SE456520B - Tetningsanordning med omvend lepp och positiv ventilation - Google Patents

Description

4se 520 2 10 15 20 25 30 35 om ventilation inte är möjlig eller är dåligt reglerad. åstad- komma att hela tätningsanordningen bokstavligen tryckes ut ur sitt monterade läge eller i andra fall utsättes för snabb för- slitning eller läckage. Priset för själva tätningsanordningen är inte högt i förhållande till priset för de tätade delarna. men liksom förut krävs mycket omfattande arbete för att byta en tätningsanordning då installationen väl är färdigställd. och om en relativt billig tätningsanordning sättes ur funktion kan detta leda till snabb förslitning eller till och med full- ständig förstöring av tätade delar som är mycket dyrbara.

Enligt föreliggande uppfinning användes en primär läpp med mindre storlek. tvärsnitt och flexibilitet. vilken innefattar en mot oljesidan vänd yta som är riktad mot det tätade området. och en mot luftsidan vänd yta som är riktad bort från det tätade området, varvid dessa ytor möts längs ett primärt tät- ningsband som ligger omedelbart intill tillhörande axel och hålles i detta läge medelst pumpelement. vilka har med axeln samverkande ytor samt arbetsytor avsedda att återföra utläck- ande fett till det tätade området. Den ytterligare läppen är mycket större än vanligt och ligger på axiellt avstånd från den primära läppen..så att det bildas ett ringformat spår med i huvudsak V-format tvärsnitt mellan de två läpparna.

Det ringformade spåret mellan tätningsläpparna kan uppta en bestämd mängd fett som gör det möjligt att låta den ytterliga- re läppen arbeta i smort tillstånd, medan den primära läppen ligger på mycket litet avstånd från ytan av tillhörande axel för att möjliggöra ventilation från det tätade området. Samti- digt fungerar serien av hydrodynamiska eller pumpande element på den primära läppen som âterföríngsorgan för att återföra det mesta eller allt fett som tränger ut i spåret under drift.

Enligt uppfinningen åstadkommas en tätningsanordning med ett yttre tätningshus, vilket innefattar en monteringsyta, samt ett tätningsorgan som med vidhäftning är fäst vid en del av huset.'varvid tätningsorganet innefattar ringformiga ytor som avgränsa: luftsidan respektive oljesidan av en primär tät- 10 15 20 25 30 35 = 3 456 520* ningsläpp och möts längs en 1 huvudsak cylindrisk ort med mät- bar axiell utsträckning för åstadkommande av ett primärt tät- ningsband. på vilket ett flertal på avstånd från varandra be- lägna. hydrodynamiska pumpelement är anordnade, varjämte en ytterligare tätningsläpp avgränsas av ett par stympat koniska ytor som möts längs en i huvudsak cirkulär ort för åstadkom- mande av en ytterligare läpp eller smutstätningsläpp. Den pri- mära läppen och den ytterligare läppen är åtskilda av ett ringformat område med i huvudsak V-format tvärsnitt. och pump- elementen håller den primära läppens tätningsband på litet av- stånd från en tillhörande axel, åtminstone vid elementen. Den ytterligare läppen har mindre diameter i förhållande till tät- ningsbandets dimension då tätningen befinner sig i avlastat läge.

Uppfinningen beskrives närmare nedan med hänvisning till bifo- gade ritning. på vilken fig. l visar ett vertikalt snitt genom en del av en tätningsanordning i enlighet med uppfinningen. fig. 2 är en delvis skuren ändvy. med vissa delar utelämnade, av tätningsanordningen enligt uppfinningen sedd från oljesi- dan. fig. 3 visar ett vertikalt delsnitt genom tätningsanord- ningen enligt fig. l och 2. taget längs linjen 3-3 i fig. 2. och fig. 4 visar ett vertikalt delsnitt genom tätningsanord- ningen enlígt fig. 1 och 2. taget längs linjen 4-4 i fig. 2.

I beskrivningen antages tätningsanordningen vara anordnad med sin yttre omkrets i en försänkning i en maskin. varvid tät- ningsanordningens tätningsläppar verkar radiellt inåt mot en tillhörande axel och det tätade mediet är fett.

Pig l visar en tätningsanordning 10 i enlighet med uppfin- ningen. vilken tätningsanordning innefattar ett hus 12 och ett tätningsorgan 14 av elastomermaterial. Huset 12 innefattar en axiellt riktad monteringsfläns 16. vilken vid sin axiellt inre ände har en krökt del 18. Hed "axiellt inre" avses här den del av tätningsanordningen som är riktad mot det inre av det täta- de omrâdet. vilket även kallas tätningsanordningens "o1jesi- da”. Huset 12 innefattar även en i huvudsak radiellt anordnad 4se szo 2 4 = 10 '15 20 25 30 35 fläns 20. vilken är förbunden med en axiellt riktad mellan- fläns 22. vilken i sin tur är förbunden med en radiellt inre. radiellt riktad förbindelsefläns 24.

De båda ringformiga ändytorna 25. 27 på förbindningsflänsen 24 omges av delar av tätningsorganet 14 av elastomermaterial. varvid de huvudsakliga delarna hos tätningsorganet utgöres av en liten primär tätningsläpp 26 och en ytterligare läpp eller smutstätníngsläpp 28. Till skillnad från tidigare kända tät- ningsanordningar är den primära tätningsläppen 26. såsom fram- går av ritningen. utförd med mindre tjocklek och dess inner- diameter är förstorad i förhållande till innerdiametern hos smutstätningslâppen. .

Den primära tätningsläppen 26 innefattar en i huvudsak ring- formad yta 30 på oljesidan. en stympat konisk yta 32 på luft- sidan samt en primär tätningsbandyta 34. vilken sträcker sig i huvudsak axiellt mellan de radiellt inre kanterna av ytorna 30 och 32 och beroende på om den är avlastad eller monterad är antingen cylindrisk eller något stympat konisk. På ritningen visas även ett ringformat spår 36 med V-format tvärsnitt mel- lan den primära tätningsläppen 26 och den ytterligare tät- ningsläppen 28. och detta spår 36 är betydelsefullt för tät- ningsanordningens funktion.~sâsom kommer att framgå nedan.

Den ytterligare tätningslâppen eller smutstätningsläppen 28 avgränsas delvis av en axiellt inre. stympat konisk yta 38 'samt en axiellt yttre, stympat konisk yta 40. varvid dessa ytor möts längs en i huvudsak cirkulär ort för åstadkommande av ett ytterligare tätningsband eller smutstätningsband 42.

Tätníngsläppen 28 har en avrundad yttre yta 43. vilken sträcker sig till och längs väggen 25 på huset 12 och kan innefatta en utskjutande läppdel 45 som åstadkommes vid gjut- ningen.

Beträffande det primära tätningsbandet 34 är det ett viktigt kännetecken på uppfinningen att tätningsbandet har ett flertal pumpelement 44, 46. vilka är anordnade på avstånd från varand- 10 15 20 25 30 35 456 520 ra i omkretsriktningen. varvid varje element 44. 46 innefattar en spets 48. som är vänd från elementens 44. 46 bakre väggar 52 och bildas där elementens sidoväggar 50 möts.

Den andra ytan av pumpelementen 44. 46 är en kontaktyta 54. vilken är anordnad att ligga mot den yttre ytan 56 på en till- hörande roterande axel 58. som visas på ritningen bildas ett flertal ventilationsutrymmen eller kanaler 60. 62 då pumpele- menten 44. 46. vilka såsom visas har olika radiell utsträck- ning eller höjd anligger mot ytan 56. Vid ett pumpelement 44 med relativt stor radiell utsträckning blir intilliggande ven- tilationsutrymme 60 större än utrymmet 62 intill ett mindre element 46.

Enligt uppfinningen är det inte nödvändigt att pumpelementen 44. 46 skiljer sig från varandra i radiell höjd. men detta kännetecken kan väljas om så önskas.

Då tätningsanordningen befinner sig på plats i en försänkning i en maskin (icke visad) anligger tätningsbandet 42 hos den ytterligare tätningsläppen mot den yttre ytan 56 på axeln 58 med relativt tät passning. Denna yta.smörjes av fett som-finns i det ringformiga spåret 36. Det tätade området. vilket be- tecknas med 64 i fig. 3 och 4. är likaså fyllt med fett. vil- ket även ligger bakom det primära tätningsbandet 34. som visas i fig. 2 finns det en serie små spelrum eller ventilationska- naler 60. 62 intill tillhörande pumpelement 44. 46. Dessa ka- naler. som är fyllda med fett för att åstadkomma smörjning av tätningsanordningen under drift. tjänar även till att ventile- ra ånga och gas från det tätade området 64 då det uppstår en snabb temperaturökning. Detta förhindrar icke önskvärd ökning av trycket i det tätade området 64.

Med minimal förlust av fett kan ångor och gaser passera förbi tätningsbandet 34 och strömma in i spåret 36. Därifrån kan ga- sen enkelt passera under smutstätningsläppens tätningsband 42 eftersom balansen mellan fluidkrafterna 1 spåromrädet 36 ver- kar öppnande pä tätningen hos smutstätningsläppen 28. Eventu- 456 520 i 10 15 20 25 30 35 ell inträngning av mindre mängder fett i detta område under utströmning av gas påverkar icke märkbart tätningsfunktionen utan förbättrar 1 själva verket denna genom att den håller smutstätningsläppen välsmord. vid tidigare kända konstruktioner var innerdiametern hos smutstätningsläppen efter gjutningen något större än innerdia- metern hos den primära läppen.

Vid föreliggande uppfinning finns det mera grepp. dvs. det mått med vilket axeln är större än öppningen i tätningsläppen. vid smutstätningsläppen. vilken är avsedd att arbeta i vått tillstånd 1 stället för torrt. och den primära tätningsläppen är framställd med mindre grepp.

Genom att anordna pumpelementen 44. 46 på tätningsbandet 34 och genom dettas relativt stora ariella utsträckning säker- ställes att de'hydrodynamiska elementen eller pumpelementen. då fett periodiskt uttränger förbi tätningsbandet 34 vid ven- tilation av gaser och ångor. pumpar tillbaka huvuddelen av detta fett till det tätade omrâdet 64. Därigenom bibehålles ett tillräckligt förråd av fett under tätningsläppen vid-alla tidpunkter. vilket är nödvändigt vid de hårda belastningsför- hållanden som tätningsanordningar av detta slag normalt utsät- tes för. Detta innebär att tätningsanordningen enligt uppfin- ningen under drift möjliggör ventilation av gaser och ångor utan förlust av mätbara kvantiteter fett. samtidigt som spåret 36 mellan den primära tätningsläppen 26 och smutstätningsläp- pen 28 hålles svalt och innehåller en viss mängd smörjmedel som är tillräcklig för att smörja tätningsbandet 42 pâ smuts- tätningsläppen.

De hydrodynamíska elementen visas triangulära, men det får observeras att det finns andra lämpliga former såsom halvmân- form. trianglar med annat utseende. eller åt ett eller två håll riktade kilar såsom trapetsoider. romber eller liknande. som kan användas för detta ändamålf 1.: w 10 15 20 7 456 520 Beträffande formen hos tätningsbandet 34 1 dettas gjutna till- stånd kan tätningsbandets mot oljesidan vända kant 66 i vissa fall ha något minskad innerdiameter i förhållande till den mot luftsidan vända kanten 68. Detta tillstånd visas i fig. 1. Då tätningsanordningen är monterad. såsom visas i fig. 3. kan tätningsbandet 34 få i huvudsak cylindrisk form. eller också kan det snedställas något i motsatt riktning. såsom visas i fig. 4. I varje fall är tätningsbandet i huvudsak mera cylind- riskt än vad som skulle vara fallet vid tidigare kända tät- ningsanordningar, där de hydrodynamiska organen skulle vara utformade på en stympat konisk yta på luftsidan. exempelvis ytan 32 som delvis avgränsa: det V-formade spåret 36.

Den primära tätningslappen. vilken år relativt tunn och flexi- bel. har ett relativt brett tätningsband för sin storlek och innefattar en stympat konisk yta på luftsidan, men den utgör icke någon hylstätning eller bussningstätning.

Vid användning ger tätningsanordningen god ventilatíonsfunk- tion. låg arbetstemperatur och tillförlitlig installation. och den kan anpassas till ett antal speciella användningsområden. speciellt sådana som innefattar kompakt anordnade lager._vilka är smorda med fett som nästan fyller det tätade omrâdet.

Claims (11)

10 15 20 25 30 35 456 520 Patentkrav

1. Fluidtätningsanordning (10) för kvarhållande av smörjmedel i ett tätat område vid relativ rörelse mellan en första maskindel och en till denna hörande axel (É8). vilken tät- ningsanordning innefattar ett relativt stelt hus (12) som är anordnat att fluidtått upptagas i den första maskindelen samt ett tätningsorgan (l4) med delar (42) som är anordnade att stå i kontakt med axeln (58), varvid huset innefattar en monteringsdel (16) anpassad för tät samverkan med den första maskindelen samt en förbindelsedel (24), vid vilken tâtnings- organet (14) är fäst med vidhäftning. vilket tâtningsorgan innefattar en primär tätningslåpp (26) och en ytterligare tätningsläpp (28). k ä n n e t e c k~n a d av att den primära tâtningsläppen (26) åtminstone delvis avgränsas av en axiellt inre, radiellt och axiellt inåt riktad. ringformad yta (30) på oljesidan. en på axiellt avstånd från denna be- lägen, i huvudsak stympat konisk yta (32) på luftsidan samt en ringformig. i avlastat tillstånd i huvudsak cylindrisk. primär tätningsbandyta (34). vilken sträcker sig mellan de inre kanterna av ytorna (30. 32) på oljesidan och luftsidan samt är försedd med åtminstone ett hydrodynaniskt pumpelement (44). varvid varje pumpelement innefattar en radiellt inåt ' riktad yta (S4) samt åtminstone en arbetsyta (SO), varjämte den ytterligare tätningslâppen (28) delvis avgränsas av en första stympat konisk yta (40), vilken vid användning delvis är riktad mot axeln (S8) och bort från det tätande området, samt en andra stympat konisk yta (38) som är riktad delvis mot axeln (58) och delvis mot det tätade området, varvid de två stympat koniska ytorna (38, 40) möts längs en i huvudsak cirkulär ort för att bilda ett tätningsband (42) för den ytterligare tätningsläppen. varvid den andra ytan (38) som avgränsa: den ytterligare tätningsläppen (28) och ytan (32) på luftsidan av den primära tätningsläppen (26) är belägna på axiellt avstånd från varandra för att åtminstone delvis mel- lan sig avgränsa ett ringformigt spår (36) med i huvudsak V-format tvärsnitt, varjämte tätningsanordningen är anordnad KJ 10 15 20 25 30 35 ' 456 520 <5. att monteras på axeln (58) för att åstadkomma en fluidkvar- hållande tätning. varvid den radiellt inåt riktade ytan (34) på varje pumpelement (44) och det primära tätningsbandet (34) är så dimensionerade. att pulpelementytan (54) och det primä- ra tätningsbandet (34) i obelastat tillstànd anligger mot eller ligger på något avstånd från axeln (58) under drift för astadkommande av ventilationsöppningar (60) som medger passa- ge av gas och ånga från det tätande omrâdet utan större tryckökning i detta område.

2. Fluidtätningsanordning enligt krav 1. k ä n n e t e c k - n a d av att ett flertal pumpelement (44. 46) är anordnade.

3. Fluidtätningsanordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a d av att pumpelementen (44. 46) har inbördes olika höjd 1 radiell led.

4. Fluidtätningsanordning enligt krav 2. k ä,n n e t e c k n a d av att innerdiametern nos det primära tätningsbandet (34) i obelastat tillstànd är större än innerdiametern nos tätningsbandet (42) vid den ytterligare tätningsläppen.

5. Fluidtätningsanordning enligt krav 1. k ä n n e t e c K' n a d av att den inre kanten av ytan (30) på oljesidan av den primära tätningsläppen-(26) har större eller mindre dia- meter än den inre kanten av ytan (32) på luftsidan av den primära tätningsläppen (26).

6. Fluidtätningsanordning enligt krav 1, k å n n e t e c k n a d av att den inre kanten av ytan (30) på oljesidan av den primära tätningsläppen (26) och den inre kanten av ytan (32) på luftsidan av den primära tätningsläppen (26) har samma diameter.

7. Fluidtätningsanordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a d av att pumpelementen (44, 46) har formen av trianglar. vilka har en spets riktad mot den axiellt inre delen av tät- ningsanordningen. 10 15 456 szu ' * I0-

8. Fluidtätningsanordning enligt krav 2. k ä n n e t e c k - n a d av att pumpelementen (44. 46) är belägna på inbördes i huvudsak lika avstånd i omkretsriktningen.

9. Fluidtätningsanordning enligt krav 1. K ä n n e t e c k -- n a d av att den primära tâtningsläppen (25) har mindre tvärsnittsarea än den ytterligare tätningsläppen (28).

10. Fluidtätningsanordning enligt krav 9. k ä n n e - t e c k n a d av att huset (12) innefattar en radielltl riktad fläns (20) och en axiellt riktad nellanfläns (22). vilka flänsar är förbundna ned varandra och förbinder monte- ringsdelen (16) med förbindelsedelen (24).

11. ll. Fluidtätningsanordning enligt krav 1. k å n n e - t e c k n a d av att monteringsdelen (16) utgöres av en axiellt riktad fläns. som utgör en del av huset (12). I.)