NO165311B - Tetning. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en tetning for en frem- og tilbakegående og/eller roterende maskindel, innbefattende en stasjonær holdering, en mot holderingen avstøttet føringsring med en føringsflate, samt minst én tetningsring av elastisk deformerbart materiale, hvilken tetningsring berører føringsringen og har en tetningsleppe, idet tetningsleppen og føringsflaten ligger an mot den relativt bevegbare maskindel, og tetningsringen og føringsringen er væsketett fastlagt til hverandre.

En tetning er kjent fra US-PS 4.205.595 i form av et dobbelt-sidig virkende stempel for en pneumatisk sylinder, med to i motsatte aksialretninger fremspringende tetninglepper. Føringsringen er lagret i et utad åpent spor i holderingen og avstøtter seg med en føringsflate mot innerveggen i den pneumatiske sylinder. Den relative tilordning av de to tetningslepper til sylinderens vegg vil som følge av denne utførelse også være stabil selv når det virker tverrkrefter gjennom stempelstangen. Disse forhold endrer seg imidlertid ved innledning av et kippmoment i pakningen, noe som eksempelvis kan inntre når stempelstangen under sin slag-bevegélse utsettes for en eventuelt varierende bøyebelastn-ing. Tilsvarende betingelser finnes ved mange typer arbeids-sylindre og kan eksempelvis også forårsakes av stempel-/sylinderenhetens egenvekt. Belastningene har for det meste samme retning og vil som følge av den i omkretsretningen varierende tilordning av tetningsleppene til sylinderveggen gi mindre optimale bruksegenskaper og kan føre til at pakningen svikter for tidlig. Oppfinnelsen tar utgangspunkt i denne problemstilling. Hensikten med oppfinnelsen er således å videreutvikle en pakning av den innledningsvis nevnte type slik at selv ved en innledning av kippbevegelser i pakningen vil det ikke skje noen endring av tetningsleppenes tilordning til den relativt bevegelige maskindel.

Fra DE-alm.tilgj . 25 30 097 og US-PS 3.393.536 er det kjent en tetning til eksempelvis avtetning av en frem- og til-bakegåendé: og/eller roterende aksel der tetningen Innbefatter en stasjonær holdering og eri tetningsring med leppe, Idet disse komponenter samvirker med hverandre på den måten at en vippe- eller kippbevegelse vil motvirkes av den innebyggede elastisitet i tetningsmaterialene. En tetningsring og føringsring er væsketett fastlagt til hverandre.

ifølge oppfinnelsen foreslås en tetning med de foran nevnte trekk, kjennetegnet ved at føringsringen er væsketett og vippbart, med hensyn på pakningsaksen, fastlagt på holderingen, idet holderingen på den mot føringsringen vendte side begrenses av en holderingens sentrum omsluttendé kuleflate, og at føringsringen avstøtter seg mot denne kuleflate, idet føringsringen har en kulehvelving i samsvar med kuleflaten i det området hvor den berører kuleflaten.

Tetningsringens- og særlig dens tetningsleppers tilordning til den relativtt bevegelige maskindel vil således ved den ifølge oppfinnelsen foreslåtte utførelse alltid forbli den samme, uavhengig av innledningen av eventuelle tverrkrefter og/eller Mppbevegelser.. Tverrkref tene blir, på samme måte som ved de kjente utførelser, innledet i overflaten til den relativt bevegelige maskindel gjennom den direkte på holderingen fastlagte føringsring. De kan derfor ikke utøve noen negativ påvirkning med hensyn til tetningsleppenes relative tilordning til den relativt bevegelige maskindel, idet det herunder er en særlig fordel at føringsringen ikke har noen tetnings-funksjon. Den kan derfor fremstilles av et materiale som utmerker seg ved en lav friksjonskoeffisient overfor den relativt bevegelige maskindel, en minimal deformering og en god nedslitingsbestandighet.

Kippbevegelser vil ved den ifølge oppfinnelsen foreslåtte utførelse holdes vekk fra tetningsleppene som følge av den vippbare avstøtting av den tetningsringbærende føringsring på holderingen. Selv betydelige kippbelastninger på holderingen vil ikke lenger kunne føre til en endring av tetningsleppenes relative tilordning til den relativt bevegbare maskindel. Tverrsnittsprofilen kan derfor utformes utelukk-ende under hensyntagen til oppnåelsen av optimale tetnings-forhold, og herunder kan tandemanordninger og anvendelsen av sekundære pressmidler tas med i overlegningene i motsetning til hva tilfellet er ved tilsvarende utførelser ifølge teknikkens stand.

For tilveiebringelsen av tetningsringen kan man anvende alle vanlige materialer, eksempelvis også slike på polytetrafluoretylen-basis. Fortrinnsvis anvendes dog elastomere materialer, fordi disse er billigere og har utmerkede egenskaper. De lar seg lett forbinde med føringsringen ved hjelp av en vulkanisering.

Den foreslåtte tetning egner seg for alle anvendelsestilfeller hvor de deler som skal avtettes i forhold til hverandre er anordnet koaksialt og utfører en relativ frem-og tilbakegående og/eller roterende bevegelse. Alt etter anvendelsen anordnes føringsringen på yttersiden eller innersiden av holderingen. I tillegg til bruk på stempler eller stenger kan man derfor også benytte tetningen for tetning av aksler eller akslinger.

Fordi holderingen på den mot føringsringen vendte side er begrenset av en kuleflate som omslutter holderingens midtpunkt, idet føringsringen er avstøttet mot kuleflaten, vil man selv ved innledning av tverrkrefter ikke behøve å frykte en eksentrisk forskyvning av tetningens midtpunkt i forhold til midtlinjen til den relativt bevegbare maskindel.

Kulehvelvingen av føringsringen medfører at man vil være sikret en særlig god relativ bevegelighet. Med henblikk på oppnåelsen av et relativt lavt flatetrykk har det dessuten vist seg fordelaktig å la føringsring og holdering ha størst mulig flateberøring. Fremfor alt i de tilfellene hvor føringsringen består av et materiale som har dårligere deformerbarhet enn holderingen, vil det være viktig å holde seg innenfor disse betingelser. Betingelsen kan naturligvis lett oppfylles ved en forlengelse av føringsringens tilsvarende kulehvelving ut til begge sider, forbi kuleflatens aksiale begrensninger, idet forlengelsen dimensjoneres slik at føringsringen også ved innledning av den maksimale kippbevegelse vil ligge an mot kuleflaten.

I mange anvendelsestilfeller vil man alene som følge av den innbyrdes avstøtting av føringsringen mot holderingen oppnå en tilstrekkelig avtetning mellom disse deler. Mer kvalifis-erte anvendelser krever imidlertid minst et sekundært tetningsmiddel i dette området, og det har i denne forbindelse vist seg hensiktsmessig å la tetningsmiddelet bestå av minst et membranaktig utformet ringfremspring på tetningsringen, hvilket ringfremspring har tettende anlegg mot holderingen. Ringfremspringet kan også være fast forbundet med holderingen, eksempelvis ved vulkanisering, noe som gir en absolutt tetning. Man vil også forstå at det membranaktige ringfremspring ikke i nevneverdig grad vil påvirke den relative bevegelighet mellom føringsringen og holderingen. Opprettholdelse av denne betingelse kan man imidlertid lett sikre seg med en tilsvarende dimensjonering.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor under henvisning til tegningen, som viser et halvsnitt gjennom en tetning ifølge oppfinnelsen. Tetningen er beregnet for avtetting av en stempelstang, og holderingen 1 omslutter derfor førings-ringen 2,-dvs. er plassert på dennes ytterside.

Holderingen er Innvendig begrenset av en kuleflate 6, med sentrum i ringens sentrum. Føringsringen 2 ligger med sin yttersidet; an mot kuleflaten 6. For å oppnå dette har føringsringen en hvelving svarende til kuleflaten 6. Denne hvelving' er forlenget i begge aksialretninger ut over holderingen 1, slik at man således også ved innledning av en kippbevegelse i føringsringen 2 alltid vil ha en mest mulig stor anleggsflate til rådighet i forhold til holderingen 1.

Holderingen 1 er av stål. Føringsringen 2 er av PTFE (polytetrafluoretylen). En relativ forskyvning mellom disse to deler vil derfor ikke kreve noen overvinnelse av heftfrik-sjon, og føringsringen kan derfor umiddelbart følge kippbevegelser som den ikke inntegnede, relativt bevegbare maskindel måtte utføre. Maskindelen vil etter innbyggingen av tetningen ligge med sin overflate an mot føringsflaten 7 på føringsringen 2.

i

Heller ikke i dette området kan man derfor få en såkalt stikk-slipp-effekt, som ved andre materialparinger hurtig vil føre til en ødeleggelse av en ay de to friksjons-komponenter. Det er ikke nødvendig med en særskilt smøring. 1 retning mot yttersiden er det tilføringsringen 2 .fastvulkanisert en ringformet støvleppe 3 av et gummielastisk materiale. Denne støvleppe vil etter innbyggingen av den avtettede maskindel ligge an mot maskindelens overflate med sin fortykkede ringvulst.

På den mot det avtettede medium vendte side av føringsringen

2 er det fastvulkanisert en tetningsleppe 4. Denne har tre uavhengig av hverandre virkende tetningskanter. Anpresnings-betingelsene med hensyn til overflaten til maskindelen vil ved samtlige tetningskanter være de samme, selv ved innledning av en kippbevegelse, noe som muliggjør en spesifikk utforming av tetningskantene og deres pressing mot maskindelens overflate alene med tanke på oppnåelsen av en optimal virkning, og altså uten de hittil vanlige kompromisser. Man oppnår således vesentlig bedre tilsetningsresultat og også lengre levetid. Det er også mulig å anordne sekundære anpresningselementer i form av ringskruefjærer 5.

Såvel støvleppen 3 som tetningsleppen 4 er forbundet med holderingen ved hjelp av enhetlig tilformede ringfremspring 8. Ringfremspringene 8 er i området ved holderingens 1 ytteromkrets gitt en aksial fortykkelse, for i dette området å tilveiebringe statiske pakningsområder som tetter mot den tilsluttede, relativt stasjonære maskindel. I dette området er fremspringene dessuten fastvulkanisert til holderingen 1.

I området ved føringsringens kuleformede hvelving er det mellom ringfremspringene og føringsringen ingen fast forbindelse, det vil si at delene her ligger mer eller mindre løst an mot hverandre. Dessuten har ringfremspringene her liten tykkelse slik at de ikke byr på noen nevneverdig motstand med en relativ kanting av føringsringen 2 i forhold til holderingen 1. Allikevel vil fremspringene hindre en inntrengning av avtettet medium eller støv i den innbyrdes berøringssone mellom de to deler, hvorved altså en uønsket lekkasje hindres.

Claims (3)

1. Tetning for en frem- og tilbakegående og/eller roterende maskindel, innbefattende en stasjonær holdering (1), en mot holderingen avstøttet føringsring (2) med en føringsflate (7), samt minst én tetningsring (4) av elastisk deformerbart materiale, hvilken tetningsring berører føringsringen og har-en tetningsleppe, idet tetningsleppen og føringsflaten (7) ligger an mot den relativt bevegbare maskindel, og tetningsringen (4) og føringsringen (2) er væsketett fastlagt til hverandre, karakterisert ved at førings-ringen er væsketett og vippbart, med hensyn på tetnings-aksen, fastlagt på holderingen (1), idet holderingen (1) på den mot føringsringen (2) vendte side begrenses av en holderingens sentrum omsluttende kuleflate (6), og at føringsringen (2) avstøtter seg mot denne kuleflate (6), idet føringsringen (2) har en kulehvelving i samsvar med kuleflaten (6) i det området hvor den berører kuleflaten.

2. Tetning ifølge krav 1, karakterisert ved at føringsringen (2) er avtettet mot holderingen (1) ved hjelp av minst ett sekundært tetningsmiddel, der det sekundære tetningsmiddel består av minst ett membranaktig utformet ringfremspring (8) på tetningsringen (4), hvilket ringfremspring ligger tettende an mot holderingen (1).

3. Tetning ifølge krav 2,karakterisert ved at fremspringet (8) og holderingen (1) er fast forbundne med hverandre.