CZ287394B6 - Sealing arrangement - Google Patents

Description

Těsnicí uspořádání

Oblast techniky

Vynález se týká těsnicího uspořádání, zejména pro ovládací píst pneumatického šoupátka, s těsnicím prstencem z alespoň částečně pružného materiálu, obsahujícím vnější, v podstatě kotoučovitý, těsnicí úsek s těsnicí hranou, přiléhající ve vestavěném stavu na těsněnou povrchovou oblast, a soustředně uvnitř těsnicího úseku ležící přídržný úsek, kteiy je uložen při částečném předpětí v příslušném drážkovitém vybrání ovládacího pístu.

Dosavadní stav techniky

Pro nejrůznější případy použití jsou kupříkladu známé pneumatické ventily nebo šoupátka, jejichž ovládací písty jsou těsněny pružnými těsněními. Tato těsnění mohou být buď osazena na ovládacím pístu samotném, nebo na pouzdře a mohou se tak pohybovat buď spolu s pohybem ovládacího pístu, nebo mohou být pevně uložena v místě osazení na pouzdře. Speciálně u těsnicích uspořádání výše popsaného druhu, u nichž je těsnicí prstenec osazen na ovládacím pístu, jsou známy těsnicí prstence, ležící jako O-kroužky v odpovídajících drážkách ovládacího pístu. Jsou přitom známy nejrůznější tvary pro průřez těsnicího prstence, přičemž však přednostně nacházejí uplatnění kotoučovité těsnicí prstence.

Tato těsnicí uspořádání mají obzvláště nevýhodu v tom, že vzduchový proud, který kolem nich proudí, jak je tomu vždy v přepínacích ventilech nebo šoupátcích, může těsnicí prstenec vytáhnout, takže je často považováno za nezbytné tomu bránit kluzným prstencem, zevně nataženým přes těsnicí prstenec, nebo speciálním uspořádáním přepínacích hran, což však vede k nákladnějšímu a tím i k drahému konstrukčnímu řešení.

Jako obměna výše uvedených kotoučových těsnění jsou také známá těsnicí uspořádání, u nichž není těsnicí prstenec jednoduše vkládán do drážek ovládacího pístu, ale u nichž je píst sestavován z jednotlivých dílů s mezilehlými těsnicími prstenci a spojovacím kusem teprve spolu s montáží těsnicího uspořádání nebo těsnicího prstence, přičemž radiálně orientované útvaiy na axiálních plochách těsnicích prstenců jsou vsouvány do odpovídajících drážek mezikusů. Toto přidržování na útvarech v blízkosti těsněného průměru sice brání výše popsanému vytahování těsnicího prstence z drážky, přičemž se však současně konstrukce pístu, jakož i montáž, stávají složitější v důsledku potřebného dělení.

Vynález si klade za úkol těsnicí uspořádání výše uvedeného druhu zlepšit tak, aby byly uvedené nevýhody známých konstrukcí tohoto druhu nebo podobných konstrukcí odstraněny a aby zejména došlo, při spolehlivém zabránění vytahování těsnicího prstence, ke zjednodušení celkové konstrukce těsnicího uspořádání nebo pístu jím vybaveného.

Podstata vynálezu

Tento úkol je podle vynálezu řešen u těsnicího uspořádání v úvodu uvedeného druhu tím, že drážkovité vybrání obsahuje alespoň jednostranně přídržné osazení, ustupující od úseku drážkovitého vybrání menší šířky, ležícího blíže k těsnicí hraně, k úseku s větší šířkou, ležícímu dále od těsnicí hrany, přičemž na přídržném osazení je zachycena přídržná hrana těsnicího prstence, uspořádaná podél alespoň části obvodu těsnicího prstence, která ve vestavěném stavu těsnicího prstence tento prstenec jistí na přídržném osazení v drážkovitém vybrání. Po zavedení těsnicího prstence do drážkovitého vybrání, při kterém se přídržná hrana dostává v přídržném

- 1 CZ 287394 B6 / úseku těsnicího prstence vzhledem k poloze těsnicí hrany za přídržné osazení, dochází k vzájemnému zapadnutí mezi přídržným osazením a přídržnou hranou a těsnicí prstenec může být nyní, pokud je to vůbec možné, vytažen z drážkovitého vybrání pouze při překonání tohoto spojení. Tvarováním a dimenzováním přídržného osazení v drážkovitém vybrání na jedné straně 5 a přídržné hrany na přídržném úseku těsnicího prstence na druhé straně může být toto přidržování těsnicího prstence v drážkovitém vybrání lehce ovlivňováno nebo obměňováno, pokud jde o sílu, potřebnou pro jeho překonání, takže nejjednoduššími obměnami může být pokryta celá šířka pásma mezi pouze lehkým přidržováním, umožňujícím žádoucí výměnu těsnicího prstence, až k trvalému zachycení těsnicího prstence, překonatelnému pouze při jeho zničení.

Ve výhodném provedení je přídržné osazení tvořeno postranní plochou postranního zápichu, ležící blíže k těsnicí hraně, v drážkovitém vybrání. To usnadňuje výrobu konstrukčního dílu, nesoucího přídržnou drážkovitou oblast, kterým je zde přednostně ovládací píst, avšak drážkovité vybrání s těsnicím prstencem může být, jak je v úvodu uvedeno, také upraveno na 15 vnější nepohyblivé pouzdrové části. Kupříkladu při obrábění drážkovitého vybrání vypichováním totiž může být také snadno a jednoduše současně zhotoven postranní zápich, pokud jeho hloubka není vzhledem k postranní stěně drážkovitého vybrání příliš velká. Pokud jde kupříkladu o postranní zápich, ještě snadno zhotovitelný třískovým obráběním, neměla by jeho hloubka do strany činit více, než okolo 10 až 20% šířky drážkovitého vybrání. Je přitom 20 nepodstatné, zda takový postranní zápich je v drážkovitém vybrání zhotovován v blízkosti dna drážky nebo na jiném místě výšky drážky.

Podle jiného provedení vynálezu je přídržné osazení tvořeno stranou zúžení, uspořádaného v drážkovitém vybrání po celém obvodě ovládacího pístu, odvrácenou od těsnicí hrany, přičemž 25 volbou tvaru a dimenzováním tohoto zúžení může být opět výše popsaným jednoduchým způsobem ovlivňována velikost přídržné síly.

Přídržná hrana těsnicího prstence může být při obzvláště výhodném provedení vynálezu vytvořena na jazýčkovitém rozšíření těsnicího prstence, uspořádaném po celém jeho obvodě 30 v přídržném úseku. Toto jazýčkovité rozšíření může být zejména ve tvaru protihákovitého útvaru s vrcholovou částí, orientovanou směrem od dna drážkovitého vybrání, což umožňuje na jedné straně snadné zavedení těsnicího prstence do drážkovitého vybrání a na druhé straně spolehlivé zachycení a přidržování zavedeného těsnicího prstence. Jelikož vnější konce jazýčkovitého rozšíření s průřezovým protihákovitým tvarem přiléhají jako těsnicí jazýčky na příslušné oblasti 35 drážkovitého vybrání, je dosahováno pneumatického podporování mechanického přídržného účinku, přičemž pod těsnění se nemůže dostat tlak, proti kterému se má těsnit, aby tak těsnění mohlo být vytaženo.

Při dalším výhodném provedení vynálezu těsnicí prstenec obsahuje mezi těsnicím úsekem 40 a přídržným úsekem na svém boku vybrání, uspořádané podél jeho celého obvodu a usnadňující vtlačování přídržného úseku s přídržnou hranou za přídržné osazení. Materiál, který tak chybí v místě po straně vybrání, uspořádaného po celém obvodě těsnicího prstence, umožňuje lehké vyhnutí materiálu, stlačovaného při zavádění těsnicího prstence do drážkovitého vybrání v oblasti přídržné hrany, což usnadňuje manipulaci nebo montáž.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na 50 připojený výkres, na kterém znázorňuje obr. 1 podélný řez částí pneumatického šoupátka v oblasti ovládacího pístu a obr. 2 až 4 jednotlivá provedení úseku, označeného na obr. 1 ve zvětšeném měřítku.

-2CZ 287394 B6

Příklady provedení vynálezu

Ovládací píst, schematicky znázorněný na obr. 1, je částí pneumatického šoupátka 2, jehož pouzdro 3 obsahuje různé přípoje 4, které jsou přes ovládací prostory 5 nebo řídicí hrany 7, oddělující ovládací prostory od mezilehlých úseků 6, a s nimi spolupůsobící těsnicí hrany 8, blíže nevysvětlovaným způsobem ovládány.

Těsnicí uspořádání 9, přiřazená těsnicím hranám 8, obsahují těsnicí prstenec 10 z alespoň částečně pružného materiálu, který má vnější, v podstatě kotoučovitý těsnicí úsek 11 s těsnicí hranou 8, přiléhající ve vestavěném stavu na pouzdro 3, které se má těsnit, a přídržný úsek 12, uložený soustředně uvnitř těsnicího úseku Π.. Celý těsnicí prstenec 10 je níže blíže vysvětleným způsobem držen při částečném předpětí v odpovídajícím drážkovitém vybrání 13 ovládacího pístu 1 prostřednictvím přídržného úseku, vytvarovaného tak, že nemůže být z drážkovitého vybrání 13 vytažen vzduchovým proudem, okolo něj proudícím. Takový vzduch je vždy přítomen v přepínacích šoupátcích.

Drážkovité vybrání 13 zde oboustranně obsahuje přídržné osazení 16, v němž přechází úsek 4 drážkovitého vybrání 13 menší šířky, ležící blíže k těsnicí hraně 8, do úseku 15 s větší šířkou, ležícího dále od těsnicí hrany 8, jak je patrné zejména ve zvětšeném detailu A na obr. 3. Přídržný úsek 12 těsnicího prstence 10 zde obsahuje, rovněž oboustranně, vždy po jedné přiřazené přídržné hraně 17, uspořádané po celém obvodě pístu _1 v jeho drážkovitém vybrání 13. Tato přídržná hrana v zabudovaném stavu těsnicího prstence 10 tento prstenec jistí na vystupujícím přídržném osazení 16 v drážkovitém vybrání 13 proti vytažení, a to způsobem, zřejmým z obrázku.

Podle obr. 3 a 4 je osazení 16 tvořeno vždy postranní plochou zápichu 18 v drážkovitém vybrání 13, ležící blíže blíže k těsnicí hraně 8, přičemž podle obr. 3 jsou postranní zápichy 18 vytvořeny bezprostředně u dna 19 drážky, zatímco podle obr. 4 leží v odstupu od dna 19 drážky poněkud dále směrem ven.

V provedení podle obr. 2 jsou naproti tomu osazení 16 stranou zúžení 20 (uspořádaného jako žebrovitý prstencový výstupek, vybíhající do drážkovitého vybrání 13) v drážkovitém vybrání 13 po celém obvodě ovládacího pístu J, odvrácenou od těsnicí hrany 8.

V provedeních podle obr. 3 a 4 je přídržná hrana 17 těsnicího prstence 10 vytvořena na jazýčkovitém rozšíření 21 těsnicího prstence 10, uspořádaném po celém jeho obvodě v přídržném úseku 12. Naproti tomu v provedení podle obr. 2 má těsnicí prstenec 10 v přídržném úseku 2 v principu stejnou tloušťku, jako v těsnicím úseku 11, přičemž obsahuje mezi těsnicím úsekem 11 a přídržným úsekem 12 na svém boku vybrání 22, uspořádané podél celého obvodu. Přídržné hrany 17 zde dosedají na podle obrázku levém konci odpovídajícího vybrání 22. Takové vybrání 22 je vytvořeno také v provedení podle obr. 3 a 4, v důsledku čeho je vtlačování přídržného úseku 12 s přídržnou hranou 17 za přídržné osazení 16 usnadňováno, neboť se přitom může stlačovaný materiál přídržného úseku 12 až do určité míry do tohoto vybrání přetlačovat.

Z provedení z obr. 3 a 4 je také patrné, že přídržné hrany 17 zde působí přídavně jako těsnicí hrany a při podpoře tlaku, popřípadě působícího přes mezery 23, znázorněné jako přehnaně zvětšené, jsou ještě pevněji tlačeny na odpovídající plochy odpovídajícího zápichu J8, takže tlak, proti kterému se má těsnit, nemůže proniknout pod těsnicí prstenec 10 a tím ho vytlačovat z drážkovitého vybrání 13.

-3CZ 287394 B6 /

Je snadno patrné, že jednoduchou obměnou tvarování, uložení a dimenzování prvků, vymezujících jednak přídržné osazení 16 a jednak přídržnou hranu 17, může být bezprostředně a snadno ovlivňována síla přidržování těsnicího prstence 10 v drážkovitém vybrání 13.

Odchylně od znázorněného a popsaného uspořádání těsnicích prstenců 10 na pístu J, pohyblivém v pouzdře, mohou být 7 na pouzdře 3 a utěsňovat tímto způsobem píst, který je pohyblivě uložený v pouzdře. Popsané prvky a jejich uspořádání se dají v podstatě obrátit a přenést na odpovídající těsnicí uspořádání.

Claims (4)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Těsnicí uspořádání, zejména pro ovládací píst (1) pneumatického šoupátka, s těsnicím prstencem (10) z alespoň částečně pružného materiálu, obsahujícím vnější, v podstatě kotoučovitý těsnicí úsek (11) s těsnicí hranou (8), přiléhající ve vestavěném stavu na těsněnou povrchovou oblast, a soustředně uvnitř těsnicího úseku (11) ležící přídržný úsek (12), a který je

   20 uložen při částečném předpětí v příslušném drážkovitém vybrání (13) ovládacího pístu (1), vyznačené tím, že drážkovité vybrání (13) obsahuje alespoň jednostranně přídržné osazení (16), ustupující od úseku (14) drážkovitého vybrání menší šířky, ležícího blíže k těsnicí hraně (8), k úseku (15) s větší šířkou, ležícímu dále od těsnicí hrany (8), přičemž na přídržném osazení (16) je zachycena přídržná hrana (17) těsnicího prstence (10), uspořádaná podél alespoň 25 části obvodu těsnicího prstence (10), která ve vestavěném stavu těsnicího prstence (10) tento prstenec jistí na přídržném osazení (16) v drážkovitém vybrání (13).
2. 2. Těsnicí uspořádání podle nároku 1, vyznačené tím, že přídržné osazení (16) je tvořeno postranní plochou postranního zápichu (18) v drážkovitém vybrání (13), ležící blíže

   30 k těsnicí hraně (8).
3. 3. Těsnicí uspořádání podle nároku 1, vyznačené tím, že přídržné osazení (16) je tvořeno stranou zúžení (20), uspořádaného v drážkovitém vybrání (13) po celém obvodě ovládacího pístu (1), odvrácenou od těsnicí hrany (8).
4. 4. Těsnicí uspořádání podle nejméně jednoho z nároků laž3, vyznačené tím, že přídržná hrana (17) těsnicího prstence (10) je vytvořena na jazýčkovitém rozšíření (21) těsnicího prstence (10), uspořádaném po celém jeho obvodě v přídržném úseku (12).

   40 5. Těsnicí uspořádání podle nejméně jednoho z nároků 1 až 4, vyznačené tím, že těsnicí prstenec (10) obsahuje mezi těsnicím úsekem (11) apřídržným úsekem (12) na svém boku vybrání (22), uspořádané podél jeho celého obvodu a usnadňující vtlačování přídržného úseku (12) s přídržnou hranou (17) za přídržné osazení (16).