PL175805B1 - Uszczelka płytkowa metalowa do zaworów klapowych - Google Patents

Abstract

1. Uszczelka plytkowa metalowa do zaworów kla- powych w przewodach rurowych na przeplywajacy czynnik przy wysokich temperaturach, do dwukierun- kowego uszczelniania, z co najmniej dwiema umiesz- czonymi w ukladzie odbicia lustrzanego metalowymi plytkami pierscieniowymi, z których kazda jest umo- cowana za pomoca pierscienia mocujacego w obudo- wie lub na tarczy klapy, przy czym do kazdego pierscienia mocujacego przylega odgieta w przyblize- niu pólkoliscie wstepnie naprezona warga uszczelnia- jaca, stykajaca sie ze sztyw na pow ierzchnia uszczelniajaca, znamienna tym, ze co najmniej po jednej stronie pierscieni mocujacych (6,7 ) usytuowa- ny jest grafitowy pierscien uszczelniajacy (19) umie- szczony w obwodowym zlobku komorowym (18) i osadzony pomiedzy elementem konstrukcyjnym za- wierajacym zlobek komorowy (18), a pierscieniem mocujacym (6), a swobodne obrzeza przylegajacych do siebie plasko pierscieni mocujacych (6,7) sa zespa- wane ze soba. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest uszczelka płytkowa metalowa do zaworów klapowych.

Znane są metalowe pierścienie uszczelniające zaworów klapowych. Współpracują one z tarczą klapy o sztywnej powierzchni uszczelniającej. Niemiecki opis patentowy DE 28 29 066 Al omawia taki układ uszczelniający, w którym jako pierścienie uszczelniające zastosowane są dwie metalowe płytki pierścieniowe, umieszczone w układzie odbicia lustrzanego, gdzie każda płytka pierścieniowa zawiera odgiętą w przybliżeniu półokrągło wargę uszczelniającą, która przylega z naprężeniem wstępnym do sztywnej powierzchni uszczelniającej. Tego rodzaju urządzenia uszczelniające wykazują na ogół przy normalnych temperaturach i ciśnieniach czynnika przypływowego dobre właściwości mechaniczne. Są one jednak skłonne do przecieków, ponieważ podlegający uszczelnianiu czynnik może przedostawać się pomiędzy częściami metalowymi.

Z tego względu zdecydowano się na to, aby pomiędzy pierścienie mocujące metalowych płytek uszczelniających wstawić pierścienie pośrednie z miękkiego materiału, na przykład z grafitu, w celu przeciwdziałania przeciekom. Rozwiązania, zmierzające w tym kierunku, okazały się w praktyce w wyższych temperaturach niedostatecznymi, ponieważ miękkie uszczelki, stykające się z czynnikiem roboczym, podlegają w wysokich temperaturach, na przykład powyżej 400°C, niebezpieczeństwu zwęglania się.

Z opisu patentowego DE 2 524 895 znana jest uszczelka zawierająca dwa elementy kształtowe metalowe mające wychylone wargi uszczelniające zakończone półokrągłymi występami dociśniętymi do tarczy i rozdzielone elementem sprężystym. Całość jest dociśnięta do boku obudowy poprzez pierścień dociskowy śrubami.

Z opisu patentowego DE 2 829 066 znana jest uszczelka zawierająca dwa elementy kształtowe metalowe mające wychylne wargi uszczelniające dociśnięte do tarczy. Do boku obudowy elementy kształtowe są dociśnięte poprzez pierścień dociskowy śrubami.

175 805

Z opisu patentowego DE 3 829 935 znana jest płaska uszczelka z elementu nośnego z nałożonym obustronnie uszczelniającym materiałem grafitowym mająca uszczelnienie dodatkowe dla ochrony przed zgorzeliną po stronie stykającej się z tlenem, przy czym umieszczony pomiędzy warstwami grafitowymi element nośny od strony wystawionej na działanie tlenu wystaje poza obszar powierzchni uszczelnienia i tworzy, albo sam albo poprzez odpowiednie ukształtowanie, uszczelnienie dodatkowe, albo służy jako element nośny dla nałożonego materiału uszczelnienia dodatkowego.

Celem wynalazku jest opracowanie metalowej uszczelki płytkowej, działającej w obu kierunkach przepływu, w której statyczny element uszczelniający, wykonany z materiału sprężystego, jest odporny na oddziaływanie czynnika roboczego, mającej udoskonalone uszczelnienie przy pierścieniach mocujących metalowych płytek uszczelniających względem występujących tu obciążeń dynamicznych.

Uszczelka płytkowa metalowa do zaworów klapowych w przewodach rurowych na przepływający czynnik przy wysokich temperaturach, do dwukierunkowego uszczelniania, z co najmniej dwiema umieszczonymi w układzie odbicia lustrzanego netalowymi płytkami pierścieniowymi, z których każda jest umocowana za pomocą pierścienia mocującego w obudowie lub na tarczy klapy, przy czym do każdego pierścienia mocującego przylega odgięta w przybliżeniu półkoliście wstępnie naprężona warga uszczelniająca, stykająca się ze sztywną powierzchnią uszczelniającą, charakteryzuje się według wynalazku tym, że co najmniej po jednej stronie pierścieni mocujących usytuowany jest grafitowy pierścień uszczelniający umieszczony w obwodowym żłobku komorowym i osadzony pomiędzy elementem konstrukcyjnym zawierającym żłobek komorowy, a pierścieniem mocującym, a swobodne obrzeża przylegających do siebie płasko pierścieni mocujących są zespawane ze sobą.

Korzystnie uszczelka ma pierścienie mocujące zamocowane dociskowo do odsadzenia pierścieniowego oraz wiele śrub, dociskowych mocujących pierścień dociskowy, przylegający po przeciwległej stronie do pierścieni mocujących, przy czym śruby dociskowe są równoległe do osi rury obudowy zaworu klapowego i osadzone w nagwintowanych otworach pierścienia nośnego, umieszczonego rozłącznie w obudowie.

Ta zasada uszczelniania nadaje się do umieszczania płytek pierścieniowych zarówno w obudowie zaworu klapowego, jak i na ruchomej tarczy klapy. Przy zastosowaniu płytek pierścieniowych w obudowie zaworu klapowego korzystne rozwiązanie polega na tym, że pierścienie mocujące są zamocowane dociskowo do odsadzenia pierścienia oraz, że dla zamocowania pierścienia dociskowego, przylegającego po przeciwnej stronie do pierścieni mocujących, uszczelka posiada dużą liczbę śrub dociskowych, równoległych do osi rury obudowy zaworu klapowego i osadzonych w nagwintowanych otworach pierścienia nośnego, umieszczonego rozłącznie w budowie.

Istotne ulepszenie w uszczelnieniu, jakie osiąga się dzięki wynalazkowi, polega na tym, że uszczelka statyczna z miękkiego materiału jest wstawiona w komorę i wskutek tego jest osłonięta w dużej mierze względem czynnika przepływowego. To osadzenie w komorze przeciwdziała wypływowi lub zwęgleniu miękkiego materiału uszczelniającego, korzystnie grafitu. Ponadto pierścienie mocujące przylegają do siebie płasko i są ze sobą zespawane na swych swobodnych obrzeżach, tak iż w miejscu tym zapobiega się przeciekowi w przypadku, gdy czynnik przepływowy miałby podpłynąć pod dynamiczne uszczelnienie metalowe. Zespawanie stosunkowo cienkich pierścieni mocujących metalowych płytek uszczelniających jest przeprowadzać za pomocą znanej jako takiej metody spawania impulsowego. Dzięki temu zespawaniu można zrezygnować z pierścienia pośredniego z miękkiego materiału.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia w przekroju uszczelkę płytkową według wynalazku umieszczoną w obudowie, zaworu klapowego, w przekroju poosiowym.

Na rysunku uwidoczniony jest przekrój obudowy 1 zaworu klapowego oraz obszar obrzeżny ruchomej tarczy 2 klapy. Sztywna powierzchnia uszczelniająca 3 tarczy 2 klapy jest ukształtowana jako powierzchnia stożkowa. Tarcza 2 klapy dochodzi z prawej strony do położenia zamknięcia.

175 805

Z powierzchnią uszczelniającą 3 tarczy 2 klapy współpracują dwie płytki uszczelniające 4, 5, umieszczone w układzie odbicia lustrzanego i zamocowane w obudowie 1. Każda z tych płytek uszczelniających 4 lub 5 składa się z płaskiego pierścienia mocującego 6 lub 7 oraz wargi uszczelniającej 8,9, uformowanej na wewnętrznym końcu i odgiętej półkoliście. Ukształtowane w ten sposób wargi uszczelniające 8, 9, które są przytrzymywane sprężynująco na odpowiednim pierścieniu mocującym 6 lub 7 łagodnie wychylają się na tarczy 2 klapy do położenia uszczelniania. Jednocześnie z wychyleniem, wargi uszczelniające 8, 9 są odginane silniej na zewnątrz, tak iż osiąga się sprężyste naprężenie wstępne, które wraz z ciśnieniem czynnika powoduje uszczelnienie po stronie dopływu. Na zewnętrznych obrzeżach pierścienie mocujące 6, 7 są zespawane ze sobą mocno spawem 10.

W celu zamocowania w obudowie 1 przylegających do siebie płasko pierścieni mocujących 6, 7, uformowane jest odsadzenie pierścieniowe 11. Po przeciwległej stronie do pierścieni mocujących 6, 7 przylega pierścień dociskowy 12, który jest dociskany osiowo do pierścieni mocujących 6, 7 za pomocą połączeń śrubowych. Do urządzenia mocującego należy leżący w biegnącym dokoła żłobku 13 obudowy pierścień nośny 14 z pewną liczbą równoległych do osi otworów nagwintowanych 15. Każdy z tych otworów nagwintowanych 15 zawiera wewnętrzny sworzeń nagwintowany 16 oraz przylegający do niego zewnętrzny sworzeń nagwintowany 17. Za pomocą wewnętrznego sworznia nagwintowanego 16 uzyskuje się żądane mocowanie pierścieni mocujących 6, 7. Zewnętrzne sworznie nagwintowane 17 działają jako przeciwsworznie, w celu unieruchomienia wewnętrznych sworzni nagwintowanych 16 w żądanym położeniu dociskowym.

W odsądzenie 11 obudowy 1 wpuszczony jest biegnący dokoła żłobek 18, w którym znajduje się dopasowany pierścień uszczelniający 19 z grafitu. Dzięki takiemu osadzeniu komorowemu pierścienia uszczelniającego 19, który działa jako uszczelnienie statyczne, zapobiega się bezpośredniemu stykaniu się tego pierścienia z czynnikiem przepływowym. Dzięki temu przeciwdziała się efektywnie w prosty sposób groźbie pogorszenia warunków działania uszczelniającego uszczelnienia statycznego ze strony czynnika przepływowego, pozostającego

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Uszczelka płytkowa metalowa do zaworów klapowych w przewodach rurowych na przepływający czynnik przy wysokich temperaturach, do dwukierunkowego uszczelniania, z co najmniej dwiema umieszczonymi w układzie odbicia lustrzanego metalowymi płytkami pierścieniowymi, z których każda jest umocowana za pomocą pierścienia mocującego w obudowie lub na tarczy klapy, przy czym do każdego pierścienia mocującego przylega odgięta w przybliżeniu półkoliście wstępnie naprężona warga uszczelniająca, stykająca się ze sztywną powierzchnią uszczelniającą, znamienna tym, że co najmniej po jednej stronie pierścieni mocujących (6, 7) usytuowany jest grafitowy pierścień uszczelniający (19) umieszczony w obwodowym żłobku komorowym (18) i osadzony pomiędzy elementem konstrukcyjnym zawierającym żłobek komorowy (18), a pierścieniem mocującym (6), a swobodne obrzeża przylegających do siebie płasko pierścieni mocujących (6,7) są zespawane ze sobą.
2. 2. Uszczelka według zastrz. 1, znamienna tym, że ma pierścienie mocujące (6, 7) zamocowane dociskowo do odsadzenia pierścieniowego (11) oraz wiele śrub dociskowych (16) mocujących pierścień dociskowy (12), przylegający po przeciwległej stronie do pierścieni mocujących (6,7), przy czym śruby dociskowe (16) są równoległe do osi rury obudowy zaworu klapowego i osadzone w nagwintowanych otworach (15) pierścienia nośnego (14), umieszczonego rozłącznie w obudowie (1).