joissa 5 epäsäännölliset katkaistut pinnat mahdollistavat rengas-puoliskoiden itsesovituksen ilman limitystä.

Joka tapauksessa tiivistysrenkaiden pintojen tarkkaan asemointiin päästään tällaisissa tiivisteissä limittämällä renkaiden takaosat ja myös etupinnat ja kiinnit-10 tämällä ne sitten tavallisesti metallia oleviin pidikkei-siin. Itse pidikkeet on limitettävä huolellisesti, renkaiden limitettyjen takaosien sijoittamiseksi. Sen jälkeen rengaspidinyksiköt pannaan tarkasti samaan linjaan ja pidetään lujasti kiinni toisissaan tapeilla, ruuveilla, pul-15 teillä tai vastaavilla.

Käsiteltävän keksinnön eräänä tavoitteena on saada aikaan sellainen halkiopintatiiviste, joka eliminoi tiivistysrenkaiden pintojen kalliin ja paljon aikaa vievän tarkkuusasemoinnin ja limittämisen, jolloin on kysymys 20 muista kuin varsinaisista tiivistyspinnoista. Keksinnön toisena tavoitteena on saada halkiotiivisteeseen sellaiset tiivistystoiminnot, joita nestepaine parantaa. Näitä tavoitteita varten keksinnön mukaiselle halkiopintatiivis-teelle on tunnusomaista se, mitä on sanottu oheistetun 25 patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Oheistetuissa patenttivaatimuksissa 2 - 15 on esitetty keksinnön mukaisen tiivisteen edullisia suoritusmuotoja.

Keksinnön mukaisessa halkiopintatiivisteessä pidin-puoliskot ovat edullisesti erillään toisistaan aukkojen 30 muodostamiseksi niiden halkiopintoihin. Pitimen sisäpin nassa olevassa urassa on elastomeeriosa akselin tiivistämiseksi. Halkiopidinpintaparien toisessa pinnassa olevassa urassa on tiiviste, joka tiivistää niiden välisen aukon, uran tiivisteen suuntautuessa elastomeeriosiin ja 35 tiivisteen koskettaessa niihin pitimen sisäurassa ja tu- 3 85056 kiessa toisen tiivistysrenkaan siihen. Tiivisteellä on alhaisempi durometriarvo kuin niillä elastomeeriosilla, joihin se koskettaa.

Blastomeeritiiviste on myös järjestetty uraan, jo-5 ka on tehty laipan toiseen halkiopintapariin. Laippatii-viste suuntautuu laipan päätyseinämien väliin ja toisessa päässä se on käännetty U-muotoon, niin että se koskettaa toisen tiivistysrenkaan laippaan tukevaan elastomeeri-osaan, tiivisteen omatessa alhaisemman durometriarvon kuin 10 tukena toimiva elastomeeriosa. Toisessa päässä tiiviste suuntautuu säteittäisesti sisäänpäin ja suuntautuu sitten toisen päätyseinämän renkaan muotoisessa syvennyksessä olevaan pintatiivisteeseen ja koskettaa siihen.

Piirustuksia selostetaan nyt ensin lyhyesti.

15 Kuvio 1 on tasokuva halkiotiivisteestä osittain katkaistuna, kuvio 2 on isometrinen kuva toisesta tiivistelaip-papuoliskosta ja sisätiivisteyksiköistä, kuvio 3 on osina esitetty isometrinen kuvio halkio-20 tiivistepuoliskosta ja sisäpuolisista elastomeeritiivis-teistä, kuvio 4 on sivukuva osittain katkaistuna tiivisteestä kuvion 1 linjaa 4-4 pitkin tiivisteen ollessa kiinnitetty akseliin ja kiinnitetty pulteilla asennuspintaan, 25 kuvio 5 on katkaistu kuvio osittain leikkauksena kuviossa 1 esitetystä tiivistepuoliskosta kuvion 1 linjaa 5-5 pitkin, kuvio 6 on suurennettu, katkaistu kuvio elastomee-rirenkaan toisiinsa liittyvistä vapaista päistä, 30 kuvio 7 on leikkaus paisunta-akselista ja tiivis- tysrenkaasta, kuvio 8 on leikkaus kuvion 7 linjaa 8-8 pitkin, ja kuvio 9 vastaa muuten kuviota 5, mutta esittää vaihtoehtoista rakennetta.

35 Katsottaessa piirustuksia, nimenomaan kuviota 1, 4 85056 nähdään mekaaninen tiiviste 10, joka käsittää tiivistelai-pan, jossa on kaksi samanlaista, ruostumattomasta teräksestä valmistettua laippapuoliskoa 11, 12, joissa kummassakin on kaksi kiinnityssyvennystä 13 kuviossa 4 esitet-5 tyjä pultteja 15 varten tiivisteen 10 kiinnittämiseksi akselin 17 ympärille pumpun tai vastaavan asennuspintaan 60. Laippalevypuoliskot 11, 12 rajaavat yhdessä tiiviste-kammion 19, jossa on kiinteä halkiotiivistysrengasyksikkö 14 ja pyörivä halkiotiivistysrengasyksikkö 16, kuten ku-10 viossa 2 esitetään. Tiiviste 10 rajaa keskellä olevan aksiaalisen aukon, jonka läpi akseli 17 menee.

Laippapuoliskot 11, 12 ovat samanlaisia. Kuvioissa 1, 2 ja 3 esitetyllä tavalla laippapuoliskossa 11, 12 on vastaavasti tasaiset halkiolaippapinnat 20, 21 ja uritetut 15 halkiolaippapinnat 22, 23. Tasaisissa pinnoissa 20, 21 on kaksi aksiaalisesti toisistaan erillään olevaa kierteittä-mätöntä reikää 24, ja uritetuissa pinnoissa 22, 23 on kaksi toisistaan aksiaalisesti erillään olevaa, osittain kierteitettyä Ja osittain kierteittämätöntä reikää 26. 20 Laippapuoliskot 11, 12 kootaan, kuten kuviossa 1 esitetään, siten, että tasaiset pinnat 20, 21 ovat vastaavasti uritettuja pintoja 22, 23 vastapäätä ja olakeistukan käsittävät kantaruuvit 28 on työnnetty kierteittämättömien reikien 24 läpi ja kierretty kierrereikiin 26 laippapuo-25 liskojen 11, 12 kiinnittämiseksi toisiinsa, ruuvien 28 olakeosien tarttuessa reikien 24, 26 kierteittämättömiin seinämiin laippapuoliskojen 11, 12 saamiseksi samaan linjaan.

Kuten kuvioista 3 ja 4 voidaan parhaiten nähdä, 30 laippapuoliskojen 11, 12 toisessa päätyseinämässä 30 on keskellä aksiaalisen seinämän 31 rajaama aukko, joka on vähän suurempi kuin akselin 17 halkaisija, niin että saadaan aikaan tietty välys akselin suuntautuessa sen läpi. Toisessa päätyseinämässä 32, joka on asennusseinämä, on 35 seinämän 33 rajaama sama-akselinen aukko, joka on suurempi 5 8 5 O 56 kuin pumpun tai vastaavan asennuspinnassa 60 oleva aukko, johon se on kiinnitettävä, kuten kuvioissa 4 ja 5 esitetään. Sisäpuolisessa aksiaalisesti suuntautuvassa seinämässä 34 on suurempi halkaisija seinämien 31 ja 33 rajaa-5 miin aukkoihin nähden, ja se määrää tiivistyskammion 19 suurimman sisähalkaisijan. Seinämä 33 kapenee ulospäin siitä aukosta, jonka se rajaa seinämään 34. Kuten kuviosta 3 parhaiten näkyy, säteisseinämä 35 suuntautuu ulospäin seinämästä 31 aksiaalisen seinämän 36 ja säteisseinämän 37 10 muodostamaan portaaseen seinämän 37 liittyessä seinämään 34.

Asennusseinämä 32 on varustettu syvennyksellä 38 seinämän 33 rajaaman aukon ympärillä, niin että siihen voidaan sijoittaa elastomeeristä valmistettu halkiopinta-15 tiiviste 58 liimalla siihen kiinnitettynä pintatiivisteen 58 ollessa aksiaaliselta mitoitukseltaan suurempi kuin syvennyksen 38 syvyys, kuten kuvioissa 2 ja 3 esitetään. Pintatiivisteen sisähalkaisija vastaa seinämän 33 rajaaman aukon halkaisijaa.

20 Kummankin laippapuoliskon uritetut halkiolaippapin- nat 22, 23 on varustettu uralla 40, joka on poikkileikkaukseltaan pääasiassa nelikulmainen. Uran 40 suurempi segmentti 42 suuntautuu aksiaalisesti päätypintojen 30, 32 väliin, jotka on sijoitettu säteen suunnassa toisistaan 25 erilleen tiivistekammion 19 ja reikien 26 väliin. Pääty-seinämän 32 vieressä uran segmentti 44 suuntautuu suorassa kulmassa segmentistä 42 seinämään 33 segmentin 44 ollessa syvennyksen 38 alla ja suuntautuessa siihen. Päätyseinämän 30 vieressä ura 40 on käännetty pääasiassa U-muotoon, ja 30 uran segmentti 45 suuntautuu suorassa kulmassa segmentistä 42 samassa linjassa säteisseinämän 35 kanssa aksiaalisei-nämään 36; toinen urasegmentti 46 suuntautuu suorassa kulmassa segmentistä 45 säteisseinämään 37 segmentin 46 avautuessa aksiaaliseinämään 36.

35 Elastomeerilaippatiiviste 50, joka on esimuotoiltu 6 85056 uraksi 42, pannaan uraan, joka näkyy parhaiten kuvioissa 2 ja 5. Laippatiiviste 50 käsittää segmentit 52, 54, 55, 56, jotka vastaavat vastaavasti urasegmenttejä 42, 44, 45, 46. Urassa 42 oleva laippatiiviste 50 suuntautuu sen yläpuo-5 lelle tiivistyskosketukseen toisen laippapuoliskon siihen sopivan urattoman halkiopinnan 20, 21 kanssa. Tiivisteen 50 segmentti suuntautuu urasegmentin 46 yläpuolelle seinämän 36 taakse ja tulee esiin pienen matkaa urasegmentin 46 pään takana. Toisessa päässä laippatiivisteen segmentti 54 10 suuntautuu urasegmenttiin 44 tai vähän sen yläpuolelle tiivistyskosketukseen pintatiivisteen 58 kanssa; segmentin 54 pää leikataan kartiokulmaan kartion suunnan ollessa sama kuin seinämän 33 kartio. Pintatiivisteen 58 halkio-päät on järjestetty niin, että ne kohtaavat toisensa sel-15 laisessa paikassa, joka on siirretty vähän, esimerkiksi 1/8", laippapuoliskojen ja segmentin 54 välisestä raosta.

Kuten kuvioissa 2 ja 3 esitetään, pyörivä halkio-tiivistysrengasyksikkö 16 on järjestetty laippaan, jonka laippapuoliskot 11, 12 muodostavat, kartioseinämän 33 vie-20 reen. Yksikkö 16 käsittää pitimen, jossa on kaksi samanlaista pidinpuoliskoa 70, 71, kummankin käsittäessä vastaavasti tasaiset halkiopidinpinnat 72, 73 ja uritetut halkiopidinpinnat 74, 75. Tasaisissa pinnoissa 72, 73 on kaksi kierteittämätöntä kiinnitysreikää 76 ja uritetuissa 25 pinnoissa 74, 75 on kaksi kierteitettyä kiinnitysreikää 77. Pidinpuoliskot 70, 71 on yhdistetty tasaisiin pintoihin 72, 73 vastaavasti uritettuja pintoja 74, 75 vastapäätä. Pinnat 72, 74 ja 73, 75 ra jaavat, kun pidinyk-sikkö 18 on liitetty akseliin 17, vastaavasti aukot 68 ja 30 69 pidinpuoliskojen 70, 71 väliin. Kolokantaruuvit 78 on työnnetty kierteittämättömien kiinnitysreikien 76 läpi ja kierretty kierteitettyihin kiinnitysreikiin 77 pidinpuoliskojen 70, 71 kiinnittämiseksi yhteen.

Pidinpuoliskojen 70, 71 säteittäisen päätyseinämän 35 90 ulkohalkaisija on vähän pienempi kuin niiden väliin 7 85056 laippaseinämien 32, 33 rajaama aukko. Pidinpuoliskojen 70, 71 sisähalkaisija sisäpuolisten aksiaaliseinämien 85, 86 rajaaman seinämän 90 vieressä vastaa sen akselin 17 halkaisijaa, johon pidin on kiinnitettävä, aukkojen 68, 69 5 toimiessa pidinpuoliskojen 70, 71 kiristämiseksi akseliin akselin halkaisijan toleranssivaihteluista huolimatta. 0-rengasura 94 on sijoitettu sisäseinämien 85, 86 väliin.

Halkio-O-rengas 112 on sijoitettu uraan 94, niin että se tiivistyy akselia 17 vasten kuvioissa 4 ja 5 esitetyllä 10 tavalla.

Pidinpuoliskojen 70, 71 ulkohalkaisija laajenee päätyseinämästä 90 kartioseinämän 92 kautta sellaiseksi halkaisijaksi ulommaisessa aksiaalisessa seinämässä, joka on suurempi kuin laippaseinämien 32, 33 rajaama aukko, 15 mutta pienempi kuin laippapuoliskojen seinämän 34 sisähalkaisija. Sisäpuolella seinämän 85 takana päätyseinämän 98 suuntaan pidinpuoliskojen 70, 71 sisähalkaisija kasvaa asteittain. Säteisseinämä 100 suuntautuu ulospäin seinämästä 85 aksiaaliseen seinämään 102. Säteisseinämä 104 20 suuntautuu ulospäin seinämästä 102 aksiaaliseen seinämään 106, joka suuntautuu puolestaan päätyseinämään 98. Säteis- seinämään 100 poratuissa rei'issä 108, esitetty kuviossa 4, on niihin kiinnitetyt puristusjouset 110, jotka suuntautuvat kokoonpuristumattornina säteisseinämään 104, mikä 25 nähdään parhaiten kuviosta 3.

Kummassakin uritetussa halkiopidinpinnassa 74, 75 on poikkileikkaukseltaan pääasiassa neliön muotoinen ura 114. Ura 114 käsittää aksiaalisesti suuntautuvat segmentit 116, 120 ja kulmasegmentin 118, Joka yhdistää pääty-30 segmentit 116, 120. Urasegmentti 116 on sijoitettu 0-ren-gasuran 94 pohjaan ja avautuu siihen sekä suuntautuu kokonaan O-rengasuran 94 yli ja sen taakse. Urasegmentti 120 on sijoitettu aksiaalisesta seinämästä 106 ulospäin ja avautuu siihen suuntautuen sen poikki. Suora elastomeeri-35 pidintiiviste 122, joka on poikkileikkaukseltaan pääasias- 8 85056 sa neliön muotoinen, taivutetaan ja pannaan uraan 114. Pidintiiviste 122 suuntautuu uran 114 päälle tiivistyskos-ketukseen toisen pidinpuoliskon siihen liittyvän urattoman halkiopinnan kanssa. Tiiviste 122 suuntautuu uran 114 5 päälle tiivistyskosketukseen toisen pidinpuoliskon siihen liittyvän urattoman halkiopinnan kanssa. Tiiviste 122 suuntautuu vastaavasti urasegmenteissä 116 ja 120 sisäänpäin O-rengasuran 94 pohjan taakse tiivistyskosketukseen 0-renkaan 112 kanssa ja sisäänpäin aksiaalisen seinämän 10 106 taakse tiivistyskosketukseen 0-renkaan 142 kanssa.

Pyörivä tiivistysyksikkö 16 käsittää myös pyörivät, hiilestä valmistetut halkiotiivisterengassegmentit, toisin sanoen puoliskot 124, 126, jotka on sijoitettu pi-dinpuoliskoihin. Pyörivissä tiivistysrengaspuoliskoissa on 15 toisiinsa liittyvät epäsäännölliset halkiopinnat 128, 130. Pyörivien tiivistysrengaspuoliskojen sisähalkaisija on suurempi kuin akselin 17 halkaisija aksiaalisen liikkeen mahdollistamiseksi sitä pitkin. Tukiosan 132 ulkohalkaisi-ja on vähän pienempi kuin pidinpuoliskojen 70, 71 aksiaa-20 lisen seinämän ulkohalkaisija ja käsittää päätyseinämän 134, joka liittyy niiden jousien 110 vapaisiin päihin, jotka muodostavat joustavan tukilaitteen, joka jännittää aksiaalisesti pyörivät tiivistysrengaspuoliskot 124, 126. Pyörivien tiivistysrengaspuoliskojen tiivistysosa 136, ; 25 joka on liitetty tukiosaan 132 säteisseinämässä 138, on ulkohalkaisijaltaan pidinpuoliskoissa vähän pienempi kuin pidinseinämä 106 ja suuntautuu pidinpuoliskojen taakse säteittäisesti suuntautuvaan, tasaiseen, pyörivään tiivis-tyspintaan 140.

30 Halkio-0-renkaan kiinnityslaite 142 on sijoitettu ja kiinnitetty tiivistysrengaspuoliskojen 124, 126 ympärille ja on niin joustava, että se saa aikaan pyörivien tiivistysrengaspuoliskojen 124, 126 epäsäännöllisten halkio-pintojen 128, 130 liittymisen tiivistyskosketukseen kes-35 kenään. Kuten kuviossa 4 esitetään, kun mekaaninen tii- 9 85056 viste 10 kootaan, halkio-O-rengas 142 on tiivistyskoske-tuksessa pidinseinämiin 104, 106 ja tiivistysrengaspuolis-kojen 124, 126 tuklosaan 132 ja seinämään 138 muodostaen sekä aksiaalisen että säteittäisen tuen sitä varten ja 5 jousiin 110, jotka tukevat rengaspuoliskot joustavasti tietylle etäisyydelle pidinpuoliskojen jäykkiin seinämiin.

O-renkaiden 112 ja 142 tiivistystoiminnon kannalta on tärkeää, että pidintiivisteellä 122 on mieluimmin alhaisempi durometriarvo, esimerkiksi 40-50, kuin 0-ren-10 käillä 112 ja 142, esimerkiksi 60 - 70. Tämä estää O-renkaiden vääntymisen niiden ollessa tiivistyskosketuksessa tiivisteeseen.

Kiinteä halkiotiivisterengasyksikkö 14, joka nähdään parhaiten kuvioissa 3, 4 ja 5, käsittää aluminiumoksi-15 dikeramiikkaa tai piikarbidia olevat kiinteät halkiotii-vistysrengassegmentit, toisin sanoen puoliskot 150, 151. Kiinteissä tlivistysrengaspuoliskoissa on toisiinsa liittyvät epäsäännölliset halkiopinnat 154, 156. Seinämässä 157 olevien kiinteiden tiivistysrengaspuoliskojen sisähal-20 kaisija on suurempi kuin akselin 17 halkaisija. Kuten ku vioissa 3 ja 4 esitetään, tukiosan 158 ulkohalkaisija on pienempi kuin laippapuoliskojen 11, 12 aksiaalisen seinämän 36 halkaisija. Kiinteiden tiivistysrengaspuoliskojen tiivisteosa 162, joka liittyy tukiosaan 158 säteisseinä---- 25 mässä, on ulkohalkaisij altaan vähän pienempi kuin laippa-seinämän 36 ulkohalkaisija ja suuntautuu aksiaalisesti sen taakse säteittäisesti suuntautuvaan tasaiseen, kiinteään tiivistyspintaan 164, joka liittyy tiivistävästi tasaiseen, pyörivään tiivistyspintaan 140.

30 Elastomeerirenkaan tuppimainen kiinnityslaite 170, joka on poikkileikkaukseltaan suorakaiteen muotoinen, on sijoitettu ja kiinnitetty kiinteiden halkiotiivistysren-gaspuoliskojen 150, 151 ympärille ja se on niin joustava, että se saa aikaan epäsäännöllisten halkiopintojen 154, ... 35 156 keskinäisen tiivistyskosketuksen. Tuppi 170 on sijoi- ίο 8 5056 tettu tiivistyskosketukseen laippaseinämän 36 ja kiinteiden tiivistysrengaspuoliskojen 150, 151 tukiosan 158 väliin ja laippaseinämän 35 ja kiinteiden tiivistysrengaspuoliskojen 150, 151 säteisseinämän 160 väliin. Tupen 170 5 aksiaalinen mitta on suurempi kuin kiinteiden tiivistysrengaspuoliskojen 150, 151 tukiosan 158 vastaava mitta säteisseinämän 160 ja päätyseinämän 165 välillä erottaen päätyseinämän 165 tällöin aksiaalisesti laipan säteissei-nämästä ja muodostaen joustavan tukilaitteen kiinteitä 10 tiivistysrengaspuollskoja 150, 151 varten. Tupen 170 duro-metriarvo on suurempi, esim. 60 - 70, kuin laippatiivis-teen 50 durometriarvo, esim. 40 - 50, tupen 170 vääntymi-sen estämiseksi tiivisteeseen 50 liittyvässä tiivistyskos-ketuskohdassa.

15 Kuten kuviossa 3 yleisesti esitetään, identtiset pallonivelkiinnitysmekanismit on järjestetty halkio-O-ren-kaiden 112 ja 142 ja rengastupen 170 vapaisiin päihin. Kuten kuviossa 6 yksityiskohtaisemmin esitetään, 0-rengas 112 kapenee toisesta päästään pääasiassa puolipallon muo-20 toiseksi olakeosaksi 222 ja sen vieressä rengasmaiseksi kaulaosaksi 224. Heti kaulaosan 224 vieressä on pääasiassa pallomainen pääosa 226. O-rengasta kiinnitettäessä pääosa 224 työnnetään 0-renkaan 112 toisessa päässä olevaan, yhteen sopivaan pallomaiseen istukkaosaan 227, niin että 25 rengasmainen kaulusosa 228 on kaulaosan 224 ympärillä ja pitää sen paikallaan, ja olakeosa 22 on läheisessä kosketuksessa rengasmaiseen vaippaosaan 230.

Laippapuoliskoja 11, 12 ja pidinpuoliskoja 70, 71 valmistettaessa aihio leikataan kahtia. Vaihtoehtoisesti 30 laippapuoliskoja ja pidinpuoliskoja varten voidaan valaa aihioita. Puoliskot liitetään sitten yhteen ja lopulliset sisähalkaisijat koneistetaan sitten tavanomaisilla laitteilla. Pidinpuoliskojen ollessa kyseessä niiden välissä käytetään välilevyjä, kun ne liitetään yhteen, samankeski-. 35 syyden varmistamiseksi, kun niiden välisiä välysaukkoja 11 85056 68, 69 tarkastetaan.

Pyörivät tiivistysrengaspuoliskot 124, 126 ja kiinteät tiivistysrengaspuoliskot 150, 151 halkaistaan kokonaisista renkaista, jotka on viimeistelty lopullisiin mit-5 töihin ennen halkaisemista. Pyörivä tiivistyspinta 140 ja kiinteä tiivistyspinta 164 limitetään kaksi haliumvalo-kaistaa käsittäväksi litteäksi pinnaksi. Sen jälkeen renkaat halkaistaan samaa tekniikkaa käyttäen. Tutkittaessa lähemmin kiinteää rengasta ja katsottaessa kuvioita 7 ja 8 10 valmis, kokonainen rengas viilataan ensin niin, että muodostuu kaksi aksiaalisesti suuntautuvaa V-muotoista syvennystä 240 ja 242 niiden sisäseinämään 157 180° päähän toisistaan. Rengas pannaan sitten paisunta-akselin 244 kahden liikkuvan segmentin 246 päälle urien 240, 242 ollessa 15 suunnattuina 90° pois segmenteistä 246. Akselin 244 toimiessa normaalisti segmentit 246 liikkuvat säteittäisesti ulospäin rengasta vasten saaden aikaan renkaan jakautumisen kahdeksi rengaspuoliskoksi 150, 151 urista 240, 241. Murtuminen saa aikaan kulloinkin toisiinsa liittyvien epä-20 säännöllisten halkiopintojen 154, 156 muodostumisen. Kun toisiinsa liittyvät epäsäännölliset pinnat sijoitetaan yhteen, tarkka yhteensovittaminen tapahtuu mieluimmin ilman lopullisten mittojen muuttumista.

Laipan kantaruuvien 28 kiristäminen puristaa kiin-25 teän halkiotiivisteyksikön 14 laippapuoliskojen 11, 12 muodostamaan laippaan. Näin ollen, kun tiiviste 10 kiinnitetään pumppuun tai vastaavaan, laippa ja kiinteä halkio-tiivisteyksikkö pysyvät paikallaan.

Pitimen kantaruuvien 78 kiristäminen puristaa pyö-30 rivän halkiotiivisteyksikön 16 akseliin 17, ja sen jälkeen pidinyksikkö 18 pyörittää pyörivää tiivisteyksikköä 16 akselin 17 mukana. Kuten kuviossa 4 esitetään, pidin 18 on kiinnitetty akseliin 17 tietylle etäisyydelle kartiomai-sesta laippaseinämästä 33, niin että 0-rengas 142 on pyö-35 rivien tiivistysrengaspuoliskojen 124, 126 vastakkaisten i2 85056 pidinseinämien 104, 138 ja 106, 132 välissä. Jouset 110 ja halkio-O-rengas 142 tukevat tiivistepuoliskot 124, 126 joustavasti tietylle etäisyydelle pidinpuoliskojen 70, 71 seinämistä ja mahdollistavat pyörivien tiivistepuoliskojen 5 124, 126 pienet säteittäiset ja aksiaaliset "kelluntaliik- keet" akseliin 17 nähden ja mahdollistavat kuitenkin pyörivän tiivistyspinnan 140 seuraamisen kiinteän tiivistys-pinnan 164 mukana. Tiiviste 142 voi sen ollessa käytössä liikkua nestepaineen alaisena pois seinämästä 138, jolloin 10 vain jouset 110 muodostavat aksiaalisen joustavan tuen. Koska pyörivät tiivistepuoliskot 124, 126 "kelluvat" eikä pidinyksikkö 18 pidä niitä jäykästi paikallaan, ei pääty-seinä 134 eikä pidikkeen mikään osa limity. Vastaavasti rengastupen 170 aikaansaama kiinteiden tiivistysrengaspuo-15 liskojen 150, 151 joustava tuki, joka tukee joustavasti tiivistepuoliskot 150, 151 tietylle etäisyydelle laippa-puoliskojen 11, 12 seinämiin nähden, tekee takapäätyseinä-män 165 limittymisen välttämättömäksi. Kiinteiden tiivis-tysrengaspuoliskoiden 150, 151 etäisyys laippaseinämästä 20 35 sallii puoliskoiden kellumisen ja liikkumisen vähän pyörivistä tiivistepuoliskoista 124, 126 siirretyn voiman perusteella. Näin ollen pinnat 140, 164 ovat kellumistoi-minnosta johtuen itsesäätäviä.

Pyörivät tiivistysrengaspuoliskot 124, 126 ja vas-25 taavasti kiinteät tiivistysrengaspuoliskot 150, 151 pysyvät kiinni toisissaan 0-renkaan 142 ja tupen 170 avulla, jotka puristuvat seinämiin 106 ja 36. Kammiossa 19 oleva hydraulinen paineneste, joka suuntautuu rengaspuoliskojen ulkoseinämiä vasten tiivisteosissa 136, 162, saa mieluim-30 min aikaan tietyn lisävoiman, joka on verrannollinen nestepaineeseen ja pitää rengaspuoliskot yhdessä.

0-rengas 112 tiivistää nestevirran akselia 17 pitkin pyörivän tiivisteyksikön 16 ohi. 0-rengas 142 ja tuppi 170 tiivistävät nestevirran kammiosta 19 vastaavasti pyö-35 rivän ja kiinteän tiivisteyksikön 16, 14 ohi, kun taas i3 8 5056 tasaiset tiivistepinnat 140, 164 tiivistyvät toisiinsa nähden liikkuvien yksiköiden 14, 16 väliin.

Pidintiivisteet 122, jotka on puristettu pidinpuo-liskojen 70, 71 väliin, tiivistävät nestevirran kammiosta 5 19 aukkojen 68, 69 ohi pidinpuoliskojen 70, 71 välissä.

Lisäksi tiivistystoiminto lisääntyy lisäämällä nestepainetta, joka kohdistuu tiivisteisiin 122 kammiosta 19 aukkojen 68, 69 läpi. O-renkaiden 112, 142 päällä olevat tiivisteet 122 muodostavat tiivistyskosketuksen O-renkaita 10 vasten nestepaineen lisäämänä, kun taas tiivisteiden 122 ja O-renkaiden 112, 142 durometriarvojen välinen ero estää O-renkaiden vääntymisen. Tiivisteiden 122 pituus on sellainen, että ne ulottuvat pidinpuoliskojen 70, 71 taakse pyörivien tiivistysrengaspuoliskojen 124, 126 tii-15 visteosiin 136 ja niiden yli ennen akseliin suoritettavaa asennusta; näin ollen asennuksen aikana, kun pyörivä tii-visteyksikkö 16 on kiinnitetty akseliin 17, tiiviste 122 ei pääse vääntymään pois paikaltaan 0-renkaan 142 tai pyörivien tiivistysrengaspuoliskojen 124, 126 seinämän 138 20 vaikutuksesta laipan liikkuessa asennuspintaan 60 tapahtuvaa kiinnittämistä varten.

Laippatiivisteet 50 puristetaan laippapuoliskojen 11, 12 väliin kammiosta 19 laippapuoliskojen ohi tapah tuvan nestevirtauksen tiivistämiseksi. Kaikki se nestepai-- 25 ne, joka johtuu laippapuoliskojen välillä esiintyvästä vuodosta, parantaa laippatiivisteen tiivistysvaikutusta muualla sen pituudella ja nimenomaan segmentin 56 tiivistymistä tuppea 170 vasten ja segmentin 54 tiivistymistä pintatiivisteeseen 58.

30 Kuviossa 9 esitetään keksinnön eräs vaihtoehtoinen — rakenne. Aikaisemmin selostettua rakennetta vastaavalla tavalla kuvion 9 rakenne käsittää tiivistelaipan 12', joka rajaa tiivistekammion 19’, jossa on kiinteä ja pyörivä halkiotiivistysrengasyksikkö 14', 16'. Kuviossa 9 esitetyn .. 35 rakenteen tärkeimpänä erona on, että jousen jännittämä i4 8 5056 pintatiiviste 126', jonka jouset 110' jännittävät, on laippaan 12' kiinnitetty kiinteä tiiviste. Toinen tiiviste 151', joka on kiinnitetty tupella 170', on kiinnitetty pitimeen 71', tupen 170' pitäessä tiivisteen 151' pääty-5 seinämän 165' erillään vastapäisestä, säteittäisesti suuntautuvasta pitimen 71' seinämästä 100'.

Alan asiantuntijat toteavat myös muita tämän keksinnön rakenteita, jotka kuuluvat seuraavien patenttivaatimusten suojapiiriin.

10

Claims (15)

1. Mekaaninen halkiopintatiiviste (10), jossa on tiivistelaippa, joka koostuu laippapuoliskoista (11, 12), 5 jotka on kiinnitetty toisiinsa ja jotka rajaavat sisälleen kammion (19), pari tiivistysrengasyksiköitä (14, 16) kummankin rengasyksikön käsittäessä jäykän tiivisterenkaan, jossa on halkiorengassegmentit (124, 126, 150, 151), ja kiinnityslaitteen (142, 170), joka suuntautuu kummankin 10 mainitun renkaan ulkokehän ympäri pitäen sen mainitut segmentit yhdessä, kummankin mainitun renkaan omatessa tasaisen, säteittäisesti suuntautuvan tiivistyspinnan (140, 164), mainittujen renkaiden tiivistyspintojen ollessa tii-vistyskosketuksessa toisiinsa, jossa kammiossa (19) tii-15 vistelaippa tukee toista tiivistysrengasyksikköä (14) ja toinen tiivistysrengasyksikkö (16) käsittää lisäksi pitimen, joka käsittää toisiinsa kiinnitetyt pidinpuoliskot (70, 71), jotka on sovitettu kytkettäviksi ja tuettaviksi mainitussa kammiossa (19) siihen ulottuvan akselin (17) 20 varassa, jolloin mainittu pidin tukee viimeksi mainittua tiivistysrengasyksikköä (16) pitimen sisällä niin, että se pyörii mainitun akselin (17) mukana ja kiinnityslaitteet (142) käsittävät elastomeerihalkio-osan, joka tiivistäväs-ti tarttuu mainitun rengasyksikön (16) ja mainitun pitimen 25 vastakkaisiin pintoihin, että mainitut renkaat on tuettu aksiaalisesti joustavina mainittuun tiivisteeseen joustavilla tukilaitteilla (142 ja 110, 170), jotka koskettavat joustavasti ja tukevat kumpaakin rengasta aksiaalisesti sivulla (134, 160) sen tiivistyspintaa (140, 164) vasta-30 päätä, että toinen tukilaite (142 ja 110) käsittää jänni-tysvälineet (110) jännittämään toisen tiivistysrengasyksi-kön (16) säteittäisesti suuntautuvaa seinämää (134) puolella (134), joka on vastapäätä mainitun tiivistysrengas-yksikön tiivistyspintaa (140), jotka jännitysvälineet ak-35 selinsuuntaisesti jännittävät tiivistysrengasyksiköt ja i6 85056 niiden tiivistyspinnat yhteen ja että toinen tukilaite (170) käsittää elastomeerihalkio-osan, tunnettu siitä, että elastomeerihalkio-osa koskettaa toisen tiivis-tysrengasyksikön (14) säteittäisesti suuntautuvaan seinä-5 mään (160) puolella, joka on vastapäätä tiivistysrengasyk-sikön tiivistyspintaa (164), ja joka elastomeerihalkio-osa myös koskettaa tiivistysrengasosan akselinsuunnassa ulottuvaa pintaa pitämään rengassegmentit yhdessä, jolloin elastomeeriosat (142, 170) ja jännitysvälineet (110) jous- 10 tavasti tukevat mainittujen tiivistysrengasyksiköitä sekä säteittäisesti että aksiaalisesti siten, että ne ovat erillään tiivisteen kaikista jäykistä seinämistä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen halkiotiiviste, lisäksi tunnettu siitä, että mainitut tukilaitteet 15 (170) tarttuvat tiivistävästi mainitun tiivistysrengasyk- sikön (14) vastakkain sijoittuviin pintoihin ja mainittuun tiivistelaippaan (11, 12).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen halkiotiiviste, tunnettu siitä, että mainittujen tiivistys- 20 renkaiden aksiaalisesti suuntautuvat seinämät (136, 162) on ainakin osittain suunnattu ulkokehältään mainittuun kammioon (19), jolloin mainitut rengassegmentit on tarkoitettu pysymään yhdessä lujemmin mainitussa kammiossa olevan nestepaineen avulla.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen halkio- tiiviste, lisäksi tunnettu siitä, että mainitut renkaat (110) suuntautuvat mainitun pitimen (70, 71) ja mainitun tiivistysrenkaan (124, 126) väliin, joka on tuettu mainittuun pitimeen.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen halkio- tiiviste, lisäksi tunnettu siitä, että elastomee-riosa (142), joka tukee tiivistysrenkaan (124, 126) pitimeen (70, 71), liittyy tiivistävästi mainitun pitimen sä-teittäisiin ja aksiaalisiin seinämiin (104, 106) ja maini- 35 tun tiivistysrenkaan ainakin yhteen aksiaaliseen seinämään i7 85056 (132) pitimessä niiden välistä nestevirtausta vastaan, elastomeeriosa (112) on sijoitettu uraan (94) mainitun pitimen sisäpuolelle nestetiivistysyhteyden saamiseksi aikaan akselin (17) kanssa, mainitut pidinpuoliskot (70, 5 71) käsittävät vastakkaiset halkiopinnat (72, 75, 73, 74), ja elastomeeripidintiiviste (122) suuntautuu mainittujen pidinpuoliskojen kummankin halkiopintaparin väliin, kummankin mainitun tiivisteen (122) ollessa tiivistyskoske-tuksessa mainittuihin elastomeeriosiin (142, 112) ja kä- 10 sittäessä pienemmän durometriarvon kuin mainitut elasto-meeriosat (142, 112) tukien mainitun tiivistysrenkaan mainittuun pitimeen ja ollessa järjestetty mainittuun uraan mainitun pitimen sisäpuolelle.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen halkiotiiviste, 15 lisäksi tunnettu siitä, että mainitut pidinpuoliskot (70, 71) ovat erillään toisistaan ja muodostavat väliinsä aukot (68, 69) mainittuihin halkiopintoihin, uran (114) ollessa sijoitettu kummankin pintaparin toiseen pitimen halkiopintaan (74, 75) ja toisen mainituista pidin-20 tiivisteistä (122) ollessa sijoitettu kumpaankin uraan (114), joka suuntautuu sen yläpuolelle ja mainitun aukon yli mainittujen pintojen välissä tiivistyskosketuksessa pidinpintaan (72, 73), joka on toisen mainitun pidinpinnan (74, 75) mainittua uraa (114) vastapäätä.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen halkiotiiviste, lisäksi tunnettu siitä, että mainitut urat (114) mainituissa pidinpinnoissa ja niiden mainituissa pidintii-visteissä (122) on sijoitettu säteittäisesti ulospäin mainitusta urasta (94) ja siihen suunnattuina mainitun piti-30 men ja sen mainitun elastomeeriosan (112) sisäpuolella ja mainittuun elastomeeriosaan (142), joka tukee mainitun tiivistysrenkaan mainittuun pitimeen.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 2-7 mukainen halkio-tiiviste, lisäksi tunnettu siitä, että elastomee-35 riosa (170), joka tukee tiivistysrengasta (150, 151) tii- is 8 50 56 vlstyslaipassa (11, 12) liittyy tiivistävästi mainitun laipan säteittäisiin ja aksiaalisiin seinämiin (35, 36) ja tiivistysrenkaan ainakin yhteen aksiaaliseen seinämään (158) mainitussa laipassa niiden välillä olevaa nestevir-5 tausta vastaan, mainitut laippapuoliskot (11, 12) käsittävät vastakkaiset halkiopinnat (20, 21, 22, 23), ja elas-tomeerilaippatiiviste (50) ulottuu mainittujen laippapuo-liskojen halkiopintojen jokaisen parin (20, 22, 21, 23) väliin, ja että jokainen mainittu laippatiiviste (50) on 10 tiivistyskosketuksessa elastomeeriosaan (170), joka tukee tiivistysrenkaan laippaan, sekä omaa pienemmän durometri-arvon kuin mainittu elastomeeriosa.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen halkiotiiviste, lisäksi tunnettu siitä, että ura (40) on sijoi-15 tettu kummankin pintaparin toiseen halkiolaippapintaan (22, 23) ja mainituista laippatiivisteistä (50) yksi on sijoitettu kumpaankin uraan tiivistyskosketukseen sen laippapinnan (20, 21) kanssa, joka on toisen mainitun laippapinnan mainittua uraa (40) vastapäätä.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen halkiotiiviste, lisäksi tunnettu siitä, että mainitut urat (40) mainituissa laippapinnoissa ja niiden laippatiivisteissä (50) on sijoitettu säteittäisesti ulospäin mainitusta elastomeeriosasta (170), joka tukee mainitun tiivistys-25 renkaan laippaan, ja tähän elastomeeriosaan suuntautuvina.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen halkiotiiviste, tunnettu siitä, että mainittu ura (40) kummassakin laippapinnassa (22, 23) ja siinä oleva mainittu laippatiiviste (50) käsittävät kumpikin pääsegmentin (42, 30 52), joka suuntautuu aksiaalisesti mainitun laipan pääty- seinämien (30, 32) väliin, mainitun pääsegmentin ollessa käännetty säteittäisesti sisäänpäin toisesta päästään U-muotoon, joka rajaa lisäsegmentin (46, 56), joka suuntautuu mainittuun elastomeeriosaan (170), joka tukee mainitun 35 tiivistysrenkaan mainittuun laippaan, laippatiivisteen i9 85056 mainitun lisäsegmentin (56) ollessa tiivistyskosketuksessa siihen.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen halkiotiiviste, lisäksi tunnettu siitä, että pääsegmentti (42, 52) 5 on yhdistetty kiinteästi toisesta päästään säteittäisesti sisäänpäin suuntautuvaan segmenttiin (44, 54), renkaan muotoinen syvennys (38) on järjestetty mainitun laipan ympärille seinämään mainitun säteittäisesti sisäänpäin suuntautuvan segmentin (44, 54) viereen, ja pintatiiviste 10 (58) on sijoitettu kummankin laippapuoliskon mainittuun syvennykseen (38), ja että mainittu säteittäisesti suuntautuva segmentti (44, 54) avautuu mainittuun syvennyk seen (38) ja mainittuun pintatiivisteeseen (58), mainitun laippatiivisteen säteittäisesti suuntautuvan segmentin 15 (54) ollessa tiivistyskosketuksessa mainittuun pintatii visteeseen (58).

13. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen halkio-tiiviste, lisäksi tunnettu siitä, että mainitut jouset (110') suuntautuvat mainitun laipan (12') ja maini- 20 tun tiivistysrenkaan (126') väliin, joka on tuettu mainittuun laippaan.

14. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen halkiotiiviste, lisäksi tunnettu siitä, että jokaisen mainitun renkaan mainitut rengassegmentit (124, -·· 25 126, 150, 151) käsittävät vierekkäiset, epäsäännölliset, toisiinsa liittyvät halkiopinnat (154, 156), jotka ovat yhteyskosketuksessa toisiinsa niiden tasaisen tiivistys-pinnan (140, 164) sijoittamiseksi tarkasti samalle kohdalle mainittuihin halkiopintoihin.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen halkiotiivis te, lisäksi tunnettu siitä, että jokainen mainituista renkaista käsittää parin rengassegmenttipuoliskoja (124, 126, 150, 151). 20 8 5 056