FI98376C - Tiiviste - Google Patents

Description

98376

Tiiviste

Keksinnön kohteena on kahden pinnan väliin asetettavaksi tarkoitettu tiiviste nestemäisen tai kaasumaisen 5 aineen estämiseksi virtaamasta pintojen välisestä raosta, jolloin tiiviste on muodostettu muovimateriaalista.

Tiivisteitä käytetään erilaisissa putkiliitoksissa ja muissakin osista kootuissa laitteissa, joiden sisällä olevan nesteen tai kaasun ei haluta pääsevän pakenemaan 10 liitosten kautta. Tiivisteet ovat joko levymäisiä, erilailla ja erimuotoihin leikattuja tai sitten kierreliitok-sen kierteisiin liitosta tehtäessä kierrettäviä nauhamaisia tai lankamaisia tiivisteitä.

Levytiivisteitä valmistetaan erilaisista materiaa-15 leista kuten muovista, kyllästetystä paperista jne. ja niiden tiivistämiskyky perustuu siihen, että ne puristetaan vastakkaisten pintojen väliin pulteilla tai muilla vastaavilla kiristysvälineillä. Putkien kierreliitoksen tiivistämiseksi tunnetaan ratkaisu, jossa liitoskohtaan on 20 levitetty putkikittiä ja kierretty pellavatappuraa sen kierteisiin niin, että putkiliitosta kiinni kierrettäessä ne tiivistävät kierteiden väliset raot. Edelleen on nykyään yleisesti käytössä teflonmuovista muodostettu tiivis-tenauha, jota kierretään putkiliitoksen kierteiden päälle 25 ennen liitoksen kiertämistä kiinni.

Pellavatappuran asentaminen putkikitin avulla on sotkuista ja hankalaa, minkä vuoksi siitä on hyvin suuressa määrin luovuttu. Teflonnauhan avulla muodostettu tiiviste on ongelmallinen siinä, että mikäli se ei asetu oi-. 30 kein kierteisiin sitä kierrettäessä se ei myöskään muodos ta tiivistä liitosta, vaan vesi tai kaasu pääsee purkautumaan siitä. Teflonnauhan huono piirre on myös siinä, että, koska se on tunteeton nesteille ja kaasuille eli se ei reagoi niiden vaikutuksesta, se ei myöskään kykene tiivis-35 tämään vuotavaa kohtaa paisunnan tai muun avulla.

2 98376 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen tiiviste, jolla tiivistäminen on helppoa ja yksinkertaista samalla, kun tiivistämisominaisuudet ovat hyvät. Keksinnön mukaiselle tiivisteelle on ominaista, että tii-5 visteen muodostavaan muovimateriaalin on valmistusvaiheessa sen pinnalle ja/tai sisälle asetettu tiivistekuituja, jotka tiivistettäväksi tarkoitetun aineen kanssa kosketuksiin joutuessaan paisuvat tai turpoavat lisäten siten tiivisteen tiivistysvaikutusta.

10 Keksinnön olennainen ajatus on, että tiivistemate- riaali muodostetaan ohuesta muovikalvosta kuten edullisesti teflonista ja siihen kiinnitetään valmistusvaiheessa sopivasta kuitumaisesta materiaalista olevia kuituja joko teflonin sisään ja/tai sen pinnalle niin, että kuitua on 15 koko tiivistettävän liitoksen kohdalla, jolloin liitoksen kautta mahdollisesti ulos pyrkivä neste tai höyry joutuu kosketukseen kuidun kanssa. Erityisesti muodostettaessa tiiviste nauhamaiseksi tunnetun teflonnauhan tapaan, asetetaan kuidut edullisesti nauhan pituussuuntaisesti, jol-20 loin kierrettäessä näin muodostettua tiivistenauhaa kier-reliitoksen kierteiden pinnalle kuitumateriaali kiertyy vastaavasti samalla tavalla ja kierrettäessä liitos kiinni kuitumateriaali puristuu liitoksen väliin. Edelleen keksinnön olennaisena ajatuksena on, että kuitumateriaali 25 tiivistettävän aineen vaikutuksen alaisena paisuu tai turpoaa, jolloin mahdolliset teflon- tai muun muovimateriaalin ja liitoksen pintojen väliin jääneet raot tiivistyvät nesteen tai höyryn aikaansaaman kuitumateriaalin turpoamisen tai paisumisen vaikutuksesta. Samalla liitoksesta tu-30 lee mekaanisesti luja ja vaikka kierreliitosta kierretään hieman aukipäinkin, liitos on silti pitävä.

Keksinnön etuna on, että tiivistys on helppo tehdä käyttämällä nauhamaista tiivistemateriaalia ja kiertämällä se kierteiden päälle samalla, kun kierteisiin samanaikai-35 sesti saadaan tiivistettävän aineen vaikutuksesta turpoava 3 98376 kuitumateriaali, joka lopullisesti tiivistää liitoksen, mikäli siihen jää pieniä vuotoja. Ratkaisu on yksinkertainen, mutta huomattavasti nykyisiä käytettyjä ratkaisuja tehokkaampi ja luotettavampi. Edelleen keksinnön etuna on, 5 että käytettäessä levymäistä tiivistettä saadaan tiivistäminen luotettavammaksi ja varmemmaksi ilman, että esimerkiksi tiivistelaipan pultteja täytyy kohtuuttomasti kiristää .

Keksintöä selostetaan lähemmin oheisissa piirustuk-10 sissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisen tiivistenauhan perspektiivisesti ja osittain aukileikattu-na, kuviot 2a ja 2b esittävät kaavamaisesti erilaisia 15 kuidun sijoitusmahdollisuuksia tiivistenauhan suhteen, kuviot 3a - 3e esittävät erilaisia kuitujen sijoituksen sovellutusmahdollisuuksia materiaalin poikkisuun-nassa ja kuviot 4a ja 4b esittävät keksinnön mukaista levy-20 mäiseksi muodostettua tiivistemateriaalia levyn pinnan puolelta katsottuna ja levyn poikkileikkauksena esimerkinomaisesti .

Kuviossa 1 on esitetty perspektiivimäisesti ja osittain aukileikattuna keksinnön mukainen tiiviste, joka 25 on muodostettu tiivistenauhaksi 1. Tiivistenauhan 1 muo dostaa muovimateriaalista kuten teflonista tai muusta tiivistettävän aineen perusteella sopivasta muovimateriaalista valmistettu nauhaosa 2, jonka sisälle kuviossa 1 on nauhan 2 valmistusvaiheessa syötetty tiivistekuituja 3.

30 Tiivistekuidut 3 ovat joko luonnonkuitua tai sopivaa keinokuitua käyttötarkoituksesta ja siten lähinnä tiivistettävästä aineesta riippuen valittuna. Olernaista nimittäin on, että kuidut 3 joko turpoavat tai paisuvat mikäli ne joutuvat tiivistenauhalla 1 tiivistettävän putken sisällä 35 virtaavan aineen kuten nesteen, höyryn tai kaasun vaiku- 4 98376 tuksen alaiseksi. Liitosta muodostettaessa tiivistenauha 1 kierretään putkeen sen ulkopinnalle muodostetun kierreosan päälle niin, että se tiukasti painautuu kierteen pohjalle. Samalla tiivistekuidut 3 kiertyvät myös kierteiden ympä-5 rille. Kun kierreliitos kierretään kiinni on tyypillistä, että nauhaosa 2 leikkaantuu kierreharjojen terävän särmän vaikutuksesta osiin jääden kierteiden välille tiivisteeksi. Tässä tilanteessa myös tiivistekuidut 3 tulevat osittain näkyville. Jos nauhaosan 2 aikaansaama tiivistys lii-10 toksen kierteiden välillä ei ole tarpeeksi tiivis, pääsee putkessa olevaa ainetta virtaamaan liitosta pitkin ulospäin, jolloin se joutuu kosketuksiin tiivistekuitujen 3 kanssa. Kun tiivistekuidut 3 ovat siten valitut, että putkessa olevan aineen vaikutus saa sen paisumaan tai turpo-15 amaan aineen tunkeutuessa kuituun, on seurauksena se, että tiivistekuidut täyttävät tässä tilanteessa kierteiden välisen raon tiukemmin kuin liitosta koottaessa ja siten jatkuvan aineen vaikutuksen alaisena pitävät liitoksen tiiviinä.

20 Kuvioissa 2a ja 2b on esitetty kuvion 1 lisäksi tyypillisiä vaihtoehtoisia tapoja asettaa tiivistekuidut 3 nauhaosaan 2. Kuviossa 1 esitetyssä ratkaisussa tiiviste-kuidut 3 kulkevat olennaisesti nauhaosan 2 pituussuuntaisena. Kuviossa 2a sen sijaan tiivistekuidut 3 on asetettu 25 kulkemaan aaltomaisesti edestakaisin nauhaosan 2 poikki-suunnassa samalla kun kuidut ovat suhteellisen pitkiä tai sopivasta materiaalista valmistettuna yhtenäisiä. Kuviossa 2b puolestaan on käytetty lyhyempiä tiivistekuituja 3, jotka on asetettu nauhaosan 2 suhteen vinottain ristiin 30 keskenään. Sekä kuvion 1 että kuvioiden 2a ja 2b mukaisia kuitukulkuja voidaan soveltaa niin tiivistenauhan pinnalla kuin sen sisällä oleviin kuituihin ja eri nauhakulkuja voidaan käyttää samanaikaisesti, mikäli kuituja on enemmän kuin yksi kerros.

35 Kuvioissa 3a - 3e on esitetty erilaisia vaihtoeh- 5 98376 toja kuitujen sijoittamiseksi tiivistenauhan 1 rakenteeseen sen poikkisuunnassa. Kuviossa 3a on esitetty ratkaisu, jossa tiivistekuidut 3 on sijoitettu nauhaosan 2 pinnalle, jolloin ne kiinnittyvät siihen edullisimmin nauha-5 osaa 2 valmistettaessa nauhaosan omalla materiaalilla. Kuviossa 3b puolestaan on esitetty ratkaisu, jossa nauha-osan 2 suhteen paksuhkoja kuituja 3 on syötetty sulan materiaalin nauhaosan sisälle nauhaosaa valmistettaessa. Kuviossa 3c on edelleen esitetty ratkaisu, jossa paksuhko-10 ja kuituja 3 on asetettu sopivasti sekä nauhaosan 2 sisälle että sen ulkopinnalle, jolloin sama kuitu voi välillä olla nauhaosan sisällä ja välillä sen pinnalla samoin kuin eri tiivistekuitujen 3 kulku nauhaosassa 2 voi olla esimerkiksi kuviossa 1 ja 2a - 2b esitettyjen kaltainen. Ku-15 viossa 3d on esitetty ratkaisu, jossa nauhanosan 2 sisään on asetettu useita suhteellisen ohuita tiivistekuituja, jotka sijaitsevat esimerkiksi kahdessa selvästi toisistaan erillisessä kerroksessa. Kuviossa 3e puolestaan esitetty ratkaisu, jossa nauhaosan 2 sisälle on asetettu runsaasti 20 hyvin ohuita tiivistekuituja 3, jotka sijaitsevat varsin satunnaisesti nauhaosan 2 sisäpuolella muodostamatta sen kummemmin erillisiä täsmällisiä kerroksia.

Mikäli tiiviste on muodostettu tiivistenauhaksi, on se pystyttävä katkaisemaan suhteellisen helposti käyttöti-25 lanteessa. Tämä voidaan toteuttaa asettamalla tiivistenauhan muodostama rulla erilliseen pitimeen, jollaisia tyypillisesti käytetään teippien katkaisemiseen. Pitimiin voidaan muodostaa katkaisureuna joko pitimen materiaalista, mikäli se on riittävän kovaa ja siitä saadaan aikaan , 30 riittävän terävät katkaisupiikit. Samoin katkaisureuna voidaan muodostaa erillisesti metalliliuskasta, johon on , muodostettu harvahammastus niin, että tiivistenauhan pää hän saadaan muodostumaan pitkän suikaleet, mikä on edullista käytön kannalta.

35 Keksinnön mukaisessa tiivisteessä voidaan käyttää 6 98376 tiivistekuituna luonnonkuitua kuten erityisesti pellavaa, joka kykenee veden vaikutuksesta turpoamaan varsin merkittävästi sekä myös muita tällä tavalla käyttäytyviä kuituja. Edelleen erilaisia öljyperäisiä aineita tiivistettäes-5 sä voidaan käyttää sopivia keinokuitumateriaaleja, joihin tällainen aine vaikuttaa paisuttavasti tai turvottavasti, jolloin eri käyttötarkoituksiin voidaan saada muodostetuksi mahdollisimman sopivan tiivistekuidun sisältävä tiiviste esimerkiksi tiivistenauhan muodossa. Nauhaosan 2 mate-10 riaalina voidaan käyttää teflonia, joka on varsin sovelias tähän tarkoitukseen, mutta myös muut muovipohjäiset materiaalit, joita voidaan käyttää muuten tiivistemateriaalina jollekin aineelle ovat sovellettavissa.

Eräs keksinnön erityinen sovellutusmuoto on levy-15 mäinen tiivistemateriaali, joka on esitetty kuviossa 4a ja 4b. Tässä tapauksessa on levymäiseksi muodostetun muovimateriaalin 2a sisälle asetettu tiivistekuituja 3 ristikkäin sekä pinnalle että sisälle niin, että ne muodostavat keskenään verkkomaisen rakenteen. Tässä ratkaisussa voi ver-20 kon muodostavien tiivistekuitujen tiheys olla käyttötarpeesta riippuen erilainen, jolloin levymäisestä tiiviste-materiaalista voidaan muodostaa esimerkiksi rengasmaisia tiivisteitä laippaliitoksia yms. varten. Tällaisen levy-tiivisteen paksuus voi olla tyypillisesti 0,5 - 5 mm ja 25 tiivistekuituja 3 voi olla siinä useissa eri kerroksissa, jolloin ne muodostavat tehokkaan tiivisteen samalla, kun kuitujen katkenneet päät sallivat tiivistetyn liitoksen sisällä olevan virtaavan aineen päästä kosketuksiin tiivistekuitu jen kanssa ja siten saada ne paisumaan tai tur-30 poamaan tiivistetehokkuuden lisäämiseksi.

Edelleen tiiviste voidaan muodostaa valmiiksi rengasmaiseksi, jolloin tiivistekuidut voidaan myös sijoittaa rengasmaisesti yhteen tai useampaan kerrokseen ja edullisesti rengasmaisen tiivisteen leveyssuunnassa useisiin 35 peräkkäisiin tiivistekuitukerroksiin. Tällöin saadaan ai- ✓ 7 98376 kaan laipparakenteessa erityisen käyttökelpoinen ratkaisu. Edelleen materiaalina voi olla keinokuidun ja teflonin tai muovin tai muun vastaavan yhdistelmä.

Edellä selityksessä ja piirustuksissa on keksintöä 5 selostettu vain esimerkinomaisesti eikä sitä millään tavalla rajoitettu esitettyihin esimerkkeihin. Olennaista on, että tiivisteen muodostaa muovinen tiiviste, joka voi olla muodostettu nauhaosaksi tai levymäiseksi materiaaliksi ja jonka sisällä ja/tai ulkopinnalla on kuitumaista 10 tiivistekuitua, joka tiivistettävän aineen vaikutuksesta paisuu tai turpoaa lisäten tiivisteen tiivistetehoa ja liitoksen mekaanista lujuutta.

Claims (10)

98376

1. Kahden pinnan väliin asetettavaksi tarkoitettu tiiviste (1) nestemäisen tai kaasumaisen aineen estämisek- 5 si virtaamasta pintojen välisestä raosta, jolloin tiiviste (1) on muodostettu muovimateriaalista, jolloin tiivisteen (1) muodostavaan materiaaliin on valmistusvaiheessa sen pinnalle ja/tai sisälle asennettu kuituja (3), tunnettu siitä, että kuidut (3) ovat tiivistekuituja, 10 jotka tiivistettäväksi tarkoitetun aineen kanssa kosketuksiin joutuessaan paisuvat tai turpoavat lisäten siten tiivisteen (1) tiivistysvaikutusta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tiiviste, tunnettu siitä, että tiiviste (1) on muodostettu tiivis- 15 tenauhaksi ja että tiivistekuidut (3) on asetettu olennaisesti tiivistenauhan pituussuuntaisesti.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tiiviste, tunnettu siitä, että tiiviste (1) on muodostettu levymäiseksi ja että tiivistekuidut (3) on asetettu levyn pin- 20 nan suhteen keskenään ristikkäisesti.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tiiviste, tunnettu siitä, että tiiviste (1) on muodostettu rengasmaiseksi ja että tiivistekuidut on asetettu olennaisesti rengasmaisesti.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tiiviste, tunnettu siitä, että ainakin osa tiivis-tekuiduista (3) on asetettu tiivisteen (1) ulkopinnalle.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tiiviste, tunnettu siitä, että ainakin osa tiivis- 30 tekuiduista (3) on syötetty tiivisteen (1) muodostavan muovimateriaalin sisälle tiivistettä valmistettaessa.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tiiviste, tunnettu siitä, että ainakin osa tii-vistekuiduista (3) on asetettu tiivisteen (1) muodostavan 35 muovimateriaalin sisälle satunnaiseen järjestykseen. 98376

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tiiviste, tunnettu siitä, että tiivistekuidut (3) ovat yhtenäisiä pitkiä kuituja.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen tii-5 viste, tunnettu siitä, että tiivistekuidut (3) ovat pellavaa ja että tiivisteen muodostava muovimateriaali on teflonia.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen tiiviste, tunnettu siitä, että tiivistekuidut (3) 10 ovat öljyperäisen aineen vaikutuksesta paisuvia tai turpoavia kuituja. 98376