PL151861B3 - Sealing ring - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 151 861

POLSKA

URZĄD

PATENTOWY

RP

Patent dodatkowy do patentu nr 132 804

Int. Cl.⁵ F16J 9/00

Zgłoszono: 88 02 24 (P. 270830)

Pierwszeństwo--a U H

Zgłoszenie ogłoszono: 89 09 04

Opis patentowy opublikowano: 1991 02 28

Twórcy wynalazku: Henryk Wencel, Zbigniew Bryła, Roman Zipser,

Jan Orlacz, Zdzisław Jodłowski, Przemysław Kusiński, Bolesław Mokrski, Ryszard Knosala, Zdzisław Łabęda, Andrzej Koczorowski

Uprawniony z patentu: Przedsiębiorstwo Mechanizacji Automatyzacji i Elektroniki Górniczej „Polmag Emag“

Centrum Mechanizacji Górnictwa „KOMAG“, Gliwice (Polska)

Pierścień uszczelniający

Przedmiotem wynalazku jest pierścień uszczelniający z materiału elastycznego stanowiący ulepszenie wynalazku według patentu nr 132 804 przeznaczony do uszczelniania elementów urządzeń hydraulicznych, zwłaszcza elementów wykonujących ruch posuwisto-zwrotny.

Z polskiego opisu patentowego nr 132804 znany jest pierścień uszczelniający, który w przekroju poprzecznym ma symetryczny zarys względem osi podłużnej i osi poprzecznej. Zewnętrzna powierzchnia o największej średnicy, oraz wewnętrzna powierzchnia o najmniejszej średnicy ukształtowane są sferycznie promieniem R. Boczne powierzchnie pierścienia są płaskie, prostopadłe do osi pierścienia.

Rozwiązanie konstrukcyjne według opisu patentowego nr 132804 zostało poddane szczegółowej analizie technicznej, poprzedzonej cyklem badań laboratoryjnych i stanowiskach. Analiza wykazała stosunkowo ograniczone zastosowanie tego rozwiązania, głównie ze względu na wielkości maksymalnych ciśnień jakich uszczelnienie zapewniał wspomniany pierścień. Wynikało to przede wszystkim ze specyficznych warunków eksploatacji uszczelnień w górnictwie podziemnym, gdzie występuje intensywne zanieczyszczenie medium hydraulicznego pyłem węglowym i pyłem kamiennym wielkości 5 do 25pm. Zanieczyszczenia pyłowe przedostając się w bezpośredni obszar pracy uszczelnienia wywołują chwilowy brak szczelności, powodujący lokalne przecieki o różnym natężeniu, co nie sprzyja funkcjonalności pracy siłowników hydraulicznych.

Ponadto drobiny zanieczyszczeń wywołują w obszarze uszczelnienia zwiększoną intensywność zużycia się elementu uszczelniającego w skutek ścierania i mimo zastosowania elementów uszczelniających o wysokiej odporności na ścieranie proces ten prowadzi do znacznego skrócenia resursu poprawnej pracy uszczelnienia. Powodem takiego stanu rzeczy dla skądinąd poprawnego rozwiązania według patentu nr 132804, jest brak w obszarze bezpośredniego wykonywania przez pier2

151 861 ścień funkcji uszczelniającej, a więc dokładnie w środku osi poprzecznej przez sferyczny profil ciągłego smarowania medium hydraulicznym tej części pierścienia w której występują maksymalne obciążenia z równoczesnym uniemożliwieniem przedostawania się do tego obszaru drobin pyłu.

Z produkcji firmy „Guarnitec znany jest pierścień uszczelniający, który na swej zewnętrznej, walcowej powierzchni ma wykonane rowki, tworzące wargi.

Pierścień uszczelniający, którego powierzchnie zewnętrzna i wewnętrzna są powierzchniami sferycznymi, a boczne powierzchnie są powierzchniami płaskimi według wynalazku ma na zewnętrznej sferycznej powierzchni wargi, których podstawy pokrywają się z krzywizną tych sferycznych powierzchni. Ilość warg na każdej sferycznej powierzchni pierściania jest nieparzysta. Im dalej warga znajdująca się na zewnętrznej sferycznej powierzchni jest oddalona od bocznej, płaskiej powierzchni pierścienia, tym większy obwód wyznacza jej wierzchołek. Najmniejszy obwód wyznacza wierzchołek środkowej wargi znajdującej się na tej powierzchni. Im dalej warga znajdująca się na wewnętrznej sferycznej powierzchni jest oddalona od bocznej, płaskiej powierzchni pierścienia tym mniejszy obwód wyznacza jej wierzchołek. Najmniejszy obwód wyznacza wierzchołek środkowej wargi znajdujący się na tej powierzchni.

Rowkowana szerokość S profilu pierścienia uszczelniającego wynosi 0,20-0,33 całkowitej szerokości B profilu pierścienia.

Maksymalna wysokość warg środkowych, zarówno wewnętrznej jak i zewnętrznej wynosi od 0,2 do 1,5 mm, korzystnie 0,7 mm, od punktów przecięcia wyznaczonych przez przecięcie się przedłużenia tworzących powierzchni sferycznych z osią profilu pierścienia.

Wargi opisanego kształtu umożliwiają ciągłe smarowanie przez medium hydrauliczne sferycznych powierzchni pierścienia w obszarze, których występują maksymalne obciążenia. Równocześnie krawędzie warg uniemożliwiają przedostanie się drobin ciał stałych do obszaru, w którym skoncentrowana jest funkcja uszczelniająca pierścienia.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania przedstawiony jest na rysunku.

Pierścień uszczelniający ma w przekroju poprzecznym symetryczny zarys względem wzdłużnej osi 2 i poprzecznej osi 3. Zewnętrzna powierzchnia pierścienia oraz wewnętrzna powierzchnia pierścienia są powierzchniami sferycznymi wyznaczonymi promieniami R. Boczne powierzchnie 4 pierścienia są prostopadłe do osi 2 pierścienia. Zewnętrzna sferyczna powierzchnia 8 pierścienia i wewnętrzna sferyczna powierzchnia 9 są rowkowane w swych środkowych fragmentach. Rowkowana szerokość B profilu 1 pierścienia zawiera nieparzystą ilość warg.

Skrajne wargi na szerokości B profilu 1 mają najmniejszą wysokość, zaś środkowe wargi mają największą wysokość.

Wierzchołki warg 6 na zewnętrznej sferycznej powierzchni 8 wyznaczają coraz to większe obwody względem osi 2, w miarę oddalania się od bocznych, płaskich powierzchni 4 pierścienia. Największy obwód wyznacza wierzchołek środkowej wargi 6. Wierzchołki warg 7 na wewnętrznej, sferycznej powierzchni 9 wyznaczają coraz mniejsze obwody względem osi 2, w miarę oddalania się od bocznych, płaskich powierzchni 4 pierścienia. Najmniejszy obwód wyznacza wierzchołek środkowej wargi 7.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pierścień uszczelniający który w przekroju poprzecznym ma zarys symetryczny względem osi wzdłużnej i poprzecznej, wykonany z elastycznego materiału i mający powierzchnię zewnętrzną oraz powierzchnię wewnętrzną ukształtowane sferycznie, a boczne płaskie powierzchnie prostopadłe do osi pierścienia według patentu nr 132804, znamienny tym, że na zewnętrznej sferycznej powierzchni (8) jest nieparzysta liczba uszczelniających warg (6), których podstawy pokrywają się z krzywizną tej powierzchni, przy czym w miarę oddalania się od bocznych płaskich powierzchni (4) pierścienia wierzchołek każdej następnej wargi wyznacza większy obwód, a największy obwód wyznacza wierzchołek środkowej wargi (6) i na wewnętrznej sferycznej powierzchni (9) jest nieparzysta liczba uszczelniających warg (7), których podstawy pokrywają się z krzywizną tej

   151 861 powierzchni, przy czym w miarę oddalania się od bocznych płaskich powierzchni (4) pierścienia wierzchołek każdej następnej wargi wyznacza coraz mniejszy obwód, a najmniejszy obwód wyznacza wierzchołek środkowej wargi (7).
2. 2. Pierścień według zastrz. 1, znamienny tym, że rowkowana szerokość S profilu pierścienia uszczelniającego wynosi 0,20 do 0,33 całkowitej szerokości B profilu (1) pierścienia.
3. 3. Pierścień według zastrz. 1, znamienny tym, że maksymalna wysokość warg środkowych, zarówno wewnętrznej (7), jak i zewnętrznej (6) nie jest większa niż 0,2 do 1,5 mm, korzystnie 0,7 mm od punktów wyznaczonych przez przecięcie się przedłużenia tworzącej sferycznych powierzchni (8, 9) z osią (3) profilu (1).