PL188007B1 - Pierścieniowy zespół uszczelniający - Google Patents

Abstract

1. Pierścieniowy zespół uszczelniający zawierający pierścień o przekroju kołowym, znamienny tym, że pierścień (1) umieszczony jest w cienkościennej osłonie (2) wykonanej z tworzywa sztucznego.

Description

Przedmiotem wynalazku jest pierścieniowy zespół uszczelniający.

Znane i powszechnie stosowane są pierścienie typu „O” mające postać, niedzielonego na obwodzie, okrągłego pierścienia o przekroju kołowym. Znane pierścienie wykonywane są z różnego rodzaju materiałów elastycznych, odpornych na rozmaite czynniki chemiczne i zapewniających prawidłowe działanie uszczelnienia w różnych warunkach pracy - zarówno w zastosowaniu do połączeń statycznych, jak i dynamicznych. Najczęściej, znane pierścienie wykonywane są z mieszanek gumowych opartych na: kauczuku nitrylowym (w przypadku kontaktu uszczelki z olejami silnikowymi, płynami hydraulicznymi, wodą i wodnymi roztworami soli, alkoholami i węglowodorami alifatycznymi), kauczuku chloroprenowym (w przypadku kontaktu uszczelki z olejami napędowymi, płynami hamulcowymi, parą wodną, zasadami), a także, w specjalnych zastosowaniach, na kauczuku akrylowym, kauczuku silikonowym, fluorowym, uretanowym i innych. Znane są, również, pierścieniowe zespoły uszczelniające stosowane w szczególnie trudnych warunkach pracy, które obok podstawowego uszczelnienia - pierścienia typu „O” zawierają, dodatkowo, pierścienie oporowe, tzw. Back up. Działanie uszczelniające pierścienia typu „O” polega na odkształceniu jego przekroju w stanie zamontowanym. Odkształcenie znanego pierścienia uzyskuje się przez odpowiednie ukształtowanie gniazda montażu: w jednym z uszczelnianych elementów usytuowany jest, obwodowy rowek o określonych wymiarach, zależnych od średnicy przekroju pierścienia i charakteru pracy uszczelnienia. Podczas odkształcania, znany pierścień wywiera nacisk na uszczelnianą powierzchnię, zapewniając uzyskanie szczelności. W stanie ciśnieniowym, docisk znanego

188 007 pierścienia wspomagany jest działaniem ciśnienia uszczelnianego medium. Pod wpływem różnicy ciśnień wytworzonej w zmontowanym połączeniu, znany pierścień przemieszczony jest w obwodowym rowku w kierunku ciśnienia niższego. Po dojściu do bocznej ścianki rowka znany pierścień, ze względu na brak swobody ruchu, ulega odkształceniu pod działaniem ciśnienia, szczelnie przylegając do uszczelnianych powierzchni. Ponieważ znane pierścienie obarczone są wadą polegającą na „wpływaniu”, pod działaniem ciśnienia, w szczelinę pomiędzy uszczelnianymi elementami, duże znaczenie dla trwałości uszczelnienia ma zastosowanie odpowiedniej wielkości luzu między poszczególnymi elementami uszczelnianego połączenia. Dla ograniczenia niekorzystnego zjawiska „płynięcia” znanych pierścieni stosuje się, wspomniane wyżej, dodatkowe pierścienie oporowe zwane back up.

Celem wynalazku było skonstruowanie pierścieniowego uszczelnienia o podwyższonej szczelności i zwiększonej trwałości użytkowej.

Stwierdzono, że cel ten spełnia zespół uszczelniający według wynalazku. Pierścieniowy zespół uszczelniający według wynalazku stanowi pierścień o przekroju kołowym, który umieszczony jest w ochronnej, cienkościennej osłonie wykonanej z tworzywa sztucznego. Stwierdzono, że korzystne jest, zależnie od przeznaczenia zespołu uszczelniającego według wynalazku, gdy pierścień zespołu uszczelniającego posiada, w przekroju poprzecznym, kształt złożony stanowiący odmianę pierścienia o przekroju kołowym, a przykładowo, w szczególności, kształt kołowo-kwadratowy, kołowo-prostokątny i kołowo-eliptyczny. Cienkościenna osłona wchodząca w skład zespołu według wynalazku ma postać wewnątrz pustego i rozciętego obwodowo pierścienia, przy czym linia cięcia pierścienia, zależnie od kształtu gniazda i budowy połączenia realizowanego w konkretnym rozwiązaniu konstrukcyjnym, jest usytuowana, w przekroju poprzecznym, pod kątem od 0 do 360° w stosunku do podłużnej osi zespołu. Stwierdzono, ponadto, że korzystne jest wykonanie cienkościennej osłony z poliamidu, policzterofluoroetylenu i policzterofluoroetylenu napełnionego grafitem lub innego tworzywa sztucznego, charakteryzującego się niskim współczynnikiem tarcia. Okazało się, że umieszczenie uszczelniającego pierścienia w przedstawionej wyżej, cienkościennej osłonie, nieoczekiwanie zwiększa trwałość i szczelność połączenia. Dzięki osłonie, materiał pierścienia oddzielony jest od mediów doprowadzonych do uszczelnianego połączenia - tym samym trwałość użytkowa zespołu uszczelniającego według wynalazku jest zdecydowanie przedłużona w porównaniu z wcześniej znanymi uszczelnieniami. Zwiększona żywotność zespołu według wynalazku spowodowana jest, również, własnościami fizyko-chemicznymi materiału, z którego wykonana jest wspomniana, cienkościenna osłona. Niższy współczynnik tarcia materiału osłony w porównaniu ze współczynnikiem tarcia gum stosowanych do produkcji znanych uszczelek typu „O” sprawia, że w połączeniu zrealizowanym z wykorzystaniem zespołu uszczelniającego według wynalazku występują zmniejszone opory tarcia, co korzystnie wpływa na zachowanie szczelności połączenia w dłuższym, porównywalnie, okresie czasu, a tym samym zwiększa trwałość uszczelniania. Jak się nieoczekiwanie okazało, ponadto, zastosowanie cienkościennej osłony w zespole według wynalazku w wielu przypadkach zrealizowanych połączeń, zarówno w warunkach statycznych, jak i dynamicznych, eliminuje konieczność zastosowania dodatkowych pierścieni typu back up.

Przedmiot wynalazku został bliżej objaśniony w przykładach wykonania na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przykładowy zespół uszczelniający w widoku z góry, fig. 2 - zespół w przekroju poprzecznym, przy czym obwodowa linia cięcia cienkościennej osłony usytuowana jest pod kątem 45°, fig. 3 - zespół w przekroju poprzecznym, przy czym obwodowa linia cięcia cienkościennej osłony usytuowana jest pod kątem 0°, fig. 4 - zespół w przekroju poprzecznym, przy czym obwodowa linia cięcia cienkościennej osłony usytuowana jest pod kątem 225°, fig. 5 - zespół w przekroju poprzecznym, przy czym obwodowa linia cięcia cienkościennej osłony usytuowana jest pod kątem 270°, fig. 6 - zespół w przekroju poprzecznym, przy czym obwodowa linia cięcia cienkościennej osłony usytuowana jest pod kątem 90°, fig. 7 - zespół zawierający · pierścień kołowo-kwadratowy - w przekroju poprzecznym, fig. 8 - zespół zawierający pierścień kołowo-prostokątny - w przekroju poprzecznym i fig. 9 - zespół zawierający pierścień kołowo-eliptyczny - również w przekroju poprzecznym.

188 007

Jak przedstawiono w przykładach wykonania na załączonym rysunku, pierścieniowy zespół uszczelniający według wynalazku zbudowany jest pierścienia 1 o przekroju kołowym, który umieszczony jest w cienkościennej osłonie 2 wykonanej z tworzywa sztucznego (fig. 1-6). Cienkościenna osłona 2 ma postać wewnątrz pustego i rozciętego obwodowo pierścienia, przy czym linia cięcia L osłony 2 może być usytuowana, w zależności od zastosowania, w przekroju poprzecznym, pod kątem od 0 do 360° w stosunku do podłużnej osi zespołu, na przykład, 45° (fig. 2), 0° (fig. 3), 225° (fig. 4), 270° (fig. 5) i 90° (fig. 6) w stosunku do podłużnej osi X zespołu uszczelniającego według wynalazku. Ponadto, pierścień zespołu uszczelniającego według wynalazku może posiadać, w przekroju poprzecznym, kształt złożony na przykład: kształt kołowo-kwadratowy (fig. 7), kołowo-prostokątny (fig. 8) i kołowoeliptyczny (fig. 9), przy czym wszystkie kołowe części 3 pierścieni złożonych umieszczone są w cienkościennych osłonach 2.

188 007

Fig.4

188 007

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pierścieniowy zespół uszczelniający zawierający pierścień o przekroju kołowym, znamienny tym, że pierścień (1) umieszczony jest w cienkościennej osłonie (2) wykonanej z tworzywa sztucznego.
2. 2. Pierścieniowy zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że pierścień (1) posiada, w przekroju poprzecznym, kształt kołowo-kwadratowy, przy czym jego kołowa część (3) umieszczona jest w cienkościennej osłonie (2).
3. 3. Pierścieniowy zespół według zastrz. 2, znamienny tym, że pierścień (1) posiada, w przekroju poprzecznym, kształt kołowo-prostokątny, przy czym jego kołowa część (3) umieszczona jest w cienkościennej osłonie (2).
4. 4. Pierścieniowy zespół według zastrz. 2, znamienny tym, że pierścień (1) posiada, w przekroju poprzecznym kształt kołowo-eliptyczny, przy czym jego kołowa część (3) umieszczona jest w cienkościennej osłonie (2).
5. 5. Pierścieniowy zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że cienkościenna osłona (2) ma postać wewnątrz pustego i rozciętego obwodowo pierścienia.
6. 6. Pierścieniowy zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że linia cięcia (L) osłony (2) usytuowana jest pod kątem od 0 do 360°.
7. 7. Pierścieniowy zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że cienkościenna osłona (2) wykonana jest z poliamidu.
8. 8. Pierścieniowy zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że cienkościenna osłona (2) wykonana jest z policzterofluroetylenu.
9. 9. Pierścieniowy zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że cienkościenna osłona (2) wykonana jest z policzterofluroetylenu napełnionego grafitem.