CS243987B1

CS243987B1 - Packing with wedge-shaped sealing rings for advance motion

Info

Publication number: CS243987B1
Application number: CS8310108A
Authority: CS
Inventors: Emil Kral; Martin Hampel
Original assignee: Emil Kral; Martin Hampel
Priority date: 1983-12-29
Filing date: 1983-12-29
Publication date: 1986-07-17
Also published as: CS1010883A1

Abstract

Ucpávka s klínovýni těsnicími kroužky je určena zejména pro těsnění plunžrů a pístních tyči a sestává z těsnicího kroužku z plastů nebo jiných glastickoelastických hmot, na jehož kuželovou plochu doléhá přítlačný kroužek a pružného elementu umístěného mezi přítlačný kroužek a vodicí pouzdro, přičemž kuželová plocha těsnicího i přítlačného kroužku směřuje svým vrcholem do tlakového prostoru. Celní plocha těsnicího kroužku je těsně umístěna k opěrnému kroužku a je kolmá k ose posuvné části.Seal with wedge sealing rings it is mainly intended for sealing plungers and piston rods and consists of a sealing ring made of plastic or other glastic-elastic mass on whose conical surface press ring and flexible element located between the thrust ring and a guide sleeve with a taper the surface of the sealing and pressing rings it points to its pressure space with its apex. The sealing ring face is tightly positioned against the support ring and is perpendicular to the axis of the sliding part.

Description

(54)(54)

Ucpávka s klínovými těsnicími kroužky pro posuvný pohybSeal with wedge seals for sliding movement

Ucpávka s klínovýni těsnicími kroužky je určena zejména pro těsnění plunžrů a pístních tyči a sestává z těsnicího kroužku z plastů nebo jiných glastickoelastických hmot, na jehož kuželovou plochu doléhá přítlačný kroužek a pružného elementu umístěného mezi přítlačný kroužek a vodicí pouzdro, přičemž kuželová plocha těsnicího i přítlačného kroužku směřuje svým vrcholem do tlakového prostoru. Celní plocha těsnicího kroužku je těsně umístěna k opěrnému kroužku a je kolmá k ose posuvné části.The wedge seal is designed especially for sealing plungers and piston rods and consists of a sealing ring of plastics or other glastic-elastic materials, on whose conical surface a thrust ring rests and a resilient element positioned between the thrust ring and the guide bush, the ring points with its top into the pressure space. The front face of the sealing ring is tightly positioned to the support ring and is perpendicular to the axis of the slider.

245 987245 987

I (51) Int ClAI (51) Int ClA

P 16 J 15/56P 16 J 15/56

8 7 2 6 1 58 7 2 6 1 4

- 1 243 987- 1 243 987

Vynález se týká ucpávky a klínovými těsnícími kroužky pre posuvný pohyb |U níž so řeší tvar a uložení těsnicího kroužku v ucpávce·BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gland packing and a wedge seal for sliding movement.

Plunžry noho pístní tyče se utěsňují převážně manžetovými ucpávkami· Těsnicí manžety mají různý tvar a jsou vyrobeny převážně z pryží, které jsou elastické a vyvozují sami potřebné předpětí v těsnicí ploše· Pokud se použijí na manžety pláštickoelastické materiály_fjako například plněný polytetrafluoretylénjdociluje se potřebné předpětí kovovou pružinou nebo jiným pružným elementem· Méně časté jsou ucpávky s těsnícími kroužky z polytetrafluoretylénu lichoběžníkového tvaru, které na sobe dosedají kuželovými plochami, vytvořenými na obou čelech kroužků· Těsnící kroužky jsou přitlačovány k těpníeím plochám přírubou a nebo čelní pružinou· Dalším typem jsou plunžrové ucpávky s těsnícím kroužkem z polytetrafluoretylenu přibližně obdélníkového průřezu, který je dotlačován k plunžru pryžovým kroužkěm kruhového nebo jiného průřezu· Ucpávky s pryžovými manžetami nejsou vhodné pro provozní podmínky, při ktorých není zajištěno dostatečné mazání těsnicích ploch,jako například při vysokých tlacích těsněné kapaliny a má-li kapalina malou viskositu noho špatné mazací vlastnosti, ktoré značně snižují životnost ucpávky nebo pro těsnění kapalin, ktoré chemicky narušují použitou pryž· Ucpávky s limhoběžníkovými kroužky z polytetrafluoretylenu nebe z jiné plastlekoelastieké hmoty mají při vyosení plunžru malou těsnost a velké opotřebení vzhledem k vysokému měrnému tlaku v těsnící ploše na straně atmosféry, ktorý zhorěuje mazání těsnicích ploch· U ucpávek s těsnícím kroužkem z polytetrafluoretylenu obdélníkového průřezu přitla čovaným pryžovým kroužkem není rovněž zaručen příznivý průběh kluzného tlaku v těsnící ploše a předpětí vyvozené pryžovým kroužkem rychle klesá s opotřebením těsnícího kroužku, což vodo ke ztrátě těsnosti ucpávky·The piston rod plungers are mainly sealed with cuff seals · The sealing cuffs are of different shape and are made mainly of rubber, which are elastic and self-biasing in the sealing surface · When the sheath-elastic materials _f such as filled with polytetrafluoroethylene are metalized spring or other resilient element · Less frequent are seals with trapezoidal polytetrafluoroethylene sealing rings that fit against each other with conical faces formed on both faces of the rings · Sealing rings are pressed against the sealing surfaces by a flange or face spring · Another type is plunger sealing ring of polytetrafluoroethylene of approximately rectangular cross section, which is pushed against the plunger by rubber rings of circular or other cross section · Seals with rubber collars not suitable for operating conditions where insufficient lubrication of the sealing surfaces is ensured, such as at high pressures of the sealed liquid, and if the liquid has low viscosity but poor lubricating properties which greatly reduce the life of the seal or for sealing liquids that chemically disturb the rubber used Seals with trapezoidal rings made of polytetrafluoroethylene or other plastlecoelastic materials have low tightness and high wear when the plunger is misaligned due to the high specific pressure in the atmospheric sealing surface, which aggravates lubrication of the sealing surfaces. the sliding pressure in the sealing surface is also not guaranteed and the preloading caused by the rubber ring decreases rapidly with the wear of the sealing ring, causing water leakage to clog ky ·

Výšš uvedené nevýhody jsou odstraněny ucpávkou s klínový mi těsnícími kroužky pro posuvný pohyb podle vynálezu, jejíž podstatou je takové provedení, že čelní plocha těsnícího kroužku je těsně umístěna k opěrnému kroužku a jo kolmá k oso posuvné části. Ngc vnějším obvodě těsnicího kroužku jo vytvořena kuželová plocha o menším vrcholovém úhlu než kůže243 987The above-mentioned disadvantages are overcome by a gland packing ring gland according to the present invention, the design being such that the end face of the gasket ring is tightly positioned to the support ring and is perpendicular to the axis of the sliding portion. Ngc the outer circumference of the gasket creates a conical surface with a smaller apex angle than the skin243 987

- 2 lová plocha na čele .těsnícího kroužku a na Části nebo celá vnitřní ploše těsnícího kroužku je vytvořena kuželová plocha s vrcholovým úhlem 4° až 6° sozevřeným ve směru opěrného kroužku· Přítlačný kroužek může být proveden z elastického nebo plastiekeelastiekáhe materiálu o stojné nebe menší tvrdosti než těsnicí kroužek a svou vnější válcovou plochou jo přítlačný kroužek těsně umístěn na vnitřní válcovou plechu tlakového ucpávkového prostoru, přičemž mezi vnější válcovou plochou těsnícího kroužku a stěnou tlakového ucpávkového prostoru jo vytvořena štěrbina a na čelní ploše těsnícího kroužku nebo na opěrném kroužku jsou vytvořeny jedna nebo více drážek, pre spojení štěrbiny s nízkotlakým prostorem sa ucpávkou·- 2 l surface on the face of the sealing ring and on the part or all of the inner surface of the sealing ring is a conical surface with an apex angle of 4 ° to 6 ° open in the direction of the supporting ring · The pressure ring can be made of elastic or plastiekeelastiekáhe hardness than the sealing ring and its outer cylindrical surface is the pressure ring tightly positioned on the inner cylindrical sheet of the pressure seal space, wherein a gap is formed between the outer cylindrical surface of the seal ring and the wall of the pressure seal space and or more grooves to connect the gap to the low-pressure space with gland ·

Konstrukce ucpávky podle vynálezu má malá opotřebení v důsledku dostatečná tuhosti těsnicího kroužku, kterou lze měnit volbou jeho vnějšího průměru·. Opotřebení po záběhů těsnící plochy nevode ke zvyšování netěsnosti pokud so kroužek nezmenší na takovou míru, že přítlačný kroužek dosedne na čelní ploohu opěrného kroužku· Tyto vlastnosti zaručují vysekou životnost ucpávky· Ba rozdíl od těsnicích manžet nezvyšuje vyoseni plunžru, způsobené například opotřebením vodícího pouzdra, netěsnost ucpávky, protože se těsnící kroužek může v radiálním směru vůči tlakovému ucpávkovému prostoru volně pohybovat· Ve srovnání s ucpávkami s pryžovými těsnicími kroužky má ucpávka podle vynálezu nízfcé třecí ztráty a velkou životnost a může pracovat v horších mazacích podmínkách, při vyšších teplotách a v korozivních kapalinách· Vzhledem k ucpávkám s těsnícími kroužky přitládovanými pryžovými kroužky má zejména vyšší životnost, zatížitelnost a teplotní a chemickou odolnost a menší citlivost na vyoseni plunžru nebo pistulce·The seal design according to the invention has low wear due to sufficient sealing ring stiffness which can be changed by selecting its outer diameter. Wear-up after running-in of the sealing surface does not lead to leakage unless the ring is reduced to such an extent that the thrust ring rests against the face of the thrust ring · These properties guarantee a long seal life. Compared to rubber seal rings, the seal according to the invention has low friction losses and a long service life and can operate under worse lubrication conditions, at higher temperatures and in corrosive liquids. · Due to gland packing seals fitted with rubber rings, it has a particularly long service life, load capacity and thermal and chemical resistance and less sensitivity to the plunger or pistol misalignment ·

Ba připojeném výkresu jsou znázorněny tři příklady provedení ucpávky podle vynálezu, kde na obr«l je znázorněna ucpávka v řezu s centrální pružinou, na obr·2 provedení s obvodovými pružinami a na obr«3 je provedení s přítlačným kroužkem z elastického nebo plastickoelastického materiálu·The attached drawing shows three embodiments of a seal according to the invention, in which Fig. 1 shows a seal in cross section with a central spring, Fig. 2 shows an embodiment with circumferential springs and Fig. 3 shows an embodiment with a thrust ring of elastic or plastic-elastic material.

243 987243 987

Ucpávka podle vynálezu může být konstruována jako jednostupnová nebo složená z více stupňů stejné konstrukce. Konstrukční uspořádání obr.l je provedeno tak, že těsnicí kroužek 1, umístěný v tlakovém ucpávkovém prostoru 2, svou vnitřní plochou'dosedá na posuvnou součást 2 a čelní plochou a je těsně přiložen k opěrnému kroužku 2» Na druhé straně těsnícího kroužku 1 je vytvořena kuželová plocha_fna kterou je umístěn přítlačný kroužek 6. Mezi druhou stranu přítlačného kroužku 6 a vodicí pouzdro 8 je umístěn pružný element 2» který je tvořen centrální pružinou a na obr.2 je tvořen obvodovými pružinami. Na vnějším obvodě těsnicího kroužku 1 je vytvořena kuželová plocha o menším nebo stejném vrcholovém úhlu než kuželová plocha na čele těsnicího kroužku 1. Na části vnitřní plochy těsnicího kroužku 1 je vytvořena kuželová plocha s vrcholovým úhlem 4° až 6°, rozevřeným ve směru opěrného kroužku 2· Těsnicí kroužek 1 je dotlačován k těsnicím plochám pružným elementem 2 přes přítlačný kroužek 6. Vytvořením kuželové plochy na vnitřní straně těsnicího kroužku 1 je dosaženo lepších třecích podmínek mezi posuvnou součástí 2· Provedení podle obr.3 je vytvořeno tak, že přítlačný kroužek 6 je z plastickoelastického neb© elastického materiálu a svou vnější válcovou plochou je těsně umístěn na vnitřní válcovou plochu tlakového ucpávkového prostoru 2. Mezi vnější válcovou plochou těsnicího kroužku 1 a stěnou tlakového ucpávkového prostoru 2 je vytvořena štěrbina 10.The gland according to the invention may be constructed as a single stage or composed of several stages of the same construction. The construction of FIG. 1 is such that the sealing ring 1, located in the pressure seal chamber 2, with its inner surface bears against the sliding component 2 and the face and is tightly fitted to the support ring 2. A conical surface _f on which the thrust ring 6 is located. Between the other side of the thrust ring 6 and the guide bushing 8, a resilient element 2 is formed which is formed by a central spring and in FIG. On the outer circumference of the sealing ring 1 is formed a conical surface with a smaller or the same apex angle than the conical surface on the face of the sealing ring 1. On the inner surface of the sealing ring 1 a conical surface is formed with an apex angle of 4 ° to 6 ° 2 · The sealing ring 1 is pressed against the sealing surfaces by the elastic element 2 over the thrust ring 6. By creating a conical surface on the inside of the sealing ring 1, better friction conditions are achieved between the sliding part 2. It is made of plastic-elastic or elastic material and its outer cylindrical surface is tightly placed on the inner cylindrical surface of the pressure seal chamber 2. A gap 10 is formed between the outer cylindrical surface of the sealing ring 1 and the wall of the pressure seal space 2.

Na čelní straně těsnícího kroužku 1 jsou vytvořeny drážky 2· Těsnící kroužek 1 je dotlačován na stěnu opěrného kroužku 2 a posuvnou součást 2 přítlačným kroužkem 6 a pružným elementem 2· Přítlačný kroužek 6 svým vnějším obvodem utěsňuje tlakový ucpávkový prostor 2. Štěrbina 10 je drážkami 2 spojena s nízkotlakým prostorem £. Výhodou provedení je menší opotřebení těsnicího kroužku 1, což je důsledek tlakového odlehčení válcové části těsnicího kroužku 1, a menší průměr ucpávky. Nevýhodou je větší citlivost ucpávky na vyosení posuvné součástky 2 ^a požadavek větší přesnosti kuželových ploch, které musí vytvořit těsný spoj.The seal ring 1 is pressed against the wall of the support ring 2 and the sliding part 2 by the pressure ring 6 and the elastic element 2. connected to the low-pressure space £. The advantage of the embodiment is less wear of the sealing ring 1 as a result of the pressure relief of the cylindrical portion of the sealing ring 1 and a smaller seal diameter. The disadvantage is that the seal is more sensitive to the misalignment of the sliding part 2 ^{and the} requirement for greater accuracy of the conical surfaces, which must form a tight joint.

- 4 PŘEDMĚT VYEÁ1EZU- 4 SCOPE

Claims

SCOPE 243 987

1 · Packing β wedge sealing rings for sliding funnel consisting of a sealing ring, of plastics or other plastiocoelastic materials, on whose conical surface a thrust ring bears and a resilient element located between the thrust ring and the guide bush, the conical surface of both the sealing ring and thrust ring A pressure chamber rim, characterized in that the face of the sealing ring (1) is positioned tightly to the support ring (5) and is perpendicular to the axis of the sliding part (3).

Seal according to claim 1, characterized in that a conical surface having a smaller apex angle than the conical surface at the face of the sealing ring (1) and part or all of the inner surface of the sealing ring (1) is formed on the outer periphery of the sealing ring (1). a conical surface with an apex angle of 4 ° to 6 ° open in the direction of the support ring (5).

Seal according to claim 1, characterized in that the pressure ring (6) is made of an elastic or plastic-elastic material of the same or less hardness than the sealing ring (1) and its outer cylindrical surface is tightly placed on the miter a cylindrical surface of the pressure seal space (2), wherein a gap (10) is formed between the outer cylindrical surface of the sealing ring (1) and the wall of the pressure seal space (2) and on the face of the seal ring (1) or on the support ring (5) one or more grooves (9) formed to connect the slot (10) to the low-pressure space (4) behind the seal;

X drawing

243 987

3 8 7 2 6 1 6