SE407271B - Tetningsanordning - Google Patents

Description

._...... _.. ...«_ ... . _. 7l+13065-9 2 _ tillförsäkrar läsningen och frigörandet; manövreras i allmänhet av organ, som arbetar med hjälp av hydraultryck. I sådana anläggningar utövas tätningsbelastningen mellan maskinens rotor och hus. Som följd härav blir i synnerhet för maskiner med vertikal axel, vilket är det vanligaste fallet, tätningsbelastningen en funktion på rctorns vikt.

Denna vikt kan variera avsevärt i beroende av om lageranordningen är på plats eller är avlägsnad. Då vidare maskinen är relativt stcr, blir vikten av lageranordningen och den elmotor, som ofta är förbun- den därmed, så stor, att det blir svårt att förflytta aggregatet och hälla detta i lyft läge. g Uppfinningen har även till syfte att erbjuda en tätníngsan- ordning av enklare konstruktion än de hittills kända, och vars tät- _ningsbelastning noga kan bestämmas.

Ovannämnda syften nås med tätningsanordningen enligt patent~ kraven.

Tätningsanordningen enligt uppfinningen är en kombination av tre olika inbördes samverkande element, nämligen en tätningsrine, en magnetisk maröveranordning, som förflyttar en rörlig hållare, samt ett elastiskt ofgan, som åstadkommer en smidig förbindelse mellan rör~ liga kniveggar, som belastas mot ringen, samt hâllaren med en best«. total tätningsbelastning som är oberoende av eventuella förändringar hos luftspalten i det magnetiska manöversystemet för det rörliga stö- det.

Uppfinningen beskrives närmare nedan med hänvisning till bi- fogade ritningar. g Fig. 1 visar ett snitt genom en tätningsanordning enligt upp» finningen i det inaktiva läget, " fig. 2 ett sni t genom samma anordning i det aktiva läget, fig._3 är ett diagram över den i anerdningen utvecklade kraf~fl ten, '_ : fig. 4 visar ett snitt genom en variant av anordningen enligt uppfinningen, och _ fig. 5 och 6 visar schematiskt en utföringsform av de i anord- ningen enligt uppfinningen begagnade magnetiska organen.

I fig. 1 och 2 visas en anordning för tätning rellan en drive motor och en rotor i en kompressor för giftiga eller farliga gaser.

Drivmotorn är förbunden med rotorn medelst icke visade frånskiljbara kopplingsorgan. Vid den visade anordningen roteras kompressorrotorns nav 1 av en axel 2. Tätningsanordningen enligt uppfinningen har till _. ......-~-.»-. .--.~. v-nun-m» -.~w~- - -» » »- 7413065-9 uppgift att täta mellan navet 1 och kompressorhuset 3.

Tätningsanordningen innefattar en tätningsring 4, som är an~ ordnad i ett plan, vilket är vinkelrätt mot kompressorrotorns 1 roe tationsaxel, och som bäres av en rörlig ringformig hållare 5, som medelst magnetiska manöverorgan kan förflyttas axiellt mellan ett ak- tivt läge, i vilket tätningsringen belastas mot stationära knivegçar 6, som är fast förbundna med rotornavet, och ett inaktivt läge, i vil~ ket tätningsringen befinner sig på avstånd från kniveggarna 6. vid det visade utföringsexemplet hâlles tätningsringen 4 på den rörliga hällaren å ena sidan av en fjäderring 7, och å andra sidan av rörliga kniveggar 8, som i sin tur medelst en elastisk bricka 9 är förbundna med den rörliga hållaren. Brickan ligger med sin inre omkrets på den rörliga hâllaren och med sin yttre omkrets mot de rörliga kniveggarna, som således belastas av en mot tätningsringen riktad kraft.

En bälg 10 förbinder på tätt sätt de rörliga kniveggarna S med den rörliga hâllaren 5. På samma sätt förbinder en bälg 11 på tä- tande sätt den rörliga hållaren 5 red kompressorhuset 3. De magnet- organ, som skall alstra en attraktionskraft mellan rotornavet_och den rörliga hàllaren, är anordnade inuti denna och matas via en ka- bel 12 med elektrisk ström. Den magnetiska kretsens ankare är anord- nade i nivå med den rotornavet 1 motstående ytan hos hållaren 5.

I det inaktiva läget vilar källaren 5 på huset 3 medelst ett anslag 13, som bestämmer storleken av luftspalten Jo mellan hâllarens 5 övre yta och rotornavets motstående yta.

Tätningsanordningens tillstànd regleras med hjälp av en läges-- indikator 14, som detekterar det inaktiva läget. Denna lägesindika- tor bildas av en elektrisk kontakt mellan ett finger Sa, vilken är fast förbunden med den rörliga hàllaren och kompressorhuset 3. för en attraktionskraft utövas mellan rotornavet 1 och den rörliga hålla~i ren 5, lämnar denna det läge, i vilket den genom anslaget 13 vilar på huse* 3. Hâllaren 5 kommer nu med sin övre yta i beröring med rc~ rornavet 1, med vilket den förbindes då luftspalten Jo praktiskt ta- get elimineras. I detta nya läge, som visas i fig. 2, klämmes tät- ningsringeu 4 mellan å ena sidan de stationära kniveggarna 6 och å andra sidan de rörliga kniveggar.a 8. Tätningsanordningen tillsluter huset, och drivmotorn med sin lageranordning kan avlägsnas.

Tätningsbelastningen utvecklas av den elastiska brickan 9.

Denna väljes så, att vid en stukning, som svararmotden rörliga häl- t larens förflyttning, varvid hänsyn tages till tätningsringens egen ÉFPÛÛRfQÅ QUALITY 7l§13065-9 4 . _ _”_ ._ _l_l.-l. - hoptryckning eller stukning, den åstadkomna effekten skall vara till- räcklig med avseende på maskinens driftförhållanden, dvs så att varje läckage av giftig gas från huset ovillkcrligen förhindras.

De i tätningsanordningen enligt uppfinningen utvecklade kraf- terna visas i diagrammet i-fig. 3, vari längs ordinatan lcrafter. anges i daN (dekanewton _ och rotornavet 1. Den heldraçna linjen representerar attrakticnskra _ ten mellan hâllaren 5 och rotornavet l. Denna kraft är resultanten vv magnetkraften och den i motsatt riktning verkande vikten av den rör- ) och längs abskissan spelet i mm mellan hållare: 5 f- liga hâllaren. Den streckade linjen visar den av den elastiska brick-, an 9 åstadkomma tätningsbelastningen. Den streckprickade linjen re- presenterar resultanten av ovannämnda attraktions- och tätningskraf- ter. I Diagrammet visar att den av den elastiska brickan 9 utvecklade kraften eller belastningen alltid är lägre än den attraktionskraft med vilken den rörliga källaren 5 tryckes mot rotoinavet 1. Kraftre- sultanten verkar således alltid i den riktning, i vilken tätninçen 4 pressas mot de stationära kniveggarna, varigenom erforderlig täthet alltid tillförsäkras.

Tätningsbelastningen bestämmes naturligtvis som en funktion av kniveggarnas diameter, deras profil, beskaffenheten av det materi- al, av vilket tätningsringen 4 är framställd osv¿ Den elastiska brick- ans 9 avböjning eller deformation kompenserar i stor utsträckning den relaxation, som förorsakas av att kniveggarna tränger in i tätnings- ringen. I det hela bestämmas brickans egenskaper sa, att den i tät- ningsanordningens öppna läge åstadkomma avböjningen är mindre än attraktionskraften, när luftspalten är sådan, att spelrummet mellan _ tätningsringen och kniveggarna eliminerats.

Vid den i fig. 4 visade utföringsformen är den elastiska brick- an 9 ersatt med spiralfjädrar 20 som är anordnade i en krans kring hållaren 5; Dessa fjädrar vilar med sina ändar å ena sidan pá ett stöd 21 på hållaren 5 och å andra sidan på de rörliga knivefgarna 8.

' De magnetorgan, som med fördel användes i anordningen enligt uppfinningen, visas schematiskt i fig. 5 och 6. Företrädesvis utgörs de av åtminstone ett par elektromagneter, vars inbördes parallella kärnor 15 och 16 består av permanent magnetiskt material och vars på kärnorna anordnade spolar 17 och 18 matas var för sig.

Vid anordningen enligt fig. 5 alstrar lämpliga strömpulser i , .v spolarna 17 och 18 permanenta flöden i samma riktning. Som följd här- Ã av adderas flödena och slutes kraftlinjerna i en magnetisk krets i 141zoesé9 K 5 "_ *i'i“"i* 1 *W "'”¿ . I X mjukt stål, som bildas av ankare i hållaren 5 och av rotornavet 1, 1 varigenom en attraktionskraft utövas mellan navet och hållaren 5.' Vid anordningen enligt fig. 6 alstrar strömpulserna i stolarna 17 och 18 i kärnorna 15 och 16 motriktade flöden, som upphäver varand-A ra. Ingen kraftlinje passerar längre genom rotornavet 1 och den luft- spalt, som skiljer navet från hållaren 5, så att ingen magnetisk att- ' raktionskraft längre förekommer. Arrangemanget medger alstrandet av en fiermanent attraktionskraft eller dess eliminering uteslutande ge- nom korta pulser i spolarna 17 och 18.

Tydligen kan med fördel en sådan anordning utföra tätningsan- ordningens rörelsefunktioner, eftersom ingen permanent matning av spolarna erfordras och anordningen har bistabil karaktär utan att nä- gon låsanordning erfordras för vare sig det aktiva eller i det inak- tiva läget.

Enligt en föredragen utföringsform är dessutom den del av nag- netankaret, som befinner sig utanför hållaren 5, fast vid rotornavet 1 eller utgöres allmänt av en del av detta nav. De vid tätningsanori- ningens tillslutning utövade krafterna anbringas således på en slírgah som utgöres av rotorn och den rörliga hållaren och behöver inte bäras' av ett med rotorn fast förbundet rörligt stöd. Härigenom förenklas mm~ ordningens konstruktion och ökas driftsäkerheten, eftersom det axiel-Y 'la spelet vid nivån för stödet alltid är mycket litet. Sedan tät~ ningsanordningen tillslutits, ligger hållaren 9 utan luftspalt mot _rotornavet 1. De båda kompcnenternas inbördes läge är således enty- digt bestämt och beror icke på ett instabilt jämviktsläge såsom vid ett arbetssätt, där tillslutningen sker utan eliminering av luftsonl- ten. 7 Eftersom ingen belastning anbringas på huset, påverkas icke arbetssättet av rotorns läge i förhållande till huset.

Claims (7)

7413065-9 e i Patentkrav

1. Tätningsanordning för rotorn i en kompressor eller liknande, i vilken en skadlig fluid cirkulerar, innefattande en tätningsring (4), som är anordnad i ett mot rotorns rotationsaxel vinkelrätt plan och som i ett aktivt läge klämmas mellan à ena sidan på rotorn för detta ändamål fast anbragta kniveggar (6), och ä andra sidan rörliga kniveggar (8), som bäres av en ringformig, axiellt rörlig hållare (5), vilken är anordnad att medelst magnetorgan (15-18) förflyttas mellan ett inaktivt läge, i vilket den rörliga hållaren befinner sig på av~ stånd från rotorn, och det aktiva läget, i vilket den rörliga hålla- ren genom magnetisk attraktion är förbunden med rotorn, k ä n n e- t e c k n a d av att de rörliga kniveggarna (8) är förbundna med den rörliga hållaren (5) medelst elastiska organ (9, 20), som i riktning mot de stationära kniveggarna (6) utövar en tätande belastning, som är mindre än den av den magnetiska attraktionen utövade belastningen.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att magnetorganen innefattar åtminstone ett par permanent magnetiska elektromagneter med ankare av mjukt stål, inbördes förbundna, paral~ ; lella kärnor (15, 16), vars spolar matas på så sätt, att i spelarna alstras flöden, vilka adderas, så att i.enlighet med riktningen för flödena en attraktionskraft erhålles, som är positiv eller noll.

3. Änordning enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d av att magnetorganen är anordnade inuti den rörliga källaren (5), och ; att den magnetiska kretsens ankare av mjukt stål är i nivå med den i det aktiva läget i beröring med rotorn varande ytan.

4. Anordning enligt något av de föregående patentkraven, k ä n- n e t e o k n a dlav att de elastiska organen utgöres'av åtminstone en elastisk bricka (9), som vid sin innerperiferi ligger mot den rör- É liga hållaren (5) och vid sin ytterperiferi mot de rörliga kniveggar-1 na (8) och på dessa utövar en mot tätningsringen (4) riktad kraft.

5. Anordning enligt något av patentkraven 1 - 3, k ä n n e- t e c k n a d av att de elastiska organen utgöres av spiralfjädrar (20), som är anordnade i en krans kring den rörliga källaren (5) mot vilken de stöder med den ena änden medan de med den andra änden stö- der mot de rörliga kniveggarna (8).

6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n o- t e c k n a d av att läcktäthet mellan de rörliga kniveggarna (8) och: _den rörliga hâllaren (5) tillförsäkras av ett bälgclement (10). ~ 7413065-9

7. Anordning enligt något av de föregåénde patentkraven, k ä n- n e t e c k n a d av att läcktäthet mellan den rörliga hàllarcn (5) och maskínens stationära hus (3) tillförsäkras av ett bälgelement (13). ÅNFÖRDA PUBLIKATIONER: US 3 025 070 (277-§9), 3 137 237 (417-423), 3 283 865 (192-84), 3 460 844 (277-85) '