CZ280498A3 - Pětikroužková těsnící ucpávková souprava - Google Patents

Pětikroužková těsnící ucpávková souprava Download PDF

Info

Publication number
CZ280498A3
CZ280498A3 CZ982804A CZ280498A CZ280498A3 CZ 280498 A3 CZ280498 A3 CZ 280498A3 CZ 982804 A CZ982804 A CZ 982804A CZ 280498 A CZ280498 A CZ 280498A CZ 280498 A3 CZ280498 A3 CZ 280498A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
preformed
ring
rings
seal
gasket
Prior art date
Application number
CZ982804A
Other languages
English (en)
Inventor
Albert L. Harrelson Iii
Original Assignee
Garlock, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Garlock, Inc. filed Critical Garlock, Inc.
Publication of CZ280498A3 publication Critical patent/CZ280498A3/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/18Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings
    • F16J15/20Packing materials therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/18Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings
    • F16J15/188Split assemblies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S277/00Seal for a joint or juncture

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Description

(57) Anotace:
Kompaktní pětikroužková těsnící ucpávková souprava obsahuje opletené koncové grafitové kroužky /64, 66/ o velké hustotě, případně s kovovými vložkami. Tyto kroužky byly vylisovány tak, aby měly zkosené lícní povrchy /70, 72/. Mezi nimi jsou uloženy tři grafitové předtvarované kroužky /58/ o nízké hustotě se zkosenými lícními povrchy. Lícní povrchy předtvarovaných kroužků svírají s podélnou osou /140/ těsnící soupravy jiné úhly, než jim přilehlé lícní povrchy /70, 72/ opletených koncových kroužků /64, 66/. Opletené koncové kroužky /64, 66/ slouží jako opora předtvasrovaných kroužků /58/ a zároveň stírají vřeteno /14/.
2S>0<t - <1 ť
Pětikroužková těsnící ucpávková souprava/
Oblast techniky.
Tento vynález se obecně týká souprav těsnění pro ucpávky ve vřetenu ventilu, hřídelích a pístnicích, a především kompaktní pětikroužkové těsnící ucpávkové soupravy s velkou hustotou ucpávkových prvků.
Dosavadní stav techniky.
V minulosti se kompaktní pětikroužková těsnící ucpávková souprava, jejíž průřez je znázorněn na obr. 1, používala v ucpávkách pro ventily, kde nebyl vyžadován velký výkon. Tato pětikroužková těsnící ucpávková souprava je plochá kombinační souprava, která se skládá ze tří vylisovaných grafitových páskových kroužků 2, 4, a 6, které jsou společně umístěny ve středu soupravy s opletenými koncovými kroužky 8 a 10, které jsou umístěny na horní a spodní části pětikroužkové soupravu7. Těchto pět kroužků je uloženo v tělese 12 ucpávky, aby utěsnilo vřeteno ventilu H, Grafitové vylisované páskové kroužky7 jsou kroužky7 o nízké hustotě, které jsou vyrobeny z ohebné grafitové pásky7 a jsou deformovány vůči ucpávce nebo vřetenu, když je víko ucpávky7 (neznázorněno) utáhnuto. Tylo grafitové vylisované páskové kroužky jsou obvykle vyráběny7 o hustotě přibližně 1,1 g/cm3. Hustota 0,7 g/cm3 je nejnižší hustota grafitové pásky, kterou může výrobce koupit, aby vyrobil ohebné grafitové páskové kroužky. Hotový kroužek o hustotě 0,7 g/cm3 je prostě spirálový obal z ohebné grafitové pásky o hustotě 0,7 g/cm3, kde jsou konce pásky’ přilepeny. V mnoha případech musí být tyto kroužky7 rozděleny, aby7 se umožnila instalace do ucpávky’ ventilu. Pokud je kroužek pouze spirálovým obalem z grafitové pásky7, způsobí naříznutí jedné strany7 kroužku, které se provádí, aby7 jej bylo možné nasunout na ventil, to že se jednotlivé páskové obaly rozlepí na vrstvy a rozdělí se. Pokud se ale spirálový7 obal z pásku při lisování stlačí poměrně nízkými tlakem, vytvoří páskové obaly7 mezi jednotlivými vrstvami spojení ve tvaru harmoniky. Toto spojení umožňuje, aby se daly7 při instalaci kroužky snadno oddělit a aby se s nimi dalo dobře pracovat. Stlačení pásku při lisování zvyšuje hustotu lisovaného kroužku nad hodnotu 0,7 g/cm3, obvykle na úroveň přibližně 1,1 g/cm3.
Ohebný7 grafit má negativní funkční vlastnost v tom, že se může vlivem tlakových sil protlačit do malých mezer. Protlačení se zabraňuje a potlačuje tak, že se na vnější stranu ohebných grafitových páskových kroužků 2, 4, 6 umístí protitlačné opletené koncové kroužky 8 a 10. Tyto opletené koncové kroužky se Často vytváří z jemného těsnícího materiálu z grafitového vlákna.
Pětikroužkové „ploché“ kombinační soupravy se dají velice jednoduše smontovat. Všechny7 součástky7 jsou na průřezu pravoúhlé a v7 průmyslu je dobře známa zásada, že se tři grafitové lisované páskové kroužky společně umístí do středu soupravy a opletené koncové kroužky7 se umístí na horní a spodní část. Výsledkem Širokého použití pětikroužkové kombinační soupravy je, že se mnoho průmyslových projektů ventilů přizpůsobuje, aby7 se daly7 použít ucpávky7 o hloubce, do které se vejde pouze profil pětikroužkové kombinace. Tato hloubka ucpávky v7 současnosti představuje převládající tržní trend.
Ačkoli se dá pětikroužková těsnicí souprava pro ucpávky jednoduše vyrobit a
- 3 instalovat, má svá omezení v expanzních schopnostech, odolnosti vůči otírání způsobenému vytvořením koroze/nečistot na vřetenu, tření vřetena a těsnicích vlastností.
Těsnicí systém pro ucpávky7 vedený pod patentovým číslem U.S No. 4,328,974, které bylo uděleno Richardovi E, Whiteovi a spol., byl vytvořen, aby se dosáhlo zvýšené radiální expanze a těsnících charakteristik ventilů jako jsou například náročné ventily pro petrochemický a energetický průmysl. Tato jedenáctikroužková souprava, která je uvedena v průřezu na obr. 2, používá speciálně vytvořené grafitové předtvarované kroužky7 14 a 16 o nízké hustotě, které jsou připojeny na grafitové adaptační kroužky 18 a 20 takovým způsobem, že se radiální expanze jednoho páni těchto kroužků orientuje směrem k vnějšímu těsnícímu povrchu a druhý pár kroužků se podobně orientuje na vnitřní těsnící povrch. Adaptační a předtvarované kroužky se skládají z ohebné grafitové pásky, která je před lisováním navrstvena ve tvaru spirálového obalu nebo ve vrstvách. Přilehlé povrchové úhly 42 a 180 na předtvarovaných a adaptačních kroužcích jsou obvykle 45° a 60’. Kombinační efekt spojení materiálu o různé hustotě v nižných úhlech zvyšuje charakteristiku radiální expanze soupravy, Tato zvýšená schopnost radiální expanze umožňuje, aby jedna souprava pokryla větší rozpětí průřezů ucpávek, než by bylo možné pokrýt s konvenčními tvary. Zvýšená expanzní schopnost také zvyšuje těsnící výkon.
Předtvarované a adaptační kroužky7 jsou z grafitu, obvykle a většinou z materiálu pro ohebné grafitové pásky7. Předtvarované kroužky7 mají rozmezí hustoty7 0,5 až
1,4 g/cm3. Rozmezí hustoty u předtvarovanvch kroužků je 1,4 až 1,7 g/cm3. Zbývajících sedm kroužků zajišťuje důležité podpůrné funkce. Čtyři kovové distanční kroužky 24, 26. 28 a 30 zajišťují, aby bylo zatížení kolem přítlačných ploch párii *» předtvarovaných a adaptačních kroužků rovnoměrně rozloženo. Tři opletené kroužky 22, 21 a 36. které jsou umístěny nahoře, ve středu a na spodní části soupravy, společně slouží jako pružné kroužky7, protitlačné kroužky7 a stírací kroužky. Opletené kroužky jsou ze stlačitelného uhlíkového nebo opleteného grafitového materiálu.
U.S Patent č. 4,328,974 se také týká alternativní sedmikroužkové soupravy7, která je znázorněna na průřezu na obr. 3- Základní rozdíl mezi sedmikroužkovou soupravou a jedená ctikroužko vou soupravou z obr. 2 je v tom, že předtvarované kroužky7 14 a 16 byly zkombinovány do jednoho předtvarovaného kroužku 38 se sníženou výškou. Tento kroužek v sobě zahrnuje i vnější a vnitřní úhly 40 a 42 předtvarovaných kroužků 14 a 16. Spojení dvou přcdtvarovaných kroužků z obr. 2 se samostatným kroužkem 38 odstraňuje potřebu dvou distančních kroužků a jednoho opleteného kroužku z obr. 2. Tím pádem má sedmikroužková souprava kromě předtvarovaného kroužku 38 navíc také dva ohebné grafitové adaptační kroužky 44 a 46, dva distanční kroužky7 48 a 50 a dva stlačované uhlíkové nebo grafitové opletené kroužky 52 a 54. Sedmikroužková souprava z obr. 3 se dá používat k těsnění ventilů, které mají mělčí ucpávky, než by byly potřebné u jedenáctikroužkové soupravy. Tato vlastnost byla ale dosažena zároveň s kompromisem o těsnící účinnosti. Snížený obsah materiálu předtvarovaného kroužku také snižuje poměrnou těsnící účinnost sedmikroužkové soupravy.
jedenácti a sedmikroužkové soupravy z U.S Patentu č, 4.328,974 při srovnávacím testu s plochou pětikroužkovou soupravou z obr. 1 prokázaly, že jsou nejlepším funkčním výrobkem, který se dá použít ve ventilech v kritických provozech, kde by mohlo prosakování způsobit ztráty na výrobě nebo ekologické ohrožení. Přesto se ale ukázalo, že nevýhodou sedmi a jedenáct ikroužkové soupravy jsou komplikovanost, cena, výška soupravy a nároky7 na instalaci.
0· • * · 0 » * »♦ 0 0 ·
Podstata vynálezu.
Vynález se týká těsnící ucpávkové soupravy pro utěsnění pohyblivé části armatury a/nebo osově se pohybující ovládací tyče, zejména vřetene armatury7, kterážto souprava obsahuje jednak soubor vnitřních předtvarovaných kroužků z materiálu o nízké hustotě, jednak dvojici koncových kroužků z materiálu o vyšší hustotě, jejichž vnější plochy jsou vpodstatě kolmé k ose vřetene a jejichž vnitřní plochy, přivrácené k vnitřním předl varovaným kroužkům o nízké hustotě, jsou vzhledem k ose vřetene šikmé.
Podstatou vynálezu je, že vnější povrchy vnitřních předtvarovaných kroužků jsou šikmé a svírají s osou těsnící sady ostrý úhel, větší než ostrý úhel jim přivrácené plochy koncových kroužků, přičemž hustota koncových kroužků je větší, než 1,8 g/cm3. Koncové kroužky jsou podle vynálezu výhodně vytvořeny z opletené grafitové pásky s kovovými vložkami.
Další podstatou vynálezu je, že ostrý úhel vnějších povrchů koncových kroužků je přibližně τ5 a ostrý'7 úhel vnějších povrchů vnitřních předtvarovaných kroužků je přibližně 60°.
Těsnící ucpávková souprava je dále výhodně tvořena předtvarovanou grafitovou soupravou vnitřních předtvarovaných kroužků o nízké hustotě, která je v průběhu instalace těsnění stlačovaná a tvarovaná, aby se vytvořilo vnitřní a vnější utěsnění dané předtvarované soupravy s horním a dolním povrchem, které oba přesahují v ostrém úhlu podélnou osu uvedeného těsnění, jednak výrazně pevným koncovým kroužkem o vysoké hustotě, který přiléhá k hornímu povrchu uvedené
- 6 předtvarované soupravy a reaguje, když je na dané těsnění aplikováno stlačení, aby se materiál uvedené předtvarované soupravy na daném horním povrchu pohyboval radiálně a axiálně, aby se daný materiál dále stlačil a vytvořil nepropustný a účinný těsnící kontakt s tím, že vnitřní povrch koncového kroužku bude lícem přiléhat k vnějšímu povrchu uvedené předtvarované soupravy a přesahovat vůči ose daného těsnění v ostrém úhlu, který se liší od ostrého úhlu dané předtvarované soupravy a že druhý výrazně pevný koncový kroužek o vysoké hustotě, který přiléhá k povrchu spodního konce uvedené předtvarované soupravy a reaguje, když je na dané těsnění aplikováno stlačení, aby se materiál uvedené předtvarované soupravy na daném koncovém povrchu pohyboval radiálně a axiálně, a aby se daný materiál dále stlačil a vytvořil nepropustný a účinný těsnící kontakt s tím, že styčný povrch druhého koncového kroužku bude přiléhat ke spodnímu povrchu uvedené předtvarované soupravy a svírat s podélnou osou těsnící sady ostrý úhel, který se liší od ostrého úhlu spodního povrchu uvedené předtvarované soupravy. Oba uvedené koncové kroužky výhodně přiléhají na horní a spodní povrch uvedené předtvarované soupravy, která ve výhodném provedení obsahuje tři kroužky7.
Podstatou vynálezu konečně je způsob výroby7 koncových kroužků těsnící ucpávkové soupravy, podle kterého jsou tyto koncové kroužky7 lisován v zápustce pod tlakem v rozmezí 750 až 58 000 psi.
Hlavní cílem tohoto vynálezu je poskytnout novou a vylepšenou kompaktní pět i kroužkovou těsnící ucpávkovou soupravu, která je přizpůsobena pro jednorázovou instalaci a stlačovací postup v pětikroužkové ucpávce.
Tato ucpávka má vylepšenou těsnící účinnost a schopnost radiální expanze,
- Ί která umožňuje, aby se souprava dala používat tam, kde je zapotřebí vysoký vvkon. Současně vykazuje ucpávka podle vynálezu vysokou odolnost vůči protlačení a otírání.
Přehled obrázků na výkrese.
Příkladná provedení současně existujících upávek a ucpávky podle vynálezu jsou schématicky znázorněny na připojeném výkrese, kde je na obr. 1 znázorněn průřez ucpávkou, vřetenem a plochou pětikroužkovou soupravou v jednom z dřívějších provedení, na obr. 2 je znázorněn průřez jinou dřívější konstrukcí jedená ctikroužkové těsnící ucpávkové soupravy, na ob. 3 je znázorněn průřez ddalší známé konstrukce sed mí kroužkové těsnící ucpávkové soupravy a na obr. 4 je znázorněn průřez ucpávkou v příkladném provedení podle tohoto vynálezu.
Příklad provedení vynálezu
Na obrázku 4 je znázorněna kompaktní pětikroužková těsnící ucpávková souprava 56. jak je podle tohoto vynálezu uložena v tělese 12 pětikroužkové ucpávky podle obrázku 1. Jako u sedmíkoružkového zařízení znázorněném na obrázku 3 obsahuje pětikroužková těsnící ucpávková souprava tři vylisované ohebné grafitové páskové předtvarované kroužky7 o nízké hustotě v7 rozmezí 0,3 až 1,4 g/cm3. Tyto předtvarované kroužky7 mohou být samostatné kroužky7, jak je znázorněno, s tím, že každý má protilehlé vnější povrchy 60 a 62, které svírají s podélnou osou těsnící ucpávkové soupravy 56, podél níž vede vřeteno ventilu 14, s osou 560, shodný ostrý «« ftft · ·· ftft ·· • ftftft ftftftft ftftftft v » · ·» · * · · • ftftft « ftftftft ftftft ft · o · ftftft ftftft ··*· ftft ftftft ftft ftft ftft
- 8 úhel 580. Samostatný přcdtvarovaný kroužek 38 z obrázku 3. který má výšku tří kroužků, se dá nahradit třemi předtvarovanými kroužky 58. Když se používají tři předtvarované kroužky 58. jsou tři kroužky usazeny a nejvzdálenější povrchy 60 a 62 ze dvou koncových kroužků vytvářejí vnitřní a vnější zkosené lícní povrchy soupravy předtvarovaných kroužku. Nejvzdálenější povrch 60 tím pádem svírá s podélnou osou ucpávky ostrý úhel směrem k ose a nej vzdálenější povrch 62 svírá s podélnou osou ucpávky ostrý úhel směrem od osy. Úhel obou sklonů je 45’,
U dřívějšího provedení těsnících souprav podle obr. 2 a 3 se přišlo na to, že je vhodné, aby se zachoval co největší rozdíl hustoty mezi předtvarovanými a adaptačními kroužky'. Různé hustoty spolu s nižnými úhly těchto dvou součástí jsou příčinou zvýšeného těsnícího účinku a schopnosti radiální expanze soupravy'. Při stlačení soupravy se předtvarované kroužky roztáhnou a vytvoří těsnění, ale toto stlačení také nutně vyvolá zvýšení hustoty samotných předtvarovaných kroužků. Zvýšená radiální expanze a těsnící vlastnosti se budou dále vyskytovat jako výsledek později aplikovaných tlaků až do doby, kdy se hustota předtvarovaného kroužku vyrovná hustotě adaptačního kroužku. V tomto okamžiku, kdy jsou hustoty předtvarovaných a adaptačních kroužků stejné, bude souprava fungovat pouze srovnatelně s konvenční kombinační plochou kroužkovou soupravou z obr. 1. Aby se zvýšil výkon a aby se prodloužila životnost původních těsnících souprav7 znázorněných na obr. 2 a 3, byla zvýšena hustota předtvarovaného kroužku na obvyklou hodnotu 1,1 g/cm3 a hustoty adaptačních kroužků byly zvoleny na maximální hodnotu 1,7 g/cm3. Hustota adaptačního kroužku 1,7 g/cm3 představuje limit maximální praktické hustoty, na níž může být stlačen ohebných grafitový pásek, aby se vylisoval kroužek.
Aby bylo možné vyrobit pětikroužkovou těsnící soupravu 56 podle současné
BB
ΒΒ Β
BB
Β · · · • Β ·» Β Β Β Β » ·β 1
- 9 ho vynálezu, bylo zapotřebí, aby se splnily funkce adaptačních kroužků 44 a -i6. podpůrné funkce distančních kroužků 48 a 50 a stírací funkce stlačitelných uhlíkových nebo grafitových opletených kroužků 52 a 54 z obr, 3 pouze pomocí dvou dalších kroužků. Přišlo se na to, že odpovídající materiál pro opletení s kovovými vložkami (dále uveden jako opletení MIC), který je (pokud možno) vyroben z čistého ohebného grafitového pásku, do kterého byly vloženy nebo zahrnuty proužky, dráty, vlákna, atd. z kovu. Díky kovovým vložkám jsou opletení MIC neobvykle přizpůsobivá v tom, že mohou být lisována do nižných tvarií, velikostí, úhlů atd. Kovové vložky7 drží pevně a hotové vylisované kroužky s opletením MIC se dají vytvarovat do všech možných tvarů.
Byly provedeny pokusy s lisováním, aby se určila maximální hustota, v které mohou být vyráběny kroužky s opletením MIC. Výsledky prokázaly, že lisované kroužky s opletením MIC mohou mít hustotu až 2,60+ g/cm3, což je mnohem více než maximální hustota 1,7 g/cm3, která se dá dosáhnout s grafitovými adaptačními kroužky7. Tři předtvarované kroužky7 58 (o celkové výšce tří pniřezů) jsou nezbytné k tomu, aby se udržel vysoký výkon, který7 se vyžaduje od těsnící soupravy 56. Předtvarované kroužky7 musí mít na obou koncích tvarované koncové kroužky7 64, 66, aby při stlačení došlo ke zvýšené radiální expanzi. Přesto je ale také nezbytné, aby7 měly předtvarované kroužky7 pevnou oporu, Nezbytnou součástí stlačované opletené uhlíkové nebo grafitové kroužky, protože zajišťují protiprollačovací a stírací funkce, Aby7 dva koncové kroužky7 64 a 66 splnily7 všechny tylo funkce, mají koncové kroužky7 opletení MIC a používají grafit ve formě pásku. Jedna z výhod používání grafitu v7 páskové formě je to, že při lisování vytvoří hladký kontaktní povrch s nízkým třením. Když se setká vnitřní povrch 70 koncového kroužku 66 o vysoké hustotě s úhlem 60° s vnějším povrchem 70 předtvarovaného kroužku 58 o nízké ·· • * « · «· ·♦· ·
- 10 hustotě s úhlem 45’ pod vysokým tlakem, musí být vnitřní povrch 70 koncového kroužku 64, 66 hladký a relativně kluzký, aby se podpořilo vnější a vnitřní klouzání a skluz jemného předtvarované ho materiálu. Pokud by byl povrch koncového kroužku 64, 66 drsnější, což je u většiny lisovaných opletených forem obvyklé, eliminovalo by výsledné tření většinu expanzních vlastností soupravy'. Kontakt mezi drsným povrchem koncového kroužku a materiálem předtvarovaného kroužku přidrží předtvarovaný materiál na kontaktním místě a zpevní jej.
Vzhledem k tomu, že primární funkcí předtvarovaných kroužků 58 je radiální expanze, není tuhost lisovaných kroužků opletených MIC vůbec nevýhoda, ve skutečnosti je to výhoda. Koncové kroužky 64, 66 jsou velice pevné a proto nejsou ovlivněny kompresním zatížením (stlačením) a zachovají hladký kontaktní povrch s úhlem 60’ lépe, než by bylo možné s konvenčními adaptačními kroužky' z ohebné grafitové pásky, a navíc slouží jako opora pro předtvarované kroužky'. Všechny koncové kroužky 64 a 66 jsou lisovány' s vnějším povrchem 68, který svírá s podélnou osou úhel 90° a se zkoseným vnitřním povrchem 70 úhel 60°. Vnitřní povrch 70 koncového kroužku 64 svírá s podélnou osou 560 těsnění ostrý úhel 700 přibližně 60° a společně se zkosenými povrchem 60 horního předtvarovaného kroužku vytváří vnitřní zkosenou lícní stranu. Podobně je skloněn vnitřní povrch 72 koncového kroužku 66 v úhlu přibližně ó03 vzhledem k podélné ose 560 těsnící sady 56 a společně se zkoseným vnějším povrchem 62 spodního předtvarovaného kroužku 58 vytváří vnější zkosenou stranu. Kovová součást koncového kroužku 66 opleteného MIC způsobuje, že tyto kroužky' při stlačení ucpávkou hřídele (neznázorněno) drží tvar a, jak bylo uvedeno dříve, čím je větší rozdíl hustot koncových kroužků 64 a 66 a předtvarovaných kroužků 58, tím je větší rozmezí radiální expanze a těsnících vlastností těsnící sady 56.
• 9 9 * ··· · · · · _*
9*99 9 9 ·· 9· 9 · 9 # 9 9 * 9 9 9 · • 999 99 9*9 9* 99 9*
- 11 Zatímco MIC opletení koncových kroužku 64 a 66 obsahuje velkv podíl ohebného grafitu a má hladký povrch, který je charakteristický pro lisované kroužky z čisté grafitové pásky7, opletená struktura s kovovou vložkou zajišťuje, že kroužek odolává protlačování. Materiál opletený MIC je také velice účinný pro stírací kroužky. Materiál ohebné grafitové pásky má schopnost přilnout ke kovovým povrchům. Pokud není nad a pod předtvarovanými kroužky7 umístěn stírací kroužek, přilnou částice grafitu k vřetenu 14 a jsou při pohybu vřetene mezi otevřenou a zavřenou polohou vyneseny mimo ucpávku. Výsledná ztráta objemu ohebných grafitových předtvarovaných kroužků by m hle vedla k prosakování. Dosavadní testy prokázaly, že koncové kroužky7 opletené MIC mají schopnost dokonale stírat a čistit vřeteno.
Materiál kovové vložky v koncových kroužcích opletených MIC funguje jako nebrusná stěrka na povrchu vřetena ventilu. Při některých aplikacích v praxi se vlivem média nebo vnějšího prostředí vytváří na kovovém povrchu vřetene vrstva nečistoty. Tyto aplikace se dají velice těžko utěsnit vzhledem k tomu, že nečistota při pohybu vřetena způsobuje poškrábání povrchu vřetena. Nános nečistot/zbytků snadno vyřezává do konvenčních stlačitelných uhlíkových nebo grafitových koncových kroužků zářezy. Přesto ale vnitřní odolnost vůči tření a pevnost koncových kroužků 64 a 66 opletených MIC odstraňuje nečistoty a zabraňuje nečistotě ve vytváření žlábků/zářezů.
Pětikroužková těsnící ucpávková souprava 56 podle obr. 4 byla testována mnoha metodami, které naznačují, že má vůči dřívějším soupravám velké výhody.
Komparativní standardní testování emisí.
• 9 « 0 0
000 · • 00 0* Μ
0·0· 0 * · · 00*00 00 0
0 0 <00
0»« «0 00 0«
- 12 Tento test spočívá v tom, že se těsnící souprava vystaví funkčnímu testu ventilů, v němž je médium (helium) vystaveno hodnotám 75OT/5OO psi. Po dobu tří dnů je vřeteno 14 spuštěno pětsetkrát za den. Vlastní test za horka nebo termální cyklus se provádí každý den šest hodin - celkem se provedou tři termální cykly. Tento zkušební postup je velmi složitou zkouškou funkčních provozních schopností výrobku. Následně jsou uvedeny výsledky takových zkoušek provedených na konvenční sedmikroužkové těsnící soupravě (obr. 3), pětikroužkové těsnící soupravě 56 (obr, 4) a na ploché pětikroužkové kombinační soupravě (obr. 1).
Typ Průměrné třecí síly na vřetení Úpravy Maximální prosakování Počet instalačních Zatížení ucpávky
kroků (psi - libra/palec2)
Sedmikrou žkový
obr. 3 658 0 0 ppm 2 3800
Pět ikrou žkový 519 0 0 ppm 1 3800
obr. 4
Pět ikrou žkový
obr. 1 1014 1 800 ppm 2 3800
Vysvětlivka: ppm = částic (kapek) za minutu.
Všechny tři výše zmíněné výrobky byly stlačeny při stejném zatížení víka ucpávky (3800 psi), aby bylo možné provést porovnání. Dřívější sedmikroužková souprava a pětikroužková konvenční souprava kombinačního typu byla instalována ve dvou krocích. Instalace ve dvou krocích vede k nejlepšímu výkonu, ale zabere více času. Nová pětikroužková ucpávková sada 56 podle vynálezu používá k instalaci jeden krok. Obě konstrukční provedení znázorněná na obr. 3 a 4 měla při zkušebním postupu nulové prosakování, zatímco na pětikroužkové ploché soupravě «
- 13 kombinačního typu z obr. 1 bylo zjištěno sedni prosakovacích bodů s maximální úrovní prosakování 800 částic- min (dále ppm). Na soupravě podle obr. 3 ani na pětíkroužkové soupravě podle obr. 4 nebylo potřeba provést při testování seřizování, zatímco u pětikroužkově soupravy kombinačního typu z obr. 1 bylo potřeba provést seřízení dvakrát, aby se úroveň prosakování udržela pod požadovanou úrovní 500 ppm (omezení stanovené Zákonem o ochraně ovzduší). Měření třecích sil na vřetení, které jsou pro průmysl, kde se používají ventily důležité, prokázalo, že pětikroužková ucpávková sada 56 podle vynálezu měla o 21,2% nižší průměrné tření, než sedmikroužková souprava z obr. 3 a o 48,8% nižší tření, než konvenční pětikroužková kombinační souprava z obr. 1.
Shrnutí·. Pětikroužková konstrukce 56 podle tohoto vynálezu (s opletenými přizpůsobivými koncovými kroužky s kovovými vložkami 64 a 66) se v těsnící účinnosti vyrovnala sedmikroužkové soupravě a výrazně překonala výkon pětikroužkové konvenční soupravy. Pětikroužková konstrukce 56 také výrazně překonala oba další modely v tom, že měla na vřetení nižší tření.
3800 psi je minimální úroveň zatížení víka ucpávky, která se vyžaduje, aby se při emisních testech u předchozích provedení sedmikroužkových a jed ená cti kroužkových plochých souprav· dosáhly příznivé výsledky. Stlačované opletené uhlíkové nebo grafitové koncové kroužky, které se běžně používaly u předchozích souprav, jsou poměrně měkké a ohebné. Při stlačení v ucpávce ventilu způsobuje zatížení ucpávky to, že se stlačované opletené koncové kroužky roztáhnou na místě, kde se stýkají s povrchem vřetena a ucpávky. Když se zatížení zvýší na 3800 psi, vytvoří horní opletený stlačitelný koncový kroužek na povrchu vřetena ventilu silné sevření. Toto třecí sevření zabrání některým zatěžovacím silám, aby byly účinně přeneseny přes koncový kroužek na těsnící kroužky uprostřed soupravy.
9
- 14 Koncový kroužek 64 nebo 66, kterv je opletený MIC a vylisovaný do velké hustoty, nemá jemnou pružnost stlačovaného opleteného grafitu. Zatímco koncové kroužky 64 a 66 vytvoří kontakt, který stačí k tomu, aby fungoval jako účinný stírací a protiprotlačovací kroužek, kroužek opletený MIC je příliš tvrdý na to, aby vlivem většího zatížení vytvořil na povrchu vřetena třecí sevření. Nedostatek třecího sevření znamená, že je vyšší procento zatížení ucpávky účinně přeneseno na primární těsnící kroužky (předtvarované kroužky 58), které jsou umístěny ve středu soupravy. Aby se tato teorie potvrdila, měla by být pětikroužková ucpávková sada 56 s koncovými kroužky opletenými MIC schopná dosáhnout při nižším zatížení ucpávky těsnívosti pod 500 ppm.
Emisní test byl proveden za stejných provozních podmínek, jaké byly uvedeny výše, ale se zatížením ucpávky’ jen 3000 psi. Výsledky byly následující:
Typ Pní měrné třecí síly na vřetení Úpravy Maximální prosakování Počet instalačních kroků Zatížení ucpávky (psi - libra/palec?)
Pětikroužkový (obr, 4) 481 liber 0 350 ppm 1 3000
Sed mikron žkový 650 liber 1 1300 ppm 2 3000/4038*
(obr. 3) * = počáteční/ po seřízení
Pětikroužková souprava 56 s koncovými kroužky opletenými MIC byla schopná účinněji přenášet zatížení ucpávky přes koncový kroužek 68 na těsnící předtvarované kroužky 58. Maximální hodnota průsaku byla 350 ppm - což je hodně pod úrovní 500 ppm, která je stanovená Zákonem o ochraně ovzduší. Nebylo potřeba provádět žádné seřizování a instalace byla provedena v jednom kroku, * *
Sedmikroužkové dřívější provedení, které bylo instalováno pomocí dvou kroků a které bvlo vystaveno stejnému zatížení ucpávky7 3000 psi, mělo úvodní průsak 1300 ppm a při zatížení ucpávky7 4038 psi bylo potřeba provést seřízení, aby se prriisak dostal pod úroveň 500 ppm. Třecí sevření vytvořené stlačitelnými opletenými koncovými kroužky v sedmikroužkové soupravě zabránilo tomu, aby část úvodního zatížení ucpávky o hodnotě 3000 psi účinně zasáhla střední těsnící předtvarované kroužky'. Výsledkem bylo to, že se do předtvarovaných kroužků 38 ze sedmikroužkové soupravy nedostala kompresní energie, která je zapotřebí k radiální expanzi a vytvoření těsnění, které se dá srovnat s výkonem pětikroužkové soupravy 56 opletené MIC. S méně kroužky a tuhými slučitelnými koncovými kroužky využívá tedy pětikroužková souprava 56 podle vynálezu a s opletením MIC aplikované síly výkonněji a účinněji.
Porovnání tření na vřetenu:
Následující tabulka uvádí základní údaje o tření vřetena 14 na sedmikroužkové soupravě znázorněné na obr. 3 a pětikroužkové soupravě z obrázku 4. Spouštěcí síla je síla, která je zapotřebí k tomu, aby se vřeteno začalo při úvodním zdvihu hýbat. Hodnota uvedená v dalším sloupci představuje třecí faktor tření vřetena měřený za tepla,
Tvp Počáteční spouštěcí třecí faktor vřetena
Sedmikroužková souprava (obr. 3) /= 0,08
Pětikroužková souprava /=0,075 (obr. 4)
Třecí faktor vřetena při 750T-7500 psi /= 0,06 /= 0.049
- 16 Jak bylo vidět z předchozích testů, sedmikroužková souprava překonává ve třecím výkonu pětikroužkovou plochou kombinační soupravu z obr. 1. Tento výsledek testu ukazuje, že pětikroužková souprava z obr, 4 podle vynálezu překonává sedmikroužkovou soupravu jak při spouštění tak při tření za tepla.
Výhody rozpětí hustoty opletení MIC v porovnání s ohebnou grafitovou páskou:
Níže je uveden soubor hodnot hustoty a odpovídajícího kompresního zatížení, které je zapotřebí k dosažení těchto hodnot z úvodní hustoty grafitového pásku 0,7 g/cm3 (43,7 liber/stopa3).
Materiál lisované ohebné grafitové pásky7:
Hodnoty hustoty metrické (anglické) Kompresní zatížení
0,7 g/cm3 (43,7 liber/stopa3) 0 psi
1,0 g/cm3 (62,4 liber/stopa3) 350 psi
1,1 g/cm3 (68,6 liber/stopa3) 750 psi
1,4 g/cin3 (87.3 liber/stopa3) 1900 psi
1,5 g/cm3 (93,6 liber/stopa3) 2900 psi
1,6 g/cm3 (99,6 liber/stopa3) 3650 psi
1,7 g/cm3 (106,0 liber/stopa3) 5000 psi
1,8 g/cm3 (112,3 liber/stopa3) 5850 psi
1,812 g/cm3 (113,0 liber/stopa3) 6000 psi
Nejvyšší vlastní hustota (tj. bez napětí způsobeného vystavením kompresnímu stlačení), která byla konstatována u lisovaného ohebného grafitového kroužku, je 1,81 g/cm3 (113 liber/stopa3). Pokud se vyžaduje hustota vylisovaného páskového
A A
- 17 kroužku v hodnotě 113 liber/stopa3 (1,81 gem3), je umístěn spirálový ohebný grafitový pásek o hustotě 43.7 liber/stopa3 do zápustky7 a stlačen tlakem o hodnotě přibližně 6000 psi. Po vyjmutí bude hustota vylisovaného páskového kroužku přibližně 113 liber/stopa3 (1,81 g/cm3). Pokud je kroužek lisován tlakem vyšším než 6000 psi, dosáhne hustota páskového kroužku úrovně vyšší než 113 liber/stopa3 (1,81 g/cm3) za předpokladu, že kroužek zůstane stlačený. Po odstranění z matrice se ale hustota vylisovaného páskového kroužku vrátí na úroveň přibližně 113 liber/stopa3 (1,81 g/cm3). Hustota 113 liber/stopa3 (1,81 g/cm3) je proto při projektování hustot adaptačních kroužků s použitím materiálu ohebného grafitu kritickými limitem. Pokud se jako výchozí surovina pro adaptační kroužky používá ohebný grafitový pásek, bude maximální dosažitelná hustota 113 liber/stopa3 (1,81 g/cm3).
Předtvarované kroužky se obvykle vyrábí s hustotou 1,1 g/cm3. Jak je uvedeno výše, je maximalizace rozdílů mezi předtvarovanými a adaptačními kroužky7 důležitá k tomu, aby se maximalizovala životnost radiální expanze soupravy těsnění. Páskový kroužek z ohebného grafitu se nezačne deformovat, rozšiřovat, pokud není vystaven stlačení, které přesahuje předchozí hodnoty, kterým byl kroužek vystaven.
Ku příkladu: předtvarovaný kroužek 14. 16, 38 o hustotě 1,1 g/cm3 používaný v dřívějších provedeních znázorněných na obr. 2 a 3 je vylisován pod tlakem 756 psi a potom je v ucpávce ventilu zkombinován se zbyikem kroužkových součástek. Předtvarovaný7 kroužek se nebude deformovat a nezačne se rozšiřovat, dokud tlak víka ucpávky nepřesáhne 756 psi. Jakmile se přesáhne hodnota 756 psí, začne se podle konstrukčního provedení předtvarovaný kroužek rozšiřovat směrem dovnitř nebo ven.
Pokud se stlačením ucpávky7 tlakem o hodnotě 3656 psi dosáhne původního
- 18 utěsnění, bude mít předtvarovany kroužek (při vystavení tlaku 5650 psi) hustotu 1.6 g/cm3. Pokud později dojde k prosakování a souprava bude potřebovat více stlačit, začne se kroužek zvětšovat a jakmile stlačení přesáhne 5650 psi a těsnění bude opět funkční.
Dřívější provedení adaptačních kroužků, které byly lisovány z ohebné grafitové pásky7, bylo vyráběno s hustotou 1,7 g/cm3 (106 liber/stopa3). Hustota 1,7 g/cm3 (106 liber/stopa3) je nejblíže k maximální hodnotě hustoty, kterou lze při výrobě prakticky dosáhnout. Všechny ohebné grafitové kroužky7 ve všech velikostech mohou být lisovány do hustoty 1,7 g/cm3 ; ovšem dosažení maximální hustoty 1,81 g/cm3 není u všech kroužků při výrobě prakticky7 možné. Hodnota hustoty 1,7 g/cm3 byla zvolena jako maximální hustota, které lze běžně při výrobě dosáhnout. Tato hodnota hustoty vyžaduje při lisování stlačení o hodnotě přibližně 5000 psi. Adaptační kroužky se tedy v kombinaci s dalšími součástkami ucpávky nebudou deformovat ani zvětšovat, dokud není přesáhnuta hodnota stlačení nad 5000 psi.
Rozdíl hustot mezi lisovanými ohebnými grafitovými předtvarovanými kroužky7 s hustotou 1,1 g/cm3 a lisovanými ohebnyhni grafitovými adaptačními kroužky7 s hustotou 1,7 g/cm3 je tedy7 maximem, jehož lze s těmito surovinami prakticky7 dosáhnout. Když byla instalovány7 a stlačeny7 dřívější konstrukce, které jsou znázorněny' na obr, 2 a 5, způsobilo stlačení, že se měkčí předtvarované kroužky7 deformovaly a zvětšovaly, čímž vytvořily vnitřní a vnější těsnící kontakt s povrchem ucpávky7 ventilu. Rozdíl hustot (1,1 a 1,7 g/cm3) a rozdíl úhlů (45”a 60’) podporuje výkonnost tohoto zvětšení do takové míry7, že je několikrát účinnější než standardní plochá souprava kroužků kombinačního typu znázorněná na obr. 1. Při stlačení soupravy7 výrazně větším tlakem se změní 45° úhel tak, aby odpovídal 60° úhlu odpovídajícího styčného povrchu adaptačních kroužku, ale rozdíly hustot budou stále charakteristickou vlastností soupravy, dokud se nedosáhne úrovně stlačení ucpávky1 5000 psi. Přibližně při hodnotě 5000 psi se vvrovná hustota předtvarovanvch kroužků hustotě adaptačních kroužků. Při dosažení úrovně 5000 psi se účinnost rozšiřování tohoto dřívějšího provedení sníží na účinnost konvenční pětikroužkové kombinační soupravy z obr. 1. Tato bariéra účinnosti na úrovni 5000 psi, která je důsledkem použití materiálu ohebné grafitové pásky7, byla v rozporu s výkonem, životností, atd, která by mohla být jinak průmyslově využívána, pokud by byly k dispozici vhodně formované adaptační kroužky o vyšší hustotě.
Pokusy s lisováním, které byty provedeny7 na materiálu opleteném MIC, který se používá na koncových kroužcích 64 a 66 podle obr. 4. prokázaly, že tato forma opleteného materiálu je při lisování do konfigurace koncového kroužku schopná výrazně rozšířit expanzní rozmezí protějších předfvarovaných kroužků 58 nad hranici 5000 psi, V následující tabulce jsou uvedeny příklady hodnot hustot a sil u materiálu opleteného MIC, Tyto hodnoty7 značně přesahují schopnosti lisovaných ohebných grafitových páskových kroužků:
Lisovaný materiál opletený MIC
letrická (anglická) hodnota hustoty Síla stlačení
1,44 g/cm3 (901 iber- stopa3) 750 psi
1,68 g/cm3 (105 liber úst opa3) 1500 psi
1,84 g/cm3 (115 liber/stopa3) 2500 psi
1.96 g/cm3 (122 liber/stopa3) 3500 psi
2.12 g/cm3 (132 liber/stopa3) 4500 psi
2,18 g/cm3 (136 liber/stopa3) 5500 psi
»·
2,22 g em3 (139 liber/stopa3) 6500 psi
2,28 gem3 (1^2 liber/stopa3) 7500 psi
2.32 g/cm3 (145 liber/stopa3) 8500 psi
2,36 g/cm3 <145 liber/stopa3) 9 500 psi
2,40 g/cm3 (150 liber/stopa3) 10 500 psi
2,44 g/cm3 (152 liber/stopa3) 11 500 psi
2,57 g/cm3 (llóO + liber/stopa3) 38 000 psi
Jak je uvedeno výše, jsou omezení zvýšené schopnosti radiální expanze dřívějšího provedení sed mikroužko vých a jedenáctikroužkových souprav výsledkem omezení hustoty ohebného grafitového pásku, který se používá k výrobě adaptačních kroužku. Toto omezení je v rozmezí 5000 a 6000 psi. Zatímco předtvarované kroužky jsou schopny pokračovat ve svých schopnostech zvýšené radiální expanze nad hranici 6000 psi, je toto pokračování možné pouze tehdy, pokud je stlačován materiál, jehož hustota odpovídá vyšším materiálovým hodnotám. Jak jsme uvedli výše v tabulce pro materiály opletené MÍC, mají opletené koncově kroužky schopnost být lisovány na hodnotu hustoty, která je dokonce vyšší než 160 liber/stopa3. Aby se dosáhla tato úroveň hustoty, musí být při lisování použity síly, které jsou vyšší než 38 000 psi. Síla stlačení, která je uvedena pro hodnotu 160 liber/stopa3 byla změřena coby výsledek lisování kroužků MIC 1“ až 1,5 “. Kroužky7 1“ x 1-1/2“ mají povrchovou plochu 0,982 palce2. Pokud by se použil stejný tlak na kroužek 1/2“ x 3/4“ (povrchová plocha 0,245 palce2), přesáhl by7 efektivní lisovací tlak hodnotu 150 000 psi a daly7 by7 se dosáhnout hodnoty7 hustoty koncových kroužků nad 170 liber/stopa3. V případě použití těsnící soupravy7 Γ x 1-1/2“ a koncových kroužků opletených MIC, které jsou vylisovány na hustotu 160 liber/stopa3, dojde k zvýšení schopností radiální expanze předtvarovaných kroužku, aby se pokrylo rozmezí zatěžovacích tlaků 750 - 38 000 psi.
»*
0 · 0 « ·
0 · ·· · · Φ
0 0 0 0 0 0 »0 0 0
- 21 Pokud se týká provozu a životnosti ventilu, je těsnící systém ucpávky ventilu často slabým článkem. I těsnící souprava ucpávky', která má špičkový' výkon (taková je v' dřívějším provedení znázorněna na obr. 3), není schopna poskytnout zvýšenou radiální expanzi a tok materiálu nad 6000 psi. Pokud jsou standardní předtvarované kroužky7 58 spojeny s odpovídajícími koncovými kroužky' opletenyhni MIC 64 a 66. může pětikroužková těsnící souprava ucpávky' 56 z obr. 4 nabídnout provozní parametry až do úrovně 38 000 psi, což značně přesahuje schopnosti současných těsnících souprav, které jsou vyrobeny podle dřívějšího provedení.
Zatímco je dřívější provedení uhlíkových stlačovaných opletených koncových kroužků méně nákladné a v porovnání se stlačovanými grafitovými skvěle vzdoruje poškození zlomením, které je výsledkem velkých sil, které jsou aplikovány na víko ucpávky, není schopno uhlíkové opletení vzdorovat vysoké teplotě tak jako grafitové opletení. Grafitové opletení je schopno snést teploty do 1200’F takřka bez poškození, zatímco ti uhlíkového opletení dojde k malému poškození, pokud je stále vystaveno teplotě nad 1100’ F. Grafitové opletení je výrazně dražší, ale snadno u něj dojde ke zlomení, pokud je vystaveno stlačení nad 4000 psi. Uhlíkové stlačované opletení se nezlomí i při hodnotách tlaku, které přesahují 4000 psi.
Koncové kroužky' 64 a 66 u pětikroužkové těsnící ucpávkové soupravy 56 podle vynálezu jsou koncové kroužky' Inconel opletené MIC, které se skládají z čistého uhlíku a Inconelu. Schopnost odolával teplotě se rovná schopnostem stlačovaných koncových kroužků s grafitovým opletením. Vzhledem ke kovovým vložkám je ale jejich odolnost zlomení vyšší než u uhlíkového stlačovaného opletení. Výsledkem je, že těsnící souprava 56 je schopna snést zvýšenou teplotu a vystavení vysokému tlaku lépe než konvenční dostupné těsnící soupravy7 vyrobené podle dřívějšího provedení.

Claims (12)

  1. Patentové nároky.
    1. Těsnění ucpávky, vyznačující se tím, že je tvořeno:
    grafitovým předtvarovaným kroužkem o nízké hustotě, který je stlačovaný a tvarovaný při insralaci těsnění rak, aby vytvořil aspoň jeden vnější nebo vnitřní těsnící kontakt a velmi koncovým kroužkem o vysoké hustotě, který reaguje, pokud je na uvedené těsnění aplikováno stlačení, aby se materiál na jednom radiálním okraji předního okraje zmíněného předtvarovaného kroužku axiálně a radiálně pohnul směrem ven od zmíněného předtvarovaného kroužku, a aby se daný materiál dále stlačil, čímž se vytvoří neprostupný a efektivní těsnící kontakt, přičemž uvedený koncový kroužek bude mít hustotu nad 1,8 g/cm3 a povrch má první koncový povrch, přivrácený k prvnímu konci zmíněného předtvarovaného kroužku, kterýžto první koncpový povrch zmíněného předtvarovaného kroužky bude ležet na povrchu předního konce zmíněného koncového kroužku s tím, že uvedené lícní povrchy budou v ostrém úhlu skloněny k podélné ose uvedeného těsnění, a kde budou uvedené úhly odlišné, přičemž dále bude povrch druhého konce zmíněného koncového kroužku bude vpúodstarě kolýo na podélnou osu zmíněného těsnění.
  2. 2. Těsnění ucpávky podle nároku 1, vyznačující se tím, že je zmíněný koncový kroužek je vytvořen z opletené grafitové pásky s kovovými vložkami, která byla zápustkově vylisována, aby se vytvořil daný koncový kroužek s hustotou přesahující 1,8 g/cm3.
  3. 3. Těsnění ucpávky7 podle nároku 1, vyznačující se tím, že přední konec daného předtvarovaného kroužku je přizpůsoben, aby se vytvořil vnitřní těsnící kontakt s vnitřními ostrými líhly čelních ploch, jejichž hodnoty jsou u zmíněného předtvarovaného a koncového kroužku přibližně 45’a 60'.
    • « • 4
    23a
  4. 4. Těsnění ucpávky vyznačující sc tím, že je tvořeno předtvarovanou grafitovou sestavou o nízké hustotě, která je v průběhu instalace těsnění stlačovaná a tvarovaná, aby se vytvořilo vnitřní a vnější utěsnění, přičemž zmíněná předtvarovaná soustava má horní a dolní povrchem, které oba směrují v ostrém úhlu k podélné ose uvedeného těsnění, prvním koncovým kroužkem o vysoké hustotě, který přiléhá k hornímu povrchu uvedené předtvarované soupravy a reaguje, když je na dané těsnění aplikováno stlačení, aby se materiál uvedené pfedtvarované soupravy na daném horním povrchu pohyboval radiálně a axiálně, a aby se daný materiál dále stlačil a vytvořil nepropustný a účinný těsnící kontakt s tím, že první povrch předního koncového kroužku lícem přiléhá k hornímu povrchu uvedené předtvarované soupravy a je skloněn k ose daného těsnění v ostrém úhlu, který se liší od ostrého dané předtvarované soupravy, a druhým koncovým kroužkem o vysoké hustotě, který přiléhá k dolnímu povrchu spodního konce uvedené předtvarované soupravy a reaguje, když je na dané těsnění aplikováno stlačení, aby se materiál uvedené předtvarované soupravy na daném koncovém povrchu pohyboval radiálně a axiálně, a aby se daný materiál dále stlačil a vytvořil nepropustný a účinný těsnící kontakt s tím, že přední povrch druhého koncového kroužku lícem přiléhá ke spodnímu povrchu uvedené předtvarované soupravy podélné ose daného těsnění a je skloněn k ose daného těsnění v ostrém úhlu, který se liší od ostrého úhlu spodního povrchu uvedené předtvarované soupravy, přičemž uvedené první a druhé koncové kroužky, které jsou oba vytvořeny z opleteného grafitového materiálu s kovovými vložkami, který byl zápuskově vylisován tak, aby sc vytvořily uvedené koncové kroužky.
  5. 5. Těsnění podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedené první a druhé
    - 24a koncové kroužky přiléhají na horní a spodní povrch uvedené předtvarované soupravy, aby se vytvořil vnitřní a vnější těsnící kontakt.
  6. 6. Těsnění podle nároku 5, vyznačující se tím, že vnitřní utěsnění je tvořeno kombinací předního povrchu jednoho z uvedených prvních nebo druhých koncových kroužků v kombinaci s lícní horní nebo spodní stranou uvedené předtvarované soustavy, a že první povrch koncového kroužku tvoří v kombinaci s horním nebo spodním povrchem předtvarované soupravy zmíněné vnitřní utěsnění, které je v ostrém úhlu skloněno vůči podélně ose uvedeného těsnění směrem dovnitř k ose, a že vnější utěsnění je zajištěno kontaktem předního povrchu zbývajícího koncového kroužku a zbývajícího horního nebo spodního povrchu uvedené předtvarované soupravy, že první povrch koncového kroužku a horpího nebo spodního povrchu předtvarované soupravy tvoří vnější utěsnění, které je vůči podélné ose uvedeného těsnění nakloněno v ostrém úhlu směrem od osy.
  7. 7. Těsnění podle nároku 6, vyznačující se tím, že hustota prvního a druhého koncového kroužku přesahuje 1,8 g/cm3.
  8. 8. Těsnění podle nároku 7, vyznačující se tím, že obsahuje pět kroužků, z nichž tři z pěti uvedených kroužků tvoří uvedená předtvarovaná soustava.
  9. 9. Těsnění podle nároku 8, vyznačující se tím, že horní a spodní povrch každého ze tří uvedených kroužků z předtvarované soupravy je skloněn ve ztahu ke střednímu otvoru ve stejném ostrém úhlu, a že kroužky uvedené předtvarované soupravy umístěny mezi zmíněnými koncovými kroužky.
    ''W
    4 4
    -25a
  10. 10. Těsnění podle nároku 9, vyznačující se tím, že horní a spodní povrch uvedené předtvarované soupravy svírá s podélnou osou těsnění úhel 45' a přední povrch prvního a druhého koncového kroužku svírá s podélnou osou uvedeného těsnění úhel 60’.
  11. 11. Těsnění podle nároku 6, vyznačující se tím, že každý zmíněný koncový kroužek je zápustkově vylisován pod tlakem v rozmezí 750 až 38 000 psi,
  12. 12. Těsnění podle nároku 7 vyznačující se tím, že každý zmíněný koncový kroužek je zápustkově lisován pod tlakem v rozmezí 2500 až 38 000 psi.
CZ982804A 1996-03-22 1997-03-20 Pětikroužková těsnící ucpávková souprava CZ280498A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/620,406 US5806858A (en) 1996-03-22 1996-03-22 Compact five ring stuffing box packing assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ280498A3 true CZ280498A3 (cs) 1999-04-14

Family

ID=24485799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ982804A CZ280498A3 (cs) 1996-03-22 1997-03-20 Pětikroužková těsnící ucpávková souprava

Country Status (20)

Country Link
US (1) US5806858A (cs)
EP (1) EP0888506B1 (cs)
JP (1) JP4163255B2 (cs)
KR (1) KR20000064806A (cs)
CN (1) CN1095957C (cs)
AR (1) AR006358A1 (cs)
AT (1) ATE272181T1 (cs)
AU (1) AU708594B2 (cs)
BR (1) BR9708086A (cs)
CA (1) CA2248669C (cs)
CO (1) CO4650239A1 (cs)
CZ (1) CZ280498A3 (cs)
DE (1) DE69730014T2 (cs)
ES (1) ES2224232T3 (cs)
ID (1) ID19893A (cs)
NZ (1) NZ331916A (cs)
PL (1) PL328609A1 (cs)
PT (1) PT888506E (cs)
WO (1) WO1997035129A1 (cs)
ZA (1) ZA972499B (cs)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2594231B2 (ja) * 1994-05-09 1997-03-26 日本ピラー工業株式会社 グランドパッキン
US6182974B1 (en) * 1996-03-22 2001-02-06 Garlock, Inc. Stuffing box packing assembly
US6273431B1 (en) 1999-11-15 2001-08-14 Garlock Inc Forged valve stem packing set
JP2002181197A (ja) * 2000-12-15 2002-06-26 Nippon Valqua Ind Ltd グランドパッキンおよびこれを用いた密封装置
US20050082766A1 (en) * 2003-10-15 2005-04-21 Fisher Controls International Low adhesion additive
US7055593B2 (en) * 2003-11-14 2006-06-06 Lappintech, Llc Well stuffing box packing
US7793944B2 (en) * 2004-12-28 2010-09-14 Nok Corporation Sealing device
CN1318763C (zh) * 2006-04-14 2007-05-30 浙江水泵总厂有限公司 一种高温高压热水循环泵密封填料环组合
US20070296161A1 (en) * 2006-06-21 2007-12-27 Dudman Richard L Seal, Sealing System, and Method for Sealing
EP2419350A4 (en) * 2009-04-17 2012-11-14 Garlock Sealing Technologies STEM TRIM DISTRIBUTOR
CN102005714B (zh) * 2010-10-22 2012-07-25 江苏天力电气有限公司 一种地埋式变压器电缆密封装置
CN102836683B (zh) * 2012-09-14 2015-02-04 茂名重力石化机械制造有限公司 一种自紧式填料函密封位移缓冲器及环管反应器
TWM453066U (zh) * 2013-01-17 2013-05-11 wan-rong Gong 閥的填料總成
CN104455440B (zh) * 2013-09-16 2017-10-20 进典工业股份有限公司 具韧性的作为填料函的封环
TWI601894B (zh) * 2013-10-18 2017-10-11 進典工業股份有限公司 具韌性之盒封式封環
CN103615540A (zh) * 2013-11-29 2014-03-05 哈尔滨理工大学 一种用于高温高压蒸汽泵柱塞上的密封装置
CN103759012B (zh) * 2014-01-23 2016-07-06 章华 一种柔性石墨低泄漏组合成型填料
JP6595583B2 (ja) * 2015-04-10 2019-10-23 日本ピラー工業株式会社 グランドパッキン、及びグランドパッキンの製造方法
CN107407419B (zh) * 2015-04-10 2020-08-25 日本皮拉工业株式会社 压盖密封和压盖密封的制造方法
CN108488385B (zh) * 2018-04-27 2024-03-19 西安丁杰密封科技有限公司 一种高温高压气体片式弹性动密封结构、制备方法及应用

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1529912A (en) * 1975-02-04 1978-10-25 Latty C Method for manufacturing sealing rings
US4328974A (en) * 1980-02-19 1982-05-11 White Richard E Stuffing box packing system and method
US4256317A (en) * 1980-04-24 1981-03-17 Union Carbide Corporation High-temperature, high-pressure valve packing system
US5228701A (en) * 1988-03-22 1993-07-20 Ucar Carbon Technology Corporation Flexible graphite articles with an amorphous carbon phase at the surface
US5370405A (en) * 1991-08-30 1994-12-06 Nippon Pillar Packing Co., Ltd. Packing
US5225262A (en) * 1991-04-29 1993-07-06 A. W. Chesterton Co. Braided high-temperature packing comprising a core of folded flexible graphite sheet
GB2287772A (en) * 1994-03-10 1995-09-27 Raymond George Coughlin Gate valve stem sealing arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
US5806858A (en) 1998-09-15
JP2000506960A (ja) 2000-06-06
JP4163255B2 (ja) 2008-10-08
ZA972499B (en) 1997-11-14
DE69730014T2 (de) 2005-07-21
KR20000064806A (ko) 2000-11-06
PT888506E (pt) 2004-11-30
CA2248669A1 (en) 1997-09-25
BR9708086A (pt) 1999-07-27
EP0888506A1 (en) 1999-01-07
AR006358A1 (es) 1999-08-25
ES2224232T3 (es) 2005-03-01
PL328609A1 (en) 1999-02-01
DE69730014D1 (de) 2004-09-02
CA2248669C (en) 2003-11-04
ID19893A (id) 1998-08-20
ATE272181T1 (de) 2004-08-15
NZ331916A (en) 1999-11-29
AU2535897A (en) 1997-10-10
EP0888506B1 (en) 2004-07-28
CN1214111A (zh) 1999-04-14
CN1095957C (zh) 2002-12-11
AU708594B2 (en) 1999-08-05
WO1997035129A1 (en) 1997-09-25
CO4650239A1 (es) 1998-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ280498A3 (cs) Pětikroužková těsnící ucpávková souprava
CA1129904A (en) Packing ring containing flexible graphite
EP0864056B1 (en) Sealing system
KR100662129B1 (ko) 진공 처리 장치 및 그 진공 처리 장치에 사용되는 밸브 도어
EP0046774B1 (en) Stuffing box packing system
JP4693991B2 (ja) 改良スタッフィングボックスパッキンアセンブリ
EP2082125B1 (en) A low-stress molded gasket and method of making same
US6273431B1 (en) Forged valve stem packing set
JPH07217745A (ja) パッキンリングの構造とその製造方法並びにそれを用いたシール装置
JPH06510843A (ja) 特に内燃機関のための平坦なガスケットと、そのガスケットの製造方法
EP0708280B1 (en) Gland packing
US9239114B2 (en) Compressable sealing ring assembly
EP0688395B1 (en) Improvements in and relating to gaskets
US6354566B1 (en) Live loaded valve stem packing with shape memory alloy option
CN219082226U (zh) 一种复合型石墨密封垫
JPH01262377A (ja) 高圧シール
KR200190981Y1 (ko) 패킹조립체

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic