CZ295418B6

CZ295418B6 - Nafukovací těsnění

Info

Publication number: CZ295418B6
Application number: CZ20013035A
Authority: CZ
Inventors: Bernd Federhen
Original assignee: Bernd Federhen
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 2000-02-15
Publication date: 2005-08-17
Also published as: WO2000050790A2; WO2000050790A3; EP1179151A2; CZ20013035A3; PL350055A1; AU3154700A; DE50001623D1; PL193888B1; EP1179151B1; DE19907679A1

Abstract

Nafukovací těsnění pro zařízení na pneumatickou dopravu, zejména těsnění (20) na ventilu (12) pro sypký materiál, je provedeno s vnější těsnicí plochou (34) přiložitelnou k součásti, s níž tvoří těsnění, vytvořenou na pásu materiálu neboli základním pásu (25) vnější části (24) z pružného materiálu, v níž je umístěno vnitřní těleso (22) z pevného materiálu, které je překryto horní plochou (26) vnější části (24). Vnější těsnicí plocha (34), vytvořená na způsob pohyblivé membrány a oddělená od vnitřního tělesa (22), je přiřazena vnější části (24). Mezi pásem materiálu neboli základním pásem (25) vnější části (24) a vnitřním tělesem (22) je upravena mezera (40). Vnitřní těleso (22) je chemicky nebo fyzikálně přilnavě spojeno s vnější částí (24) vně těsnicí plochy (34).ŕ

Description

Nafukovací těsnění

Oblast techniky

Vynález se týká nafukovacího těsnění pro zařízení na pneumatickou dopravu, zejména těsnění na ventilu pro sypký materiál, s vnější těsnicí plochou přiložitelnou k součásti, s níž tvoří těsnění, vytvořenou na pásu materiálu neboli základním pásu vnější části z pružného materiálu, v níž je umístěno vnitřní těleso z pevného materiálu, které je překryto horní plochou vnější části, přičemž vnější těsnicí plocha, vytvořena na způsob pohyblivé membrány a oddělená od vnitřního tělesa, je přiřazena vnější části, a přičemž mezi pásem materiálu neboli základním pásem vnější části a vnitřním tělesem je upravena mezera.

Dosavadní stav techniky

Je již známé utěsňovat ventily pro sypký materiál prostřednictvím nafukovatelných těsnění. U těchto těsnění jsou pružná prstencová těsnicí tělesa zatlačována prostřednictvím tlakového vzduchu proti ventilovému tělesu. Tato ventilová tělesa mohou být vytvořena jako lnové posuvné desky s lineárním nebo výkyvným pohonem, ale také jako kulovitá nebo vrchlíková těsnicí tělesa, která jsou přemisťována prostřednictvím výkyvného pohonu.

DE-PS 1 600 989 popisuje lnové šoupátko opatřené pro pneumatickou dopravu prachovým až zrnitým materiálem s dvojicí nafukovatelných těsnicích kroužků, které jsou uloženy v obvodové drážce zaříznuté ve tvaru lichoběžníkového průřezu a jsou otevřené k základu drážky. V DE 40 28 182 Al jsou popsány takové těsnicí elementy jako hadicová těsnění, která jsou uložena v obvodových drážkách, jsou upnuta prostřednictvím tlakového vzduchu a mohou být uvolněna od těsnicího elementu prostřednictvím podtlaku. V DE 26 607 686 C3 je znázorněn v obvodové drážce upevněný, k základně drážky otevřený nafukovatelný těsnicí kroužek, která má průřez ve tvaru písmene C a který je na ventilovém uspořádání.

DE 26 23 822 Al popisuje vakuově utěsněný uzávěr pro potrubí, které je svislé, která je protékáno prach obsahujícími výrobky a které je opatřeno kruhovým rozšířením, ve kterém je excentricky uložen rotor jako uzavírací element regulující průchod a přitom vyústění jednoho potrubního úseku dosedá na rozšíření potrubí. Tam je upraveno těsnění, které má průřez zhruba ve tvaru písmene U a na své straně přivrácené k rotoru je opatřeno podélnými žebry. Takto vytvořená těsnicí plocha tvoří v uzavřeném stavu s rotorem labyrintové těsnění. Ve vnitřním prostoru těsnění je upravena prstencová kovová vložka s nejméně jedním kanálem nebo prstencovým prostorem, jejichž spodní otvor vyúsťuje nad těsnicí plochou přivrácenou k rotoru a je ovlivňován tlakovým vzduchem přiváděným kanálem tlakového vzduchu, takže uvedená podélná žebra těsnění mohou být v uzavřeném stavu uzávěru přitlačena na rotor. Na vnější boční plochy těsnění ve tvaru písmene U se přitiskují prstencové kovové obruby, které jsou navulkanizovány na těsnění, aby se nevytvářely žádné štěrbiny, které by obsahovaly prach.

Hadicový těsnicí kroužek s prstencovým nástavcem, který vyplňuje část prstencového vnitřního prostoru a je vytvořen z tuhé hmoty, popisuje GB-A-1 447 628. Skrz uvedený tuhý prstencový kroužek, případně vložku, prochází přívodní kanál vzduchu. Také zde je při vytvoření tlaku zatlačena těsnicí plocha, která je opatřena žebry, proti těsnicímu partnerovi, zejména kluzné desce, které může uzavírat, případně otevírat kruhové vyústění. Svěmý kroužek je zasunut do otvoru, který je upraven v úrovni těsnění, načež jsou obě části zavedeny do obvodové drážky v šoupátkové skříní a jsou upnuty prostřednictvím šroubů. Uvedené vyústění je opatřeno stíračem, který je upraven v sousedství stěny a který netvoří část těsnění.

EP 114 278B1 popisuje uzavírací zařízení pro pneumatické systémy s dvoudílným, lineárně poháněným plošným šoupátkem, která je utěsněno nafukovatelný těsněním. Zde má v obvodové

-1 CZ 295418 B6 drážce uložený těsnicí kroužek průřez ve tvaru písmene C, který je vzadu otevřený a který je v prstencové drážce držen prostřednictvím upevňovacích elementů. Předběžný stírač je upraven jako přídavná konstrukční součást.

Jako těsnicí elementy v trubkových odbočkách používané nafukovatelný těsnicí kroužky jsou podle EP 0 507 127 Al upraveny v obvodové drážce a jsou v ní drženy prostřednictvím šroubů, jejichž hlavy šroubů jsou uloženy ve volném svěmém prstenci uvnitř těsnicího tělesa.

Nafukovatelná těsnění podle stavu techniky potřebují pro zamontování do ventilů, odboček nebo podobně obvodovou drážku. Do této drážky musí být těsnění pro zachování vzduchotěsnosti zamontováno s definovaným lícováním. Jsou však také možné přídavné vnitřní nebo vnější svěrné kusy, které nejsou s pružným těsněním pevně spojeny. Drážky, do kterých jsou tato těsnění zamontována, vyžadují v těchto místech velkou tloušťku skříně.

Pro provozně spolehlivou konstrukci je nutná vysoká přesnost a pečlivost k tomu účelu kvalifikovaných osob. Přídavně potřebné upevňovací nebo podpěrné elementy navíc vytvářejí taková těsnění příliš drahá.

Pokud mají být ventilová tělesa, která mají tlačit proti nafukovatelný těsněním, při jejich uzavíracím pohybu stírána, jsou nutné přídavné stírače. Navíc vyžaduje tlakotěsné připojení ovládacího tlakového vzduchu pro tyto těsnicí elementy další přídavná těsnicí opatření na připojovacích místech.

Podstata vynálezu

Na základě těchto skutečností je úkolem vynálezu vytvořit nafukovací těsnění, jehož vestavění ventilů, odboček a obdobných konstrukčních součástí pro manipulaci se sypkým materiálem nebo podobnými hmotami by bylo snadné. Dále by mělo být umožněno bezpečné a levné tlakotěsné připojení tlakového média neboli ovládacího prostředku. Obvodové drážky pro umístění těsnění by měly být zbytečné a stírací ústrojí by měla být integrovatelná do tohoto těsnění. Dalším úkolem vynálezu je, aby nafukovací těsnění bylo vhodné jak pro plochá šoupátka, tak ventilová tělesa ve tvaru koule nebo jinak zakřivená.

Uvedený úkol splňuje nafukovací těsnění pro zařízení na pneumatickou dopravu, zejména těsnění na ventilu pro sypký materiál, s vnější těsnicí plochou přiložitelnou k součásti, s níž tvoří těsnění, vytvořenou na pásu materiálu neboli základním pásu vnější části z pružného materiálu, v níž je umístěno vnitřní těleso z pevného materiálu, které je překryto horní plochou vnější části, přičemž vnější těsnicí plocha, vytvořená na způsob pohyblivé membrány a oddělená od vnitřního tělesa, je přiřazena vnější části, a přičemž mezi pásem materiálu neboli základním pásem vnější části a vnitřním tělesem je upraveny mezera, podle vynálezu, jehož podstatou je, že vnitřní těleso je chemicky nebo fyzikálně přilnavé spojeno s vnější částí vně těsnicí plochy.

Podle výhodného provedení vynálezu je nafukovací těsnění opatřeno alespoň jedním přívodem tlakového média do vnitřního prostoru vnitřního tělesa, otevřeným směrem k vnitřní straně pásu materiálu neboli základního pásu, v němž jsou upraveny ústrojí pro uložení upevňovacích elementů, například otvory pro upevňovací šrouby, přičemž v alespoň jednom upevňovacím elementu vnitřního tělesa je upraven kanál, který je otevřený směrem k pásu materiálu neboli základnímu pásu vnější části.

Toto nafukovací těsnění tedy v podstatě obsahuje vnější část vytvořenou z pružného materiálu a v ní zalité vnitřní těleso z pevného materiálu, proti němuž je v odstupu uspořádán základní pás pohyblivý jako membrána. Oddělení je možno provést například nanesením oddělovacího prostředku, například vosku nebo nástřiku polytetrafluorethylenu, a to na tuto plochu vnitřního tělesa

-2CZ 295418 B6 při výrobě těsnění nebo vhodnou volbou materiálu vnitřního tělesa, například polytetrafluorethylenu PTFE.

Nafouknutí těsnění se s výhodou omezuje na oblast přivrácenou ventilovému tělesu. Ostatní části pružné části, které obklopují vnitřní těleso, jsou , jak již bylo uvedeno, přilnavé spojeny chemicky nebo fyzikálně s pevním vnitřním tělesem. Pro nafouknutí těsnění slouží podle vynálezu alespoň jeden přívod tlakového média, která je vedeno do vnitřního prostoru vnitřního tělesa, to znamená do zmíněné mezery, otevřeného k vnitřní straně pásu materiálu neboli základního pásu. Jako tlakové médium pro nafukování je vhodný vzduch, avšak i jiné plyny a kapaliny, přičemž přívod tohoto ovládacího prostředku se s výhodou provádí uvedenými upevňovacímu elementy, které jsou za tím účelem opatřeny axiálním kanálem.

Podle dalšího výhodného provedení může být vnější plocha vnější části, zejména hřebenová plocha neboli horní těsnicí plocha vnější části, kterou procházejí upevňovací elementy, opatřena alespoň jednou obvodovou těsnicí hranou, zejména dvěma obvodovými těsnicími hranami.

Ve vnitřním tělesem jsou s výhodou provedeny otvory, pomocí nichž jsou spojeny pružné oblasti vnější části, dosedající na vnitřních těleso.

Pro umožnění integrování výše zmíněného stíracího ústrojí je pásu materiálu neboli základnímu pásu s těsnicí plochou přiřazen alespoň jeden stírací element, zejména stírací žebro, které je zejména na něm vytvarované do jednoho kusu.

Pokud se týká použití materiálu, je vnější část provedena s výhodou z pružného materiálu, zejména z polyurethanu, zejména je vytvořena beztlakovým litím polyurethanu. Vnitřní těleso je s výhodou provedeno z polytetrafluorethylenu PTFE.

Vnitřní těleso může být s výhodou provedeno z kovu a jeho spodní plocha, přiřazená pásu materiálu neboli základnímu pásu vnější části, je opatřena oddělovacím prostředkem.

Vnitřním těleso má s výhodou zejména v průřezu tvar písmene L, jehož delší rameno směřuje ke střední ose ventilu a probíhá v podstatě rovnoběžně s těsnicí plochou vnější části.

Průřez vnitřního tělesa má s výhodou tvar trojúhelníku.

Profilovaná těsnicí plocha vnější části je s výhodou skloněná vůči její horní ploše pod úhlem.

Jako výhodným se tedy ukázalo upravit v pevném vnitřním tělese ústrojí pro zakotvení upevňovacích elementů, například otvoiy pro upevňovací šrouby, pomocí nichž se může těsnění připojit k součásti, s níž vytvoří těsnění. V těchto upevňovacích šroubech je navíc vytvořen kanál s přípojkou tlakového média, které je popřípadě otevřený směrem k základnímu pásu vnější části.

Je rovněž výhodně vytvořit v pevném vnitřním tělese otvory, kterými jsou navzájem spojeny pružné oblasti vnější části, které nemají být od vnitřního tělesa odděleny.

Díky tvaru a uspořádání těsnicí plochy působící na ventilové těleso je možno nafukovací těsnění vyrobit tak, aby bylo přizpůsobeno příslušnému ventilovému tělesu. Princip těsnění je vhodný pro těsnění ve tvaru prstence, těsnění přímého nebo zahrnutého tvaru. Proto jsou navržena i těsnění, u nichž je tvar profilované těsnicí plochy vnější části přizpůsoben tvaru přiřazeného ventilového tělesa, přičemž, jak již bylo uvedeno, může mít průřez vnitřního tělesa například tvar trojúhelníku. Potom je profilovaná těsnicí plocha vnější části skloněna k jeho horní těsnicí ploše pod malým úhlem.

Všech výhod je možno dosáhnout například výrobou nafukovacího těsnění způsobem beztlakového lití polyurethanu.

-3 CZ 295418 B6

Přehled obrázků na výkresech

Další výhody a podrobnosti vynálezu vyplývají z následujícího popisu výhodných příkladných provedení podle přiloženého výkresu, na němž obr. 1 znázorňuje podélný řez tělesem ventilu s těsněním v beztlakovém uvolněném stavu, obr. 2 ve zvětšeném měřítku detail z obr. 1 v jiné provozní poloze, obr. 3 řez nafukovacím těsněním upraveným pro ploché šoupátko, obr. 4 řez nafukovacím těsněním upraveným pro klenuté šoupátko a obr. 5 schematicky řez těsněním pro ventilové těleso ve tvaru válce.

Příklad provedení vynálezu

Na otvoru 10 tělesa ventilu 12, která má střední osu A, a které je ve své vnitřní části - v odstupu h od své vnitřní plochy 14, blízké k otvoru 10 - opatřeno dosedacími plochami 18 pro list 17 plochého šoupátka, je uspořádáno na vnitřní ploše 14 těsnění 20. Toto těsnění 20 sestává z pevného vnitřního tělesa 22 a z pružné vnější části 24 u polyurethanu nebo podobně, která je obklopuje. Vnitřní těleso 22 je vytvořeno například z oceli a má zde například v průřezu tvaru písmene L, jehož delší rameno, které směřuje ke střední ose A, probíhá rovnoběžně s plechém 18 listu 17, má rovnou spodní plochu 23.

Vnější část 24 těsnění 20 je na své hřebenové ploše neboli horní těsnicí ploše 26 (obr. 3), tedy směrem k vnitřní ploše 14 tělesa ventilu 12, opatřena dvěma zesílenými částmi 28 s průřezem ve tvaru trojúhelníku, uspořádanými se středním odstupem a od sebe, jejichž vrcholy tvoří dvě těsnicí hrany 30. Pod vnitřním tělesem 22 obsahuje vnější část 24 v návaznosti na vnitřní stírací žebro 32 základní pás 25 o šířce b a tloušťce e s těsnicí plochou 34 profilovanou na jeho vnější straně, který je rovnoběžný se spodní plochou 23 vnitřního tělesa 22. Tento základní pás 25 působí jako pohyblivá membrána a je od vnitřního tělesa 22 oddělen. V případě kovového vnitřního tělesa 22 je jeho spodní plocha 23, nacházející se u základního pásu 25, opatřena oddělovacím prostředkem, například voskem nebo nástřikem z polytetrafluorethylenu PTFE, který se na plochy vnitřního tělesa 22, které nemá být slepeno s pružnou vnější částí 24, nanese před odlitím polyurethanu.

Na obr. 1 přesahuje stírací žebro 32 o rozměr i (viz obr. 3) profilovanou těsnicí plochu 34 a dosedá na těsnicí povrchu 18 listu 17, na kterém pojíždí v průběhu pohybu šoupátka. Profilovaná těsnicí plocha 34 se nachází v odstupu f od povrchu 18 listu 17 plochého šoupátka.

Ve vnitřním tělese 22 těsnění 20 jsou v otvorech 37 zakotveny konce upevňovacích elementů, například šroubů 36, které připevňují těsnění 20 k vnitřní ploše 14 tělesa ventilu 12. Axiálním kanálem 38 v upevňovacích šroubech 36 mže přes přípojku 19 tlakového média v tělese ventilu 12 do otvorů 37 proudit tlakové médium, například stlačený plyn, stlačený vzduch nebo kapalina. Přívod tlakového média je utěsněn těsnicími hranami 30 dosedajícími na vnitřní plochu 14 tělesa ventilu 12. Těsnicí hrany 30, které vyčnívající z horní těsnicí plochy 26, se při dotažení upevňovacích šroubů 36 pro dosažení těsnicího účinku podle obr. 1, 2 zdeformují.

Na obr. 2 je znázorněno, jak se základní pás 25, který je pohyblivý na způsob membrány, a který je opatřen profilovanou těsnicí plochou 34 vnější části 24 těsnění 20, přiváděným tlakovým prostředkem nebo médiem přitlačí na těsnicí povrch 18 listu 17 plochého šoupátka. Mezi pevným vniky tělesem 22 těsnění 20 a jeho pružnou vnější částí 24 se přitom vytvoří mezery 40. Ostatní vnitřní plochy vnější části 24 ulpí na vnitřním tělese 22, takže uvnitř tělesa ventilu 12 není pro

-4CZ 295418 B6 umístění těsnění 20 zapotřebí žádné drážky, přiěemž na rozměrovou přesnost těsnění 20 mohou být kladeny jen malé požadavky.

Příčný řez těsněním 20 v jiné části je znázorněn na obr. 3. Pomocí otvorů 42, které se nacházejí ve vnitřním tělese 22, a které mají podélnou osu O, je vnitřní oblast J těsnění 20 spojena s jeho vnější oblasti E. tím se podpoří ulpění pružné vnější části 24 na pevném vnitřním tělese 22.

Obr. 4 znázorňuje například příčný řez těsněním 20, s vnitřním tělesem 22, s průřezem ve tvaru trojúhelníku, přičemž jeho profilovaná těsnicí plocha 34, je skloněná směrem ven vůči jeho horní těsnicí ploše 26 pod úhlem w a vytváří těsnění vůči zaoblenému ventilovému tělesu 46. Ventilové těleso 46 může například tvořit kouli kulového ventilu nebo vrchlík otočného šoupátka ve tvaru kulového vrchlíku.

Na obr. 5 je znázorněno v řezu těsnění 20b, které má tvořit utěsnění vůči neznázoměnému válcovému ventilovému tělesu. U tohoto těsnění 20h ve tvaru prstence probíhá těsnicí plocha 34 profilovaná zesílenými hranami 35 rovnoběžně s osou M prstence.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Nafukovací těsnění pro zařízení na pneumatickou dopravu, zejména těsnění (20) na ventilu (12) pro sypký materiál, s vnější těsnicí plochou (34, 34_a) přiložitelnou ksoučásti, sniž tvoří těsnění, vytvořenou na pásu materiálu neboli základním pásu (25) vnější části (24) z pružného materiálu, v níž je umístěno vnitřní těleso (22, 22_a) z pevného materiálu, které je překryto horní plochou (26) vnější části (24), přičemž vnější těsnicí plocha (34, 34_a), vytvořená na způsob pohyblivé membrány a oddělená od vnitřního tělesa (22, 22_a), je přiřazena vnější části (24), a přičemž mezi pásem materiálu neboli základním pásem (25) vnější části (24) a vnitřním tělesem (22, 22_a) je upravena mezera (40), vyznačující se tím, že vnitřní těleso (22, 22_a) je chemicky nebo fyzikálně přilnavé spojeno s vnější částí (24) vně těsnicí plochy (34,34_a).
2. Nafukovací těsnění podle nároku 1,vyznačující se tím, že je opatřeno alespoň jedním přívodem tlakového média do vnitřního prostoru vnitřního tělesa (22, 22_a), otevřeným směrem k vnitřní straně pásu materiálu neboli základního pásu (25), v němž jsou upravena ústrojí pro uložení upevňovacích elementů, například otvory (37) pro upevňovací šrouby (36), přičemž v alespoň jednom upevňovacím elementu vnitřního tělesa (22, 22a) je upraven kanál (38), který je otevřený směrem kpásu materiálu neboli základnímu pásu (25) vnější části (24).
3. Nafukovací těsnění podle nároku 2, vyznačující se tím, že vnější plocha vnější části (24), zejména hřebenová plocha neboli horní těsnicí plocha (26) vnější části (24), kterou procházejí upevňovací elementy, je opatřeno alespoň jednou obvodovou těsnicími hranou (30), zejména dvěma obvodovými těsnicími hranami (30).
4. Nafukovací těsnění podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že ve vnitřním tělese (22, 22_a) jsou provedeny otvoiy (42), pomocí nichž jsou spojeny pružné oblasti (E, J) vnější části (24), dosedající na vnitřní těleso (22, 22_a).
5. Nafukovací těsnění podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že pásu materiálu neboli základnímu pásu (25) s těsnicí plochou (34, 34_a) je přiřazen alespoň jeden stírací element, zejména stírací žebro (32), které je zejména na něm vytvarované.

-5CZ 295418 B6
6. Nafukovací těsnění podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že vnější část (24) je provedena z pružného materiálu, zejména z polyurethanu, zejména je vytvořena beztlakovým litím polyurethanu.
7. Nafukovací těsnění podle nároku 1,vyznačující se tím, že vnitřní těleso (22, 22_a) je provedeno z polytetrafluorethylenu PTFE.
8. Nafukovací těsnění podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že vnitřní těleso (22, 22_a) je provedeno z kovu a jeho spodní plocha (23), přiřazená pásu materiálu neboli základnímu pásu (25) vnější části (24), je opatřena oddělovacím prostředkem.
9. Nafukovací těsnění podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že vnitřní těleso (22) má zejména v průřezu tvar písmene L, jehož delší rameno směřuje ke střední ose (A) ventilu (12) a probíhá v podstatě rovnoběžně s těsnicí plochou (34) vnější části (24).
10. Nafukovací těsnění podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že průřez vnitřního tělesa (22_a) má tvar trojúhelníku.
11. Nafukovací těsnění podle jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že profilovaná těsnicí plocha (34_a) vnější části (24) je skloněná vůči její horní těsnicí ploše (26) pod úhlem (w).