NL9001743A - Inrichting voor radiale doorvoer van een medium naar een roterend station. - Google Patents

Description

INRICHTING VOOR RADIALE DOORVOER VAN EEN MEDIUM NAAR EEN ROTEREND STATION

In veel constructies is het gewenst, dat per tijdseenheid een bepaalde hoeveelheid materie vanaf een stilstaand element, zoals een bron, naar een roterend element continu dan wel intermitterend wordt overgebracht, zonder dat daarbij verlies van het door te voeren medium optreedt. De bron kan bijvoorbeeld gekoppeld zijn aan het frame van een werktuig of een voertuig en het roterende element of ontvangststation kan bijvoorbeeld deel uitmaken van een roterende as. In de bekende techniek bestaat geen systeem of inrichting, die een dergelijke overdracht van medium mogelijk maakt. Bijvoorbeeld voor het smeren van een kruiskoppeling van een motorvoertuig, bijvoorbeeld een vrachtwagen, dienen dan ook omslachtige constructies te worden gebruikt, die kostbaar zijn en zeer regelmatig onderhoud vragen.

De uitvinding biedt nu een inrichting voor het afdichtend transporteren van medium, bijvoorbeeld smeerolie, van een bron naar een ten opzichte daarvan roterend beweegbaar ontvangststation, welke inrichting omvat: een bron voor het medium; en een wentellagereenheid, omvattende: ten minste één wentellager; middelen voor ontvangst vanaf de bron van het medium, doorvoer daarvan door de wentellagereenheid in althans ten dele radiale richting en toevoer van het medium naar het ontvangststation; en afdichtmiddelen.

In het bijzonder kan de inrichting zodanig zijn uitgevoerd dat de wentellagereenheid omvat: een ten opzicht van de ontvangstmiddelen stationaire buitencilinder, die een mediumtoevoer bezit; en een samen met het ontvangststation roterend beweegbare binnencilinder, die via het ten minste ene wentellager met de buitencilinder gekoppeld is, met de buitencilinder en ten minste twee zich daartussen bevindende afdichtringen een doorvoerruimte voor het medium begrenst, en een ten opzichte van het ontvangststation stationaire mediumafvoer bezit.

Het voordeel van het gebruik van wentellagers is het geringe wrijvingsmoment tussen het stationaire element en het roterende element, terwijl tevens een grote nauwkeurigheid met betrekking tot de positionering en de geleiding tussen beide elementen is gewaarborgd. Niettemin moet onder alle omstandigheden worden verzekerd, dat het over te brengen medium niet naar de omgeving kan weglekken.

Indien het medium een goede smerende werking bezit en niet agressief is ten opzichte van de wentellagers of het wentellager, geniet een uitvoering met axiaal buiten het of elk wentellager geplaatste afdichtringen de voorkeur.

In het bijzonder bij het gebruik van een axiaal-lager kan de inrichting zijn gekenmerkt door één wentellager dat tevens als doorvoerruimte dienst doet.

Bij gebruik van een medium zonder voldoend goede smerende werking en/of een medium dat agressief is ten opzichte van de lagerring, wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van axiaal binnen het of elk wentellager geplaatste afdichtringen.

Ten einde doordringing van vuil, stof e.d. van buitenaf tot in de wentellagereenheid te voorkomen, kan met voordeel gebruik worden gemaakt van twee met de binnencilinder verbonden, zich over de axiale einden van de wentellagereenheid heen uitstrekkende, en eventueel elk met een omgezette cilindrische wand tevens de randen daarvan afdekkende platen. Deze platen slingeren met grote effectiviteit van buiten komend vuil door centrifugale kracht naar buiten. De afdichting wordt hiermee sterk door invloeden van buitenaf ontlast.

In een bepaalde uitvoering wordt gebruik gemaakt van de afdichting bevorderende, met de afdichtringen samenwerkende drukveermiddelen. Deze variant kan het kenmerk vertonen dat de drukveermiddelen in axiale richting werkzaam zijn.

In een andere uitvoering vertoont de inrichting het kenmerk dat een afdichtring als drukveerelement, bijvoorbeeld in de vorm van een schotelveer, is uitgevoerd.

Opgemerkt wordt, dat gebruik kan worden gemaakt van een combinatie van axiaal inwendig en axiaal uitwendig geplaatste afdichtingen.

In het algemeen zullen de afdichtingen ontworpen zijn met het oog op een te verwachten bedrijfsdruk van het door te voeren medium.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekening. Hierin tonen: figuur 1 een perspectivisch aanzicht van een deel van een inrichting volgens de uitvinding; figuur 2 het detail II-II volgens figuur 1, ten dele in dwarsdoorsnede, ten dele in zijaanzicht; figuur 3 een met figuur 2 overeenkomend aanzicht van een tweede uitvoeringsvoorbeeld; figuur 4 een derde uitvoeringsvoorbeeld; figuur 5 een vierde uitvoeringsvoorbeeld; en figuur 6 een sterk geschematiseerde voorstelling van een machine, waarin de uitvinding is toegepast;

In alle figuren zijn functioneel overeenkomende onderdelen met dezelfde verwijzingsgetallen aangeduid.

figuur 1 toont een medium toevoerleiding 1 waarin volgens een pijl 2 vanaf een niet-getekende bron medium wordt toegevoerd aan een wentellagereenheid 3, die hierna aan de hand van figuur 2 nader zal worden besproken. De wentellagereenheid 3 omvat een ten opzichte van een motorblok 4 stationair huis 5, waarin een as 6 roteerbaar gelagerd is.

De as 6 draagt een mediumleiding 7, waardoorheen het medium, in dit geval smeerolie, vanaf de leiding 1, via de lagereenheid 3 wordt doorgevoerd naar een cardanische koppeling 8 voor smering daarvan.

Figuur 9 toont de opbouw van de lagereenheid 3. De mediumtoevoerleiding 1 mondt uit binnen een buitencilinder 9, die via wentellagers 10, 11 vrij roteerbaar gekoppeld is met een binnencilinder 12. Deze wordt via het huis 5 gedragen door het motorblok 4 en draagt de as 6, zodat deze roteerbaar is ten opzichte van het huis 4. Tussen de buitencilinder 9 en de binnencilinder 12 bevinden zich, in dit geval axiaal buiten de diepgroefkogellagers 10, 11, roterende asafdichtingen 13, 14. Zoals duidelijk zal zijn, wordt het medium doorgevoerd door de ruimte die wordt omsloten door de cilinders 9, 12 en de afdichtingen 13, 14. Het medium wordt afgevoerd via een kanaal 15 in de binnencilinder 12 en via de mediumleiding 7.

De aandacht wordt erop gevestigd, dat de kogellagers 10, 11 in deze uitvoering in contact kunnen komen met het medium, in dit geval smeerolie. Voor doorvoer van een agressief of niet-smerend medium kan een opstelling de voorkeur verdienen, waarin de axiale posities van de kogellagers en de asafdichtingen zijn verwisseld, zodat de kogellagers zijn afgeschermd van inwerking van het doorgevoerde medium.

Met de binnencilinder 12 zijn aan beide axiale einden platen 17, 18 met omgezette randen bevestigd. Deze voorkomen effectief doordringing van vuil in de lagereenheid 3. Door de rotatie slingeren ze eventueel naar binnen indringend vuil effectief naar buiten.

Figuur 3 toont een tweede uitvoeringsvoorbeeld. Deze inrichting omvat een as 19 die een binnencilinder 20 draagt. Deze werkt door middel van een axiaal-kogellager 21 samen met een buitencilinder 22. Het medium wordt in deze uitvoering door het kogellager 21 heen getransporteerd en bereikt een in de binnencilinder 20 aanwezig kanaal 22 dat aansluit op een boring 23 in de as 19, die op zijn beurt uitmondt op een mediumtransportkanaal 24 in de as 19.

Figuur 4 toont een derde uitvoeringsvoorbeeld. De constructie mag niet naar de omgeving toe lekken. Tevens moet het doordringen van vuil van buitenaf worden voorkomen. Daar een roterend element afgedicht moet worden onder condities van hoge glijsnelheden wordt gebruik gemaakt van de roterende asafdichting of "mechanical seal". De roterende asafdichting zal goed moeten functioneren bij elke druk in het medium. Aangezien een dergelijke druk bovendien van geval tot geval en onder omstandigheden sterk kan fluctueren is in de uitvoering volgens figuur 4 gekozen voor een "gecompenseerde" roterende asafdichting. Hierdoor wordt tevens de slijtage van de afdichting tot een minimum beperkt. De afdichtingsringen 25, 26 bezitten een L-, in deze uitvoering T-vorm. De verhouding van de verschillende afmetingen bepaalt de compensatie met betrekking tot de druk van het volgens de pijl 2 doorgevoerde medium. Het materiaal hangt van de toepassing af. Bijvoorbeeld kan hiervoor gehard gereedschapsstaal worden gebruikt. Het axiale binnenvlak van de kogellagers 10, 11 kan bijvoorbeeld kogellagersstaal AISI-52100 met een hardheid HRc van omstreeks 63 zijn. Beide contactoppervlakken worden gepolijst tot een CLA-ruwheidswaarde van 0,02/m. Indien de druk van het medium gering is kan gebruik worden gemaakt van bestaande afdichtringen, bijvoorbeeld van het type die in de handel verkrijgbaar zijn onder de handelsnaam Nilos. In dit verband wordt tevens alvast verwezen naar figuur 5. Veerelementen 27, 28 bevorderen door axiale aandrukking de afdichting. De radiale afdichting wordt bevorderd door twee O-ringen 29, 30. De inrichting volgens figuur 4 is door zijn constructie geschikt voor doorvoer van medium onder hoge druk.

Door het aantrekken van een aandrukbus 35 vindt door de wiggende samenwerking met een kunststof wig 36 vastklemming van de inrichting op de as 6 plaats.

Figuur 5 toont een inrichting die is ontworpen voor doorvoer van medium onder lagere druk. Hier is gebruik gemaakt van verende afdichtringen respectievelijk 31, 32 aan beide axiale zijden van het kogellager 10, en 33, 34 aan weerszijden van het kogellager 11.

Figuur 6 toont een schematisch aanzicht van een machine met een motoreenheid 37. Deze drijft via de as 6 tevens, via een haakse overbrenging 38 een tweede as 39 aan. De mediumleiding 7 zorgt voor de smering van de haakse overbrenging 38 en via een tweede inrichting volgens de uitvinding, die gemakshalve met 40 is aangeduid, wordt de getransporteerde smeerolie in omgekeerde richting ten opzichte van de hiervoor getoonde en besproken uitvoeringsvoorbeelden vanaf de roterende as 7 weer teruggevoerd naar een ten opzichte van met de motoreenheid 37 stationaire mediumleiding 41 om daar weer te worden opgenomen in een hydraulisch circuit met een voorraadvat 42 en een pomp 43. Aldus wordt de smeerolie in een gesloten circuit rondgepompt.

Claims (9)

1. Inrichting voor het afdichtend transporteren van medium, bijvoorbeeld smeerolie, van een bron naar een ten opzichte daarvan roterend beweegbaar ontvangststation, welke inrichting omvat: een bron voor het medium; en een wentellagereenheid, omvattende: ten minste één wentellager? middelen voor ontvangst vanaf de bron van het medium, doorvoer daarvan door de wentellagereenheid in althans ten dele radiale richting en toevoer van het medium naar het ontvangststat i on; en afdichtmiddelen.

2. Inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk dat wentellagereenheid omvat: een ten opzicht van de ontvangstmiddelen stationaire buitencilinder, die een mediumtoevoer bezit; en een samen met het ontvangststation roterend beweegbare binnencilinder, die via het ten minste ene wentellager met de buitencilinder gekoppeld is, met de buitencilinder en ten minste twee zich daartussen bevindende afdichtringen een doorvoerruimte voor het medium begrenst, en een ten opzichte van het ontvangststation stationaire mediumafvoer bezit.

3. Inrichting volgens conclusie 2 gekenmerkt door axiaal buiten het of elk wentellager geplaatste afdichtringen.

4. Inrichting volgens conclusie 3 gekenmerkt door één wentellager dat tevens als doorvoerruimte dienst doet.

5. Inrichting volgens conclusie 2 gekenmerkt door axiaal binnen het of elk wentellager geplaatste afdichtringen.

6. Inrichting volgens conclusie 1 gekenmerkt door twee met de binnencilinder verbonden, zich over de axiale einden van de wentellagereenheid heen uitstrekkende, en eventueel elk met een omgezette cilindrische wand tevens de randen daarvan afdekkende platen.

7. Inrichting volgens conclusie 2 gekenmerkt door de afdichting bevorderende, met de afdichtringen samenwerkende drukveermiddelen.

8. Inrichting volgens conclusie 7 met het kenmerk dat de drukveermiddelen in axiale richting werkzaam zijn.

9. Inrichting volgens conclusie 2 met het kenmerk dat een afdichtring als drukveerelement, bijvoorbeeld in de vorm van een schotelveer, is uitgevoerd.