FI93894B - Kiertosuunnasta riippumaton liukurengastiiviste - Google Patents

Description

93894

Kiertosuunnasta riippumaton liukurengastiiviste

Keksinnön kohteena on kiertosuunnasta riippumaton liukurengastiiviste akselin läpiviemiseksi, joka käsittää 5 akselin kanssa pyörivän liukurenkaan, koteloon kiinnitetyn vastarenkaan, vääntiörenkaan sekä vääntiörenkaan ja liukurenkaan välissä olevan jousilaitteen, jolloin vääntiören-gas on kiinnitettävissä akselille ja jousilaite painaa liukurengasta voiteluainekalvon välikytkennällä vastaren-10 gasta vasten ja jolloin lisäksi jousilaite käsittää muoto-lukituselementtejä, jotka ovat vuorovaikutuksessa vääntiö-renkaalla ja liukurenkaalla olevien muotolukitusvastaele-menttien kanssa ottaen nämä mukaansa.

Julkaisuista US 3,953,038, GB 2 007 776, GB 965 237 15 ja DD 216 772 tunnetaan erityyppisiä liukurengastiivistei-tä. Ensin ja viimeiseksi mainitun julkaisun mukaisissa ratkaisuissa jousilaite ei aikaansaa minkäänlaista vääntö-momentin siirtoa. Julkaisun GB 956 237 mukaisessa ratkaisussa vääntömomentin siirto tapahtuu voimasulun eikä muo-20 tolukituksen avulla. Julkaisussa GB 2 007 776 esitetyssä ratkaisussa vääntömomentin siirto tosin tapahtuu muotolu-kituksen avulla, mutta muilta osin tämä tunnettu ratkaisu eroaa ratkaisevasti esillä olevasta keksinnöstä.

Tunnetun liukurengastiivisteen yhteydessä, josta 25 keksintö lähtee, jousilaite on ruuvijousi, joka ympäröi akselia riittävällä etäisyydellä. Sen päät on tehty muoto-lukituselementeiksi ja ne painautuvat vastatukia vasten, jotka muodostavat liukurenkaalla ja vääntiörenkaalla olevat muotolukitusvastaelementit. Tähän liittyy epäkohtia, 30 koska siirrettävästä vääntömomentista riippuen sekä kiertosuunnasta riippuen ruuvijousen kierteiden läpimitta I « muuttuu ja sitten aksiaalisessa suunnassa liukurenkaaseen vaikuttava jousivoima muuttuu ei-toivotulla tavalla. Jousen ominaiskäyrä ei siten ole yksiselitteisesti määrätty. 35 93894 2

Yksityiskohdiltaan on selitetyn ja muunlaisen rakenteen omaavien liukurengastiivisteiden osalta esitetty seuraavaa.

Kaikkien edellä mainittujen liukurengastiivisteiden 5 yhteydessä muodostuu kiinteästi koteloon sovitetun liuku-renkaan ja sopivaa tiivistysainetta olevan liukurenkaan väliin tiivistysrako, jossa voiteluainekalvo sijaitsee. Tässä tiivistysraossa oleva voiteluainekalvo voi muodostua sekä kaasumaisesta että myös nestemäisestä voiteluainees-10 ta. Kitkaolosuhteita vastaavasti syntyy erisuuria kehävoi-mia, jotka voivat olla voimakkaiden ajallisten heilahtelujen alaisina. Kehävoimien siirtämiseksi on liukurenkaan ja vastarenkaan väliin sovitettu vääntömomentin tukia. Alussa selitetyn suoritusmuodon yhteydessä muodostavat muoto-15 lukituselementit ja vastarenkaalla ja liukurenkaalla olevat muotolukitusvastaelementit vääntömomentin tuet. Lisäksi on välttämätöntä tasata sekä koneesta johtuvat akselin sivupoikkeamat että myös akselin heilahtelut sekä säteit-täisessä että aksiaalisessa suunnassa. Myös tästä syystä 20 tarvitaan vääntiörenkaan ja liukurenkaan välistä jousilai-tetta. Erään liukurengastiivisteen yhteydessä päästään säännönmukaiseen toimintaan oleellisesti siten, että liu-kurengas on sovitettu kaikissa käyttötilanteissa vapaasti liikkuvaksi ja kimmoisasti joustavaksi akselin ja vääntiö-25 renkaan suhteen. Ainoastaan kun nämä edellytykset on täytetty, on taattu vapaasti kimmoisasti joustava kosketus voiteluainekalvoon ja siten voimien hallinta voiteluaine-kalvon välikytkennällä. Jousilaitteen ominaiskäyrä ei saa tällöin muuttua valvomattomasti. Se tekee sen kuitenkin, 30 mikäli työskennellään alussa selitetyllä tavalla ruuvijousen avulla. Lisäksi on haitallista, että ruuvijousi raken-*· netaan suhteellisen pitkäksi.

Keksinnön tehtävänä on kehittää edelleen alussa selitettyä liukurengastiivistettä siten, että tiivistys-35 laite toimii kaikissa käyttöolosuhteissa määritellyn jou- li 3 93894 sen ominaiskäyrän mukaisesti, joka ei muutu myöskään erilaisten vääntömomenttien eikä erilaisen kiertosuunnan yhteydessä .

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti si-5 ten, että jousilaite muodostuu ainakin yhdestä joustavasta aaltorenkaasta aallonharjoineen ja aallonpohjineen, joka aaltorengas ympäröi akselia ja jossa on rengaspinnasta ulkonevia muotolukituselementtejä, jotka on jaettu kehälle tasaisesti, ja että muotolukituselementit tarttuvat vään-10 tiörenkaalla sekä liukurenkaalla oleviin muotolukitussy-vennyksiin. Tällaiset aaltorenkaat ovat sinänsä tunnettuja (esimerkiksi US 3 953 038), mutta niitä käytetään muihin joustotehtäviin eivätkä ne ole sopivia eikä niitä ole tarkoitettu vääntömomenttien siirtämiseen.

15 Yksityiskohtien osalta on keksinnön puitteissa useita lisäkehittelyn ja -muotoilun mahdollisuuksia. Siten jousilaite voi muodostua yhdestä ainoasta aaltorenkaasta, joka on, sivulta katsottuna, rakennettu kolmesta samanlaisesta aallonharjasta ja kolmesta samanlaisesta aallonpoh-20 jasta, jotka ovat ulottumaltaan yhtä pitkät, jolloin molemmille sivuille on sovitettu kolme muotolukituselement-tiä aina aallonharjojen korkeimmalle kohdalle. Mutta jousilaite voidaan rakentaa myös kahdesta vastavaiheisesti yhteenasennetusta aaltorenkaasta, joissa on muotolukitus-25 elementit ulompien rengaspintojen aallonharjoilla. Myös tällöin on edullista käyttää aaltorenkaita, joissa kussakin on kolme samanlaista aallonharjaa ja kolme samanlaista aallonpohjaa, jolloin lisäksi myös molemmat aaltorenkaat muutenkin vastaavat toisiaan vastavaiheista asennusta lu-30 kuun ottamatta. Muotolukituselementit voivat olla sovitetut aaltorenkaalle tai aaltorenkaille, esimerkiksi niille hitsatut. Kuitenkin on myös mahdollista muotoilla muotolukituselementit aaltorenkaaseen tai aaltorenkaisiin.

Keksintöä selitetään seuraavassa seikkaperäisemmin 35 ainoastaan yhtä suoritusmuotoesimerkkiä esittävän piirustuksen yhteydessä. Tällöin esittää 4 93894 kuvio 1 keksinnön mukaisen tiivistyslaitteen kuvan-toa suorakulmaisesta akseliin nähden osittain leikkauksena, kuvio 2 aaltorengasta kuvion 1 kohteesta päällysku-5 vantona, kuvio 3 kuvion 2 aaltorenkaan levitystä tasoon, kuvio 4 kuviota 1 vastaavasti keksinnön mukaisen liukutiivisteen toista suoritusmuotoa, kuvio 5 kuvion 4 kohteessa kahdesta vastavaiheises-10 ti liitetystä aaltorenkaasta muodostuvan jousilaitteen kuvantoa, j a kuvio 6 kuvion 5 jousilaitteen levitystä tasoon.

Kuvioissa esitetyt liukurengastiivisteet ovat kiertosuunnasta riippumattomat ja tarkoitetut akselin läpi-15 vientiin. Liukurengastiiviste muodostuu akselin 1 kanssa pyörivästä liukurenkaasta 2 ja koteloon kiinnitetystä vas-tarenkaasta 3. Koteloa ei ole esitetty. Liukurenkaan 2 yhteyteen on sovitettu vääntiörengas 4. Jousilaite 5 työskentelee vääntiörenkaan 4 ja liukurenkaan 2 välissä. Vään-20 tiörengas 4 on kiinnitetty akselille 1 ruuvikiinnityksellä 6. Jousilaite 5 painaa liukurengasta 2 voiteluainekalvon välikytkennällä kohdassa 7 vastarengasta 3 vasten. Jousilaite 5 käsittää muotolukituselementtejä 8, jotka ovat vuorovaikutuksessa vääntiörenkaalla 4 ja liukurenkaalla 2 25 olevien muotolukitusvastaelementtien 9 kanssa ottaen nämä 1 mukaansa. Tämä tapahtuu alussa selitetyn vääntömomentin tukemiseksi.

Kuvioiden 1-3 vertailevasta tarkastelusta havaitaan, että jousilaite 5 muodostuu aaltorenkaasta aallon-30 harjoineen 10 ja aallonpohjineen 11, joka aaltorengas ym-; päröi akselia 1 ja jossa on rengaspinnasta ulkonevia muo- tolukituselementtejä 8. Nämä muotolukituselementit 8 tarttuvat vääntiörenkaalla 4 sekä liukurenkaalla 2 oleviin muotolukitussyvennyksiin 9. Kuinka aallotus 10, 11 kulkee 35 ja kuinka muotolukituselementit 8 on sovitettu, nähdään

II

5 93894 erityisesti kuviossa 3 esitetystä tasoon levityksestä, joka toistaa lineaarisesti aaltorenkaan 5 kehän matkalta 360°. Aaltorengas 5 muodostuu kuvioiden 1-3 mukaisessa suoritusmuodossa, sivulta katsottuna, kolmesta samanlai-5 sesta aallonharjasta 10 ja kolmesta samanlaisesta aallonpohjasta 11, jotka ovat kehänsuunnassa yhtä pitkät. Kummallakin sivulla on kolme muotolukituselementtiä 8 aina korkeimmalla kohdalla ja syvintä kohtaa vastapäätä sijoitettuina, kuten erityisesti kuviosta 3 havaitaan. Keksin-10 nön mukaisesti aikaansaatu vääntömomentin tukeminen voidaan toteuttaa täysin kitkattomasti.

Kuvioiden 4-6 mukaisessa suoritusmuodossa jousi-laite 5 muodostuu kahdesta vastavaiheisesti asennetusta aaltorenkaasta 5a, 5b, jotka on yhdistetty toisiinsa, jol-15 loin ulompien rengaspintojen aallonharjoille 10 on sovitettu muotolukituselementit 8. Tältä osin viitataan erityisesti kuviossa 6 esitettyyn tasolevityskuvaan. Molemmat aaltorenkaat 5a, 5b on asetettu ikään kuin aallonpohjat 11 toisiaan vasten ja yhdistetty. Myös tässä tapauksessa on 20 kulloinkin kolme aallonharjaa 10 ja kolme aallonpohjaa 11. Muotolukituselementit 8 on asetettu aaltorenkaalle 5 tai aaltorenkaille 5a, 5b, ne voisivat olla myös kiinnihitsa-tut. Mutta toisaalta ne voisivat olla myös aaltorenkaiden 5 tai 5a, 5b materiaalista muotoiltuja.

25 Keksintö käsittää myös kinemaattisen suunnanvaih- don, jonka yhteydessä liukurengas on sovitettu kiinteästi koteloon ja vastarengas pyörii.

«

Claims (5)

6 93894

1. Kiertosuunnasta riippumaton liukurengastiiviste akselin läpiviemiseksi, Joka käsittää akselin (1) kanssa 5 pyörivän liukurenkaan (2), koteloon kiinnitetyn vastaren-kaan (3), vääntiörenkaan (4) sekä vääntiörenkaan (4) Ja liukurenkaan (2) välissä olevan Jousilaitteen (5), Jolloin vääntiörengas (4) on kiinnitettävissä akselille (1) Ja Jousilaite (5) painaa liukurengasta (2) voiteluainekalvon 10 välikytkennällä vastarengasta (3) vasten Ja jolloin lisäksi jousilaite (5) käsittää muotolukituselementtejä (8), jotka ovat vuorovaikutuksessa vääntiörenkaalla (4) ja liu-kurenkaalla (2) olevien rauotolukitusvastaelementtien kanssa ottaen nämä mukaansa, tunnettu siitä, että jou-15 silaite (5) muodostuu ainakin yhdestä joustavasta aalto-renkaasta aallonharjoineen (10) ja aallonpohjineen (11), joka aaltorengas ympäröi akselia (1) ja jossa on rengas-pinnasta ulkonevia muotolukituselementtejä (8), jotka on jaettu kehälle tasaisesti, ja että muotolukituselementit 20 (8) tarttuvat vääntiörenkaalla (4) sekä liukurenkaalla (2) oleviin muotolukitussyvennyksiin (9).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiertosuunnasta riippumaton liukurengastiiviste, tunnettu siitä, että aaltorengas (5) muodostuu, sivulta katsottuna, kol- 25 mesta samanlaisesta aallonharjasta (10) ja kolmesta saman- • ' laisesta aallonpohjasta (11), jotka ovat ulottumaltaan yhtä pitkät, ja että kummallekin sivulle on sovitettu kolme muotolukituselementtiä (8).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiertosuunnasta 30 riippumaton liukurengastiiviste, tunnettu siitä, että jousilaite (5) muodostuu kahdesta vastavaiheisesti *· yhteenasennetusta, samanlaisesta aaltorenkaasta (5a, 5b). joissa on ulompien rengaspintojen aallonharjoilla (10) muotolukituselementit (8) ja jotka kulloinkin käsittävät 35 edullisesti kolme aallonharjaa (10) ja kolme aallonpohjaa 11). Il 7 93894

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen kiertosuunnasta riippumaton liukurengastiiviste, tunnet-t u siitä, että muotolukituselementit (8) on sovitettu aaltorenkaalle (5) tai aaltorenkaille (5a, 5b).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen kier tosuunnasta riippumaton liukurengastiiviste, tunnet-t u siitä, että muotolukituselementit (8) on muotoiltu aaltorenkaaseen (5) tai aaltorenkaisiin (5a, 5b). 4 t 8 93894