NO147770B - Akselavtetning, saerlig for stevnroer. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en akselavtetning, særlig for stevnrør, med to aksialt i avstand anordnede akseltetninger og i ringrommet mellom disse anordnet pumpeinnretning, en inn i rinc-rommet gripende, faststående oppstyvningsvegg og foran og bak denne anordnede tilløps- hhv. returledning for flytende smøre- og kjølemiddel.

For kjøling av smøremidler for akseltetninger er det kjent forskjellige innretninger, ved hvilke det på radielt mot-liggende steder er anordnet hhv. et tilløp og et avløp for flytende smøremiddel, f.eks. olje, hvilke tilløp og avløp står i forbindelse med en trykkbeholder. Ved akselens rotasjon blir smøremidlet trykket inn i avløpsledningen, av-kjøles i beholderen ved hjelp av egnede kjøleinnretninger,

og den avkjølte olje går så tilbake til tetningen gjennom tilløpsledningen.

Ved modifisert utførelse er det mulig å anordne en egen oljepumpe, f.eks. ved stevnrørtetninger. Denne oljepumpen betyr imidlertid en komplisering av anlegget. Ved en kjent utførelse av slike tetninger anordnes oljerommet eksentrisk i forhold til akselen, og ved den derved tilveiebrakte kile-virkning blir ojen tilført en trykkbeholder og ført ut igjen av denne, idet innløp og utløp er anordnet med den mellom-liggende vinkel på ca. 30° med hensyn på akselens sentrum-linje. Denne utførelsen er imidlertid forholdsvis ømfint-

lig, og ved forskyvninger av akselen kan det oppstå forstyr-relser. I praksis har det vist seg at det til tross for slike innretninger hvormed det oppnås en sirkulasjon av flytende smøremiddel, likevel forekommer avleiringer av smøremiddel-rester på tetningsringene, slik at nettopp disse mest ut-satte steder får en uønsket temperaturøkning og dermed under-kastes en rask nedslitning.

Hensikten med oppfinnelsen er å oppnå en forbedret sirkulasjon av smøremidlet i vingrommet mellom to aksialt i avstand anordnede akseltetninger, med bedret bortføring av smøre-

rester og smusspartikler.

Med utgangspunkt i en akselavtetning som nevnt innlednings-vis, og særlig beregnet for stevnrør, foreslås det ifølge oppfinnelsen å benytte leppetetninger som akseltetninger, og at pumpeinnretningen skal innbefatte minst en i radialretningen ettergivende, i begge dreieretninger virkende og glidbart mot akselen, hhv. hylsen hvilende oppstuvingsvegg, idet ved flere oppstuvingsvegger disse er fordelt over ringromomkretsen.

Den ettergivende oppbygging gjør at det oppnås en særlig gunstig utførelse for stevnrør, hvor akselforskyvninger kan opptre. Det oppnås dessuten en konstruksjon som egner seg for begge dreieretninger.

Akselavtetningen ifølge oppfinnelsen kan realiseres i flere ulike utførelser, som er definert i underkravene.

Oppfinnelsen skal forklare nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 skjematisk viser en innretning ifølge oppfinnelsen i

forbindelse med en kjøleinnretning,

fig. 2-4 viser delsnitt av respektive oppstuvingsvegger med tilhørende tilløps- og avløpsledninger for smøre-midlet,

fig. 5-10 viser skjematisk utførelsesformer av oppstuvingsvegger ifølge oppfinnelsen, sett i grunnriss.

Fig. 11 viser skjematisk et tverrsnitt gjennom en akseltetning med flere rundt omkretsen til akselen for-delte oppstuvingsvegger.

I fig. 1 er en aksel betegnet med 5, og den er omgitt av et smøremiddelrom 6. En oppstuvingsvegg 7 hviler på akselen 5. På den ene siden av oppstuvingsveggen er det en tilløps-ledning 8, og på den annen side er det en avløpsledning 9. Disse ledningene står i forbindelse med en egnet kjøleinn-retning 10. Av fig. 1 ser man videre at oppstuvingsveggen 7 kan være direkte forbundet med kjøleinnretningen 10 gjennom en ledning 11, for avledning av luft som ofte samler seg i rommet mellom de to tetningsringene.

Ved den i fig. 2 viste utførelsesform er en oppstuvingsvegg 13 anordnet i en bærer 12. Ombøyningselementet har form av et flateelement og er avsmalnet litt ved sin ene ende hvormed den ligger an mot omkretsen til akselen 5. I bæreren 12 er det videre plass i et rom 14 for en kjær som virker på oppstuvingsveggen 13. Fjæren 15 er innstillbar ved hjelp av en gjengekappe 15a. Oppstuvingsveggen 13 er forsynt med en boring som står i forbindelse med en ledning, (f.eks. ledningen 11 i fig. 1).

Foran og bak oppstuvingsveggen -13 er det i bæreren 12 anordnet hhv. en boring 17 og en boring 18. Alt etter akselens 5 rotasjonsretning virker boringen 17 eller boringen 18 som tilløp hhv. avløp. Gjennom disse boringene står smørerommene i forbindelse med kjøleinnretningen 19, ved hjelp av ledningene 8 og 9 i fig. 1.

Ved den i fig. 3 viste utførelsesform er oppstuvingsveggen utformet som et flateelement 20 som står skrått i forhold til en radius for akselen 5. Flateelementet 20 er ved hjelp av et hengsel 21 opplagret i en bæredel 22 i bæreren 12. Alt etter akselens 5 rotasjonsretning kan flateelementet 20 stå

i den mot høyre rettede eller i den mot venstre rettede stilling, som antydet med henvisningstallet 20'. Flatelementet 20 er som nevnt hengselopphengt slik at det kan svinges.

Også her kan det være en boring 23 for bortføring av luft eller lignende.

Fig. 4 viser en litt annen utførelsesform, idet oppstuvingsveggen her er utformet som et elastisk dobbeltelement 24, 25 hvis armer strekker seg i en vinkel i forhold til en radius

for akselen 5. Armene 24, 25 er festet i en holder 26 som er anordnet i en utspring 27 i bæreren 12. Ved denne utførelsen er det ikke nødvendig å vippe eller svinge oppstuvingsveggen ved endring av rotasjonsretningen for akselen, idet enten armen 24 eller armen 25 vil virke som oppstuvingsvegg.

Oppstuvingsveggene er fordelaktig fremstilt av et elastisk material. For fastholding av oppstuvingsveggene kan det, slik det særlig går frem av fig. 3 og 4, være anordnet vulster 28, 29 som fastlegger oppstuvingsveggens stilling i bæreren 12. Også ved de i fig. 3 og 4 viste utførelsesformer kan, om nød-vendig, ekstra fjærer benyttes for å trykke oppstuvingsveggen mot akselen.

I oppstuvingsveggen kan det være en eller flere (ikke vist) åpninger, spor, slisser el.lign. for delvis gjennomstrømming av smøremiddel, og disse utsparinger eller spor kan også være innarbeidet i den ende av oppstuvingsveggen som hviler mot akselen 5.

Ved den i fig. 5 viste utførelsesform er en oppstuvingsvegg 30 anordnet mellom to skjematisk antydede tetningsringer 31

og 32. Oppstuvingsveggen har i tverrsnitt omtrent form av en sekskant, og dens sidevegger har en avstand fra tetningsringene 31 og 32. I denne figuren er det med piler antydet hvor-dan- smøremidlet sirkulerer.

I fig. 6 har oppstuvingsveggen 33 i tverrsnitt form av et parallellogram, og også her er strømningen antydet med piler.

I fig. 7 har oppstuvingsveggen 34 omtrent sirkelformet tverr-

snitt og strømningsforholdene er antydet med piler.

I fig. 8 er det anordnet to oppstuvingsvegger 35 og 36. Disse har i tverrsnitt omtrent trekantform. Strømningsforholdene er også her antydet med pilene. En side på hver oppstuvingsvegg 35 og 36 er anordnet i en avstand fra de skjematisk antydede tetningsringer 31 og 32.

Ved den i fig. 9 viste utførelsesform har de to oppstuvingsvegger 37 og 38 i tverrsnitt form av firkanter. Disse fir-kantene står i vinkel til hverandre og i vinkel til smøre-middelrommets akse. Strømningsforholdene er antydet med pilene .

I fig. 10 har de to oppstuvingsveggger 39 og 40 i tverrsnitt form av en halvsirkel. Det kan imidlertid også benyttes andre bueformede utførelser. Ved disse utførelsesformer blir det av akselens 5 rotasjon medtatte smøremiddel delvis oppstuvet og delvis avbøyet, slik at man oppnår en tilsiktet påskynnet bortføring av smøremiddelrester og smusspartikler.

Oppstuvingsveggene kan i tverrsnitt avsmalne konisk oppover. De i fig. 5-10 viste utførelsesformer av oppstuvingsvegger kan være fastholdt i tetningsringbærerne på samme måte som antydet i fig. 2-4.

Med den i fig. 11 viste utførelsesform er det på akselen 5 satt en hylse 4 1, og mellom bæreren 12 for tetningsringene forefinnes det et ringformet smøremiddelrom 42. Som det går frem av tegningen er det over omkretsen til hylsen 41 anordnet flere oppstuvingsvegger 43. Disse kan være utformet som vist i fig. 2-10. Oppstuvingsveggene eller en del av oppstuvingsveggene kan være tilordnet tilløps- og avløpsledninger for smøremidlet, for å føre smøremidlet til en kjøleinnret-ning, slik det er vist skjematisk i fig. 1.

Bredden til oppstuvingsveggen eller oppstuvingsveggene i en akseltetning velges hensiktsmessig slik at oppstuvingsveggens endesider strekker seg nært frem til tetningsringene, hhv. nært frem til leppene når tetningsringene er leppetetnings-ringer.

Ved en dreiebevegelse av akselen 5 i den ene eller andre ret-ning vil akselen 5, hhv. hylsen 41 ta med seg en bestemt meng-de flytende smøremiddel (olje). Dette smøremiddel avbøyes når det treffer oppstuvingsveggen eller oppstuvingsveggene, og settes i en hvirvelbevegelse, slik at en del av smøremiddel-mengden eventuelt føres til kjøleretningen lo gjennom boringen 17, hhv. 18 og ledningen 8, hhv. 9, og derfra går tilbake til smøremiddelrommet mellom de to tetningsringer.

Levetidens forlengelse er bl.a. avhengig av en skikkelig smøring av tetningsleppene. Oljerester og fremmedlegemer som avleirer seg under tetningsleppene vil påvirke tetningsfunk-sjonen. En sterkere slitasje av tetningsringene og av kromstål-hylsen, hhv. akselen vil være følgen av dette. Oljerester skyldes økede driftstemperatur. Smusspartikler er årsaken til en ytterligere temperaturøkning.

Det er altså viktig stadig å bytte ut smøremidlet i området ved tetningsringene, slik at eventuelle rester og smusspartikler under tetningsleppene kan fjernes. Dette oppnår man ved oppfinnelsen. Ved en avbøyning og hvirvling av den med akselen forholdsvis hylsen omløpende smøremiddelstrøm har man sikret en stadig utbytting av smøremiddel mellom de to tetningsringer. Avbøyningen og hvirvlingen skjer i et lukket, ringformet kammer.

Ved anordningen av oppstuvingsveggene vil det, særlig i de deler som er nærliggende en tetningsring, tilveiebringes en viss akselering av det av akselen, hhv. hylsen medtatte smøremiddel, og nettopp på disse steder vil derfor smøremidlet, f.eks. olje, føres hurtigere vekk, slik at man her får en særlig virkningsfull renseeffekt. På denne måten får man en skikkelig smøring av tetningsringene slik at disse renses på en skikkelig måte på de steder hvor den største friksjon forefinnes. Ved at smusspartikler føres bort og ved at tetningsleppene får en bedre kjøling, oppnås en lengre levetid.

De spesielle fordeler ved innretningen ifølge oppfinnelsen ligger særlig i at det er tilveiebrakt en meget enkel konstruksjon som muliggjør en skikkelig rengjøring av tetningsringene og en påskynnet bortføring av smusspartikler fra området ved tetningsleppene.

En innretning ifølge oppfinnelsen har videre den fordel at den uten vanskeligheter og uten særlige omkostninger kan bygges inn i allerede forhåndenværende tetninger.

Claims (17)

1. Akselavtetning, særlig for stevnrør, med to aksialt i avstand anordnede akseltetninger og i ringrommet mellom disse anordnet pumpeinnretning, en inn i ringrommet gripende, faststående oppstuvingsvegg og foran og bak denne anordnede tilløps- hhv. returledning for flytende smøre- og kjølemiddel, karakterisert ved at akseltetningen er leppetetninger, og at pumpeinnretningen innbefatter minst en i radialretningen ettergivende, i begge dreieretninger virkende og glidbart mot akselen, hhv. hylsen hvilende oppstuvingsvegg, idet ved flere oppstuvingsvegger disser er fordelt over ringromomkretsen.

2. Akselavtetning ifølge krav 1, karakterisert ved at oppstuvingsveggene trykkes med fjærkraft mot akselen eller akselhylsen.

3. Akselavtetning ifølge krav 2, karakterisert ved at fjærkraften er innstillbar.

4. Akselavtetning ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at oppstuvingsveggene har gjennom-løp for deigjennomstrømning av det flytende smøre- og kjøle-middel .

5. Akselavtetning ifølge krav 4, karakterisert ved at gjennomløpene er utformet som spor i de på akselen eller akselhylsen hvilende ender av oppstuvingsveggene.

6. Akselavtetning ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at oppstuvingsveggene er innstill-bare i radialretningen.

7. Akselavtetning ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at oppstuvingsveggen er anordnet i vinkel til en radius for akselen eller hylsen.

8. Akselavtetning ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at oppstuvingsveggen i tverrsnitt er utformet med armer som er rettet fra hverandre og danner en vinkel med en akselradius.

9. Akselavtetning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at oppstuvingsveggen i omkrets har sekskantform eller er utformet med seks hjørner.

10. Akselavtetning ifølge et av kravene 1-8, karakterisert ved at oppstuvingsveggen i omkrets-snittet har parallellogramform.

11. Akselavtetning ifølge et av kravene 1-8, karakterisert ved at oppstuvingsveggen i omkretssnitt har sirkelform eller ovalform.

12. Akselavtetning ifølge et av kravene 1-8, karakterisert ved at oppstuvingsveggen består av minst to i avstand fra hverandre anordnede delelementer med trekantform i omkretssnitt.

13. Akselavtetning ifølge et av kravenel-8, karakterisert ved at oppstuvingsveggen består av minst to i en avstand fra hverandre anordnede delelementer med rett-vinklet omkretssnitt, hvilke delelementer kan være anordnet i vinkel i forhold til hverandre.

14. Akselavtetning ifølge et av kravene 1-8, karakterisert ved at oppstuvingsveggen består av minst to i avstand fra hverandre anordnede delelementer med omtrent halvsirkelformet omkretssnitt.

15. Akselavtetning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at en eller flere opp stuvingsvegger selv gjennom en ledning er forbundet med en kjøleinnretning.

16. Akselavtetning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det på begge sider av oppstuvingsveggen er anordnet boringer for det flytende smøremiddel, hvilke boringer er i forbindelse med en kjøle-innretning .

17. Akselavtetning ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at oppstuvingsveggen nedenfra og oppover har avsmalende tverrsnitt.