PL238088B1 - Hybrydowe uszczelnienie ochronne łożyska tocznego - Google Patents

Abstract

Hybrydowe uszczelnienie ochronne łożyska tocznego zawierające, umieszczone w obudowie pierścień uszczelniający typu V, tuleje z kołnierzem, nabiegunnik, nabiegunnik z występem, magnes trwały, dystans oraz ciecz magnetyczną. Między wargą pierścienia uszczelniającego (2) typu V osadzonego na wale (1), a boczną powierzchnią kołnierza (6a) tulejki kołnierzowej (6) wykonanej z materiału o właściwościach niemagnetycznych i osadzonej w obudowie (11) umieszczona jest ciecz magnetyczna (3). Ciecz ta utrzymywana jest w danym miejscu za pomocą pola magnetycznego stanowiąc kolejny stopień całego uszczelnienia. Magnesy trwałe (5) spolaryzowane w kierunku osiowym umieszczone są w otworach rozmieszczonych obwodowo w kołnierzu tulejki kołnierzowej (6). W wytoczeniu tulejki kołnierzowej (6) od strony łożyska tocznego (10) znajduje się nabiegunnik z występem (8) wykonanym na jego bocznej powierzchni, przy czym występ usytuowany jest wewnątrz kołnierza tulejki kołnierzowej (6). Równocześnie w drugim wytoczeniu tulejki kołnierzowej (6) znajduje się nabiegunnik (4) w kształcie pierścienia, którego wewnętrzna powierzchnia przyjmuje kształt powierzchni bocznej stożka ściętego. Wewnątrz stożka częściowo znajduje się warga pierścienia uszczelniającego (2) typu V.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest hybrydowe uszczelnienie ochronne łożyska tocznego będące połączeniem pierścienia uszczelniającego typu V z uszczelnieniem z cieczą magnetyczną, przeznaczone do uszczelniania wałów obrotowych maszyn i urządzeń pracujących w warunkach o dużym zapyleniu i wilgotności.

Znane z opisu katalogowego firmy SKF pierścienie uszczelniające typu V jako uszczelnienia osiowe wałów dla łożysk tocznych, dostępne w szerokim zakresie rozmiarów stosowane w różnych aplikacjach.

Znane z opisu patentowego PL 401392 uszczelnienie łożyska tocznego w krążniku przenośnika taśmowego zawierającego tulejkę kołnierzową, elastomerowy pierścień z wargą uszczelniającą typu V, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, nabiegunniki i ciecz magnetyczną. Tulejka kołnierzowa osadzona na osi krążnika, ma w kołnierzu otwory rozmieszczone obwodowo, w których znajdują się walcowe magnesy trwałe, a do bocznych powierzchni kołnierza przylegają nabiegunniki umieszczone na tulejce kołnierzowej. Pierścień typu V osadzony jest w piaście krążnika, a jej warga uszczelniająca styka się z boczną powierzchnią nabiegunnika. Ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami nabiegunników a wewnętrzną, cylindryczną powierzchnią cienkościennej tulejki metalowej wciśniętej do elastomerowego pierścienia.

Inne znane z opisu patentowego PL 381321 uszczelnienie labiryntowe łożyska tocznego w krążniku zawierającego przegrodę zewnętrzną umocowaną w piaście krążnika. W przegrodzie tej umieszczone są trzy przegrody wewnętrzne, przedzielone dwoma pierścieniami dystansowymi, przy czym wszystkie te przegrody mają przekrój poprzeczny w kształcie odwróconej litery „L”. Na osi krążnika osadzone są na metalowej, cienkościennej tulejce dwie elastomerowe tulejki z obwodowymi wgłębieniami, w których usytuowane są z luzem końce czterech przegród, zaś warga uszczelniająca elastomerowej zewnętrznej tulejki przylega do czołowej powierzchni przegrody zewnętrznej.

Znane z opisu patentowego PL 209327 uszczelnienie z cieczą magnetyczną dla łożyska tocznego zawierające dwa pierścienie labiryntowe osadzone odpowiednio na osi krążnika i w piaście krążnika, w których usytuowane są magnesy trwałe, a także zawierające ciecz magnetyczną. W pierścieniach labiryntowych dwa magnesy trwałe mają kształt tulei usytuowanych koncentrycznie względem osi krążnika, których wewnętrzne pobocznice wyposażone są w pierścieniowe występy uszczelniające leżące naprzeciw siebie, przy czym zarówno naprzeciwległe jak i sąsiadujące ze sobą występy uszczelniające każdego magnesu są namagnesowane tak, że stanowią bieguny różnoimienne, a w szczelinach utworzonych pomiędzy czołami występów uszczelniających obydwu magnesów trwałych znajduje się ciecz magnetyczna. Ponadto w piastę krążnika wciśnięta jest osłona zewnętrzna skojarzona z pierścieniem uszczelniającym typu V, osadzonym na osi krążnika stanowiąc wstępne uszczelnienie ochronne.

Istota hybrydowego uszczelnienia ochronnego łożyska tocznego polega na tym, że pomiędzy wargą pierścienia uszczelniającego typu V osadzonego na wale, a boczną powierzchnią kołnierza tulejki kołnierzowej wykonanej z materiału o właściwościach niemagnetycznych i osadzonej w obudowie umieszczona jest ciecz magnetyczna. Magnesy trwałe spolaryzowane w kierunku osiowym umieszczone są w otworach rozmieszczonych obwodowo w kołnierzu tulejki kołnierzowej. W wytoczeniu tulejki kołnierzowej od strony łożyska tocznego znajduje się nabiegunnik z występem wykonanym na jego bocznej powierzchni, przy czym występ usytuowany jest wewnątrz kołnierza tulejki kołnierzowej. W drugim wytoczeniu tulejki kołnierzowej znajduje się drugi nabiegunnik w kształcie pierścienia, przy czym jego wewnętrzna powierzchnia przyjmuje kształt powierzchni bocznej stożka ściętego, a wewnątrz stożka częściowo znajduje się warga pierścienia uszczelniającego typu V. Pomiędzy boczną powierzchnią tulejki kołnierzowej, a boczną powierzchnią wewnętrznego pierścienia łożyska tocznego występuje dystans w kształcie pierścienia, który wykonany jest z materiału o właściwościach niemagnetycznych. Występ na nabiegunniku ma za zadanie odpowiednio ukształtować i lokalnie zwiększyć wartość pola magnetycznego w regionie styku wargi pierścienia uszczelniającego, aby możliwe było utrzymanie w tym regionie cieczy magnetycznej. Ciecz ta zmniejsza tarcie wargi uszczelnienia pierścieniowego o kołnierz tulejki kołnierzowej oraz tworzy barierę stanowiąc dodatkowy stopień samego uszczelnienia.

Uszczelnienie według wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidocznione na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia schemat uszczelnienia w przekroju wzdłużnym przy zadanej prędkości obrotowej wału lub jej braku, Fig. 2 przedstawia schemat rozmieszczenia magnesów trwałych w tulejce kołnierzowej, Fig. 3 przedstawia fragment schematu uszczelnienia w przekroju wzdłużnym zobrazo wanego na Fig. 1, oznaczonego literą A.

PL 238 088 B1

Hybrydowe uszczelnienie ochronne łożyska tocznego składa się z wału obrotowego 1, na którym osadzony jest pierścień uszczelniający 2 typu V. Pomiędzy wargą pierścienia uszczelniającego 2, a boczną powierzchnią kołnierza 6a tulejki kołnierzowej 6 wykonanej z materiału o właściwościach niemagnetycznych i osadzonej w obudowie 11 umieszczona jest ciecz magnetyczna 3. Magnesy trwałe 5 spolaryzowane w kierunku osiowym umieszczone są w otworach rozmieszczonych obwodowo w kołnierzu tulejki kołnierzowej 6. W wytoczeniu tulejki kołnierzowej 6 od strony łożyska tocznego 10 znajduje się nabiegunnik z występem 8 wykonanym na jego bocznej powierzchni, przy czym występ usytuowany jest wewnątrz kołnierza tulejki kołnierzowej 6. W drugim wytoczeniu tulejki kołnierzowej 6 znajduje się kolejny nabiegunnik 4 w kształcie pierścienia, przy czym jego wewnętrzna powierzchnia przyjmuje kształt powierzchni bocznej stożka ściętego, a wewnątrz stożka częściowo znajduje warga pierścienia uszczelniającego 2 typu V. Pomiędzy zewnętrzną cylindryczną powierzchnią wału obrotowego 1, a wewnętrzną powierzchnią kołnierza tulejki kołnierzowej 6 oraz wewnętrzną powierzchnią nabiegunnika z występem 8 utworzona jest szczelina powietrzna. Pomiędzy boczną powierzchnią tulejki kołnierzowej 6, a boczną powierzchnią wewnętrznego pierścienia łożyska tocznego występuje dystans 9 w kształcie pierścienia, który wykonany jest z materiału o właściwościach niemagnetycznych. Układ elementów uszczelnienia tworzy obwód magnetyczny 7.

Wykaz oznaczeń na rysunku

- wał

- pierścień uszczelniający typu V

- ciecz magnetyczna

- nabiegunnik

- magnes trwały

- tulejka kołnierzowa

6a - boczna powierzchnia kołnierza tulejki kołnierzowej

- linie pola magnetycznego obwodu magnetycznego

- nabiegunnik z występem

- dystans

- łożysko toczne

- obudowa

Claims (1)

1. Hybrydowe uszczelnienie ochronne łożyska tocznego zawierające, umieszczone w obudowie pierścień uszczelniający typu V, tuleje z kołnierzem, nabiegunnik, nabiegunnik z występem, magnes trwały, dystans oraz ciecz magnetyczną, znamienne tym, że pomiędzy wargą pierścienia uszczelniającego (2) typu V osadzonego na wale (1), a boczną powierzchnią kołnierza (6a) tulejki kołnierzowej (6) wykonanej z materiału o właściwościach niemagnetycznych i osadzonej w obudowie (11) umieszczona jest ciecz magnetyczna (3) która utrzymywana jest w danym miejscu za pomocą pola magnetycznego stanowiąc kolejny stopień całego uszczelnienia, przy czym magnesy trwałe (5) spolaryzowane w kierunku osiowym umieszczone są w otworach rozmieszczonych obwodowo w kołnierzu tulejki kołnierzowej (6), natomiast w wytoczeniu tulejki kołnierzowej (6) od strony łożyska tocznego (10) znajduje się nabiegunnik z występem (8) wykonanym na jego bocznej powierzchni, przy czym występ usytuowany jest wewnątrz kołnierza tulejki kołnierzowej (6) i równocześnie w drugim wytoczeniu tulejki kołnierzowej (6) znajduje się nabiegunnik (4) w kształcie pierścienia, przy czym jego wewnętrzna powierzchnia przyjmuje kształt powierzchni bocznej stożka ściętego, a wewnątrz stożka częściowo znajduje się warga pierścienia uszczelniającego (2) typu V, natomiast pomiędzy boczną powierzchnią tulejki kołnierzowej (6), a boczną powierzchnią wewnętrznego pierścienia łożyska tocznego występuje dystans (9) w kształcie pierścienia, który wykonany jest z materiału o właściwościach niemagnetycznych, a jednocześnie pomiędzy zewnętrzną cylindryczną powierzchnią wału (1), a wewnętrzną powierzchnią kołnierza tulejki kołnierzowej (6) oraz wewnętrzną powierzchnią nabiegunnika z występem (8) utworzona jest szczelina powietrzna, z kolei układ elementów uszczelnienia tworzy obwód magnetyczny (7) utrzymujący ciecz magnetyczną (3).