SE532745C2 - Maskin inrättad för drift i explosiva miljöer - Google Patents

Description

25 30 35 arrangerad för att tillhandahålla flambanor mellan axeln och glanden. Dock finns vid rotation av drivaxeln en risk för metallisk kontakt mellan drivaxeln och glanden, speciellt om belastningar på pumphjulet leder till att drivaxeln böjs, i synnerhet när axeln utsticker med betydande längd från den inre lagringspunkten hos pumpen. Detta problem är ännu mer uttalat hos pumpar som är avsedda att användas i en miljö där explosiva gaser finns. Krav föreskriver att spalten/flambanan mellan glanden och axeln måste ha en största bredd och minsta längd för att säkerställa att inga gnistor från motorn kan läcka ut igenom spalten/flambanan.

Ett konventionellt sätt att säkerställa flambanan mellan drivaxeln och glanden är att använda rullager, vilka mekaniskt upprätthåller spalten/flambanan mellan glanden och drivaxeln.

Dock leder detta till en mer komplicerad och skrymmande kon- struktion, liksom ökad förslitning.

Från WO 2006/l37,766 är en pump känd vilken är inrättad för att drivas i explosiva miljöer enligt ingressen av krav 1.

Denna pump är utrustad med ett dämpningsmedel som medger axi- ell och radiell förflyttning av glanden i förhållande till den stationära delen av pumpen och säkerställer likväl en flambana vilket reducerar förslitningen eftersom glanden kan följa drivaxeln mellan glanden och den stationära delen av pumpen, om den senare böjs.

Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning syftar till att undanröja de för- utnämnda nackdelarna hos tidigare kända elektriska maskiner och i synnerhet pumpar som drivs i explosiva miljöer, och till att tillhandahålla en förbättrad maskin. Ett primärt syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en förbättrad maskin av den inledningsvis definierade typen, i vilken flambanan mellan den roterbara axeln och glanden säkerställs.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en maskin som medger att den roterbara axeln bockas eller böjs i förhållande till den stationära delen av maskinen. Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att 10 15 20 25 30 35 Lfl CJÅJ Hi tillhandahålla en maskin vars komponenter har en längre livs- cykel.

Enligt uppfinningen uppnås åtminstone det primära syftet med hjälp av den inledningsvis definierade maskinen med de särdrag som definieras i det oberoende patentkravet. Före- dragna utföringsformer av föreliggande uppfinning definieras vidare i de osjälvständiga patentkraven.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls en maskin av den inledningsvis definierade typen, vilken är kännetecknad av att den roterbara axeln och glanden är separerade så att en rörformig flambana är tillhandahållen däremellan, varvid en vätska med vidhäftningsförmåga är applicerad i gränssnittet mellan den roterbara axeln och glanden för att säkerställa nämnda rörformiga flambana.

Fördelarna med föreliggande uppfinning är flera. Sålunda är föreliggande uppfinning baserad på insikten att säkerställa den rörformiga flambanan genom att använda en vätska med vidhäftningsförmåga som appliceras i gränssnittet av den rörformiga flambanan, tillsammans med en axiellt såväl som radiellt rörlig gland. Under godtycklig böjning av den roterbara axeln överförs på detta vis böjningen till glanden, som kan röra sig och luta tack vare de elastiska organen, och därmed undviks risken att skada glanden eller den roterbara axeln under tunga driftsbetingelser.

Kort beskrivning av ritningarna En fullständigare förståelse av ovannämnda och andra sär- drag hos och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att framgå av de övriga osjälvständiga patentkraven liksom av föl- jande detaljerade beskrivning av föredragna utföringsformer tillsammans med bifogade ritningar, i vilka: Fig. l är en sprängd tvärsnittsvy av en del av en pump som innefattar föreliggande uppfinning, Fig. 2 är en tvärsnittsvy av glanden, den roterbara axeln och en stationär del av pumpen, Fig. 3 är en förstorad detaljerad vy av fig. 2, och Fig. 4 är en vy ovanifrån av ett dämpningsmedel. 10 15 20 25 30 35 šßâ ?åš Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer av upp- ÉÉEEÉEQÉE Hänvisning görs till fig. l och 2, vilka visar en del av en elektrisk maskin som ska användas i exempelvis explosiva miljöer. Här nedan kommer uppfinningen att beskrivas såsom anordnad i en pump som är inrättad för att drivas i explosiva miljöer. Närmare bestämt visas en skiljande vägg l eller sta- tionär del av pumpen, vilken skiljande vägg l separerar insi- dan av pumpen, dvs. motorkammaren som är lokaliserad i undre delen figuren, från utsidan av pumpen, dvs. pumpkammaren som är lokaliserad i övre delen av figuren. Sålunda är på insidan en elektrisk motor (ej visad) ansluten till en roterbar axel 2, vilken företrädesvis bildar motorns drivaxel. Den roterbara axeln 2 är lagrad i axellager som är anordnade i pumphuset, och sträcker sig igenom en konstruktionsöppning i den skil- jande väggen l.

Vid nämnda konstruktionsöppning är en gland 3 anordnad, med en första cylindrisk del 4 som omger den roterbara axeln 2 med en viss föreskriven spalt mellan den roterbara axeln 2 och glanden 3, och tillhandahåller därmed en rörformig flambana 5 (se fig. 3), och en utåt sig sträckande flänsformad del 6.

Pumpen innefattar vidare en monteringsring 7 med ett antal genomgående hål 8, igenom vilka bultar 9 är införda och ingängade i gängade hål 10 i den skiljande väggen l för att fast anbringa nämnda monteringsring 7 vid pumpen. Sålunda bildar monteringsringen 7 liksom den skiljande väggen 1 sta- tionära delar av pumpen.

Hänvisning görs nu även till fig. 3. Monteringsringen 7 innefattar ett genomgående hål eller en konstruktionsöppning så att den roterbara axeln 2 kan sträcka sig därigenom, liksom en inåt sig sträckande flänsformad del ll vid den övre delen av nämnda genomgående nål. Glanden 3 är införd i monterings- ringen 7 så att den övre ändytan l2 av den flänsformade delen 6 av glanden 3 är intill en undre ändyta 13 av den flänsfor- made delen ll av monteringsringen 7. Den undre delen av det genomgående hålet av monteringsringen 7 är formad med ett anslag 14 på vilket en bricka 15 är placerad, varvid brickan 10 15 20 25 30 35 šfš w .fr- u: 15 håller kvar den flänsformade delen 6 av glanden 3. Brickan 15 hålls i sin tur i position av en hållarring 16 som passar i ett spår 17 som är format intill anslaget. Ett rörelsebe- gränsande stift 18 av glanden 3, vilket rörelsebegränsande stift 18 sticker ut är förbundet med den flänsformade delen 6 genom en utskärning eller liknande i brickan 15.

Den flänsformade delen 6 av glanden 3 är formad med två runtomgående spår 19 vid den yttre kanten av den flänsformade delen 6. I vart och ett av dessa spår är ett dämpningsmedel 20 anordnat. I fig. 4 visas en utföringsform av ett sådant dämpningsmedel 20. Det visade dämpningsmedlet 20 är framställt av ett elastiskt material såsom gummi, och är utformat som en ring 21 med en tvärsnittsdiameter som är mindre än bredden/djupet av utrymmet som bildas av spåren 19 i den flänsformade delen 6 av glanden 3 och den undre ändytan 12 av den flänsformade delen ll av monteringsringen 7 respektive brickan 15. tmed ringen 21 är ett antal diskreta dämpningsor- gan 22 fästa, företrädesvis med jämna intervall. I utförings- formen som visas i figurerna är dämpningsorganen 22 utformade som sfärer med en diameter som är något större än bred- den/djupet av ovan nämnda utrymmen. Höjdutsträckningen av den flänsformade delen 6 av glanden 3 är i den föredragna utfö- ringsformen sådan att när glanden 3 är monterad i monte- ringsringen 7, skapas en skivformad spalt 23 som fungerar såsom en tillkommande flambana.

Det är väsentligt att dämpningsmedlen 20 medger axiell och radiell förflyttning av glanden 3 i förhållande till monteringsringen 7. Sålunda kan dämpningsmedlen 20 exempelvis vara bildade av en homogen V-tätning eller liknande. Dock kan en konventionell homogen O-ringstätning vara alltför styv för att medge den förutnämnda förflyttningen av glanden 3. Damp- ningsorganen 22 kan ha andra former än sfärer, såsom rörformiga eller cylindriska, polygonformade eller till och med rektangulära, där den huvudsakliga funktionen är att medge en axiell och radiell förflyttning av glanden 3 i förhållande till monteringsringen 7 och den skiljande väggen 1. Avståndet mellan dämpningsorganen 22 liksom de elastiska egenskaperna hos materialet i dämpningsorganen 22 kan variera beroende på 10 15 20 25 30 35 un ri fw al -Q flfl den önskade funktionen. Det kan även vara olika material i ringen 21 och i dämpningsorganen 22.

Funktionen är att när dämpningsmedlen 20 monteras i de runtomgående spåren 19, komprimeras dämpningsorganen 22 något av den flänsformade delen 6 av glanden 3 och brickan 15 som hålls på plats av hållarringen 16. Den skivformade spalten 23 bildas dock mellan den övre ändytan 12 av den flänsformade delen 6 av glanden 3 och den undre ändytan 13 av den fläns- formade delen ll av monteringsringen 7. Dämpningsorganen 22 medger därmed en förflyttning av glanden 3 både i axiell och i radiell riktning, så att glanden 3 kan flyttas och/eller lutas.

En vätska med vidhäftningsförmàga är applicerad såsom en film i gränssnittet mellan den roterbara axeln 2 och glanden 3, sålunda i den rörformiga flambanan 5, dvs. i den föredragna utföringsformen är nämnda vätska ett kommersiellt tillgängligt smörjfett. Dock medför vätskans vidhäftningsförmåga att vätskan kvarstannar mer eller mindre i hela gränssnittet under inbördes rotation av glanden 3 och den roterbara axeln 2.

Vätskans funktion består i att säkerställa nämnda rörformiga flambana 5, så att metallisk kontakt mellan glanden 3 och den roterbara axeln 2 helt undviks. Eventuell böjning av den roterbara axeln 2 under drift leder sålunda, som resultat av vätskan, till en förflyttning av glanden 3, vilken för- flyttning medges av dämpningsmedlen 20. Genom detta arrangemang medges glanden 3 att “flyta” under böjnings- förflyttning av den roterbara axeln 2.

Verkan av den rörformiga flambanan 5 är att förhindra att en explosion inuti pumpen fortplantar sig till den explosiva gasen på utsidan av pumpen. Sålunda fortplantar sig inte flamfronten av explosionen igenom den rörformiga flambanan 5 och/eller nämnda skivformade flambana 23, men avgaserna kommer dock att passera genom den rörformiga flambanan 5 och om avgaserna inte kyls ner är de tillräckligt heta för att antända den externa explosiva gasen. Den rörformiga flambanan 5, liksom den skivformade flambanan 23, skall sålunda vara tillräckligt långa för att kyla ner avgaserna. Dimensionerna på flambanor är hårt reglerade och standardiserade. Den 10 15 20 25 30 35 L? “ ^ 'Ir Pall' J å UI axiella längden av den rörformiga flambanan 5 är företrädesvis mer än 10 mm, och den radiella bredden av den rörformiga flambanan 5 är strikt mer än O mm, företrädesvis mer än 0,000l mm och mindre än 0,5 mm.

Det ska påpekas att glanden 3 företrädesvis är av icke gnistbildande material, t ex brons.

För att undvika onödig friktion mellan stiftet l8 och brickan 15 beroende på relativ förflyttning mellan dessa nämnda tvâ, är dämpningsmedlet 20 arrangerat med ett rörfor- migt skydd 24 som passar runt det rörelsebegränsande stiftet l8.

Tänkbara modifieringar av uppfinningen Uppfinningen är inte begränsad enbart till utföringsfor- merna som beskrivits ovan och som visas på ritningarna, vilka primärt har ett belysande och exemplifierande syfte. Denna patentansökning är avsedd att täcka alla justeringar och vari- anter av de föredragna utföringsformerna som beskrivs häri, och sålunda definieras föreliggande uppfinning av formule- ringen i de bifogade patentkraven och motsvarigheter därav.

Sålunda kan maskinen modifieras på alla sorters sätt inom ramen för de bifogade patentkraven.

Det ska påpekas att all information om/angående termer så som ovanför, nedanför, under, övre, etc. ska tolkas/läsas med utrustningen orienterad enligt figurerna, med ritningarna ori- enterade så att hänvisningarna kan läsas på rätt sätt. Sålunda indikerar sådana termer enbart inbördes förhållanden i de visade utföringsformerna, vilka förhållanden kan ändras om utrustningen enligt uppfinningen förses med en annan konstruk- tion/utformning.

Det ska också påpekas att även om det sålunda inte uttryckligen uppges att särdrag från en specifik utföringsform kan kombineras med särdrag från en annan utföringsform, ska kombinationen anses självklar om kombinationen är möjlig. Det ska även påpekas att den rörformiga flambanan mellan den roterbara axeln och glanden kan säkerställas med hjälp av magnetkraften hos ett kontaktfritt permanentmagnetlager, istället för eller såsom ett komplement till vätskan med H “så CJ h? *RJ ßfl Üï vidhäftningsförmága, varvid den yttre lagerbanan hos permanentmagnetlagret är fast förbunden med glanden och den inre lagerbanan hos permanentmagnetlagret är fast förbunden med den roterbara axeln.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 vi EJÅII fiâ Patentkrav

1. l. Maskin inrättad för att drivas i explosiva miljöer, inne- fattande en roterbar axel (2) tionär del (l, 7) terad i nämnda stationära del (l, 7) som sträcker sig igenom en sta- av nämnda maskin, en gland (3) som är mon- och som är försedd med (2), som är anordnade mellan glanden (3) (20) ett genomgående hål för att hysa nämnda roterbara axel (20) och den stationära delen (1, och dämpningsmedel 7), varvid dämpningsmedlen medger axiell och radiell förflyttning av glanden (3) i förhållande till den stationära delen (l, 7), (2) och glanden (3) är tillhandahâllen där- emellan, genom att en vätska med vidhäftningsförmàga är kännetecknad därav att den roterbara axeln är separe- rade så att en rörformig flambana (5) applicerad i gränssnittet mellan den roterbara axeln (2) och glanden (3) (5). för att säkerställa nämnda rörformiga flambana

2. Maskin enligt krav l, i vilken nämnda vätska är smörjfett.

3. Maskin enligt krav l eller 2, flambana (5) roterbara axeln (2). i vilken nämnda rörformiga är strikt mer än O mm i radiell riktning av den

4. Maskin enligt något av kraven l-3, i vilken nämnda rörfor- miga flambana (5) är mindre än 0,5 mm i radiell riktning av den roterbara axeln (2).

5. Maskin enligt något av kraven l-4, i vilken nämnda rörfor- miga flambana (5) roterbara axeln (2). är mer än 10 mm i axiell riktning av den

6. Maskin enligt något föregående krav, i vilken en skivformad flambana (23) är tillhandahällen i den axiella riktningen av den roterbara axeln (2) mellan glanden (3) och den stationära delen (7), vilken skivformade flambana (23) säkerställs med hjälp av nämnda dämpningsmedel (20). 10

7. Maskin enligt något föregående krav, i vilken dämpningsmed- let (20) innefattar ett antal diskreta dämpningsorgan (22), vilka är inbördes förbundna och åtskilda i den runtomgående riktningen av den roterbara axeln (2).