HU214855B

HU214855B - Gumirugalmasságú tömítőgyűrű

Info

Publication number: HU214855B
Application number: HU9601019A
Authority: HU
Inventors: Holger Jordan
Original assignee: Busak + Shamban Gmbh. & Co.
Priority date: 1993-10-20
Filing date: 1994-10-18
Publication date: 1998-06-29
Also published as: HUT73442A; BR9407859A; EP0724693B1; EP0724693A1; BG62185B1; ATE164430T1; FI961662A0; CN1133630A; NO307270B1; BG100508A; ES2115982T3; US5649711A; SK49896A3; NO961573D0; WO1995011395A1; DK0724693T3; PL174368B1; CN1038610C; SK279923B6; SG43933A1

Abstract

A találmány tárgya gűmirűgalmasságú tömítőgyűrű két, egymáshőz képestmőzgatőtt, kőncentrikűs gépelem közötti elhelyezésre, ahől atömítőgyűrűn az első gépelemben lévő, hőrőnyfenékből és hrőnyőldalakból álló, a másődik gépelem felé nyitőtt hőrőnyban vanelhelyezve, a tömítőgyűrű egy szögletes tömítőéllel a másődikgépelemen kialakítőtt külső felületre fekszik fel, amely egy, aszöglet s tömítőéltől kiindűló és a kisnyőmású őldal (N) felékiterjedő első felülettel egy első kúp alakú rést képez, a tömítőgyűrűegy, a hőrőnyfenékre támaszkődó külső felülettel egy, a kisnyőmásúőldal ( ) felé nyíló, másődik kúp alakú rést képez, a tömítőgyűrűn amásődik gépelem főrgástengelyére merőleges és a szögletes tömítőélbenmetsző első sík vezethető át, amelytől egy, a (H) nagynyőmású őldalelé bevágással elválasztőtt első tömítőgyűrű-szakasz és egy másődiktömítőgyűrű-szakasz a nagynyőmású őldal (H) felé nyúlik ki, az elsőtömítőgyűrű-szakaszt legalább egy felület határőlja, amelynek a egyikvége a szögletes tömítőélben végződik, és a másődik tömítőgyűrű-szakasz az első tömítőgyűrű-szakaszőn a nagynyőmású őldal (H) felényúlik ki, és a másődik tömítőgyűrű-szakaszt a külső felület, valamintegy negyedik és egy ötödik, és lépcsőt képező felület határőlja, anegyedik és ötödik felület a hőrőnyfenéktől meghatárőzőtt távőlságbanegy metszésvőnalat képez, és ez a metszésvőnal a főrg stengellyelkőncentrikűs hengerpalástőt érintő másődik síkban fekszik. A találmányszerinti gűmirűgalmasságú tömítőgyűrű jellemzője, hőgy a tömítőgyűrű(13) terheletlen – defőrmáció nélküli – állapőtban, a külső felület(25) és az első felületet (22) egy nőrmál metszetb n érintő harmadikés negyedik sík (35, 36) metszésvőnala (37) a másődik sík (34) és amásődik gépelem (12) külső felülete (15) közötti térben van, és atömítőgyűrű (13, 53) az első sík (27) és a kisn őmású őldal (N) közötttömör testként van kialakítva, tővábbá a tömítőgyűrű (13) hőrőnyban(14) nyőmásmentes állapőtában van beépítve a tömítőgyűrű (13) és ahőrőny (14) között egy, a hőrőnyfenék (18 felé nyíló, és egyrészt akisnyőmású őldal (N) felőli hőrőnyőldal (17) másrészt egy határőstömítőgyűrű-felület (39) által képzett, harmadik ék alakú rése (40)van. ŕ

Description

A találmány tárgya gumirugalmasságú tömítőgyűrű két, egymáshoz képest mozgatott, koncentrikus gépelem közötti elhelyezésre, ahol a tömítőgyűrűn az első gépelemben lévő, horonyfenékből és horonyoldalakból álló, a második gépelem felé nyitott horonyban van elhelyezve, a tömítőgyűrű egy szögletes tömítőéllel a második gépelemen kialakított külső felületre fekszik fel, amely egy, a szögletes tömítőéltől kiinduló és a kisnyomású oldal (N) felé kiterjedő első felülettel egy első kúp alakú rést képez, a tömítőgyűrű egy, a horonyfenékre támaszkodó külső felülettel egy, a kisnyomású oldal (N) felé nyíló, második kúp alakú rést képez, a tömítőgyűrűn a második gépelem forgástengelyére merőleges és a szögletes tömítőélben metsző első sík vezethető át, amelytől egy, a (H) nagynyomású oldal felé bevágással elválasztott első tömítőgyűrű-szakasz és egy második tömítőgyűrű-szakasz a nagynyomású oldal (H) felé nyúlik ki, az első tömítőgyűrű-szakaszt legalább egy felület határolja, amelynek az egyik vége a szögletes tömítőélben végződik, és a második tömítőgyűrű-szakasz az első tömítőgyűrű-szakaszon a nagynyomású oldal (H) felé nyúlik ki, és a második tömítőgyűrű-szakaszt a külső felület, valamint egy negyedik és egy ötödik, és lépcsőt képező felület határolja, a negyedik és ötödik felület a horonyfenéktől meghatározott távolságban egy metszésvonalat képez, és ez a metszésvonal a forgástengellyel koncentrikus hengerpalástot érintő második síkban fekszik.

A találmány szerinti gumirugalmasságú tömítőgyűrű jellemzője, hogy a tömítőgyűrű (13) terheletlen deformáció nélküli - állapotban, a külső felület (25) és az első felületet (22) egy normál metszetben érintő harmadik és negyedik sík (35, 36) metszésvonala (37) a második sík (34) és a második gépelem (12) külső felülete (15) közötti térben van, és a tömítőgyűrű (13, 53) az első sík (27) és a kisnyomású oldal (N) között tömör testként van kialakítva, továbbá a tömítőgyűrű (13) horonyban (14) nyomásmentes állapotában van beépítve a tömítőgyűrű (13) és a horony (14) között egy, a horonyfenék (18) felé nyíló, és egyrészt a kisnyomású oldal (N) felőli horony oldal (17) másrészt egy határos tömítőgyűrű-felület (39) által képzett, harmadik ék alakú rése (40) van.

1. ábra

A leírás terjedelme 8 oldal (ezen belül 2 lap ábra)

HU 214 855 B

HU 214 855 Β

A találmány tárgya gumirugalmasságú tömítőgyűrű két, egymáshoz képest mozgatott, koncentrikus gépelem közötti elhelyezésre, ahol a tömítőgyűrű az első gépelemben lévő, horonyfenékből és horonyoldalakból álló, a második gépelem felé nyitott horonyban van elhelyezve, a tömítőgyűrű egy szögletes tömítőéllel a második gépelemen kialakított külső felületre fekszik fel, amely egy, a szögletes tömítőéltől kiinduló és az N kisnyomású oldal felé kiterjedő első felülettel egy első kúp alakú rést képez, a tömítőgyűrű egy, a horonyfenékre támaszkodó külső felülettel egy, az N kisnyomású oldal felé nyíló, második kúp alakú rést képez, a tömítőgyűrűn a második gépelem forgástengelyére merőleges és a szögletes tömítőélben metsző első sík vezethető át, amelytől egy, a H nagynyomású oldal felé bevágással elválasztott első tömítőgyűrű-szakasz és egy második tömítőgyűrű-szakasz a H nagynyomású oldal felé nyúlik ki, az első tömítőgyűrű-szakaszt legalább egy felület határolja, amelynek az egyik vége a szögletes tömítőélben végződik, és a második tömítőgyűrű-szakasz az első tömítőgyűrű-szakaszon a H nagynyomású oldal felé nyúlik ki, és a második tömítőgyűrű-szakaszt a külső felület, valamint egy negyedik és egy ötödik, és lépcsőt képező felület határolja, a negyedik és ötödik felület a horonyfenéktől meghatározott távolságban egy metszésvonalat képez, és ez a metszésvonal a forgástengellyel koncentrikus hengerpalástot érintő második síkban fekszik.

Ilyen jellegű tömítést ismertet a DE 38 38 512 Al számú szabadalmi leírás.

Az ismert megoldás esetén tömítőgyűrűt a kisnyomású oldalon kúpos kialakítású támasztógyűrű veszi körül. A támasztógyűrű nyomás fellépésekor messzemenően felveszi a tömítőgyűrűre ható erőket, úgyhogy a dinamikus - szögletes - tömítőél a nyomástól tehermentesítve van. Ezenkívül a lámasztógyűrű és a tömítőgyűrű között egy első ék alakú rés található, amelybe nyomás fellépésekor a tömítőgyűrű behúzódik. Az első ék alakú rés ezért nyomás fellépésekor zárva van. Ebben az ismert tömítőgyűrűben egy második ék alakú rés a horonyfenéken van kialakítva, amely további nyomás fellépésekor nullává válik, és ezáltal tehermentesíti a dinamikus - szögletes - tömítőélt. A résekben lévő szög lejtésével és a támasztógyűrű lejtőjének érdességével lehet a dinamikus tömítőél szorítóerejét az adott nyomásviszonyoknak és anyagoknak megfelelően beállítani.

A dinamikus tömítőélt az ismert tömítőgyűrűnek a nyomás fellépésekor bekövetkező reakciója ugyan tehermentesíti a nyomástól, de hátránya, hogy a tömítőgyűrű visszaszállítási viselkedéséhez szükséges ék alakú rés nincs kiképezve. Hátránya továbbá, hogy teljesen hiányzik a kisnyomású oldal felé laposan haladó nyomási gradiens. Ezek miatt az okok miatt a dinamikus tömítőélt a kiszorítás (az extruzió) roncsolhatja, és a tömítőgyűrű élettartama csökkenhet.

Jelen találmány célkitűzése olyan tömítőelrendezés kialakítása, amely továbbfejleszti az ismert megoldásokat, kiküszöböli annak hátrányait, és nyomásmentes állapotban is biztosan tömítést hoz létre a gépelemek közötti résben, továbbá élettartama nyomás alatt álló állapotban is hosszabb.

A találmány szerinti célkitűzést olyan gumirugalmasságú tömítőgyűrűvel valósítjuk meg, amelyek két, egymáshoz képest mozgatott, koncentrikus gépelem közötti elhelyezésre, ahol a tömítőgyűrű az első gépelemben lévő, horonyfenékből és horonyoldalakból álló, a második gépelem felé nyitott horonyban van elhelyezve, a tömítőgyűrű egy szögletes tömítőéllel a második gépelemen kialakított külső felületre fekszik fel, amely egy, a szögletes tömítőéltől kiinduló és az N kisnyomású oldal felé kiteijedő első felülettel egy első kúp alakú rést képez, a tömítőgyűrű egy, a horonyfenékre támaszkodó külső felülettel egy, az N kisnyomású oldal felé nyíló, második kúp alakú rést képez, a tömítőgyűrűn a második gépelem forgástengelyére merőleges és a szögletes tömítőélben metsző első sík vezethető át, amelytől egy, a H nagynyomású oldal felé bevágással elválasztott első tömítőgyűrű-szakasz és egy második tömítőgyűrű-szakasz a H nagynyomású oldal felé nyúlik ki, az első tömítőgyűrű-szakaszt legalább egy felület határolja, amelynek az egyik vége a szögletes tömítőélben végződik, és a második tömítőgyűrű-szakasz az első tömítőgyűrű-szakaszon a H nagynyomású oldal felé nyúlik ki, és a második tömítőgyűrű-szakaszt a külső felület, valamint egy negyedik és egy ötödik, és lépcsőt képező felület határolja, a negyedik és ötödik felület a horonyfenéktől meghatározott távolságban egy metszésvonalat képez, és ez a metszésvonal a forgástengellyel koncentrikus hengerpalástot érintő második síkban fekszik, és amelyet az jellemez, hogy a tömítőgyűrű terheletlen deformáció - nélküli állapotban, a külső felület és az első felületet egy normál metszetben érintő harmadik és negyedik sík metszésvonala a második sík és a második gépelem külső felülete közötti térben van, és a tömítőgyűrű az első sík és az N kisnyomású oldal között tömör testként van kialakítva, továbbá a tömítőgyűrű a horonyban nyomásmentes állapotában van beépítve a tömítőgyűrű és a horony között egy a horonyfenék felé nyíló, és egyrészt a H kisnyomáson oldal felőli horonyoldal, másrészt egy határos tömítőgyűrű-felület által képzett, harmadik ék alakú rése van.

A találmány szerinti gumirugalmasságú tömítőgyűrű egy célszerű kiviteli alakjánál a harmadik ék alakú rés sugárirányú kiterjedése a tömítőgyűrűk kisnyomású tartományban történő alkalmazásakor nagyobb, mint a tömítőgyűrűk nagynyomású tartományban történő alkalmazásakor.

A találmány szerinti gumirugalmasságú tömítőgyűrű egy másik célszerű kiviteli alakjánál a tömítőgyűrű nyomás alatt lévő állapotban a horonyfenék és az N kisnyomású oldal felőli horonyoldal sarokrészében horonyfenéktől meghatározott távolságra van elhelyezve.

A találmány szerinti gumirugalmasságú tömítőgyűrű egy további célszerű kiviteli alakjának a tömítőgyűrű tömör testének tengelyirányú hossza deformálódás nélküli állapotban a második tömítőgyűrű-szakasz hosszának 2,2-szerese és a tömítőgyűrű-felület tömítőgyűrű deformálódás nélküli állapotában az N kisnyomású oldal felőli horonyoldallal párhuzamosan van elrendezve, és a tömítőgyűrű beépített, nyomás nélküli állapotban deformálódás révén kialakuló harmadik ék alakú rése van.

HU 214 855 Β

Ez a harmadik ék alakú rés nyomás fellépésekor záródik. A harmadik ék alakú rés a tömítőgyűrű nyomás alatti alkalmazásakor lehetővé teszi a kitéréseket a harmadik ék alakú rés által képzett szabad térbe.

A tömítőgyűrűn fellépő nyomás növekedése a tömítőgyűrű gumirugalmas anyagtulajdonságai következtében a tömítőgyűrű tengelyirányú összehúzódását és a tömítőgyűrű sugárirányú tágulását idézi elő. A találmány szerinti tömítőgyűrű azért deformálódhat így, mert lehetségesek a kitérések a második és harmadik ék alakú résbe. A dinamikus tömítőél így tehermentesíthető a nyomástól.

A találmány szerinti gumirugalmasságú tömítőgyűrű egy előnyös kiviteli alakja esetén a tömítőgyűrű tömör testének tengelyirányú hossza deformálatlan állapotban nagyobb, mint a második tömítőgyűrű-szakasz hosszának 2,2-szerese, és a tömítőgyűrűnek elkészített állapotában egy, a forgástengelyhez képest ferde állású a tömítőgyűrű beépített és nyomás nélküli állapotában az N kisnyomású oldal felőli horonyoldallal együtt a harmadik ék alakú rést meghatározó tömítőgyűrű-felülete van.

Tömör testen olyan anyagszakaszt értünk, amely jelentős bevágások nélkül készült, és alakváltozási viselkedése olyan, mint egy anyagtömbé.

A találmány szerinti gumirugalmasságú tömítőgyűrű egy másik előnyös kiviteli alakjánál a tömítőgyűrű tömör testű második tömítőgyűrű-szakasz tengelyirányú hosszának 2,2-szeresét meghaladó része egy második külső felülettel van ellátva, amely külső felület horonyfenékkel az első külső felület és a horonyfenék közötti szögnél kisebb szöget bezáróan van kialakítva. Ez azzal az előnnyel jár, hogy a tömítőgyűrű szögletes tömítőéle a nyomástól annyira tehermentesíthető, amennyire a tömítőgyűrű egy megnövekedett közegnyomás a kisnyomásoldali horonyfenéken lévő szabad térbe szoríthatja.

A találmány szerinti gumirugalmasságú tömítőgyűrű előnye, hogy a tömítőelemek kiszorítási hajlama is jelentősen csökken. A találmány szerinti tömítőgyűrű jelentős előnye, hogy a tömítőgyűrű és a horonytér közötti jelentős illesztési fedés a tömítőgyűrű beépített állapotában úgy csökken le, hogy a szögletes tömítőélen nem lép fel fokozott szorítónyomás. A tömítőgyűrűnek így az ismert tömítőgyűrűkhöz képest kisebbek a súrlódási tényezői. Ez kisebb kopást eredményez, és meghosszabbítja az élettartamot.

A tömítőél környezetében stabil szorításeloszlás áll be, ami biztosítja, hogy az N kisnyomású oldal felé nyíló első ék alakú rés mindig megmaradjon. Az első ék alakú rés hosszabb működési idő után is csökkenés nélkül megmarad. Ez biztosítja a közeg visszaszállítási viselkedését a kisnyomású részről a nagynyomású részre, ha a második gépelem például egy rúd, és az első gépelemhez képest ide-oda mozog.

A szögletes tömítőél környezetében lévő, az N kisnyomású oldal felé nyíló első ék alakú rés közvetlen működési összeköttetésben van a horonyfenék környezetében lévő második ék alakú réssel. Beépített, nyomás alatt lévő állapotban a találmány szerinti tömítőgyűrűre az első és a második kúp alakú rés környezetében megfelelő erők hatnak. Az első és a második kúp alakú rés közötti működési összeköttetést a tömítőgyűrű külső kerületi felületének és első felületének egymáshoz viszonyított beállítása teszi lehetővé. A beállítás meghatározza a definiált harmadik és negyedik sík és a harmadik ék alakú rés metszésvonalának helyzetét.

A találmány szerinti gumirugalmasságú tömítőgyűrű előfeszítése beépített állapotban a tömítőgyűrű profilja anyagának lényegében a tömítőél előtti deformálásával történik. így biztosítva van, hogy a tömítőgyűrű kisnyomású részén, a tömítőél mögötti részen sugárirányban alig hatnak előfeszítő erők.

A találmány szerinti tömítőgyűrű beépített és nyomás alatt lévő állapotában bekövetkező deformálódás mértéke a rugalmas anyag megválasztásával is befolyásolható.

A találmány szerinti tömítőgyűrűben lévő bevágás a tömítőgyűrűt a H nagynyomású oldal felé két tömítőgyűrű-szakaszra osztja. Nyomás alatt a bevágás csuklópánt funkcióját látja el, amely többé vagy kevésbé nagy terhelés esetén nyitni és zárni tud. Az így kialakított tömítőgyűrű úgynevezett visszacsapószelepként a közeget biztosan tudja a kisnyomású oldalról a nagynyomású oldalra szállítani, ha a közeg az N kisnyomású oldalon nagyobb nyomás alatt áll, mint a H nagynyomású oldalon.

A találmány egy előnyös továbbfejlesztése szerint a tömítőgyűrű beépített állapotban a kisnyomásoldali horonyoldallal a horonyfenék felé nyíló, második kúp alakú rést képez, amelynek a sugárirányú kiterjedése a tömítőgyűrűk kisnyomású tartományban történő alkalmazásakor nagyobb, mint a tömítőgyűrűk nagynyomású tartományban történő alkalmazásakor. Ez azzal az előnnyel jár, hogy a találmány szerinti tömítőgyűrű működésbelépési viselkedését egyedileg hozzá lehet igazítani az adott alkalmazási tartományhoz. A közegnyomásnak mind a kis, mind a nagyobb emelkedései megfelelő tehermentesítést hozhatnak létre a tömítőgyűrű szögletes tömítőélén, amennyiben a tömítőgyűrű profilja a találmány alapgondolatának megfelelően van kiképezve.

A találmány szerinti gumirugalmasságú tömítőgyűrű beépítéskor úgy billentik meg, hogy erősebben a kisnyomásoldali horonyoldalhoz nyomódik. Ekkor a tömítőgyűrűnek egy részszakasza képezheti a harmadik ék alakú rést, amely a horonyfenék felé nyílik. Ezáltal a kisnyomásoldali szabad tér, amelyet a második kúp alakú rés határoz meg, automatikusan megnövekszik, és nyomás fellépésekor a találmány szerinti tömítőgyűrű ezt a szabad teret kitöltheti, amennyiben a nyomástól függően ebbe a szabad térbe többé vagy kevésbé erősen benyomódik. Ezzel olyan tömítőgyűrűt kapunk, amely a közeg nyomásának növekedésekor a méretezéstől függően a nyomástól egyre erősebben tehermentesíthető.

A találmány szerinti tömítőgyűrűt a továbbiakban a csatolt ábrák alapján részleteiben ismertetjük, ahol az

1. ábra a találmány szerinti tömítőgyűrű keresztmetszete, amely tömítőgyűrű tömör testének tengelyirányú hossza deformálódás nélküli állapotban a deformálódás nélküli állapotban lévő második tömítőgyűrű-szakasz hosszának 2,2-szeresére van korlátozva, a

HU 214 855 Β

2. ábra az 1. ábra szerinti tömítőgyűrű keresztmetszete beépített állapotban, a

3. ábra az 1. ábra szerinti tömítőgyűrű keresztmetszete nyomás alatti állapotban, a

4. ábra a találmány szerinti tömítőgyűrű keresztmetszete, amely tömítőgyűrű tömör testének tengelyirányú hossza deformálódás nélküli állapotban nagyobb, mint a deformálódás nélküli állapotban lévő második tömítőgyűrű-szakasz hosszának 2,2-szerese.

Elöljáróban megjegyezzük, hogy az egyes ábrákon a találmány szerinti tömítőgyűrűt nagyon vázlatosan és nem méretarányosan ábrázoltuk. A tömítőgyűrű egyes arányai különbözőek lehetnek, amennyiben biztosítva van, hogy az elkészített tömítőgyűrűnek a megfelelő horonyhoz képest az H nagynyomású oldalon túlmérete van, ami az N kisnyomású oldal felé a névlegesnél kisebb méretbe megy át.

Az 1-4. ábrán az azonos elemeket azonos hivatkozási jelekkel jelöltük.

Az 1. ábrán egy 10 tömítő elrendezés látható, amely egy első, 11 gépelemből, egy második 12 gépelemből és egy 13 tömítőgyűrűből áll. A 11 és 12 gépelem koncentrikus elrendezésű, és amelyek egymáshoz képest mozoghatnak. Ez azt jelenti, hogy a 11 és 12 gépelemek egymáshoz képest foroghatnak, vagy ide-oda mozogva alternáló mozgást végezhetnek.

Az első, 11 gépelemben egy 14 horony van kialakítva, amely a második, 12 gépelem 15 külső felülete felé nyílik. Magát a 14 hornyot egy H nagynyomású oldal felőli 16 horonyoldal, egy N kisnyomású oldal felőli, 17 horonyoldal és egy 18 horonyfenék képezi. A 11 és 12 gépelem között egy 19 rés van.

A 13 tömítőgyűrű 20 forgástengelye, megegyezik a második, 12 gépelem szimmetriatengelyével. A 13 tömítőgyűrű 21 szögletes tömítőélét egy első, 22 felület és egy második 23 felület metszésvonala képezi. Megjegyezzük, hogy 13 gyűrű második 23 felülete a 13 tömítőgyűrűben kialakított lépcsőig is terjedhet, második 12 gépelem 15 kerületi felületével a 13 tömítőgyűrű első, 22 felülete egy első, 24 kúp alakú rést képez, amely az N kisnyomású oldal felé akkor is nyitott, ha a 13 tömítőgyűrűre nyomás hat (lásd a 3. ábrát). A 18 horonyfenékkel szemben a 13 tömítőgyűrűn egy külső, 25 külső felület van kialakítva, amely egy statikus tömítési állapotban a 18 horonyfenéken fekszik fel.

Az 1. ábrán a 13 tömítőgyűrű teljesen tehermentesített állapotban látható, úgy, ahogyan legyártották. A 13 tömítőgyűrű az 1. ábra szerint egy 14 horonyhoz van hozzárendelve, hogy a 13 tömítőgyűrű külső körvonalát a legyártott állapotban feszültségmentesen lehessen ábrázolni. Itt a 18 horonyfeneket szaggatott vonallal ábrázoltuk. Az 1. ábrán felismerhető egy illesztési fedés, vagyis a 13 tömítőgyűrű a 14 horonyhoz képest túlméretezett.

A 13 tömítőgyűrű két, egy 26 bevágással egymástól elválasztott és egy első, 27 síkon a H nagynyomású oldal felé kiálló 28, 29 tömítőgyűrű-szakasszal van ellátva. Az első, 27 sík a 20 forgástengelyre merőleges és átmegy a 21 szögletes tömítőélen. Az első, 28 tömítőgyűrű-szakaszt a második, 23 felület és egy harmadik, 30 felület határolja. A második, 29 tömítőgyűrű-szakaszt egy negyedik 31 felület és egy ötödik, 32 felület határolja. A negyedik, 31 felület és az ötödik, 32 felület a 33 metszésvonalban metszi egymást, és lépcsőt képez. A 33 metszésvonal egy második, 34 síkot határoz meg, amely a 20 forgástengellyel párhuzamosan megy át a 33 metszésvonalon. Egy 25 külső felület egy harmadik, 35 síkban van, amelynek közös 37 metszésvonala van egy negyedik, 36 síkkal. A negyedik, 36 síkot az első 22 felület határozza meg. A térbeli 33 metszésvonalat a 15 külső felület és a második, 34 sík határolja.

A 25 külső felület, amely a 13 tömítőgyűrű H nagynyomású oldal felőli negyedik, 31 felületével határos, a 20 forgástengelyhez képest ferdén helyezkedik el. A 20 forgástengely a 25 külső felülettel a] szöget zár be. Az ábrán látható, hogy a túlméret, ami a 25 külső felület és a H nagynyomású oldal felőli negyedik, 31 felület metszésvonalának környezetében alakul ki, a 21 szögletes tömítőél környezetében végződik. A 25 külső felület többi részén a 13 tömítőgyűrű a névlegesnél kisebb mérettel van elkészítve, vagyis egy második, 38 kúp alakú rés alakul ki a 18 horonyfenék és az N kisnyomású oldal felőli 17 horonyoldal környezetében. Maga a 13 tömítőgyűrű úgy van legyártva, hogy egy sugárirányban kiterjedő 39 tömítőgyűrű felülettel felfekszik az N kisnyomású oldal felé eső 17 horonyoldalra.

A 2. ábrán a 13 tömítőgyűrű a 11, 12 gépelem közé beépített állapotban, keresztmetszetben látható A 13 tömítőgyűrű a 21 szögletes tömítőélen át a második, gépelem 15 külső felületére fekszik fel. A 13 tömítőgyűrű a 14 horonyban előfeszített állapotban van, hogy a tömítőgyűrű úgy deformálódjon, hogy a 20 forgástengely és a 25 külső felület között az 1. ábrán látható a, szögnél kisebb, a₂ szög álljon be. Az N kisnyomású oldal felőli 17 horonyoldal környezetében és a 18 horonyfenék felé a második, 38 kúp alakú rés a 13 tömítőgyűrű beépítése után is megmarad. A 13 tömítőgyűrű beépített helyzetű deformálódása következtében egy harmadik, 40 ék alakú rés képződik az N kisnyomású oldal felőli 17 horonyoldal és a 13 tömítőgyűrűnek a 17 horonyoldallal érintkező 39 tömítőgyűrű-felülete között. Beépítési helyzetben a korábban említett első, 24 kúp alakú rés is kialakul.

A 3. ábrán az 1. és 2. ábra szerinti 13 tömítőgyűrű terhelés-nyomásalatti állapotban látható. A 13 tömítőgyűrűn a H nagynyomású oldal felől nézve egy 26 bevágás van, amely nyomás hatására csuklópánt funkciót lát el. A 13 tömítőgyűrű nyomás alatt a második, kúp alakú rés és a harmadik, 40 ék alakú rés által határolt szabad térbe sajtolódik be. A 13 tömítőgyűrű kitérése tehermentesíti a 21 szögletes tömítőélt. Nyomás fellépésekor kialakul mind az első, 24 kúp alakú rés, mind a második, 38 kúp alakú rés. Nyomás alatt a harmadik, 40 ék alakú rés teljesen záródhat, amikor a tömítőgyűrű-felület felfekszik az N kisnyomású oldal felőli 17 horonyoldalra.

A 4. ábrán egy 50 tömítőelrendezés látható, amely egy első, 51 gépelemből, egy második, 52 gépelemből és egy 53 tömítőgyűrűből áll. A koncentrikus elrende4

HU 214 855 Β zésű 51, 52 gépelem egymáshoz képest mozoghat. Ez azt jelenti, hogy az 51 és 52 gépelemek egymáshoz képest foroghatnak vagy ide-oda mozogva alternáló mozgást végezhetnek.

Az első, 51 gépelemben egy 54 horony van kialakítva, amely a második, 52 gépelem 55 külső felülete felé nyitott. Magát az 54 hornyot egy, H nagynyomású oldal felőli horonyoldal, egy N kisnyomású oldal felőli 57 horonyoldal és egy 58 horonyfenék képezi. Az 51 és gépelem között egy 59 rés van.

Az 53 tömítőgyűrű 60 forgástengelye megegyezik a második, 52 gépelem szimmetriatengelyével. Az 53 tömítőgyűrű 61 szögletes tömítőélét egy első, 62 felület és egy második, 63 felület metszésvonala képezi. Magától értetődik, hogy a második, 63 felület az 53 tömítőgyűrűben lévő lépcsőig is terjedhet. Az 55 külső felülettel az első, 62 felület egy első, 64 kúp alakú rést képez, amely az N kisnyomású oldal felé akkor is nyitott, ha a tömítésre nyomás hat (lásd a 3. ábrát). Az 58 horonyfenékkel szemben az 53 tömítőgyűrűn egy 65 külső felület van kialakítva, amely egy statikus tömítési állapotban az 58 horonyfenéken fekszik fel.

A 4. ábrán az 53 tömítőgyűrű teljesen tehermentesített állapotban látható, úgy, ahogyan legyártották. Az tömítőgyűrű a 4. ábra szerint egy 54 horonyhoz van hozzárendelve, hogy az 53 tömítőgyűrű külső körvonalát a legyártott állapotban feszültségmentesen lehessen ábrázolni. Itt az 58 horonyfeneket szaggatott vonallal ábrázoltuk. A 4. ábrán felismerhető egy illesztési fedés, vagyis az 53 tömítőgyűrű az 54 horonyhoz képest túl van méretezve.

Az 53 tömítőgyűrű továbbá két, egy 66 bevágással egymástól elválasztott és egy első, 67 síkon a H nagynyomású oldal felé kiálló 68, 69 tömítőgyűrű-szakasszal van ellátva. Az első, 67 sík a 60 forgástengelyre merőlegesen a 61 szögletes tömi tőélen megy át. Az első, 68 tömítőgyűrű-szakaszt a második, 63 felület és egy harmadik, 70 felület határolja. A második, 69 tömítőgyűrű-szakaszt egy negyedik, 71 felület és egy ötödik, 72 felület határolja. A negyedik, 71 felület és az ötödik, 72 felület egy 73 metszésvonalban metszi egymást, és lépcsőt képez. A 73 metszésvonal egy második, 74 síkot határoz meg, amely a 60 forgástengellyel párhuzamosan megy át a 73 metszésvonalon. A 65 külső felület egy harmadik, 75 síkban van, amely egy negyedik 76 síkkal közös 77 metszés vonallal bír. A negyedik 76 síkot az első, 62 felület határozza meg. A 77 metszésvonal a térben úgy helyezkedik el, hogy azt a 55 külső felület és a második, 74 sík határolja.

A 65 külső felület, amely az 53 tömítőgyűrű H nagynyomású oldal felőli negyedik, 71 felületével határos, a 60 forgástengelyhez képest ferde kialakítású. A 60 forgástengely a külső, 65 külső felülettel aj szöget zár be. Az ábrán látható, hogy a túlméret, ami a 65 külső felület és H nagynyomású oldal felőli negyedik 71 felület metszésvonalának környezetében alakul ki, a 61 szögletes tömítőél környezetében végződik. A 65 külső felület többi részén az 53 tömítőgyűrű a névlegesnél kisebb mérettel van elkészítve, vagyis egy második, 78 kúp alakú rés alakul ki az 58 horonyfenék és az N kisnyomású oldal felőli, 57 horony oldal környezetében. Az 53 tömítőgyűrű egy második 79 külső felülete az 58 horonyfenékkel az első, 65 külső felület és az 58 horonyfenék közötti szögnél kisebb szöget zár be.

Maga az 53 tömítőgyűrű kialakítása olyan hogy egy ferde állású 80 tömítőgyűrű-felületével felfekszik az N kisnyomású oldal felőli, 57 horonyoldaba úgy, hogy az 53 tömítőgyűrű deformálódás nélküli állapotában egy harmadik, 81 ék alakú rés alakul ki. A 81 ék alakú rést az 57 horonyoldal és a 80 tömítőgyűrű-felület határolja. A harmadik, 81 ék alakú rés a nyomás növekedésével zár, úgyhogy a 80 tömítőgyűrű-felület teljes sugárirányú hosszával felfekszik az N kisnyomású oldal felőli 57 horonyoldalra.

Két, egymáshoz képest mozgó, koncentrikus, 11 és gépelem között lévő 13 tömítőgyűrű gumirugalmasságú anyagól van kialakítva, és egy 14 horonyba van behelyezve, amely 14 horony az első, 11 gépelemtől kiindulva a második, 12 gépelem felé nyitott A 13 tömítőgyűrű a 14 horonyhoz képest, amelybe a 13 tömítőgyűrűt be kell építeni, túl van méretezve, ez a túlméret a tömítőgyűrű H nagynyomású oldal felőli részén van kialakítva. A 13 tömítőgyűrű N kisnyomású oldal felőli részén a 13 tömítőgyűrű a névlegesnél kisebb mérettel van elkészítve. A 18 horonyfenékkel szemben lévő külső, 25 külső felület a 13 tömítőgyűrű teljesen tehermentesített állapotában a 20 forgástengellyel aj szöget zár be, ami a 13 tömítőgyűrű beépített helyzetében a2 szögre csökken. A 13 tömítőgyűrű beépített állapotában az N kisnyomású oldal felőli, 17 horonyoldal és a 18 horonyfenék környezetében keletkező második, 38 kúp alakú rés a 13 tömítőgyűrű nyomással nem terhelt állapotában is megmarad. A második, 12 gépelem 15 külső felülete és a 13 tömítőgyűrű között az N kisnyomású oldalon egy első, 24 kúp alakú rés alakul ki, amely terhelés után is megmarad.

Gumirugalmasságú 13 tömítőgyűrű két, egymáshoz képest mozgatott, koncentrikus, 11 és 12 gépelem között van elhelyezve. A 13 tömítőgyűrű egy 22 felülettel van ellátva, amely egyrészt egy 21 szögletes tömítőélben végződik, másrészt az N kisnyomású oldalig terjed. A 13 tömítőgyűrűn továbbá egy külső, 25 külső felület van kialakítva, amely a 13 tömítőgyűrű terheletlen - össze nem nyomott - állapotában ferdén a 18 horonyfenékig terjed. Kúpos, gyűrű, alakú 22, 25, külső felületeken képzeletbeli 35, 36 síkok mennek át. Ezek ugyancsak kúpos gyűrű alakú felületek, amelyek 37 metszésvonalat képeznek. A 37 metszésvonal mindig egy 34 sík - gyűrű alakú felület - és a második, 12 gépelem 15 külső felülete között van.

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

Claims

1. Gumirugalmasságú tömítőgyűrű két, egymáshoz képest mozgatott, koncentrikus gépelem közötti elhelyezésre, ahol a tömítőgyűrű az első gépelemben lévő, horonyfenékből és horonyoldalakból álló, a második gépelem felé nyitott horonyban van elhelyezve, a tömítőgyűrű egy szögletes tömítőéllel a második gépele5

HU 214 855 Β mén kialakított külső felületre fekszik fel, amely egy, a szögletes tömítőéltől kiinduló és a kisnyomású oldal (N) felé kiterjedő első felülettel egy első kúp alakú rést képez, a tömítőgyűrű egy, a horonyfenékre támaszkodó külső felülettel egy, a kisnyomású oldal (N) felé nyíló, második kúp alakú rést képez, a tömítőgyűrűn a második gépelem forgástengelyére merőleges és a szögletes tömítőélben metsző első sík vezethető át, amelytől egy, a nagynyomású oldal (H) felé bevágással elválasztott első tömítőgyűrű-szakasz és egy második tömítőgyűrű-szakasz a nagynyomású oldal (H) felé nyúlik ki, az első tömítőgyűrű-szakaszt legalább egy felület határolja, amelynek az egyik vége a szögletes tömítőélben végződik, és a második tömítőgyűrű-szakasz az első tömítőgyűrű-szakaszon a nagynyomású oldal (H) felé nyúlik ki, és a második tömítőgyűrű-szakaszt, a külső felület, valamint egy negyedik és egy ötödik, és lépcsőt képező felület határolja, a negyedik és ötödik felület a horonyfenéktől meghatározott távolságban egy metszésvonalat képez, és ez a metszésvonal a forgástengellyel koncentrikus hengerpalástot érintő második síkban fekszik, azzal jellemezve, hogy a tömítőgyűrű (13, 53) terheletlen - deformáció nélküli - állapotban, a külső felület (25, 65) és az első felületet (22, 62) egy normál metszetben érintő harmadik és negyedik sík (35, 36, 75, 76) metszésvonala (37, 77) a második sík (34, 74) és a második gépelem (12, 52) külső felülete (15, 55) közötti térben van, és a tömítőgyűrű (13, 53) az első sík (27, 67) és a kisnyomású oldal (N) között tömör testként van kialakítva, továbbá a tömítőgyűrű (13, 53) horonyban (14, 54) nyomásmentes állapotában van beépítve a tömítőgyűrű (13, 53) és a horony (14, 54) között egy a horonyfenék (18, 58) felé nyíló, és egyrészt a kisnyomáson oldal (N) felőli horonyoldal (17, 57), másrészt egy határos tömítőgyűrű-felület (39, 80) által képzett, harmadik ék alakú rése (40, 81) van.

2 Az 1. igénypont szerinti gumirugalmasságú tömítőgyűrű, azzal jellemezve, hogy a harmadik ék alakú rés (40, 81) sugárirányú kiterjedése a tömítőgyűrűk (13,

53) kisnyomású tartományban történő alkalmazásakor nagyobb, mint a tömítőgyűrűk (13, 53) nagynyomású tartományban történő alkalmazásakor.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti gumirugalmasságú tömítőgyűrű, azzal jellemezve, hogy a tömítőgyűrű (13, 53) nyomás alatt lévő állapotban a horonyfenék (18, 58) és a kisnyomású oldal (N) felőli horonyoldal (17, 57) sarokrészében, a horonyfenéktől (18, 58) meghatározott távolságra van elhelyezve.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti gumirugalmasságú tömítőgyűrű, azzal jellemezve, hogy a tömítőgyűrű (13) tömör testének tengelyirányú hossza deformálódás nélküli állapotban a második tömítőgyűrűszakasz (29) hosszának 2,2-szerese, és a tömítőgyűrűfelület (39) tömítőgyűrű (13) deformálódás nélküli állapotában a kisnyomású oldal (N) felőli horonyoldallal (17) párhuzamosan van elrendezve.

5. Az 4. igénypont szerinti gumirugalmasságú tömítőgyűrű, azzal jellemezve, hogy a tömítőgyűrű (13) beépített, nyomás nélküli állapotban deformálódás révén kialakuló harmadik ék alakú rése (40) van.

6. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti gumirugalmasságú tömítőgyűrű, azzal jellemezve, hogy a tömítőgyűrű (53) tömör testének tengelyirányú hossza deformálatlan állapotban nagyobb, mint a második tömítőgyűrű-szakasz (69) hosszának 2,2-szerese, és a tömítőgyűrűnek (53) elkészített állapotában egy, a forgástengelyhez (20, 60) képest ferde állású, a tömítőgyűrű (53) beépített és nyomás nélküli állapotában a kisnyomású oldal (N) felőli horonyoldallal (57) együtt a harmadik ék alakú rést (81) meghatározó tömítőgyűrű-felülete (80) van.

7. A 6. igénypont szerinti gumirugalmasságú tömítőgyűrű, azzal jellemezve, hogy a tömítőgyűrű (53) tömör testű második tömítőgyűrű-szakasz (69) tengelyirányú hosszának 2,2-szeresét meghaladó része egy második külső felülettel (79) van ellátva, amely külső felület (79) a horonyfenékkel (58) az első külső felület (65) és a horonyfenék (58) közötti szögnél kisebb szöge bezáróan van kialakítva.

HU214 855 Β Int. Cl.⁶: F 16 J 15/32

1. ábra '37

HU 214 855 Β