198990. lajstromszámú szabadalom • Tömítőszerkezet folyadékok fal és azon áthaladó forgórész között történő kiáramlásának megakadályozására
t HU 198990 B 2 A találmány tárgya tömítőszerkezet folyadékok fal és azon áthaladó forgórész között történd kiáramlásának megakadályozására, ahol a folyadékban adott esetben szuszpenziót alkotó szilárd részecskék is vannak és ahol a súrlódás kiküszöbölése érdekében csekély mennyiségű folyadék kiáramlása megengedett. Régóta ismert, hogy az olyan berendezések, amelyek forgórészt tartalmaznak és meghajtótengelyük részben vagy egészben folyadékkal érintkezik, tömítőszerkezettel vannak ellátva, oly módon, hogy a tömítőszerkezet részben a forgórészre, részben pedig a berendezés álló részére van erősítve. Amennyiben az adott berendezés meghajtótengelye viszonylag kis átmérőjű, mint például a szivattyúknál, a tömítőszerkezetek különleges megoldásait már régen kidolgozták. Ezeket, például a tömszelencéket a mai napig is elterjedten alkalmazzák. Természetesen alkalmaznak modernebb és bonyolultabb tömítőszerkezeteket is, például különböző gyűrűrendszereket vagy harmónikákat, amelyek különleges anyagokat, például elasztomereket tartalmaznak. Ilyen különleges tömítőszerkezeteket ismertet például az US 3 269 738 vagy az US 3 480 285 sz. szabadalom. Az GB 1051 021 sz. szabadalom olyan megoldást ismertet, ahol forgó, érintkező tömitőelemeket alkalmaznak. Az ilyen megoldások jól kielégítik az átlagos követelményeket olyan berendezések esetén, amelyek viszonylag kis átmérőjű forgó tengelyt tartalmaznak és olyan rugalmas tömítést igényelnek, amely viszonylag kis axiális elmozdulás mellett megfelelő tömítőhatást biztosít. Ha azonban egy berendezés forgórészének átmérője viszonylag nagy, például meghaladja az 500 mm-t és részben vagy egészben folyadékba merül, ahogy ez többek között a szűrőberendezéseknél, például a tárcsás szűrőberendezéseknél szokásos, a forgórész és az állórészek közé ugyancsak tömítőszerkezet szükséges és ennek kialakítása kézenfekvőén a kis átmnérőjű megoldások alapján készülhet. Az említett típusú szűrőberendezéseket elterjedten használják ércdúsítás során hidrometallurgiai folyamatoknál, ilyen berendezést ír le például a "Chemical Engineers Handbooks" (MC. Graw Hill Book Company 1950, 978-981. oldal) vagy az US 3 948 779 sz. szabadalom. Az ilyen forgótárcsás szűrők vízszintes helyzetű üreges tengelyen elrendezett tárcsákat tartalmaznak, ahol a tengelyen szívóhatást létesítenek. Minden egyes tárcsa több önálló elemből áll, amelyek fémforgáccsal és/vagy textil szűrőzsákokkal vannak ellátva és az említett üreges tengelyhez vannak kapcsolva. A működés során a szűrés úgy történik, hogy a szektorokból álló tárcsák a szűrendő szuszpenzióval telt vályúba merülnek és a szilárd részecskék a szívás következtében rátapadnak a szűrőközegre, míg a folyadék kifolyik a vízszintes tengely belső üregén át, amely üreg minden egyes szektorral össze van kapcsolva. A szűrőanyagra tapadt szilárd részecskék a szabad levegőn megszáradnak és azután megfelelő kaparó eszközzel eltávolíthatók. Mindazonáltal az ilyen berendezésekben alkalmazott leírt tömítőszerkezetek meglehetősen drágák és karbantartásuk is költséges. Ezen túlmenően az ilyen nagy átmérőjű tömítőszerkezetek hatásfoka is kisebb, minthogy viszonylag kis sebességen működnek, ugyanakkor viszonylag több energiát fogyasztanak. A jelen találmánnyal ezért a célunk az említett hátrányok kiküszöbölése és olyan tömítőszerkezet kialakítása, amely folyadékok fal és azon áthaladó forgórész között történő kiáramlásának megakadályozására szolgál és amely a korábbi megoldásoknál jobban alkalmazható a részben vagy egészen folyadékba, illetve szuszpenzióba merülő forgórészek tömítésére. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy a forgórészen karima van kialakítva, amelynek legalább egy, a forgórész forgástengelyére merőleges ágyazósíkja és egy, forgástengellyel egytengelyű, az ágyazósíkkal szomszédos felülete van, továbbá a forgórész karimáján az ágyazósíkra és az ezzel egytengelyű felületre erősített sugárirányban a kerület mentén tömítőfelületet alkotó tömítőgyűrűje van, a falra pedig olyan perem van felerősítve, amelynek belső átmérője egyenlő vagy nagyobb a tömítőgyűrű külső átmérőjénél és amely a falon hosszirányú beállításra alkalmas, valamint elfordulást gátló rögzítőelemmel van ellátva. A találmány szerinti tömítőszerkezet egy részét hordó forgórész tetszőleges dimenziójú lehet, tehát a hagyományos szivattyú meghajtótengelyek méreteitől, például az említett forgó szűrőberendezések tengelyéig terjedhet. Megjegyezzük azonba, hogy a találmány szerinti szerkezet főként az 500 mm-nél nagyobb átmérőjű forgórészek esetén használható előnyösen. A megoldás előnyeihez tartozik, hogy a forgórész keresztmetszete tetszőleges lehet, tehát nem csupán körkeresztmetszetű, hanem poligonális vagy eliptikus tengelyek esetén is használható. , A forgórészen kialakított karima célszerűen sík lapként van kialakítva és a forgástengelyre merőleges helyzetű. Természetesen szükség esetén a karima lehet tetszőleges bonyolult felülettel is kialakítva, lehet például csonkakúp, félgömb, homorú vagy domború stb. Mindazonáltal a karimának kell legyen legalább egy, a forgástengelyre merőleges ágyazófelülete és egy ezzel szomszédos, a forgástengellyel egytengelyű felülete. Az ágyazófelületen, illetve ágyazófelületeken, valamint az egytengelyű felületen helyezkedik el a tömítőgyűrű, amely lehet öntött vagy forgácsolt fémes anyag, például öntöttvas, szabványos vagy különleges acél, könnyűfém ötvözet vagy porkohászatig előállított anyag. Mindazonáltal a tömítőgyűrű készülhet természetes vagy szintetikus polimerekből, például gumikból, poliamidokból, polészterekből vagy halogenizált polimerekből. A tömítőgyűrű keresztmetszete is tetszőleges lehet: négyzetes, négyszögletes, köralakú, H-, L-, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
