HU217694B - Tömítő elrendezés - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya tömítőelrendezés, ami egy ház furatában elhelyezettradiális tengelytömítő gyűrűt tartalmaz, amely a tömítendő tengelytegy tömítőajakkal, radiálisan előfeszítve tömítőleg körülveszi; atömítőajak egy lényegében L alakú, szívósan kemény anyagútámasztógyűrű radiálisan befelé álló szárán van elhelyezve; az axiálisirányban elhelyezkedő második száron elasztomer anyagú bevonatrétegvan, amely radiális előfeszítéssel a ház furatát határoló falrafekszik fel; a második szár és a tengely között radiálisan egygördülőcsapágy van, és ahol a tömítőajak axiális irányban agördülőcsapágynak és az első szárnak a tömítendő tér felé eső oldalánvan elhelyezve. A találmány szerinti tömítőelrendezést az jellemzi,hogy az első szár (5) egy radiális belső szárszakaszon (13) agördülőcsapágy (10) irányában, a tömítendő tér (11) felé eső oldalánvan elhelyezve, és az első szárszakasz (13) a radiális síkkalhegyesszöget – 2–15°-os szöget – zár be, valamint az első szárszakasz(13) és egy lényegében radiálisan elhelyezkedő második szárszakasz(14) a gördülőcsapágy (10) belső gyűrűje (16) és külső gyűrűje (17)között egymást érintve van elrendezve. ŕ

Description

A találmány tárgya tömítőelrendezés, ami egy ház furatában elhelyezett radiális tengelytömítő gyűrűt tartalmaz, amely a tömítendő tengelyt egy tömítőajakkal, radiálisán előfeszítve tömítőleg körülveszi; a tömítőajak egy lényegében L alakú, szívósan kemény anyagú támasztógyűrű radiálisán befelé álló szárán van elhelyezve; az axiális irányban elhelyezkedő második száron elasztomer anyagú bevonatréteg van, amely radiális előfeszítéssel a ház furatát határoló falra fekszik fel; a második szár és a tengely között radiálisán van egy gördülőcsapágy, ahol a tömítőajak axiális irányban a gördülőcsapágynak és az első szárnak a tömítendő tér felé eső oldalán van elhelyezve.

Ilyen tömítőelrendezést ismertet a DE 42 37 190 C1 számú szabadalmi leírás. A bevonatréteget a második száron radiálisán kívül, egy axiális részterületen egy második szívósan kemény anyagú támasztógyűrű veszi körül, amely a fallal, arra radiális előfeszítéssel felfeküdve közvetlenül érintkezik. A bevonatréteg az előállítás révén a második támasztógyűrűn, az axiális részterületen kívül radiális irányban túlnyúlik, és a falhoz képest tömít. A radiális tengelytömítő gyűrű a gördülőcsapágynak a tömítendő térrel ellentett oldalán van elhelyezve. A gördülőcsapágy a tömítendő térben van elhelyezve.

Hasonló elrendezés ismerhető meg a WO 89/10505 számú nemzetközi közzétételi iratból is.

Jelen találmány célkitűzése a fentiekben leírt jellegű tömítőelrendezés olyan továbbfejlesztése, amely biztosítja a tömítendő tér kifogástalan tömítését, és amely szerint a gördülőcsapágy a tömítendő téren kívül van elhelyezve, hogy a gördülőcsapágyra ne hasson nyomáskülönbség, és ezzel elkerüljük a gördülőcsapágy kenőanyagának ezzel járó veszteségét.

A találmány szerinti célkitűzést olyan tömítőelrendezéssel valósítjuk meg, ami egy ház furatában elhelyezett radiális tengelytömítő gyűrűt tartalmaz, amely a tömítendő tengelyt egy tömítőajakkal, radiálisán előfeszítve tömítőleg körülveszi; a tömítőajak egy lényegében L alakú, szívósan kemény anyagú támasztógyűrű radiálisán befelé álló szárán van elhelyezve; az axiális irányban elhelyezkedő második száron elasztomer anyagú bevonatréteg van, amely radiális előfeszítéssel a ház furatát határoló falra fekszik fel; a második szár és a tengely között radiálisán van egy gördülőcsapágy, ahol a tömítőajak axiális irányban a gördülőcsapágynak és az első szárnak a tömítendő tér felé eső oldalán van elhelyezve, és amelyet az jellemez, hogy az első szár egy radiális belső szárszakaszon a gördülőcsapágy irányában, a tömítendő tér felé eső oldalán van elhelyezve, és az első szárszakasz a radiális síkkal hegyesszöget -2-15°-os szöget zár be, valamint az első szárszakasz és egy lényegében radiálisán elhelyezkedő második szárszakasz a gördülőcsapágy belső gyűrűje és külső gyűrűje között egymást érintve van elrendezve. Ez azzal az előnnyel jár, hogy a gördülőcsapágy beépítési tere nem képezi a tömítendő tér részét, és ezért a tokozott gördülőcsapágy nincs kitéve nyomáskülönbségeknek. A tömítendő téren kívül ugyanúgy környezeti nyomás áll fenn, mint az egész élettartamára kenéssel ellátott csapágyon belül. A nyomástól való mentesítés révén elkerüljük a kenőanyagveszteséget a csapágyból, és a gördülőcsapágy tartóssága jelentősen növekszik.

Továbbá azáltal, hogy az első szárszakasz a tömítendő tér felé megtörik, biztosítva van a gördülőcsapágy belső gyűrűjének szabad viszonylagos mozgathatósága a gördülőcsapágy külső gyűrűjéhez képest. A gördülőcsapágy külső gyűrűjétől eltérően, a gördülőcsapágy belső gyűrűje a homlokoldalával nem érinti a támasztógyűrű megfelelő szárszakaszát. A gördülőcsapágy belső és külső gyűrűje közötti érintkezés biztosítja egyrészt azt, hogy a gördülőcsapágy külső gyűrűjének egész homlokoldala felfeküdjön a támasztógyűrű második szárszakaszára, másrészt azt, hogy a gördülőcsapágy belső gyűrűje szabadon mozoghasson az első szárszakaszhoz és a külső gyűrűhöz képest.

A tömítőelrendezés egyszerű és olcsó gyárthatósága végett a tömítőajak és a bevonatréteg anyaga azonos. Az elasztomer anyag, amelyből a tömítőajak és a bevonatréteg áll, alkalmas mind a forgó tengely dinamikus tömítésére, mind a házhoz képest statikus tömítésre. További lehetőség az, hogy a tömítőajak és a bevonatréteg anyaga azonos, és egy darabként, egymásba átmenő módon vannak kialakítva. Egy másik változat szerint a tömítőajak és a bevonatréteg anyaga azonos, de két darabként vannak kialakítva. Egy ismét más változat szerint a tömítőajak és a bevonatréteg különböző elasztomer anyagból áll, és két darabként vannak kialakítva. A találmány keretében a tömítőajak és a bevonatréteg azonos anyagból álló és egy darabként, egymásba átmenő módon való kialakítását tekintjük előnyösnek.

Az első és a második szár előnyös módon csak a gördülőcsapággyal ellentett oldalán van elasztomer anyaggal ellátva. A rezgéseket, amelyeket például a tengely kiegyensúlyozatlansága idéz elő, a radiálisán a második száron kívül elhelyezett bevonatréteg csillapítja. A gördülőcsapágy külső gyűrűje az előnyös módon ugyancsak fémanyagból készült támasztógyűrűt az első szár radiálisán belső oldalán közvetlenül felfeküdve érinti. A gördülőcsapágy úgy van a támasztógyűrűbe besajtolva, hogy a tömítendő tér felé eső homlokoldal a radiálisán elhelyezkedő első szárat úgy érinti, hogy külső gyűrűjével felfekszik arra. Ezért különösen egyszerű a gördülőcsapágy helyezése a támasztógyűrűn belül. Ezenkívül a radiális tengelytömítő gyűrűből és gördülőcsapágyból álló, előszerelhető egység axiális méretei kicsik.

A tömítőajkat a külső oldalon radiális előfeszítéssel gyűrű alakú spirálrugó veszi körül, hogy a megbízható és tartós tömítés akkor is biztosítva legyen, ha a tömítendő házra a légköri nyomáshoz képest fennálló nyomáskülönbség egyáltalán nem hat, vagy arra csak kis nyomáskülönbség hat.

Terhelés alatt álló tömítőelrendezésben a radiális tengelytömítő gyűrűnek egy dinamikusan terhelt tömítőajka van. Ennek révén az egész radiális tengelytömítő gyűrűnek nagyon kicsik az axiális irányú méretei. Ezenkívül az, hogy a tömítendő alkatrészhez képest viszonyítva csak egy tömítőajak mozog, csökkenti mind a súrlódást, mind a súrlódási teljesítményt. A terhelés alatt álló tömítőelrendezésben elmaradhat egy porfogó

HU 217 694 Β ajak - amit gyakran alkalmaznak például akkor, ha a radiális tengelytömítő gyűrű a gördülőcsapágynak a tömítendő térrel ellentett oldalán van elhelyezve -, minthogy a radiális tengelytömítő gyűrűnek a tömítendő térrel ellentett oldalán a gördülőcsapágy be van sajtolva a támasztógyűrűbe; és ezáltal ki van zárva az, hogy a dinamikusan terhelt tömítőajakra szennyezések jussanak.

A terhelés alatt álló tömítőelrendezést csapágyhüvelyként lehet alkalmazni belső égésű motor forgattyús tengelyének befogadására. Ha csapágyhüvelyként a terhelés alatt álló tömítőelrendezést alkalmazzák, akkor nem kell a belső égésű motor forgattyúházában forgácsolómegmunkálással csapágyfészkeket kialakítani. A terhelés alatt álló tömítőelrendezés egyrészt egy gördülőcsapágy rezgéscsillapító befogadására, másrészt egy házban lévő tengelyátvezetés tömítésére alkalmazható.

A második szár, a támasztógyűrű és/vagy a háziurat átmérőtűréseit a rugalmas bevonatréteggel minden nehézség nélkül ki lehet egyenlíteni.

Találmányunkat annak egy példaképpeni kiviteli alakja kapcsán, a csatolt ábra alapján részletesebben ismertetjük, amely

1. ábra a találmány szerinti tömítőelrendezés metszete.

Az 1. ábrán olyan tömítőelrendezés látható, amelyet egy, a forgattyústengely csapágyaként kialakított 10 gördülőcsapágy befogadására alkalmaznak. Egy radiális 2 tengelytömítő gyűrű egy 1 házfuratba van besajtolva. Az 1 házfurat egy belső égésű motor forgattyúházának részét képezi. A radiális 2 tengelytömítő gyűrű egy tömítendő 3 tengelyt egy dinamikusan terhelt 4 tömítőajakkal veszi körül úgy, hogy a 4 tömítőajak össze van kötve egy 6 támasztógyűrű radiálisán befelé álló 5 szárával. Egy második, 7 szár radiálisán a külső oldalán egy elasztomer anyagú 8 bevonatréteggel van ellátva, ami statikus tömítésként van kiképezve. A 8 bevonatréteg és a 4 tömítőajak egy darabként, egymásba átmenő módon van kialakítva, és anyaguk azonos elasztomer anyag. A 8 bevonatréteg radiálisán külső oldalát radiális előfeszítéssel körülveszi az 1 házfuratot határoló 9 fal. Ebben a kiviteli alakban a 10 gördülőcsapágy radiális golyóscsapágyként van kialakítva, és közvetlenül be van sajtolva a résbe, amelyet radiálisán a 3 tengely és a második, 7 szár határol. A 4 tömítőajak axiális irányban a 10 gördülőcsapágynak és az első, 5 szárnak egy tömítendő 11 tér felé eső oldalán van elhelyezve. Az első, 5 szár két, 13 és 14 szárszakaszra van osztva, hogy biztosítva legyen a 10 gördülőcsapágy 16 belső gyűrűjének és 17 külső gyűrűjének egymáshoz viszonyított jó mozgathatósága. A radiálisán belső, első, szárszakasz a tömítendő 11 tér irányában deformálva van. A 16 belső gyűrű a tömítőelrendezés rendeltetésszerű használata közben nem érinti a belső, 13 szárszakaszt. Az első, 13 szárszakasz és egy radiális sík itt egy 15 szöget zár be egymással, amelynek az értéke a jelen kiviteli alakban 7°.

Egy gyűrű alakú 12 spirálrugó biztosítja bármilyen működési feltételek között a 4 tömítőajak kellően nagy radiális hozzányomását a tömítendő 3 tengely felületéhez.

A 8 bevonatréteg a radiálisán külső oldalán axiális irányban kiterjedő hullámosítással látható el, a tömítőelrendezés statikus tömítéseinek növelésére.

Claims (6)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Tömítőelrendezés, ami egy ház furatában elhelyezett radiális tengelytömítő gyűrűt tartalmaz, amely a tömítendő tengelyt egy tömítőajakkal, radiálisán előfeszítve tömítőleg körülveszi; a tömítőajak egy lényegében L alakú, szívósan kemény anyagú támasztógyűrű radiálisán befelé álló szárán van elhelyezve; az axiális irányban elhelyezkedő második száron elasztomer anyagú bevonatréteg van, amely radiális előfeszítéssel a ház furatát határoló falra fekszik fel; a második szár és a tengely között radiálisán egy gördülőcsapágy van, és ahol a tömítőajak axiális irányban a gördülőcsapágynak és az első szárnak a tömítendő tér felé eső oldalán van elhelyezve, azzal jellemezve, hogy az első szár (5) egy radiális belső szárszakaszon (13) a gördülőcsapágy (10) irányában, a tömítendő tér (11) felé eső oldalán van elhelyezve, és az első szárszakasz (13) a radiális síkkal hegyesszöget - 2-15°-os szöget - zár be, valamint az első szárszakasz (13) és egy lényegében radiálisán elhelyezkedő második szárszakasz (14) a gördülőcsapágy (10) belső gyűrűje (16) és külső gyűrűje (17) között egymást érintve van elrendezve.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti tömítőelrendezés, azzal jellemezve, hogy a tömítőajak (4) és a bevonatréteg (8) azonos anyagból van kialakítva.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti tömitőelrendezés, azzal jellemezve, hogy az első szár (5) és a második szár (7) csak a gördülőcsapággyal (10) ellentett oldalán van elasztomer anyaggal ellátva.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti tömítőelrendezés, azzal jellemezve, hogy a tömítőajak (4) radiális előfeszítéssel egy gyűrű alakú spirálrugóval (12) van körülvéve.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti tömítőelrendezés, azzal jellemezve, hogy a radiális tengelytömítő gyűrű (2) csak egy dinamikusan terhelt tömítőajakkal (4) van ellátva.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti tömítőelrendezés, azzal jellemezve, hogy csapágyhüvelyként belső égésű motor forgattyústengely-csapágyának befogadására alkalmas módon van kialakítva.