NO171518B - Anordning ved akseltetning omfattende en pakkboks - Google Patents

Abstract

Anordning ved akseltetning av den type som består av et antall innoverrettede, ringformede lepper (1, 2) av fleks^elt materiale, fortrinnsvis gummi eller gummi-lignende materiale som støttes av et stivt rlnglegeme (3), idet det er anbragt minst en leppe (1) ved ringens (3) respektive ender, og minst en ringformet leppe (2) er lost anbragt i ringens (3) hull mellom-liggende de ved endene anbragte lepper (1), og idet de last anordnede lepper har en ytre diameter som er større enn ringens innvendige diameter og en indre diameter som er mindre enn diameteren av den akBel (10) som skal avtettes.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved akseltetning omfattende en pakkboks av den type som er angitt i innledningen til det etterfølgende selvstendige krav 1.

En tetningsanordning av den innledningsvis nevnte type er kjent fra EP-0 242 699. Denne pakning er spesielt beregnet til å motstå høye trykk og går ut på å oppnå høyt anleggs-trykk mellom de ringformede tetningslegemer fastholdt mot rotasjon og den roterende aksel ved at tetningslegemenes indre diameter som i utgangspunktet er større enn akselens diameter, forminskes ved at støtteringer på hver side av tetningslegemene er utstyrt med mot hverandre vendte og parallelt bølgende sideflater, hvorved ved sammenpressing av nevnte støtteringer i retning mot hverandre, de ringformede elastiske tetningslegemer blir bragt til å innta en tilsvarende bølgeform, hvilket bevirker reduksjon av tetningslegemenes indre diameter slik at disse presses mot akselen for tettende, glidende samvirke med denne. Herved oppnås tetning mot høye trykk. Denne tetningsanordning tillater ikke kast i akselen under dennes rotasjon.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en akseltetning til bruk ved føring av akselen fra et rom med forurenset atmosfære, f.eks. støvfylt atmosfære, gjennom en gjennomføringsåpning i en vegg til et annet rom som skal beskyttes mot nevnte forurensede atmosfære.

Tetningsanordninger for dette formål er for eksempel kjent fra US-patent nr. 3.434.727. Videre er lignende tetningsanordninger for eksempel kjent fra US-patent nr. 3.194.571. De kjente løsninger har imidlertid en meget kort levetid (ca. 3-4 uker) under bruk i sterkt støvfylte omgivelser. Hyppig utskiftning av slike tetningsanordninger medfører betydelige vedlikeholdskostnader i et anlegg som har mange slike akseltetningsanordninger, samtidig som stopp i anlegget for utskiftning ofte er ugunstig. Videre er de kjente tetningsanordninger lite egnet til eller kan ikke oppta, for eksempel kast eller ujevnheter i en roterende aksel.

Den foreliggende oppfinnelse tar derfor sikte på å løse de hittil kjente problemer på en enkel og rimelig måte, som gjør årlig vedlikehold rimelig og som gir en akseltetning som har betydelig lengre levetid enn de kjente anordninger.

Akseltetningsanordningen ifølge oppfinnelsen er særlig egnet til bruk for transportskruer i kammeret for røkrenseanlegg i smelteverksindustrien, men det vil også umiddelbart forstås at den her viste og beskrevne akseltetningsanordning kan brukes innenfor andre industriområder hvor akseltetning er et problem.

I verkstedhaller er det ofte et dårlig arbeidsmiljø på grunn av for mange lekkasjer, særlig av støv. Dette medfører at man hyppig må foreta rengjøring av arbeidsgulv ettersom det kan bygge seg opp store mengder av støv på gulvet. Slikt støv kan også medføre betydelig helsefare.

Det er flere årsaker til slike lekkasjer, eksempelvis problemer med kast i akselen, hvorved tetningsringen blir deformert når denne står i pakkbokshuset. Slikt kast vil kunne medføre stor slitasje på akselen dersom pakkboksgodset kommer i kontakt med akselen. En annen årsak er også at lekkasjer kan bli store på grunn av at vifter i arbeids-lokalet suger inn støv fra røkkanaler med stor kraft og bevirker et overtrykk. Filterposer som skal rense røken blir nedstøvet på utsiden og mister effekt. Akselkast vil oppstå når det danner seg for mye fuktighet inne i et kammer. Støvet har en tendens til å pakke seg, hvormed akselen begynner å kaste og vil kunne få en varig skade.

Holdbarheten for de tidligere kjente akseltetningsanordninger til bruk innenfor smelteverksindustrien er kort, samt at lagerforbruket også blir stort ettersom støvet blir blåst inn i selve lagerhuset.

Hensikten med oppfinnelsen er således å tilveiebringe en enkel løsning for de hittil kjente problemer, og de for oppfinnelsen kjennetegnende trekk vil fremgå av den etter-følgende beskrivelse samt av de etterfølgende patentkrav, samt under henvisning til de vedlagte tegninger som viser et utførelseseksempel av den foreliggende oppfinnelse.

Figur 1 viser en pakkboks i henhold til oppfinnelsen i samvirke med en aksel,

figur 2 viser en elastisk tetningsleppe som skal anbringes ved pakkboksens ender, sett fra siden i flat tilstand,

figur 3 viser en elastisk tetningsleppe beregnet til å ligge mellom de respektive endetetningslepper, sett fra siden i flat tilstand,

figur 4 viser et stivt ringformet legeme beregnet til å ligge mellom nevnte endetetningslepper, sett fra siden.

En klemring som er beregnet til å danne en vegg av pakkboksen, har samme omkretsform som det ringformede legemet, og

figur 5 viser samme som figur 1 bortsett fra at pakkboksens omkrets er innført i et hull i en vegg og tettet mot dette ved hjelp av en ringformet pakning.

Som vist i figur 1 omfatter akseltetningen en pakkboks A med indre sirkulærsylindrisk veggflate a^ for feste på eller i en vegg 9 med akselgjennomføringsåpning 9a for en aksel 10. Minst en ringformet tetningsleppe 1 av elastisk materiale, f.eks. gummi eller lignende materiale, er fastholdt ved hvert endeparti av pakkboksen A og omslutter og ligger i fjærende anlegg mot og danner spisse vinkler med akselen 10. Tetningsleppene 1 avgrenser seg imellom et ringkammer a i pakkboksen A for minst et mellom akselen 10 og pakkboksens A indre sirkulærsylindriske veggflate a^ anordnet ringformet elastisk tetningslegeme. Dette tetningslegemet utgjøres av en ringformet tetningsleppe 2 av elastisk materiale tilsvarende materialet i tetningsleppene 1. Tetningsleppene 2 er løsbart og fjærende fastholdt på og for rotasjon med akselen 10 og rager på skrått ut mot pakkboksens A indre veggflate a^ samt danner en spiss vinkel med akselen 10. Tetningsleppenes 1,2 spisse vinkler med akselen 10 er med sine vinkelspisser vendt mot akselgjennomføringsåpningen 9a i veggen 9 som avgrenser et rom med støv-/partikkelfylt atmosfære og/eller fuktig eller væskefylt rom.

Den ringformede tetningsleppe 2 har i ikke-montert stand som vist i figur 3, en indre diameter på sin sentrale åpning 2a som er mindre enn akselens 10 diameter, og en ytre diameter større enn ringkammerets a indre diameter. Herved vil tetningsleppens 2 sentrale åpning 2a ved aksiell innpressing på akselen 10, bli utvidet og bevirke ovennevnte fjærende fastholdelse, samt bevirke skråstilling av tetningsleppens 2 sideflater mot akselen 10 og derved også en reduksjon av tetningsleppens 2 effektive ytre diameter for tilpassing til ringkammerets a indre diameter.

I den viste utførelsesform i figur 1 og 5 er det anordnet tre ringformede tetningslepper 2 med innbyrdes avstand i ringkammeret a.

Pakkboksens A indre veggflate a.^ utgjøres av den indre sirkulærsylindriske veggflate til et stivt sylindrisk ringlegeme 3 forsynt med minst to aksielle gjennomløpende boringer 3b for samvirke med pinneskruer 5 anordnet rundt akselgjennomføringsåpningen 9a i veggen 9. En klemring 4 med sentral åpning 4a og festehull 4b som flukter med tilsvarende sentralåpning 3a og boringer 3b i ringlegemet 3, er også beregnet å samvirke med pinneskruene 5. De ringformede tetningslepper 1 er beregnet å bli fastholdt mellom ringlegemet 3 og klemring 4 resp. vegg 9, idet nevnte deler er klemt mot hverandre ved hjelp av muttere 6 på pinneskruenes 5 ender motsatt av veggen 9.

Pinneboltene 5 løper med klaring i ringlegemets 3 gjennom-løpende boringer 3b for derved å oppnå radiell tilpassing/ justering av pakkboksen A til akselen 10.

Den ringformede tetningsleppe 1 strekker seg utad til ringlegemets 3 ytre sylinderflate og er forsynt med gjennom-føringshull lb som flukter med ringlegemets 3 boringer 3b og dermed pinneskruene 5. Herved blir de ringformede tetningslepper 1 fastholdt mot ringlegemet 3 som ovenfor omtalt.

I en utførelsesform av akseltetningen, som vist i figur 5, er pakkboksens ringkammer a avgrenset av klemringer 4 og 4'. Det vil si at veggen 9 som utgjør den ene vegg i ringkammeret a i utførelsesformen ifølge figur 1, er erstattet av den ovennevnte klemring 4'. Herved tilveiebringes en løs, komplett pakkboks A' for ikke-roterbar anbringelse ved eller i en akselgjennomføringsåpning 9a' i en vegg 9' ved hjelp av hensiktsmessige feste- og tettemidler.

I figur 5 er det således vist en tetningsring med U-formet tverrsnitt og med utad åpent spor, hvilket spor er anbragt mot akselgjennomføringsåpningens 9a' kanter idet tetnings-ringens indre flate ligger tettende an mot ringlegemets 3 ytre sirkulære flate. I ringlegemet 3 er det anordnet en smøremiddeltilførsel 7 til ringkammeret a for tilførsel av smøremiddel 8 til mellomrommene mellom tetningsleppene 1 og 2.

Den indre kantflate 2b på den ringformede tetningsleppe 2 kan i en utførelsesform av tetningsleppen, danne spiss vinkel med tetningsleppens 2 ene sideflate som er vendt mot aksel-gjennomføringsåpningen 9a. Tilsvarende kan den ringformede tetningsleppes 2 ytre kantflate 2c, danne spiss vinkel med tetningsleppens 2 andre sideflate som er vendt vekk fra nevnte akselgjennomføringsåpning 9a. Herved oppnås en bedre flatekontakt mellom henholdsvis akselen 10 og tetningsleppenes 2 indre kantflate 2b samt mellom dens ytre kantflate og ringlegemets 3 indre veggflate a^.

Den i det foregående beskrevne akseltetning monteres på en eksisterende aksel 10 og kammervegg 9 med kabelgjennom-føringsåpning 9a, ved hjelp av f.eks. fire pinneskruer 5 som er festet i tilsvarende gjengede hull i kammerveggen 9, hvilke hull og dermed de nevnte pinneskruer 5, flukter med de før omtalte hull i henholdsvis det sylindriske ringlegemet 3, klemringene 4 og de ringformede tetningslepper 1. To gummi-ringer eller ringformede tetningslepper 1 tres først inn på akselen 10 og deretter med sine hull lb inn på de nevnte pinneskruer 5. Ved at de nevnte tetningsleppers 1 sentrale åpning la har en diameter som er noe mindre enn akselens 10 diameter som før nevnt, oppnås den ønskede avbuede form på leppene. Det kan være hensiktsmessig for eksempel å ha en åpningsdiameter som er 10 mm mindre enn akselens 10 diameter. Det sylindriske ringlegemet 3, fortrinnsvis av stål, skyves deretter inn på de nevnte pinneskruer 5 ved sine hull 3b. Som det framgår av figur 1 har ringlegemets 3 sentrale åpning 3a en diameter som er vesentlig større enn akselens 10 diameter. Ringer eller lepper 2 av elastisk materiale, f.eks. gummi, skyves inn på akselen 10 og inn i det nevnte ringlegemes 3 sentrale åpning 3a. Leppenes 2 sentrale åpning 2a har en diameter som er noe mindre enn akselens diameter og fortrinnsvis større enn de før nevnte leppers 1 åpningsdiameter. Hensiktsmessig kan åpningsdiameteren for leppene 2 være 5 mm mindre enn akselens 10 diameter.

Deretter kan ytterligere to ringer eller ringformede lepper 1 skyves inn på akselen 10 idet disse er av samme utførelse som de førstnevnte lepper 1. Deretter blir en klemring 4 hensiktsmessig av stål, anbragt på pinneskruene 5 ved sine hull 4b hvoretter mutre 6 påsettes pinneskruene 5. Til-trekning av disse for fast sammenkopling av de før nevnte komponenter kan skje etter at akselens 10 lager og lagerhus (ikke vist) er fastmontert i ønsket posisjon. Den foreliggende pakkboks A vil sentrere seg selv i forhold til akselen 10 på grunn av at pinneboltene 5 som før nevnt løper med klaring i boringene 3b i ringlegemet 3 og fordi mutrene 6 ikke er trukket til, slik at tetningsleppene og dermed ringlegemet 3 kan bevege seg radielt og tilpasse seg akselens 10 stilling. Deretter trekkes mutrene 6 til og pakningsboksen er klar for bruk. Mens akselen 10 roterer føres varme-bestandig fett 8 inn i pakkboksens A ringkammer a gjennom smøremiddeltilførselsåpningen 7.

Det er viktig at det er anordnet likt antall lepper 1 på hver side av ringlegemet 3. Hvis det bare benyttes en leppe 1 på den ene side (utsiden) og to lepper 1 mot kammerveggen 9, vil den ene, på utsiden beliggende leppe, vrenge seg utover når fett pumpes inn.

Det er hensiktsmessig å forsyne leppene 1 og 2 med en tynn oljefilm i kanten av den sentrale åpning som tetter rundt akselen 10 for derved å lette monteringsarbeidet. Leppene 1 tres på akselen 10 med leppebue motsatt av den posisjon de skal stå i, idet leppene i sin endelige posisjon trekkes noe tilbake for å vrenge disses bue til motsatt stilling, dvs. med leppespissen vendt mot veggen 9. Leppene 1 og 2 skal ha en bøyning eller helling som ligger samme vei slik at leppe-kantene som ligger an mot akselen 10, peker i retning av det støvfylte rom som i figur 1 befinner seg utenfor veggen 9.

Leppene 1 monteres ved at de trekkes på akselen 10 med skråstilling motsatt av deres endelige bruksstilling. Denne endring av skråstillingen oppnås ved å trekke leppene 1 noe tilbake slik at leppen vrenger seg til riktig stilling.

Et viktig trekk ved akseltetningsanordningen ifølge oppfinnelsen er at pakkboksen som inngår i denne, er blitt betydelig enklere å montere på akselen ettersom tetningene, dvs. leppene 1 og 2, sentrerer seg selv i forhold til akselen 10 som allerede nevnt i det foregående. Det foreligger således ikke behov for justeringer, noe som tidligere har vært en nøyaktig og tidkrevende operasjon. Problemet med akselkast som deformerer og sliter i stykker kjente aksel-tettingsanordninger, er ved den foreliggende oppfinnelse nå løst med de innadvendte lepper 1 som gir etter og tillater at akselen 10 roterer med kast. Dette i kombinasjon med at leppene 2 er anordnet dreiefast på akselen 10 og roterer sammen med denne inne i pakkboksens Å ringkammer a, slik at det dannes en form for labyrinttetning, samt at smøremiddel 11 innføres gjennom smøremiddeltilførselen 7 til mellomrommet mellom leppene 1 og 2, bidrar ytterligere til at det oppnås en effektiv tetning. Samtidig oppnås at leppene utsettes for lite slitasje.

Det er ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebragt en akseltetning som har lang levetid, som lett kan tilpasses aksler med dårlig toleranse eller skjevheter, uten vesentlige problemer.

Akseltetningen er konstruert slik at den stive, ytterst beliggende klemring 4 på ingen måte kommer i kontakt med akselen 10 ved at klemringens 4 aksiale åpning 4a har vesentlig større diameter enn akselen 10. Herved unngås all fare for akselslitasje mot klemringen 4.

Akseltetningen ifølge den foreliggende oppfinnelse tåler ifølge prøver, ca. 5 bar overtrykk inne i det støvfylte kammer/rom som akselen 10 løper inn i og for eksempel er til-koplet en transportskrue. Tetningsanordningen har også vært utsatt for temperaturer opptil 150°C uten negative påvirk-ninger av akseltetningen.

Claims (10)

1. Anordning ved akseltetning omfattende en pakkboks (A) med indre sirkulærsylindrisk veggflate (a^), for feste på eller i en vegg (9) med akselgjennomføringsåpning (9a) for en aksel (10), og med minst en ringformet tetningsleppe (1) av elastisk materiale, f.eks. gummi eller lignende materiale, fastholdt ved hvert endeparti av pakkboksen (A) og som omslutter og ligger i fjærende anlegg mot og danner spisse vinkler med akselen (10), og som seg imellom avgrenser et ringkammer (a) i pakkboksen (A) for minst et mellom akselen (10) og pakkboksens (A) indre sirkulærsylindriske veggflate (a^), anordnet ringformet elastisk tetningslegeme, karakterisert ved at tetningslegemet utgjøres av en ringformet tetningsleppe (2) av elastisk materiale tilsvarende materialet i tetningsleppene (1), som er løsbart og fjærende fastholdt på og for rotasjon med akselen (10) og rager på skrått ut mot pakkboksens (A) indre veggflate (a^) samt danner en spiss vinkel med akselen (10), hvilken spisse vinkels vinkelspiss er vendt mot akselgjennomføringsåpningen (9a) i veggen (9) som avgrenser et rom med støv-/partikkel-fylt atmosfære og/eller fuktig eller væskefylt rom.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den ringformede tetningsleppe (2) i ikke-montert stand, har en indre diameter mindre enn akselens (10) diameter, og en ytre diameter større enn ringkammerets (a) indre diameter, hvorved tetningsleppens (2) sentrale åpning (2a) ved aksiell innpressing på akselen (10) vil bli utvidet og bevirke fjærende fastholdelse for rotasjon med samt bevirke skråstilling av tetningsleppens (2) sideflater mot akselen (10) og derved også en reduksjon av tetningsleppens (2) effektive ytre diameter for tilpassing til ringkammerets (a) indre diameter.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at det er anordnet tre ringformede tetningslepper (2) med innbyrdes avstand i ringkammeret (a).

4. Anordning ifølge ett av kravene 1 - 3, karakterisert ved at det er anordnet smøremiddeltilførsel (7) til ringkammeret (a) som i og for seg kjent, for tilførsel av smøremiddel (8) til mellomrommene mellom tetningsleppene (1 og 2).

5. Anordning ifølge ett eller flere av kravene 2 - 4, karakterisert ved at den indre kantflate (2b) på den ringformede tetningsleppe (2) i ikke-montert stand, danner spiss vinkel med tetningsleppens (2) ene sideflate som i tetningsleppens (2) monterte stand, er vendt mot aksel-gjennomføringsåpningen (9a).

6. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at den ringformede tetningsleppes (2) ytre kantflate (2c) danner spiss vinkel med tetningsleppens (2) andre sideflate som i tetningsleppens (2) monterte stand, er vendt vekk fra nevnte akselgjennomføringsåpning (9a).

7. Anordning ifølge krav 1 og hvilke som helst av kravene 2-6, karakterisert ved at pakkboksens (A) indre veggflate (a^) utgjøres av den indre sirkulærsylindriske veggflate til et stivt sylindrisk ringlegeme (3) forsynt med minst to aksielle gjennomløpende boringer (3b) for samvirke med pinneskruer (5) anordnet rundt akselgjennomførings-åpningen (9a) i veggen (9) og en klemring (4) med sentral åpning (4a) og festehull (4b) som flukter med tilsvarende sentralåpning (3a) og boringer (3b) i ringlegemet (3), mellom hvilket ringlegeme (3) og klemring (4) resp. vegg (9) de ringformede tetningslepper (1) er fastholdt ved at nevnte deler er klemt mot hverandre ved hjelp av mutre (6) på pinneskruenes (5) ender motsatt av veggen (9).

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at pinnebolten (5) løper med klaring i boringen (3b) for radiell tilpassing/justering av pakkboksen (A) til akselen (10).

9. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at den ringformede tetningsleppe (1) strekker seg utad til ringlegemets (3) ytre sylinderflate og er forsynt med gjennomføringshull (lb) som flukter med ringlegemets (3) boringer (3b) og dermed pinneskruene (5).

10. Anordning ifølge hvilke som helst av de foregående krav, karakterisert ved at veggen (9) er erstattet av en klemring (4') for tilveiebringelse av en løs, komplett pakkboks (A') for ikke-roterbar anbringelse ved eller i en akselgjennomføringsåpning (9a') i en vegg (9') ved hjelp av hensiktsmessige feste- og tettemidler.