SE442666B - Tetningsanordning innefattande en axiell och en radiell lepptetning samt en labyrinttetning - Google Patents

Description

8202018-1 2 kaviteten och på smörjmedel, som tenderar att komma ut därifrån.

Slutligen innefattar en ytterligare känd typ av tätnings- anordningar en lämpligt formad ring av ett elastomert material, vilken är anordnad att drivas in i ett speciellt säte_i ytterringen och ge en glidtätning mot innerringen med hjälp av ett deformerbart utsprång ,som av ett, på ringen av elastomert material fixerat elastiskt organ med ett förutbestämt tryck pressas mot ytterytan på innerringen.

De ovannämnda tätningsanordningarna är ej fria från nackdelar. Tätningsanordningarna med två läpptätningar har ofta stora totalmått, vilket är oacceptabelt i användnings- fall vid rullningslager. Tätningsanordningarna med en enda läpptâtning har begränsade totalmått, men dålig tätningseffekt, eftersom de har förmåga att'hindra passage endast i en riktning (fràn utsidan till insidan av det utrymme de skyddar eller vice versa) eftersom en eventuell tryckdifferens i motsatt riktning mot det tryck som den utsättes förunder användning, kan lyfta tätningsläpparna och därmed omintetgöra deras verkan. Slutligen har även tätningsanordningarna med ett metalliskt elastiskt organ, även om de delvis eliminerar de ovannämnda nackdelarna, trots allt en dålig effektivitet beroende på förekomsten av en enda och begränsad ringformad kontaktregion mellan det deformerbara utsprånget och den yta mot vilken detta ut- språng glider.

Uppfinningens ändamål och viktigaste kännetecken Ändamålet med föreliggande uppfinning är att erbjuda en tätningsanordning av ovan beskrivet slag, vilken är fri från de beskrivna nackdelarna och särskilt kan säkerställa en effektiv tätning för att skydda både smörjmedel från att flyta ut från det utrymme vilket tätningen skyddar och föroreningar från att komma in i sagda utrymme, och som har begränsade totalmâtt. 5 8202018-1 På grundval av föreliggande uppfinning erbjudes en tätnings- anordning inrättad att placeras mellan två relativt varandra rörliga organ, för att ge en tätning mellan en kavitet mellan sagda organ och kavitetens yttre omgivning, och omfattande ett första och ett andra ringformat element, vilka vardera är inrättade att monteras stelt på ett av sagda organ, varvid det första ringformade elementet är försett med åtminstone en första och en andra glidyta, vilka är väsentligen vinkelräta mot varandra, och vilken kännetecknas därav, att den innefattar ett tredje ringformat element av ett mjukt och elastiskt material vilket är stelt förenat med sagda andra ringformade element, samt ett fjädrande organ infattat i ett ringformat säte utformat i sagda tredje ringformade element, vilket uppvisar ett deformerbart, ringformat utsprång, inrättat att glida på sagda första glidyta, samt en deformerbar, ringformad läpp, som sträcker sig väsentligen vinkelrätt mot sagda deformer- bara utsprång och inrättad att glida på sagda andra glidyta, och att sagda fjädrande organ är inrättat att med ett förut- bestämt tryck pressa sagda utsprång och läpp mot de första resp. andra glidytorna.

Beskrivning av ritningarna För bättre förståelse av föreliggande uppfinning kommer i det följande ett utföringsexempel därav nu att beskrivas i detalj som ett icke begränsande exempel med hänvisning till bifogade ritning, på vilken Fig. 1 visar ett rullningslager med två rader kulor, med en därpå monterad tätningsanordning enligt föreliggande uppfinning, och Figur 2 är ett förstorat radiellt snitt av tätningsanordningen enligt fig. 1. 8202018-1 4 Beskrivning av utföringsexempel I figur 1 visas med referenssiffran 1 ett rullningslager om- fattande två mot varandra vända symmetriska innerringar 2, en ytterring 3 och två rader rullkroppar H inpassade i en kavitet 5 belägen mellan ytterringen 3 och innerringarna 2.

Rullkropparna H rullar i löpspår 6 och 7 formade på en inneryta 8 i ytterringen 3 och på en ytteryta 9 i inner- ringarna 2, och kaviteten 5 är vid sina ändar tillsluten med tätningsanordningar 10 placerade mellan innerringarna 2 och ytterringen 3.

Som framgår av figur 2, omfattar varje tätningsanordning 10 ett första ringformat element 11 inpassat med lätt driv- passning i ett säte 12 format i ytan 8 till ytterringen 3, ett andra ringformat element 1R fastkilat med lätt drivpassning på ytterytan 9 till varje innerring 2, en tätningsring 15 som är fast förenad med elementet 11 och inpassat i ett utrymme mellan de två elementen 11 och 1U, samt ett fjädrande element 18 monterat på tätningsringen 15.

Elementet 11 är tillverkat av metall eller åtminstone av ett styvt material med hög styrka och är väsentligen skálformat med en med elementets 11 centrumaxel parallell sidovägg 19 anordnad att sammankopplas med sätet 12 och en bottenvägg 20 väsentligen vinkelrätt mot sidoväggen 19 och med en för- höjning 21 vänd mot utrymmet 16 mellan elementen och formad koaxiellt med ett centralt hål 22 i väggen 20. Pâ detta sätt har väggen 20, eftersom den är vänd mot rullkropparna 4 då elementet 11 är monterat i sätet 12, i ett läge motsvarande förhöjningen 21 en grund urtagning 23 vänd mot rullkropparna H vilket medger en reducering av tätnings- anordningens 10 axiella dimensioner, i synnerhet i det fall rullkropparna 4 är kulor, såsom visas i figur 1.

Det ringformade elementet 1% är också gjort av metall eller åtminstone av ett styvt material med hög styrka och har ett hylsformat parti 2ü av lämplig tjocklek, inrättat att 8202018-1 sammankopplas med en av innerringarna 2, och ett flänsparti 25 som sträcker sig vinkelrätt mot sagda hylsformade parti från en ände på detta och med en sådan ytterdiameter att den, efter montering, mellan sig själv och sidoväggen 19 till det ringformade elementet 11, lämnar ett förutbestämt spel 5, såsom visas i figur 2, varvid de två elementen 11 och 1U är koaxiella i förhållande till varandra.

Tätningsringen 15 är istället gjord av av ett deformerbart, mjukt och fjädrande material, såsom ett elastomermaterial, gummi eller syntetiskt plastmaterial, och förenas med det ringformade elementet 11 i närheten av dettas centrala hål 22 på vilket som helst lämpligt sätt, t.ex. genom vul- kanisering eller genom limning eller svetsning. Ringen 15 har också ett flänsparti 27, genom vilket den är förenad med det ringformade elementet 11, och ett hylsformat parti 28 i huvudsak vinkelrätt mot det förra, och på en ytteryta av vilket är utformat ett säte 30 för det fjädrande organet 18, som bildas av en spiralfjäder lindad som en ring på det hylsformade partiet 28 för att på detta parti utöva en kraft väsentligen vinkelrätt mot ringens 15 axel. I närheten av det fjädrande organet 18 har flänspartiet 27 också ett ringformat utrymme 31 vänt mot själva organet 18, i syfte att underlätta införande av det senare i sätet 30. Det hylsformade partiet 28 på ringen 15 kommer, efter det att monteringen har genomförts, att vara koaxiellt med det hylsformade partiet 2U på det ringformade elementet 1ü och beläget utanför detta, och det är försett med en deformerbar ringformad läpp 32 formad integralt med ringen 15 nära en ände på det hylsformade partiet 28, och med ett ringformat utsprång 3ü, som sträcker sig i radiell riktning väsentligen vinkelrätt mot läppen 32 och är utformad integralt med ringen 15 på en inneryta 35 på det hylsformade partiet 28.

Det ringformade utsprânget 3U begränsas av två sneda väggar 36 och har en spets 37 inrättad att glida mot en ytteryta 38 på det hylsformade partiet 24 mot vilken det vilar efter montering. Den ringformade läppen 32 sträcker sig med en förutbestämd, men ändå lätt lutning väsentligen parallellt O\ 8202018-1 med symmetriaxeln till ringen 15 och har en ände anordnad att glida mot en mot utrymmet 16 vänd yta H0 på det flänsformade partiet 25 i elementet 1H, mot vilken yta änden 39 vilar efter montering. Därför kommer ytorna 38 och NO att vara väsentligen vinkelräta mot varandra.

Spetsen 37 på utsprânget 34 kommer att vara axiellt förskjuten relativt den punkt där fjäderkraften som utövas av elementet 18 angriper vinkelrätt mot ringens 15 axel, eftersom den axel som passerar genom spetsen 37 kommer att vara förskjuten relativt symmetriaxeln till spirallindningen av fjädern 18 med ett förutbestämt avstånd mätt längs symmetriaxeln til ringen 15 och indikerat med Q (Fig. 2). På detta sätt deformerar fjädern 18 änden 32 av det hylsformade partiet 28 mer och pressar samtidigt med ett förutbestämt tryck spetsen 37 på utsprånget 3ü mot ytan 38 och änden 39 på läppen 32 mot ytan HO, eftersom det på läppen 32 utövas ett moment till följd av förskjutningen mellan kraften som verkar på utsprånget 3H, och visas med en pil i figur 2, och hävstångspunkten som bildas av anliggningspunkten för spetsen 37 på ytan 38.

Vid användning monteras tätningsanordningen 10 mellan två i förhållande till varandra rörliga element, såsom t.ex. löpringarna 2 och 3 till det i figur 1 visade lagret 1, genom att elementet 11 först placeras i sätet 12 och att elementet 1H sedan monteras så att det flänsformade partiet 25 kommer att befinna sig i plan med ytterkanten på sido- väggen 19. På detta sätt kommer läppen 32 och utsprånget 3Ä genom deformation i kontakt med ytorna 40 resp. 38, mot vilka de pressas med ett förutbestämt tryck genom verkan av fjädern 18, och härigenom åstadkommas en dubbel tätning med avsende både på yttre föroreningar (läppen 32) och på smörjmedel som förvaras i kaviteten 5 (utsprånget 33).

Dessutom är de två glidtätningarna anordnade , den första i axiell riktning och den andra i radiell riktning relativt symmetriaxeln till anordningen 10 och de arbetar mot ytor (H0, 38) vilka är speciellt bearbetade och behandlade. 7 18202018-1 Utrymmet 16 och framför allt det begränsade ringformade spelet 5 mellan väggen 19 och partiet 25 har också en funktion som labyrinttätning och har därmed en bromsande verkan både på eventuella smörjmedelsläckage och eventuella externa föroreningar vilka tenderar att stanna kvar i kammaren 16. Dessutom kan utrymmet mellan läppen 32, utsprånget 3H och elementet 1ü fyllas med fett för att förbättra tätningsverkan och för att smörja glidtätningarna.

Dessutom utövar elementet 1ü, i det fall det är monterat på ett roterande organ, med hjälp av sitt flänsparti 25 en centrifugalverkan mot externa föroreningar.

Fördelarna med föreliggande uppfinning framgår av föregående beskrivning. I synnerhet, medger föreliggande uppfinning att man 'erbjuder tätningsanordningar vilka utövar en samtidig= och lika effektiv verkan både gentemot smörjmedel som ten- derar att läcka ut och gentemot yttre föroreningar, med be- gränsade axiella mått, tack vare läget för glidtätningarna.

Dessutom utövas glidtätningarnas verkan, den ena i radiell riktning och den andra i axiell riktning och båda utövas tack vare verkan av det fjädrande organet och den elastiska spänningen till följd av deformationen av tätningsringen 15, som ett resultat av monteringen, och erbjuder härigenom en mycket efektiv tätning, som inte kan påverkas av eventuella vibrationer eller förskjutningar eller tryck beroende på speciellt svåra driftsförhållanden. Tack vare förskjutningen av det fjädrande elementet relativt glidtätningarna, kan vidare detta element utöva sin verkan på båda glidtät- ningarna samtidigt, med avsevärda konstruktiva förenklingar och reduoeringar av totalmåtten som följd. Skulle det fjädrande organet lossna och falla ut ur sitt säte, kommer tätningsverkan inte att upphöra, eftersom glidtätningarna fortfarande står under inverkan av ett resttryck orsakat av den elastiska deformation som âstadkommes vid monteringen och också på grund av labyrintverkan som åstadkommes av det begränsade ríngformiga spelet och av kammaren, som är belägen mellan de styva ringformade elementen, och vilken kammare dessutom därigenom förhindrar möjliga skador på 8202018-1 s lagret rullkroppar.

Från det föregående framgår det också klart att variationer och modifikationer kan göras på tätningsanordningen enligt uppfinningen, utan att man går utanför uppfinningens ram.

Tätningsanordningen enligt uppfinningen kan så t.ex. placeras mellan varje par av relativt varandra rörliga organ, som t.ex. en roterande axel och stödhuset till respektive lager. I detta senare fall, kan de ringformade elementen 11 och 1U vara fixerade inte bara genom drívpassning, utan också på varje annat lämpligt sätt, t.ex. med hjälp av lämpliga fästorgan, såsom fjäderringar, ring- muttrar, ansatser och liknande.

Claims (9)

9 8202018-1 PATENTKRAV

1. Tätningsanordning (10) inrättad att placeras mellan två relativt varandra rörliga organ (2,3) för att åstadkomma en tätning mellan en kavitet (5) mellan sagda organ (2,3) och kavitetens (5) yttre omgivning, och omfattande ett första ringformat element (1N) och ett andra ringformat element (11), vilka vardera är inrättade att monteras stelt på ett av sagda organ (2,3), varvid det första ringformade elementet (14) är försett med åtminstone en första (38) och en andra (H0) glidyta, vilka är väsentligen vinkelräta mot varandra, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att den innefattar ett tredje ringformat element (15) av ett mjukt och elastiskt material, vilket är stelt förenat med sagda andra ringformade element (11), samt ett fjädrande organ (18) infattat i ett ringformat säte (30) utformat i sagda tredje ringformade element (15), vilket uppvisar ett deformerbart, ringformat utspråns (BN), inrättat att glida på sagda första glidyta (38), samt en deformerbar, ring- formad läpp (32), som sträcker sig väsentligen vinkelrätt mot sagda deformerbara utsprång (3ü) och är inrättad att glida på sagda andra glidyta (ÄO), och att sagda fjädrande organ (18) är inrättat att med ett förutbestämt tryck pressa sagda utsprång (3H) och läpp (32) mot de första resp. andra glidytorna (38,UO).

2. Tätningsanordning (10) enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att det fjädrande organet (18) är en spiralfjäder lindad som en ring runt en hylsformad del (28) av det tredje ring- formade elementet (15), och på en yttre yta (29) av vilken hylsformade del (28) är utbildat sagda ringformade säte (30).

3. Tätningsanordning (10) enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att det fjädrande organet (18) är monterat på sagda hyls- 8202018-1 1° formade del (28) i en position axiellt förskjuten från spetsen (37) på det ringformiga utsprånget (35), att 'sagda spets (37) kontaktar sagda första glidyta (38) och att det fjädrande organet (18) på sagda läpp (32) utövar ett moment som är proportíonellt mot avståndet mätt längs det tredje ringformiga elements (15) symmetriaxel mellan det ríngformade utsprångets (3ü) spets (37) och den räta verkningslinjen för den kraft, som utövas av det fjädrande organet (18) vinkelrätt mot sagda symmetriaxel.

4. H. Tätningsanordning (10) enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att det tredje ringformiga elementet (15) omfattar ett flänsformat parti (27), som är stelt förenat med det andra ringformade elementet (11) och sagda hylsformade parti (28), och att på en inneryta av det senare är utformat sagda ring- formíga utsprång (BH) väsentligen radiellt till sagda symmetriaxel, samt att i en ände (33) av sagda hylsformade parti (28) är utformat sagda ringformiga läpp (32) väsentligen parallellt med sagda symmetriaxel och med en förutbestämd lutning relativt denna.

5. Tätningsanordning (10) enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att mellan sagda första och andra ringformiga element (1ü,11) är inneslutet ett utrymme (16) i vilket sagda tredje ringformiga element (15) och sagda fjädrande organ (18) är anordnade, och att en förutbestämd ringformig spalt (a) finns mellan en sídovägg (19) och det andra ringformiga elementet (11) och en flänsformad del (25) Då fet första elementet (1H), varvid spalten (a) och utrymmet (16) bildar en labyrínttätning.

6. Tätningsanordníng (10) enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att sagda första ringformiga element (1Ä) är fastkilat på ett roterande organ (2), varvid sagda flänsformade parti 11 8202018-1 (25) på det första elementet (1ü) är inrättat att utöva en centrifugaleffekt på föroreningar utanför sagda kavitet (5).

7. Tätningsanordning (10) enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att det tredje ringformiga elementet (15) är tillverkat av ett elastomert material.

8. Tätningsanordning (10) enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att det tredje ringformiga elementet (15) är tillverkat av en syntetisk plast.

9. Tätningsanordning (10) enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, de första och andra ringformiga elementen (1N,11) är tillverkade av metall.