NO134170B - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning som er i stand til å bibeholde en effektiv tetning mellom to ko-aksiale sylinderflater selv om disse er utsatt for et meget høyt trykk.

Normalt utføres en tetning mellom to sylindriske flater ved hjelp

av en ettergivende ring med sirkulært tverrsnitt, som, når den innsettes i et passende spor på den indre sylinderflate, virker i mellomrommet mellom de to sylinderflater slik at dette lukkes. Det vil være klart at en sådan tetningsanordning bare er effektiv ved trykkverdier som ikke er for høye, da meget høye trykkverdier lett vil bevirke en utpressing av tetningsringen slik at den presses ut av sitt spor og inn i mellomrommet mellom de to sylinderflater, hvorved det fremkommer en forandring i ringens tetningsegenskaper.

En forbedring som gjør tetningsanordningen effektiv for høyere trykkverdier, kan oppnås ved at der mellom en vegg i sporet og nevnte ettergivende tetningsring og i en retning motsatt trykk-retningen, innføres en ring av antifriksjonsmateriale (f.eks. teflon), som forhindrer nevnte utpressing av tetningsringen.

Heller ikke denne anordning er imidlertid i stand til å forhindre

at antifriksjonsmaterialet presses ut og dermed også' til en viss grad den ettergivende tetningsring, når trykket når meget høye

-verdier.

Foreliggende kjente tetningsanordninger er således ikke i stand til

å forhindre sådanne utpressinger som bevirker forandringer i tetningsegenskapene, og de kan derfor ikke brukes ved meget høye trykkverdier.

Formålet for foreliggende oppfinnelse er derfor å fjerne nevnte-ulempe ved å fremskaffe en tetningsanordning som, ved å gjøre bruk av en anti-ekstrusjonsring av metall og med et spesielt tverrsnitt, gjør det mulig å bibeholde tetningen mellom to sylindriske, flater selv når trykket når meget høye verdier.

Det særegne ved tetningsanordningen fremgår av kravene.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet i detalj med henvisninger til ved-føyde tegninger som angir en foretrukket utførelse, som her imidlertid bare er angitt som et eksempel, da mange tekniske og strukturelle varianter kan tenkes- innenfor oppfinnelsens' ramme. Figur 1 viser en tetningsanordning mellom to ko-aksiale sylinderflater 1 og 2 i henhold til kjent teknikk, det vil si utført ved hjelp av en enkelt ettergivende ring med et sirkulært tverrsnitt 3, som, når den innføres i et spor med rektangulært tverrsnitt 4 i den indre sylinderflate 2 og trykkes, mot overflaten av den ytre sylinder 1, danner en tetning som stenger mellomrommet 5 mellom nevnte to sylinderflater. Figur 2 viser deformasjonen av den ettergivende ring 3 i figur 1 når den utsettes for et trykk P. Figur 3 viser en utpressing i mellomrommet 5 av den ettergivende ring 3 i figur 3, når den utsettes for et høyt trykk P'. Figur 4 viser en annen tetningsanordning,:også i henhold til kjent teknikk, og som gjør bruk av en ring av antifriksjoasmateriale '6 innsatt mellom den ettergivende forseglingsring 3 og veggen 4' for sporet 4, på den side av ringen som vender .■ bor t . f ra, trykket P. Figur 5 viser en utpressing i mel lomrommet.-5 .. av ringen 6 i figur 4, på grunn av den meget høye verdi P" av trykket. '' ' Figur 6 viser- en tetningsanordning for meget.;høyt-.trykk i . henhold1-til oppfinnelsen. Figur 7 viser i perspektiv den anti-ekstrusjonsring som brukes i henhold til oppfinnelsen. Figur 8 viser i en planskisse en sliss i anti-ekstruksjonsringen når tetningsanordningen ikke er utsatt for trykk. Figur 9 viser i en planskisse den deformasjon som nevnte sliss i anti-ekstrusjonsringen utsettes for-på grunn av et høyt trykk. Figur 10 viser i perspektiv en ettergivende ring med hakk i henhold til oppfinnelsen. Figur 11 viser den deformasjon som det C-formede forseglingselement utsettes for og anskueliggjør videre den nedsatte tetningseffekt som fremkommer hvis det brukes en ettergivende ring uten hakk.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse må et spor 7 anordnes i overflaten på den indre sylinder 2, idet dette spor gis et trapesformet tverrsnitt med en rett side og en skrå side i stedet for et rektangulært tverrsnitt i henhold til kjent teknikk. Den skrå side i sporet anordnes på den side som vender bort fra trykket P". Nevnte skrå side tjener som en føring for en anti-ekstrusjonsring 8 som er av metall og også har et trapesformet tverrsnitt av samme type som sporet. Ringen 8 må faktisk for å unngå enhver utpressing sperre fullstendig hele mellomrommet 5 mellom de to sylinderflater 1 og 2. Dens skrå side, sammen med skråsiden av sporet 7, tjener til å av.lede fra kraften F, som oppstår i aksialretning på grunn av trykket P", en komponent F' som er rettet langs skråflaten og således har en tendens til å presse ut anti-ekstrusjonsringen radialt ved at dens skråkant glir langs skråkanten av sporet 7. Derved presses denne ring til hermetisk tetning mot den ytre sylinderflate 1, hvorved enhver utpressing inn i mellomrommet 5 forhindres. Da ringen 8 er beregnet på å ekspandere under innflytelse av trykket P", er den ikke utført som en sluttet ring, men som en overskåret ring med en meget lang sliss 9, som er meget smal og danner en meget liten vinkel med ringens plan, slik som det vil fremgå av figur 7 og 8.

Når ringen 8 ekspanderer vil således de to ender 10 og 11 av slissen nærme seg hver-andre. På den annen side vil også trykket P" (se figur 9) overføre en kraft F til ringdelen 13 slik at slissen 9 deformeres og ringdelen 13 bringes i.direkte kontakt med delen 12. De to ringdeler 12 og 13 vil således gli mot hverandre på grunn av trykket og forhindrer derved enhver lekkasje både i mellomrommet 5 og langs slissen 9. Alle muligheter for utpressing vil herved være fjernet.

Den gjensidige, glidning av nevnte ringdeler 12 og 13 langs slissen 9 bevirker likevel en uunngåelig innbuktning i sone 14 i figur 7, 8 og 9. For å unngå enhver innflytelse av nevnte innbuktning på tetningselementet 15, innføres en ringpakriiing 16 (av f.eks» teflon) mellom anti-ekstrusjonsringen 8 og tetningsringen 15. Denne pakningsring 16 har et rektangulært tverrsnitt og virker derfor som en lagring.

Tetningsringen 15 har et C-formet tverrsnitt og mellom dens utstikkere er der innført en ettergivende ring, som tjener til å holde disse i avstand fra hverandre slik at de presses med en

kraft F" mot sylinderflatene 1-og 2, slik at det oppnås god tetning mellom disse flater.

Den ettergivende elastiske ring 17 har videre ved sin periferi, både på utsiden og innsiden, transversale hakk 18 (se figur 10) som tjener til å overføre trykket P" fra området 19 til området 20 i figur 6. Disse hakk 18 langs periferien av den elastiske ring 17 er av stor betydning for å oppnå tetning når det dreier seg om meget høye trykk. Hvis disse hakk ikke fantes (se figur 11), ville det meget høye trykk P" som virker på den elastiske

ring 17, presse den mot bunnen 21 av det C-formede tetningselement

15. Den elastiske ring 17 som derved blir forskjøvet fra sin

arbeidsstilling vil da ikke være i stand til å.virke som et av-standsstykke for armene av forseglingselementet.' 15. Disse armer ville derfor bli deformert fra sin utgangsposisjon som er angitt ved stiplede linjer i figur 11, slik som antydet ved de heltrukkede linjer i samme figur, hvorved tetningen ikke lenger er effektiv.

Virkningen av tetningsanordninen i henhold til foreliggende oppfinnelse'skal nå oppsummeres på følgende måte: Den elastisk ettergivende ring 17 holder armene av den C-formede tetningsring 15 presset med en kraft F" mot sylinderflatene 1 og 2 slik at det dannes en hermetisk tetning .

Trykket P", som overføres gjennom hakkene 18 i ringen 17, virker således også mot bunnen 21 av tetningsringen 15 som overfører det gjennom pakningsringen 16 til anti-ekstrusjonsringen 8, hvorved trykket på grunn -av ringens 8 og sporets 7 skråkanter bevirker en kraft i radial retning på anti-ekstrusjonsringen 8 slik at denne effektivt stenger mellomrommet 5 mellom sylinderflatene 1 og 2, samtidig som slissen 9 i ringen stenges. På denne måte unngås alle muligheter for utpressing.

Claims (1)

1. Tetningsanordning for ko-aksiale sylinderflater utsatt for meget høye trykk, og som omfatter en anti-ekstrusjonsring (8)

og en tetningsring (15), begge innsatt i et spor (7) i den indre sylinderflate, hvor anti-ekstrusjonsringen er av metall, har et trapesformet tverrsnitt med en skrå side som samvirker med en skrå side i sporet og en rett side som vender mot tetningsringen samt er gjennomskåret av en lang sliss som danner en skråvinkel med ringens plan,karakterisert ved at tetningsringen (15) på i og for seg kjent måte har et C-formet tverrsnitt, hvori det er innført en elastisk ettergivende ring (17), som langs sin periferi er utstyrt med tverrgående hakk (18). 2» Tetningsanordning som angitt i krav 1,•karakterisert ved at en pakningsring (16) med rektangulært tverrsnitt er innsatt mellom anti-ekstrusjonsringen (8) og tetningsringen (15).