CS211277B1 - Těsnicí manžeta - Google Patents

Abstract

Vynález se týká těsnicí jazýčkové manžety posuvného pohybu rotačních součástí, kterou je možno použít jak v čerpadlářské technice, tak ve vzduchotechnice nebo k těsnění hydraulických servoválců. Podstatou vynálezu je řešení tvaru těsnicích ploch vnitřního a vnějšího těsnicího jazýčku těsnicí manžety pro těsnění staticky a dynamicky těsněné plochy. Toto řešení zaručuje vytváření klínovitého těsnicího filmu mezi těsnicími plochami při jejich pohybu a dosažení malého průsaku.

Description

Vynález se týká těsnicí jazýčkové manžety posuvných rotačních součástí.

Pro těsnění pohybu rotačních pístů a plunžrů různých mechanismů se používají jazýčkové manžety s různými tvary těsnicích jazýčků. U manžet s těsnicími jazýčky klínovitého tvaru je při provozu vyvozována přítlačná síla předevěím na počátku funkční těsnicí plochy a směrem ke konci těsnicí plochy se přítlačná síla zmenšuje až na nulu. Tímto způsobem vyvozovaná přítlačná síla způsobuje vibraci těsnicího jazýčku po těsněné ploše a nesplňuje podmínky pro vznik klínovitého těsnicího filmu, který je optimální pro zajištění klidného posuvu těsněných součásti.

U manžet s těsnicími jazýčky ve tvaru břitu je styčná plocha mezi manžetou a těsněným povrchem poměrně maká, je na ní velký měrný tlak, a proto nemůže vzniknout při provozu těsnicí film takové tloušťky, aby se neprojevily účinky případných nečistot a dochází k vydírání pístů či plunžrů a zničení těsnění. Proto je tento typ manžet vhodný pouze pro velmi čisté pracovní prostředí.

Uvedené nevýhody odstraňuje v podstatě vynález, kterým je těsnicí manžeta,sestávající z těsnicího kroužku a předpínacího kroužku, uložena v kapsovitém vybrání těsnicího kroužku, přičemž těsnicí kroužek tvoří vnitřní těsnicí jazýček a vnější těsnicí jazýček a jeho podstata spočívá v tom, že vnitřní těsnicí jazýček je opatřen funkční těsnicí plochou, která je v zadní části odkloněna ve výběhovou plochu pod úhlem alfa, jehož velikost se pohybuje v rozmezí hodnot a = 3 až 60°.

Další podstatou vynálezu je, že čelní plocha vnitřního těsnicího jazýčku je zkosena pod úhlem gama, jehož velikost se pohybuje v rozmezí hodnot γ = - 20° vzhledem ke kolmici k funkční těsnicí ploše.

Další podstatou vynálezu je, že výběhová plocha je lomené, přičemž úhel alfa, jehož hodnoty se pohybují v rozmezí hodnot a = 3 až 20°, se mění na úhel beta, jehož velikost se pohybuje v rozmezí hodnot β = 15 až 60°.

Další podstatou vynálezu je, že vnější těsnicí jazýček je opatřen na obvodu nákružkem; vnější těsnicí jazýček je tvarově shodný s vnitřním těsnicím jazýčkem.

Proti dosud užívaným řešením dosahuje se konstrukci těsnicí manžety podle vynálezu vyššího účinku v tom, že se při pohybu vytváří klínovitý těsnicí film, který způsobuje klidný chod bez kmitáni těsnicí jazýčku manžety po těsněné ploše. Tím se dosáhne vyšší životnost jak těsněné součásti, tak těsnicí manžety, a to zvláště v podmínkách, kdy těsněné médium obsahuje nečistoty. Těsnění pak dosahuje malého průsaku i při delších provozních časech. Konstrukce těsnicí manžety dále umožňuje vytvoření těsnicího filmu i při zpětném zdvihu těsněné součásti.

Příkladná provedení těsnicí manžety podle vynálezu jsou schematicky znázorněna na připojeném výkrese, kde obr. 1 je řez těsnicí manžetou v základním provedení, obr. 2 a 3 řezy těsnicí manžetou s alternativními provedeními těsnicích ploch a čelní plochy.

Podle vynálezu jé v ucpávkovém prostoru £ uložena těsnicí manžeta 2 sestávající z těsnicího kroužku 21 vyrobeného například z polytetrafluoretylénu a z předpínacího kroužku 22·. Těsnicí kroužek 21 má v čelní ploše 21 i kapsovíté vybrání 23. v němž je uložen předpínací kroužek 22, například pryžový O-kroužek, a které vytváří vnějěí těsnicí jazýček 212 a vnitřní těsnicí jazýček 213.

Vnější těsnicí jazýček 212 přiléhá k staticky těsněné ploše £ a vnitřní těsnicí jazýček 213 k vratně pohyblivé dynamicky těsněné ploše £, například pístu nebo plunžru. Funkční těsnicí plocha 214 vnitřního těsnicího jazýčku 213. jejíž optimální délka je větší než tři čtvrtiny průměru předpínacího kroužku 22. je v zadní části odkloněna ve výběhovou plochu

2,1277

215 pod úhlem alfa, jehož velikost se pohybuje v rozmezí hodnot 3 až 60°. Výběhová plocha 215 těsnicího kroužku 21 a dynamicky těsněné plocha X vytvářejí tak shromažáovací prostor 2 pro prosáklé těsněné médium. ;

Při alternativním provedení podle obr. 2 je čelní plocha 211 vnitřního těsnicího jazýčku 213 zkosena pod úhlem gama, jehož velikost se pohybuje v rozmezí hodnot - 20° vzhledem ke kolmici k funkční těsněné ploěe 214. přičemž záporné hodnoty úhlu gama jsou ve směru výtlačného zdvihu dynamicky těsněné plochy χ.

Pro zvýšení statické těsnicí schopnosti těsnicí manžety 2 de vnější těsnicí jazýček

212 opatřen na obvodu nákružkem 216. čímž se zvýší měrný tlak mezi staticky těsněnou plochou X a těsnicí manžetou 2- Výběhová plocha 215 je lomená, přičemž úhel odklonu alfa, jehož hodnoty se pohybují v rozmezí 3 až 20°, se mění na úhel beta, jehož velikost se pohybuje v rozmezí hodnot 15 až 60°. Obr. 3 zobrazuje provedení těsnící manžety 2» jejíž vnější těsnicí jazýček 212. a vnitřní těsnicí jazýček 213 jeou stejného tvaru, oož umožňuje použití · pro těsnění dynamicky těsněné plochy χ bud na vnějším nebo na vnitřním průměru těsnicí manžety 2·

Při počátku posuvného pohybu rotační součásti je mezi funkční těsnicí plochou 214 těsnicí manžety 2 ^a dynamicky těsněnou plochou χ vytvářen těsnicí film, v němž vzniká dynamický nárůst tlaku, který je větší než tlak těsněného média v systému.

Střední část funkční těsnicí plochy 214 je předpětim předpínacího kroužku 22 přitlačována k dynamicky těsněné ploěe X největším tlakem. Přední část vnitřního těsnicího jazýčku

213 je zatížena předpínací silou méně a při začátku pohybu dynamicky těsněné plochy X proti těsnicí manžetě 2 vzniká v této části klínovitý těsnicí film kapaliny, otevřený proti pohybu dynamicky těsněná plochy χ.

S pokračujícím pohybem dynamicky těsněné plochy χ přistupuje k předpínacímu silovému vlivu předpínacího kroužku 22 i vliv zvyšovaného tlaku médiá v kapalinném filmu, který způsobuje rovnoměrné zatížení vnitřního těsnicího jazýčku 213 ze strany předpínacího kroužku 22. ^v těsnicím filmu mezi dynamicky těsněnou plochou χ a funkční těsnicí plochou 214 vzniká dynamický tlakový profil s tlakovým maximem asi v jedné třetině délky funkční těsnicí plochy 214 od čelní plochy 211 těsnicí manžety 2·

Výslednice tlakových sil působí vzhůru, což způsobuje nadzvedávání přední části vnitřního těsnicího jazýčku 213 a udržování kllnovitého těsnicího filmu otevřeného proti pohybu dynamicky těsněné plochy χ. Prosáklé těsněné médium se shormažáuje ve shromažáovacím prostoru χ a při zpětném pohybu dynamicky těsněné plochy X ulehčuje vznik těsnicího filmu a tim kapálinného tření, které má velký význam pro životnost těsnicího uzlu.

Těsnicí manžetu podle vynálezu je možné použít pro těsnění přímočarého posuvného pohybu jak v čerpadlářské technice, tak ve vzduchotechnice nebo k těsnění hydraulických servoválců.

Claims (5)

1. Těsnicí manžeta sestávající z těsnicího kroužku a předpínacího kroužku uloženém v kapsovitém vybrání těsnicího kroužku, přičemž těsnicí kroužek tvoři vnitřní těsnicí jazýček a vnější těsnicí jazýček, vyznačující se tím, že vnitřní těsnicí jazýček (213) je opatřen funkční těsnicí plochou (214), která je v zadní části odkloněna ve výběhovou plochu (215) pod úhlem (elfe),jehož velikost se pohybuje v rozmezí hodnot 3 až 60°.

2. Těsnicí manžeta podle bodu 1, vyznačující se tím, že čelní plocha (211) vnitřního těsnicího jazýčku (213) je zkosena pod úhlem (gama), jehož velikost se pohybuje v rozmezí hodnot í 20° vzhledem ke kolmici k funkční těsnicí ploše (2,4).

3. Těsnicí manžeta podle bodu 1 nebo 2,vyznačující se tím, že výběhová plocha (215) je lomená, přičemž úhel (alfa), jehož hodnoty se pohybují v rozmezí hodnot 3 až 20°, se mění na úhel (beta), jehož velikost se pohybuje v rozmezí hodnot 15 až 60°.

4. Těsnicí manžeta podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že vnější těsnicí jazýček (212) je opatřen na obvodu nákružkem (216).

5. Těsnicí manžeta podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že vnější těsnicí jazýček (212) je tvarově shodný s vnitřním těsnicím jazýčkem (2,3).