SI9200225A - Seal, in particular for pump shafts - Google Patents

Description

SOCIETE ELECTROMECANIOUE DU NIVERNAIS SELNI 6, RUE LOUISE MICHEL

58000 NEVER, FRANCIJA

I zurni tel j :

1. Laurent BOURDELAIN, 16, rue Fonmorigny, 58000 NEVERS, Francija

2. Joel COUSIN, Residence des Eduens, Appt. 67, 58000 NEVERS,

F rančija

Izpopolnjen tesnilni zglob predvsem za črpalkino gred

Področje tehnike, v katero spada izum

Področje tehnike, v katero spada izum, je tesnilni zglob, ki vključuje večnamenski zglob, iz enega samega bloka ali iz dveh delov, za pregrado, ki loči dve komori, skozi kateri poteka gred, in še posebej zglob, ki se uporablja pri črpalkah, zlasti črpalki, ki je opremljena z enofaznim sinhronskim motorjem.

Tehnični problem in stanje tehnike

Pri električni napravi služi črpalka z enofaznim sinhronskim elektromotorjem kot obtočna črpalka za tekočino, zlasti za praznjenje. V tem primeru na splošno obsega črpalni prekat, v katerem kroži voda, in pogonski elektromotor. Ta motor je lahko sinhronski, asinhronski, univerzalni ali elektromotor kakega drugega tipa. Le-ta poganja krilato kolo prekata, v katerem kroži voda, s pomočjo pogonske gredi in ustvarja cono, ki je občutljiva za stičišče pregrada/gred”, skozi katero lahko prodrejo nečistoče iz prekata črpalke v prekat motorja. Ti elementi se nabirajo med rotorjem in bližnjo steno motorjevega prekata in pride do trenja, ki utegne škodovati sklopu.

Uporaba tesnilnega zgloba med črpalko in motorjem deloma rešuje ta problem, toda trenje rotorjeve gredi tesnilo obrablja in ne izpolnjuje več svoje vloge tesnjenja. Da bi se izognili prezgodnji obrabi sklopa gred/ležaj, nekateri proizvajalci uporabljajo torno tesnilo, ki daje črpalkinemu ležaju določeno stopnjo prostosti; dejansko to dopušča prilagoditev gredi razližnim delom črpalke in preprečuje trenje zaradi slabe prilagoitve gredi. Tako imamo opravka s tesnilno napravo iz dveh delov, kar zvišuje stroške in povzroča težave pri montaži.

Opis rešitve tehničnega problema z izvedbenimi primeri in seznamom slik

Ta izum pa predlaga uporabo iz enega kosa ali iz dveh delov, ki po obliki dopušča določeno stopnjo prostosti ležaju in dvojno tesnjenje sklopa gred/ležaj.

Druga prednost je, da tesnost ostane tudi v primeru nagiba ležajnega podstavka pri montaži ali v primeru nagiba gredi med delovanjem, zglob je nameščen med ležajnim podstavkom in ležajem, ki je vedno prilagojen gredi, ostane vedno koncentričen z gredjo in v stiku z njo.

Na drugi strani pa, ker je kontaktna površina med tesnilom in ležajem važna, je zglob popolnoma soodvisen z ležajem.

Druga prednost tega izuma izhaja iz dejstva, da je del zgloba, ki zagotavlja tesnost gredi glede na črpalkin prekat, v stiku z gredjo samo na eni strani, druga stran je prosta; ta del zgloba se obrablja počasneje, tudi v primeru nagiba gredi glede na njeno os.

Izum bo bolj razumljiv in pokazale se bodo druge prednosti ob branju opisa izvedbenega primera, ki sledi na osnovi priloženih slik:

Sl . 1 predstavlja presek v ravnini, ki gre skozi os črpalke, izdelane na prvi izvedbeni način izuma.

Sl.2 predstavlja prerez v ravnini, ki gre skozi os črpalke, izdelane na drugi izvedbeni način izuma.

V primeru izvedbe po sl. 1, vključuje črpalka, pri kateri je uprabljen ta izum: motor 11, črpalko 12 in skupno ohišje 13 iz dveh delov: votli prekat motorja 10 in prekat črpalke 16 s ploščo 14 in pokrovom 15.

Pogonski elektromotor 11 je lahko enofazni motor sinhronskega tipa, opremljen z rotorjem 9 v notranjosti motornega prekata 10, lahko pa se uporabi tudi vsak drug tip motorja. Gred 8 motorja 9 se prosto vrti s pomočjo dveh opornih ležajev, zadnji oporni ležaj tvori dno motornega prekata in prednji oporni ležaj 3 ima vlogo pregrade od sosedne črpalke, prav tako služi kot tesnilna pregrada rned motornim prekatom 10 in črpalkinim prekatom 16. Zadnji oporni ležaj tvori zadnji del motornega prekata 10, na njem stoji ležaj 7 in krožasti zglob 18, tako da ima gred določeno stopnjo prostosti. Ležaj 7 je nepremičen in v obliki votlega valja, čigar en konec je poševno odrezan in skozenj gre rotorje.va gred, ter je opremljen z obročem 22, ob katerega zadeva krožasti zglob 19, nameščen med opornikom zadnjega opornega ležaja in obročem 22. Ležaj 7 ima en sam obroč. To dopušča bolj natančno formanje zgloba 19 na ležaj 7.

Med rotorjem 9 in krožno odprtino 21 v prednjem opornem ležaju 3 za prehod gredi 38 vodi ležaj 2 gred 8 z določeno mobilnostjo, ker ni pritrjen na noben kos črpalke. Ta ležaj 2 je nepremičen in po obliki votel valj, čigar en konec je poševno odrezan in opremljen z obročem 23, ob katerega zadeva zglob 1. Drži ga gred, ki ga obkroža, in stik med gredjo 8 in ležajem 2 je zagotovljen z mazivom, toda uporaba materialov, ki dobro drsijo med seboj, je možna, ne da bi izpadli iz okvira izuma. Na drugi strani je ležaj 2 zasidran na prednjem ležajnem podstavku 3 s pomočjo zgloba 1. Ta ležajni postavek 3 je nasajen v odprtini motornega prekata.

Tesnilna naprava po prvem načinu izvedbe izuma vključuje zglob 1 v obliki krožne krone in je sestavljen iz treh delov. Prvi del, ki zagotavlja tesnost med gredjo 8 in notranjo površino ležaja 2, je ustnica 1, katere konec oklepa gred 8, in se nahaja med to gredjo, ležajnim podstavkom 3 in ležajem 2. Ta ustnica sega preko zunanjosti ležaja na gredi. Povezana je gibko z ostankom zgloba

1.

Drugi del ali osrednji del je opornik 1’’, povezan s prvim delom 1 tako, da se ga ob montaži nasadi na ležaj 2 s posebnim orodjem. Zunanja površina nastavka 1’’ kakor tudi ustnice 1 je prosta, toda notranja površina opornega ležaja 3 glede na ta del zgloba lahko prevzame obliko le-te in je z njo v stiku, da se poveča učinkovitost tesnjenja.

Razen tega notranja površina 26 drugega dela zgloba 1 v stiku z valjastim delom ležaja 2 zagotavlja, da zglob 1 dobro sedi na ležaju 2, kar je bistveno važno, da bi ustnica l’ ostala v stiku z gredjo 8, na katero se popolnoma centrira ležaj 2.

Tretji del 1’’’ ima kroglasto obliko in zagotavlja na eni strani tesnost med zunanjo površino ležaja 2 in ležajnim podstavkom 3 in na drugi strani igra vlogo amortizerja, kot kroglasti zglob 19 zadnjega ležaja, pri gibanju gredi okoli svoje osi. Tesnjenje se izboljša zaradi oblike kontaktne cone ležajnega podstavka in dela 1’’’ zgloba, ki ima obliko sferičnega dela 6, čigar sferični. radij je glede na os gredi 8 manjši kot radij zunanje površine krožastega dela 1’’’. Posledica tega je, da je krožasti del 1’’’ deformiran, tada se lahko prosto vrti v sferičnem prostoru 6, ne da bi prišlo do dodatne deformacije materiala; to preprečuje moment, ki bi deloval proti uravnavi ležaja na gredi in povzročil dodatno obrabo sklopa gredi in ležaja.

Ti trije deli so iz enega samega kosa 1. Monoblok zglob 1 se lahko izdela iz elastomera ali drugega materiala za zglobe. Njegova velika kontaktna površina z ležajem in ležajnim podstavkom, med katerima se tare, zmanjšuje tresljaje, ki jih prenaša vrteča se gred črpalke s tem, da jih amortizira. To zmanjšuje hrup. Na drugi strani pa se zglob 1 in ležaj 2 lahko izdelata iz enega komada, ker sta med seboj tesno povezana, kar dosežemo na primer z litjem iz dvojne snovi.

Pri drugem načinu izvedbe, prikazanem na sliki 2, je struktura črpalke, na katero se nanaša ta izum, identična s sl. 1, razen zgloba, ki zagotavlja dvojno funkcijo tesnjenja in gibkosti sklopa gredi in ležaja glede na črpalko, ki jo sestavljata dva različna dela v nasprotju s tesnilom monoblok 1 na sl. 1. Identični elementi na obeh slikah imajo torej iste referenčne številke. Opis gornjih elementov velja tudi za drugi način izvedbe izuma.

Tesnilna naprava po drugem načinu izvedbe vključuje dva zgloba:

Prvi zglob 23 je iz dveh soodvisnih delov. Prvi del je v obliki ustnice 23’ in zagotavlja tesnenje gredi 8 glede na črpalkin prekat 16 in je podaljšan z drugim delom, opremljenim z opornikom 23’’ tako, da se ga lahko ob montaži nasadi na ležaj s pomočjo posebnega orodja. Ta dva dela 23’ in 23’’ tvorita en sam zglob, ki obkroža ležaj in obkroža gred na nivoju ustnice 23’. Velika kontaktna površina med tem zglobom 23 in zunanjo valjasto površino ležaja 2 zagotavlja, da zglob 23 dobro sedi. Samo njegova notranja površina je v stiku z zunanjo površino ležaja 2, zunanja površina je prosta, toda notranja površina ležajnega podstavka 2 glede na ta del zgloba 23 lahko prevzame obliko letega in je z njim v stiku zaradi boljšega tesnjenja.

Drugi zglob 23 je kroglast in na eni strani zagotavlja tesnost med zunanjo površino ležaja 2 in ležajnim podstavkom 3 in na drugi strani ima vlogo amortizerja pri gibanju gredi okoli svoje osi, kot kroglasti zglob 19 zadnjega ležaja 7. Tesnost je izboljšana zaradi oblike kontaktne cone ležajnega podstavka 3 in tesnila 24, ki ima obliko sferičnega dela 6, katerega radij je glede na gred 8 manjši kot radij zunanje površine zgloba 24.

Posledica tega je, da se zglob deformira, vendar se lahko prosto vrti v sferičnem prostoru 6, ne da bi prišlo do dodatne deformacije materiala.

Na drugi strani se zglob 23 in 24 ter ležaj 2 lahko izdelajo v enem samem kosu zaradi njihove tesne medsebojne povezave n. pr. vliti iz dvojne snovi.

Dodatna prednost izuma je, da se celotni sklop črpalke zlahka montira zaradi enostavnega priklopa zgloba 1 na ležaj 2 in vertikalne montaže črpalke.

Ta izum se uporablja za vse tipe zglobov, ki služijo za tesnjenje pregrade, skozi katero gre gred, zlasti pa za vse tipe črpalk, ki se uporabljajo v industriji.

i '

H:

T, I

O C 'T;

'YU -610-3 Ljubljana, Celovška .I - 061,576-5/5 TelftK 32-167 YU *C'

Claims (12)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Tesnilna naprava meči prvim prekatom (16), v katerem je tekočina, in drugim prekatom (10) z gredjo, ki sega iz drugega v prvi prekat, pri čemer podpira to gred najmanj en ležaj (2, 7), ki je označena s tem, da vsebuje sredstvo, ki zagotavlja tesnenje med zunanjo površino ležaja (2) in pregrado (3), ki zagotavlja dodatno določeno stopnjo prostosti gibanja za sklop gredi (8) in ležaja (2) glede na pregrado in tesnenje med gredjo (8) in ležajem (2).
2. 2. Tesnilna naprava po zahtevku 1, označena s tem, da je tesnilno sredstvo med zunanjo površino ležaja (2) in pregrado (3), ki zagotavlja določeno stopnjo prostosti gibanja za sklop gredi (8) in ležaja (2) in tesnost med gredjo (8) in ležajem (2), in sicer je to monoblok zglob (1), ki uresničuje te tri funkcije.
3. 3. Tesnilna naprava po zahtevku 2, označena s tem, da je monoblok zglob (1) izdelan iz treh delov: prvi v obliki ustnice (1’) zagotavlja tesnost med gredjo (8) in notranjo površino ležaja (2), drugi del (1’’) je velik in zagotavlja, da zglob (1) dobro sedi na ležaju (2) tako, da na notranji površini (26) obkroža valjasti del ležaja (2) in povezuje prvi del zgloba (t) s tretjim delom v obliki kroglastega zgloba (!’’’), ki zagotavlja tesnenje med zunanjo površino ležaja (2) in pregrado (3) kakor tudi določeno stopnjo prostosti gibanja sklopa gredi (8) in ležaja (2).
4. 4. Tesnilna naprava po zahtevku 3, označena s tem, da Ima zunanja površina drugega dela (1’’) zgloba (1) obliko opornika (1’’).
5. 5. Tesnilna naprava po zahtevku 3 in 4, označena s tem, da je zunanja površina ustnice (1’) in drugega dela (1’’) zgloba (1) prosta.
6. 6. Tesnilna naprava po enem izmed zahtevkov od 1 do 5, označena s tem, da vključuje ležajni podstavek (3), ki služi kot pregrada in tvori s kroglastim delom (1’’’) zgloba (1) kontaktno cono (6) s sferičnim delom, čigar radij glede na os gredi (8) je manjši kot radij zunanje površine kroglastega dela (1’’’) zgloba (1).
7. 7. Tesnilna naprava po katerem koli zahtevku od 1 do 6, označena s tem, da je uporabljeno tesnilo iz elastomera.
8. 8. Tesnilna naprava po kateremkoli zahtevku od 1 do 7, označena s tem, da ima najmanj en ležaj (2, 7) v obliki votlega valja, katerega en konec je poševno odrezan in ima obroč (25).
9. 9. Tesnilna naprava po kateremkoli zahtevku od 1 do 8, označena s tem, da sta zglob (i) in ležaj (2) izdelana v enem kosu, zaradi notranje povezave.

   O D V E T b I 4
10. 10. Tesnilna naprava po zahtevku 9, označena s tem, da notranjo povezavo omogoča odlitek iz dvojne snovi.
11. 11. črpalka, označena s tem, da je opremljena s tesnilno napravo, kot je navedena v zahtevkih od 1 do 10.
12. 12. črpalka po zahtevku 11, označena s tem, da ima dva ležaja (2, 7), ki objemata gred (8) na vsaki strani rotorja (9), vsak od njiju imata določeno stopnjo prostosti, za kar uporablja tesnilno napravo po kateremkoli zahtevku od 1 do 6 in drugi kroglasti zglob (19).