NL8901511A - Inrichting voor een afdichting rondom een tot rotatie aandrijfbare as. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Inrichting voor een afdichting rondom een tot rotatie aandrijfbare as.

De uitvinding betreft een inrichting voor een afdichting rondom een tot rotatie aandrijfbare as, omvattende een afdichtorgaan dat door middel van een, een veerkracht daarop uitoefenend systeem in afdichtende aanraking met de as of een daarop bevestigd deel wordt gehouden. Een dergelijke afdichtinrichting is algemeen bekend.

Het probleem bij zulke afdicht-inrichtingen is, dat in de meeste gevallen, aan de ene kant de aandrukkracht betrekkelijk groot moet zijn, teneinde een goed afdicht-effect te verkrijgen, terwijl aan de andere kant, omdat daardoor ook de wrijving betrekkelijk groot wordt, waardoor warmte wordt opgewekt met als gevolg dat de afdichting betrekkelijk snel slijt en een korte levensduur heeft, het gewenst is de aandrukkracht niet te groot te kiezen, zodat tussen deze twee tegenstrijdige vereisten een compromis moet worden gevonden. Dit probleem is tot nu toe niet bevredigend opgelost.

Het doel van de uitvinding is een afdicht-inrichting van het genoemde type te verschaffen waarbij het genoemde probleem is opgelost.

Dit doel wordt bereikt doordat bij de inrichting volgens de uitvinding het genoemde veersysteem tenminste één veerorgaan omvat, waarvan tenminste delen uit een geheugen-metaal bestaan, dat wil zeggen een metaal dat zich herinnert welke vorm het had bij een bepaalde temperatuur en deze vorm weer aanneemt bij het bereiken van die temperatuur.

Bij een op deze wijze uitgevoerde afdicht-inrichting stelt de aandrukkracht zichzelf in met betrekking tot de werkingsomstandigheden, doordat de vervorming van het genoemde veerorgaan en daardoor de uitgeoefende aandrukkracht zodanig wordt geregeld door de warmte die door de afdichtinrichting wordt opgewekt, dat voor verschillende omstandigheden en werkingen steeds een optimaal afdichteffect wordt verkregen.

Afhankelijk van de opstelling van het veerorgaan kan worden verkregen dat bij een verhoging van de temperatuur en dus van de rotatiesnelheid van de as, de aandrukkracht kleiner of groter wordt.

In het eerste geval is dus bij lage rotatiesnelheden van de as, de aandrukkracht betrekkelijk groot, terwijl bij een toename van de rotatiesnelheid deze kracht afneemt. Zo'n opstelling is bijvoorbeeld geschikt bij een afdicht-inrichting beschermd met flingers, die eerst bij betrekkelijk hoge rotatiesnelheden effectief zijn en dan de verminderde afdichtwerking van het afdichtorgaan compenseren.

In het tweede geval is bij lage rotatiesnelheden van de as de afdichtkracht betrekkelijk klein en neemt toe naar mate de rotatiesnelheid groter wordt. Zo'n systeem is geschikt voor bijvoorbeeld de aandrijfas van een waterpomp, waarbij bij het aanzetten van de pomp de smering van het afdichtings-contact nog niet volledig is ontwikkeld, zodat dan een tamelijk geringe aandrukkracht voordelig is voor het verminderen van de slijtage en bij grotere rotatiesnelheden hoge eisen aan de afdichting worden gesteld zodat dan een betrekkelijk grote aandrukkracht vereist is.

Opgemerkt wordt dat de eigenschappen van een geheugen-metaal zijn beschreven in het artikel "Some applications of shape-memory alloys" in "Journal of Metals", juni 1980, blz. 129-137.

De uitvinding wordt nader beschreven onder verwijzing naar de tekening waarin:

Figuren 1 en 2 schematisch twee verschillende uitvoeringsvormen van een afdicht-inrichting volgens de uitvinding weergeven, en

Figuur 3 grafisch het verband tussen de aandrukkracht en de temperatuur-snelheid weergeeft.

Zoals getoond in figuur 1 omvat de afdichtinrichting een in een niet getoond huis gemonteerde ringvormige afdichtlip 2 van een buigzaam materiaal, die in afdichtende aanraking met de as 3 wordt gehouden door middel van de, om de afdichtlip 2 aangebrachte ringvormige spiraalveer 4.

De veer 4 bestaat geheel of gedeeltelijk uit een geheugenmetaal, zodat bij een verhoging van de temperatuur de spiraalveer 4 uitzet, waardoor de aandrukkracht tegen de as 3 kleiner wordt, zoals voorgesteld in figuur 3 door de lijn A.

Zoals getoond in figuur 2 omvat de afdicht-inrichting een in een huis 5 bevestigd ringvormig, om de as 7 lopend element 6, waarvan het kopvlak 6' een steunvlak vormt voor de spiraalveer 8. Deze veer 8 ligt bij het andere eind tegen een axiaal verplaatsbaar ringvormig element 9, waarvan het kopvlak 9', door de veer 8, tegen een kopvlak van een, op de as 7 bevestigd ringvormig element 10 wordt aangedrukt.

De veer 8 kan geheel of gedeeltelijk uit een geheugenmetaal bestaan, zodat de door deze veer uitgeoefende aandrukkracht voor het tegen elkaar aandrukken van de kopvlakken van de elementen 9 en 10, bij toename van de temperatuur, volgens de lijn B in figuur 3, toeneemt.

De veer 8 kan ook een gebruikelijke spiraalveer zijn, in welk geval een tweede veer 11 is aangebracht die geheel of gedeeltelijk uit een geheugenmetaal bestaat. In dat geval zal de aandrukkracht het verloop volgens de lijn A in figuur 3 hebben.

Claims (6)

1. Inrichting voor een afdichting rondom een tot rotatie aandrijfbare asj omvattende een afdichtorgaan dat door middel van een, een veerkracht daarop uitoefenend systeem in afdichtende aanraking met de as of een daarop bevestigd deel wordt gehouden, met het kenmerk, dat het genoemde veersysteem tenminste één veerorgaan (4, 8, 11) omvat, waarvan tenminste delen uit een geheugen-metaal bestaan, dat wil zeggen een metaal dat zich herinnert welke vorm het had bij een bepaalde temperatuur en deze vorm weer aanneemt bij het bereiken van die temperatuur.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het veersysteem zodanig is uitgevoerd, dat bij een verhoging van de temperatuur de uitgeoefende aandrukkracht kleiner wordt.

3. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het veersysteem zodanig is uitgevoerd dat bij een verhoging van de temperatuur de uitgeoefende aandrukkracht groter wordt.

4. Inrichting volgens conclusies 1 of 2, waarbij het genoemde afdichtorgaan uit een ringvormige afdichtlip bestaat, waarvan het vrije eind in afdichtende aanraking is met de as of een daarop bevestigd deel, met het kenmerk, dat het veersysteem een tot een ring gevormde spiraalveer (4) omvat, waarvan tenminste delen uit een geheugen-metaal bestaan, die om de buitenkant van de afdichtlip (2) is aangebracht.

5. Inrichting volgens conclusies 1 of 3, waarbij de inrichting een eerste axiaal beweegbaar gemonteerd, om de as gelegen ringvormig element omvat, waarvan een in het algemeen radiaal lopend kopvlak door middel van tenminste één veer tegen een kopvlak van een tweede, op de as bevestigd ringvormig element wordt aangedrukt, met het kenmerk, dat de veer (8) tenminste gedeeltelijk uit een geheugen-metaal bestaat.

6. Inrichting volgens de aanhef van conclusie 5, met het kenmerk, dat tenminste een tweede veer (11), waarvan tenminste delen uit een geheugen-metaal bestaan, tussen een van het genoemde kopvlak van het eerste ringvormige element (9) afgekeerd radiaal vlak van dit element en een radiaal vlak van het tweede op de as (7) bevestigde ringvormige element (10) is aangebracht.