Znane sa kolnierze uszczelniajace ze sprezystym wystepem kolowym, przezna¬ czonym do dociskania go do wkleslej we¬ wnetrznej powierzchni cylindra lub do ze¬ wnetrznej powierzchni tloczyska, w celu utworzenia uszczelnienia miedzy dwiema przyleglymi do siebie komorami. Przy te¬ go rodzaju uszczelnieniach pomiedzy dwie¬ ma komorami dziala: bezposrednio na spre¬ zysty wystep kolnierza cisnienie wieksze, panujace w jednej z dwóch komór, aby silnie dociskac do wkleslej lub wypuklej scianki wystep kolnierza uszczelniajacego.W przypadku jednak, gdy na kolnierz uszczelniajacy dziala cisnienie slabe w sto¬ sunku do jegoi sprezystosci lub rózne ci¬ snienia, zmieniajace sie od zera, cisnienia te moga byc niedostateczne do dociskania sprezystego wystepu kolnierza do po¬ wierzchni wkleslej lub wypuklej, wobec czego uszczelnienie moze dzialac zupelnie wadliwie i wymaga wymiany. Ponadto jest rzecza wazna, aby kolnierz zachowal wla¬ snosc uszczelniania pomimo zuzycia z bie¬ giem czasu.Jesli natomiast zastosowac na kolnie¬ rzu wystep bardzo sprezysty, to dociska sie on ze znaczna sila do scianki, powodu¬ jac tarcie, skutkiem czego zuzywa sie kol¬ nierz i daje opór podczas pracy.Przedmiotem wynalazku niniejszego jest kolnierz uszczelniajacy (w postaci czaszy, kopulki lub odcinka kuli) sprezy¬ sty, cierny, tak zbudowany, ze zapewniaon szczelnosc calkowita, naw£t po zuzyciu sie i to przy kazdym cisnieniu, nawet sla- teprk ltab przy braku dsiueiiia, a nawet przy slatyiri\ podcisnieniu. Kolnierz tfcn wyróz¬ nia sie zwlaszcza tym, ze jego strona sty¬ kowa, poczawszy od stopy, prawie na ca¬ lej wysokosci uszczelnienia jest swobodna * gdyz tylko jego wolny koniec posiada wy¬ step do silnego zacisku o malej wysokosci, srednica zas tego wystepu przed naloze¬ niem kolnierza jest mniejsza, tak iz wolny koniec wystepu kolnierza zostaje sprezy¬ scie odksztalcony, gdy dotyka powierzchni wkleslej ltub wypuklej, do której wystep ten sie dociska, co zapewnia silny sprezy¬ sty docisk tego swobodnego konca do wy¬ mienionej powierzchni, a zatem i calkowi¬ te przylegania.Wedlug innej postaci wykonania) wierz¬ cholek swobodnego konca kolnierza stano¬ wi sciety stozek, posiadajacy kat nachyle¬ nia najkorzystniej od 30 — 60°, tak ze wierzcholek ten jest ostry.Wierzcholek ten posiada wiec taki przekrój, ze mimo zuzywania sie jego kat przylegania nie zmienia sie, pozostajac ró¬ wnym rozwartosci wymienionego stozka.Wynalazek niniejszy jest uwidoczniony schematycznie tytulem przykladu na zala¬ czonych rysunkach, na których fig. 1 i 2 przedstawiaja w skali powiekszonej prze¬ krój poprzeczny kolnierza wedlug wyna¬ lazku, przy czytn linie przerywane ozna¬ czaja polozenie kolnierza, gdy jego wierz¬ cholek styka sie z powierzchnia uszczel¬ niana; fig. 3 przedstawia przekrój poprze¬ czny odmiany wykonania kolnierza wedlug wynalazku, zaopatrzonego w dwa ostrza dodatkowe; fig. 4 — przekrój poprzeczny drugiej odmiany kolnierza z dwoma ostrza¬ mi przeciwleglymi; fig. 5 —: przekrój osio¬ wy zaworu, zaopatrzonego w kolnierz usz¬ czelniajacy wedlug wynalazku, fig. 6 — przekrój osiowy zaworu kulkowego, zaopa¬ trzonego w kolnierz wedlug wynalazku; fig. 7 — przekrój osiowy tloka, zaopatrzo¬ nego w kolnierz wedlug wynalazku, a fig. 8 — przekrój osiowy tloka, zaopatrzonego w odmienny kolnierz wedlug wynalaz¬ ku.W przykladzie wykonania wedlug fig. 1 kolnierz uszczelniajacy 1 winien przyle¬ gac swa prawa powierzchnia do powierzch¬ ni cylindrycznej 2 (a, b), która moze byc wklesla (wydrazenie cylindra) lub wypu¬ kla (powierzchnia drazka). Zaleznie od je¬ dnej lub drugiej z tych powierzchni fig. 1 przedstawia wiec przekrój prawy lub lewy kolnierza uszczelniajacego.Kolnierz 1 sklada sie ze stopy c d e l m, o przekroju czworoboku lub podobnej oraz z wystepu e,f ghij k l, zaopatrzonego na koncu, przeciwleglym do stopy w zakrzy¬ wienie w postaci dzioba 4 (g h i j) Koniec h i tego dzioba, przeznaczony do stykania sie z powierzchnia 2, jest bardzo waski i wynosi nip. jeden milimetr lub mniej, moze on byc równiez ostry dla srednic ponizej 50 mm. Powierzchnia górna i j, biegnaca od zakrzywienia 4 kolnierza, stanowi po¬ wierzchnie stozkowa, której kat rozwarcia powinien byc najkorzystniej od 30 — 60°.Powierzchnia stozkowa i j jest polaczona ze stopa za pomoca wygiecia f k i powierz¬ chni k /, posiadajacej tworzaca linie pro¬ sta lub krzywa. Powierzchnia k l jest po¬ chylona w stosunku do osi kolnierza, to jest w stosunku do powierzchni a, 6, tak1 ze wystep kolnierza, poczawszy od stopy, zweza sie w kierunku jego krawedzi 4.Promien wydrazenia d e stopy rózni sie bardzo mala wielkoscia x (mniejsza lub wieksza zaleznie od warunków) od sredni¬ cy powierzchni 2. Natomiast promien po¬ wierzchni h i zakrzywienia 4 jest mniejszy (w przypadku gdy powierzchnia 2 jest wy¬ pukla) lub wiekszy (w przypadku gdy po¬ wierzchnia 2 jest wklesla) o pewna wiel¬ kosc y, np. o kilka dziesiatych milimetra dla powierzchni o srednicy 2 — 50 mm.Mozna odrazu zauwazyc, ze czesc o po¬ wierzchni 2 mozna nasuwac na kolnierz u* — 2 —szozeltiiajacy 1 lub odwrotnie dzieki tylko sprezystemu odksztalceniu wystepu, który pcfcyjmuje polozenie uwidocznione na ry- stmku liniami przerywanymi, gdy zakrzy¬ wienie 4 zajmie polozenie 4*. Oczywiscie, to odksztalcenie 4 — 4' nie moze przekra¬ czac granicy sprezystosci metalu.Oczywiscie, zakrzywienie 4 dociska sie sprezyscie swoja krawedzia h i do scianki 2 z tym wieksza sila, im wieksze jest spre¬ zyste odksztalcenie 4 — 4\ Zakrzywienie 4 kolnierza uszczelniaja¬ cego jest zakonczone ostrzem i, które trze sie o powierzchnie 2 czesci podczas po¬ dluznych ruchów, zapewniajac dokladne jej uszczelnienie.Ponadto mozna zauwazyc, ze odksztal¬ cenie 4 — 4* doprowadza do odlaczenia sie kolnierza uszczelniajacego od powierz¬ chni 2 (a bj na dlugosci h* g* f e. Róznica srednia tego odlaczenia oraz sztywnosc wystepu wfemy byc taic dobrane, aby za¬ pewnic swobodne przesuwanie sie czesci przy najwiekszych dla danego uszczelnie¬ nia cisnieniach, przy których wystep pier¬ scienia nie powinien sie stykac z powierz¬ chnia a b swa odpowiednia czescia, a w najgorszym przypadku moze przylegac do niej tylko z bardzo niewielkim naciskiem.Nalezy zauwazyc, ze róznica z moze byc w razie potrzeby powiekszona przez lekkie odgiecie powierzchni 3 w stanie spo¬ czynku, wzglednie srodkujacej stopy, jak uwidoczniono na fig. 2. To odsuniecie z moze wynosic kilka setnych milimetra lub wiecej.Oczywiscie, wymiary x, y, z, z na fig. 1 i 2 sa znacznie powiekszone dla wiekszej jasnosci rysunku.Nalezy zauwazyc, ze stopa kolnierza uszczelniajacego moze nie byc wykonana jednolicie z wystepem, lecz moze byc osa¬ dzona na kolnierzu przez jej nakrecenie lufo inaczej, co umozliwiloby jej wykona¬ nie z innego metalu, stopu lub innego ma¬ terialu odpowiedniego.Poza wyzej wymienionymi warunkami odnosnie srednicy kolnierzy winien odpo¬ wiadac jeszcze innym warunkom.Wystep winien byc dostatecznie cien¬ ki, aby umozliwial on wspomniane sprezy¬ ste odksztalcenie 4 — 4\ jego grubosc win¬ na jednak byc dostateczna, aby zapewnic odpornosc na cisnienie, przy silnym doci¬ sku tylko w bliskosci ostrza i na niewiel¬ kiej wysokosci i h np. wysokosc ponizej 1 mm dla srednic ponizej 50 mm. Zreszta wysokosc e i wystepu winna byc dostatecz¬ na, aby przy jego grubosci zapewnic spre¬ zysty styk ostrza przy wszystkich stoso¬ wanych cisnieniach dla danego uszczelnie¬ nia.Zastosowane metale winny miec wla¬ sciwosci slizgania sie, aby uniknac zacina¬ nia sie, biorac pod uwage, ze przez ocie¬ ranie smar zostaje usuniety. Ponadto uklad czasteczkowy i wytrzymalosc mechaniczna metalu uzytego do wyrobu pierscienia u- szczelniajacego winny umozliwiac wyko¬ nanie ostrza; stosuje sie wiec do tego celu metal dostatecznie sprezysty, calkowicie jednorodny, o strukturze bardzo scislej.Scianka 2 winna byc wykonana z materialu o ukladzie czasteczkowym bardzo zwiez¬ lym, umozliwiajacym zupelne jego wygla¬ dzenie i dostatecznie twardym, aby nie zo¬ stal on rysowany przez ostrze i pierscie¬ nia.Dla pierscienia 1 z brazu o wysokiej wytrzymalosci (R 50 kg. A 10%) twardosc wedlug skali Brinnel - Vickers'a powierzchni warstwy scianki 2 winna wy¬ nosic powyzej 200°, przy czym warstwa dolna posiada wytrzymalosc dostateczna, aby wytrzymac cisnienie, jakie krawedz 4 wywiera na scianke 2. Mozna zastosowac scianke np. ze stali zwyklej lub uszlachet¬ nionej np. chromowej lub naweglonej.Przy zachowaniu tych warunków glów¬ ne zalety pierscienia sa nastepujace.Tarcie jest bardzo niewielkie, zwlasz¬ cza w porównaniu z tym, jakie daje dlaw- — 3 —iiie£ lub nawet plastyczne uszczelnienia czesto stosowane; szczelnosc na olej jest zapewniona nawet przy cisnieniach bardzo wysokich, przekraczajacych 1000 kg. na cm2; nawet przy ponownym uruchomieniu maszyny po dluzszej przerwie, nie potrze¬ ba obawiac sie wyrwania kolnierza! uszczel¬ niajacego /, coi zdarza sie przy uzyciu; usz¬ czelnienia kauczukowego; wreszcie niezna¬ czne zuzycie, które z biegiem czasu po¬ wstaje/ nie szkodzi szczelnosci, gdyz two¬ rzace sief przez scieranie powierzchnie kra¬ wedzi ^4 sa równolegle do plaszczyzny V K i nie zmieniaja kata a rozwarcia.Na fig. 3 uwidoczniona jest odmiana kolnierza wedlug wynalazku, w którym Wykonane sa ostrza dodatkowe 4a — 4.b, wystajace wzgledem powierzchni a b co raz blizej, tak ze wszystkie wymienione o- strza po zalozeniu kolnierza spoczywaja sprezyscie na tej powierzchni (polozenie kreskowane), Na fig. 4 uwidoczniony jest kolnierz o dwóch wystepach symetrycznych, umiesz¬ czonych z jednej i z drugiej strony stopy srodkowej, posiada on dzialanie podwójne.Ponizej podano kilka przykladów za¬ stosowania kolnierza wedlug wynalazku (równiez w postaci czaszy, kopuly lub od¬ cinka kuli).W urzadzeniu wedlug fig. 5 zawór jest przyciskany do swego gniazda 6 za pomo¬ ca sprezyny 7. W celu zapewnienia calko¬ witej szczelnosci miedzy obiema komora¬ mi 8 i 9, rozdzielonymi przez zawór 5, jest wkrecony lub w dowolny inny sposób za¬ mocowany na gniezdzie 6 kolnierz usz¬ czelniajacy i/zaopatrzony wf kolowy, zwe¬ zajacy sie ku krawedzi wystep, którego swóbodtaa krawedz 4 tworzy ostrze. Po¬ siada on przed' zalozeniem srednice mniej¬ sza od srednicy czesci cylindrycznej 12 trzonu zaworu. Skutkiem tego, gdy zawór 5 i kolnierz uszczelniajacy /zostana osa¬ dzona na miejscu w polozeniu wedlug fig. 5, to ostrze 4 kolnierza uszczelniajacego / przylega szczelnie do scianki trzonu zawo¬ ru. W ten sposób zapewnia sie calkowita szczelnosc prowadzenia zaworu. Wystep kolnierza uszczelniajacego jest skierowany najkorzystniej w kierunku jednej z komór 8 i 9, w której cisnienie jest najwieksze, tak ze to cisnienie, dzialajac na wystep pierscienia, wzmaga jeszcze szczelnosc pro¬ wadzenia zaworu.W urzadzeniu wedlug fig. 6 przedsta¬ wiono szczelne polaczenie dwóch przewo¬ dów 13 i 14 za pomoca kulistej koncówki 15. W tym celu kolnierz uszczelniajacy 1, tworzacy wraz z przewodem 4 jedna ca¬ losc lub ten przewód otaczajacy, jest zao¬ patrzony w kolowy, sprezysty, zwezajacy sie ku krawedzi wystep, którego swobodny koniec 4, tworzacy ostrze, przed osadze¬ niem go na miejscu, posiada srednice mniej¬ sza od srednicy kuli 15. Nakretka 16 na¬ krecona na czesc 14-1 utrzymuje poszcze¬ gólne czesci ze soba w polaczeniu. Jesli chodzi np. o utrzymanie prózni w przewo¬ dach 13 i 14, otwór 17, znajdujacy sie w nakretce 16, umozliwia wnikanie powietrza zewnetrznego do komory 18, utworzonej wewnatrz nakretki, i cisnienie atmosfery¬ czne, dzialajace na wystep kolnierza usz¬ czelniajacego 1, przycisnie silnie krawedz 4 tego wystepu do kulki 15e W urzadzeniu wedlug fig. 7 tlok 19, zaopatrzony w tloczysko- 20, moze siel prze¬ suwac w cylindrze 21. Kolnierz metalowy 1, zamocowany na tloczysku 20, jest zao¬ patrzony w okragly, sprezysty, zwezajacy sie ku krawedzi wystep, którego swobodny koniec 4, tworzacy ostrze, posiada przed o- sadzeniem kolnierza srednice wieksza od srednicy w swietle cylindra 21. Na tloczy¬ sku 20 osadzony jest drugi metalowy kol¬ nierz uszczelniajacy la, zaopatrzony w o- strze 4a, dociskane sprezyscie do scianki cylindra, i w srodkowe wydluzenie 22, o- pierajace sie na wystepie 23 tloczyska 20.Ciecz, wprowadzona poprzez zawór 24 i za pomoca kanalów 25, 26 i 27 tloczyska 20, — 4 —wyptlfiia JfeOraore 28 miedzy pierscieniami 1 i la, scianka cfKiidra 21 i tloczyskiem 20. Poniewaz ostrza 4 i 4a normalnie po¬ siadaja srednice wieksza od srednicy cy¬ lindra 21, to w wyniku tego Ostrza te sa zawsze szczelnie dociskane do wewnetrz¬ nej powierzchni cylindra i zapewniaja cal¬ kowita szczelnosc miedzy tlokiem a cylin¬ drem.W urzadzeniu wedlug fig. 8 równiez podany jest tlok 19, zaopatrzony w tloczy- sko 20, mogacy sie przesuwac w cylindrze 21, lecz w tym przypadku metalowy kol¬ nierz uszczelniajacy 1 jest przymocowany do cylindra 21 i zaopatrzony w krawedz 4, posiadajaca przed nalozeniem srednice mniejsza od srednicy tloczyska 20. W cy¬ lindrze miedzy wystepem 29 a stopa 30 kolnierza 1 znajduje sie kolnierz la, sta¬ nowiacy z cylindrem jedna calosc, którego krawedz 4a przed nalozeniem kolnierza u- szczelniajacego posiada równiez srednice mniejsza od srednicy tloc*yska 20. Ciecz, wprowadzona poprzez górny zawór wypel¬ nia komore miedzy kolnierzami uszczelnia¬ jacymi 1 i la, scianka cylindra 21 i tloczy¬ skiem 20. Róznica, jaka istnieje miedzy srednicami ostrzy 4 i 4a a\ srednica drazka 20 zapewnia calkowita szczetftósc miedzy tloczyskiem a cylindrem.Oczywiscie, wynalazek niniejszy nie o- granicza sie do podanych przykladów wy¬ konania, ani do opisanych przykladów za¬ stosowania; moze byc stosowany równiez do wszelkich urzadzen, zaopatrzonych w cierne kolnierze lub pierscienie uszczelnia¬ jace, dociskane do wkleslej lub wypuklej powierzchni cylindrycznej. PL