RU2060425C1

RU2060425C1 - Sealing unit and valve

Info

Publication number: RU2060425C1
Application number: SU915001467A
Authority: RU
Inventors: Штолль Курт; Рюдле Манфред
Original assignee: Фесто КГ
Priority date: 1991-07-25
Filing date: 1991-08-30
Publication date: 1996-05-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: ring housing with U-shaped cross-section has two side parts that are at a distance from each other and intermediate part that connects side parts to define hollow. The flexible inner ring and the outer ring interacting with it are received in the hollow. The outer ring is interposed between the free ends of the side parts. The housing and the inner and outer rings form a sealing unit that can be controlled as a unit. One side part is a ring disk that is fixed inside the intermediate part in the radial direction at its free end which is opposite to the other side part. EFFECT: enhanced reliability. 5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к уплотнениям, в частности к кольцевому уплотнительному узлу и снабженному им клапану. The invention relates to seals, in particular to an annular sealing assembly and a valve provided with them.

Известен кольцевой уплотнительный узел для двух концентрично расположенных и установленных с возможностью относительного перемещения в аксиальном направлении частей, содержащий кольцевой корпус с U-образным поперечным сечением, выполненный с двумя размещенными на расстоянии друг от друга боковыми участками и соединяющим боковые участки средним участком с образованием углубления, в котором размещены эластичное упругое внутреннее кольцо и взаимодействующее с ним наружное кольцо, расположенное между свободными концами боковых участков, при этом посредством корпуса, внутреннего и наружного колец образовано манипулируемое как одно целое уплотнительное кольцо. Known annular sealing unit for two concentrically arranged and mounted with relative movement in the axial direction of the parts containing an annular body with a U-shaped cross section made with two lateral sections located at a distance from each other and connecting the middle sections of the side sections with the formation of a recess, in which are placed an elastic elastic inner ring and an outer ring interacting with it, located between the free ends of the side portions s, wherein the housing means, the inner and outer rings is formed integrally manipulated sealing ring.

Известен также клапан, содержащий корпус с удлиненным гнездом, в котором концентрично с корпусом с возможностью аксиального перемещения относительно него установлен поршень, причем по окружности гнезда в него входят несколько каналов, при этом клапан содержит уплотнительные узлы, установленные на корпусе, служащие для уплотнения между корпусом и поршнем и содержащие кольцевой корпус с U-образным поперечным сечением, выполненный с двумя размещенными на расстоянии друг от друга боковыми участками и соединяющим боковые участки средним участком, закрепленным на корпусе клапана, при этом участки корпуса уплотнительного кольца образуют углубление, в котором размещены эластичное упругое внутреннее кольцо и наружное кольцо, расположенное между свободными концами боковых участков и взаимодействующее с внутренним кольцом и с поршнем клапана. В известном клапане уплотнительные узлы могут быть установлены в корпусе за счет прессовой посадки. There is also known a valve comprising a housing with an elongated socket, in which a piston is mounted concentrically with the housing with axial movement relative to it, moreover, several channels enter it around the circumference of the socket, the valve comprising sealing assemblies mounted on the housing serving to seal between the housing and a piston and containing an annular body with a U-shaped cross-section, made with two lateral sections located at a distance from each other and connecting the side sections with a middle ASTK fixed to the valve body, the sealing ring portions of the housing form a recess in which are located flexible resilient inner ring and an outer ring disposed between the free ends of the side portions and cooperating with the inner ring and the valve piston. In the known valve, the sealing units can be installed in the housing by means of a press fit.

Недостаток известных уплотнительного узла и клапана заключается в том, что его монтаж связан с проблемами из-за того, что внутреннее и наружное кольца могут повреждаться, что при эксплуатации может приводить к негерметичностям. A disadvantage of the known sealing assembly and valve is that its installation is associated with problems due to the fact that the inner and outer rings can be damaged, which during operation can lead to leaks.

Цель изобретения заключается в создании уплотнительного узла и клапана, в которых обеспечено герметичное уплотнение. The purpose of the invention is to provide a sealing assembly and valve in which a tight seal is provided.

Для этого в предлагаемом уплотнительном узле для двух концентрично расположенных и установленных с возможностью относительного перемещения в аксиальном направлении частей, содержащем кольцевой корпус с U-образным поперечным сечением, выполненный с двумя размещенными на расстоянии друг от друга боковыми участками и соединяющим боковые участки средним участком с образованием углубления, в котором размещены эластичное упругое внутреннее кольцо и взаимодействующее с ним наружное кольцо, расположенное между свободными концами боковых участков, при этом посредством корпуса, внутреннего и наружного колец образовано манипулируемое как одно целое уплотнительное кольцо, по меньшей мере один из боковых участков корпуса выполнен в виде бокового диска, зафиксированного внутри среднего участка по радиальному направлению на его свободном конце, противоположном другому боковому участку. To this end, in the proposed sealing unit for two concentrically arranged and axially mounted relative movable parts, comprising an annular housing with a U-shaped cross section, made with two lateral portions spaced apart from each other and connecting the middle portions to form the lateral portions recesses in which the elastic elastic inner ring and the outer ring interacting with it, located between the free ends of the side chastkov, wherein the through housing, the inner and outer rings is formed manipulated integrally formed sealing ring, at least one of the side portions of the housing is formed as a side disc recorded in the middle portion in the radial direction at its free end opposite the other side portion.

Кроме того, в предлагаемом клапане, содержащем корпус с удлиненным гнездом, в котором концентрично с корпусом с возможностью аксиального перемещения относительно него установлен поршень, причем по окружности гнезда в него входят несколько каналов, при этом клапан содержит по меньшей мере один уплотнительный узел, установленный на корпусе путем прессовой посадки, служащий для уплотнения между корпусом и поршнем и содержащий кольцевой корпус с U-образным поперечным сечением, выполненный с двумя размещенными на расстоянии друг от друга боковыми участками и соединяющими боковые участки средним участком, закрепленным на корпусе клапана, при этом участки корпуса уплотнительного кольца образуют углубление, в котором размещены эластичное упругое внутреннее кольцо и наружное кольцо, расположенное между свободными концами боковых участков и взаимодействующее с внутренним кольцом и с поршнем клапана, по меньшей мере один из боковых участков корпуса уплотнительного узла выполнен в виде кольцевого диска, зафиксированного внутри среднего участка по радиальному направлению на его свободном конце, противоположном другому боковому участку. In addition, in the proposed valve, comprising a housing with an elongated socket, in which a piston is mounted concentrically with the housing with the possibility of axial movement relative to it, moreover, several channels enter it around the circumference of the socket, the valve comprising at least one sealing assembly mounted on the housing by means of a press fit, used to seal between the housing and the piston and comprising an annular housing with a U-shaped cross section, made with two large spaced apart the middle sections fixed on the valve body connecting the side sections, while the sealing ring housing sections form a recess in which the elastic elastic inner ring and the outer ring are located located between the free ends of the side sections and interacting with the inner ring and with the valve piston, at least one of the side sections of the housing of the sealing unit is made in the form of an annular disk fixed inside the middle section in a radial direction on its free end, opposite the other side section.

На фиг. 1 представлен поперечный разрез уплотнительного узла; на фиг. 2 клапан. In FIG. 1 is a cross-sectional view of a sealing assembly; in FIG. 2 valve.

Уплотнительный узел содержит корпус 1, имеющий кольцевую форму и в основном U-образное поперечное сечение. Корпус 1 образует кольцевое углубление по всей окружности уплотнительного узла, боковыми стенками которого являются участки 2, 3, образующие свободные концы, и средний участок 4, образующий дно. При этом один из боковых участков, в данном случае участок 3, выполнен в виде бокового диска, зафиксированного внутри среднего участка 4 на его свободном конце, противоположном боковому участку 2, например, за счет прессовой посадки. Противоположная участку 4 сторона 5 корпуса 1 открыта. В образуемом корпусе 1 углублении размещено эластичное упругое внутреннее кольцо 6, опертое на дно 7 углубления, т.е. на средний участок 4. Смежно с ним со стороны 5 размещено концентричное, служащее в качестве уплотнительного элемента, наружное кольцо 8, находящееся в контакте, но не связанное с ним. Оба кольца 6, 8 держатся корпусом 1 и вместе с последним образуют манипулируемый как одно целое уплотнительной узел. The sealing assembly comprises a housing 1 having an annular shape and a substantially U-shaped cross section. The housing 1 forms an annular recess around the entire circumference of the sealing unit, the side walls of which are sections 2, 3, forming the free ends, and the middle section 4, forming the bottom. In this case, one of the side sections, in this case, section 3, is made in the form of a side disk fixed inside the middle section 4 at its free end, opposite the side section 2, for example, by means of a press fit. The opposite side of section 4, side 5 of housing 1 is open. In the formed housing 1 of the recess is placed an elastic elastic inner ring 6, supported on the bottom 7 of the recess, i.e. on the middle section 4. Adjacent to it from side 5 is a concentric outer ring 8, which serves as a sealing element, which is in contact but not connected with it. Both rings 6, 8 are held by the housing 1 and together with the latter form a sealing assembly that is manipulated as a whole.

Уплотнительный узел можно закреплять на одной из любых частей, установленных с возможностью перемещения одна относительно другой и подлежащих уплотнению через корпус 1, держащий внутреннее 6 и наружное 8 кольца. В случае использования уплотнительного узла в клапане его целесообразно закреплять на корпусе клапана. При этом используют уплотнительный узел, у которого открытая сторона 5 углубления направлена радиально внутрь. В смонтированном состоянии корпус 1 может быть закреплен по крайней мере с одной стороны с помощью закрепляющего элемента. Однако, согласно предпочтительной форме выполнения, корпус 1 закрепляется с помощью прессовой посадки. The sealing assembly can be mounted on one of any parts mounted to move one relative to the other and to be sealed through the housing 1, holding the inner 6 and outer 8 rings. In the case of using a sealing assembly in the valve, it is advisable to fix it on the valve body. In this case, a sealing assembly is used, in which the open side 5 of the recess is directed radially inward. In the mounted state, the housing 1 can be fixed at least on one side with the help of a fixing element. However, according to a preferred embodiment, the housing 1 is secured by means of a press fit.

Наружное кольцо 8 взаимодействует с той из подвижных частей, на которой уплотнительный узел не закреплен, т.е. например, с поршнем клапана. Таким образом, наружное кольцо 8 служит уплотнительным элементом. Поэтому он предпочтительно состоит из полутвердой пластмассы, например тефлона или другого полимера, обладающих не только хорошими скользующими, но и уплотнительными свойствами. По сравнению с резиной данный материал имеет то преимущество, что предотвращается прилипание после перерыва эксплуатации, наблюдается лишь незначительное трение. Таким образом, благодаря небольшому износу можно достичь высокой скорости переключения и большой срок службы. Наружное кольцо 8 одновременно является контактным или направляющим кольцом, обеспечивающим центрованное положение, например, поршня клапана, в котором может применяться предлагаемый уплотнительный узел. Для выполнения уплотняющей функции наружное кольцо 8 предпочтительно выполнено с окружным радиальным выступом 9 в виде кольцевого диска, выполненным на его отвернутой от внутреннего кольца стороне и размещенным в аксиальном направлении в середине наружного кольца. The outer ring 8 interacts with that of the moving parts on which the sealing assembly is not fixed, i.e. for example, with a valve piston. Thus, the outer ring 8 serves as a sealing element. Therefore, it preferably consists of a semi-solid plastic, for example Teflon or another polymer, possessing not only good sliding, but also sealing properties. Compared to rubber, this material has the advantage that adhesion is prevented after interruption of operation, only slight friction is observed. Thus, due to low wear, high switching speeds and long service life can be achieved. The outer ring 8 is at the same time a contact or guide ring providing a centered position, for example, of a valve piston, in which the proposed sealing assembly can be used. To perform the sealing function, the outer ring 8 is preferably made with a circumferential radial protrusion 9 in the form of an annular disk, made on its side turned away from the inner ring and placed axially in the middle of the outer ring.

Наружное кольцо 8 установлено с возможностью свободного движения относительно корпуса 1 в радиальном направлении. Для этого оно выполнено с возможностью небольшой эластичной деформации в окружном направлении, благодаря чему в случае необходимости он может немного расширяться. Однако не обязательно требуется предварительное натяжение, так как внутреннее кольцо 6 образует пружинящее кольцо, опирающееся о корпус 1 с одной стороны и с другой стороны в радиальном направлении воздействующее на наружное кольцо 8. Пружинящие эластичные свойства внутреннего кольца 6 обеспечиваются, например, за счет его конструктивного выполнения и/или выбора материала, из которого оно выполнено. Оно может быть выполнено из материала, обладающего эластичными свойствами подобно резине. Кольца 6 и 8 выполнены в виде двух отдельных колец, находящихся в контакте в радиальном направлении без прочной связи. The outer ring 8 is installed with the possibility of free movement relative to the housing 1 in the radial direction. For this, it is made with the possibility of slight elastic deformation in the circumferential direction, so that if necessary it can expand slightly. However, pre-tensioning is not necessarily required, since the inner ring 6 forms a spring ring resting on the housing 1 on one side and on the other hand acting radially on the outer ring 8. Spring elastic properties of the inner ring 6 are provided, for example, due to its structural performing and / or selecting the material from which it is made. It can be made of a material having elastic properties like rubber. Rings 6 and 8 are made in the form of two separate rings that are in contact in the radial direction without a strong connection.

Внутреннее кольцо 6 также образует уплотнительный элемент, обеспечивающий уплотнение наружного кольца 8 относительно корпуса 1, вследствие чего наружное кольцо 8 на обращенной к внутреннему кольцу 6 стороне не может омываться средой. The inner ring 6 also forms a sealing element, which provides sealing of the outer ring 8 relative to the housing 1, as a result of which the outer ring 8 on the side facing the inner ring 6 cannot be washed by the medium.

Внутреннее кольцо 6 также благодаря своему конструктивному выполнению эластично воздействует на наружное кольцо 8 по образцу пружины. The inner ring 6 also, due to its design, elastically acts on the outer ring 8 according to the spring pattern.

На фиг. 1 внутреннее кольцо 6 выполнено в виде обычного О-образного кольца, например, из резины, которое по крайней мере в смонтированном состоянии может иметь эллиптическое поперечное сечение. In FIG. 1, the inner ring 6 is made in the form of a conventional O-ring, for example, of rubber, which, at least when mounted, may have an elliptical cross section.

Наружное кольцо 8 зафиксировано на корпусе 1 с исключением выпадения. Выпадение наружного кольца 8 предотвращается, например, тем, что оно установлено частично впотай так, что участки 2, 3 частично своими краевыми зонами 10 обхватывают его боковые зоны. Таким образом, наружное кольцо 8 благодаря своей кольцевой форме предохранено от выпадения. Кроме того, на свободных концах боковых участков 2, 3 выполнен радиальный упор для ограничения движения наружного кольца 8. Данный упор образован окружными плечами 11. Загнутые зоны 10 могут простираться или по всей окружности уплотнительного узла, или же кромка участков 2, 3 корпуса 1 может быть загнута лишь в отдельных местах, в результате получаются несколько загнутых зон 10 на расстоянии одна от другой. Между плечами 11 и краевыми зонами 10 образована канавка, в которую входят краевые в аксиальном направлении зоны наружного кольца 8. При этом ширина канавки немного превышает толщину краевых зон наружного кольца 8, благодаря чему обеспечивается гибкая фиксация. The outer ring 8 is fixed on the housing 1 with the exception of loss. The loss of the outer ring 8 is prevented, for example, by the fact that it is partially installed in such a way that the sections 2, 3 partially enclose its side zones with their edge zones 10. Thus, the outer ring 8 due to its annular shape is protected from falling out. In addition, at the free ends of the side sections 2, 3 there is a radial stop for restricting the movement of the outer ring 8. This stop is formed by the circumferential shoulders 11. The bent zones 10 can extend either around the entire circumference of the sealing assembly, or the edge of the sections 2, 3 of the housing 1 can be bent only in certain places, as a result, several bent zones 10 are obtained at a distance from one another. Between the shoulders 11 and the edge zones 10, a groove is formed, which includes the axial edge zones of the outer ring 8. The width of the groove is slightly greater than the thickness of the edge zones of the outer ring 8, which ensures flexible fixation.

Предлагаемый уплотнительный узел можно использовать в любом устройстве, в частности там, где требуется уплотнение частей, концентрично установленных одна в другой с возможностью взаимного перемещения. The proposed sealing assembly can be used in any device, in particular where it is necessary to seal parts concentrically installed one into the other with the possibility of mutual movement.

Клапан (см. фиг. 2) содержит корпус 12 с удлиненным гнездом, в котором концентрично с корпусом 12 с возможностью аксиального перемещения относительно него установлен поршень 13. The valve (see Fig. 2) contains a housing 12 with an elongated socket, in which a piston 13 is mounted concentrically with the housing 12 with the possibility of axial movement relative to it.

Причем по окружности гнезда в него входят несколько каналов 14-17, при этом клапан содержит по меньшей мере один уплотнительный узел, установленный на корпусе 12 путем прессовой посадки, служащий для уплотнения между корпусом 12 и поршнем 13 и содержащий кольцевой корпус с U-образным поперечным сечением, выполненный с двумя размещенными на расстоянии друг от друга боковыми участками 2 и 3 и соединяющими боковые участки средним участком 4, закрепленным на корпусе 12 клапана, при этом участки корпуса 1 уплотнительного кольца образуют углубление, в котором размещены эластичное упругое внутреннее кольцо 6 и наружное кольцо 8, расположенное между свободными концами боковых участков и взаимодействующее с внутренним кольцом 6 и с поршнем 13 клапана. По меньшей мере один из боковых участков корпуса уплотнительного узла выполнен в виде кольцевого диска 9, зафиксированного внутри среднего участка по радиальному направлению на его свободном конце, противоположном другому боковому участку. Внутри поршня 13 может быть установлена пружина 18. Moreover, around the circumference of the nest, several channels 14-17 enter into it, while the valve contains at least one sealing assembly mounted on the housing 12 by means of a press fit, which serves to seal between the housing 12 and the piston 13 and containing an annular housing with a U-shaped transverse a cross-section made with two lateral sections 2 and 3 located at a distance from each other and connecting the lateral sections with a middle section 4 mounted on the valve body 12, while the sections of the sealing ring housing 1 form a recess in the otor placed an elastic elastic inner ring 6 and an outer ring 8 located between the free ends of the side portions and interacting with the inner ring 6 and with the piston 13 of the valve. At least one of the side sections of the housing of the sealing assembly is made in the form of an annular disk 9 fixed inside the middle section in a radial direction at its free end opposite to the other side section. Inside the piston 13, a spring 18 can be installed.

Claims

1. The sealing unit for two concentrically arranged and mounted with relative movement in the axial direction of the parts containing an annular body with a U-shaped cross-section, made with two lateral sections located at a distance from each other and connecting the middle sections of the side sections with the formation of a recess, in which is placed an elastic elastic inner ring and an outer ring interacting with it, located between the free ends of the side sections, while By means of the housing, the inner and outer rings, a sealing ring is formed that is manipulated as a whole, characterized in that at least one of the side sections of the housing is made in the form of an annular disk fixed inside the middle section in a radial direction at its free end opposite to the other side section.

2. The node according to claim 1, characterized in that the inner ring is supported on the middle portion of the housing.

3. The node according to claims 1 and 2, characterized in that the annular disk is fixed on the middle section of the press fit.

4. The node according to paragraphs. 1 to 3, characterized in that the outer ring is made with a circumferential radial protrusion in the form of a rib, made on its side turned away from the inner ring and placed in the axial direction in the middle of the outer ring.

5. A valve comprising a housing with radial channels and an elongated socket, in which a piston with at least one depression is axially axially longitudinally mounted and at least one sealing assembly with a U-shaped cross-sectional annular housing made by pressing fit is secured with two lateral portions spaced apart from each other and connecting the middle portions of the lateral portions to form a recess in which an elastic elastic inner ring and an outer ring are placed tso located between the free ends of the side sections and interacting with the inner ring and the piston, characterized in that at least one of the side sections of the housing of the sealing assembly is made in the form of an annular disk fixed inside the middle section in a radial direction at its free end opposite to the other side section.