<Desc/Clms Page number 1>
Afdichtingselement. De huidige uitvinding heeft betrekking op een afdichtingselement dat kan worden aangewend in allerlei toepassingen, meer in het bijzonder voor het afdichten van kleppen, kranen, leidingen en dergelijke.
Men kent reeds uitvoeringen van afdichtingselementen bestaande uit een metalen kern waarop flexibele afdichtingsgedeelten gemonteerd zijn, waarbij door middel van een drukverschil, bijvoorbeeld veroorzaakt door een vloeistof, bepaalde delen van het afdichtingselement die instaan voor de eigenlijke dichting, tegen een wand worden gedrukt, waardoor er een afdichting ontstaat.
Een van de nadelen van deze bekende afdichtingselementen bestaat er ondermeer in dat de prijs ervan betrekkelijk hoog is.
Bovendien zijn er een aantal risico's verbonden aan het aanwenden van afdichtingselementen met zulke metalen kern. Zo kan er bij zeer hoge druk een contact ontstaan tussen het metaal van de afdichtingsring en de zitting waarin de ring is aangebracht, hetgeen een zogenaamde koude las tot gevolg kan hebben tussen de wand van de zitting en die van het afdichtingselement.
Een eerste doel van de uitvinding betreft een afdichtingselement dat kan worden aangewend in allerlei toepassingen en dat zeer goede dichtingseigenschappen bezit.
Een tweede doel van de uitvinding betreft een afdichtingselement dat aan de bovengenoemde en andere
<Desc/Clms Page number 2>
nadelen verhelpt, met andere woorden een afdichtingselement dat op een relatief goedkope manier kan worden vervaardigd, en dat iedere ongeoorloofde inwerking tussen het afdichtingselement en het te dichten onderdeel uitsluit.
Hiertoe betreft de uitvinding een afdichtingselement, dat minstens bestaat uit een U-vormig element uit kunststof, waarvan de tegenover elkaar gelegen benen samen met een dwarswand een ruimte vormen, waarbij op de van elkaar weg gekeerde zijden van de voornoemde benen afdichtingsgedeelten voorzien zijn die vervaardigd zijn uit een kunststof die verschillend is van de kunststof waaruit het voornoemde U-vormig element is verwezenlijkt.
Bij voorkeur wordt voor het voornoemde U-vormig element een harde kunststof aangewend, zoals bijvoorbeeld PETP, nylon of PEEK, terwijl de voornoemde afdichtingsgedeelten bij voorkeur vervaardigd zijn uit PTFE (polytetrafluorethyleen), dat over betere afdichtingseigenschappen beschikt dan het materiaal waaruit het voornoemde U-vormig element is vervaardigd.
Het voornoemde afdichtingselement kan allerlei vormen vertonen doch in de meest gangbare toepassing zal het afdichtingselement ringvormig zijn uitgevoerd.
Het lichaam van het U-vormig element dient als steunvlak voor het afdichtingselement en vangt ondermeer de drukkrachten op die worden uitgeoefend op het afdichtingselement.
De afdichtingsgedeelten worden bij voorkeur aangebracht nabij de vrije uiteinden van de voornoemde benen, die enigzins buigzaam zijn.
<Desc/Clms Page number 3>
opdat de voornoemde buigzame benen steeds uit elkaar zouden geduwd worden, wordt het afdichtingselement bij voorkeur uitgerust met middelen die een zekere voorspanning op de buigzame benen veroorzaken. Deze middelen bestaan bij voorkeur uit V-vormig geplooide bladveertjes die tussen de tegenover elkaar gelegen benen worden aangebracht.
Bij voorkeur wordt het afdichtingselement bovendien voorzien van mechanische aandrukmiddelen, die kunnen bestaan uit een element dat wordt aangebracht tussen de twee buigzame benen en tegen de voornoemde bladveertjes, een en ander zodanig dat de bladveertjes met hun uiteinden nog steviger tegen de voornoemde buigzame benen drukken, en bovendien dienst doen als afstandhouder.
Bij voorkeur worden er twee afdichtingselementen volgens de uitvinding in combinatie toegepast, waarbij hun respectievelijke dwarswanden met hun buitenzijden tegen elkaar drukken, waarbij zulke opstelling instaat voor een dichting met dubbele werking.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven, met verwijzing naar de tekeningen waarin :
Figuur 1 in perspectief een zicht weergeeft van het afdichtingselement volgens de uitvinding in zijn meest eenvoudige vorm ; figuur 2 op grotere schaal een doorsnede weergeeft volgens lijn II-II in figuur 1 ; figuur 3 in perspectief een zicht weergeeft van een
EMI3.1
afdichtingselement gelijkaardig aan dat van figuur 1, doch voor een uitvoeringsvariante
<Desc/Clms Page number 4>
figuur 4 op grotere schaal een doorsnede weergeeft volgens lijn IV-IV in figuur 3j figuur 5 en 6 zichten zijn gelijkaardig aan deze van de figuren 3 en 4 doch voor een dubbel uitgevoerd afdichtingselement ;
figuur 7 een gedeeltelijke dwarse doorsnede weergeeft doorheen een bolklep waarin een afdichtingselement volgens de uitvinding is aangewend ; figuur 8 op grotere schaal het gedeelte weergeeft dat in figuur 7 door F8 is aangeduid.
Zoals weergegeven in de figuren 1 en 2 wordt het afdichtingselement 1 in zijn eenvoudigste vorm gevormd door een ringvormige structuur, die als afdichtingsring kan gebruikt worden.
Het afdichtingselement 1 bestaat in dit geval hoofdzakelijk uit een U-vormig element 2, dat uit een harde kunststof, bijvoorbeeld PETP, nylon of PEEK wordt vervaardigd en dat bestaat uit een dwarswand 3 en twee buigzame benen 4 en 5, die samen de wanden vormen van een ruimte 6.
De buigzame benen 4 en 5 vertonen een gedeelte 7 dat dunner is uitgevoerd dan hun vrije uiteinden 8.
Nabij de vrije uiteinden 8 van de voornoemde buigzame benen 4 en 5, meer in het bijzonder aan de buitenzijde ervan, zijn de afdichtingsgedeelten 9 en 10 aangebracht die vervaardigd zijn uit een zachte kunststof, bijvoorbeeld PTFE.
Aan de vrije uiteinden 8 van de benen 4 en 5 is een naar binnen gerichte rand 11 voorzien.
<Desc/Clms Page number 5>
De werking van een afdichtingselement 1 volgens de hierboven beschreven uitvoering is zeer eenvoudig en geschiedt als volgt.
Het afdichtingselement 1 kan worden aangebracht in een te dichten toestel of een onderdeel ervan, zoals bijvoorbeeld een bolklep of dergelijke, waarin zich een fluidum onder druk bevindt.
Dit fluïdum, wanneer het zich ondermeer in de ruimte 6 bevindt, oefent een druk uit op de verschillende delen van het U-vormig element 2, waardoor de benen 4 en 5 uit elkaar worden gedrukt, wat vergemakelijkt wordt door de dunnere gedeelten 7 die een grotere elasticiteit van de benen 4 en 5 verzekeren.
Door het van het elkaar wegbuigen van de benen 4 en 5 worden de afdichtingsgedeelten 9 en 10 tegen de wanden van het af te dichten onderdeel of dergelijke aangedrukt, waardoor er een afdichting ontstaat.
In een verder doorgevoerde uitvoeringsvorm zouden in de voornoemde ruimte 6 meerdere V-vormig geplooide bladveertjes 12 kunnen voorzien worden, die achter de voornoemde randen 11 haken en een bijkomende druk uitoefenen op de benen 4 en 5.
In de figuren 3 en 4 is een afdichtingelement 1 weergegeven dat gelijkaardig is aan dat zoals hiervoor beschreven, doch dat is voorzien van bijkomende mechanische aandrukmiddelen 13.
Deze aandrukmiddelen 13 bestaan in het weergegeven voorbeeld uit een ringvormig aandrukelement 14 met
<Desc/Clms Page number 6>
T-vormige doorsnede, dat samenwerkt met de reeds voornoemde V-vormige geplooide bladveertjes 12, die bijvoorbeeld op onderling gelijke afstanden zijn aangebracht in de voornoemde ruimte 6.
De voornoemde bladveertjes 12 zijn zodanig aangebracht dat hun uiteinden 15 en 16 tegen de buigzame benen 4 en 5 duwen, terwijl de neus 17 van de bladveertjes 12 tegen de dwarswand 3 steunt.
Het aandrukelement 14 dat zich tussen de twee benen 4 en 5 bevindt, bestaat uit een flens 18 die zich buiten het U-vormig element 2 bevindt en een aandrukdeel 19 dat voorzien is van een reeks doorvoerkanalen 20.
Het aandrukdeel 19 vertoont een afgerond uiteinde 21, dat een ietwat grotere breedte bezit dan deze van de uitsparing in de dwarswand 3 waarin de neus 17 van de bladveertjes 12 steunen en waarmee het aandrukelement 14 tegen de bladveertjes 12 kan aandrukken.
De werking van dit afdichtingselement 1 is nagenoeg identiek als deze van de uitvoering volgens de figuren 1 en 2, doch bij deze laatste uitvoeringsvormen zorgt niet alleen het aanwezige fluidum voor een druk op de buigzame benen 4 en 5, maar ook de bladveertjes 12 en in het geval van de figuren 3 en 4 het aandrukelement 14.
Het fluïdum onder druk dat in de ruimte 6 stroomt, kan zich doorheen de doorvoerkanalen 20 van het aandrukelement 14 verplaatsen, zodanig dat het zich gelijkmatig verspreidt in de ruimte 6.
<Desc/Clms Page number 7>
Het aandrukelement 14 wordt aangedrukt met zijn afgerond uiteinde 21 tegen de neus 17 van de bladveertjes 12, waarbij door zijn grotere breedte dit uiteinde 21 de bladveertjes 14 opendrukt, zodat hun uiteinden 15 en 16 een extra druk op de benen 4 en 5 uitoefenen, en een zeer goede aandrukking van de afdichtingsgedeelten 9 en 10 tegen de af te dichten wanden wordt bekomen.
In de figuren 5 en 6 worden twee U-vormige elementen 2 toegepast, waarvan hun dwarswanden 3 als steunvlak dienen om ze rug aan rug tegen elkaar te plaatsen, ten einde een afdichtingsring 22 met H-vormige doorsnede te bekomen.
Het gebruik van de afdichtingsring 22 is identiek aan deze van de enkelvoudige uitvoeringvorm, alleen met dit verschil dat de afdichting op vier plaatsen in plaats van op twee plaatsen geschiedt, namelijk aan de afdichtingsgedeelten 9 en 10 van beide U-vormige elementen 2.
De afdichtingsring 22 zoals toegepast in de figuren 7 en 8 is aangewend in een bolklep 23, die in dit geval hoofdzakelijk bestaat uit een behuizing 24 en een bolvormig kleplichaam 25.
De afdichtingsring 22 is hierbij op een ringvormige houder 26 aangebracht, die tussen het bolvormig kleplichaam 25 en de behuizing 24 wordt geplaatst, waarbij de afdichting tussen de behuizing 24 en het kleplichaam 25 gevormd wordt door een bijkomende dichting 27.
De aandrukelementen 13 van beide U-vormige elementen 2 steunen hierbij tegen, aan de ene kant tegen een opstaande wand 28 van de houder 26, en aan de andere kant tegen een vertikale wand 29 van de behuizing 24 van de bolklep 23.
<Desc/Clms Page number 8>
De buigzame benen 4 en 5 van de afdichtingsring 22 liggen evenwijdig met een horizontale wand 30 van de behuizing 24 en het horizontale gedeelte 31 van de houder 26.
In deze uitvoering zal het fluidum onder druk dat in de bolklep 23 aanwezig is zich in beide ruimten 6 van de U-vormige elementen 2 verspreiden, waar het de buigzame benen 4 en 5 uiteen duwt, zodat de afdichtingsgedeelten 9 en 10 tegen, enerzijds, de behuizing 24 en, anderzijds, de ringvormige houder 26 gedrukt, waardoor er een perfekte afdichting ontstaat.
Opgemerkt wordt dat het U-vormig element 2 volgens de uitvinding niet noodzakelijk dient te zijn uitgevoerd als een losstaand element en dat het ook kan deel uitmaken van een meer complexe structuur. Zo bijvoorbeeld kunnen de twee elementen 2 van figuur 6 eendelig worden uitgevoerd. De globale vorm is in zulk geval I-vormig, doch bestaat in wezen uit twee U-vormige elementen die beantwoorden aan de huidige uitvinding en die tot een geheel zijn samengebracht.
Het is duidelijk dat de huidige uitvinding geenszins is beperkt tot de hierboven beschreven en in de tekeningen weergegeven voorbeelden, doch in allerlei vormen en afmetingen kan worden verwezenlijkt, zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
<Desc / Clms Page number 1>
Sealing element. The present invention relates to a sealing element that can be used in all kinds of applications, more in particular for sealing valves, taps, pipes and the like.
Embodiments of sealing elements are already known which consist of a metal core on which flexible sealing parts are mounted, whereby by means of a pressure difference, for example caused by a liquid, certain parts of the sealing element which are responsible for the actual sealing are pressed against a wall, whereby a seal is created.
One of the disadvantages of these known sealing elements is, among other things, that the price thereof is relatively high.
Moreover, there are a number of risks associated with the use of sealing elements with such a metal core. Thus, at very high pressure, contact can occur between the metal of the sealing ring and the seat in which the ring is arranged, which can result in a so-called cold weld between the wall of the seat and that of the sealing element.
A first object of the invention relates to a sealing element that can be used in all kinds of applications and that has very good sealing properties.
A second object of the invention relates to a sealing element that meets the above and others
<Desc / Clms Page number 2>
drawbacks, in other words a sealing element that can be manufactured in a relatively inexpensive manner, and which excludes any unauthorized action between the sealing element and the part to be sealed.
To this end, the invention relates to a sealing element, which consists at least of a U-shaped element made of plastic, the opposite legs of which form a space together with a transverse wall, wherein sealing portions are provided on the sides of the aforementioned legs that are turned away are of a plastic that is different from the plastic from which the aforementioned U-shaped element is realized.
Preferably, a hard plastic is used for the aforementioned U-shaped element, such as, for example, PETP, nylon or PEEK, while the aforementioned sealing sections are preferably made of PTFE (polytetrafluoroethylene), which has better sealing properties than the material from which the aforementioned U- shaped element.
The aforementioned sealing element can have all kinds of shapes, but in the most common application the sealing element will have an annular shape.
The body of the U-shaped element serves as a support surface for the sealing element and inter alia absorbs the pressure forces exerted on the sealing element.
The sealing portions are preferably provided near the free ends of the aforementioned legs, which are somewhat flexible.
<Desc / Clms Page number 3>
in order that the aforementioned flexible legs should always be pushed apart, the sealing element is preferably equipped with means which cause a certain pre-stress on the flexible legs. These means preferably consist of V-shaped pleated leaf springs which are arranged between the opposite legs.
Preferably, the sealing element is furthermore provided with mechanical pressing means, which may consist of an element which is arranged between the two flexible legs and against the aforementioned leaf springs, such that the leaf springs press their ends even more firmly against the aforementioned flexible legs, and furthermore serve as a spacer.
Two sealing elements according to the invention are preferably used in combination, wherein their respective transverse walls press against each other with their outer sides, such an arrangement ensuring a double-action seal.
With the insight to better demonstrate the characteristics of the invention, a few preferred embodiments are described below, without any limiting character, with reference to the drawings in which:
Figure 1 shows a perspective view of the sealing element according to the invention in its simplest form; figure 2 represents a section on a larger scale according to line II-II in figure 1; figure 3 shows a perspective view of one
EMI3.1
sealing element similar to that of figure 1, but for an embodiment variant
<Desc / Clms Page number 4>
figure 4 represents on a larger scale a section according to line IV-IV in figure 3j figures 5 and 6 views are similar to those of figures 3 and 4 but for a double sealing element;
Figure 7 shows a partial transverse section through a globe valve in which a sealing element according to the invention is used; figure 8 represents the part indicated by F8 in figure 7 on a larger scale.
As shown in figures 1 and 2, the sealing element 1 is formed in its simplest form by an annular structure that can be used as a sealing ring.
The sealing element 1 in this case mainly consists of a U-shaped element 2, which is made of a hard plastic, for example PETP, nylon or PEEK and which consists of a transverse wall 3 and two flexible legs 4 and 5, which together form the walls of a space 6.
The flexible legs 4 and 5 have a portion 7 that is made thinner than their free ends 8.
Adjacent the free ends 8 of the aforementioned flexible legs 4 and 5, more particularly on the outside thereof, the sealing portions 9 and 10 are made which are made of a soft plastic, for example PTFE.
An inwardly directed edge 11 is provided at the free ends 8 of the legs 4 and 5.
<Desc / Clms Page number 5>
The operation of a sealing element 1 according to the embodiment described above is very simple and takes place as follows.
The sealing element 1 can be fitted in a device to be sealed or a part thereof, such as for example a globe valve or the like, in which a fluid under pressure is present.
This fluid, when it is inter alia in the space 6, exerts a pressure on the different parts of the U-shaped element 2, whereby the legs 4 and 5 are pressed apart, which is facilitated by the thinner parts 7 which ensure greater elasticity of legs 4 and 5.
By bending the legs 4 and 5 away from each other, the sealing parts 9 and 10 are pressed against the walls of the part or the like to be sealed, so that a seal is created.
In a further embodiment, a plurality of V-shaped pleated leaf springs 12 could be provided in the aforementioned space 6, which hooks behind the aforementioned edges 11 and exert an additional pressure on the legs 4 and 5.
Figures 3 and 4 show a sealing element 1 that is similar to that described above, but that is provided with additional mechanical pressing means 13.
In the example shown, these pressing means 13 consist of an annular pressing element 14 with
<Desc / Clms Page number 6>
T-shaped cross-section, cooperating with the aforementioned V-shaped pleated leaf springs 12, which are arranged for instance at mutually equal distances in the aforementioned space 6.
The aforementioned leaf springs 12 are arranged such that their ends 15 and 16 press against the flexible legs 4 and 5, while the nose 17 of the leaf springs 12 rests against the transverse wall 3.
The pressure element 14, which is located between the two legs 4 and 5, consists of a flange 18 that is outside the U-shaped element 2 and a pressure element 19 which is provided with a series of feed-through channels 20.
The pressure part 19 has a rounded end 21, which has a somewhat larger width than that of the recess in the transverse wall 3 in which the nose 17 of the leaf springs 12 support and with which the pressure element 14 can press against the leaf springs 12.
The operation of this sealing element 1 is virtually identical to that of the embodiment according to Figures 1 and 2, but in the latter embodiments, not only the fluid present causes a pressure on the flexible legs 4 and 5, but also the leaf springs 12 and in in the case of figures 3 and 4, the pressure element 14.
The pressurized fluid flowing in the space 6 can move through the feed channels 20 of the pressure element 14, such that it spreads evenly in the space 6.
<Desc / Clms Page number 7>
The pressure element 14 is pressed with its rounded end 21 against the nose 17 of the leaf springs 12, whereby due to its greater width this end 21 presses the leaf springs 14 up, so that their ends 15 and 16 exert an additional pressure on the legs 4 and 5, and very good pressing of the sealing parts 9 and 10 against the walls to be sealed is obtained.
In Figures 5 and 6 two U-shaped elements 2 are used, of which their transverse walls 3 serve as support surface for placing them back to back against each other, in order to obtain a sealing ring 22 with an H-shaped cross-section.
The use of the sealing ring 22 is identical to that of the single embodiment, only with the difference that the sealing takes place at four locations instead of at two locations, namely at the sealing sections 9 and 10 of both U-shaped elements 2.
The sealing ring 22 as used in Figs. 7 and 8 is used in a ball valve 23, which in this case mainly consists of a housing 24 and a spherical valve body 25.
The sealing ring 22 is herein arranged on an annular holder 26, which is placed between the spherical valve body 25 and the housing 24, the seal between the housing 24 and the valve body 25 being formed by an additional seal 27.
The pressure elements 13 of both U-shaped elements 2 here rest against, on the one hand against an upright wall 28 of the holder 26, and on the other hand against a vertical wall 29 of the housing 24 of the ball valve 23.
<Desc / Clms Page number 8>
The flexible legs 4 and 5 of the sealing ring 22 are parallel with a horizontal wall 30 of the housing 24 and the horizontal portion 31 of the holder 26.
In this embodiment, the fluid under pressure present in the globe valve 23 will disperse in both spaces 6 of the U-shaped elements 2, where it pushes the flexible legs 4 and 5 apart, so that the sealing sections 9 and 10, on the one hand, the housing 24 and, on the other hand, the annular holder 26, creating a perfect seal.
It is noted that the U-shaped element 2 according to the invention does not necessarily have to be designed as a separate element and that it can also form part of a more complex structure. For example, the two elements 2 of Figure 6 can be made in one piece. The global shape is I-shaped in such a case, but essentially consists of two U-shaped elements that correspond to the present invention and are brought together into one.
It is clear that the present invention is by no means limited to the examples described above and shown in the drawings, but can be realized in all shapes and sizes without departing from the scope of the invention.