Hřídelové těsnění
Hřídelové těsnění plní dvě funkce - statickou těsnost a dynamickou těsnost.
STATICKÁ TĚSNOST
Statickou těsnost zajišťuje vnější plášť v zástavbovém prostoru. Vnější plášť musí zároveň umožnit pevné usazení v drážce a snadnou montáž. Tyto
požadavky nejlépe splňuje celopryžové provedení typu A, AS. Pryžovou úpravou vnějšího povrchu je zajištěno utěsnění také u dělených zástavbových prostorů, zástavbových prostorů se zvýšenou tepelnou roztažností a také plynných nebo řídkých médií, které kladou zvýšené nároky na statickou těsnost.
U typů s kovovým pláštěm jsou kladeny zvýšené požadavky na rozměrovou a povrchovou toleranci úložného prostoru. Jsou používány všude tam, kde je
potřeba zajistit pevné a přesné uložení. V případě nepřesného zástavbového prostoru či výskytu vrypů či jiného poškození od předchozí montáže je nutno
k zajištění těsnosti použít těsnicí hmotu.
DYNAMICKÁ TĚSNOST
Nejdůležitější oblast funkce hřídelového těsnění je na povrchu rotující hřídele. Tuto těsnost zajišťuje těsnicí břit. Těsnicí efekt je dosažen předpětím břitu na hřídeli. Vnitřní průměr těsnicího břitu je vždy menší než průměr hřídele. Tažná pružina se spolu s pružností těsnicího břitu podílí na vzniku přítlaku rovnoměrným rozložením radiální síly po celém obvodu. Během rotace vzniká pod těsnicím břitem tzv. meniskus, která zaručuje těsnost
a zároveň ulpívání těsněného média mezi břitem a povrchem hřídele. Tím dochází k mazání, odvodu tepla ze styčné plochy a prodloužení životnosti.
Důležitými charakteristikami těsnicího břitu je vzdálenost středu tažné pružiny od těsnicí hrany, úhel těsnicího břitu (na vnitřní a vnější straně) a jeho délka.
Vzdálenost vertikální osy pružiny od těsnicí hrany se pohybuje v rozmezí hF = 0,1 - 1,2 mm. Pokud je pozice pružiny od těsnicí hrany příliš malá, může to zapříčinit překlopení těsnicího břitu. Naopak příliš velká vzdálenost způsobí významné prohnutí břitu a negativně ovlivní šířku kluzných ploch, těsnost a opotřebení.
Úhel těsnicího břitu se liší na vnější a vnitřní straně. Na vnitřní straně (směrem k těsněnému médiu) se úhel α pohybuje mezi 40°- 60° a břit je zde strmější. Naopak na vnější straně je úhel β ostřejší, v rozmezí 12°-30°, a břit stoupá pozvolna. Rozdíl těchto úhlů způsobuje rozložení radiální síly směrem ke straně těsného média a vytvoření principu menisku. Zároveň důsledkem kapilarity zůstává médium utěsněno také při zastavení rotace hřídele.
Délka těsnicího břitu hD ovlivňuje jeho schopnost kopírovat povrch rotující hřídele při výskytu házivosti či nesouososti. S rostoucí obvodovou rychlostí a nižší tolerancí těchto parametrů hřídele prakticky lineárně roste schopnost vyrovnat tyto negativní jevy s rostoucí délkou těsnicího břitu. Na druhé straně odolnost vůči tlakovému spádu lze zvýšit snížením délky břitu. Tyto dva požadavky jsou navzájem protichůdné a je potřeba volit vhodné řešení vzhledem k požadavkům dané aplikace.
TLAKOVÁ ODOLNOST
Hřídelová těsnění standardních typů lze za určitých podmínek použít až do maximálního tlakového spádu 0,5 bar (viz tabulka). V případě aplikace s vyšším tlakovým spádem dochází k významnému zvýšení přítlaku těsnicího břitu na rotující hřídel. To způsobí zvýšení tření, zvýšení teploty na těsnicím břitu a tedy značnou degradaci elastomeru. V extrémních případech může dojít až k vyskočení pružiny a přetočení těsnicího břitu.
- Gufera standardní :
- Gufera splňující normu DIN 3760 a DIN 3761. Materiál NBR a FPM a MVQ. Typy gufer s přítlačnou pružinou i bez pružiny. S prachovkou či bez prachovky. Tlaková gufera.
- Gufera tlaková :
- Tlakově zatížitelné hřídelové těsnění, bez podpěrného kroužku. Provedení vhodné pro použití v agregátech pod stálým tlakem (max. 1 MPa / 10 bar) jako jsou hydraulická čerpadla, hydromotory a hydrodynamické spojky. S přídavnou prachovkou proti znečištění z vnějšku. Standardní materiál NBR. Při vyšším tepelném a chemickém zatížení materiál FPM.
- V-kroužky :
- Ekonomicky výhodné těsnění. Jednoduchá a spolehlivá konstrukce. Vhodné do abrazivního prostředí.
- Axiální hřídelová těsnění :
- Profily V kroužku v pouzdře z pozinkované oceli.
- Pouzdra Speedi-Sleeve :
- Pouzdra Speedi Sleeve jsou tenkostěnné objímky [0,25 mm (0,01 palce)], vyvinuté společností SKF, které se jednoduše nasunou na opotřebovanou oblast a vytvoří protilehlou plochu, která je optimalizována pro radiální hřídelová těsnění. Není vyžadována odborná demontáž nebo obrábění hřídele a jsou tak minimalizovány nákladné prostoje. Vzhledem k tomu, že lze použít těsnění stejné velikosti jako originál, není třeba hledat další těsnění nebo udržovat zásoby různých velikostí. Není potřeba žádné speciální vybavení, protože instalační nástroj je dodáván s objímkou. K instalaci stačí palička a kleště.