NO168495B - Tetning. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en tetning mellom en første byggedel og en andre byggedel, som angitt i krav l's innledning.

En slik tetning er kjent fra US-PS 4.361.333. Det benyttes der bare et ringspor i hver av de to sidevegger i huset. For å få en kantingssikker føring av baererringen i ringsporet og for å oppnå en noenlunde jevn flatepressing av tetningsringen mot glidebanen, til tross for kraftoverføringen som bare skjer i fire punkter, er det ved denne kjente utførelse nødvendig å ha en stiv bærerring. Videre anses det nødvendig å ha en relativ stor klaring mellom ringsporets radielt ytre og indre begrensningsvegger og bærerringens ytre og indre omkretsflater, for å sikre aksial bevegelighet under hensyntagen til den uunngåelige deformasjon. Denne klaring anses også å være nødvendig for at tetningsringen og således også baererringen i tillegg til ringsklvens aksialforskyv-ninger, som skjer relativt huset, også i begrenset grad skal kunne oppta tumlebevegelser som ringskiven utfører. En slik klaring gir nødvendigvis en lekkasjemulighet for mediet som det skal avtettes for. En ulempe er dessuten at baererringen som følge av sin stivhet ikke kan tilpasse seg temperatur-betingede bølgekast i ringskiven, dvs. avvikelser av ringskivens glidebane relativt en plan flate. Disse vrid-ninger eller kast må således opptas av tetningsringens relativt begrensede elastisitet, og som følge herav vil man få ulik flatepressing og lekkasje i tetningsspaltområdet. Faststof fpartikler i mediet som det tettes for, vil kunne hindre bærerringens bevegelighet i ringsporet, og det foreligger bare et relativt kort avsnitt, i aksialretningen, av tetningsringen til rådighet for slitasje.

Ved annen slik kjent aksial glideringtetning (US-PS 2.672.357) består den første byggedel av en aksel mens den andre byggedel består av en eksempelvis til et pumpehus hørende avslutningsplate, hvorfra et rørstykke som omgir akselen med liten klaring, rager ut. Huset i denne tetning har et langstrakt rørformet sentralt avsnitt med en sylindrisk indre omkretsflate, en ringformet første sidevegg, som omgir rørstykket med liten radiell klaring og er fastholdt på avslutningsplaten ved hjelp av en not- og fjærforbindelse, og en ringformet andre sidevegg, som ved sin radielt sett indre ende har en inn i huset ragende, rørformet ansats hvis ytre omkretsflate er sylindrisk. Mot hver av ringskivens to glidebaner ligger det an en tetningsring. Hver tetningsring er utformet som en massiv glidering som ligger an mot ringskiven med sin glideflate.

Den første av disse glideringer er ved sin ytre omkrets lagret i det sentrale avsnitts indre omkretsflate, er dreiesikret ved hjelp av en stift- og notforbindelse og avstøtter seg med sin fra glideflaten vendte bunnflate via en sekundæretetning og uten fjærvirkning mot husets første sidevegg. Den første gliderings indre omkrets er avtettet mot rørstykkets med en O-ring. Denne O-ring virker som radielt lagringselement for hele tetningen.

Den andre glidering avstøtter seg med flere fjærer mot den andre sideveggs innerflate og er utformet som et ringstempel. Dette ringstempel er på avtettet og forskyvbar måte lagret i en ringsylinder som dannes av en del av det sentrale avsnitt, den andre sidevegg og dens rørformede ansats. Denne stempel-sylinder-anordning påvirkes av et væsketrykk, som under-støtter fjærenes trykkpåvirkning.

Den kjente tetning kan riktignok i begrenset utstrekning oppta aksiale, radielle og også vinkelforskyvninger mellom akselen og avsluitningsplaten, dvs. mellom den første og andre byggedel, med bibehold av tetnlngsvirkningen, men den kan ikke anvendes i de tilfeller hvor det i tillegg til høye temperaturer også forekommer store forskyvninger av samtlige av de nevnte kategorier, eller når den i tetningen anvendte, med glidebaner forsynte ringskive deformeres. Slike anvend-elsestilfeller har man eksempelvis når den første byggedel er et dreierør i en dreierørovn og den andre byggedel dannes av ovnens brennerhode.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en tetning som kan anvendes ved høye temperaturer og som vil gi en pålitelig avtetning mellom to byggedeler også i de tilfeller når disse har store dimensjoner og under drift er utsatt for vekslende aksiale, radielle og vinkelforskyvninger og/eller når glidebanene som følge av bølger i ringskiven ikke lenger er helt plane.

Dette oppnås med en tetning ifølge oppfinnelsen, som nevnt innledningsvis i krav 1 og med de der i karakteristikken angitte kjennetegn.

Ved en slik utforming kan tetningshuset praktisk talt uhindret følge ringskivens aksiale og vinkelforskyvninger, bare begrenset av utformingen av dreiemomentoverføringen fra den andre byggedel til huset, hvorunder tetningsringene i hovedsaken vil være frigjort med hensyn til styringsfunksjon-er. Den elastiske ettergivende utforming av tetningsringene i forbindelse med de elastisk bøybare bærerringer medfører at tetningsringenes tetningsflater kan tilpasse seg bølgefor-kastninger i glidebanene, slik at man i forbindelse med den dobbelte/flerdobbelte anordning av tetningsringer oppnår en sikker avtetning av begge byggedeler under alle driftsfor-hold.

Ytterligere trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil gå frem av de uselvstendige krav og av den etterfølgende beskrivelse av utførelseseksempler av oppfinnelsen, under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom den øvre del av en

første utførelsesform av tetningen, og

fig.2 viser et lengdesnitt gjennom den øvre del av en andre utførelsesform av tetningen.

Den i fig. 1 viste tetning (på samme måte som den i fig. 2) er beregnet til å gi avtetning mellom en av dreierøret i en dreierørovn dannet, om sin dreieakse (lengdeakse) la roterende, første byggedel 1 relativt en av et brennerhode dannet stasjonær andre byggedel.

Tetningen består i hovedsaken av en på den første byggedel 1 festet ringskive 3, et hus 4, som totalt inneholder seks med ringskiven samvirkende tetningsringer 5, en på den andre byggedel 2 fast festet mellombærer 6, en på huset 4 mot mellombæreren avtettende kompensator 7 og en styring, hvormed huset er holdt dreiefast på mellombæreren, men med mulighet for forskyvning 1 dreieaksens la retning. Denne styring dannes av flere styreboringer 8 i huset.I hver slik styreboring går det en på mellombæreren 6 og derved på den andre byggedel 2 fast anordnet bolt 9, hvis akse går parallelt med dreieaksen la.

På begge sine aksiale endesider har ringskiven 3 for tetningsringene 5 bestemte glidebaner 3a. Disse glidebaner ligger i plan loddrett på dreieaksen la. Ringskiven 3 har et radielt sett indre røravsnitt 3c som ved hjelp av ikke viste skruer er festet til yttersiden av en forsterkningsbandasje lb. Denne forsterkningsbandasje er sveiset fast på ytterom-kretsen til den første byggedel 1. Ringskiven 3 er for lettere montering delt med trinnformede skillefuger som ligger i det minste tilnærmet i plan gjennom dreieaksen la, og ringskiven blir således først på monteringsstedet samlet til en enhet (ved hjelp av ikke viste skruer).

Huset 4 er utformet som en i tverrsnitt U-formet ring og griper med en viss klaring om ringskiven 3. Huset har to sidevegger 4a,4b. Hver av disse går ut 1 fra et sentralt avsnitt 4c. Hver sidevegg 4a, 4b har i sin innerflate tre konsentrisk om dreieaksen la anordnede ringspor 4d. Disse ringspor er åpne i retning av dreieaksen la, mot den respektive glidebane 3a på ringskiven. Fra bunnen i ringsporene 4d går det boringer 13 ut til sideveggenes ytterflater. Boringene er gjenget i de respektive til ytterflatene hosliggende boringsavsnitt. Huset er delt ved hjelp av en første skillefuge som ligger i et relativt dreieaksen la loddrett plan og går gjennom det sentrale avsnitt 4a, og er videre delt ved hjelp av andre skillefuger (ikke vist) som ligger plan gjennom dreieaksen la. For å lette monteringen blir i det minste de med den andre skillefuge dannede husdeler satt sammen på tett måte på monteringsstedet, idet delene sveises sammen eller forbindes med hverandre ved hjelp av skrueforbindelser.

Tetningsringene 5 har rettvinklet tverrsnitt og består av et elastisk ettergivende tetningsmateriale, fortrinnsvis formede, endeløse strenger av fiberlignende tegningsmater-iale. Hver tetningsring 5 er slik innsatt i et ringspor 4d at den med en del av sin aksiale utstrekning rager ut fra sideveggens 4a,4b innerflate og med sin glideflate 5a ligger an mot glidebanen 3a på ringskiven 3. Tetningsringens andre del ligger med sine radielt sett ytre og indre omkretsflater 5c,5d tettende an mot de radielt sett ytre henholdsvis indre begrensningsflater 4e,4f, men er forskyvbar i dreieaksens la retning.

Før monteringen av tetningsringene 5 legges en baererring 11 inn i hvert ringspor 4d. Denne baererring har en i det minste liten klaring mot de radielt sett ytre og indre begrensningsflater 4e,4f. Baererringen 11 er av et slikt materiale og er gitt en slik tverrsnittsform at den på elastisk måte kan tilpasse seg langtrukne forkastninger i ringskiven (dvs. slike forkastninger hvis bølgelengde er større enn avstanden mellom to fjærer 12), men har på den annen side en så stor stivhet at tetningsringens glideflate 5a, under hensyntagen til tetningsringens 5 elastisitet, kan presses med et flatetrykk på minst 0,1 N/mm mot glidebanen 3a selv på et midt mellom to fjærer liggende sted.

I de fra bunnen av ringsporene 4d utgående boringer 13 er det innsatt skruefjærer 12. Hver slik skruefjær avstøtter seg mot baererringen 11 og mot en trykkskrue 13a. Fjærene vil gi tetningsringen 5 en forspenning i retning mot glidebanen 3a. Skruene 13a kan skrus inn og ut for innstilling av trykk-kraften.

I det minste mellom to med hensyn på lekkeasjeretningen hosliggende ringspor 4d i en sidevegg 4a,4b er det anordnet en tilførselsboring 14 hvorigjennom et smøremiddel eller et sperremedium kan tilføres det av disse to tetningsringer begrensede ringrom.

I husets 4 sentrale avsnitt 4c er det flere styreboringer 8. Disse er jevnt fordelt rundt omkretsen. På sideveggen 4 er det ved hjelp av ikke viste skruer festet et som en vinkelring utformet ringlegeme 16. Dette ringlegemes radielt sett ytre sylindriske omkretsflate har en diameter som er større enn husets 4 ytterdiameter. Ringlegemet 16 er i området ved styreboringene 8 forsynt med åpninger for bolter 9. Disse åpninger er lukket med påsveisede sylindriske kapper 17.

Den på den andre byggedel 2 festede mellombærer 6 har et mot huset 4 vendt ringskiveformet steg 6a som ved sine radielt sett ytre og indre kanter har i retning fra huset 4 utragende, ringformede ansatser 6b,6c. Sistnevnte ansats fort-setter videre i et ringskiveformet steg 6d som ved hjelp av ikke viste skruer er festet til den andre byggedel 2 under mellomlegg av en tetningsskive. Steget 6a har boringer som flukter med styreboringene 8. I disse boringer er det satt inn bolter 9 som er festet ved hjelp av en respektiv krave og mutter. Boltenes 9 respektive andre, sylindrisk utformede ender går gjennom styreboringene 8. På denne måten kan huset 4 forskyve seg i retning av dreieaksen la relativt mellombæreren 6 og dermed relativt den andre byggedel 2, men kan ikke dreie seg relativt mellombæreren henholdsvis den andre byggedel.

Kompensatoren 7 er festet til ringlegemets 16 ytre sylindriske omkretsflate og til ansatsens 6b ytre sylindriske omkretsflate. Kompensatoren 7 fastholdes ved hjelp av bånd 18a,18b. Like under kompensatoren 7 og innspent sammen med denne, er det anordnet en første hjelpetetning. Denne består av to tynnveggede røravsnitt 19a,19b. Disse røavsnitt har tilnærmet lik diameter og overlapper hverandre med sine fra innspenningsstedene vendte frie ender. En andre hjelpetetning med i prinsippet samme konstruktive utførelse, med røravsnitt 20a,20b, er festet til sideveggens 4b radielt sett indre omkrets henholdsvis til mellombærerens 6 ringformede ansats 6c. Hjelpetetningenes overlappende ender kan ligge glidende an mot hverandre, eller det kan forefinnes en minimal spalte mellom dem. De to hjelpetetninger begrenser et ringkammer 21. Dette kan gjennom en ledning 22 forsynes med et sperremedium som fortrinnsvis har et lite overtrykk relativt det medium som tetningen avtetter mot.

I den andre utførelsesform av oppfinnelsen, som er vist i fig. 2, er komponenter som har en utførelse eller en tilsvarende funksjon som i det første utførelseseksempel, forsynt med de samme henvisningstall (eventuelt med tillegg av et indeksmerke). En del av den foran gitte forklaring gjelder derfor tilsvarende for dette andre utførelses-eksempel .

Ringskiven 3' er ved hjelp av skruer festet til en vinkelring 3'c, med mellomlegg av en tetningsring. Vinkelringen 3'c er fastsveiset til den første byggedel 1'. Rundt ringskivens ytre omkretsflate 3'b er det i like avstander anordnet flere styreruller 23 hvis dreieakser går gjennom den første byggedels 1' dreieakse la og står loddrett på denne. Styrerullene har en diameter som er større enn ringskivens 3' aksiale tykkelse, men er noe mindre enn avstanden mellom innerflatene på sideveggene 3'a,3'b. Styrerullene 23 medfører at huset 4' kan følge ringskivens 3' aksiale bevegelser og vinkelbevegelser, slik at tetningsringene 5 ikke behøver oppta slike styrekrefter og derfor bare ved hjelp av aksial-bevegelse i de respektive ringspor 4d behøver oppta mindre bølger i ringskiven, henholdsvis bare etterstiller seg aksialt for utligning av slitasje. Klaringen mellom styrerullene 23 og innerflatene på sideveggene sikrer at ringskiven 3' ikke fastklemmer seg i huset 4' dersom ringskiven under drift skulle få et kast, dvs. miste sin plane form.

På den til den andre byggedel 2<*> hosllggende sidevegg 4'b er det ved den radielt sett indre omkrets fastsveiset et som en vinkelring utformet ringlegeme 16'. På den andre byggedel 2' er det fastsveiset en likeledes som en vinkelring utformet ansats 6'b. På de med samme diameter utførte ytre omkretsflater på ringlegemet 16' og ansatsen 6'b er de to endene til kompensatoren 7' festet med bånd 18'a, 18'b og skruer. Ved denne utførelse er samtlige skruer 13a tilgjengelige også under drift for innstilling av kraften til fjærene 12, uten at det er nødvendig å fjerne kompensatoren 7'.

Fra den stasjonære andre byggedel 2' går det ut to bolter 9. Disse rager ut over det sentrale avsnitt 4'c. En løperulle 24 ligger an mot den i den første byggedels 1' dreieretning foranliggende flate på hver bolt 9. Løperullen er dreibart anordnet på en tapp og er forskyvbart lagret i tappens akseretning. Tappen er festet til huset 4'. Tappeaksene ligger i et felles, av dreieaksen la loddrett gjennomtrengt plan. Videre ligger hver akse i et plan parallelt med dreieaksen la, hvilket plan fortrinnsvis har en avstand til dreieaksen svarende til tilnærmet halve løperullediameteren (dvs. at de i fig. 2 viste løperuller og tilhørende tapper befinner seg over papirplanet).

Over huset 4' er det anordnet et stasjonært, dvs. fast med den andre byggedel 2' forbundet bærestativ 25. Dette har en relativt dreieaksen la parallell føring for en sleide 26. Huset 4' er opphengt i denne sleide 26 ved hjelp av et oppheng 27. Huset 4' hindres i å dreie seg relativt den andre byggedel 2' som følge av anordningen og utformingen av komponentene 9 og 24-27, men kan praktisk talt uhindret følge ringskivens 3' aksialbevegelser og tomlebevegelser.

Claims (12)

1. Tetning mellom en første byggedel (1;1<*>) og en andre byggedel (2;2'), hvilke byggedeler relativt hverandre utfører en dreie- eller svingebevegelse om en dreieakse (la), innbe-fattende en på den første byggedel (1;1') avtettet, aksialt ufor-skyvbart og dreiefast anordnet, radielt utragende ringskive (3;3'), hvilken ringskive på hver av sine aksiale endesider har en ringformet, i et relativt dreieaksen (la) loddrett plan liggende glidebane (3a), og et på den andre byggedel (2;2') aksialt forskyvbart og dreiefast fastholdt, med denne byggedel ved hjelp av en kompensator (7) tett forbundet hus (4;4'), hvilket hus har et i hovedsaken U-formet tverrsnitt, er åpent radielt innover og består av to husdeler, som i området til et i en radiell avstand fra ringskivens (3;3') ytre omkretsflate (3b) plassert sentralt avsnitt (4c;4'c) er ubevegelig og tett forbundne med hverandre og ut fra dette avsnitt danner radielt innovergående sidevegger (4a,4b;4'a,4'b ) som griper om ringskivens glidebane (3a) med en klaring, idet det i hver av de 1 hovedsaken parallelt med ringskiven (3;3') forløpende innerflater på sideveggene (4a,4b;4'a,4'b ) er utformet ringspor (4d), koaksialt med dreieaksen (la) og med i hovedsaken sylindrisk utformede, radielt ytre og indre begrensningsflater (4e,4f), hvorhos det i hvert ringspor (4d) er anordnet en i tverr-snittet hovedsakelig rettvinklet tetningsring (5) av et elastisk ettergivende tetningsmateriale som med en del av sin aksiale utstrekning er forskyvbart og dreiefast lagret i retning av dreieaksen (la) og med en ytterligere del av sin aksiale utstrekning rager ut over sideveggens (4a,4b; 4'a,4'b) innerflate og ligger an mot glidebanen (3a) med en glideflate ,(5a), og det i ringsporet (4d) er anordnet en bærering (11) som er lagret forskyvbart i retning av dreieaksen (la), idet baereringen på sin ene side ligger an mot den fra glideflaten (5a) vendte bunnflate (5) på tetningringen (5) og på sin andre side ligger an mot fjærer (12), som avstøtter seg mot en av sideveggen (4a,4b;4'a,4'b) båret del og presser tetningsringene (5) mot glidebanene, karakterisert ved at det i hver innerflate på en sidevegg (4a,4b;4'a,4'b) er utformet minst to innbyrdes konsentrisk anordnede ringspor (4d), hvori det er anordnet tetningsringer (5), at tetningsringene (5) ligger tettende an mot de radielt ytre og indre begrensningsflater (4e,4f) i ringsporene (4d), og at bæreringen (11) er elastisk bøybar.

2. Tetning ifølge krav 1, karakterisert ved boringer (13) anordnet i innbyrdes like avstander for opptak av de som skruefjærer utformede fjærer (12), hvilke boringer strekker seg fra bunnen i et respektivt ringspor (4d) og til sideveggens (4a,4b;4'a,4'b) ytterside, og ved at i det minste de til yttersidene hosliggende avsnitt av boringene (13) er forsynt med innergjenger for samvirke med trykkskruer (13a), hvis innskruingsdybde vil bestemme de av fjærene (12) mot bæreringen (11) og tetningsringen (5) utøvede trykkrefter.

3. Tetning ifølge krav 1,karakterisert ved at tetningsringens (5) glideflate (5a) på et midt mellom to fjærer (12) plassert sted ligger an mot glidebanen (3a) med et flatetrykk på minst 0,1 N/mm2 .

4 . Tetning ifølge krav 1,karakterisert ved at i ringskivens (3') ytre omkretsflate (3'b) er det lagret flere styreruller (23) i innbyrdes like avstander, idet styrerullenes løpeakser står loddrett på dreieaksen (la) i den aksiale midte mellom glidebanene (3a), hvilke styrerull-ers diameter er litt mindre enn avstanden mellom husets sideveggers (4'a, 4'b) innerflater.

5. Tetning ifølge krav 1,karakterisert ved at huset (4;4'), ringskiven (3;3') og baererringen (11) er delt i omkretsretningen og er forbundet til hverandre ved hjelp av sveise- eller skrueforbindelser.

6. Tetning ifølge krav 1,karakterisert ved at det på den andre byggedel (2) er festet minst en bolt (9) med en relativt dreieaksen (la) parallell føringsflate, og at et føringselement som bæres av huset (4), er forskyvbart langs denne føringsflate, og dannes av en styreboring (8) som går gjennom husets (4) sentrale del (4c) som forbinder sideveggene (4a,4b) med hverandre og omgir den som sylindrisk glideflate utformede styreflate på bolten (9) med liten radiell klaring, og ved at styreboringen ved sin relativt boltens frie ende hosliggende utløpsende er dekket med en sylindrisk kappe (17).

7. Tetning ifølge krav 1,karakterisert ved at det på den andre byggedel (2) er festet minst en bolt (9) med en relativt dreieaksen (la) parallell føringsflate, og at et føringselement som bæres av huset (4), er forskyvbart langs denne føringsflate, og dannes av en løperulle (24) med en på huset (4') festet akse.

8. Tetning ifølge krav 1,karakterisert ved at kompensatoren (7) har en større diameter enn huset (4), med sin ene ende er festet til omkretsflaten på et radielt utover huset ragende og dertil på tett måte festet ringlegeme (16), og med sin andre ende er festet til en ringformet ansats (6b) på den andre byggedel.

9. Tetning ifølge krav 1,karakterisert ved at den innbefatter en hjelpetetning som er anordnet innenfor kompensatoren (7) og direkte hosliggende denne og består av to tynnveggede, med tilnærmet like diametre utførte rørav-snitt (19a,19b), av hvilke røravsnitt et første røravsnitt (19a) med sin ende er festet til et på avtettet måte til huset (4) festet ringlegeme (16) og det andre røravsnitt (19b) ved sin ene ende er festet til en på avtettet måte til den andre byggedel (2) festet mellombærer (6c), idet røravsnittenes respektive andre ender har innbyrdes overlapping.

10. Tetning ifølge krav 1,karakterisert ved at den innbefatter en hjelpetetning som består av to tynnveggede, med tilnærmet like diametre utførte røravsnitt (20a,20b), idet det første røravsnitt (20a) ved sin ene ende er festet til den relativt den andre byggedel (2) nærmest liggende sidevegg (4b) og det andre røravsnitt (20b) med sin ene ende er festet til en på avtettet måte til den andre byggedel festet mellombærer (6c), idet røravsnittenes respektive andre ender har innbyrdes overlapping.

11. Tetning ifølge kravene 9 og 10, karakterisert ved at en ledning (22) for tilføring av et sperremedium munner i det av de to nevnte hjelpetetninger (19a,19b; 20a,20b) begrensede ringkammer (21).

12. Tetning ifølge krav 1,karakterisert ved at det gjennom huset (4;4') går minst en tilførselsboring (14,14'), idet hver tilførselsboring munner i et ringrom som er begrenset av to i lekkasjeretningen for det avtettede medium på hverandre følgende tetningsringer (5).