CZ200996A3

CZ200996A3 - Plošné, z vnejší strany oboustranne obložené, hrebenové tesnení prírubových spoju

Info

Publication number: CZ200996A3
Application number: CZ20090096A
Authority: CZ
Inventors: Krejcí@Miroslav
Original assignee: Mico, Spol. S R.O.
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2009-02-18
Publication date: 2010-08-25
Also published as: CZ306510B6

Abstract

Plošné, z vnejší strany oboustranne obložené hrebenové tesnení pro utesnování rozebíratelných prírubových spoju, príkladne prírubových spoju potrubí, armatur, tlakových nádob a podobne, jehož profil je vytvoren na vnejších plochách prstencovými drážkami ve tvaru písmene V a tesnení sestává ze dvou prstencových plochých cástí, z nichž alespon jedna je opatrena prstencovým ozubem a souvislým prstencovým vybráním.

Description

Oblast techniky:

Vynález se týká plošného z vnější strany oboustranně obloženého hřebenového těsnění pro utěsňování rozebíratelných přírubových spojů, například přírubových spojů potrubí, armatur, tlakových nádob a podobně, přičemž profil hřebenového těsném je vytvořen drážkami ve tvaru písmene V o úhlu rozevření 90°.

Dosavadní stav techniky:

Známá hřebenová těsnění pro rozebíratelně uspořádané přírubové spoje, armatury, tlakové nádoby a podobně, mají zpravidla tvar kroužku, respektive mezikruží, jehož průřez bývá různě tvarován a to obvykle v závislosti na materiálu, který je pro utěsnění předmětného ‘ t přírubového spoje použit. Příruby jsou obvykle vzájemně spojeny šrouby, čímž je dosaženo rozebíratelného spojení. Rozebíratelnost spojení je výhodná zejména při provádění jejich oprav, rekonstrukcí a podobně.

Jsou známa plošná hřebenová těsnění, která jsou vyrobena z měkké legované nebo austenitické oceli. Nejčastěji je hřebenové těsnění oboustranně obloženo těsnící deskou nebo folií z expandovaného grafitu, expandovaného teflonu, thermoculitu, slídy, hliníku, niklu, stříbra a podobně. Volba určitého materiálu použitého na těsnící desku nebo těsnící folii je ovlivněna zejména chemicko-týzikálními vlastnostmi media, které je dopravováno potrubním systémem nebo, které se nachází v utěsněné tlakové nádobě.

Plošná přírubová těsnění jsou zpravidla prstencového tvaru a jsou na styčných těsnících plochách opatřena soustřednými drážkami. Je známé provedení drážek ve tvaru písmene V o úhlu rozevřeni 90°, roztečí 1,5 mm a o hloubce 0,75 mm. Předmětné drážky ve tvaru písmene

-2V v součinnosti s těsnicím obložením při stlačování mezi těsnícími přítlačnými plochami přírub způsobují přeformování těsnícího obložení. Tímto přeformováním těsnícího obložení dochází ke zvýšení těsnícího efektu přírubového spoje. Dosažení co nej účinnějšího těsnícího efektu s co nejdelší provozní spolehlivostí utěsněného přírubového spoje je ovlivněno nejen chemickými vlastnostmi media vedeného potrubím, ale též jeho teplotou a tlakem. Náročnost na zmíněný těsnící efekt se ještě zvyšuje v případě, že tlak nebo teplota, případně obě tyto fyzikální hodnoty, v průběhu provozu zařízení, v relativně velkém rozsahu kolísají. Předmětný těsnící efekt přírubového spoje je též ovlivněn měrným tlakem vyvozovaným šrouby, kterými jsou patřičně konstrukčně a tvarově dimenzované příruby potrubí, případně tlakové nádoby, vzájemně spojeny a staženy.

Je známo hřebenové těsnění oboustranně obložené folií z expandovaného grafitu, které má velmi dobré těsnící vlastnosti a to i za vysokých měrných tlaků a vysokých teplot v potrubním systému dopravovaného média,. Při stlačování hřebenového těsnění mezi těsnícími plochami přírub se folie z expandovaného grafitu přeformovává do jeho drážek. Stlačování je žádoucí zabezpečit při montáži tak, aby se mezi vrcholy drážek vytvořenými na styčné ploše hřebenového těsnění a těsnící přítlačnou plochou příruby nacházela souvislá vrstva expandovaného grafitu. Pokud by došlo v důsledku montážních prací, či při provozním namáhání přírubového spoje, k bezprostřednímu kontaktu vrcholů drážek styčných ploch hřebenového těsnění s těsnící přítlačnou plochou příruby, pak dochází k prořezáni folie z expandovaného grafitu a k porušeni těsnícího principu vedlejšího těsnícího toku, jenž byl vytvořen uzavřením expandovaného grafitu v drážkách hřebenového těsnění. Prořezáním folie dochází k znehodnocení těsnícího efektu přírubového spoje a je nezbytné provést opravu. Navíc v takovém případě často dochází i k otlakům na těsnících plochách přírub, což zvyšuje nároky na provedení opravy.

Výše uvedený nedostatek, jenž je vyvolán dosednutím, respektive bezprostředním kontaktem, hřebenového těsnění s těsnicími plochami přírub, se významně omezuje tím, že hřebenové těsnění opatřené drážkami ve tvaru písmene V a o úhlu rozevření 90° je mezi jednotlivými drážkami opatřeno můstky o Šířce 0,25 mm až 0,4 mm. Justace těsnící folie k hřebenovému těsnění, jako i zlepšení podmínek pro provádění montážních a opravárenských prací, usnadňuje přilepení této folie k hřebenovému těsněni. Je výhodné použití takového druhu lepidla, jehož pevnostní adheze je ovlivnitelná již nižšími teplotami.

Přírubové spoje jsou v některých případech aplikovány v potrubních systémech, které se vyznačují značným až mimořádným mechanickým i teplotním namáháním. V těchto případech, obzvláště u přírubových spojů větších průměrů, ovlivňují těsnící efekt, životnost a spolehlivost těsnění spoje, stupeň dosažitelné plošné rovnoběžnosti styčných spojovaných i ploch přírub a co nejvyšší omezení plošné deformace těchto spojovaných ploch. Nerovnoběžnost styčných spojovacích ploch přírub, i jejich eventuelní plošné deformace a nerovnosti, zvyšují náročnost montážních prací a negativně ovlivňují parametry těsnícího účinku, obzvláště, je-li k utěsnění spoje použito prstencových hřebenových oboustranně obložených těsnění.

Úkolem předloženého technického řešení podle vynálezu je dosáhnout zlepšení dosavadního stavu a optimalizovat podmínky pro vytvoření dlouhodobě provozně spolehlivého těsnícího efektu u přírubových spojů, včetně snížení negativního vlivu nerovnoběžnosti a deformací spojovaných ploch přírub a to i s využitím know how při provádění montážních a servisních prací.

-4Podstata řešeni podle vynálezu:

Podstata technického řešení spočívá v tom, že plošné hřebenové těsnění sestává ze dvou prstencových plochých částí, jež jsou na vnitřním průměru ohnuty a po jejich pevném spojení vytvářející úkos a na vnějším obvodu je nejméně jedna z těchto prstencových plochých částí opatřena svislým ozubem suvně překrývajícím hranu vnějšího obvodu druhé protilehlé prstencové ploché části a nejméně jedna z prstencových plochých částí je opatřena souvislým prstencovým vybráním vytvářejícím po jejich spojení na vnitřním průměru mezi prstencovými plochými částmi uzavíratelnou komoru ve tvaru souvislého prstence.

Je výhodné, aby pevné spojem obou prstencových plochých částí na vnitřním průměru bylo provedeno pevným lemovým spojem, například svárem, nebo spojem rozebíratelným, příkladně zámkovým zálisem.

Dále je výhodné, že uzavíratelná komora prstencového tvaru je čtvercového nebo obdélníkového průřezu.

Je též výhodné, že nejméně jedna z obou prstencových plochých částí je při působení axiálního svíracího účinku plošně tvarově flexibilní.

Výhodou technického řešení je též, že prstencová uzavíratelná komora je opatřena souvislou pružící vložkou vytvořenou z expandovaného grafitu.

Přehled vyobrazeni:

Příkladné provedení vynálezu je znázorněno na výkresech, na kterých představuje:

Obr. 1 částečný příčný osový řez přírubami spojujícími potrubí s plošným hřebenovým podélně děleným těsněním opatřeným pružnou vložkou, přičemž plošné hřebenové těsnění je oboustranně obloženo těsnící folií a vše je prstencového tvaru, obr. 2 příčný řez plošným hřebenovým podélně děleným těsněním s vyznačením diference stlačitelnosti mezi plochami

-5prstencových částí plošného těsnění v důsledku působení axiálního sevření spojovaných přírub, obr. 3 částečný příčný osový řez přírubami spojujícími potrubí s plošným hřebenovým podélně děleným těsněním jako v obr. 1, avšak s tím rozdílem, že je znázorněno nastavení těsnících elementů po sevření styčnými plochami spojovaných přírub, obr. 4 částečný příčný řez, ve zvětšeném měřítku detail A v obr. 1, znázorňující spojení prstencových plochých částí na jejich vnitřním průměru zámkovým zálisem a obr. 5 částečný příčný řez jako v obr. 4 s tím rozdílem, že je znázorněno spojení na vnitřním průměru svárem.

Příklad provedení vynálezu:

Horní příruba l_(obr. 1) ukončující neznázoměné potrubí je opatřena otvory 2 určenými pro neznázoměné spojovací šrouby. Rovněž spodní příruba 3 ukončující napojované neznázoměné potrubí je opatřena otvory 4 pro zmíněné neznázoměné spojovací šrouby. Tělesné uspořádaní a provedení tohoto přírubového spoje je všeobecně známé. Do prostoru mezi styčné plochy přírub 1, 3 je vloženo plošné prstencové hřebenové těsnění 5· Hřebenové těsnění 5 je z obou stran obloženo těsnící folií, nebo těsnící deskou ¢, 7 rovněž prstencového tvaru, jehož vnější i vnitřní průměr je s výhodou relativně shodný s vnitřním a vnějším průměrem prstencového hřebenového těsnění 3· Prstencové hřebenové těsnění 5 je vytvořeno ze dvou prstencových plochých částí 5a, 5b a jejich vnitřní průměr je ukončen ohybem 5^ Prstencové ploché částí 5a, 5b jsou s výhodou plošně zrcadlově tvarovány s výjimkou jejich ukončení na vnějším obvodě. Jedna z prstencových plochých částí, např. část 5& je na vnějším obvodě opatřena svislým ozubem Sj, který suvně překrývá vnější obvod druhé protilehle uspořádané části 5b. Vnější plocha prstencové ploché části Saje opatřena

-6soustřednými drážkami 8a a vnější plocha protilehlé prstencové ploché části je opatřena soustřednými drážkami 8b. Nejméně jedna z prstencových plochých částí, např. 5a, je na vnitřní ploše opatřena vybráním, které po sestavení obou prstencových plochých částí $a, vytvoří uzavíratelnou komoru (obr. 2) obdélníkového nebo čtvercového tvaru. Uzavíratelná komora 5j v důsledku ohybu 5i a pevného spojení svárem 5¾ (obr. 5), nebo zámkovým zálisem 5_Sh (obr. 4), na vnitřním průměru předmětných prstencových plochých částí 5a, 5b je ve směru k vnitřnímu průměru ukončena prostorem ^trojúhelníkového tvaru..

Pri kompletaci prstencového hřebenového těsnění 5 (obr. 1) je technologicky vhodné před vytvořením pevného, zejména nerozebíratelného, spojení prstencových plochých částí 5a, 5bj na jejich vnitřním průměru, aby do prostoru uzavíratelné komory 5j byla vložena prstencová pružící vložka 20 z expandovaného grafitu. Tloušťka pružící vložky 20, obdélníkového nebo čtvercového průřezu, je konstrukčně vymezena v závislosti na průměru utěsňovaného přírubového spoje, provozním tlaku a teplotě v potrubí’ dopravovaném mediu, optimálním axiálním sevření spojovaných přírub ve směru šipek Pí a a též s ohledem na využití nastavitelného předpětí graficky znázorněnou hodnotou W (obr. 2).

Plošná flexibilita, respektive schopnost plošné pružnosti prstencových plochých částí £a> 5b v součinnosti s vlastností pružné elasticity materiálu - expandovaného grafitu - použitého pro pružící vložku 20 (obr. 1) umožňuje, aby v případech přiměřených deformací, nebo přiměřené nerovnoběžnosti styčných ploch spojovaných přírub 1, 2 jsou v součinnosti s know how respektovaným při montáži přírubových spojů a s využitím podstaty technického řešení podle vynálezu, bylo dosaženo relativně dokonalého těsnícího účinku s dlouhou dobou životnosti.

-7Patentové nároky

Claims

Patentové nároky

1 Plošné, z vnější strany oboustranně obložené hřebenové těsnění pro utěsňování rozebíratelných přírubových spojů, příkladně přírubových spojů potrubí, armatur, tlakových nádob a podobně, přičemž profil hřebenového těsnění je vytvořen na vnějších plochách prstencovými drážkami ve tvaru písmene V, vyznačující se tím, že plošné hřebenové těsnění / 5 / sestává ze dvou prstencových plochých částí / 5a, 5b /, jež jsou na vnitřním průměru ohnuty, jež po pevném spojení vytvářející úkos / 51 / a na vnějším obvodu je nejméně jedna z těchto prstencových plochých částí / 5a / opatřena svislým ozubem / 5? / suvně překrývajícím hranu vnějšího obvodu druhé protilehlé prstencové ploché části / 5b /, přičemž nejméně jedna z prstencových plochých částí je opatřena souvislým prstencovým vybráním, vytvářející po jejich spojení na vnitřním průměru uzavíratelnou komoru / 5₃ / ve tvaru souvislého prstence.

’ 1
2. Plošné prstencové těsnění podle bodu 1, vyznačující se tím, že pevné spojení obou prstencových plochých částí / 5a, 5b l na vnitřním průměru je provedeno pevným lemovým spojem , např. svárem! 5 g_a /, nebo spojem rozebíratelným, např. zámkovitým zálisem /55b/.
3. Plošné prstencové těsnění podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že uzavíratelná komora / 5₃ / prstencového tvaruje čtvercového nebo obdélníkového průřezu.
4. Plošné prstencové těsnění podle bodu I, vyznačující se tím, že nejméně jedna z obou prstencových plochých částí / 5a, 5b / je při působení axiálního svíracího účinku plošné pružně flexibilní.
5. Plošné prstencové těsnění podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že prstencová uzavíratelná komora / / je opatřena souvislou prstencovou pružící vložkou / 20 / vytvořenou z expandovaného grafitu.