NO180395B

NO180395B - Hollow metal sealing rings

Info

Publication number: NO180395B
Application number: NO923401A
Authority: NO
Inventors: Terence Peter Nicholson
Original assignee: Specialist Sealing Ltd; Terence Peter Nicholson
Priority date: 1991-09-02
Filing date: 1992-08-31
Publication date: 1996-12-30
Also published as: NO180395C; GB9218660D0; DE9211661U1; CA2077266A1; GB9118823D0; NO923401D0; GB2259121B; GB2259121A; NL9201529A; NO923401L

Abstract

En selvenergiserende metalltetningsring har et hovedsakelig c-formet tverrsnitt som er åpent ved ringens radielt indre side, og arner (9) som er konvergerende i det minste ved deres aksialt utvendige overflater (11) . Det radielt ytterste parti (13) har ekt tykkelse, og er utformet for å tilveiebringe en bred sylindrisk, utvendig flens eller hælflate (15) . De frie endene av armene har aksielt utadrettede spisser, hvor aks ia la vs t anden over disse er den største aksialsterrelse (A) av ringen i dens ubelastede tilstand. Armpartiene har, i umiddelbar nærhet av fremspringene, partier (27) med redusert tykkelse, ved hvilke armene bøyes under aksial kompresjon.A self-energizing metal sealing ring has a substantially c-shaped cross-section which is open at the radially inner side of the ring, and mandrels (9) which are converging at least at their axially outer surfaces (11). The radially outer portion (13) has a true thickness, and is designed to provide a wide cylindrical, outer flange or heel surface (15). The free ends of the arms have axially outwardly directed tips, the axis ia la vs t second above these being the largest axial dimension (A) of the ring in its unloaded condition. The arm portions have, in the immediate vicinity of the projections, portions (27) of reduced thickness, at which the arms bend during axial compression.

Description

Oppfinnelsen angår hule metalltetningsringer, og særlig tetningsringer av såkalt lavbelastet, selvaktiverende, statisk type, som brukes f.eks. i ventiler, pumper, motorer og andre anordninger for å danne lekkasjesikre tetninger mellom motstående, vanligvis plane, parallelle flater. Spesielt vedrører oppfinnelsen en selvaktiverende tetningsring av den art som er angitt i innledningen til krav 1. The invention relates to hollow metal sealing rings, and in particular sealing rings of the so-called low-load, self-activating, static type, which are used e.g. in valves, pumps, motors and other devices to form leak-proof seals between opposing, usually flat, parallel surfaces. In particular, the invention relates to a self-activating sealing ring of the type specified in the introduction to claim 1.

En kjent type tetningsring har et C-formet radielt tverrsnitt, med C-åpningen vendt mot midten av ringen. En annen kjent tetning er den kjent som "Ellipseal" (varemerke), beskrevet i britisk patentpublikasjon nr. 2187805, omfattende et radielt tverrsnitt av modifisert parabolsk utførelse med konvergerende kanter. En ytterligere tetning er kjent fra GB 2038961, hvor armene av tetningstverrsnittet har utovervendte fremspring med Q-formet tverrsnitt. A known type of sealing ring has a C-shaped radial cross-section, with the C-opening facing the center of the ring. Another known seal is that known as "Ellipseal" (Trade Mark), described in British Patent Publication No. 2187805, comprising a radial cross-section of modified parabolic design with converging edges. A further seal is known from GB 2038961, where the arms of the seal cross-section have outward-facing projections with a Q-shaped cross-section.

De ovennevnte tetninger har vært svært vellykket i mange statiske tetningsinnretninger, men tilfredsstiller ikke alltid helt kravene til tetningsutstyr og rørledninger som brukes innenfor naturgassfelter, hvor trykket vanligvis er i området av 68.948 kPa og kan overstige 206.843 kPa. The above mentioned seals have been very successful in many static sealing devices, but do not always fully satisfy the requirements for sealing equipment and pipelines used within natural gas fields, where the pressure is usually in the range of 68,948 kPa and can exceed 206,843 kPa.

En årsak til manglende suksess for disse kjente tetninger ved tetning av ekstremt høye trykk, skyldes mangel på perferistyrke. På grunn av dette, kan tetningsringene ekspandere under pålagt innvendig fluidtrykk, inntil de ikke utvides ytterligere på grunn av begrensningen som er gitt av utsparingene hvor pakningen er anordnet. Under tetningsringens diameter-forandring, er områdene av tetningsringflaten som er i kontakt med de avpassede flater som skal tettes, utsatt for en rivende virkning som skrubber overflatene, og i mange tilfeller blir det umulig å etablere en tilfredsstillende tetning. Dersom tykkelsen av metalltetningsringen økes, for å øke perferistyrken, reduseres fleksibiliteten av tetningen betraktelig, ettersom tetningene er fremstilt av metall med konstant tykkelse. Dette krever da større bolter og øker momentet som komprimerer tetningen, og gjør tetningen mindre i stand til å mestre rotasjonen av flensene som skal tettes, dvs. tap av parallellitet, som kan oppstå under innvirkning av trykket av et innesluttede fluid. One reason for the lack of success of these known seals when sealing extremely high pressures is due to a lack of peripheral strength. Because of this, the sealing rings can expand under applied internal fluid pressure, until they do not expand further due to the restriction provided by the recesses where the gasket is located. During the sealing ring diameter change, the areas of the sealing ring surface which are in contact with the matched surfaces to be sealed are exposed to a tearing effect which scrubs the surfaces, and in many cases it becomes impossible to establish a satisfactory seal. If the thickness of the metal sealing ring is increased, in order to increase the peripheral strength, the flexibility of the seal is reduced considerably, as the seals are made of metal of constant thickness. This then requires larger bolts and increases the torque that compresses the seal, making the seal less able to cope with the rotation of the flanges to be sealed, i.e. loss of parallelism, which can occur under the influence of the pressure of a contained fluid.

GB-A-2239496 beskriver selvaktiverende metalltetninger som er GB-A-2239496 describes self-activating metal seals which are

i stand til å overvinne de beskrevne mangler ved kjente tetninger, og som spesielt er i stand til å frembringe pålitelige tetninger overfor en fluid ved et svært høyt trykk. able to overcome the described shortcomings of known seals, and which is particularly capable of producing reliable seals against a fluid at a very high pressure.

Ifølge GB-A-2239496 har en metalltetningsring et tverrsnitt som er hult og åpent ved dens radielt innvendige side og har konvergerende bueområder ved denne side, og de radielt ytterste områder er forsynt med forsterkning som lokalt øker dens perferistyrke. Fortrinnsvis er forsterkningen i dette ytterste område forsynt med en større materialtykkelse enn radielt innvendige bueområder som ved bruk er i inngrep med overflatene som skal tettes. According to GB-A-2239496, a metal sealing ring has a cross-section which is hollow and open at its radially inner side and has converging arc regions at this side, and the radially outermost regions are provided with reinforcement which locally increases its peripheral strength. Preferably, the reinforcement in this outermost area is provided with a greater material thickness than the radially internal arc areas which, during use, engage with the surfaces to be sealed.

Den økede materialtykkelsen i det radielt ytterste område og resulterende øket perferistyrke motvirker ekspansjon av tetningen i bruk, ettersom den mindre tykkelse av innvendige områder, omfattende fleksible buer som er i forbindelse med overflatene som skal tettes, tilveiebringer tilstrekkelig fleksibilitet. Relativ bevegelse av pakningen og tettende overflater er derfor redusert eller eliminert, slik at tetningen ikke er utsatt for riving og skrubbing, men lasten som fordres for å presse tetningen sammen økes ikke vesentlig og tetningen forblir tilstrekkelig fleksibel for å romme feilinnstilling og mangel på parallellitet av overflatene som skal tettes. The increased material thickness in the radially outermost region and resulting increased peripheral strength counteracts expansion of the seal in use, as the reduced thickness of internal regions, comprising flexible arcs in contact with the surfaces to be sealed, provides sufficient flexibility. Relative movement of the gasket and sealing surfaces is therefore reduced or eliminated, so that the seal is not subject to tearing and scrubbing, but the load required to press the seal together is not significantly increased and the seal remains sufficiently flexible to accommodate misalignment and lack of parallelism of the surfaces to be sealed.

Den foreliggende tetning skiller seg vesentlig i forhold til vanlige tetninger, som består av metall med konstant tykkelse. The present seal differs significantly from ordinary seals, which consist of metal with a constant thickness.

Perferistyrken av tetningsringen kan ytterligere økes ved utvidelse (i aksialretningen) av den ytre flens eller hælområde av den tetningsring som har øket radial tykkelse. Perferistyrken og buefleksibiliteten kan velges innenfor brede områder, uavhengig av hverandre. The peripheral strength of the sealing ring can be further increased by expanding (in the axial direction) the outer flange or heel area of the sealing ring which has increased radial thickness. The peripheral strength and arch flexibility can be selected within wide ranges, independently of each other.

Ifølge et annet trekk ved utførelsen i GB-A-2239496, er en hul selvaktiverende metalltetningsring og dens sete forsynt med utfyllende tverrsnittsformer som samvirker for å begrense rotasjon av tetningens tverrsnitt ved kompresjon. According to another feature of the embodiment in GB-A-2239496, a hollow self-activating metal seal ring and its seat are provided with complementary cross-sectional shapes which cooperate to limit rotation of the seal cross-section in compression.

Den foreliggende oppfinnelse angår en ytterligere forbedret hul metalltetningsring, anvendbar for situasjoner hvor ekstremt høye trykk skal tettes, og/eller det foreligger en tendens til adskillelse av flensene eller andre overflater som skal tettes på grunn av ekstremt høye trykk. The present invention relates to a further improved hollow metal sealing ring, applicable to situations where extremely high pressures are to be sealed, and/or there is a tendency for separation of the flanges or other surfaces to be sealed due to extremely high pressures.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse, er ved en tetningsring av typen generelt beskrevet i GB-A-8928648.8, forsterkningen av de radielt ytre områder dannet av en økelse av materialtykkelsen av ringen i dette område, idet dette tykke område er utformet for å frembringe en aksialt bred ytre flens eller hælflate hovedsakelig parallell med ringens aksielle akse. Ringen er ifølge oppfinnelsen kjennetegnet ved kombinasjonen av at de radielt innerste, frie ender av armpartiene av ringen sett i tverrsnitt har aksielt utadvendte lepper, som i ringens ubelastede tilstand utgjør den største aksiale størrelse av ringen, og at armpartiene, radielt utvendig i forhold til leppene, har partier med redusert aksial tykkelse som danner utvalgte steder for bøying av de innvendige ender av armpartiene under aksial kompresjon. According to the present invention, in the case of a sealing ring of the type generally described in GB-A-8928648.8, the reinforcement of the radially outer areas is formed by an increase in the material thickness of the ring in this area, this thick area being designed to produce an axially wide outer flange or heel surface substantially parallel to the axial axis of the ring. According to the invention, the ring is characterized by the combination that the radially innermost, free ends of the arm parts of the ring seen in cross-section have axially outward facing lips, which in the ring's unloaded state constitute the largest axial size of the ring, and that the arm parts, radially outward in relation to the lips , have portions of reduced axial thickness which form selected locations for bending of the inner ends of the arm portions under axial compression.

Fortrinnsvis er den største aksiale størrelse av ringens tverrdnitt ikke større enn den største radiale størrelse av ringens tverrsnitt. Preferably, the largest axial size of the cross-section of the ring is not greater than the largest radial size of the cross-section of the ring.

Ytterligere fordelaktige trekk ved oppfinnelsen fremgår av kravene 3-5. Further advantageous features of the invention appear from claims 3-5.

En tetningsringutførelse ifølge den foreliggende oppfinnelse vil bli beskrevet, bare som et eksempel, med henvisning til vedlagte tegning, som er et tverrsnitt sett i et radielt og aksialt plan av en side av en tetningsring plassert i en utsparing. A sealing ring design according to the present invention will be described, only as an example, with reference to the attached drawing, which is a cross-section seen in a radial and axial plane of one side of a sealing ring placed in a recess.

Tegningen viser del av en nedre flens 3 som skal tettes mot en en øvre flens (ikke vist), f.eks. rørendeflenser i en natur-gassrørledning. Den øvre flens har en flat overflate, den nedre flens har en rektangulær utsparing 5 ved enden av rørlednings-kjernen 1, og en hul metalltetningsring 7 er anordnet i denne utsparing. Den totale aksiale størrelse A av tetningsringen i sin ubelastede tilstand er større enn aksialdypet av utsparingen, slik at en aksial side av ringen rager ut fra flens-flåtene og komprimeres av den motstående flens under bruk. I det viste tilfelle, er utsparingsdypet 0,88 A. The drawing shows part of a lower flange 3 which is to be sealed against an upper flange (not shown), e.g. pipe end flanges in a natural gas pipeline. The upper flange has a flat surface, the lower flange has a rectangular recess 5 at the end of the pipeline core 1, and a hollow metal sealing ring 7 is arranged in this recess. The total axial size A of the sealing ring in its unloaded state is greater than the axial depth of the recess, so that an axial side of the ring protrudes from the flange rafters and is compressed by the opposing flange during use. In the case shown, the recess depth is 0.88 A.

Med unntaket av den radielle utstrekning B av ringens tverrsnitt, står alle størrelsene av ringens tverrsnitt i forbindelse med den største aksiale størrelse A, og en foretrukket serie av forhold mellom ringstørrelsene er vist på tegningen. B kan være lik A eller større enn A for å gi større styrke. With the exception of the radial extent B of the ring cross-section, all sizes of the ring cross-section are related to the largest axial size A, and a preferred series of relationships between the ring sizes is shown in the drawing. B can be equal to A or greater than A to give greater strength.

Den foreliggende viste ring kombinerer visse trekk av ringene vist på fig. 4 og 9 av GB-A-2239496, men er modifisert for å klare høyere trykk og større flensadskillelser. The present ring shown combines certain features of the rings shown in fig. 4 and 9 of GB-A-2239496, but is modified to cope with higher pressures and larger flange separations.

Tetningsringen består av metall med et hult tverrsnitt, åpen ved dens radielt innvendige side, dvs. mot rørledningskjernen, slik at fluid som transporteres har tilgang til det innvendige av tetningsringens tverrsnitt og trykket av dette fluid virker derfor på det indre av tetningsringen for å tvinge dens armer 9 i forbindelse med flensoverflåtene. Armene 9 har bueformede, konvergerende utvendige kanter 11, slik at den utvendige overflaten av ringen er konveks der den kommer i forbindelse med flensoverflåtene. The sealing ring consists of metal with a hollow cross-section, open on its radially inner side, i.e. towards the pipeline core, so that fluid being transported has access to the interior of the sealing ring's cross-section and the pressure of this fluid therefore acts on the interior of the sealing ring to force it arms 9 in connection with the flange surfaces. The arms 9 have arched, converging outer edges 11, so that the outer surface of the ring is convex where it comes into contact with the flange surfaces.

Den innvendige flaten av tetningsringens tverrsnitt er U-formet med parallelle overflater 21 forbundet med en halvsirkulær overflate 23. Den utvendige overflaten av tetningsringens tverrsnitt er ikke-sirkulær og er slik at metalltykkelsen av tetningsringen gradvis øker inn i den radielt ytterste hæl eller flensområde 13. The inner surface of the sealing ring cross-section is U-shaped with parallel surfaces 21 connected by a semi-circular surface 23. The outer surface of the sealing ring cross-section is non-circular and is such that the metal thickness of the sealing ring gradually increases into the radially outermost heel or flange area 13.

Det tykkere hælområde 13 forsterker perferistyrken av tetningsringen, uten å redusere fleksibiliteten av armene 9. The thicker heel area 13 enhances the peripheral strength of the sealing ring, without reducing the flexibility of the arms 9.

Sammenhengen mellom tykkelsen av hælen og armene velges ifølge den fordrede perferistyrke og fleksibilitet i forhold til beregnet bruk. The relationship between the thickness of the heel and the arms is chosen according to the required peripheral strength and flexibility in relation to the intended use.

Det tykkere hælområde har en effektiv sylindrisk ytterste flate 15, forbundet med de sirkulære buer 11 som angir armene av koniske kjeglestumpformede overflater 17 tangentialt med armene, og overganger 19 med radier. Denne profil øker vesentlig perferistyrken av hælområdet. I den viste tetning har hælflaten 15 en aksial utstrekning av 0,6 A. The thicker heel region has an effective cylindrical outermost surface 15, connected by the circular arcs 11 defining the arms of frustoconical surfaces 17 tangential to the arms, and transitions 19 with radii. This profile significantly increases the peripheral strength of the heel area. In the seal shown, the heel surface 15 has an axial extent of 0.6 A.

Det er ønskelig at rotasjon av tetningsringens tverrsnitt innenfor dets ventilsete forhindres. Den sylindriske ytterste flate 15 samvirker direkte med den sylindriske radielt ytre flate av utsparingen eller ventilsetet 5 for å forhindre rotasjon. It is desirable that rotation of the sealing ring's cross-section within its valve seat is prevented. The cylindrical outermost surface 15 cooperates directly with the cylindrical radially outer surface of the recess or valve seat 5 to prevent rotation.

De innvendige ender av armene har aksialt utoverrettede lepper 31, slik at profilen er tilnærmet lik den greske bokstaven Q. The inner ends of the arms have axially outwardly directed lips 31, so that the profile is approximately similar to the Greek letter Q.

Disse utoverrettede lepper hindrer også tetningen i å rotere i sitt ventilsete. These outwardly directed lips also prevent the seal from rotating in its valve seat.

De utoverrettede leppene har aksialt vendte flate overflater 25, som konvergerer med hverandre i den radielt utgående retning. Når disse lepper således utsettes for kompresjon mellom flensene, er det de radielt innerste hjørner eller vinkler av leppene 31 som først komprimeres, ettersom disse angir største aksiale størrelse A av tetningsringen. The outwardly directed lips have axially facing flat surfaces 25 which converge with each other in the radially outward direction. When these lips are thus subjected to compression between the flanges, it is the radially innermost corners or angles of the lips 31 that are compressed first, as these indicate the largest axial size A of the sealing ring.

Ettersom de innvendige flater 21 av ringens tverrsnitt har plane, radielle overflater, mens de ytre overflater 11 har konvergerende, bueformede flater, dannes armenes partier 27 med minst tykkelse, umiddelbart radielt på utsiden av leppene 31. As the inner surfaces 21 of the cross-section of the ring have flat, radial surfaces, while the outer surfaces 11 have converging, arc-shaped surfaces, the portions 27 of the arms are formed with the least thickness, immediately radially on the outside of the lips 31.

Når den viste tetningsring komprimeres aksialt, er punktene E ved de radielt innerste ytterpunkter av leppeflåtene 25, de første som kommer i kontakt med flensenes tilpassede flater. Under kompresjon, komprimeres først leppene 31, med bøying rundt partiene 27 med minst tykkelse, inntil flensene berører med den nest bredeste del av ringens tverrsnitt, ved punktene C på den konvekse delen av ringprofilen. Ved dette tidspunkt ligger overflatene 25, som er rotert under den innledende kompresjon, hovedsakelig flatt mot flensoverflåtene. When the seal ring shown is compressed axially, the points E at the radially innermost extreme points of the lip fins 25 are the first to contact the mating surfaces of the flanges. During compression, the lips 31 are first compressed, bending around the portions 27 of least thickness, until the flanges touch the second widest part of the cross-section of the ring, at points C on the convex part of the ring profile. At this point, the surfaces 25, which have been rotated during the initial compression, lie substantially flat against the flange surfaces.

Ved dette tidspunkt eksisterer følgelig en primærtetning ved posisjonene E (overflatene 25) og en sekundærtetning ved posisjonene C. Da armtykkelsen ved punktene C er tykkere enn i partiene radielt innenfor disse punkter, og økes ytterligere radielt utover av punktene C, er kontakttrykket ved punktene C mye større enn ved punktene E. Under ytterligere kompresjon av tetningsringen, med effektiv kompresjon ved punktene C, bøyes armene ved den radielle diameter av overflaten 23 av den innvendige fordypning 29 i tetningsringen. At this point, a primary seal consequently exists at the positions E (the surfaces 25) and a secondary seal at the positions C. Since the arm thickness at the points C is thicker than in the parts radially within these points, and is further increased radially outwards by the points C, the contact pressure at the points C is much larger than at points E. During further compression of the sealing ring, with effective compression at points C, the arms are bent at the radial diameter of the surface 23 of the internal recess 29 in the sealing ring.

For å håndtere ytterligheter av flensadskillelse eller rotasjon, som kan oppstå i tetningen av trykkbeholdere, kan den radiale avstand mellom punktene C og E dersom nødvendig økes. To handle extremes of flange separation or rotation, which may occur in the sealing of pressure vessels, the radial distance between points C and E can be increased if necessary.

Det innses at den foreliggende ring tilveiebringer en totrinns tetningsvirkning, hvor tetningsforbindelse til å begynne med bare skjer ved de relativt fleksible lepper 31, dannende en primærtetning og etter innledende kompresjon en ytterligere, sterkere, sekundærtetning dannes ved posisjonen C. Dette, sammen med den økte radialutstrekning av tetningsringens tverrsnitt og spesielt av det flate hælområde, som gjør det mulig for tetningsringen å mestre de mest ekstreme tetnings-forhold. It will be appreciated that the present ring provides a two stage sealing action where sealing engagement initially occurs only at the relatively flexible lips 31 forming a primary seal and after initial compression a further, stronger secondary seal is formed at position C. This, together with the increased radial extent of the sealing ring's cross-section and especially of the flat heel area, which enables the sealing ring to master the most extreme sealing conditions.

Fortrinnsvis er overflatene 25 tangentiale med de konvekse, bueformede sekundære tetningsområder, i den ubelastede tilstand. Dette er angitt av stiplede linjer på tegningen. Som allerede angitt, vil overflatene 25 tangere med partiene C etter kompresjon når disse ligger mot den tettede overflate. Preferably, the surfaces 25 are tangential to the convex arcuate secondary seal regions, in the unloaded condition. This is indicated by dashed lines in the drawing. As already indicated, the surfaces 25 will be tangent to the parts C after compression when these lie against the sealed surface.

Ved å sørge for at primærtetningsflatene 25 tangerer de sekundære tetningsflater, sikres den optimale progresjon av tetningshandlingen fra innledende kontakt ved hjørnene av overflatene 25, til tilstanden hvor overflatene 25 ligger flate mot de tettede overflater og "de sekundære tettede områder er i forbindelse med de tettede overflater. Dette sikrer også spesielt god tetning i den endelige komprimerte tilstand. By ensuring that the primary sealing surfaces 25 are tangential to the secondary sealing surfaces, the optimal progression of the sealing action is ensured from initial contact at the corners of the surfaces 25, to the condition where the surfaces 25 lie flat against the sealed surfaces and "the secondary sealed areas are in contact with the sealed surfaces.This also ensures particularly good sealing in the final compressed state.

I den viste utførelse, har armene av tetningsringens tverrsnitt minst tykkelse ved posisjonene 27, i umiddelbar nærhet av de utadvendte lepper. Dette har den viktige fordel at leppe-områdene bøyes rundt områdene med minst tykkelse, i forhold til delene av armene som har større radius fra sentrum av ringen. In the embodiment shown, the arms of the sealing ring's cross section have the least thickness at the positions 27, in the immediate vicinity of the outward facing lips. This has the important advantage that the lip areas are bent around the areas of least thickness, in relation to the parts of the arms that have a larger radius from the center of the ring.

Denne utførelse hvor armenes spissområder bøyes fortrinnsvis ved de nærliggende områder 27, tilveiebringer spesielt høy elastisk restitusjon etter kompresjon, vanligvis oppnås en restitusjon på 43% med den viste ringprofil, noe som sikrer at tetningsringen kan brukes igjen. This embodiment, where the tip areas of the arms are bent preferably at the nearby areas 27, provides a particularly high elastic recovery after compression, usually a recovery of 43% is achieved with the ring profile shown, which ensures that the sealing ring can be used again.

Imidlertid er det også mulig å bruke en tetningsring ifølge den foreliggende oppfinnelse, med en konstant armtykkelse, i partiet mellom de utadvendte lepper 31, og de sekundære tetningsområder. I dette tilfelle er de indre overflater 21 ikke parallelle med hverandre, men istedet er hver parallell med den respektive ytre overflate 11 av den samme arm. Imidlertid tilveiebringer ikke en ring med denne type tverr-snittsprofil den samme høye grad av restitusjon etter kompresjon som ringen vist på tegningen, og den tilveiebringer et mindre tetningskontakttrykk, og kan derfor ikke brukes i svært krevende applikasjoner, i motsetning til ringen vist på tegningen. However, it is also possible to use a sealing ring according to the present invention, with a constant arm thickness, in the area between the outward facing lips 31 and the secondary sealing areas. In this case, the inner surfaces 21 are not parallel to each other, but instead each is parallel to the respective outer surface 11 of the same arm. However, a ring with this type of cross-sectional profile does not provide the same high degree of recovery after compression as the ring shown in the drawing, and it provides a lower sealing contact pressure, and therefore cannot be used in very demanding applications, unlike the ring shown in the drawing.

Overflatene 25 bør gis en høy overflatebehandling og små toleranser, f.eks. ved maskinbearbeiding og polering. The surfaces 25 should be given a high surface treatment and small tolerances, e.g. by machining and polishing.

Den foreliggende tetning kan fremstilles f.eks. ved maskinbearbeiding fra et stykke; ved en kombinasjon av maskinbearbeiding og valsing; eller til å begynne med å bearbeide to ringhalvdeler og deretter sveise disse sammen på en radiell overflate vinkelrett med tetningsringens akser. The present seal can be produced e.g. by machining from a piece; by a combination of machining and rolling; or initially to machine two ring halves and then weld these together on a radial surface perpendicular to the seal ring axes.

I tilfelle av en tetningsring av sveiset konstruksjon, kan de individuelle ringhalvdeler fremstilles ved hjelp av plate-bearbeiding, ved pressing, eller på annen egnet måte. In the case of a sealing ring of welded construction, the individual ring halves may be produced by sheet machining, by pressing, or by other suitable means.

Sveising kan f.eks. foregå ved TIG eller mikroplasmasveising, men elektronstrålesveising er foretrukket på grunn av dens lavere varmeinngang, noe som gjør det mulig å sveise seksjoner med en hæltykkelse opp til 35 mm uten vanskeligheter. Welding can e.g. take place by TIG or micro plasma welding, but electron beam welding is preferred due to its lower heat input, which makes it possible to weld sections with a heel thickness up to 35 mm without difficulty.

Spesielt i tilfelle med en tetning fremstilt av elektronstrålesveising, kan det være ønskelig å varmebehandle tetningen etter sveising, f.eks. ved hjelp av oppløsningsvarmebehandling, før noen etterfølgende aldringsherdebehandling. Especially in the case of a seal made by electron beam welding, it may be desirable to heat treat the seal after welding, e.g. using solution heat treatment, before any subsequent aging hardening treatment.

Tetningsutførelser ifølge oppfinnelsen kan fremstilles av ethvert egnet metall. Høynikkellegeringer er spesielt egnede, f.eks. Nimonic (registrert varemerke) og Inconel (registrert varemerke). En egnet legering for sure kildeinnretninger under vann er Inconel 718. Seal designs according to the invention can be produced from any suitable metal. High nickel alloys are particularly suitable, e.g. Nimonic (registered trademark) and Inconel (registered trademark). A suitable alloy for acid source devices underwater is Inconel 718.

Elastisitetsegenskapene av tetningen og dermed dens restitu-sjonsfaktor etter kompresjon kan i høy grad forbedres ved aldringsherding. The elasticity properties of the seal and thus its recovery factor after compression can be greatly improved by age hardening.

Tetningene kan dekkes før bruk med et beskyttende og/eller lavfriksjonsbelegg, f.eks. bly, sølv, gull, nikkel, PTFE eller en kombinasjon av nikkel eller andre metall og PTFE. Den sistnevnte kombinasjon er verdifull for redusering av rivingen under kompresjon, når en Inconel-tetning komprimeres mellom Inconel-flenser, eller mer generelt, når nikkellegerings-tetninger brukes i forbindelse med nikkelinneholdende eller dekkede flenser. The seals can be covered before use with a protective and/or low-friction coating, e.g. lead, silver, gold, nickel, PTFE or a combination of nickel or other metal and PTFE. The latter combination is valuable for reducing tearing during compression, when an Inconel seal is compressed between Inconel flanges, or more generally, when nickel alloy seals are used in conjunction with nickel-containing or covered flanges.

Claims

1. Self-activating sealing ring, wherein the axial cross-section of the ring is substantially C-shaped and open at the radially innermost side, and wherein the radially outermost region (13) has increased thickness and is designed to provide an outer flange or heel surface (15). , mainly parallel to the ring's axial axis, characterized by the combination that the radially innermost, free ends of the arm parts (9) of the ring seen in cross section have axially outward facing lips (31), which in the ring's unloaded state constitute the largest axial size (A) of the ring, and that the arm portions (9), radially outward in relation to the lips (31), have portions (27) of reduced axial thickness which form selected locations for bending the inner ends of the arm portions under axial compression.

2. Sealing ring according to claim 1, characterized in that the largest axial size (A) of the ring's cross-section is not greater than the largest radial size (B) of the ring's cross-section.

3. Sealing ring according to claim 1 or 2, characterized in that the cross-section of the ring's internal profile includes axially inner arm surfaces (21) which, in the unloaded state, are mainly parallel to each other, and which are connected at their radially outer sides by a smoothly converging, semi-circular arch or other arch (23).

4. Sealing ring according to one of claims 1-3, characterized in that the outwardly directed, projecting lips (31) of the arm parts have axially outermost surfaces (25) which, in the unloaded state of the ring, protrude obliquely in relation to the radial direction and converge with each other in the radially outgoing direction.

5. Sealing ring according to one of claims 1-4, characterized in that the lip surfaces (25) are tangential to the convex outer surfaces of the arms.