NO339611B1 - Mekanisk tetningssammenstilling - Google Patents

Mekanisk tetningssammenstilling Download PDF

Info

Publication number
NO339611B1
NO339611B1 NO20084825A NO20084825A NO339611B1 NO 339611 B1 NO339611 B1 NO 339611B1 NO 20084825 A NO20084825 A NO 20084825A NO 20084825 A NO20084825 A NO 20084825A NO 339611 B1 NO339611 B1 NO 339611B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
holder
ring
assembly
sealing
radially
Prior art date
Application number
NO20084825A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20084825L (no
Inventor
Henri V Azibert
Christopher A Kowalski
Ann T Attenasio
Original Assignee
Chesterton A W Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chesterton A W Co filed Critical Chesterton A W Co
Publication of NO20084825L publication Critical patent/NO20084825L/no
Publication of NO339611B1 publication Critical patent/NO339611B1/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3464Mounting of the seal
    • F16J15/3488Split-rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/36Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member connected by a diaphragm or bellow to the other member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/38Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member sealed by a packing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00Joints and connections
    • Y10T403/59Manually releaseable latch type
    • Y10T403/591Manually releaseable latch type having operating mechanism
    • Y10T403/592Ball detent

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Description

Relaterte søknader
Denne søknad krever prioritet fra US-patentsøknad serienr. 11/436,719, innlevert 17. mai, 2006, hvor innholdene av denne herved er innlemmet med referanse.
Område for oppfinnelsen
Den foreliggende oppfinnelse angår en tetningssammenstilling fortetting av en aksel eller en stang i forhold til en stasjonær huskomponent. Denne oppfinnelse angår generelt mekaniske tetninger. Mer nøyaktig angår den foreliggende oppfinnelse universalsplittede mekaniske tetninger som sørger for sterke tetnings-egenskaper under forskjellige opererende forhold.
Bakgrunn for oppfinnelsen
Konvensjonelle mekaniske tetningssammenstillinger anvendes i et stort mangfold av miljøer og tilstander, slik som f.eks., i mekaniske apparater, for å tilveiebringe en fluidtett tetning. Tetningssammenstillingene er vanligvis posisjonert omkring en roterende aksel eller stang som er montert i og stiger frem fra et stasjonært mekanisk hus.
Splittede mekaniske tetninger anvendes i et stort mangfold av mekaniske
apparater for å tilveiebringe en trykktett og fluidtett tetning. Den mekaniske tetning er vanligvis posisjonert omkring en roterende aksel som er montert i og stiger frem fra et stasjonært hus. Tetningen er vanligvis boltet til huset ved akselutgangen, og således forhindrer tap av trykksatt prosessfluid fra huset. Konvensjonelle splittede mekaniske tetninger innbefatter flate-type mekaniske tetninger, som innbefatter et par av tetningsringer som er konsentrisk anbrakt omkring akselen, og aksielt atskilt fra hverandre. Tetningsringene har hver tetningsflater som er forspent i tetningskontakt med hverandre. Vanligvis, forblir en tetningsring stasjonær, mens den andre ringen kontakter akselen og rotorer med denne. Den mekaniske tetningen forhindrer lekkasje av trykksatt prosessfluid til det ytre miljø ved å forspenne tetningsring-tetningsflatene i tetningskontakt med hverandre. Den roterende tetningsringen er vanligvis montert i en holdesammenstilling som er anbrakt i et kammer formet av en pakk-sammenstilling. Holdersammenstillingen kan ha et par av holder-halvdeler festet sammen ved en skrue. Likeledes, kan pakk-
sammenstillingen ha et par av pakk-halvdeler også festet sammen ved en skrue. Tetningsringene er ofte avdelt i segmenter, hvert segment har et par av tetningsflater, og derved resulterer det i at hver ring er en splittet ring som kan monteres omkring akselen uten nødvendigheten av å frigjøre én ende av akselendene.
Tidligere splittede mekaniske tetninger har roterende og stasjonære komponenter sammenstilt rundt akselen og så boltet på til utstyret som skal forsegles. En rotasjonstetningsflate er innført i en rotasjonsmetallklemme etter at segmentene er sammenstilt rundt akselen. De stasjonære flatesegmentene og pakksegmentene er så sammenstilt og den splittede pakk-sammenstilling er så boltet til pumpehuset.
Tidligere splittede mekaniske tetningsutforminger skapte flere problemer. Et første problem med tidligere splittede mekaniske tetningsutforminger angår innføringen av den roterende tetningsringen i holdersammenstillingen som er klemt rundt akselen. En O-ring tetter den roterende tetningsflate mot den klemte holder i en aksiell retning. Den roterende tetningsflate må skyves inn i et tett rom på innsiden av den klemte holder, og noe vanskelighet kan ofte påtreffes. Den elasto-meriske O-ring som tetter den roterende tetningsflate mot holderen må sammen-trykkes før tetning, og en viss mengde av kraft er påkrevet for å innføre tetningsflaten på innsiden av den klemte holder. I tillegg, siden O-ringen har en tendens til å ta tak i tetningsringen og hemmer glidning, har den roterende tetningsflate til tidligere kjente mekaniske tetningssammenstillings-utforminger en tendens til å "poppe ut" etter at den er innsatt. Videre, kan bevegelsen av O-ringen når den er installert resultere i at O-ringen anbringes i en vinklet posisjon, istedenfor en mer foretrukket vertikal posisjon i forhold til den roterende tetningsring. Fra den vinklede posisjon vil installatøren måtte flytte O-ringen tilbake til den opprinnelige posisjon, hvilket er vanskelig. Denne prosess kan kreve flere forsøk under installasjon for å ha den roterende tetningsflate riktig plassert på innsiden av den klemte holder.
En annen viktig betraktning er å opprettholde perpendikularitet av den roterende tetningsflate mot akselen for jevn operasjon. Det er klart mulig å ha én side av den roterende tetningsflate ytterligere på innsiden av den klemte holder enn den andre side. Dette resulterer i en ute-av-rettvinklethet-tilstand av den roterende tetningsflate med hensyn til akselaksen. Dette skaper igjen en frem- og tilbakebe-vegelse av den stasjonære tetningsring da den skråstiller seg fra side til side for å spore den roterende tetningsring med hver akselomdreining. Hvis betydelig nok, kan dette resultere i redusert tetningslevetid.
US 5961122 A omtaler en splittet mekanisk tetningssammenstilling som omfatter en rotasjonstetningsring montert innen en holder ifølge innledningen av krav 1, hvori et sperrespor er anordnet i en radielt indre overflate av holderen for plassering av et radielt ytre parti av et O-ring tetningselement.
US 5571268 A omtaler en splittet mekanisk tetningssammenstilling som omfatter en rotasjonstetning montert innen en holder ifølge innledningen av krav 10.
Et annet problem som erfares med tidligere splittede mekaniske tetningsutforminger, oppstår når overflødig moment påføres pakkboltene ved oppsamling av tetningsboksen til pumpen eller annet utstyrshus. Dette problem er mest alvor-lig når kun to pakkbolter benyttes. Siden to og fire boltutforminger er de mest van-lige boltutforminger, er boltespor typisk ikke anordnet i en jevn symmetrisk lokalisering med hensyn til pakksplittene. Selvfølgelig, når to bolter benyttes vil den mest logiske boltlokalisering være å ha den lokalisert 90 grader fra splitten. Hvis dette ble gjort, ville imidlertid, når fire bolter benyttes, de to andre bolter være lokalisert rett ved splitten, hvilket ikke er ønskelig. For å unngå at denne utforming oppstår, er sporet lokalisert hvor som helst fra omkring 15 til 45 grader fra splitt-linjen.
Derfor, når kun to bolter benyttes for pakksammenstillingen, er belastningen på pakkhalvdelene ikke symmetrisk eller jevn med hensyn til det splittede planet. Flatepakningen som er sammentrykt mellom pakkboksen og huset er typisk av et elastomerisk materiale som er elastisk nok for å tilveiebringe en tetning. Gitt den ujevne opprinnelse av klemmelasten, må boltkraften overføres på hver side av splitten ved forbindelsesmekanismen til pakkbokshalvdelene. Disse er typisk en innretningsbolt og en festeskrue tangensiell til akselens ytterdiameter (sammen-lignet med den aksielle retningen til pakkboksboltene). Innretningsboltene er gan-ske små i forhold til de påførte krefter, og kan derfor ikke sikre at pakkbokshalvdelene ikke vil gli mot hverandre og derved forringe innretningsbolten og pakkboks- halvdelene. Resultatet er dobbelt: for det første er det en reduksjon i tetningsegen-skapen til pakningene mellom pakkbokshalvdelene, og for det andre er det en ikke-rund vridning av pakkbokssammenstillingen som skaper tetningsproblemer med den stasjonære tetningsring.
Sammenfatning av oppfinnelsen
Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en holder for et rotasjonstetningselement i en splittet mekanisk tetningssammenstilling, omfattende: et ringformet legeme omfattende minst to sampassende, bueformede holdersegmenter; og
en avtrinnet radielt indre overflate på det ringformede legemet, den radielle indre overflate innbefatter et sperrespor formet på en aksielt forløpende vegg til den indre overflate for å anordne et radielt ytre parti av et tetningselement, kjennetegnet ved at sperresporet buer i to dimensjoner.
Foretrukne utførelsesformer av holderen er utdypet i kravene 2 til og med 9.
Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås videre ved en holder for et rotasjonstetningselement i en splittet mekanisk tetningssammenstilling, omfattende: et ringformet legeme omfattende minst to sampassende bueformede holdesegmenter som passer sammen for å danne det ringformede legeme; og
en avtrinnet bunnoverflate på det ringformede legemet, den avtrinnede bunnoverflate innbefatter en første hellende flate som forløper radielt og aksielt innover fra en aksielt fremre ende av holderen, den første hellende flate strekker seg ved en første vinkel i forhold til en langs-gående akse av den mekaniske tetningssammenstillingen, og kjennetegnet ved at en andre hellende flate som for-løper radielt og aksielt innover fra den første hellende flate, den andre hellende flate forløper ved en andre vinkel i forhold til den langsgående aksen av den mekaniske tetningssammenstillingen.
Foretrukne utførelsesformer av holderen er videre utdypet i kravene 11 til og med 14.
Det er omtalt en forbedret mekanisk tetningssammenstilling for tetning av en komponent, slik som en pumpe eller ethvert roterende utstyr. Den mekaniske tetningssammenstilling kan innbefatte en roterende tetningsring forbundet til be-vegelige komponenter av utstyret som tettes, en stasjonær tetningsring som skaper en tetning mot den roterende tetningsring og er forbundet til stasjonære komponenter av utstyret som tettes, og tilhørende sammenstillingskomponenter. Den forbedrede mekaniske tetningssammenstilling kan innbefatte en roterende tetningsholder klemt rundt akselen for holding av en roterende tetningsring i en valgt posisjon og utforming. Den roterte tetningsringholder er utformet for å tilrettelegge installasjon av den roterende tetningsring inn ei den roterende tetningsringholder og opprettholde perpendikulariteten til den roterende tetningsflate til akselen som tettes. Den roterende tetningsring kan innbefatte en sperrehake for å fange og innrette tetningselement, slik som en O-ring, for tetning mot en radiell ytre overflate av den roterende tetningsring. En dobbeltvinklet innføring til rettelegger tilføring av den roterende tetningsring og O-ring inn i rotasjons-tetningsringholderen.
Den forbedrede mekaniske tetningssammenstilling kan innbefatte en pakk-bokssammenstilling med samvirkende, sampassende halvdeler for å tilrettelegge inngrep av pakkbokshalvdelen og redusere eller forhindre glidning av pakkboks-halvelden i forhold til hverandre når krefter fra boltene, utstyrshuset, pakningsopp-lagringen og/eller andre kilder påføres pakkbokssammenstillingen.
I henhold til et første aspekt, er en splittet mekanisk tetningssammenstilling for å tilveiebringe en tetning rundt en aksel, akselen som strekker seg langs den langsgående aksel fra det stasjonære utstyret, fremskaffet. Den mekaniske tetningssammenstilling omfatter en pakkboks omfattende minst to sampassende pakkbokssegmenter forbundet til det stasjonære utstyr, en holder for et roterende tetningselement anbrakt radielt innvendig av pakkboksen, holderen har et sperrehakespor som er buet i to dimensjoner og formet på en radielt indre overflate av holderen, et splittet rotasjons-tetningselement montert i et aksielt fremre rom i holderen, og en O-ring konsentrisk anbrakt omkring rotasjons-tetningselementet for å tette mellom rotasjons-tetningselementet og holderen, et radielt ytre parti av O-ringen er mottatt i sperrehakesporet.
I henhold til et annet aspekt, omfatter en holder for et rotasjons-tetningselement i en splittet mekanisk tetningssammenstilling et ringformet legeme omfattende minst to sampassende, bueformede holdersegmenter og avtrinnet radielt indre overflate på det ringformede legeme, den radielle innvendige overflate innbefatter et sperrehakespor formet på en aksielt forløpende vegg til en indre overflate for passeringen av et radielt ytre parti av en O-ring.
I henhold til enda et annet aspekt, omfatter en holder for et rotasjons-tetningselement i en splittet mekanisk tetningssammenstilling et ringformet legeme omfattende minst to sampassende bueformede holdesegmenter som passer sammen for å danne det ringformede legeme og en avtrinnet bunnoverflate på det ringformede legeme, den avtrinnede bunnoverflate innbefatter en første hellende flate som forløper radielt og aksielt innover fra en aksielt fremre ende av holderen, den første skrå flate strekker seg en første vinkel i forhold til en langsgående akse av den mekaniske tetningssammenstilling, og en andre skråflate strekker seg radielt og aksielt innover fra den første skråflate, den andre skråflate strekker seg ved andre vinkel i forhold til en langsgående akse av den mekaniske tetningssammenstilling.
I henhold til enda et annet aspekt, er en fremgangsmåte for sammenstilling av en splittet mekanisk tetningssammenstilling for tetting mellom stasjonært utstyr og en aksel, fremskaffet. Fremgangsmåten omfatter trinnene med å tilveiebringe en splittet rotasjonstetningsring med en O-ring anbrakt omkring og i kontakt med en radial ytre overflate av den roterende tetningsring, rotasjonstetningsringen omfatter minst to sampassende bueformede segmenter som passer sammen for å danne den roterende tetningsring, og innføring av den roterende tetningsring og O-ringen i en rotasjonstetningsring holder langs en langsgående akse inntil et sperrehakespor på en radielt indre overflate av rotasjons-tetningsringholderen fanger O-ringen.
I henhold til et siste aspekt, omfatter en fremgangsmåte for sammenstilling av en splittet mekanisk tetningssammenstilling fortetting mellom stasjonært utstyr og en aksel, trinnene med å klemme en rotasjons-tetningsringholder til akselen, rotasjons-tetningsringholderen omfatter to sampassende bueformede segmenter anbrakt omkring akselen og innføring av en rotasjonstetningsring med en O-ring anbrakt omkring en radielt ytre overflate av rotasjonstetningsringen inn i rotasjons-tetningsringholderen idet rotasjonsetningsring-holderen strammes rundt akselen.
Kort beskrivelse av tegningene
Disse og andre egenskaper og fordeler med den foreliggende oppfinnelse vil mer utfyllende forstås med referanse til den følgende detaljerte beskrivelse sett i forbindelse med de vedføyde tegninger hvor like henvisningstall viser til like ele-menter ut gjennom de forskjellige figurer. Tegningene illustrerer prinsippene ved oppfinnelsen og, selv om ikke i målestokk, viser relative dimensjoner. Fig. 1 er et perspektivriss av en splittet mekanisk tetning atskilt i to segmenter i henhold til en foretrukket utførelse av oppfinnelsen; Fig. 2 er et tverrsnittsriss av den mekaniske tetning i fig. 1 i henhold til en utførelse av oppfinnelsen; Fig. 3 er et bruddtverrsnittsriss av den mekaniske tetning i fig. 1; Fig. 4 er et splittet ikke-sammenstilt riss av en halv del av den mekaniske tetning i fig. 1, tatt langs linje 3-3; Fig. 5 er et perspektivriss av den halvdel av den mekaniske tetning i fig. 1; Fig. 6 er et perspektivriss av et aksielt ytre parti av rotasjons-tetningsringholderen til den mekaniske tetning i fig. 1 i henhold til en illustrativ ut-førelse av oppfinnelsen; Fig. 7 er et tverrsnittsriss av rotasjons-tetningsringholderen i fig. 6;
Fig. 8 er et tverrsnittsriss av et parti av rotasjons-tetningsringholderen
i fig- 6;
Fig. 9 er et tverrsnitts-detaljert riss av rotasjons-tetningsringholderen i fig. 6, som skjematiserer spesielle vinkler og lengder i henhold til en utførelse av oppfinnelsen; Fig. 10 er et sideriss av en pakkboks-sammenstilling tilpasset til bruk i den mekaniske tetningssammenstilling i henhold til en illustrativ utførelse av oppfinnelsen; Fig. 11 er et annet sideriss av pakkboks-sammenstillingen i fig. 10; Fig. 12 er et perspektivriss av pakkboks-sammenstillingen i fig. 10; Fig. 13 er et perspektivriss av et segment av pakkboks-sammenstillingen som viser de overlappende tilgrensende overflater av begge ender av pakk-segmentet; Fig. 14 er et detaljert, nærbilde av et grensesnittområde av pakkboks-sammenstillingen i henhold til en illustrativ utførelse av oppfinnelsen; Fig. 15 er et detaljert, nærbilde av pakkboks-segmentene ved de overlappende, tilgrensende overflater; Fig. 16A er et sideriss av en pakkboks eller holdeskrue i henhold til en utfør-else av oppfinnelsen; Fig. 16B er et brutt perspektivriss av skruehuset i fig. 1 i henhold til en utfør-else av oppfinnelsen;
Fig. 17 er et seksjonsriss av en elastomerisk del; og
Fig. 18 er et planriss av en holdersammenstilling i henhold til en foretrukket utførelse av oppfinnelsen;
Detaljert beskrivelse av de foretrukne utførelser
Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer en mekanisk tetningssammenstilling for å tilveiebringe tetning på en roterende aksel eller annen tilpasset anordning. Oppfinnelsen vil beskrives nedenfor i forhold til illustrerte utførelser. De som er faglært på området vil verdsette at den foreliggende oppfinnelse kan implementeres i et antall av forskjellige anvendelser og utførelser og er ikke spes-ifikt begrenset i sin anvendelse til den spesielle utførelse vist heri.
Betegnelsene "tetningssammenstilling" og "tettende sammenstilling" som benyttet heri er beregnet å innbefatte forskjellige typer av tetningssammenstillinger, innbefattende enkle tetninger, splittede tetninger, konsentriske tetninger, spiraltetninger og andre kjente tetninger og tetnings-sammenstillingstyper og utforminger.
Betegnelsen "aksel" er beregnet å referere til enhver passende anordning i et mekanisk system til hvilken en tetning kan monteres og innbefatter aksler, sten-ger og andre kjente anordninger.
Betegnelsene "aksial" og "aksielt" benytter heri viser til en retning generelt parallell til aksen av en aksel. Betegnelsene "radial" og "radielt benyttet heri viser til en retning generelt perpendikulær til aksen av akselen. Betegnelsen "fluid" og "fluider" viser til væsker, gasser og kombinasjoner derav.
Betegnelsen "aksielt indre" som benyttet heri viser til partiet av stasjonært utstyr og en tetningssammenstilling nærmest det mekaniske system som anven-der tetningssammenstillingen. Omvendt, viser betegnelsen "aksielt ytre" som benyttet heri til partiet av stasjonært utstyr og en tetningssammenstilling i avstand fra det mekaniske system.
Betegnelsen "radielt indre" som benyttet heri viser til partiet av tetningssammenstillingen nær en aksel. Omvendt viser betegnelsen "radielt ytre" som benyttet heri til partiet av tetningssammenstillingen i avstand fra en aksel.
Betegnelsene "stasjonært utstyr", "statisk overflate" og "pakkboks" som benyttet heri er beregnet til å innbefatte ethvert passende stasjonært strukturhus, en aksel eller stang til hvilken en tetning er festet.
Den mekaniske tetningssammenstilling til en illustrativ utførelse av oppfinnelsen kan anvende en forbedret rotasjonstetnings-ringholder for montering og holding av en rotasjonstetningsdel i en valgt posisjon innen den mekaniske tetningssammenstilling og/eller på forbedret pakningshussammenstilling for å forbinde stasjonære komponenter av den mekaniske tetningssammenstilling til stasjonært utstyr.
Rotasjons-tetningsringholderen i den mekaniske tetningsring-sammenstillingen kan anvende et spor på en radielt indre overflate derav. Sporet er konstruert og utformet for å anbringe, fange eller holde et tetningselement benyttet for å tette mot en radielt ytre overflate av rotasjonstetningsdelen, slik som en rotasjonstetningsring. Sporet holder tetningselementet og den tilhørende rotasjonstetningsflate på plass for å forbedre tetning og den totale levetid for den mekaniske tetningssammenstilling. Sporet fanger også fortrinnsvis tetningselementet og rotasjonstetningsflaten i et nøyaktig sted slik at rotasjonstetningsflaten forblir anordnet vesentlig perpendikulært til akselaksen.
Rotasjons-tetningsringholderen har en aksialt forløpende åpning dannet ved en aksiell ytre ende derav for å motta rotasjonstetningsdelen og O-ringen. Den aksielt forløpne åpningen avtar fortrinnsvis fra en bred diameter ved den aksielle ytre ende til en smalere åpning hvor rotsjonstetningsdelen og O-ringen er anordnet. Den aksielt forløpne åpningen i rotasjons-tetningsringholderen kan avta i minst to trinn. I en utførelse, beskrevet i detalj nedenfor, omfatter den aksielt for-løpende en dobbeltvinklet konet indre overflate som fører fra den aksielt ytre ende av rotasjons-tetningsringholderen til sperrehakesporet på den radielt indre overflate. Bruken av to vinklede flater på den radielle indre overflate reduserer en innføringskraft som er nødvendig for å innføre O-ringen inn i et rom mellom rotasjons-tetningsringholderen og rotsjonstetningsdelen.
Tetningspakkboks-sammenstillingen til den mekaniske tetningssammenstillingen kan anvende å overlappe pakningsboks-halvdeler som låser sammen for å forhindre glidning av pakkboks-halvdeler i forhold til hverandre under operasjon.
Figurer 1-5 viser en splittet mekanisk tetning 10 i henhold til en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Den mekaniske tetning 10 er fortrinnsvis konsentrisk anbrakt omkring en aksel 12 som strekker seg langs en første akse 13 og er festet til en utvendig vegg av et hus 14, slik som en pumpe eller annet system. Akselen 12 kan være montert, i det minste delvis, innen eller til-støtende huset. Den mekaniske tetning 10 konstruert i henhold til lærene i denne oppfinnelsen tilveiebringer en fluidtett tetning, og derved forhindrer et prosessmedium, f.eks. hydraulisk fluid, fra å unnslippe huset 14. Den fluidtette tetning er oppnådd ved tetningsdeler, illustrert som et par av tetningsringer 20 og 30. De illustrative tetningsdeler innbefatter en første eller rotasjonstetningsring 20 og en andre eller stasjonær tetningsring 30 som danner en tetning derimellom. Hver tetningsring 20 og 30 haren glatt, henholdsvis bueformettetningsoverflate 21, 31. Den glatte bueformede tetningsoverflate 21, 31 til hver tetningsring, er forspent til tetningskontakt med den tilhørende tetningsoverflate 21 og 31 til en andre tetningsring. Tetningsringene 20 og 30 er splittet i henholdsvis to segmenter 25, 25' og 30, 30', for å tilrettelegge installasjon, som beskrevet nedenfor.
Tetningsoverflatene til tetningsringene tilveiebringer en fluidtett tetning opererbar under et stort område av opererende forhold, innbefattende en vakuumtilstand, som beskrevet mer detaljert nedenfor.
Den illustrerte mekaniske tetning 10 innbefatter, i tillegg til rotasjonstetningsringen 20 og den stasjonære tetningen 30, en tetningpakkboks-sammenstilling 40 for montering av stasjonære tetningskomponenter til utstyret 14, og en tetningsring-holdersammenstilling 110 for montering av rotasjonstetningsringen 20, beskrevet i ytterligere detalj nedenfor.
Holdersammenstillingen 110 danner et rom 201 for å motta og holde rotasjonstetningsringen 20. Holdersammenstillingen 110 kan være splittet for å tilrettelegge sammenstilling og installasjon. I en utførelse omfatter holdersammenstillingen 110 et par av segmenter 112, 114 som passer sammen for å danne den ringformede holdersammenstilling 100. Holdersammenstillingen 110, eller hvert holdersegment hvis holdersammenstillingen er splittet, har en radiell ytre overflate 116 som vender mot pakkbokssammenstillingen 40 og en radielt indre overflate 124 for tetting mot akselen og som danner rommet 201 for å motta og holde rotasjonstetningsringen 20. Holdersammenstillingen 110 danner en aksielt forløpende ringformet åpning ved den aksielle ytre ende 111 som fører til rommet 201 for å tillate innføring av rotasjonstetningsringen 20 inn i rommet.
Et tetningselement, slik som O-ring 188, er konsentrisk anbrakt omkring rotasjonstetningsringen 20 for å tette mellom rotasjonstetningsringen 20 og holderen 110. Som vist, er O-ringen fortrinnsvis anbrakt omkring en radielt ytre overflate 184 til et aksielt indre parti av rotasjonstetningsringen 20, som beskrevet nedenfor, og tetter mot den radielt indre overflate 124 til holdersammenstillingen 110. Som beskrevet detaljert nedenfor, kan den radialt indre overflate 124 til holdersammenstillingen 110 innbefatte et sperrehakespor 189 for å motta og anordne O-ringen 188 anbrakt omkring rotasjonstetningsringen 20 for å tilrettelegge sammenstilling og operasjon av tetningssammenstillingen og opprettholde rotasjonstetningsringen 20 i en optimal posisjon.
Andre tetningsdeler kan avtette grensesnittet mellom forskjellige komponenter av den mekaniske tetningssammenstilling 10. Foreksempel, i den illustrerende utførelse, tetter en flat, ringformet elastomerisk pakning 60 grensesnittet mellom tetningspakkboks-sammenstillingen 40 og huset 14. En holderpakning 160 tetter to halvdeler av en holdersammenstilling 110, hvis holdersammenstillingen 110 er splittet, som beskrevet nedenfor. En holder/aksel-elastomerisk del, illustrert som O-ring 142 tetter mellom rotasjonstetningsringholder-sammenstillingen 110 og akselen 12. En stasjonær tetningsring/pakkbokselastomerisk del, illustrert som O-ring 202, tetter ved et grensesnitt mellom den stasjonære tetningsring 30 og pakkbokssammenstillingen 40 og tilveiebringer radialt innvendig trykk på den stasjonære tetningsring 30. En som er faglært vil erkjenne at den mekaniske tetningssammenstilling kan ha enhver passende innretning for tetting mellom forskjellige komponenter.
I tillegg, kan den illustrerende tetningssammenstilling 10 også innbefatte en antirotasjonsbolt 144 som strekker seg aksielt mellom rotasjonstetningsringen 20 og holdersammenstillingen 110, som beskrevet nedenfor, for å forhindre relativ rotasjonsbevegelse av rotasjonstetningsringen og holdersammenstillingen. Som vist i utførelsen i fig. 2, kan en sentreringsknapp 74, anbrakt mellom den radielle ytre overflate 116 til tetningsringholder-sammenstillingen 110 og pakkboks-sammenstillingen 40, være innbefatter for å tilrettelegge sentrering av tetningssammenstillingen rundt akselen 12. Som også vist i fig. 2, befester et første hylsehode-skruedeksel 181 holdersammenstillingen 110, idet et andre hylsehode-skruedeksel 183 fester pakkbokssammenstillingen 40. SB-bolter67 og bolte-knaster 38 fester pakkbokssammenstillingen 40 til utstyret 14, som beskrevet i detalj nedenfor.
Visse komponenter av den illustrerende tetningssammenstilling til de illustrerende utførelser av oppfinnelse er lik den mekaniske tetningssammenstilling beskrevet i US-patent nr. 5,571,268, og innholdene av hvilke er innlemmet heri ved referanse.
Som illustrert i fig. 1-5, er holdersammenstillingen 110 for montering av rotasjonstetningsringen 20 anbrakt i et kammer 24 formet ved pakkboks-sammenstillingen 40, og atskilt radielt innover innvendig derfra. Det skal imidlertid forstås at holdersammenstillingen 110 ikke behøver å være anbrakt innen pakkbokssammenstillingen 40. Isteden kan holdersammenstillingen 110 være aksialt atskilt fra pakkbokssammenstillingen 40.
Holdersammenstillingen 110 er konstruert og utformet for å tilrettelegge installasjon av rotasjonstetningen 20 deri, så vel som total operasjon av den mekaniske tetning. I henhold til en illustrerende utførelse, er den radielle indre overflate 124 til holdersammenstillingen 110 utformet for å tilrettelegge installasjon av rotasjonstetningsringen 20 i holdersammenstillingen 110 og forbedret rettvinkling av rotasjonstetningsflaten 21 til akselen 12.
Figurene 6-9 illustrerer holdersammenstillingen 110 til en utførelse av oppfinnelsen i større detalj. Fig. 6 er et perspektivriss av en aksial ytre ende 111 til holdersammenstillingen 110. Som vist, innbefatter holdersammenstillingen radial indre overflate 124 to skrå flater 124a, 124b som strekker seg fra den aksielle ytre ende 111, slik at den indre overflate 124 avsmalner gjennom to trinn fra en relativt bred åpning ved den aksielle ytre ende 111 til det smale rom 201 for å motta rotasjonstetningsringen 20. Som vist, former således den radielle indre overflate 124 en dobbeltvinklet innføringsskråkant som forløper fra den aksielt ytre ende 111 av holderen 110 langs den indre veggen til sporet 189. I den illustrerende utførelse, danner den første skrå flate 124a, som omfatter det første trinnet, en radial innvendig flate som heller radielt innover fra den fremre, radielt forløpne vegg 1121 ved den aksielt ytre ende 111 av holdersammenstillingen 110. Den første skrå flate avslutter ved, og avsmalner til, den andre skråflate 124b. Den andre skråflate 124b, som omfatter det andre trinnet forløper radielt innover ved en helling fra den første skråflate 124a og avslutter i en aksielt forløpende flate 124c, eller annen
mellomliggende overflate. Den illustrerende mellomliggende overflate 124c, strekker seg generelt parallell til aksen 13. Den mellomliggende overflate, slik som flate 124c strekker seg igjen til og krysser en avtrinnet, aksielt innvendig forløpende vegg 132, som danner den aksielt indre ende av rommet 201 for å motta rotasjonstetningsringen 20. Alternativt, kan holdersammenstillingen 110 utelate den aksielt forløpende flate 124c, slik at den andre skråflate 124b strekker seg til og krysser med aksielt innvendig forløpende vegg 132. Videre, vil de som er normalt faglært på området erkjenne at innføringsskråkanten til rommet 201 ved den aksielt ytre ende 111 av den indre overflate 124 kan innbefatte flere enn to radielt innvendige skråflater.
Den flervinklede innføringsskråkanten tilrettelegger for innføring av rotasjonstetningsringen 20 og O-ringen 188 i rommet 201 idet holderen 110 er koplet til akselen 12.
Som vist i detalj i fig. 9, strekker den første radielt innvendige skrå flate 124a seg en første vinkel 0 tverrgående til en akse, illustrert ved splittet linje L, som er parallell til aksen 13 og som krysser den aksielt forløpende radielle flate flate 124c eller den aksielt forløpende indre side av rommet 201 hvis holderen ikke innbefatter den flate flate 124c. I den illustrerende utførelse er den første vinkel 0 som den første radielt innvendige skrå flate 124a strekker seg mellom omkring 10 grader og omkring 20 grader og er fortrinnsvis omkring 15 grader med hensyn til bruddlinjen L. En som er faglært på området vil erkjenne at den første radielt innvendige skrå flate 124a kan strekke seg enhver passende vinkel og er ikke begrenset til det illustrerte område.
Den andre radielt innvendige skråflate 124b strekker seg ved en andre vinkel 0' som heller i forhold til aksen L, som vist i fig. 9. I denne illustrerende utførelse er den andre vinkel 0' mindre enn den første vinkel 0. Den illustrerende andre vinkel 0' strekker seg mellom omkring 2 og omkring 10 grader og er fortrinnsvis mellom omkring 3 og 4 grader og mest foretrukket omkring 3,5 grader i forhold til bruddlinjen L. Én som er faglært på området vil erkjenne at den andre radielt innvendige skråflate 124b kan strekke seg enhver passende vinkel og er ikke begrenset til det illustrerte område.
Som vist i fig. 9, er grensesnitt/overgangspunktet 1240 mellom vinklede flater 124a og 124b fortrinnsvis atskilt med en valgt avstand T fra veggen 132. Den fremre, radielt forløpende veggen 1121 ved den aksielt ytre ende 111 til holdersammenstillingen 110 er atskilt fra veggen 132 ved en avstand F. De spesielle av-stander kan velges i henhold til den spesielle anvendelse, størrelse av O-ringen 108 som benyttes, størrelse av den totale tetning og andre faktorer, og kan lett bestemmes av én som er faglært. Én som er faglært vil erkjenne at de vinklede og flate overflater til den indre overflate 124 kan ha enhver passende utforming, lengde og avstand fra andre komponenter av holdersammenstillingen 110 og at oppfinnelsen ikke er begrenset til den illustrerende utførelse.
Et par av påfølgende radielt innvendige avtrinnede overflater danner en andre, aksielt forløpende flate 134 og en tredje, aksielt forløpende flate 138, henholdsvis til den roterende tetningsringholder 110. Den radielt innvendige overflate 124 og den tredje flate 134 har radielt innvendige forløpende første vegg 132 integralt formet derimellom. I den illustrerende utførelse, strekker en aksielt forløp-ende flat (dvs. ikke-skrå) flate 124c, eller annen mellomliggende overflate, seg mellom den andre radielt innvendige skråflate 124b og den radielt forløpende første vegg 132. I en alternativ utførelse, strekker den andre radielt innvendige for-løpende flate 124b seg til og avslutter i den radielt forløpende første vegg 132. Som vist, har den tredje flate 134 og den fjerde flate 138 en radielt innvendig forløpende andre vegg 136 integralt formet derimellom. Diameteren til den fjerde flate 138 er fortrinnsvis lik med eller noe større enn diameteren til akselen 12, til hvilken holdersammenstillingen 110 skal festes.
I en foretrukket utførelse, hviler O-ringen 188 fortetning mellom rotasjonstetningsringen 20 og rotasjonstetningsringholderen 110 i et spor 189, slik som et sperrespor, formet på den radielle indre overflate 124 av holdersammenstillingen 110. Sperresporet 189 er dimensjonert, lokalisert og utformet for å motta en øvre, radielt ytre side av O-ringen 188 for å anordne O-ringen 188 i forhold til holdersammenstillingen 110 under installasjon uten å gå på bekostning av ytelse. Sperresporet 189 anordner fortrinnsvis O-ringen 188 ved krysset av den første veggen 132 og den radielt indre overflate 124 til holdersammenstillingen, slik at 0-ringen fortrinnsvis kontakter, eller er i nær nærhet med den første veggen 132, den indre overflate 124 og den radielt ytre overflate 184 til rotasjonstetningsringen 20. Alternativt, anordner sperresporet 189 O-ringen i en annen lokalisering mellom rotasjons-tetningsringholdersammenstillingen 110 og rotasjonstetningsringen 20.
Når anordnet i holdesporet 189, støter O-ringen fortrinnsvis mot de andre og tredje overflater 182, 184 til rotasjonstetningsringen 20, som vist i fig. 2-4.
I den illustrerte utførelse er holdesporet 189 formet på den andre radielt innvendige skrå flate 124b til holdersammenstillingen 110. I utførelsen vist i fig. 9, inn-retter den aksielt indre ende 189a til holdesporet 189 seg med den aksielt indre enden av den andre radielt innvendige skråflate 124b (dvs. hvor den andre radielt innvendige skråflate 124b krysser den aksielt forløpende flate flate 124c).
I den illustrerende utførelse, starter fortrinnsvis hellingen av vinkelen 0' for den andre radielt innvendige skråflate 124b ved den aksielt indre side 189a av holdesporet 189. På denne måte er den aksielt ytre side 189b til holdesporet 189 radielt utvendig av den aksielt indre side 189a til holdesporet 189, på grunn av hellingen i overflaten hvor holdesporet 189 formet.
Alternativt kan holdesporet 189 være formet på en annen flate av den radielt indre overflate 124, fortrinnsvis atskilt fra veggen 132 for å tilrettelegge tetning mot rotasjonstetningsringen 20.
Holdesporet 189 er relativt grunt og har fortrinnsvis en dybde betydelig mindre enn den nominelle diameter D' til O-ringen 188. Foreksempel, i den illustrerende utførelse, er holdesporet grunt, buet ringformet nedpressing i overflaten av den innvendig skrå flate 124b. Det illustrerende holdesporet 189 er buet i to dimensjoner (fortrinnsvis radielt og aksielt, og former en overflate lik med en radiell ytre halvdel av en torus for å passe sammen med den radielle ytre overflate av O-ringen 188. Holdesporet 189 er fortrinnsvis av størrelse og dimensjonert for å anordne og holde O-ringen 188 i en optimal posisjon. I den illustrerende utførelse strekker holderen (sperren) seg en dybde D fra den flate flate 124c på den radielt innvendige overflate 124 til holdersammenstillingen 110. Forholdet mellom dybden D og den nominelle diameter D' til den tilhørende O-ring 189 er fortrinnsvis mellom omkring 0,02 og omkring 0,10, og mer foretrukket mellom omkring 0,03 og omkring 0,05. Holdesporet 189 har en form over bredden W formet som en bue med en radius R. Forholdet mellom radiusen R som former holdesporet 189 og den nominelle diameter D' til den tilhørende O-ring 188 som hviler i sporet 189 er fortrinnsvis mellom omkring 0,25 og omkring 0,50 og fortrinnsvis mellom omkring 0,3 og omkring 0,4 og mest foretrukket mellom omkring 0,33 og omkring 0,38. Én som er faglært vil erkjenne at holdesporet 189 ikke er begrenset til denne størrelse, form og utforming og kan ha enhver passende størrelse, form og utforming tilpasset for å holde en tilhørende O-ring 189 anbrakt omkring en rotasjonstetningsring 20.
Den aksielt indre ende 189a til holdesporet 189 er fortrinnsvis atskilt fra den radielt forløpende vegg 132 ved en avstand I. Senteret av holdesporet 189 er atskilt ved en avstand C fra veggen 132. Én som er faglært ville være i stand til å bestemme en passende utforming, lokalisering og størrelse av holdesporet 189 for å på riktig måte posisjonere O-ringen 188. Én som er faglært vil erkjenne at oppfinnelsen ikke er begrenset til lokalisering av holdesporet 189 i den illustrerende lokalisering og at holdesporet kan være lokalisert ved enhver passende lokalitet på den radielt indre overflate 124 til holdersammenstillingen.
O-ringen 188 anbrakt ved holdesporet 189 er fortrinnsvis tilstrekkelig elastisk for å plassere hver av rotasjonssegment-tetningsflatene i tetningskontakt med et annet segment, og derved danne en fluidtett og trykktett tetning. O-ringen 188 fungerer også, i samarbeid med en forspenningsdel, slik som en fjær, illustrert som en mekanisk klemme 200, som en aksielt elastisk forspenningsinnretning ved flytende og ikke-stiv opplagring av rotasjonstetningsringen 20 og de stasjonære tetningsringer 30 i aksielt atskilt flytende forhold i forhold til de stive veggene og flatene til pakkboksen og holdersammenstillingene 40, 110. Dette flytende forhold var først beskrevet i US-patent nr. 4,576,384, overdratt til søkeren av denne, og herved innlemmet ved referanse.
Rotasjonstetningsringen og O-ringen 188 er innført i rommet 201 etter at holderen 110 er sammenstilt på akselen 12. På grunn av den dobbelt-konede overflate ved innføringsskråkanten til den radielle indre overflate 124, er mindre kraft påkrevd for å installere rotasjonstetningsringen 20 og O-ringen 188 i posisjon. Holdesporet 189 mottar og sentrerer automatisk O-ringen 188, og plasserer rota-sjonstetningsoverflaten 21 i posisjon perpendikulær til aksen av akselen 12. Den beskrevne utforming av holderen, med den multi-vinklede innføringsoverflate og holdespor reduserer eller eliminerer behovet for å holde tetningsflaten i posisjon under installasjon.
Holdesporet 189 sørger for en rotasjonstetningsring 20 med en O-ring 188 anbrakt på eller omkring den ytre diameter for å innføres i den allerede tettede holder 110 ved glidning av rotasjonstetningsringen/O-ringsammenstillingen aksielt inn i holderen 110 gjennom rommet 201 formet mellom den radielt indre overflate 124 og akselen 12. Holdesporet fanger O-ringen for å holde den på plass under denne sammenstillingsprosess. Utformingen av den forklarende holder sørger for at holdersammenstillingen 110 først tettes rundt akselen 12, etterfulgt av innføring av tetningsringen og O-ringen. Holdesporet 189 tilrettelegger således sammenstillingen av flaten og elastomeret på innsiden av den allerede tette klemme-holderen 110.
Alternativt, kan holdesporet 189 være formet på en radielt indre overflate av holdersammenstillingen 110 som ikke innbefatter den dobbeltvinnede innførings-skråkanten.
Med referanse tilbake til fig. 3, 4 og 7, kan holdersegmentets ytre overflate 116 til holdersammenstillingen 110 ha en første aksielt forløpende ytre overflate 146, en radielt innvendig hellende andre ytre overflate 148, og en radielt innvendig avtrinnet tredje ytre overflate 154. Den tredje ytre overflate 154 og den andre ytre overflate 148 danner, i kombinasjon, en radielt innvendig forløpende første ytre vegg 150. De ytre overflater av holdersammenstillingen 110 er fortrinnsvis atskilt fra de indre overflater 54, 56 til pakkbokssammenstillingen 40. Som vist i fig. 2 og 3, vender den første aksielt forløpende ytre overflate 146 mot en aksielt forløp-ende indre pakkboksflate 54 på pakkboksen 40, med den ytre diameter til den første ytre overflate 146 som er fortrinnsvis mindre enn den indre diameter av pakkbokssegmentflaten 54. I en foretrukket utførelse er den ytre diameter av holdersegmentets tredje ytre overflate 154 mindre enn diameteren til en flate 56 av pakkbokssegmentet motstående overflaten 154 når den mekaniske tetningen er sammenstilt. Denne klaring sørger for at holdersammenstillingen 110 hviler innen pakkbokssammenstillingen 40 for uhindret rotasjonsbevegelse deri.
Den fjerde flate 138 på den indre overflate av holdersegmentet 112 har formet derpå en ringformet kanal 140 for montering av en splittaksel-pakning, illustrert som O-ring 142. Når montert i kanalen 140, passer pakningen 142 tettende sammen med akselen 12, og tilveiebringer en fluidtett tetning langs holderen og akselens grensesnitt (se fig. 2 og 3). Den andre vegg 136 har fortrinnsvis aksielt forløpende derfra et sylindrisk fremspring som danner antirotasjonsspalten 144. Fremspringet 144 opereres som en mekanisk rotasjonsinnretning ved forspenning av rotasjonstetningsringen 20 inn i rotasjonsbevegelse, som beskrevet i større detalj nedenfor.
Holdersegmentene 112,114 kan også ha formet på hver splittholder-tetningsflate 118 og 120 et holderpakningsspor 158, som har uformingen illustrert i fig. 1-5. En holderpakning 160, komplementær i form til sporet 158, er anordnet i spor 158. Holderpakningen 160, når anordnet i sporet 158, kan strekke seg utover holdertetningsflaten 118, 120, som best vist i fig. 5. Det eksponerte parti av pakningen 160 hviler i et komplementært spor formet i den motstående holdersegment-tetningsflate. Dette arrangement sørger for en fluidtett tetning ved trykk høyere enn en valgt verdi, som beskrevet ovenfor. Pakningen består fortrinnsvis av ethvert passende deformerbart materiale, slik som elastomergummi.
Holdersegmentene 112, 114 kan også ha en feste-mottakende åpning 164 som monterer skrue 170 for festing av holdersegmentene 112, 114 sammen. Skruene 170 er montert inn og sikkert fastholdt av den feste-mottakende åpning 164.
Rotasjonstetningsring-sammenstillingen 120 kan også innbefatte et par av bueformede rotasjonstetningssegmenter, 25, 25', idet den stasjonære tetningsring-sammenstillingen kan innbefatte et par av bueformede stasjonære tetningsringsegmenter 33, 33'. Hvert tetningsringsegment har henholdsvis en glatt bueformet tetningsoverflate 21, 31 og henholdsvis et par av segmenttetningsflater 22, 32. Den glatte bueformede tetningsoverflate 21, 31 til hver tetningsring er forspent i tetningskontakt med henholdsvis den tilhørende overflate 21, 31', til det andre tetningsringsegment for å skape en fluidtett tetning. Likeledes er segmenttetningsflatene 22, 32 til ringsegmentene 25 og 33 forspent til tettet forhold med hverandre for å danne hver av tetningsringene 20 og 30. Disse individuelle tetningsflater tilveiebringer således en fluidtett tetning opererbar under et bredt spekter av operasjonsforhold, innbefattende en vakuumtilstand.
Det illustrative rotasjons-tetningselementet 20, illustrert som bueformede rotasjonstetningsring-segmenter 25, har fortrinnsvis en vesentlig glatt bueformet indre overflate 172 og en ytre overflate omfattende flere overflater 180, 182, 184, som best vist i fig. 4. Den indre overflate 172 kan ha formet derpå et generelt rektangulært hakk 174. Hakket 174 anbringes over holderfremspringet 144. Det illustrerende rotasjonssegmentets ytre overflate har en aksielt forløpende første ytre overflate 180 som avslutter i en radielt innover hellende andre ytre overflate 182 eller forankring, og en aksielt forløpende tredje ytre overflate 184, omkring hvilken O-ringen 188 er anbrakt. Rotasjonssegmentet 25 har også fortrinnsvis den glatte bueformede tetningsoverflaten 21 anbrakt ved toppen av ringen 20. Den indre diameter av rotasjonstetningssegmentenes indre overflate 172 er større enn diameteren til akselen for å tillate montering derpå. Diameteren til rotasjonstetningssegmentets ytre overflate 184 er lik med eller noe mindre enn diameteren til holdersegmentets tredje flate 134, for monteringsinngrep med holdersammenstillingen 110. Diameteren til rotasjonstetningssegmentets første ytre overflate 180 er mindre enn den indre diameter av holdersegmentets avsmalnende indre overflater 124a, 124b, og større enn diameteren til holderens tredje flate 134. Én som er faglært vil erkjenne at rotasjonstetningsringen 20 kan ha enhver passende utforming for å grense opp mot og tette mot et annet tetningselement, slik som den stasjonære tetningsring 30.
Selv om den illustrerte tetningsring 20 har en forankring 182 formet ved den ytre overflate, vil de som er normalt faglært på området erkjenne at en ikke-hellende avtrinnet ringformet overflate også kan anvendes.
Som best vist i fig. 4, kan den illustrerende stasjonære tetningsring 30 likeledes innbefatte et par av bueformede tetningsringsegmenter 33, 33', hvor hver er identisk eller vesentlig identisk til hverandre. Den illustrerende stasjonære tetningsringens bueformede segmenter 33 har en vesentlig glatt bueformet indre overflate 35 som strekker seg parallelt til den første akse 13 og en ytre overflate 36. Det stasjonære tetningsringsegmentets ytre overflate 36 har fortrinnsvis en aksielt forløpende første ytre overflate 190 som avslutter i en radielt utvendig for-løpende forankring 192. En stasjonær tetningsring 30 har fortrinnsvis en vesentlig glatt bueformet toppoverflate 194 og en glatt bueformet ringtetningsoverflate 31 anbrakt ved bunnen av ringen. Det illustrerende stasjonære tetningssegmentet 33 har også en fordypning 196 formet langs toppoverflaten 194. En mekanisk klemme 200, mekanisk koplet til en toppoverflate 62 av pakkboks-sammenstillingen 140 via et klemmespor 63, hviler i fordypningen 196. Dette arrangement hjelper til å med å innrette og anbringe den stasjonære tetningsring 30 i kammeret 24, så vel som å fungere som en mekanisk impedans for å forhindre den stasjonære tetningsringen 30 fra å rotere med akselen 12 og rotasjonstetningsringen 20.
Den innvendige diameteren til det stasjonære segmentets indre overflate 35 er større enn akseldiameteren, og er større enn diameteren til den indre overflaten 172 av rotasjonstetningsringen 20, og derved tillater relativ bevegelse derimellom. Derfor, forblir den stasjonære tetningsringen 30 stasjonær idet akselen 12 roterer. En elastomerdel, f.eks. O-ring 202, tilveiebringer en radielt innvendig forspenn-ingskraft tilstrekkelig til å plassere segmenttetningsflatene 32 til stasjonær tetningsringsegment 33 i tetningskontakt med det andre stasjonære tetningsringsegment. I tillegg danner O-ring 202 en fluidtett og trykktett tetning mellom pakkhus-sammenstillingen 40 og den stasjonære tetningsringen 30. O-ringen 202 anbringes i et første monteringsområde 204 dannet ved pakkbokssegmentets første vegg 48, pakkboksens andre flate 50, den stasjonære ringens ytre overflate 190, og den stasjonære ringens forankring 192. I en foretrukket utførelse danner for-ankringen 192 en vinkel i forhold til den stasjonære ringens ytre overflate 190 fortrinnsvis i området på omkring 30° til omkring 60°, og mest foretrukket omkring 45°. Den stasjonære tetningsring 30 består fortrinnsvis av et karbon eller keramisk materiale, slik som alumina eller silikonkarbid og lignende.
Forspenningsdelen, illustrert som en mekanisk klemme 200 i den illustrerende utførelse, fungerer også som en aksiell forspenningsinnretning ved å tilveiebringe elastisk støtte for stasjonær og rotasjonstetningsringene 20, 30 ved aksiell forspenning av tetningsringene slik at stasjonær og rotasjonstetningsoverflatene 21 og 31 er anbrakt i tettende kontakt med hverandre. Som illustrert i fig. 3 er tetningsringene 20, 30 flytende og ikke stivt opplagret i atskilt flytende forhold i forhold til de stive veggene og flatene av pakkboks og holdersammenstillingene 40, 110. Denne flytende og ikke-stive opplagring og atskilte forhold tillater små radielle og aksielle flytende bevegelser av rotasjonstetningssegmentene 25, 25' og de stasjonære tetningssegmentene 33, 33' med hensyn til akselen 12, idet rotasjonstet-ningsoverflaten 21 fremdeles tillates å følge og plasseres i tettende kontakt med den glatte bueformede tetningsoverflate 31 til den stasjonære tetningsring 30. Rotasjon og stasjonær tetningsring-tetningsoverflatene 21 og 31 er således selv-innrettende som et resultat av denne flytende virkning.
Den illustrerende mekaniske tetningssammenstilling 10 kan også innbefatte en forbedret tetningspakkboks-sammenstilling 40 for å forbedre driften av tetningssammenstillingen, som vist i fig. 10-15. Den illustrerende tetningspakkboks-sammenstilling 40 har et par av pakkbokssegmenter 41, 42 som passer sammen for å danne den ringformede tetningspakkboks-sammenstillingen 40.
I den illustrerende utførelse, som vist i fig. 10-15 er pakkbokssegmentene 41, 42 utformet for å oppta hverandre for å tilrettelegge sammenstilling og drift av den mekaniske tetningssammenstilling. De viste pakkbokssammenstillings-segmenter 41, 42 har en sammenlåsningsmekanisme for å tilrettelegge inngrep av de to segmentene 41, 42.1 motsetning til tidligere pakkboksutforminger, har hvert pakkbokssegment 41,42 minst en ikke-plan, utformet grensesnittoverflate 64, 66 for å overføre en sammenboltingskraft til den andre sammenpassende pakkboks-halvdel og å forhindre glidning av pakkboks-halvdelene i forhold til hverandre. I den viste utførelse har pakkboks-segmentene tilgrensende overflater med avtrinnede flater som dannes som henholdsvis sammenlåsningsfremspring 411, 421, og fordypninger 413, 423 henholdsvis formet på minst en tilstøtende flate mellom de to segmenter. Hvert fremspring 411, 421 passer inn i tilhørende fordypning 413, 423 slik at en overlapping 1000 mellom de to segmenttilgrensende overflater dannes for å oppta det tilhørende pakkboks-segment. Den hevede overflate overfører sammenboltingskraften påført pakkboksen og tilrettelegger forbindelse og innretning av pakkbokssegment-halvdelene. De overlappende komponenter reduserer og/eller forhindrer en atskillelseskraft ved pakkbokssplittelsene forårsaket av bolt-pakkbokser som bolter pakkbokssammenstillingen til utstyrshuset.
I den viste utførelse, som vist i fig 11 og 14, er hver tilstøtende overflate en avtrinnet overflate med en flat, aksielt forløpende flate 4110, 4210 og en flat, radielt forløpende flate 4111, 4210 som strekker seg perpendikulært fra henholdsvis hver flat, aksielt forløpende flate 4110, 4210, for å danne fremspringet 411, 421. De flate radielt forløpende flater 4111, 4210 strekker seg til flate, aksielt forløp-ende flater 4112, 4212 avtrinnet fra og parallelt til flatene 4110, 4210 for å danne fordypningene 413, 423 på hver tilgrensende overflate. De flate, aksielt forløpende overflater 4111, 4210, som passer sammen for å danne overlappingen 1000 strekker seg fortrinnsvis vesentlig perpendikulært til en langsgående akse 13 av den mekaniske tetningssammenstilling, og derved tillater at en boltkraft overføres til pakkbokssegmentene for å overføres til det andre pakkbokssegmentet uten å be-virke atskillelse av pakkbokssegmentene. En som er faglært på området vil erkjenne at fremspringene og tilhørende fordypninger kan ha enhver passende utforming.
De som er normalt faglært vil lett erkjenne at andre tilstøtende og/eller sammenlåsende arrangementer kan anvendes. For eksempel kan hver tilgrensende overflate ha flere fremspring og/eller fordypninger, eller på annen måte form-ede overlappende overflater, hvilke kan være formet ved ethvert passende sted på de tilstøtende overflater.
Med referanse til fig. 3, 4,13 og 14 kan hvert viste pakkbokssegment 42 ha en indre overflate som har en første flate 46, og en integrerende formet og avtrinnet andre flate 50 som strekker seg radielt utover fra den første flate 46. Den før-ste flate 46 og den andre flate 50 danner, i kombinasjon, en første forbindende ringformet vegg 48. En avtrinnet tredje flate 54 strekker seg radielt utover fra den andre flate 50 og danner, i kombinasjon med denne, en andre ringformet forbind-elsesvegg 52, som kan være avtrinnet, og/eller innbefatte en hellende overflate som forløper til den andre flate 50. En hellende fjerde flate 56 strekker seg radielt innover fra pakkbokssegmentets tredje flate 54. Pakkbokssegmentets indre overflate dannet ved flater 46, 50, 52, 54 og 56 danner rommet 24 for å motta holdersammenstillingen 110, som beskrevet ovenfor.
Som vist i fig. 13 kan også den andre pakkboks-tetningsflate 66' til pakkbokssegmentet 42 også være utformet for å sammenlåse med en tilhørende utformet andre pakkboks-tetningsflate (ikke vist) til det første pakkbokssegment 41. I den viste utførelse innbefatter også den andre pakkboks-tetningsflate 66' et fremspring 421, og en fordypning 423, som er posisjonert motsatt fremspringet og fordypningen på den første pakkboks-tetningsflate 66.
Hver pakkboks-tetningsflate 64, 66, 66' kan også ha formet derpå et pakkboks-pakningsspor 70. Figur 14 illustrerer pakkboks-tetningsflate 64 til det første pakkbokssegment i detalj, som illustrerer sporet 70. Det viste spor 70 har et hovedaksial-parti 71 som strekker seg fra pakkboksens andre flate 50 til pakkboksens fjerde flate 56. Sporsegmenter 72, 73, tverrgående til hovedspor-segmentet 71, strekker seg langs henholdsvis den andre pakkboksveggen 52 og pakkboksens fjerde flate 56, og sporsegment 74, atskilt radielt innvendig fra sporsegment 71, strekker seg langs pakkhussegmentets andre flate 50.
En elastomer-pakkbokspakning 76, komplementær i form til pakkbokssporet 70, hviler i sporet 70 til pakkboksen. Pakningen 76, når anordnet i sporet 70, kan strekke seg utover pakkboksens splittede flater 64, 66, som best vist i fig. 1, 4 og 5. Det eksponerte parti av pakningen 76 er fanget i et komplementært spor formet på den splittede pakkboks-tetningsflate til det andre pakkbokssegment 42 nå pakkbokssegmentene 41, 42 er sammenstilt. Fanging av begge ender av pakningen 76 mellom motstående splittede pakkboks-tetningsflater forhindrer pakningen 76 fra å trenge inn i åpningen formet mellom de splittede pakkboks-tetningsflater når utsatt for trykk høyere enn et valgt minimumstrykk. Denne doble fangeegenskap tillater således at pakkboks-segmentene 41, 42 motstår større trykk uten å utvikle trykklekkasjer, så vel som å avlaste de mekaniske toleranser til andre komponenter av den mekaniske tetning 10. Pakkhuspakningen 76 er fortrinnsvis formet fra ethvert passende elastisk materiale, slik som elastomergummi. Videre, selv og pakningen 76 har den illustrerte utforming, vil de som er normalt faglært på området erkjenne at pakningen 76 og dens tilhørende spor 70 kan ha enhver passende geometrisk utforming.
Hver av pakkhussegmentene 41, 42 kan også ha integrert formet med disse et par av skruehus 80, 82. Hvert skruehus har en tverrgående feste-mottagende åpning 84 formet vesentlig derigjennom. Åpningen 84 har et gjenget parti 86 med mindre diameter, og et konsentrisk ikke-gjenget parti 88 med større diameter som vist i fig. 1, 16A og 16B. Det ikke-gjengede parti 88 til åpningen 84 er fortrinnsvis anbrakt nærmest pakkhus-tetningsflatene 64, 66.
Den tverrgående åpning 84 anbringer en skrue 90 med den viste utforming. Skruen 90 har fortrinnsvis en hovedstamme 92 og et skruehode-parti 96. Skrue-stamme 92 har et gjenget distalt parti 93 og et ikke-gjenget proksimalt parti 94, som vist i fig. 1 og 16A. Den ytre diameteren av det gjengede partiet 93 er større enn den ytre diameteren av det proksimale partiet 94. Som illustrert i fig. 16B fester hver skrue 90 sammen et par av hus 80 og 82. Når det gjengede distale partiet 93 til skrue 90 er skrudd inn i det gjengede partiet 86 til åpningen 84, er det distale partiet 93 fast holdt i åpningen 84. Ettersom skrue 90 videre beveger seg gjennom åpningen 84, entrer skruens distale ende det ikke-gjengede partiet 88, eller klareringsåpningen til åpningen 84. I denne orientering er skrue 90, selv om den ikke er fast festet, fremdeles fast tilbakeholdt (dvs. ikke avskrubar) i åpningen 84. I en foretrukket utførelse er diameteren til skruens disstale parti 93 nær diameteren til det gjengede partiet 86 med mindre diameter til skruehusene 80, 82.
Betydelige fordeler oppnås ved skrue 90 og åpningen 84 i den foreliggende oppfinnelse. Spesielt kan skrue 90 være montert i den feste-mottagende åpning 84 fra enhver side av enten pakkhus-segmentet 41, 42 før sammenstilling, som er spesielt nyttig i begrensede adgangsinstallasjoner, og er fast tilbakeholdt i skruehuset 80. Ved å forhindre skrue 90 fra å fullstendig løsgjøres fra skruehuset 80 forhindres tilfeldig tap av skrue 90 under sammenstilling og fraskillelse, og således tilrettelegger sammenstilling av tetningen idet installasjonstiden reduseres. Den samme konstruksjonen tilhører skruehusene 82.
Pakkboks-sammenstilling 40 kan også ha et huspakningsspor 58 formet langs en bunn 59 av pakkhus-sammenstilling 40. Sporet 58 rommer den flate, ringformede elastomerpakning 60. Som illustrert i fig. 3 og 4 har pakningen 60 fortrinnsvis en aksiell dimensjon større enn dybden av sporet 58, og derved tilveiebringer en trykktett og fluidtett tetning mellom den mekaniske tetning 10 og huset 14. I en foretrukket utførelse er huspakningen 60 kuttet på forhånd i to bueformede segmenter for montering i hvert pakkhus-segment41, 42. Huspakningssegment-ene er fortrinnsvis montert i sporet 58 og festet dertil med et klebemiddel. Dette arrangement hjelper til med å forhindre lekkasje av prosessmediumet langs tetningen 10 når montert til huset 14.
Den viste pakninghus-sammenstilling 40 kan videre innbefatte et flertall av boltknaster 38. Boltknastene 38 har et hovedlegeme 37 som har integrerende formet ved en ende et innføringsknastfremspring 39. Knastfremspringet 39 monteres i et ringformet spor 68 formet rundt periferien av pakningssammenstilling 40. Vinkelposisjonen til knastene kan justeres ved å gli boltknastene 38 og knastfremspringet 39 omkring spor 68. Boltknastene 38 hjelper til med å feste den mekaniske tetning 10 til huset 14 ved anbringelse av bolter (ikke vist). Under bruk er monteringsbolten innført mellom et par av tilstøtende boltknaster. Boltknastene 38 er videre beskrevet i detalj i US-patent nr. 5,209,496, overdratt til assignatoren herav og hvilken er innlemmet heri med referanse.
Holdersammenstillingen 110, pakkhus-sammenstillingen 40 og skruene 90 kan være formet fra ethvert passende stivt materiale, slik som rustfritt stål.
I en utførelse av oppfinnelsen kan O-ringene 188 og 202 være splittet for også å tilrettelegge sammenstilling. Som generelt illustrert i fig. 17, kan identiske kule- og tapp-festemekanismer være anordnet på de frie endene av O-ringer 188 og 202. Ved hver ende avsmales O-ring 202 inn i et vesentlig hemisfærisk skulder-parti 222 og, tilstøtende dertil, ringformet halsparti 224. Umiddelbart tilstøtende halsparti 224 er et vesentlig kuleformet hodeparti 226. Ved festing er hodepartiet 224 innført i det sampassende kuleformede tapp-partiet 227 ved den andre enden av O-ring 202 slik at ringformet mansjettparti 228 omgir og fanger halsparti 224, og skulderpartiet 222 er i nær kontakt med ringformet kappeparti 230.1 tillegg, selv om den mekaniske tetning 10 og dens tilhørende komponenter er vist som sek-sjonsdeler, er O-ringene 188 og 202 kontinuerlig og fullstendige konstruksjoner som har utformingen ovenfor. O-ringene 188 og 202 er imidlertid ikke begrenset til den viste utførelse og kan ha enhver passende utforming. For eksempel kan O-ringene 188 og 202 være massive og ha en alternativ festemekanisme.
Ved sammenstilling er O-ringen 188 konsentrisk anbrakt omkring rotasjonstetnings-segmentene 25, fortrinnsvis i kontakt med rotasjonstetningens ytre overflater 182, 184 og rotasjonstetnings-segmentene 25, 25' er så montert i holdersammenstillingen 110, fortrinnsvis allerede anbrakt omkring akselen 12, ved innretning av det rektangulære hakket 174 til rotasjonstetnings-segmentet 25 med det aksielt forløpende anti-rotasjons holderfremspringet 144. O-ringen anbrakt omkring rotasjonssegmentene 25 er videre plassert i tettende kontakt med holderens indre overflate, fortrinnsvis i den aksielt-forløpende flate 124c, holderens første vegg 132. Som beskrevet ovenfor mottar sperresporets 189 og holder O-ringen 188, og den tilhørende rotasjonstetningsring 20 i en optimal posisjon, idet den multi-vinklede innføringsskråkant tilrettelegger innføring av O-ringen 188 og rotasjonstetningsringen inn i holdersammenstillingen 110. O-ringen 188 tilveiebringer en innvendig radiell kraft tilstrekkelig for å plassere rotasjonstetningsflat-ene 22 til tetningssegmentet 25 i tettende kontakt med hver av tetningsflatene 22 til det andre rotasjonssegmentet. Holdersegmentene 112, 114 er så festet sammen ved oppstramming av skruene 170 som er fast tilbakeholdt i de feste-mottagende åpningene 164. Som vist fig. 1-4 er rotasjonstetningsring-segmentene 25, 25' atskilt fra holdersammenstillingens indre overflate 124, og er ikke stivt opplagret deri ved O-ringen 188, og derved tillater små radielle og aksielle flytende bevegelser av rotasjonstetningsringen 20.
De stasjonære tetningsring-segmentene 33 er konsentrisk montert over akselen 12, og festes sammen ved O-ring 202. O-ringen 202 påfører en radielt innvendig kraft til den stasjonære tetningsringens ytre overflater 36 tilstrekkelig til å plassere segmentets tetningsflater 32 til hvert segment i tettende kontakt med hverandre.
Pakkhus-segmentene 41, 42 er konsentrisk plassert omkring holdersammenstillingen 110, slik at flatene opptar, og de roterende og stasjonære tetningsringer 20, 30, og er festet sammen med skruer 90 som er montert i og fast tilbakeholdt av de feste-mottagende åpningene i skruehusene 80 og 82. Skruene 90 kan ikke utilsiktet fjernes fra den mekaniske tetning 10 siden de er festet til pakkhus-sammenstilling 40 ved den oppfunnede feste-mottagende åpning 84 og skrue 90. I tillegg nødvendiggjør ikke montering av skruen 90 rotering av akselen siden skruene 90 kan festes fra den samme eller motsatte sider av pakkhus-sammenstillingen 40.
Før fullstendig fastkjøring av pakkhus-skruene 90 til huset 14, bør akselen 12, holdersammenstillingen 110 og de roterende og stasjonære tetningsringer 20, 30 sentres innen kammer 24. Som beskrevet ovenfor til rettelegger sperrehakesporet 189 for sentrering av rotasjonstetningsringen 20. I tillegg kan sentrerings-avstandsstykker 240 valgfritt tilveiebringes langs den ytre overflate 116 av holdersammenstillingen 110, som vist i fig. 18 for å sentrere pakkhus-segmentene 41, 42 ved hjelp av sentreringsavstandstykkene 240 som er dannet. Avstandsstykkene kan være formet i en stykke på holderens ytre overflate 116, eller kan være montert i fordypninger formet langs holderens ytre overflate 116.1 en foretrukket ut-førelse er avstandsstykkene 240 periferisk og jevnt fordelt omkring den første ytre overflate 146 av holdersammenstillingen 110. Avstandsstykkene 240 er fortrinnsvis formet av et bløtt slitbart materiale, slik som teflon, som forhindrer rivning av pakkhusets indre overflate under rotasjonsbevegelse av holdersammenstilling 110. Selv om utførelsen i fig. 18 viser fire jevnt atskilte avstandsstykker, kan ethvert antall og avstand av avstandsstykkene anvendes. I tillegg behøver ikke avstandsstykkene 240 å være formet på holderens første ytre overflate 146, men kan være formet ved forskjellige holdersteder.
Annen passende sentreringsmekanisme kan også benyttes.
Når pakkhus-sammenstillingen 40 og holdersammenstillingen 110 er riktig innrettet, er pakkhus-pakningen 76 og holderpakningen 160 fanget i separate pakningsspor formet på motsatte tetningsflater av pakningshuset og holdersegmentene. Denne doble fangeutforming sørger for at den mekaniske tetningen 10 motstår høyere trykk uten forringelse av trykket og fluidtetninger formet ved segmentets tetningsflater. I tillegg danner O-ringen 202 en trykktett og fluidtett tetning mellom pakkhusets indre overflate, f.eks. pakkhus andre flate 50 og første vegg 48 og den ytre overflate 36 av den stasjonære tetningsring 30.
Etter at den mekaniske tetning er sammenstilt og montert til pumpehuset, er pumpeprosess-mediumet, f.eks. hydraulisk fluid forseglet innen en prosessmedium-kanal 234, som vist i fig. 3, dannet ved pakkboksens indre overflate 54 (ekskluderende pakkhusets første flate 46), O-ring 202, holdersammenstillingens ytre overflate 116, den stasjonære tetningsringens ytre overflate 190 og forankring 192, rotasjonstetningsringens først og andre overflater 180, 182, holdersammenstillingens indre overflate 124 og O-ring 188. Det omgivende miljø-medium, typisk luft, fyller en omgivende prosesskanal 276, typisk forseglet fra prosesskanalen 234, som er definert ved den stasjonære og rotasjonstetningsringens indre overflater 35, 172, den stasjonære ring ytre overflate 190, pakkhusets første og andre flater 46, 50,og første vegg 48, rotasjonstetningsringens tredje ytre overflate 184, og holdersammenstillingens første vegg 132. Angivelsen "omgivelsesmiljø" antas å innbefatte ethvert utvendig miljø annet enn det innvendige miljøet til huset 14.
De stasjonære og rotasjonstetningsring-segmenttetningsflater 22, 32 er plassert i tettende kontakt med det andre segment av paret ved den radielle kraften av O-ringene 188 og 202. I tillegg utøver det hydrauliske trykket av prosessmediumet holdt innen prosesskanalen 234 en ytterligere radiell innvendig kraft, proporsjonal til fluidtrykket, på tetningsringsegmentets ytre overflater 36, 190, og forspenner segmenttetningsflaten 32 sammen.
Totalt forhindrer O-ringen 142 lekkasjen av prosessmedium langs akselen 12 og inn i den omgivende prosesskanal 236. Den flate pakning 60 forhindrer lekkasje av prosessmedium langs huset 14 og mekanisk tetning 10 grensesnitt og 0-ringene 188 og 202 forhindrer prosessmedium fra å gå inn i den omgivende prosesskanal 236 ved hjelp av henholdsvis holdersammenstillingen 110 og pakkboksen 40.
Den viste mekaniske tetningssammenstilling til de illustrerende utførelser av oppfinnelsen tilveiebringer betydelige fordeler i forhold til tidligere kjent teknikk, innbefattende enkel installasjon av den mekaniske tetningssammenstilling og funk-sjonsforbedringer. For eksempel muliggjør bruken av sperrehakespor og/eller den dobbeltvinklede innføringen på holdersammenstillingens indre overflate forbedret rotasjonsflateinnføring, med mindre innføringskraft påkrevd. Innføringskraften kan reduseres med mellom omkring 59% og 70%, selv om oppfinnelsen ikke er begrenset til dette området,. Ved å senke innføringskraften er det mindre sannsynlig at installatøren ødelegger tetningsflatene ved installasjon, og derved forlenger levetiden til tetningskomponentene og forbedrer den totale driften. Den illustrerende utforming kan også eliminere behovet for å holde rotasjonstetningsflaten i posisjon under installasjon, på grunn av at sperrehakesporet automatisk posisjo-nerer rotasjonstetningsflaten i en riktig posisjon. Under drift sørger sperrehakesporet for forbedret rettvinkelhet av rotasjonstetningsflaten i forhold til akselen, og forhindrer rotasjonstetningsringen og/eller tilhørende O-ring fra å bevege seg og/eller gå ut av posisjon, som kan være vanskelig å ordne. Den dobbeltvinklede innføring sørger også for at holderen først strammes til akselen før innføring av rotasjonstetningsringen og O-ringen, hvilket resulterer i forbedret rettvinkelhet av rotasjonstetningsflaten i forhold til akselen.
I tillegg forhindrer de overlappende pakkhus-segmentene glidning av pakkhus-segmentene i forhold til hverandre når kraft påføres sammenstillingen, og derved forbedrer ytelse og forlenger levetiden av tetningskomponentene.
Det vil således ses at oppfinnelsen effektivt oppnår formålene fremlagt ovenfor, blant de som fremgår fra den foregående beskrivelse. Siden visse forand-ringer kan gjøres i konstruksjonen ovenfor uten av avvike fra området av oppfinnelsen, er det antatt at alt materiale i beskrivelsen ovenfor eller som vist i de ved-føyde tegningene tolkes som illustrative og ikke på en begrensende måte.
Det skal også forstås at de følgende krav også skal dekke alle generiske og spesifikke trekk av oppfinnelsen beskrevet heri, og alle angivelser av området av oppfinnelsen som, som dreier seg om språk, vil kunne falle innen dette.
Ved å ha beskrevet oppfinnelsen, er det som kreves som nytt og som skal beskyttet av patentet følgende:

Claims (14)

1. Holder (110) for et rotasjonstetningselement (20) i en splittet mekanisk tetningssammenstilling (10), omfattende: et ringformet legeme omfattende minst to sampassende, bueformede holdersegmenter (112, 114); og en avtrinnet radielt indre overflate (124) på det ringformede legemet, den radielle indre overflate (124) innbefatter et sperrespor (189) formet på en aksielt forløpende vegg til den indre overflate (124) for å anordne et radielt ytre parti av et tetningselement (188), karakterisert vedat sperresporet (189) buer i to dimensjoner.
2. Holder (110) ifølge kravl, karakterisert vedat den radielle indre overflate (124) av holderen (110) har en første hellende flate (124a) som forløper radielt og aksielt innover fra en aksielt fremre ende (111) av holderen, hvori den første hellende flate (124a) strekker seg ved en første vinkel i forhold til en langsgående akse (13) av den mekaniske tetningssammenstillingen (10).
3. Holder (110) ifølge krav 2, karakterisert vedat den radielle indre overflate (124) til holderen (110) har en andre hellende flate (124b) som forløper radielt og aksielt innover fra den første hellende flate (124a), den andre hellende flate (124b) forløper ved en andre vinkel i forhold til den langsgående akse (13) av den mekaniske tetningssammenstillingen (10).
4. Holder (110) ifølge krav 3, karakterisert vedat (i) den andre vinkel er mindre enn den første vinkel, eller (ii) den andre vinkel er omkring 2 og omkring 10 grader, valgfritt mellom omkring 3 og omkring 4 grader, valgfritt omkring 3,5 grader, eller (111) sperresporet (189) er formet i den andre vinklede overflate (124b).
5. Holder (110) ifølge krav 2, karakterisert vedat den første vinkel er mellom omkring 10 og omkring 20 grader, valgfritt omkring 15 grader.
6. Holder (110) ifølge krav 1, karakterisert vedaten aksielt indre side (189a) av sperresporet (189) er radielt innvendig av en aksielt ytre side (189b) av sperresporet (189).
7. Holder (110) ifølge krav 3, karakterisert vedat den videre omfatter en aksielt forløpende flat overflate (124c) som forløper fra den andre hellende flate (124b) til den radielt innover-forløpende vegg (132) på den indre overflate (124).
8. Holder (110) ifølge krav 1, karakterisert vedat tetningselementet (188) har en diameter og sperresporet har en dybde som er mellom omkring 0,02 og omkring 0,10 av diameteren til tetningselementet, valgfritt hvori forholdet mellom dybden av sperresporet og diameteren av tetningselementet er mellom omkring 0,03 og omkring 0,05.
9. Holder (110) ifølge kravl, karakterisert vedat tetningselementet (188) har en diameter, en bue som danner formen av sperresporet (189) har en radius, og forholdet av radiusen og diameteren er mellom omkring 0,25 og omkring 0,5, valgfritt hvori forholdet er mellom omkring 0,3 og omkring 0,4.
10. Holder (110) for et rotasjonstetningselement i en splittet mekanisk tetningssammenstilling (10), omfattende: et ringformet legeme omfattende minst to sampassende bueformede holdesegmenter (112, 114) som passer sammen for å danne det ringformede legeme; og en avtrinnet bunnoverflate (124) på det ringformede legemet, den avtrinnede bunnoverflate (124) innbefatter en første hellende flate (124a) som forløper radielt og aksielt innover fra en aksielt fremre ende (111) av holderen (110), den første hellende flate (124a) strekker seg ved en første vinkel i forhold til en langs-gående akse (13) av den mekaniske tetningssammenstillingen (10), ogkarakterisert vedat en andre hellende flate (124b) som forløper radielt og aksielt innover fra den første hellende flate (124a), den andre hellende flate for-løper ved en andre vinkel i forhold til den langsgående aksen (13) av den mekaniske tetningssammenstillingen (10).
11. Holder (110) ifølge krav 10, karakterisert vedat den andre vinkel er mindre enn den første vinkel.
12. Holder (110) ifølge krav 10, karakterisert vedat den første vinkel er mellom omkring 10 og omkring 20 garder, valgfritt omkring 15 grader.
13. Holder (110) ifølge krav 10, karakterisert vedat den andre vinkel er mellom omkring 2 og omkring 10 grader, valgfritt mellom omkring 3 og omkring 4 grader, valgfritt omkring 3,5 grader.
14. Holder (110) ifølge krav 10, videre karakterisert vedat den omfatter et sperrespor (189) formet på bunn-overflaten (124) til det ringformede legemet for å motta et radielt ytre parti av en O-ring (188), valgfritt hvori sperresporet (189) er buet i to retninger, eller hvori sperresporet (189) er dannet på den andre hellende flate (124b), slik at en aksielt indre side (189a) av sperresporet (189) er radielt innvendig av en aksielt ytre side (189b) av sperresporet (189).
NO20084825A 2006-05-17 2008-11-18 Mekanisk tetningssammenstilling NO339611B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/436,719 US7708283B2 (en) 2006-05-17 2006-05-17 Mechanical seal assembly
PCT/US2007/007474 WO2007136453A2 (en) 2006-05-17 2007-03-26 Mechanical seal assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20084825L NO20084825L (no) 2009-02-12
NO339611B1 true NO339611B1 (no) 2017-01-09

Family

ID=38711310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20084825A NO339611B1 (no) 2006-05-17 2008-11-18 Mekanisk tetningssammenstilling

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7708283B2 (no)
EP (1) EP2021659B1 (no)
JP (1) JP5378206B2 (no)
CN (1) CN101490450B (no)
AU (1) AU2007254479B2 (no)
BR (1) BRPI0711580B1 (no)
CA (1) CA2652229C (no)
CL (1) CL2007001379A1 (no)
DK (1) DK2021659T3 (no)
ES (1) ES2436033T3 (no)
NO (1) NO339611B1 (no)
WO (1) WO2007136453A2 (no)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4877474B2 (ja) * 2005-11-14 2012-02-15 Nok株式会社 炭酸ガスシール用密封装置
JP4877473B2 (ja) * 2005-11-14 2012-02-15 Nok株式会社 密封装置
US8083235B2 (en) 2008-02-28 2011-12-27 A.W. Chesterton Company Dynamic sealing
US20090252595A1 (en) * 2008-04-07 2009-10-08 Cross Manufacturing Co. )1983) Ltd. Non-contacting face seals and thrust bearings
EP2547932B1 (en) * 2010-03-15 2018-12-26 John Crane Inc. Split seal assembly
EP2554880A4 (en) 2010-03-26 2013-07-24 Eagle Ind Co Ltd MECHANICAL SEALING DEVICE
WO2012169297A1 (ja) * 2011-06-10 2012-12-13 イーグル工業株式会社 メカニカルシール
JP5941643B2 (ja) * 2011-09-22 2016-06-29 株式会社フジキン 継手
WO2013049438A2 (en) 2011-09-30 2013-04-04 Eaton Corporation Supercharger assembly with independent superchargers and motor/generator
JP5873502B2 (ja) * 2011-10-11 2016-03-01 イーグル工業株式会社 分割型メカニカルシール装置
EP2831389B1 (en) 2012-03-29 2016-09-14 Eaton Corporation Variable speed hybrid electric supercharger assembly and method of control of vehicle having same
CN102644751A (zh) * 2012-04-28 2012-08-22 大连华阳光大密封有限公司 机械密封滑移直径处动密封结构
US9500045B2 (en) 2012-10-31 2016-11-22 Canrig Drilling Technology Ltd. Reciprocating and rotating section and methods in a drilling system
CN102962803B (zh) * 2012-11-14 2014-11-19 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种发动机石墨封严件装配用导引装置及其使用方法
US8925928B2 (en) * 2012-11-28 2015-01-06 Ge Oil & Gas Esp, Inc. Mechanical seal with PFA bellows
PT3514415T (pt) * 2012-12-07 2021-08-09 Chesterton A W Co Junta vedante mecânica fendida de autoalinhamento empregando uma unidade de predisposição axial seletivamente engatável
US20140232069A1 (en) * 2013-02-15 2014-08-21 Flowserve Management Company Mechanical seal with a balance shift mechanism
WO2014165233A1 (en) 2013-03-12 2014-10-09 Eaton Corporation Adaptive state of charge regulation and control of variable speed hybrid electric supercharger assembly for efficient vehicle operation
US10473221B2 (en) * 2013-03-29 2019-11-12 A.W. Chesterton Company Matrix split rotary seal
WO2015108930A1 (en) 2014-01-14 2015-07-23 Eaton Corporation Boost system including hybrid drive supercharger with compact configuration
US10562199B2 (en) * 2014-01-15 2020-02-18 The Gillette Company Llc Connecting member
EP3168509A1 (en) * 2014-07-11 2017-05-17 Eagle Industry Co., Ltd. Mechanical seal
CA3112966A1 (en) 2018-09-27 2020-04-02 A.W. Chesterton Company Mechanical seal with integrated rfid sensor
US11608898B2 (en) 2020-06-05 2023-03-21 A.W. Chesterton Company Externally energized secondary seals in split mechanical seals
EP4162179A1 (en) * 2020-06-05 2023-04-12 A.W. Chesterton Company Single point actuation low-profile lock ring for a mechanical seal
US11549587B2 (en) * 2020-10-23 2023-01-10 Chengli Li Sealing device, sealing assembly and apparatus having a rotating shaft with the sealing assembly
CN115614314A (zh) * 2021-07-13 2023-01-17 艾志(南京)环保管接技术股份有限公司 液体用机械密封装置
DE102022102571A1 (de) * 2022-02-03 2023-08-03 Federal-Mogul Friedberg Gmbh Laufwerkdichtung mit Verdrehsicherung und Komponenten davon
CA3239777A1 (en) 2022-02-18 2023-08-24 Robert James POWERS System and method for optimizing a fluid environment in split mechanical seals

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5571268A (en) * 1993-12-16 1996-11-05 A.W. Chesterton Company Universal split mechanical seal
US5961122A (en) * 1995-07-21 1999-10-05 Flowserve Management Company Split mechanical face seal and method of assembly thereof

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1544609A (en) * 1922-10-31 1925-07-07 Walter F Somes Shaft packing for turbines and the like
US2258190A (en) * 1940-09-04 1941-10-07 Nat Supply Co Unitary packing and gland structure
US2834616A (en) * 1955-03-29 1958-05-13 Federal Mogul Bower Bearings Shaft seals
GB876655A (en) * 1959-03-02 1961-09-06 Georg Schafer Improvements in and relating to anti-friction bearing seals
US4364571A (en) * 1980-10-09 1982-12-21 Durametallic Corporation Tapered seal seat between stationary insert and gland
US4516641A (en) * 1983-10-17 1985-05-14 Hughes Tool Company-Usa Earth boring bit with pressure compensating rigid face seal
US4666001A (en) 1983-10-17 1987-05-19 Hughes Tool Company - Usa Earth boring bit with improved rigid face seal assembly
US4682913A (en) * 1986-08-28 1987-07-28 Shell Offshore Inc. Hydraulic stab connector
US4669739A (en) 1986-09-26 1987-06-02 Eg&G Sealol, Inc. Rotary mechanical fluid face seal with rigid restraint ring means
DE8705293U1 (de) * 1987-04-09 1987-07-09 SKF Gleitlager GmbH, 6625 Püttlingen Vorrichtung zur Abdichtung von Lagern, insbesondere von Gelenklagern
IT1211620B (it) * 1987-12-23 1989-11-03 Riv Officine Di Villar Perosa Cuscinetto stagno di tipo perfezionato e procedimento per la sua realizzazione
US5199720A (en) * 1990-05-25 1993-04-06 John Crane, Inc. Split mechanical face seal
US5192083A (en) * 1992-01-16 1993-03-09 Dresser-Rand Company Single ring sector seal
US5370401A (en) * 1992-06-30 1994-12-06 Eg&G Sealol, Inc. Antirotational and axial force component in a pusher seal assembly and tool for wear installation
CN2174476Y (zh) * 1993-08-28 1994-08-17 地方国营正阳县化肥厂 煤气发生炉三环内冷式机械密封装置
BE1007463A3 (nl) * 1993-09-02 1995-07-04 Philips Electronics Nv Ondersteuningsinrichting met een uniform afdichtende sluitstukbevestiging, alsmede data-opslageenheid voorzien van een dergelijke ondersteuningsinrichting.
US5730447A (en) * 1995-10-26 1998-03-24 Dawson; Stephen M. Self-aligning magnetic rotary seal
US5820129A (en) * 1996-07-11 1998-10-13 Power Packing Co., Inc. Mechanical split double seals
JPH1151199A (ja) * 1997-07-30 1999-02-23 Komatsu Ltd フローティングシール
US6059293A (en) * 1997-12-17 2000-05-09 A.W. Chesterton Company Split mechanical face seal with seal face fluid introducing structure
US6350060B1 (en) * 2000-03-02 2002-02-26 Raytheon Company Dual load path spherical bearing and a method of coupling along a dual load path
US6485023B2 (en) * 2000-05-04 2002-11-26 Flowserve Management Company Split mechanical face seal
JP4271005B2 (ja) * 2003-10-24 2009-06-03 株式会社タンケンシールセーコウ 分割型環状体及び分割型メカニカルシール
US8091897B2 (en) 2006-05-17 2012-01-10 A.W. Chesterton Company Mechanical seal assembly

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5571268A (en) * 1993-12-16 1996-11-05 A.W. Chesterton Company Universal split mechanical seal
US5961122A (en) * 1995-07-21 1999-10-05 Flowserve Management Company Split mechanical face seal and method of assembly thereof

Also Published As

Publication number Publication date
EP2021659A4 (en) 2012-05-09
CA2652229C (en) 2014-10-28
US7708283B2 (en) 2010-05-04
CL2007001379A1 (es) 2008-01-18
AU2007254479B2 (en) 2012-08-02
WO2007136453A2 (en) 2007-11-29
JP2009537759A (ja) 2009-10-29
CA2652229A1 (en) 2007-11-29
CN101490450A (zh) 2009-07-22
NO20084825L (no) 2009-02-12
DK2021659T3 (da) 2013-10-21
US20070267819A1 (en) 2007-11-22
JP5378206B2 (ja) 2013-12-25
ES2436033T3 (es) 2013-12-26
EP2021659A2 (en) 2009-02-11
AU2007254479A1 (en) 2007-11-29
BRPI0711580A2 (pt) 2011-11-16
CN101490450B (zh) 2013-03-13
BRPI0711580B1 (pt) 2020-11-17
EP2021659B1 (en) 2013-07-17
WO2007136453A3 (en) 2008-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO339611B1 (no) Mekanisk tetningssammenstilling
EP2024670B1 (en) Mechanical seal assembly
JP6249455B2 (ja) 選択的に係合可能な軸方向付勢組立品を用いる自動位置合わせ式分割メカニカルシール
US5571268A (en) Universal split mechanical seal
US5725220A (en) Securing and centering devices for a split mechanical seal
NO338115B1 (no) Glideringtetningsanordning
JP2023528273A (ja) 分割メカニカルシールにおける外部付勢二次シール
US7900934B2 (en) Carbon dioxide gas sealing enclosed device
GB2181216A (en) Plug valve