PL169393B1 - Uszczelka plaska, zwlaszcza dla silnika spalinowego PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Uszczelka plaska, zwlaszcza dla silnika spalinowego, zawierajaca przynajmniej jedna blache, tworzaca zbrojenie wykrawana o pro- filu plaszczyzny uszczelki, wyposazone w otwory uszczelniane, a z drugiej strony w zestaw monolityczny z elastomeru umieszczony na scianach blachy tworzacy miejscowe zgru- bienie uszczelniajace w obwodach otworów uszczelniajacych, znamienna tym, ze jedna z powierzchni czolowych blachy (12) jest wypo- sazona w rozdzielajace zderzaki elastyczne (16) wtopione w zestaw (26) i przeznaczone do odbierania nacisku wywieranego na uszczelke. FIG .1 PL PL PL

Description

Przedmiotem przedstawionego wynalazku jest uszczelka płaska, zwłaszcza dla silnika spalinowego.

W istocie, uszczelki płaskie, zwłaszcza dla korpusów stosowanych w silnikach spalinowych, muszą spełniać podwójną funkcję, pozwolić na odbieranie siły nacisku i zapewnić uszczelnienie dla cieczy.

Istniejące uszczelki płaskie zawierają na ogół metalową wkładkę, która pozwala na odbieranie siły nacisku, której profil jest wykrawany według profilu uszczelki. Wkładka jest również wyposażona w otwory odpowiadające przejściu śrub naciskowych i otwory odpowiadające przejściu płynów. Do tego rodzaju uszczelek należy rozwiązanie przedstawione w publikacji US-A-4.234.638 zawierająca złożoną z metalowego wzmocnienia rzutującego na odkształcenia uszczelki i przeznaczonego głównie do przytrzymywania materiału uszczelniającego pokrywającego metalowe wzmocnienie. Uszczelniający materiał stanowi porowaty grafit, który w przeciwieństwie do elastomerów nie pozwala na przenoszenie sił naprężających. Odkształcenia ujawnione w tym opisie nie spełniają funkcji oporowej ale raczej zaczepianie materiału uszczelniającego. Rozwiązanie to nie ujawnia elementów uszczelniających ułożonych dokoła obwodów kanałowych otworów uszczelki. W bliższym rozwiązaniu na obwodzie otworów służących do przechodzenia płynów jest przewidziany kołnierz z elastomeru, który zapewnia uszczelnienie.

169 393

Pierwszą dużą niedogodnością jest złe ułożenie kołnierza elastomerowego na metalowej wkładce. W istocie, kołnierz jest uformowany, potem połączony tylko przez przyklejenie do wewnętrznej powierzchni otworu. Obecnie używane wkładki mają grubość kilku dziesiątych części milimetra, tak że ta powierzchnia jest bardzo ograniczona i przyklejenie jest ważne, połączenie mechaniczne jest za słabe, aby opierać się pewnym obciążeniem mechanicznym, wibracyjnym, albo szczególnym wstrząsom. Stwierdzono również, że takie uszczelki stanowią uszczelnienie pierwotne, wykonane za pomocą samego kołnierza elastomerowego. Nie ma więc żadnego uszczelnienia wtórnego, którego uzupełniłoby uszczelnienie pierwotne, tak że każda wada kołnierza elastomerowego powoduje nieszczelność. Dlatego, ażeby zapobiegać tej niedogodności, znane uszczelki posiadają w każdym otworze strefę pierścieniową wystającą, która pozwala zwiększyć powierzchnię przyklejenia. Niemniej stwierdzono, że połączenie mechaniczne jest za słabe dla wielu zastosowań. Z drugiej strony, ten typ uszczelek nie stanowi żadnego uszczelnienia wtórnego.

Odnotowano również, że dwa typy uszczelek uprzednio wymienionych nie pozwalają w pewnej mierze zmieniać rozłożenia sił nacisku.

Dlatego pewne uszczelki, ze stanu techniki, proponują pakiet arkuszy powlekanych cienką warstwą elastomeru. Na obwodzie otworów uszczelnianych arkusze są odkształcane, aby wykonać zgrubienie. W tym wypadku uszczelnienie pierwotne jest zapewnione przez zgrubienie i cienką warstwę elastomeru, podczas gdy uszczelnienie wtórne jest zapewnione przez powleczenie elastomerem na płaszczyźnie uszczelki. Natomiast niedogodność tkwi w elastomerze, ponieważ należy on do grupy nitryli i zgrubienia mogą być dziesiątych części milimetra, a taki materiał staje się kruchy przy nadmiernej grubości. Ta uszczelka nie pozwala również na wykonanie średniego nacisku, ponieważ elastomer nie ma dobrych właściwości pełzania.

Dlatego powierzchnie uszczelek muszą przedstawiać bardzo staranne położenie powierzchni, co podwyższa ich ocenę i komplikuje produkcję.

Ze stanu techniki znana jest również uszczelka płaska, zwłaszcza dla silnika spalinowego, zawierająca z jednej strony co najmniej jedną blachę, tworzącą zbrojenie, wykrawaną o profilu płaszczyzny uszczelki wyposażoną w otwory uszczelniane, a z drugiej strony w zestaw monolityczny z elastomeru umieszczony na ścianach blachy tworzący miejscowe zgrubienia uszczelniające na obwodzie otworów uszczelniających. Taka uszczelka jest opisana na przykład we francuskim opisie zgłoszeniowym nr FR-A-1.333.891. Ta uszczelka nie posiada żadnego elementu do dobrego odbierania nacisków, w efekcie materiał elastyczny zestawu nie może służyć jako zderzak odbierający siły nacisku.

Celem wynalazku jest uszczelka płaska posiadająca oporowe i skuteczne elementy uszczelnienia na obwodzie otworów kanału wytworzonych w uszczelce i również elementy skutecznego nacisku.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest uszczelka płaska charakteryzująca się tym, że jedna z powierzchni czołowych blachy jest wyposażona w rozdzielające zderzaki elastyczne wtopione w zestaw i przeznaczone do odbierania nacisku wywieranego na uszczelkę.

Korzystnym jest, że rozdzielające zderzaki elastyczne są ograniczone przez zniekształcenia elastyczne w kształcie litery S, wykonane w blasze i są zagięte po obu stronach blachy.

Korzystnym jest także, że zniekształcenia elastyczne wykonane w blasze są symetryczne w stosunku do płaszczyzny średniej każdej z tych blach.

Korzystnym jest również, że zbrojenie zawiera pakiet blach nakładanych, przy czym jedna z blach jest uwolniona od zderzaka elastycznego i pełni funkcję płytki, i że blachy zbrojenia mają różne grubości. Blacha jest uprzednio walcowana, zaopatrzona w płytki i skalibrowana dla uzyskania odkształcenia w kształcie litery S.

Korzystnym jest ponadto, że zestaw uszczelnień zawiera przynajmniej na jednej z dwóch powierzchni czołowych odciski polepszające odbieranie nacisków na płaszczyzny części uszczelki będącej w kontakcie.

Korzystnym jest także, że elastomer posiada niską lepkość dynamiczną, przy czym elastomer ten został wybrany z grupy silikonów, ponieważ jest zdolny do wypełniania różnych szczelin.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia częściowy widok przekroju jednej blachy zaopatrzonej w płytki dla wytworzenia uszczelki płaskiej według wynalazku, fig. 2 - częściowy widok przekroju uszczelki płaskiej według

169 393 wynalazku, fig. 3 - widok częściowy przekroju uszczelki płaskiej typu wielowarstwowej blachy, a fig. 4 -schemat przekroju uszczelki płaskiej według wynalazku z otworami na śruby.

Na fig. 1, zbrojenie 10 zawiera blachę 12, która jest wyposażona w płytki 14, z których każda zawiera dwie przegródki 16 oddzielone odstępem 18. Przegródki mają formę prostokąta widoczną z góry, jeden z boków pozostaje połączony z blachą. Są one wykonane przez wykrawanie ciągłe, zaginanie i kalibrowanie. Otrzymuje się w ten sposób profil w kształcie litery S, tak jak pokazano na fig. 1. Każda przegródka płytki jest pełną sprężyną. Blacha w ten sposób wykonana posiada rozdzielone zderzaki elastyczne, które są również sprężynami powrotnymi. Płytki 14 wystają po obu stronach blachy 12 i są one symetryczne w stosunku do płaszczyzny środkowej blachy.

Na fig. 1, płytki 20 i 22 przedstawione linią ciągłą, są umieszczone z tyłu pierwszego rzędu. Te płytki mają układ szachownicy. Jeśli oznaczono e początkową grubość blachy, ta grubość staje się grubością dowolną E po wykonaniu płytek.

Na fig. 2 przedstawiono uszczelkę właściwą 24, która jest zatopiona w matrycy 26 z elastomeru, część, na której jest zamontowana uszczelka, jest oznaczona odnośnikiem 28, a otwór uszczelniany 30. Matryca 26 z elastomeru przedłuża się w prawo do zakończenia 32 przez kordon ze zgrubieniem. Matryca i kordon są doskonale monolityczne bez żadnej przerwy w ciągłości. W sposób znany wykonano nacięcie na kordonie 36. Elastomer jest korzystnie wybrany spośród silikonów, albo przynajmniej spośród elastomerów, posiada słabą lepkość dynamiczną taką, że podczas nakładania dzięki właściwości pełzania ten elastomer wypełnia wszystkie szczeliny.

Na fig. 3, uszczelka 24 zawiera dwie nakładane blachy 12. Całość jest zatopiona w matrycy 26 z elastomeru tak jak w przykładzie wykonania z fig. 1.

Na fig. 4, uszczelka zawiera dwie blachy nakładane przedstawione schematycznie, w ten sposób, że otwór 40 odpowiada przejściu śruby.

Mogą być brane pod uwagę różne warianty, począwszy od sposobu wykonania, które były opisane.

W istocie elastomer może zawierać odciski na swojej powierzchni, co polepsza przyjmowanie nacisku. W ten sposób położenie powierzchni płaszczyzny uszczelek wymaga niniejszego stopnia obróbki. Ponadto, uszczelka płaska, wykonana według wynalazku, począwszy od armatury wieloblachowej, dowodzi dobrego rozłożenia sił na całej powierzchni uszczelki. Co więcej, nie tylko rozmieszczenie jest dobre, ale jest możliwe wykonanie lokalnej zmiany, aby utrzymać liczbę pewnych stref poddawanych silniejszym naciskom. Dlatego wystarczy usunąć część jednej z blach tworzących zbrojenie tam, gdzie chce się zmniejszyć nacisk.

Korzyści uszczelki płaskiej według wynalazku są liczne. Przede wszystkim opór mechaniczny połączenia kordonów na zbrojeniu jest doskonały, biorąc pod uwagę, że kordony są związane z matrycą elastomerową, ponieważ były one odlewane z tą matrycą. Następnie uszczelka płaska, według wynalazku, stanowi podwójne, maksymalne uszczelnienie drogi przeciekania. W istocie większe uszczelnienie uzyskuje się na obwodzie każdego otworu z kordonami, uszczelnienie wtórne utworzone jest przez warstwę elastomeru, które ściąga całą powierzchnię uszczelki i dzięki właściwości samego materiału uszczelnienie jest w pełni doskonałe. Taka uszczelka ma również bardzo dobrą wytrzymałość na gorąco, co pozwala na zastosowanie płynów o wysokiej temperaturze, w obwodach olejowych silników spalinowych.

Inną korzystną cechą uszczelki jest łatwe zastosowanie dzięki możliwości zmiany wysokości. Aby uzyskać różne wysokości wystarczy wprowadzić między blachy wyposażone w płytki, blachy gładkie, które pełnią funkcję płytek. Ponieważ te blachy mogą być wybierane tylko spośród tych o małych grubościach, skok wysokości jest drobny, co jest dobrym zastosowaniem. W pewnych zastosowaniach, uszczelki o różnych grubościach odróżniają się kolorami, ponieważ elastomerjest mieszany z barwnikami według z góry określonego przepisu dotyczącego kolorów.

Inne zastosowanie takich płaskich uszczelek dotyczy korków spustowych. W istocie, podwójne uszczelnienie jest w tym wypadku szczególnie korzystne. Dzięki jednej z blach zbrojenia można zapewnić bardzo dokładne centrowanie uszczelki na korku.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Uszczelka płaska, zwłaszcza dla silnika spalinowego, zawierająca przynajmniej jedną blachę, tworzącą zbrojenie wykrawaną o profilu płaszczyzny uszczelki, wyposażone w otwory uszczelniane, a z drugiej strony w zestaw monolityczny z elastomeru umieszczony na ścianach blachy tworzący miejscowe zgrubienie uszczelniające w obwodach otworów uszczelniających, znamienna tym, że jedna z powierzchni czołowych blachy (12) jest wyposażona w rozdzielające zderzaki elastyczne (16) wtopione w zestaw (26) i przeznaczone do odbierania nacisku wywieranego na uszczelkę.
2. 2. Uszczelka płaska według zastrz. 1, znamienna tym, że rozdzielające zderzaki elastyczne (16) są ograniczone przez zniekształcenia elastyczne w kształcie litery S wykonane w blasze (12) i są zagięte po obu stronach blachy (12).
3. 3. Uszczelka płaska według zastrz. 2, znamienna tym, że zniekształcenia elastyczne wykonane w blasze (12) są symetryczne w stosunku do płaszczyzny średniej każdej z tych blach.
4. 4. Uszczelka płaska według zastrz. 1, znamienna tym, że zbrojenie (10) zawiera pakiet blach (12) nakładanych, przy czym jedna z blach jest gładka, uwolniona od zderzaka elastycznego i pełni funkcję płytki.
5. 5. Uszczelka płaska według zastrz. 4, znamienna tym, że blachy (12) armatury (19) mają różne grubości.
6. 6. Uszczelka płaska według zastrz. 2, znamienna tym, że blacha (12) jest uprzednio walcowana, zaopatrzona w płytki i skalibrowana, aby uzyskać odkształcenie w kształcie litery S.
7. 7. Uszczelka płaska według zastrz. 1, znamienna tym, że zestaw uszczelnień zawiera przynajmniej na jednej z dwóch powierzchni czołowych odciski polepszające odbieranie nacisków na płaszczyzny części uszczelki będącej w kontakcie.
8. 8. Uszczelka płaska według zastrz. 1, znamienna tym, że elastomer posiada niską lepkość dynamiczną, elastomer ten został najkorzystniej wybrany z grupy silikonów, ponieważ jest zdolny do wypełniania różnych szczelin.