SE433656B - Radialtetning for en axel med lengsgaende rorelser genom en cylinder innehallande tryckfluid - Google Patents

Description

8007252-3 2 L/'l 10 20 ZS 40 är utformad att utsättas för fluidtryck och bildar en sådan vinkel med tätningens axel, att efter montering till driftstillstånd och vid efterföljande vridning av flänsen kring dess ledlinje, blir den av nämnda yta och axelns generatris ínneslutna vinkeln, eller skärvínkeln, huvudsakligen lika med 900.

Det har visat sig att med en tätning enligt uppfinningen ut- vecklar den primära tätningsflänsen maximal skrapverkan, med på- följande maximal tätningsverkan, även efter långvarig användning av den dämpare eller liknande i vilken tätningen är monterad.

Detta beror åtminstone delvis på att kraften från det på denna yta utövade fluidtrycket, då ovannämnda yta lutar såsom i de förut kända utförandena, uppdelas i en första komponent vinkelrätt till nämnda yta och i en andra komponent parallell med nämnda yta samt vriden mot axlens centrumlinje. Den första komponenten, vars för- längning ligger utanför flänsens ledlinje, framkallar ett vridande moment på flänsen i en riktning motsatt den tätande riktningen, medan den andra komponenten medför risk för upplyftning av den tätande kanten eller genomblåsning av fluid mellan den tätande kanten och axelns yta. _Däremot har i en tätning enligt föreliggande uppfinning, den från fluidtrycket härledda kraften en resultant, vilken verkar på nämnda yta, är huvudsakligen parallell med axelns centrumlinje och vars verkningslinje skär eller passerar på insidan av flänsens ledlinje.

I det senare fallet verkar nämnda kraft till att vrida flänsen mot axelns yta, varigenom tätningen förbättras.

I Enligt ett annat fördelaktigt särdrag hos uppfinningen, är nämnda tätning- i det utförande enligt vilken den stela ringen är mekaniskt förspänd parallellt med axelns centrumlinje mot cylinderns främre tillslutningsyta, för statisk tätning mot denna tillslutningsyta, försedd med åtminstone två cirkulära och koncentriska tätningsflänsar, vilka avgränsar en hålighet mellan varandra.

Härigenom erhålls en slags labyrint, vilken samverkar för ökad tätning i detta område och vilken förhindrar genomblåsning till följd av eventuella repor hos tillslutníngsytan.

Eftersom under dämparens montering tätningen först inriktas på cylinderns främre tillslutningsyta, varefter ett förspännande organ i form av en stel ring monteras i dämparen, är riskerna för att tätningen omflyttas från det ideala teoretiska läget under monteríngen minskad i jämförelse med kända lösningar med endast 10 20 b! in 40 5 80072252-3 en tätningsfläns, eftersom den anliggande ytan mellan tätning och tätninf=y'a dr utökad. _ fínningen beskrivs närmare nedan med hänvisning till bi- fogad ritning.

Pig. 1 är en schematisk snittvy av en dämpare av McPherson- typ på vilken en tätning av omnämnt slag kan monteras och vilken visas i två olika utföranden pa figurens två halvor. Pig. 2 visar en del av en tätning enligt uppfinningen i tvärsnitt längs tät- níngens axel. Pig. 3 visar i större skala de statiska tätnings- flänsarna i deras minimala och maximala utböjningstillstånd.

Pig. 1 visar i tvärsnitt tätningen enligt fíg. Z i dess monterade tillstånd.

En i fig. 1 visad dämpare av i och för sig känt slag, uppvisar en yttre cylinder 70, en koaxiell inre axel 12 och ett tillslut- ningselement 14 för cylinderns underdel, vilket är hermetiskt för- sett med en tätning 16 och en gänga lb' mot cylindern lü, eller svetsa: som vid lo" på densamma. Elementet 14 är i stånd till att uppbära ett axíellt påkännande mekaniskt element 18, på vars in- sida axeln 12 kan förflyttas i båda riktningarna, enligt pilen X eventuellt med en inre lagerbeklädnad 19. Tíllslutningsytan 14 är försedd med en radialtätning 20, vilken är utformad att förhindra varje genomblasning av fluid under tryck, särskilt i cylinderns 10 hålighet 22 närvarande olja under tryck, såväl i förening med ytan 14 som i förening med axelns 12 yttre yta.

För uppnâende av vad som ovan angivits, är tätningen 20, vilket tydligast framgår av fig. 2 och 3, försedd med en stel ring 24 av exempelvis metall, vilken uppbär en med 26 allmänt betecknad kropp som är tillverkad av böjligt tätníngsmaterial, särskilt ett gummibaserat material. I fig. 2 och 3 visas tätningen i tvärsnitt längs ett plan genom dess axel och följande beskriv- ning kommer att hänföras till detta tvärsnitt, med hänvisning till punkter och linjer hos detta vilka punkter och linjer motsvaras av linjer och ytor erhållna frân dessa punkters och linjers rota- tion kring tätningens axel. I dríftläget sammanfaller tätningens axel med axelns 12 centrumlinje. Med hänvisning till fig. 2, upp- visar tätningen huvudsakligen två flänsar, nämligen en primär fläns 28 och en sekundär fläns 30, av vilka den primära flänsen är anordnad på den tätningssida som är utsatt för tryck, medan den sekundära flänsen utövar en tätande verkan under tillstånd då den ej är utsatt för tryck. 8007252-5 . 4 Flänsarna är enligt känd teknik framställda på ett sådant sät; att de vid montering eller ínpassning vrids eller böjs kring en punkt (i ett tvärsnitt) vilken kan vara ungefirligen förlagd I i det med A indikerade omrâdet i fig. 2, varvid denna vridning 5 uppträder vid den vid monteringen inträdande radiella och utåt- riktade tryckkraften. Nämnda två flänsar 28 och 30 uppvisar ytor 32 resp. 34 vilka är vända mot tätningens axel och vilka bildar en negativ respektive en positiv vinkel med tätningens akel, på sådant sätt att i driftstillståndet bildas ett hälrum 36 (fig. 3) 10 vilket verkar tätande under bildning av en sorts labyrint. Primär- flänsen lö begränsas vid sitt övre parti av en yta 38 vilken är utsatt för fluidtryck samt vilken med tätningens axel, i icke- -driftstillståndet enligt fíg. 2, bildar en given vinkel u som i detta speciella fall överskrider 60°. I varje fall har vinkeln 15 -a ett värde som beror av tätningens material och av flänsens böj- ningsvinkel. Detta värde är beräknat på sådant sätt,att när tät- ningen är monterad, bildar ytan 38 med axelns centrumlinje en vinkel u som huvudsakligen är lika med 900. På detta sätt upp- kommer genom det av olja på ytan 38 utövade trycket att alstra 20 en resultant R (fig. 4) vilken är huvudsakligen parallell med axelns centrumlinje och vilken medger erhållande av en bättra tätning av axeln, tack vare den erhållna maximala skrapeffekten och undanröjandet av möjligheterna för genomblåsning eller upp- lyftning. (Denna genomblåsning av fluid uppträder alltid hos 25 konventionella tätningar, varvid en kil erhålls till följd av *Ä-geometrin hos den vinkel som vanligen benämns skärvinkel, även i_de fall då den enligt känd teknik erhålls direkt från gjut- ning).

Vidare ligger resultanten R huvudsakligen i linje med flänsens 30 ledpunkt eller kan även vara förskjuten mot axelns centrumlinje i förhållande till denna punkt, och därigenom strävar resultanten R att trycka flänsen 28 mot axelns 12 yta, Denna verkan är på i och för sig känt sätt förenad med verkan från ett fjädrande element 40, exempelvis i form av en skruvfjäder, vilken under 35 spänning är upptagen i ett på flänsens 28 utsida anordnat säte 42. Tätníngen uppvisar även vid dess statiska tätningsområde mot elementets 14 tillslutningsyta, två_i linje liggande, koncentríska tätningsflänsar 44 och 46, vilka mellan varandra bildar en hålig- het 48, varvid åtmintone en av dessa flänsar, i detta fall flänsen 40 44, ligger huvudsakligen i linje med riktningen Y för tätningens 10 s 8007252-3 sammanpressning från delen 18 mot metallringen 24. 7 Närvaron av de två flänsarna 44, 46 och hålígheten 48 bildar först en labyrint vilken säkerställer en perfekt tätning även i detta tillstånd. När vidare tätningens bäryta på tillslutnings- ytan 14 ökar, erhålls en annan fördel genom att tåtningen härvid säkrare fasthålls i dess teoretiska monteringsläge, varigenom tätningen bättre förhindras från att inta lägen vilka är radiellt förskjutna i förhållande till det avsedda läget, före inverkan från det tíllslutande och sammantryckande elementet 18 samt under dettas montering. På detta sätt säkerställs en exakt inställning av tätningen och därigenom erhålls en säkrare garanti för att tät- ningen kan arbeta i idealt tillstånd, utan att den utsätts för ojämnt efterföljande slitage, vilket snabbt skulle bringa tätningen och följaktligen hela dämparen ur funktion.

Den dubbla tätning som erhålls av nämnda tvâ länsar ger dess- utom säkerhet mot eventuell genomblåsníng till följd av repor hos den tillslutande ytan, vilka exempelvis härstammar från tillverk- ningsfeï hos denna yta, samt medger slutligen stora variationer i monteringsläget (fig. 3), varigenom kan erhållas en mer ekonomisk mekanisk utformning med större toleranser.

Det framhålls att den beskrivna och visade utföringsformen kan ändras och modifieras inom ramen för uppfínningstanken.

Claims (5)

800725243 b Patentkrav

1. Radialtätning för en axel med längsgående rörelser genom en cylinder innehållande tryckfluid, särskilt för McPhersondämpare, innefattande en stel bärring (24) och en på denna monterad form- kropp, vilken är framställd av ett böjligt tätningsmaterial.samt försedd med åtminstone en relativt tjock cirkulär dynamisk tätnings- fläns (28) för axelns (12) yta och åtminstone en cirkulär statisk ”tätningsfläns för en radiell yta (14) vid cylinderns gavel, k ä n- n e t e c k n a d av att den dynamiska tätningsflänsen (28), vid dess för fluidtryck utsatta ändparti uppvisar en ändyta (S8), vilken i ett icke-driftstillstând före montering på axeln bildar en sådan vinkel (a) med tätningens symmetriaxel, att vid montering på axeln till ett driftstillstånd utböjs den dynamiska tätningsflänsen (28) kring dess ledlinje (A), så att den av ändytan (38) och axelns generatris inneslutna vinkeln (a'), även känd som skärningsvinkel, blir huvud- sakligen lika med 900. 7

2. Tätning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att vinkeln (al, före montering på axeln, ej understiger 600»

3. Tätning enligt krav 1 eller Z, k ä n n e t e c k n a d av en andra dynamisk tätningsfläns (30) på den sida av tätningen som ej är utsatt för fluidtryck, varvid de båda dynamiska tätningsflänsarna (28, 30) uppvisar en mot akeln (12) vänd gemensam, konkav yta, vari- genom i driftstillståndet bildas ett hâlrum (36) mellan tätningen och axeln (12).

4. Tätníng enligt något av föregående krav, k ä n n e t c c k- n a d av att den statiska tätningsflänsen uppvisar två koncentríska vulster (44, 46), vilka genom den stela ringen (24) är avsedda att förspännas mot den radiella ytan (14) och mellan vilka är utbildad en hålighet (48).

5.Tätníng enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att âtminstont den ena vulsten (44, 46) ligger huvudsakligen i linje med det område 2 hos den stela ringen (24) vilket är utsatt för axioll förspanning.