NO166891B

NO166891B - Tetningsring for radialaksel.

Info

Publication number: NO166891B
Application number: NO851137A
Authority: NO
Inventors: Hans Forch; Wolfgang Schmitt
Original assignee: Freudenberg Carl
Priority date: 1984-11-08
Filing date: 1985-03-21
Publication date: 1991-06-03
Also published as: US4695063A; NO166891C; ES285918U; JPH0255671B2; ATE38274T1; ES285918Y; DE3440797C2; NO851137L; EP0183897A1; JPS61116174A; BR8502521A; DE3565883D1; DE3440797A1; EP0183897B1; MX162150A

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en tetningsring for radialaksel som omfatter en ringformet tetningsleppe av polymert materiale som ligger an mot akselen med en omløpende tetningslist, hydrodynamisk virkende tilbakeføringsribber på lavtrykkssiden av tetningslisten og et på innsiden sylindrisk begrenset, ringformet fremspring på den siden som vender mot det avtettende medium, samt en radiell avstand mellom innsiden av det ringformede fremspringet og akselen, hvor det ringformede fremspringet er bøyefast forbundet med tetningslisten, og hvor det fra Innsiden av det ringformede fremspringet stikker ut jevnt fordelte oppdemmingsribber med tilstrømningsflater for det avtettende mediet, hvor tilstrøm-ningsf låtene, betraktet loddrett på rotasjonsaksen for akselen, slutter seg til mantelflaten under en spiss vinkel, og den spisse vinkelen har en slik helning at det dannes en spalte som smalner av i rotasjonsretningen mellom tilstrøm-ningsf låtene og akselen.

En tetningsring for en radial aksel av den nevnte typen beskrives i US-PS 3 913 925. Tilstrømningsflåtene for oppdemmingsribbene slutter seg derved til rotasjonsaksen for den avtettende akselen under en spiss vinkel. Det avtettende medium skyves derved ved en dreining av den avtettende akselen stadig aksialt tilbake i retning av det avtettede rommet. Derved må det, før det forlater tetningsringen for radialakselen, overvinne en tetningslist, som ved aksel-stiUstand på samme måte som oppdemmingsribbene ligger an mot overflaten av den avtettede akselen. Forløpet forutsetter både en heving av ribbene og en heving av tetningslisten fra overflaten av den avtettede akselen. Dette utnyttes ved den nevnte utførelsen til, under normale driftsbetingelser, det vil si ved dreiende aksel, å oppnå en slitasjefri avtetning. En forutsetning for dette er riktignok at mellomrommene mellom oppdemmingsribbene er forbundet med rommet som inneholder det avtettede mediet ved hjelp av boringer som munner ut på lavtrykkssiden. Fremstillingen av slike boringer er teknisk omstendelig. De fordyrer tilsvarende tetnings-ringer for radialaksler på samme måte som fremstillingen av mellomrommene mellom oppdemmingsribbene med indre åpning utenfor boringen i radial retning.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å fremstille en tetningsring som utmerker seg ved minimal slitasje og god avtetning ved stillestående og dreiende aksel, og som lar seg fremstille til en vesentlig lavere pris enn den ovenfor nevnte utførelsen.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en tetningsring for radialaksel av den innledningsvis omtalte art, som er kjennetegnet ved at tilstrømningsflåtene, når de betraktes i akselens retning, har sin utstrekning parallelt med denne og er plane og at den radielle avstanden mellom innsiden av det ringformede fremspringet og akselen utgjør 0,1 til 0,5 mm.

Det område hvor oppdemmingsribbene er plassert og det området hvor tetningslisten er plassert må være bøyefast forbundet med hverandre. Denne betingelsen kan oppfylles ved en tilsvarende stor utlegning av tverrsnittet. Det nevnte samlede området kan eventuelt være forbundet ved hjelp av et membranformet overgangsstykke med det tilhørende huset for tetningsringen for radialakselen, hvorved det nevnte området på tross av en i seg selv relativt stiv utforming lett kan følge de radiale bevegelsene av den avtettende akselen.

Den radielle avstanden mellom innsiden av det ringformede fremspringet og akselen er relativt liten og utgjør 0,1 til 0,5 mm. De kapillarkreftene som finnes i disse smått dimensjonerte mellomrommene er tilstrekkelige til ved aksialstiUstand stadig å garantere en fullstendig oppfylling av mellomrommene med den avtettende mediet, f.eks. med smøreolje. Herved oppnås en god smøring av den dynamisk belastede avtetningssonen på tetningslisene. Dette er av stor betydning for å oppnå en gunstig slitasjestabilitet når stillstand og dreining av den avtettede akselen stadig veksler med hverandre.

Det smøremidlet som befinner seg i mellomrommene mellom oppdemmingsribbene ved akselstlllstand hefter samtidig til overflaten av den avtettende akselen, og blir ved hjelp av denne med tiltagende hastighet ført inn i den i dreieretning sammentreffende spalten mellom mantelflaten for akselen og tilstrømningsflåtene. Tilstrømningsflåtene er, som en bestanddel av oppdemmingsribbene, regelmessig fordelt langs omkretsen av tetningsleppen. Innpressingen av det avtettende mediet i spalten mellom tilstrømningsflåtene og den avtettende akselen bevirker derved en reduksjon av sammenpres-singen av tetningsleppen ved en økende dreiehastighet for akselen, og bevirker den ønskede hevingen av tetningsleppen som ønskes ved slitasjefri drift. Avtetningen beror deretter på rene dynamiske effekter, spesielt på den hydrodynamiske tilbakeføringen av lekkasjevæske ved hjelp av de på lavtrykkssiden av tetningslisten plasserte tilbakeførings-ribbene. Disse har ved akselstlllstand ingen tetnings-funksjon.

Ved en annen utførelse av foreliggende oppfinnelse innretter man seg slik at tilstrømningsf låtene, for å oppnå en retningsnøytral virkning, har ytterligere tilstrømningsflater plassert på baksiden av oppdemmingribbene som speilbilder av de førstnevnte. En slik utført tetning viser alltid en god virkning uavhengig av dreieretningen for den avtettende akselen. Dermed er den universelt anvendelig.

En eksempelvis utførelse av den tetningsring for radialaksel ifølge foreliggende oppfinnelse er vist i den vedlagte tegning.

Fig. 1 er et snitt gjennom en utførelsesform av oppfinnelsen; fig. 2 er et snitt gjennom utførelsesformen angitt i fig. 1.

Tetningsringen vist i fig. 1 har en ringformet tetningsleppe (3) som holdes i posisjon hvilende elastisk rundt en aksling S ved hjelp av to vinkelstilte ringer 1 og 2, som engasjerer tetningsringen og et hus omkring dette som på en væsketett måte sikres mot vridning. For elastisk forankring ender tetningsringen i området ved dens innerdiameter i retningen av det forseglede mediet (ikke vist), slik at når akselen ikke roterer vil en side av tetningsleppen (3) hvile over en betydelig lengde på overflaten av akselen. En tetningslist (5) som er et kontinuerlig bånd over den ene siden av tetningsleppen bevirker da statisk forsegling. For dette formålet er tetningslisten av vinkelformet konfigurasjon og står i sammenhengende kontakt med overflaten av akselen med dens kontinuerlige bånd. Hydrodynamisk virkende tilbake-før ingsribber (4) befinner seg på en side av tetningslisten (5). Et ringformet fremspring (6a) befinner seg på den andre siden av tetningslisten.

Det ringformede fremspringet, som befinner seg på siden av tetningslisten (5), rettet mot det forseglede mediet, har en sylindrisk indre overflate (6b) med en større Innerdiameter enn tetningslisten og hydrodynamisk virkende tilbakeførings-ribber, som skal befinne seg i radiell avstand fra akselen. Oppdemmingsribber (6) rager fra den sylindriske inneroverflaten og, følgelig, i retning av akselen. Som vist i fig. 2, danner inngangsoverflater (6c) av oppdemmingsribbene en spiss vinkel med overflaten av akselen og, følgelig, en stump vinkel med den sylindriske inneroverflaten (6b) som, som vist ved stiplede linjer i fig. 2, er i det vesentlige dekket av oppdemmingsribbene (6) i uniform avstand omkring dem, bortsett fra hulrommene mellom oppdemmingsribbene, og strekker seg parallelt med deres akse. Overflater (6d) i speilbilde dertil tilveiebringer en alternativ inngangs-overflate for retningsmessig uavhengighet med hensyn til den relative rotasjonen, strekker seg parallelt med disse. Dersom man så vender tilbake til fig. 1, finnes på den andre siden av tetningslisten (5), lengst borte fra forseglings-mediet, de hydrodynamisk virkende tilbakeføringsribbene (4). Disse er dannet ved hjelp av tre innskutte gjenger som, når akselen roterer, utøver en hydrodynamisk transportvirkning på lekkasje i retningen av det forseglede rommet.

Claims

1. Tetningsring for radialaksel som omfatter en ringformet tetningsleppe (3) av polymert materiale som ligger an mot akselen med en omløpende tetningslist (5), hydrodynamisk virkende tilbakeføringsribber (4) på lavtrykkssiden av tetningslisten og et på innsiden sylindrisk begrenset, ringformet fremspring på den siden som vender mot det avtettende medium, samt en radiell avstand mellom innsiden av det ringformede fremspringet og akselen, hvor det ringformede fremspringet er bøyefast forbundet med tetningslisten (5), og hvor det fra innsiden av det ringformede fremspringet stikker ut jevnt fordelte oppdemmingsribber (6) med tilstrømningsflater for det avtettende mediet, hvor tilstrømningsflåtene, betraktet loddrett på rotasjonsaksen for akselen, slutter seg til mantelflaten under en spiss vinkel, og den spisse vinkelen har en slik helning at det dannes en spalte som smalner av i rotasjonsretningen mellom tilstrømningsflåtene og akselen, karakterisert ved at tilstrømningsf låtene (6c, 6d), når de betraktes i akselens retning, har sin utstrekning parallelt med denne og er plane og at den radielle avstanden (7) mellom innsiden av det ringformede fremspringet og akselen utgjør 0,1 til 0,5 mm.

2. Tetningsring for radialaksel ifølge krav 1, karakterisert ved at tilstrømningsflåtene, for å oppnå en dreieretningsnøytral virkning, har ytterligere til-strømningsf later plassert som speilbilder på baksiden av oppdemmingsribbene (6).