PL209055B1 - Uszczelnienie czołowe obrotowych wałów - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest uszczelnienie czołowe obrotowych wałów, przeznaczone do uszczelniania wałów, w szczególności pomp na ciecze czyste i zanieczyszczone.

Znane jest z polskiego opisu patentowego nr 179 071 uszczelnienie czołowe obrotowych wałków, zwłaszcza w pompach zatapialnych. Uszczelnienie to stanowi zespół, wyposażony w tuleję z szerokim obrzeżem, w którym ułożony jest poprzez kołek zabierający szeroki przeciwpierścień ślizgowy, sprzężony ruchowo z koncentrycznie rozłożonymi w korpusie pierścieniami ślizgowymi, zabezpieczonymi przed obrotem kołkami, a dociskanymi do przeciwpierścienia ślizgowego przez koncentrycznie ułożone śrubowe sprężyny. Korpus zabezpieczony jest przed obrotem kołkiem, ułożonym w pokrywie łożyska wałka i posiada otwory, doprowadzające olej z komory olejowej do międzypierścieniowej przestrzeni. Osiowe położenie korpusu względem tulei ustalone jest przez pierścień rozprężny, natomiast zabezpieczenie przed obrotem tulei względem wałka utworzone jest przez docisk na tuleję poprzez nakrętkę i element obrotowy, usytuowane na końcówce wałka.

Inne znane z polskiego opisu zgłoszenia patentowego nr P.310607 uszczelnienie wału pompy wirowej jednostopniowej, jest utworzone jako samodzielny zespół uszczelniający połączony rozłącznie z korpusem pompy i z wałem wirnika pompy. Zespół zawiera tuleję połączoną rozłącznie z korpusem pompy, przy czym pomiędzy tuleją i korpusem są umieszczone pierścienie uszczelniające. W podtoczeniach i tulei jest umieszczone uszczelnienie mechaniczne i pierścień uszczelniający. Pomiędzy podtoczeniami, w otworze osiowym tulei, jest utworzone wybranie pierścieniowe połączone poprzez otwór z komorą pierścieniową, zaś komora ta jest poprzez otwór, połączona z otoczeniem.

Znane jest również z polskiego opisu zgłoszenia patentowego PL nr 321334 uszczelnienie mechaniczne czołowe, zwłaszcza do cieczy zanieczyszczonych. Uszczelnienie to charakteryzuje się tym, że przy zamkniętym i/lub otwartym do zewnątrz uszczelnienia układem przepłukiwania posiada nośny pierścień stały tak wydłużony i wyprofilowany schodkowo, że wraz z pierścieniami uszczelniającymi tworzy układ uszczelnienia sprężyn śrubowych przed zanieczyszczeniami uszczelniającego medium, zaś w obszarze wewnętrznego wybrania koszyka osadzony jest na tulei poprzez podkładkę oporową elastyczny czołowy pierścień uszczelniający, którego część wargowa skojarzona jest ruchowo z czołową powierzchnią stałego pierścienia osadzonego poprzez pierścień oporowy i pierścień uszczelniający w pokrywie, przy czym czołowa powierzchnia ma chropowatość nie większą niż kilka setnych części mikrometra.

Z polskiego opisu zgł oszenia patentowego nr P.340651 znane jest równie ż uszczelnienie czołowe wału, zwłaszcza dla pomp cieczy zanieczyszczonych cząstkami stałymi, które posiada przesuwną poosiowo pokrywę z wnęką, posiadającą tuleję wewnętrzną, na której końcu znajdują się rowki, sprzężone z wypustami pierścienia nośnego. Pierścień nośny posiada z jednej strony wytoczenie, w którym osadzony jest elastyczny, miseczkowy pierś cień , podparty ś rednicą wewnę trzną na podtoczeniu tulei wewnętrznej, natomiast z drugiej strony pierścienia nośnego osadzony jest pierścień ślizgowy, stały sprzężony ruchowo z pierścieniem ślizgowym, obrotowym.

Znane ze stosowania uszczelnienie sznurowe obrotowych wałków, zwłaszcza w pompach charakteryzuje się tym, że pomiędzy tuleją osadzoną w podtoczeniu wałka a powierzchnią dławnicy jest wykonane uszczelnienie w postaci pakietu krążków utworzonych z plecionych elastycznych sznurów albo pierścieni wykonanych z materiału twardego i odpornego na ścieranie.

Istota uszczelnienia czołowego według wynalazku polega na tym, że na dnie rowka usytuowanego pomiędzy pierścieniem stałym i pierścieniem ruchomym jest umieszczony pierścieniowy element uszczelniający, korzystnie wykonany ze sznura. W uszczelnieniu tym pierścieniowy rowek może być wykonany w pierścieniu ruchomym lub w pierścieniu stałym. W przypadku, gdy pierścieniowy rowek jest w pierścieniu stałym to pierścieniowy wypust o kształcie odpowiadającym wybraniu rowka jest w pierś cieniu ruchomym, natomiast gdy rowek jest w pierścieniu ruchomym, to w pierścieniu stałym jest wypust.

Przekrój poprzeczny rowka, korzystnie ma kształt trapezu, którego zewnętrzne ramię z prostopadłą do podstawy leżącej w płaszczyźnie bocznej pierścienia ruchomego tworzy kąt pochylenia, który korzystnie jest mniejszy od kąta tarcia.

Pierścieniowy element uszczelniający jest wykonany ze sznura, który korzystnie jest wyposażony w druciany pierścień osadzony w sznurze lub na dnie pierścieniowego rowka. Ponadto druciany pierścień może być wykonany z powyginanego drutu przypominającego sinusoide o amplitudzie mniejszej lub równej szerokości dna rowka.

PL 209 055 B1

Nowe uszczelnienie czołowo-sznurowe obrotowych wałów charakteryzuje się prostą konstrukcją, zaś użycie plastycznego sznura z drucianym pierścieniem, który łatwo dopasowuje się do powierzchni wypustu, gwarantuje wymaganą szczelność. Dodatkową zaletą nowego uszczelnienia jest łatwa wymiana pierścieniowego elementu uszczelniającego. Natomiast mała powierzchnia styku pierścienia z rowkiem, nie wymaga dodatkowej kłopotliwej, obróbki powierzchni pierścienia i wypustu.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wzdłużny uszczelnienia, fig. 2 - przekrój rowka z zaznaczonym kątem pochylenia, fig. 3a - przekrój rowka z pierścieniem drucianym usytuowanym na obwodzie zewnętrznym dna rowka, a fig. 3b - przedstawia przekrój rowka z pierścieniem drucianym ukształtowanym w sinusoidę.

P r z y k ł a d I

Uszczelnienie czołowe obrotowych wałów wyposażone jest w pierścień stały PS współpracujący z pierścieniem ruchomym PR, w którym pierścień stały PS jest dociskany sprężyną SP do pierścienia ruchomego PR i dodatkowo pozycjonowany śrubą. W uszczelnieniu tym pierścieniowy rowek PR jest wykonany w pierścieniu stałym PS a pierścieniowy wypust o kształcie odpowiadającym wybraniu rowka RK jest w pierścieniu ruchomym PR. Pomiędzy pierścieniem stałym PS i pierścieniem ruchomym PR na dnie rowka RK o prostokątnym przekroju poprzecznym, jest usytuowany pierścieniowy element uszczelniający EU wykonany ze sznura.

P r z y k ł a d II

Uszczelnienie czołowe obrotowych wałów wykonane jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że pierścieniowy rowek RK jest w pierścieniu ruchomym PR a pierścieniowy wypust o kształcie odpowiadającym wybraniu rowka RK, w pierścieniu stałym PS.

P r z y k ł a d III

Uszczelnienie czołowe obrotowych wałów wykonane jak w przykładzie pierwszym albo drugim z tą różnicą, że przekrój poprzeczny rowka RK ma kształt trapezu, którego zewnętrzne ramię z prostopadłą do podstawy leżącej w płaszczyźnie bocznej pierścienia ruchomego PR stanowi kąt pochylenia α, który jest mniejszy od kąta tarcia p.

P r z y k ł a d IV

Uszczelnienie czołowe obrotowych wałów wykonane jak w przykładzie pierwszym albo drugim z tą różnicą, że pierścieniowy element uszczelniający EU jest wykonany ze sznura ułożonego na drucianym pierścieniu DP.

P r z y k ł a d V

Uszczelnienie czołowe obrotowych wałów wykonane jak w przykładzie pierwszym albo drugim z tą różnicą, że w sznurze pierścieniowego elementu uszczelniającego EU jest osadzony druciany pierścień DP.

P r z y k ł a d V

Uszczelnienie czołowe obrotowych wałów wykonane jak w przykładzie pierwszym albo drugim z tą różnicą, że druciany pierścień DP jest wykonany z powyginanego drutu przypominającego sinusoide, przy czym amplituda tej sinusoidy jest mniejsza lub równa szerokości dna rowka.

Claims (8)

1. Uszczelnienie czołowe obrotowych wałów wyposażone w pierścień stały współpracujący z pierścieniem ruchomym, w którym jeden z pierścieni jest dociskany do drugiego, znamienne tym, że pierścieniowy element uszczelniający (EU), wykonany ze sznura jest usytuowany na dnie pierścieniowego rowka (RK) pomiędzy pierścieniem stałym (PS) i pierścieniem ruchomym (PR).

2. Uszczelnienie, według zastrz. 1, znamienne tym, że pierścień ruchomy (PR) ma pierścieniowy rowek (RK), zaś pierścień stały (PS) ma pierścieniowy wypust o kształcie odpowiadającym wybraniu rowka (RK).

3. Uszczelnienie, według zastrz. 1, znamienne tym, że pierścień stały (PS) ma pierścieniowy rowek (RK), zaś pierścień ruchomy (PR) ma pierścieniowy wypust o kształcie odpowiadającym wybraniu rowka (RK).

4. Uszczelnienie, według zastrz. 1, znamienne tym, że przekrój poprzeczny pierścieniowego rowka (RK) ma kształt trapezu, którego zewnętrzne ramię z prostopadłą do podstawy leżącej w płaszczyźnie bocznej pierścienia ruchomego (PR) tworzy kąt pochylenia (α).

PL 209 055 B1

5. Uszczelnienie, według zastrz. 4, znamienne tym, że kąt pochylenia (α) jest mniejszy od kąta tarcia ρ.

6. Uszczelnienie, według zastrz. 1, znamienne tym, że pierścieniowy element uszczelniający (EU) jest wykonany ze sznura ułożonego na drucianym pierścieniu (DP).

7. Uszczelnienie, według zastrz. 4, znamienne tym, że w sznurze pierścieniowego elementu uszczelniającego (EU) jest osadzony druciany pierścień (DP).

8. Uszczelnienie, według zastrz. 7, znamienne tym, że druciany pierścień (DP) jest wykonany z powyginanego drutu przypominającego sinusoidę, przy czym amplituda tej sinusoidy jest mniejsza lub równa szerokości dna pierścieniowego rowka (RK).