FI77516B - Arrangemang foer tillspaenning av flaetade taetningar. - Google Patents

Description

1 77516

Sovitelma punostiivisteiden kiristämiseksi

Keksinnön kohteena on sovitelma punostiivisteiden kiristämiseksi paikalleen pyörivän ja pyörimättömän ko-5 neenosan välisen raon tiivistämiseksi, joka sovitelma käsittää ulointa tiivisterengasta vasten asetettavan holkkimaisen kiristysosan ja välineet aksiaalisuuntaisen voiman kohdistamiseksi kiristysosaan tiivisterenkaiden aksiaalisuunnassa tapahtuvaa kiristystä varten, jolloin 10 kiristysosaan aksiaalisuuntaisen voiman kohdistavat vä lineet on sovitettu synnyttämään em. voiman hydraulipai-neen avulla.

Punostiivisteiden kiristäminen on teollisuudessa erittäin tavanomainen toimenpide. Tiivisteiden kiristämiseen on aiemmin käytetty ruuvikiristystä. Ruuvikiristyksessä kiristysosaan synnytetään aksiaalisuuntainen voima ruuvien avulla. Ruuvien synnyttämä voima välittyy tiivisterenkaisiin kiristysosan avulla, jolloin tiivisterenkaat kiristyvät paikalleen.

2 Ω

Em. tunnetun tekniikan huonona puolena on se, että ruuvien avulla suoritettavassa kiristyksessä uloimpiin tiivisterenkaisiin aiheutetaan hyvin suuri voima, jota ei pystytä säätämään. Seurauksena on se, että tiiviste- renkaita painetaan liikaa kasaan ja ne vioittuvat. Ruuvi-

2 S

kiristyksen huonona puolena on lisäksi se, että kiristystä joudutaan usein korjaamaan koska tiivisteiden kuluminen ei kompensoidu millään tavalla.

Em. epäkohtien poistamiseksi on joissakin ratkaisuissa kiristysvoimaa yritetty säätää jousien avulla. Jousien 3 0 rakenne, ts. jousivakio ja jousien määrä joudutaan kuitenkin tällaisissa rakenteissa suunnittelemaan tiivistepoksin koon ja tiivistettävän paineen mukaan. Tarpeeksi jäykkien jousien, esimerkiksi lautasjousien joustomatka on pieni, jolloin jousien kokonaismäärä tulee suureksi. Em. seikat johtavat 35 rakenteen monimutkaisuuteen, jolloin toteutuSkustannukset tulevat korkeiksi.

2 77516

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sovitelitte, jonka avulla aiemmin tunnetun tekniikan epäkohdat pystytään eliminoimaan. Tähän on päästy keksinnön mukaisen sovitelman avulla, joka on tunnettu siitä, että ki-5 ristysosan paininpinta, joka painautuu uloimman tiiviste- renkaan säteittäispintaa vasten, on säteittäissuunnassa ulospäin viistetty pinta.

Keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on sen yksinkertaisuus, jolloin toteutuskustannukset jäävät alhaisiksi. 10 Etuna on lisäksi keksinnöllä saavutettu kiristyksen tiiviys, koska esim. kulumisesta aiheutuvat muutokset kompensoituvat automaattisesti. Etuna on edelleen se, että kiristyksen synnyttämä paine jakautuu tasaisemmin tiivistepoksissa kuin aiemmin tunnetuissa ratkaisuissa. Näin ollen uloimmalle 15 tiivisterenkaalle ei tule niin suurta rasitusta kuin aiemmassa ratkaisuissa.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa selvittämään tarkemmin oheisessa piirustuksessa esitetyn suoritusesi-merkin avulla, jolloin 20 kuvio 1 esittää keksinnön mukaista sovitelmaa periaatteellisena sivukuvantona ja kuvio 2 esittää kuvion 1 suoritusmuodossa käytettyä painevälinettä suuremmassa mittakaavassa kuvio 3 esittää periaätekuvantona aiemmin tunnetulla 25 ratkaisulla aikaansaatavaa painejakautumaa tiivistepoksissa ja kuvio 4 esittää periaatekuvantona keksinnön mukaisella ratkaisulla aikaansaatavaa painejakautumaa.

Kuvioiden esimerkissä on viitenumeron 1 avulla 30 kuvattu pyörivä koneenosa, esimerkiksi akseli ja viitenumeron 2 avulla vastaavasti pyörimätön koneenosa, esimerkiksi laitteen runko-osa. Akselin 1 ja runko-osan 2 välisen 3 77516 raon tiivistäviä punostiivisterenkaita on merkitty viitenumerolla 3.

Tiivisterenkaiden kiristämiseksi aksiaalisuunnassa paikalleen käytetään holkkimaista kiristysosaa 4, joka on 5 tuettu kiinnitysosaan 5. Kiristettäessä tiivisterenkaita 3 kiristysosaan 4 kohdistetaan aksiaalisuuntainen voima, jolloin kiristysosa 4 puristuu paininpinnalla 6 uloimman tiivisterenkaan säiteittäissuuntaista pintaa vasten ja painaa näin tiivisteitä kokoon ennaltamäärätyllä tavalla.

iU Kuvioiden suoritusmuodossa kiristysosaan 4 kohdistettava aksiaalinen voima synnytetään hydraulipaineen avulla.

Kuvioiden suoritusmuodossa kiristysosaan 4 kohdistuva hydraulipaine synnytetään seuraavasti. Kiristysosa 15 4 kiinnitetään kiinnitysosan 5 avulla asentoon, jossa paininpinta 6 tukeutuu rakoon sovitettujen tiivisterenkaiden uloimpaan renkaaseenT Kiinnitysosaan 5 on tehty kanava 7, joka on yhteydessä kiinnitysosan 5 ja kiristys-osan 4 muodostamaan kehätilaan 8. Rakenteen tiiviys on 20 varmistettu O-renkailla 9, 10 tai vastaavilla. Kiristysosa 4 on tuettu kiinnitysosaan 5 niin, että se voi liikkua kiinnitysosan suhteen aksiaalisuunnassa. Kiinnitysosa 5 on kiinnitetty runkoon 1 millä tahansa sopivalla tavalla. Keksinnön idean mukaisesti kiristysosaan 4 kohdistetaan 25 hydraulipaine, jolla synnytetään kiristyksessä tarpeellinen aksiaalinen voimavaikutus. Em. voimavaikutuksen aikaansaamiseksi kanavaan 7 yhdistetään hydraulipainelähde 11.

Em. hydraulipainelähde 11 voi olla mikä tahansa painelähde, esimerkiksi hydrauliakku, ulkopuolinen hydrauliverkosto, 30 painemuunnin yms. Kuvioiden esimerkissä hydraulipaine aikaansaadaan painevaraajän avullai Painevaraaja muodostuu hydraulinestetilasta 12 ja nestetilaan sovitetusta jousi-elimen 13 avulla kuormitetusta männästä 14. Painevaraaja on esitetty suuremmassa mittakaavassa kuviossa 2. Jousielin 35 13 painaa mäntää 14 alaspäin (kuvioissa), jolloin hydrauli- 4 77516 paine siirtää kiristysosaa 4 vasemmalta oikealle. Kiristys-osan 4 liikkeen seurauksena tiivisterenkaisiin kohdistuu aksiaalinen kiristysvoima.

Keksinnön mukaisesti kiristysosan 4 paininpinta 5 6 on muddostettu säteittäisesti ulospäin viistetyksi pin naksi. Em. termillä säteittäisesti ulospäin viistetty tarkoitetaan sitä, että paininpinnan ulkoreuna on kiristys-osan liikesuunnassa katsottuna taempana kuin sisäreuna.

Em. viiston pinnan tarkoituksena on jakaa aksiaalinen 10 kiristysvoima säteittäiseen ja aksiaaliseen komponenttiin.

Säteittäinen komponentti painaa tiivistettä tiivistepesän seinämää'vasten ja pienentää näin tiivisteen ulkoreunan kautta tapahtuvaa vuotoa. Koska kiristysvoima jaetaan kahteen komponenttiin niin uloimmille tiivisterenkaille ei 15 tule niin suurta rasitusta kuin silloin kun käytetään suoraa säteittäistä paininpintaa. Em. seikka voidaan nähdä kuvioiden 3 ja 4 avulla, Kuviossa 3 on esitetty periaatteellisesti paineen jakautuminen tiivistepoksissa käytettäessä aiemmin tunnettua kiristysosan liikesuuntaan nähden 20 kohtisuoraa paininpintaa. Kuviossa 3 on kiristysosa merkitty viitenumerolla 4', tiivisterenkaat numerolla 3' ja painin-pinta numerolla 6'. Kuviossa 4 on esitetty vastaava paineen jakautuminen käytettäessä esimerkiksi kuvion 1 mukaista sovitelmaa. Kuvion 4 viitenumerot vastaavat kuvion 1 viite-25 numeroita. Molemmissa kuvioissa on kiristysosan liikesuunta kiristettäessä merkitty nuolen avulla. Kuten kuvioista 3 ja 4 voidaan nähdä on kuvion 4 painejakautuma huomattavasti tasaisempi kuin kuvion 3 painejakautuma.

Edellä esitetyllä kiristystavalla aikaansaadaan 30 erittäin hyvä tiiviys aiemmin käytettyihin ratkaisuihin verrattuna. On huomattava, että esimerkiksi kuvion 1 mukaisessa ratkaisussa tiiviys säilyy tiivisteiden kulumisesta riippumatta, sillä tiivisteiden kuluessa kiristysosa siirtyy hydraulipaineen vaikutuksesta vastaavasti enemmän 35 oikealle (kuviossa 1) jolloin tiiviys säilyy. Keksinnön 5 77516 mukainen ratkaisu ei siis kaipaa jälkikiristyksiä lainkaan sillä kiristys säilyy automaattisesti samana kulumisesta huolimatta.

Edellä esitettyä sovellutusesimerkkiä ei ole 5 tarkoitettu mitenkään rajoittamaan keksintöä, vaan keksintöä voidaan muunnella patenttivaatimusten puitteissa monin eri tavoin. Näin ollen on selvää, että keksinnön mukaisen sovitelman tai sen osien ei tarvitse olla juuri sellainen kuin kuvioissa on esitetty vaan muunlaisetkin ratkaisut 10 ovat mahdollisia. Kuten edellä on todettu hydraulipainetta ei tarvitse synnyttää niin kuin kuvioissa on tehty. Hydrau-lipaine voidaan aikaansaada myös esimerkiksi paineenmuun-timen avulla. Esimerkiksi paineilmaverkoston paine voidaan muuttaa suuremmaksi hydraulipaineeksi tai pumpun paine 15 voidaan suurentaa. Kuvioiden esimerkkiin voidaan liittää myös paineen osoitus liittämällä mäntään 14 kara 15, joka toimii paineen osoittimena. Karan 15 ulkonema 5 osoittaa tällöin paineen ja myös kiristystarpeen ja määrän. Em. osoitinratkaisu ei luonnollisestikaan ole ainoa mahdolli-20 suus vaan muunlaisetkin ratkaisut ovat mahdollisia.