Roterende afdichting: zo werkt het!

In de techniek kennen we twee soorten afdichtingen: de statische- en de dynamische afdichting. Statische  afdichtingen zijn bijvoorbeeld O-ringen die een deksel afdichten,  een pakkingring tussen twee flenzen, of vloeibare pakking tussen een tandwielkast en een elektromotor . Kenmerk van een statische afdichting is dat er geen bewegende delen zijn. Voor bewegende toepassingen  zijn er dynamische afdichtingen die een lineair bewegend machinedeel (zoals de zuiger en de zuigerstang van een cilinder), of een roterend machinedeel (motoras) afdichten.

Stoomkop

De meest bekende  draaiende afdichting is natuurlijk de oliekeerring, maar nu kijken we naar een iets minder bekende uitvoering. In dit blog gaat het over de zogenaamde ‘rotary joint’ (nee, geen draaiende pretsigaret) of ‘rotary union’. Deze worden toegepast om een medium (water, olie, lucht of stoom) vanaf de vaste wereld toe te voeren aan een draaiend machinedeel. Als voorbeeld nemen we een rotary union die onder andere wordt toegepast bij een klant van ons uit de Twentse textielindustrie. Daar wordt gefabriceerd doek, nadat het geverfd is, tussen een aantal stoomverhitte walsen heengeleid om te drogen. De stoom wordt via een rotary union  (die bij ons overigens gewoon stoomkop wordt genoemd) in de holle wals geblazen. Door de warmteafgifte condenseert de stoom en via de tweede aansluiting wordt het condenswater door de stoomdruk uit de wals geblazen.

Hoe werkt een draaiende afdichting?

Hoe zit zo’n ding nu in elkaar? Als eerste is er het huis met aansluitingen voor de toegevoerde stoom en het af te voeren condensaat. In het huis wordt een holle as opgesloten tussen twee grafietringen die goede droogsmerende eigenschappen hebben. Dit pakket wordt in axiale richting aangedrukt door een veer. Nu kan de holle as draaien op de twee wrijvingsvlakken met de grafietringen en door de veerspanning kan er geen stoom weglekken. De stoomkop wordt meestal door middel van schroefdraad aan de holle walsas met lagering bevestigd. In het productieproces wordt het doek slingerend tussen een aantal walsen doorgeleid en draaien ze dus afwisselend links- of rechtsom. Daardoor zou het kunnen dat de schroefdraad van de stoomkop vanzelf losloopt uit de walsas. Om die reden hebben stoomkoppen voor rechtsdraaiende walsen een linkse draad en stoomkoppen voor linksdraaiende walsen een rechtse draad . Op die manier wordt de stoomkop altijd vast getrokken op de walsas.

Moraal van dit verhaal: van zo’n rotary joint kun je flink draaierig worden !