CS247413B1 - Zařízení k těsnění dvou součástí - Google Patents

Abstract

Zařízení k těsnění dvou součástí v zatěsněném stavu vzájemně se nepohybujících s těsnícím prvkem tvořeným hadicí, do jejíž dutiny je v celé její délce vložena výplňová šňůra a vylistuje do ní přívod tlakového uzavíracího média, přičemž těsnicí prvek je uložen v jedné ze součástí v částečně otevřené kruhové drážce, z níž po vpuštění tlakového uzavíracího média do dutiny hadice rozevřenou částí drážky vystupuje stěna hadice, vyplňuje spáru mezi součástmi a doléhá na druhou součást, čímž zajíštuje utěsnění.

Description

Vynález se týká zařízení k těsnění dvou součástí v zatěsněném stavu vzájemně nepohyblivých, mezi nimiž je nutná úzká funkční spára, umožňující v odtěsněném stavu jejich vzájemně nezávislý pohyb, po jehož vykonání je nutné mnohonásobné krátkodobé i dlouhodobé utěsnění spáry s těsnicím prvkem, tvořeným kruhovou hadicí, jejíž dutina je napojena na zdroj tlakového uzavíracího média a je v celé své délce vyplněna šňůrou, jejíž průměr je o málo menší než vnitřní průměr dutiny hadice. Těsnicí prvek je uložen v kruhové, částečně otevřené drážce v jedné ze součástí.

Známé, pro tyto účely dosud používané nadouvací těsnění, tvo, ?.né pouze speciální hadicí, uloženou volně v částečně otevřené kruhové drážce s dutinou napojenou na zdroj tlakově laděného média, má řadu nevýhod a pro některé provozní podmínky je nespolehlivé. Nespolehlivost vyplývá z toho, že při propojení vnitřního prostoru hadice s atmosférou nebo s prostorem s regulovaným tlakem, dochází při přiblížení těsněných součásti a průtoku těsněného média úzkou spárou k nekontrolovatelným změnám tlakového rozdílu mezi tlaky vně a uvnitř hadice.

Tlakový rozdíl má za následek, že při velkém přetlaku uvnitř hadice dojde k jejímu nadměrnému vydutí a po přiblížení k protisoučásti dochází k otěru těsnicí hadice, eventuálně k jejímu vtažení do spáry mezi pohybující se součásti, což má za následek znemožnění dalšího pohybu, případně poškození těsnění. Stejné důsledky má i nedostatečný tlak uvnitř hadice. Hadice je potom vnějším přetlakem v drážce deformována natolik, že její tvar je již nestabilní a vlivem vířivého proudění média spárou a střídáním tlaků na zdeformovaném povrchu může dojíc. k jejímu částečnému místnímu vystoupení z drážky se stejnými následky jako při vysokém tlaku uvnitř hadice. ·

Nafukovací těsnicí zařízení podle US pat. 42 27 702 řeší uvedené nevýhody za cenu slošitějšího provedení. Těsnicí prvek je dvoukomorový, obdélníkového průřezu. Má nafukovací ' elastickou spodní část, přilehlou ke spodní části drážky a odpovídající druhou část, která je posouvána v drážce nafouknutím spodní komory přes těsněnou spáru na protiplochu. Vzhledem k tomu, že těsněni je vloženo do obdélníkové mírně klínovité drážky, je nutné jeho uchycení k základnímu materiálu. Uchycení zprostředkovává vložka se závitovými otvory, umístěná ve spodní dutině nadouvané části. Pomocí upínacích šroubů, které jsou zašroubovány do závitových otvorů ve vložce, je těsnění připevněno k základnímu materiálu těsněné součásti.

Druhá plunžrovitá část těsnění zprostředkovává vlastní těsnicí účinek na protiplochu od spodní nadouvané části. Vlastní těsnicí prvek má obdélníkový, dvoukomorový tvar s nezbytným uchycením v drážce pomocí šroubů, procházejících do spodní nadouvací komory. Otvory pro upevňovací šrouby mohou být zdrojem úniků těsnicího i těsněného média.

Podstatou nafukovacího těsnicího zařízení je, že průřez drážky a těsnicího prvku je obdélníkový a těsnicí prvek je držen v drážce upínacími šrouby. Těsnicího účinku se dosahuje nadouváním spodní nadouvací části po vpuštění tlakového uzavíracího média' do jejího vnitřního prostoru. Nadouváním spodní nadouvací části je horní plunžrová část tlačena na protiplochu přes těsněnou spáru a zprostředkovává vlastní utěsnění.

Průchodové těsnění k dočasnému utěsnění tlaku podle NSR DOS 29 31 779 je těsnící systém, sloužící k dočasnému utěsnění spáry mezi hřídelem a jeho obepínající součástí. Těsnění je tvořeno pryžovým těsnicím kroužkem s průřezem ve tvaru rovnoramenného trojúhelníka. Kroužek je uložen v drážce odpovídajícího trojúhelníkového průřezu. Boční stěny kroužku jsou ve styku s drážkou. Zploštělý vrchol delších stran těsnícího kroužku vytváří dočasný těsnicí dotyk. Přivedením tlakového uzavíracího média na základnu trojhranného kroužku dojde k jeho posunu v drážce a k natlačení zploštělého vrcholu přes provozní spáru na hřídel. Toto těsnění je vhodné pro určité tlakové poměry, dá se říci vyšší tlaky.

U nízkých tlaků a dlouhé době zatěsněni je nebezpečí nevrácení těsnicího kroužku do odtěsněného stavu a při pohybu protisoučásti vzniká možnost jeho zničení.

Další nevýhodou je možnost proniknutí těsněného média při odtěsňování do ovládacího okruhu tlakového uzavíracího média těsnicího kroužku. Trojúhelníková drážka musí být dělená a ve spoji je nutné těsnění. Podstatou průchodového těsnění k dočasnému utěsnění tlaku je, že průřez drážky a těsnicího prvku je trojúhelníkový a těsnicí uzavírací médium se vpouští přímg do upínací drážky v těsněné součásti, což může zapříčinit v odtěsněném stavu proniknutí těsnicího média do ovládacího okruhu. Těsnicího účinku se dosahuje částečným vytlačením (přetvořením”) trojúhelníkového těsnicího kroužku, resp. jeho vrcholu z drážky a natlačením vrcholu na protisoučást. Nutnost přetváření profilu kroužku způsobuje, že pro dosažení těsnicího účinku je nutný vyšší tlak uzavíracího média.

Nevýhody uváděných těsnicích systémů jsou odstraňovány zařízením podle vynálezu, jehož podstatou je, že má průřez drážky i těsnicího prvku kruhový a těsnicí prvek je držen v drážce přímo obepínajícím povrchem drážky a nepřímo výplňovou šňůrou. Těsnicího účinku se dosahuje po vpuštění tlakového uzavíracího média do vnitřního prostoru hadice. Tlakové uzavírací médium proniká do dutiny hadice, způsobuje její natlačení na stěny drážky a rozpínání pláště přes otevřenou Část drážky a těsněnou spáru na protisoučást, čímž dojde k utěsnění. Těsnicího účinku se tedy dosahuje přímo pláštěm nadouvaného prvku.

Vlastní místní deformace pláště jsou malé, což umožňuje, že nadouvací tlak může být nízký a je v podstatě závislý pouze na pružnosti pláště·hadice. Po vypuštění tlakového uzavíracího média dojde vlastní pružnosti hadice a působením tlaku těsněného média na vnější povrch hadice k jejímu stažení do původního tvaru, ale jen na tvar, který určuje výplňová šňůra a obepínající drážka. Jakékoliv tlakové změny na povrchu pláště hadice nezpůsobí její další deformace, nebot výplňová šňůra v dutině hadice a obepínající povrch drážky zabraňují dalšímu stlačování pláště a jeho případnému borcení. Vložením výplňové šňůry do dutiny hadice tedy zcela odpadá nutnost vpouštění laděného tlaku do jejího prostoru po odtěsněňí za účelem udržení jejího kruhového tvaru. Tuto funkci nyní přebírá výplňová šňůra a uvnitř hadice může být tlak atmosférický nebo jiný podle použití těsnicího zařízení, umožňující stažení hadice do odtěsněného stavu.

Kruhový tvar drážky, její částečné rozevření, výplňová šňůra a podmínky vzájemného poměru šířky rozevření a průměru výplňové šňůry zajištují, že při náhlé změně tlaku těsněného média, proudícího úzkou spárou po odtěsnění, případně působením jiných vlivů na plášt hadice, nedojde k vytažení těsnicího prvku z upínací drážky nebo ke zborcení pláště hadice. K uchycení těsnicího prvku není tedy zapotřebí žádných dalších pomocných součástí.

Tlakový okruh uzavíracího média je uzavřený, neporušený žádnými připojovacími součástmi. Uzavírací médium nemůže tedy z tohoto důvodu unikat do těsněného prostředí a naopak při odtěsnění těsněné médium do tlakového zatěsňovacího okruhu. Vyplněním dutiny hadice kruhovou šňůrou se dosáhne také minimálního pracovního objemu tlakového uzavíracího média, nebot stlačení hadice v odtěsněném stavu je minimální, jen bezpodmínečně nutné pro zajištění spáry.

Tato malá objemová změna je výhodná zejména při použití posilovacího zařízení k získání vysokého uzavíracího tlaku.

Zařízení k těsnění dvou součástí je zobrazeno na připojeném výkrese, kde na obr. 1 je znázorněno, v odtěsněném stavu, obr. 2 znázorňuje stav po vpuštěni tlakového uzavíracího média do dutiny hadice - zatěsněný stav.

Na obr. 1 je znázorněno v odtěsněném stavu zařízení k těsnění dvou součástí 3_; A· Těsnicí prvek je tvořen hadicí 2, která je vyplněna v celé své těsnicí délce šňůrou 2, jejíž průměr je o málo menší než vnitřní průměr hadice 2· Těsnicí prvek je uložen s mírným stlačením obepínajícího povrchu £ v částečně otevřené kruhové drážce 6. Šířka otevření 7_ drážky 6 je menší, než součet průměru šňůry 2 ^a dvojnásobku tlouštky stěny hadice 2· Tyto podmínky zajištují, že těsnicí prvek nemůže v odtěsněném stavu vlivem dynamických či sacích účinků proudění uniknout z drážky 6 a hadice 1 si i při vnějším přetlaku udržuje potřebný stabilní tvar. Těsnicí prvek - hadice 2 a šňůra 2 - je umístěn v součásti £ tak, že vnější povrchový průměr hadice 2 je ^v rovině s vnějším obrysem 9 součásti 2· Obrysová křivka otevření 7 drážky má tvar takový, že z kruhového průměru 6 přechází poloměrem 10 na krátkou rovinnou Sást 21 a poloměrem 12 se napojuje na plochu 9. Úniku těsněného média z drážky přívodním otvorem 12 v odtěsněném stavu je zabráněno jednak uchycením konce vývodu 2 ^v těsněné součásti a také tím, že těsnicí prvek je v místě otvoru 12 natlačen tlakem média na spodní část drážky 6.

Na obr. 2 je znázorněno zařízení k těsnění dvou součástí podle obr. 1 ve funkci. Vpuštěním tlakového uzavíracího média otvorem jí přívodem 2 do vnitřního prostoru hadice 2 dojde k vybbulení stěny hadice 2 přes otevření 7 drážky 6.. a přitlačeni hadice 2 přes spáru 13 na součást 3. Odtěsnění proběhne po vypuštění tlakového uzavíracího média otvorem 2· Hadice 2 se stáhne do tvaru podle obr. 1 vlastní pružností, případně působením tlaku těsněného média na její vnějžl povrch.

Rozsah použití těsnicího zařízení k těsnění dvou součástí podle obr. 1 co do velikosti těsněných jednostranných tlaků určuje velikost těsnicího prvku, tvrdost pryže hadice 2» tloušťku stěny hadice 2» šířku otevření 2 ^a šířku spáry 13 mezi těsněnými součástmi. Těsnicí zařízení je vhodné k dokonalému oboustrannému těsnění nižších tlaků a úzkých spár. Použití za vyšších tlaků a nedostatečná tvrdost hadice může vyvolat v zatěsněném stavu zborcení vyboulené části stěny hadice a její natlačení do těsněné spáry. Po vypuštění tlakového média nedojde potom k odtěsnění (stažení hadice), nastane samotěsnicí stav. Při vzájemném pohybu součástí ve směru samotěsnicího účinku může potom dojít k poškození pláště hadice 2.

Claims (1)

1. Zařízeni k těsnění dvou součástí v zatěsněném stavu vzájemně se nepohybujících s těsnicím prvkem tvořeným kruhovou hadicí, jejiž dutina je napojena na zdroj tlakového uzavíracího média a je vyplněna v celé své délce šňůrou o průměru nepatrně menším než je průměr dutiny hadice a uloženým v částečně otevřené drážce, vytvořené ve styčné ploše jedné ze součástí, vyznačující se tím, že průřez drážky (6) je kruhový o průměru poněkud menším než je vnější povrchový průměr hadice (1).