SE455014B - Beroringsfri axeltetning for roterande axel genom vegg - Google Patents

Description

40 455 014 2 axeltätníng, som utmärkes av att den skall fungera i 100% torr omgivning, fullständigt utan någon form av smörjning och med en livslängd på cirka 10 år utan tillsyn och tålande ofta förekommande upphettningar till flera 1000 (normalt upp till 300°C, vid andra tillfällen och med annat materialval upp till minst 600°C) och efterföljande avkylningar utan att någonsin avge förslitningspartiklar, samtidigt som den hindrar utifrån kommande luft från att tränga in i ett rent utrymme.

Dessa extrema krav hänföres till att axeltätningen skall kunna fungera i samband med en sterílíseringsugn.

Kända packningar för genomgående axlar har packningsytor med en roterande och en stationär del, vilka ligger tätt samman och står i fysisk kontakt och klämmer mot varandra och därvid tätar. Vid dessa packningar kommer det att oundgängligen loss- slitas förslitningspartiklar, vilket ej kan tolereras i samband med en steriliseríngsugn. f Danska patentskriften 56 333 avser sålunda en axelpackning för maskiner med ett oljetrycksmörsystem och med en axel, som är förd lufttätt ut ur lagerhus i maskinen genom en led och med en i anslutning härtill anbringad packningsbox. Med den här nämnda packningen uppnås en sänkning av slitaget på en packningsyta genom att packningen ingår i oljetrycksmörjsystemet. Slitaget är sålunda nedsatt men det är på intet sätt eliminerat och kommer den oljesmörda tryckpackningen att vara helt oanvändbar för före- liggande uppgift. ' Detta uppnås enligt föreliggande uppfinning genom att axeln är löst upptagen med ett runtom gående spel i två fjäder- belastade och förskjutbara tätningsskivor, vilka samverkar med väggarna i en tätningskammare omkring axelns genomföring i plåt- väggen, vilken tätningskammare står i förbindelse med ett organ för behandling av det ifrågavarande mediet, såsom ett filter, vilket organ i sin tur är förbundet med trycksídan av en pump, vilken på sugsidan mynnar utför det rena utrymmet,företrädesvis i det orena utrymmet.

Därvid uppnås att denna axeltätning kan fungera utan att det föreligger någon egentlig fysisk beröring mellan den roterande axeln och de stationära delarna, nämligen plâtväggen, tätnings- kammaren och skivorna. Därvid undgår man att förslitningspartiklar uppstår. "Tätningen" är sålunda ej en egentlig tätning utan en typ av "sluss", vid vilken avspärrningen mellan den orenu luften 40 455 014 och den sterila luften upprätthålles med hjälp av ett över- tryck i tätningskammaren mellan de två olika utrymmena.

Enligt uppfinningen kan tätningskammaren med fördel placeras utanför plåtväggen och vara avgränsad ay denna samt av en företrädesvis cirkulär, utpressad plåtdel, exempelvis i rostfritt stål, vilken plátdel är utformad med en cirkulär yta på avstånd från och parallellt med plåtväggen, vilken cirkulära yta fortsätter i och är avgränsad av en kort cirkulär cylindrisk yta, vilken i sin tur övergår i en fläns, som sträcker sig radiellt ut från den cylindriska ytan, parallellt med plåt- väggen och fastsatt lufttätt vid denna, exempelvis påskruvad- via mellanliggande packningar.

Enligt uppfinningen kan de fjäderbelastade skivorna lämpligen vara framställda av ett värmebeständigt material, t.ex. teflon, och är varje skiva utformad med ett centralt cirkulärt hål, som är just så stort, att axeln kan upptas i hålet med lätt glid- passning. Härvid uppnås en nästan fullständig tätning mellan skivorna och axeln.

Enligt uppfinningen är det lämpligt att de fjäderbelastade skivorna ligger an mot varsin vägg i tätníngskammaren och hålls från varandra av en tryekfjäder. Härvid uppnås en god tätning mellan varje skiva och tätningskammaren. Därför är det blott ganska små luftmängder som skall tillföras för att införa ett övertryck i tätníngskammaren. _ Enligt uppfinningen kan tryckfjädern lämpligen vara en skruv- fjäder eller en tallriksfjäder.

Uppfinningen är särskilt inriktad på det fall, där de i inledningen nämnda medierna är respektive vanlig atmosfärsluft och filtrerad steriliserad luft med ett närmare specificerat maximalt innehåll av partiklar, exempelvis av storleksordningen 100 partiklar per kubikfot, svarande mot klass 100 för sterilis- eringsugnar. Det medium, som genom tätningskammarens studs till- föres axeltätningen kan i så fall lämpligen vara rcngjord filtrerad luft, som tillförs med ett övertryck på cirka S mm vattenpclare.

Uppfinningen kommer i det följande att förklaras närmare under hänvisning till ritningen, vari fig¿_l visar en utförings- form av en sterilíseringsugn med en axeltätning enligt uppfin- ningen, fig. 2 visar ett vertikalsnitt genom ugnen enligt fig. 1 längs linjen X-X och fig. 3 visar en utföringsform av en axel- tätning enligt uppfinningen. 40 455 014 I fig. 1 visas en steriliseringsugn och fig. 2 visar ett vertikalt snitt genom ugnen längs linjen X-X. De föremål, vilka skall steriliseras, placeras i ugnsutrymmet 40. En fläkt 45, som drivs av en motor 50, bringar luften i cirkulation i det att luften genom en kanal i den ena sidan av ugnen sugs från ugnsutrymmet 40 upp.till fläkten och därifrån pressas ut på den andra sidan av ugnen och tvingas genom ett tätt filter, som enligt fig. 1 är placerat i ugnens vänstra del, och varifrån den filtrerade luften återigen kommer ut i ugnsutrymmet 40, så att kretsloppet är slutet.

Det är en och samma luft som cirkulerar i ugnen. I närheten av fläkten 45 är anordnad en ej visad värmeyta och en kylyta, exempel- vis en elektriskt uppvärmd värmespiral och en vattenkyld rör- spiral, med vilka temperaturen hos den cirkulerande luften kan regleras. Emedan den cirkulerande luften på grund av filtreringen har och skall ha ett mycket lågt partikelinnehåll är det väsentligt, att ugnen är mycket tät. Ugnen placeras normalt i ett avskilt rum mellan en "oren" och en "ren" lokal. Ugnen har därför en lucka 37 in mot den orena lokalen och leder en annan dörr 38 mittemot in till den rena lokalen. De två luckorna kan ej och får ej heller öppnas samtidigt. Luckorna är tätade med dubbla tätningslister 39. 1 fig. 3 visas en utföríngsform av en axeltätning enligt uppfinningen. En axel 20 sträcker sig ut genom en ugnsmantel 35.

Axeln är i ena änden förbunden med ugnens fläkt och i andra änden med en motor 50 (fig. 2), som normalt är placerad rakt ovanför.

Under motorn sitter en kylskiva 48,'som skall säkra motorn mot överhettning. En cirkulär pressad plåtdel 24 bildar tillsammans med ugnsmantelns plåtvägg 26 en tätningskammare 22 (fig. 2) om- kring axeln 20. Plåtdelen 24 är fastskruvad vid ugnsmanteln 23.

Det hela är tätat med en packning. Axeln 20 är löst packad med två fjäderbelastade teflonskivor 28, vilka tätar delvis mellan axeln 20 och tätningskammaren 22 (fig. 2). De två teflonskivorna är framställda så att de vid monteringen sluter tätt omkring axeln men efter en kort tids drift kommer ett minimalt spel att ha upp- stått, som i normala fall skulle kunna ge anledning till insug- ning av orenheter. Risken för insugning ökas av att fläkten normalt kommer att alstra ett undertryck just intill axeln. För att und- vika att orenheter tränger in längs axeln är tätningskammaren 32 försedd med en studs 32, varigenom den tillföres omsorgsfullt filtrerad luft med ett litet övertryck på cirka 5 mm vattenpelare.

Den filtrerade luften tillföres från en pump 34 via ett filter 42, 455 014 såsom visas i fig. 1. Alla extra komponenter såsom pump, filter, drivmotor, reläer för styrning av ugnsluckans låsning, mät- utrustning för kontroll av filtrets luftmotstånd och därmed funktionsvärde med mera är såvitt möjligt antingen anordnade ovanpå ugnen eller vid en avskild manöverpanel, som i fig. 1 är visad på ugnens vänstra sida, medan det är väsentligt att hälla ugnslucka och ugnens utsida jämn för att underlätta ren- göringen. I Tätningskammaren är i den visade utföringsformen anordnad utanpå ugnsmanteln men ligger det inom uppfínningens ram att placera kammaren í ugnshöljet eller innanför detta. ' I den visade utföringsformen är fjädern 30 en tryckfjäder, vilken är utformad som en kon. Fjädern kan även vara utformad såsom en skruvfjäder. I en annan utföringsform av uppfinningen kan de fjäderbelastade skivorna vara placerade utanför tätnings~ kammaren och av en dragfjäder tryckas in mot tätningskammarens väggar. Vid en ytterligare utföríngsform kan fjäderpåverkan åstadkommas av två utanför tätningskammaren placerade tryck- fjädrar. I en fjärde utföringsform kan tätningsskivorna ligga inuti tätningskammaren och tryckas ut mot tätningskammarens väggar av dragfjädrar.

Claims (4)

455 014 e Patentkrav

1. Axeltätning för en roterande axel, som sträcker sig ut genom en öppning i en plâtvägg, såsom en ugnsmantel, åtskiljande ett orent och ett rent utrymme, t.ex. ett ej sterilt rum (arbets- lokal) och ett sterilt rum (steriliseringsugn), innehållande varsin kvalitet av ett och samma medium, såsom atmosfärsluft, och varvid i varje läge den ena kvaliteten (den sterila) ej får blandas med den andra, k ä n n e t e c k n a d av att axeln (20) är löst upptagen med ett runt om gående spel i två fjäder- belastade och förskjutbara tätningsskívor (28), vilka samverkar med väggarna i en tätningskammare (ZZ) omkring axelns genomföring i plåtväggen, vilken tätningskammare står i förbindelse med ett organ för behandling av det ifrågavarande mediet, såsom ett filter (42), vilket organ i sin tur är förbundet med trycksidan av en pump (34) som på sugsidan mynnar utanför det rena utrymmet, före- trädesvis i det orena utrymmet.

2. Axeltätning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att tätningskammaren (22) är avgränsad av ugnsmantelns plåt- vägg (26) samt av en företrädesvis cirkulärt pressad plåtdel på avstånd från och parallellt med plåtväggen (26), vilken cirkulära plåtdel fortsätter i en i huvudsak däremot vinkelrät, kort, cirkulär cylindrisk yta, vilken i sin tur fortsätter i en fläns, vilken sträcker sig radiellt ut från den cylindriska ytan, parallellt med plåtväggen och lufttätt fastsatt vid denna.

3. Axeltätning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c.k- n a d av att de fjäderbelastade skivorna ligger an mot varsin vägg i tätningskammaren (22) och hålls från varandra av en mellan- liggande tryckfjäder, t.ex. en skruvfjäder eller en tallriks- fjäder.

4. Axeltätning enligt något av föregående krav, varvid de i inledningen nämnda olika kvaliteterna av ett medium är resp. vanlig atmosfärsluft och filtrerad steriliserade luft med ett närmare specifiserat maximalt innehåll av främmande partiklar, k ä n n e't e c k n a d av att pumpen med ett övertryck av cirka S mm vattenpelare tillför rengjord filtrerad luft till tätningskammarcn (22).