FI95168C - Akselintiiviste - Google Patents

Description

, 95168

Akselintiiviste - Axeltätning

Esillä oleva keksintö koskee oheisen patenttivaatimuksen 1 5 johdanto-osan mukaista akselintiivistettä, jolla tiivistetään kiertyviä koneen osia, jotta estettäisiin jonkin aineen tunkeutuminen säiliöön tai vastaavaan.

Esimerkiksi pumppujen ja sekoittimien läpityöntöakseleissa 10 pyörivän akselin tulee olla tiivistetty liikkumatonta osaa, esimerkiksi pumpun pesää vasten, jotta estettäisiin nesteen tunkeutuminen kiertyvän osuuden ja paikallaan pysyvän osuuden väliseen siirtymätilaan.

15 Nykyisin useimpien tätä tyyppiä olevien akselintiivisteiden kohdalla suuri osa tiivisteestä, mukaan lukien tiivisteen esijännittävä jousikokonaisuus, kuuluu tiivistettävään säiliöön.

20 Tämän johdosta nykyisten tiivisteiden yhteydessä on suuri vaara, että neste tunkeutuu tiivisteen takaa jousistoon sekä tiivisteen kaikkiin kulmiin. Elintarviketeollisuuden piirissä tämä on vakava ongelma, koska bakteeripesäkkeitä muodostuu nopeasti, jos elintarvikkeita säilytetään pakkauksessa.

25 : Selluteollisuudessa tämä saa aikaan, että kuituneste saattaa työntyä jousistoon, jolloin muodostuu kerrostumia jousien päälle. Joustavuus vähenee tai häviää ja tiiviste alkaa vuotaa.

30

Edellä mainittujen puutteiden poistamiseksi asennetaan kak-:* sinkertaisia tiivisteitä, joissa tiivisteiden välissä tapah tuu huuhtelu. Tässä suhteessa jousia ja tiivisteen osia on ollut huuhdellussa tilasssa.

35

Puhtauden kannalta tämä tila on lähellä tuotetta ja erotettuna siitä vain tiivistepinnoilla, mikä ei ole riittävää, 2 95168 koska mahdollinen bakteerikasvu huuhdellussa tilassa saattaa "vaeltaa" tiivistepinnan kautta tuotteeseen.

Samaten huuhteluaine on usein saastunut ja kalkkipitoinen, 5 mikä merkitsee, että jousien päälle muodostuu peitteitä, jotka mahdollisesti hidastavat niiden liikkeitä.

Vielä eräs ongelma on, että aina ei ole tiivisteeseen kohdistuvaa valvontaa. Tiivisteen joustavan osuuden tulee van-10 gita liukurenkaiden kuluminen ja esimerkiksi kiilamaisten tiivisteiden kuluminen akselin päällä lähellä kiilamaista osuutta muodostaa toisen tekijän, jota ei voida valvoa.

Eräs ongelma nykyisten akselintiivisteiden yhteydessä on 15 vielä, että tiivisteen kiinnitys aksiaalisesti oikeaan asentoon on vaikeaa, ja saattaa olla vaikeaa päästä kiristämään tiivisteen takareunan vasteruuveja, jos se on koottu esimerkiksi tiivistysholkin tilaan.

20 Tiivisteen voitelua ja kiertoliikkeen aikana irronneiden pienten hiukkasten poistamista varten järjestetään tavallisesti akselintiivisteen huuhtelu.

Esillä olevan keksinnön yhtenä tavoitteena on esittää akse-25 lintiiviste, joka on kokonaan koteloitu ja omaa lisäksi ta-: saisen ja hygieenisen pinnan sekä tuotteen puolella että huuhdellussa tilassa. Niin muodoin siinä ei ole koloja tai vastaavia, jotka keräisivät suljetun aineksen.

30 Lisäksi esillä olevan keksinnön tavoitteena on esittää akse-lintiiviste, jossa akselin kulmavaihtelut eivät aiheuta ak-selintiivisteen kulumista, koska kulmavaihtelut vangitsee ei-kiertyvä osa.

35 Vielä eräänä esillä olevan keksinnön tavoitteena on esittää akselintiivisteen huuhtelu tiivistyspintojen voitelua varten sekä mahdollisten epäpuhtauksien pois huuhtelemiseksi. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa ei ole tarpeen, että huuh- 95168 3 telun paine on korkeampi kuin tiivistettävän säiliön paine. Tiivistyspintojen hydraulinen tasapainotus on muodostettu siten, että tiivistyspinnat vastaanottavat tarkan sulkemis-liikkeen vastaavasti huuhtelupaineesta ja tuotteen paineesta 5 niiden keskinäisestä painesuhteesta huolimatta.

Nämä tavoitteet toteutetaan edellä määritellyn mukaisella akselintiivisteellä, jolle on annettu oheisen patenttivaatimuksen l tunnusmerkkiosassa määritellyt tunnusmerkit. Tämä 10 akselintiiviste käsittää muun muassa kaksoistiivistyksen omaten ulkopuolisen ja sisäpuolisen tiivisteen, jotka välittävä rengas esijännittää jousikokonaisuuden välityksellä.

Jousikokonaisuus sijoitetaan sekä tiivistettävän aineen että 15 huuhtelutilan ulkopuolelle, jolloin ei ole vaaraa, että säiliön aines, joka esimerkiksi elintarviketeollisuuden piirissä usein sisältää hiukkasia ja kuituja, joutuisi kosketuksiin jousikokonaisuuden kanssa ja siten häiritsisi sen toimintaa tai muodostaisi bakteerikasvua. On niin muodoin mah-20 dollista suunnitella huuhtelutila omaamaan täysin sileät pinnat, mikä merkitsee, että hiukkaset ja kuidut eivät voi kiinnittyä. Tämä on erityisen tärkeää elintarvikkeiden yhteydessä, koska bakteerikasvun vaaraa ei sallita tuotteen sulkupintoja lähinnä olevalla alueella.

25 . Niin muodoin aineksen puoleisella pinnalla ei ole rakoja, ontelolta tai muita tiloja, joihin aines saattaisi tunkeutua ja kerääntyä liejutaskuiksi, minkä puhdistaminen saattaa olla vaikeaa.

30

Esillä olevan keksinnön muita etuja ja tavoitteita käy ilmi seuraavasta yksityiskohtaisesta selityksestä, jossa viitataan piirroksiin, joissa: 35 kuvio 1 on poikkileikkauskuvanto esillä olevan keksinnön ensimmäisestä suoritusmuodosta, ja 4 95168 kuvio 2 on poikkileikkauskuvanto esillä olevan keksinnön toisesta suoritusmuodosta.

Molemmat esitetyt suoritusmuodot on nähtävä ainoastaan esi-5 merkkeinä, joita voidaan vaihdella ja yhdistellä uusiin muotoihin keksinnön puitteissa, jotka oheiset patenttivaatimukset rajaavat.

Kuviossa 1 esitetään kiertyvä akseli 19, jonka päälle akse-10 lintiiviste asennetaan. Akselintiiviste, joka on tyypiltään kaksinkertaisesti tiivistävä, käsittää sisäpuolisen tiivisteen 4 ja ulkopuolisen tiivisteen 2 sekä joukon lisätiivis-teitä 3, 7, 9 sekä välikerenkaan 16. Kaksoistiivisteen tyyppinen tarkoittaa tässä kahta tiivistettä, joiden välissä on 15 huuhteluaine. Sisäpuolinen tiiviste 4, joka on tiiviste, joka ensimmäiseksi sulkee umpeen säiliön aineksen, liittyy akseliin 19 kiinnitettyyn sisäpuoliseen vastarenkaaseen 4', kun taas ulkopuolinen tiiviste 2 liittyy ulkopuoliseen pidä-tysrenkaaseen 6 tiivistettävän säiliön seinämän 20 ulkopuo-20 lella. Pidätysrengas 6 omaa hylsyn 2', joka lukuisien jousien 5 välityksellä puristaa ulkopuolisen tiivisteen 2 vasten välittävää rengasta 1, joka vuorostaan puristaa sisäpuolisen tiivisteen 4 vasten sisäpuolista vastarengasta 4'. Jousien lukumäärä määräytyy suhteessa pintapaineeseen, joka tulee 25 saavuttaa tiivistyspinnoilla.

Pidätysrengas 6 kiinnitetään akseliin 19 useiden kiristys-ruuvien 13 avulla. Ulkopuolisen hylsyn 2' kiertoliikkeen varmistamiseksi asennetaan lieriösokka 10 pyörökouruun, joka 30 on järjestetty puoliksi pidätysrenkaaseen 6 ja puoliksi sisäpuoliseen hylsyyn 2'. Varmistuslanka 11 järjestetään pi-.* dättämään lieriösokkaa 10.

Virran tuloaukko 18 johtaa tilaan 30, joka on sisäpuolisen 2 35 ja ulkopuolisen 4 tiivisteen, välittävän renkaan 1 sekä akselin 19 päälle kiinnitetyn hylsyn 8 välissä, ja virran poistoaukko 18' vie pois huuhtelutilasta 30.

95168 5

On miltei mahdotonta välttää tiettyä kulmavaihtelua akselin 19 ja seinämän 20 välissä ja laajojen, hitsattujen rakenteiden yhteydessä on äärimmäisen vaikeaa suorittaa täsmällistä sovitusta. Tämän kulmavaihtelun sekä akselin 19 tai sen 5 kiertoliikkeen mahdollisten epäsäännöllisyyksien vangitsemiseksi akseli 19 laakeroidaan seinämään 20 erikoispidikkeellä 14. Pidike 14 ei kierry akselin mukana, vaan laakeroidaan pyöröpinnoilla seinämään 20, kuten poikkileikkauksessa nähdään. Koska pidike 14 ei ole kiertyvä, vältetään yleinen 10 ongelma, jossa kulmavaihtelu edistää tärkeän tiivisteen kulumista jokaisella kierrokslla, jonka akseli 19 kiertyy.

Akselin 19 kulmavaihtelujen sekä mahdollisten muiden epäsäännöllisyyksien vangitsemiseksi akseli 19 asennetaan eri-15 tyiseen pidikkeeseen 14 säiliön seinämään 20. Pidikkeen 14 laakerin kannatuspinnat 22 sekä seinämä 20, jotka ovat kosketuksissa toistensa kanssa, omaavat pyöreän poikkileikkauksen. Edelleen tähän laakeriin järjestetään tiiviste 15. Jotta estettäisiin pidikkeen 14 kiertyminen, asennetaan seinä-20 mään 20 ruuvattu aluslaatta 17 pidikkeen 14 päällyspinnassa olevaan uraan 21.

Akselin kiertoliikettä seuraavat osat ovat vastarengas 4' sisäpuolisen tiivisteen 4 kanssa, akselin hylsy 8 sekä pidä-25 tysrengas 6 ulkopuolisen hylsyn 2' kanssa, ulkopuolinen tii-; viste 2 sekä jouset 5. Välittävä rengas 1 toisaalta ei osal listu akselin 19 kiertoliikkeeseen.

Jottei olisi syövyttävän aineen kasaantumisvaaraa, vaaditaan 30 esimerkiksi elintarviketeollisuuden, lääketeollisuuden ja selluteollisuuden piirissä, että sen akselintiivisteen osan, joka on tiivistettävän säiliön aineksen kanssa kosketuksissa, tulee olla mahdollisimman sileä. Tämän vuoksi ei sallita koloja, uurteita tai vastaavia. Nykyisten akselintiivistei-35 den yhteydessä on yleistä, että säiliön aines sijaitsee säteen suunnassa sisäpuolisen tiivisteen sisäpuolella ja tulee niin muodoin kosketuksiin sen sisäkehän kanssa. Esillä olevan akselintiivisteen yhteydessä aines on kuitenkin sisäpuo- 6 95168 lisen tiivisteen 4 ulkokehän ulkopuolella, jolloin akselin kiertoliikkeen aiheuttama keskipakovoima on mukana estämässä tunkeutumista, koska aines vastaanottaa poispäin tiivisteestä 4 suunnatun osavoiman. Samoin akselintiivisteen sisäpuo-5 Ien tulisi olla mahdollisimman sileä aineksen kasaantumisen estämiseksi.

Riippumatta siitä, onko paine suurimmillaan säiliössä tai huuhtelutilassa 30, se johtaa osavoimaan, joka on suunnattu 10 vasemmalle välittävän renkaan 1 päälle, kuten kuviossa nähdään. Tämä aikaansaa sisäpuolisen tiivisteen 4 puristumisen vasten vastarengasta 4' välittävän renkaan 1 välityksellä. Tuloksena oleva paine säiliössä vaikuttaa välittävän renkaan 1 pystysuoraan pintaan 12, joka tuottaa vasemmalle suunnatun 15 osavoiman. Mitä tulee huuhtelutilan paineeseen, aiheutuvan voiman vastaanottaa ulkopuolisen hylsyn 2' sisäpuolinen pystysuora puristusalue 32. Kuten yllä mainittiin, sisäpuolisen tiivisteen 4 sijainti on keskipakovoimasta johtuen mukana estämässä sekä aineksen tunkeutumista että kerääntymistä 20 tiivisteen päälle.

Seinämän 20 sisäpuolella ja säiliön aineksen kanssa kosketuksissa on ainoastaan vastarengas 4', sisäpuolinen tiiviste 4 sekä osa välittävää rengasta 1. Pidikkeen 14 sisäpuoli on 25 samoin kosketuksissa säiliön aineksen kanssa. Kaikkien näi-: den osien pinnat ovat sileitä ilman uurteita, koloja, syven nyksiä tai vastaavia, mikä merkitsee, että säiliön aines ei pääse kerääntymään akselintiivisteen päälle.

30 Sisäpuolisen ja ulkopuolisen tiivisteen 2, 4 sekä niiden liukupintojen voitelemiseksi tiivisteen sisäpuoli huuhdel-laan jollain sopivalla huuhteluaineella. Tämän huuhtelun tarkoituksena on lisäksi poistaa pikku hiukkaset, joita on mahdollisesti irronnut akselin 19 kiertoliikkeen aikana.

35

Kuvion 2 mukaisessa vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa huuh-televa aines ohjataan siten, että se kulkee aivan varmasti yli molempien tiivisteiden, mikä selitetään tuonnempana.

95168 7

Kuvion 2 mukaisessa vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa kuvion 1 osia vastaavat osat omaavat vastaavat viittausnumerot.

Tätä toista suoritusmuotoa voidaan käyttää esimerkiksi kier-5 tosekoittimeen, joka sijoitetaan säiliön kannen tai yläosan 27 päälle. Tässä suoritusmuodossa on erityistä ennen kaikkea se, että huuhteluaineen liike ohjataan yli alueen, joka on suoraan tiivistyspintojen alapuolella, jolloin se voi helposti poistaa mahdolliset hiukkaset. Muutoin se käsittää si-10 säpuolisen hylsyn 25, joka muodostaa myös vastarenkaan jousien 5 voimalle, joka välirenkaan 1 välityksellä vaikuttaa sisäpuoliseen tiivisteeseen 4. Myös tässä on joukko lisätii-visteitä ja hylsyjä 23, 24, 31, jotka yhdessä muodostavat yhtenäisen akselintiivisteen, jossa on verrattain sileät ja 15 tasaiset pinnat.

Huuhteluaineen ohjaamista varten sijoitetaan ohjausrengas 26 huuhtelutilaan 30 välittävän renkaan 1 ja akselin päälle kiinnitetyn hylsyn 24 väliin. Huuhteluaine kulkee sisääntu-20 loaukosta 18 putken 28 välityksellä välittävän renkaan 1 kautta ja ohi sisäpuolisen tiivisteen 4, sieltä huuhteluaine kulkee ohjausrenkaan 26 alle yli ulkopuolisen tiivisteen 2 sekä putken 29 välityksellä poistoaukkoon 18'. Tämän huuhtelu järjestelyn ansiosta on varmaa, että huuhteluaine ylittää 25 molemmat tiivisteet 2, 4.

Claims (10)

1. Kaksoistiivisteen tyyppiä oleva akselintiiviste, joka on tarkoitettu tiivistämään liikkuva osa, kuten akseli (19), suhteessa liikkumattomaan osaan, kuten säiliön seinämään 5 (20, 27), säiliön sisältäessä väliainetta, joka on suljetta va pois yhteydestä säiliön ulkopuolella olevaan tilaan, ja joka akselintiiviste käsittää sisäpuolisen tiivisteen (4) sijoitettuna vastarenkaaseen (4', 25) seinämän (20, 27) sisäpuolelle sekä ulkopuolisen tiivisteen (2) sijoitettuna 10 seinämän ulkopuolelle, jolloin sisäpuolinen ja ulkopuolinen tiiviste (2, 4) jännitetään jousien (5) avulla sisäpuolisen ja ulkopuolisen tiivisteen (2, 4) välissä, seinämän (20, 27) läpi ulottuvan renkaan (1) välityksellä, tunnettu siitä, että jouset (5) on järjestetty seinämän (20, 27) ulkopuolel-15 le ja ulkopuolisen tiivisteen (2) ulkopuolelle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen akselintiiviste, tunnettu siitä, että osa, johon jouset (5) ja ulkopuolinen tiiviste (2) ovat sijoittuneet, on akseliin kiinnitetty pidätys- 20 rengas (6), johon liittyy ulkopuolinen hylsy (2') pidätys-renkaan (6) sisäpuolella, johon hylsyyn (2') ulkopuolinen tiiviste (2) on sijoittunut ja jonka hylsyn kiertoliikkeen varmistaa lieriösokka (10), joka on sijoitettu sekä ulkopuolisessa hylsyssä (2') että pidätysrenkaasssa (6) olevaan 25 uraan. *

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen akselintiiviste, tunnettu siitä, että pidätysrengas (6) on kiinnitety akseliin (19) yhden tai useamman kiristysruuvin (13) avulla. 30

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen akselintiiviste, tunnettu siitä, että ainoat akselintiivisteen osat, jotka ovat seinämän (20, 27) sisäpuolella ja kosketuksissa säiliön väliaineen kanssa, ovat sisäpuolinen tiiviste 35 (4), sisäpuolinen hylsy (4') sekä osa välirenkaasta (1).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen akselintiiviste, tunnettu siitä, että niillä osilla (1, 4, 4', 12, 25, 31), jotka 95168 9 ovat kosketuksissa säiliön väliaineen kanssa, on sileät pinnat vailla uurteita, koloja tai vastaavia.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen akselin-5 tiiviste, tunnettu siitä, että huuhteluaineelle tarkoitettu tila (30) rajoittuu akselin (19) päälle kiinnitettyyn hylsyyn (8), sisäpuoliseen ja ulkopuoliseen tiivisteeseen (2, 4), nämä tiivisteet (2, 4) sisältäviin hylsyihin (2', 4', 23, 24, 25) sekä välirenkaaseen (1).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen akselintiiviste, tunnettu siitä, että huuhtelutilassa (30) on sisääntuloaukko (18), poistoaukko (18') ja johdot (28, 29).

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen akselintiiviste, tunnettu siitä, että ohjausrengas (26) on sovitettu huuhte-lutilaan (30) huuhteluaineen ohjaamiseksi pakotetusti sekä sisäpuolisen että ulkopuolisen tiivisteen (2, 4) kautta ak-selintiivistettä huuhdeltaessa. 20

9. Jonkin patenttivaatimuksista 6-8 mukainen akselintiiviste, tunnettu siitä, että sekä säiliön että huuhtelutilan paine vaikuttaa puristaen sisäpuolisen tiivisteen (4) vasten vastarengasta (4'), välirenkaan (l) yläpuolella ja säiliön 25 sisäpuolella olevan pystysuoran pinnan (12) sekä vastaavasti ulkopuolisen hylsyn (2') sisäpuolella olevan pystysuoran pinnan (32) välityksellä.

10. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen akse-30 lintiiviste, tunnettu siitä, että se on sovitettu seinämään (20) kiinnityssovitelman (14) avulla, seinämän (20) ja kiin-nityssovitelman (14) välisten kosketuspintojen poikkileikkausten ollessa pyöreitä ja kiinnityssovitelman (14) ollessa estetty pyörimästä aluslaatan (17) avulla, joka on kiinni-35 tetty seinämään (20) ja sovitettu pidikkeessä (14) olevaan uraan (21). 10 95168