PL233269B1 - Uszczelka, zwłaszcza zaworu - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest uszczelka, występująca w szczególności w różnego rodzaju zaworach. Uszczelka, zwłaszcza zaworu może być wykorzystywana zwłaszcza w zaworach wodnych, gazowych lub solarnych, ale nie wyklucza się jej wykorzystania w innych typach zaworów oraz w urządzeniach, w których potrzebne jest wytrzymałe na działanie temperatury, szczelne uszczelnienie.

Z opisu wzoru użytkowego Ru 65670 opublikowanego 31.01.2011 BUP 03/11 znane jest uszczelnienie organu zamykającego zaworu przepływowego stosowanego zwłaszcza do medium wodnego. Uszczelnienie posiada siedlisko i grzyb o spasowanych do siebie współpracujących powierzchniach w kształcie odwróconego stożka ściętego i wkręcany pierścień oraz dźwignię sterującą stanowiące zamknięcie korpusu od góry zaworu. Uszczelnienie składa się ze stopki dociskowej i tulei dociskowej połączonych na gwint i leżących w pionowej osi zaworu, na których zawarty jest pierścień wkręcany na korpus i podkładka, umieszczona między pierścieniem a tuleją dociskową. Stopka dociskowa posiada nacięcie umieszczone centralnie na górnej powierzchni, umożliwiające jej wkręcanie albo wykręcanie pokrętłem wprowadzanym przez otwory w pionowej osi tulei dociskowej i dźwigni sterującej. W miarę wycierania się powierzchni uszczelniających siedliska i grzyba można regulować ich wzajemny docisk (uszczelnienie) przez wykręcenie stopki dociskowej za pomocą centralnego nacięcia w stopce dociskowej bez potrzeby rozbierania bądź demontażu zaworu zachowując ciągłą, wysoką jego szczelność. Jest to stosunkowo skomplikowany mechanizm, którego zużycie skutkuje koniecznością skomplikowanej wymiany.

Z kolei z opisu wzoru użytkowego Ru 66085 opublikowanego 29.08.2011 BUP 18/11 znane jest uszczelnienie wrzeciona zaworu regulacyjnego charakteryzujące się tym, że jest zestawione z minimum trzech tulei stanowiących całość po zmontowaniu i minimum dwóch rozciętych poprzecznie pierścieni rozprężnych zamontowanych w rowkach powstałych w wyniku montażu tulei. Całość zamontowana jest bezpośrednio w wytoczeniu komory zaworowej lub w wytoczeniu istniejącej dławnicy. Rozcięte poprzecznie pierścienie rozprężne osadzone są w rowkach tulei z luzami promieniowymi i osiowymi oraz z luzem promieniowym w stosunku do wrzeciona zaworu. W stanie nie obciążonym pierścienie rozprężne osadzone są suwliwie na powierzchni zewnętrznej wrzeciona zaworu. Pierścienie stanowiące uszczelnienie mają właściwości rozprężne, co skutkuje uszczelnieniem zaworu. Pierścienie te mają generalnie toroidalny kształt.

Ponadto z opisu wynalazku PL 177186 opublikowanego 20.01.1997 BUP 02/97 znane jest uszczelnienie wrzeciona zaworu, które charakteryzuje się tym, że wrzeciono wraz z co najmniej jednym podatnym pierścieniem uszczelniającym osadzone jest pasowanie w tulei luźno umieszczonej w walcowym wybraniu pokrywy i oddzielonej podobnym uszczelniającym pierścieniem od sąsiadującej z tuleją wkrętki, w której luźno przebiega wrzeciono. Podatny pierścień uszczelniający sąsiadujący z wkrętką umieszczony jest na walcowej powierzchni wybrania tulei nad jej kołnierzem. Osadzony na wrzecionie podatny uszczelniający pierścień umieszczony jest w walcowym wycięciu tulei zakończonym stożkową powierzchnią. W obszarze otworu ograniczonego stożkową powierzchnią spoczywa dystansowa podkładka, luźno nasadzona na wrzeciono. Na zewnętrznej walcowej powierzchni tulei pod jej kołnierzem umieszczona jest sprężyna. Sprężyna jednym końcem osadzona jest w pokrywie w otworze o osi równoległej do osi tej pokrywy, zaś drugim końcem w tulei w otworze prostopadłym do osi tulei. W rozwiązaniu według wynalazku, funkcję uszczelnienia trzpienia spełniają więc dwa niezależne podatne pierścienie uszczelniające. Zastosowane w rozwiązaniu pierścienie uszczelniające maja ogólny kształt pierścieni o przekroju czworokątnym.

Z kolei z opisu patentu europejskiego EP1606195 opublikowanego 21.12.2005 Europejski Biuletyn Patentowy 2005/51 znana jest uszczelka tulejowa wykonana metodą wtrysku. Uszczelka tulejowa uzyskana podwójnym wtryskiem może być uzupełniająco pokryta powłoką chemiczną lub sprzężona z zespołem sprężynowym. Powlekanie może być wykonywane przez natryskiwanie lub/i bezpośrednie nałożenie takiej powłoki. Na przykład, korzystnie zaraz po usunięciu gumy z formy może ona być spryskana środkiem powlekającym lub reagującym. Gumę można również powlekać pędzlem, nasycać lub napylać plazmowo, by otrzymać powłokę na całej powierzchni uszczelki tulejowej lub tylko na jej dolnej części. Nakładana substancja może być roztworem fluoropolimeru lub mieszanką na bazie silikonu. Uszczelka taka ma skomplikowany kształt i zastosowanie ograniczone do ściśle określonego typu zaworów.

PL 233 269 B1

Generalnie w różnego typu zaworach najczęściej stosowane są uszczelki o kształcie torusa wykonane z EPDM lub NBR (tzw. o-ringi). Uszczelki te wykazują ograniczoną odporność na warunki robocze skutkująca szybkim się zużywaniem uszczelek. Kształt uszczelek powoduje, iż ich możliwość dostosowania się pod względem kształtu do uszczelnianej powierzchni jest ograniczona. Ze względu na te niedogodności, zazwyczaj konieczne jest stosowanie dwóch o- ringów zamiast jednego.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji uszczelki, zwłaszcza zaworu o prostym kształcie warunkującym łatwość jej wykonania a pozbawionej opisanych niedogodności.

Istotą wynalazku jest konstrukcja uszczelki, zwłaszcza zaworu mającej ogólnie toroidalny kształt charakteryzująca się tym, że jej toroidalny kształt jest utworzony poprzez obrót figury geometrycznej utworzonej poprzez krzywe drugiego stopnia i posiadającej dwie osie o różnej długości wokół prostej leżącej w płaszczyźnie tej figury i nieprzecinającej tej figury, a dłuższa oś figury geometrycznej jest równoległa do rzeczonej osi obrotu figury. Korzystnie figura, która poprzez swój obrót tworzy toroid ma kształt zbliżony do czworokąta o zaokrąglonych narożnikach i wyoblonych na zewnątrz figury bokach, przy czym dłuższy bok figury, tworzący wewnętrzną powierzchnię toroidu przechodzi w swojej środkowej części w prostą. Korzystnie uszczelka jest wykonana z elastomeru na bazie kauczuku fluorowego.

Korzystne skutki rozwiązania według wynalazku to forma uszczelki gwarantująca dobre uszczelnienie zaworu na znacznie większej powierzchni niż inne uszczelki. Uszczelka o takiej konstrukcji zastępuje tradycyjne dwa o-ringi, a jej powierzchnia przylegania do uszczelnianej powierzchni jest większa niż tradycyjnych dwóch o-ringów. Wykonanie uszczelki z elastomeru na bazie kauczuku fluorowego gwarantuje jej wytrzymałość na temperatury od - 15°C do +200°C.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunkach, z których Rys. 1 przedstawia uszczelkę w przekroju, Rys. 2 przedstawia uszczelkę w widoku perspektywicznym, a Rys. 3 przedstawia uszczelkę w rzucie z góry.

Uszczelka, zwłaszcza zaworu w przykładzie wykonania ma ogólnie toroidalny kształt utworzony poprzez obrót figury geometrycznej utworzonej poprzez krzywe drugiego stopnia i posiadającej dwie osie o różnej długości wokół prostej leżącej w płaszczyźnie tej figury i nieprzecinającej tej figury, a dłuższa oś figury geometrycznej jest równoległa do rzeczonej osi obrotu figury. Figura, która poprzez swój obrót tworzy toroid 1 ma kształt zbliżony do czworokąta o zaokrąglonych narożnikach i wyoblonych na zewnątrz figury bokach, przy czym dłuższy bok 2 figury, tworzący wewnętrzną powierzchnię toroidu przechodzi w swojej środkowej części w prostą. Uszczelka, zwłaszcza zaworu jest wykonana z elastomeru na bazie kauczuku fluorowego.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Uszczelka, zwłaszcza zaworu mająca ogólnie toroidalny kształt znamienna tym, że jej toroidalny kształt jest utworzony poprzez przez obrót figury geometrycznej utworzonej poprzez krzywe drugiego stopnia i posiadającej dwie osie o różnej długości wokół prostej leżącej w płaszczyźnie tej figury i nieprzecinającej tej figury, a dłuższa oś figury geo metrycznej jest równoległa do rzeczonej osi obrotu figury.
2. 2. Uszczelka, zwłaszcza zaworu według zastrz. 1, znamienna tym, że figura, która poprzez swój obrót tworzy toroid (1) ma kształt zbliżony do czworokąta o zaokrąglonych narożnikach i wyoblonych na zewnątrz figury bokach, przy czym dłuższy bok (2) figury, tworzący wewnętrzną powierzchnię toroidu (1) przechodzi w swojej środkowej części w prostą.
3. 3. Uszczelka, zwłaszcza zaworu według zastrz. 1, znamienna tym, że jest wykonana z elastomeru na bazie kauczuku fluorowego.