RU2309313C1 - Method for manufacturing of flat sealing layer from expanded graphite and flat sealing layer - Google Patents
Method for manufacturing of flat sealing layer from expanded graphite and flat sealing layer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2309313C1 RU2309313C1 RU2006104485/06A RU2006104485A RU2309313C1 RU 2309313 C1 RU2309313 C1 RU 2309313C1 RU 2006104485/06 A RU2006104485/06 A RU 2006104485/06A RU 2006104485 A RU2006104485 A RU 2006104485A RU 2309313 C1 RU2309313 C1 RU 2309313C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tape
- expanded graphite
- layers
- layered structure
- reinforcing element
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для изготовления уплотнений разъемных фланцевых соединений, работающих в условиях повышенного давления, быстросменяемых тепловых потоков, агрессивных сред и радиационного облучения.The invention relates to a sealing technique and can be used for the manufacture of seals of detachable flange joints operating under conditions of high pressure, rapidly changing heat fluxes, aggressive environments and radiation exposure.
Одной из проблем в данной области техники является создание такого способа изготовления плоской уплотнительной прокладки из расширенного графита, при котором было бы возможным исключение или сведение к минимуму отходов расширенного графита в процессе ее изготовления.One of the problems in the art is the creation of such a method of manufacturing a flat gasket from expanded graphite, in which it would be possible to eliminate or minimize waste of expanded graphite during its manufacture.
Известен способ изготовления уплотнения из расширенного графита [US №5228701, публ. 20.07.93 г.], согласно которому из порошка расширенного графита изготовляют листы с углублениями, затем на эту поверхность наносят фенольно-альдегидный полимер, опрыскивают его изопропиловым спиртом, осуществляют вулканизацию полимера, прокатку графитового листа, его науглероживание в атмосфере азота и вновь прокатку. Полученный лист разрезают на узкие ленты. Такая лента обладает высокой гибкостью, что позволяет изготовить из нее уплотнительные кольца, имеющие малый внутренний диаметр. Однако такая лента непригодна для изготовления плоских уплотнительных прокладок.A known method of manufacturing a seal of expanded graphite [US No. 5228701, publ. July 20, 1993], according to which sheets with recesses are made from expanded graphite powder, then a phenol-aldehyde polymer is applied to this surface, it is sprayed with isopropyl alcohol, the polymer is vulcanized, the graphite sheet is rolled, it is carbonized in a nitrogen atmosphere, and it is again rolled. The resulting sheet is cut into narrow ribbons. Such a tape has high flexibility, which makes it possible to make from it sealing rings having a small inner diameter. However, such a tape is unsuitable for the manufacture of flat gaskets.
Известен способ изготовления уплотнения для фланцевых разъемов из расширенного графита [SU №1525384, публ. 30.11.89 г.], согласно которому из порошка расширенного графита изготовляют плиту, которую, пропуская через вальцы, получают широкую полосу, которую затем разрезают на узкие ленты. Ленты размещают в проточке фланца под уплотнительную прокладку разъемного соединения и осуществляют прессование в режиме затягивания болтов разъемного соединения. При применении данного способа необходимо ленту переработать на короткие фрагменты, а затем их уложить в проточке фланца. Процесс укладки продолжителен, поскольку фрагменты ленты необходимо укладывать с большой тщательностью, чтобы получить равномерную толщину уложенного материала по всему периметру проточки. Иначе изготовленная прокладка будет иметь неравномерную плотность и, как следствие, более низкую надежность.A known method of manufacturing seals for flange connectors made of expanded graphite [SU No. 1525384, publ. November 30, 89], according to which a plate is made from expanded graphite powder, which, passing through the rollers, produces a wide strip, which is then cut into narrow ribbons. The tapes are placed in the groove of the flange under the gasket of the detachable connection and are pressed in the tightening mode of the bolts of the detachable connection. When using this method, it is necessary to process the tape into short fragments, and then lay them in the groove of the flange. The laying process is long, since the fragments of the tape must be laid with great care to obtain a uniform thickness of the laid material around the perimeter of the groove. Otherwise, the gasket made will have uneven density and, as a consequence, lower reliability.
Известен способ изготовления плоской уплотнительной прокладки [RU №2125674, публ. 10.02.98 г.] из расширенного графита, включающий прокатку графитовой фольги, разрезку фольги на узкие ленты, поперечное гофрирование ленты в зубчатых волках путем ее пропускания между двумя движущимися и контактирующими с вершинами зубьев лентами, размещение ленты в проточке фланца под уплотнительную прокладку разъемного соединения с направлением гофр гофрированной ленты на криволинейных участках проточки фланцевого разъемного соединения радиально внутрь в направлении радиуса изгиба проточки и прессование в режиме затягивания болтов разъемного соединения. На полученной таким способом ленте имеются выполненные с определенным шагом углубления полукруглого сечения, направленные перпендикулярно кромке ленты, в силу чего лента приобретает гибкость в направлении ее ширины, а поэтому может быть изогнута на "ребро" с образованием плоской кольцевой прокладки. Однако таким способом может быть изготовлена плоская уплотнительная прокладка диаметром только свыше 600 мм для фланцевых соединений, имеющих кольцевую канавку.A known method of manufacturing a flat gasket [RU No. 2125674, publ. 02/10/98] from expanded graphite, including rolling graphite foil, cutting the foil into narrow tapes, transversely corrugating the tape in the gear wolves by passing it between two moving tapes and contacting the tips of the teeth, placing the tape in the groove of the flange under the gasket of the detachable joint with the direction of the corrugation of the corrugated tape on the curved sections of the grooves of the flange detachable joint radially inward in the direction of the bending radius of the groove and pressing in the mode of tightening the bolts p zemnogo compound. The tape obtained in this way has semicircular grooves made with a certain step and directed perpendicular to the edge of the tape, due to which the tape acquires flexibility in the direction of its width, and therefore can be bent to the "rib" with the formation of a flat ring gasket. However, in this way, a flat gasket with a diameter of only more than 600 mm can be made for flange joints having an annular groove.
Известен способ изготовления уплотнения из расширенного графита, заключающийся в формировании на ленте расширенного графита чередующихся профильных углублений, путем пропускания ленты между двумя прямозубыми коническими колесами, в навивке пространственной спирали до необходимого числа витков и в прессовании витков спирали [DE №3831050, публ. 22.03.90 г.]. В известном способе формирование углублений происходит за счет изгиба ленты расширенного графита между зубьями обкатывающихся друг по другу прямозубых конических колес. Чтобы в процессе формирования углублений не произошло повреждение ленты расширенного графита по причине увеличивающейся высоты зубьев от внутреннего дополнительного конуса к наружному, одно из зубчатых колес развернуто относительно вершины делительных конусов, что привело к увеличению межосевого угла зубчатых колес. В результате этого изменился характер сопряжения зубьев в зацеплении. Внутренняя кромка ленты практически изгибается в замкнутом пространстве, образованном сопряженными поверхностями зубьев со стороны внутренних дополнительных конусов зубчатых колес. Со стороны же наружных дополнительных конусов, поскольку зубья колес частично выведены из зацепления, между сопряженными поверхностями зубьев образуется зазор, в силу которого изгиб ленты происходит не в замкнутом пространстве. Поэтому в процессе формирования углублений имеет место вытяжка ленты расширенного графита. При этом на внутренней кромке ленты формируются симметричные волнообразные перегибы, а на наружной кромке ленты - асимметричные перегибы, что сказывается на гибкости ленты в направлении ее ширины. Поэтому пространственная спираль имеет значительный внутренний диаметр, что не позволяет известным способом значительно уменьшить диаметр плоской уплотнительной прокладки.A known method of manufacturing a seal made of expanded graphite, which consists in forming alternating profile recesses on an expanded graphite tape by passing a tape between two spur bevel wheels, winding a spatial spiral to the required number of turns and pressing spiral turns [DE No. 3831050, publ. March 22, 90]. In the known method, the formation of the recesses occurs due to the bending of the expanded graphite tape between the teeth of the spur bevel wheels rolling on each other. To prevent damage to the expanded graphite tape during the formation of the recesses due to the increasing height of the teeth from the inner additional cone to the outer one, one of the gears is deployed relative to the top of the pitch cones, which led to an increase in the center distance of the gears. As a result of this, the nature of the pairing of teeth in gearing has changed. The inner edge of the tape is practically bent in an enclosed space formed by the mating surfaces of the teeth from the side of the internal additional cones of the gears. From the side of the external additional cones, since the teeth of the wheels are partially disengaged, a gap is formed between the mating surfaces of the teeth, due to which the tape bends not in an enclosed space. Therefore, in the process of forming the recesses, an expanded graphite tape is drawn. In this case, symmetrical wave-like bends are formed on the inner edge of the tape, and asymmetric bends are formed on the outer edge of the tape, which affects the flexibility of the tape in the direction of its width. Therefore, the spatial spiral has a significant internal diameter, which does not allow the known method to significantly reduce the diameter of the flat gasket.
Наиболее близким по своей технической сущности по отношению к заявляемым изобретениям является способ изготовления плоской уплотнительной прокладки из расширенного графита [RU №2177092, публ. 20.12.01], заключающийся в формировании на ленте, представляющей собой слоистую структуру из фольги расширенного графита и армирующего элемента, чередующихся профильных углублений, в навивке пространственной спирали до необходимого числа витков и в прессовании витков спирали. При этом перед формированием профильных углублений осуществляют скрепление между собой фольги расширенного графита и армирующего элемента за счет проникающих в фольгу расширенного графита заусенцев армирующего элемента. Формирование профильных углублений осуществляют в прямозубых конических колесах, у которых высота зубьев понижается от внутреннего дополнительного конуса к наружному (в стандартных конических колесах обратное), что позволяет получить по кромкам ленты симметричные относительно друг друга, но разные по глубине плавно изменяющиеся профильные углубления в направлении ширины ленты от одной кромки к другой. В силу этого, на выходе их конических колес лента закручивается в пространственную спираль, диаметр которой определяется местом расположения ленты на венце конических колес. Соединение витков пространственной спирали между собой осуществляют путем прессования спирали за счет сил молекулярного сцепления контактирующих между собой слоев фольги расширенного графита.The closest in its technical essence in relation to the claimed invention is a method of manufacturing a flat gasket from expanded graphite [RU No. 2177092, publ. 12.20.01], which consists in the formation on the tape, which is a layered structure of expanded graphite foil and a reinforcing element, alternating profile recesses, in winding a spatial spiral to the required number of turns and in pressing the turns of a spiral. In this case, before the formation of the profile recesses, the foils of the expanded graphite and the reinforcing element are fastened together by the burrs of the reinforcing element penetrating into the expanded graphite foil. The formation of profile cavities is carried out in spur bevel wheels, in which the height of the teeth decreases from the inner additional cone to the outer one (in the case of standard bevel wheels, the opposite), which allows to obtain symmetrical relative to each other along the edges of the tape, but different in depth smoothly varying profile grooves in the width direction tapes from one edge to another. Because of this, at the exit of their bevel wheels, the tape is twisted into a spatial spiral, the diameter of which is determined by the location of the tape on the crown of the bevel wheels. The connection of the turns of the spatial spiral to each other is carried out by pressing the spiral due to the molecular bonding forces of the expanded graphite foil in contact with each other.
В известном способе изготовления плоской уплотнительной прокладки ее диаметр зависит от ширины венцов конических колес, а поэтому для получения других размеров уплотнительной прокладки необходимо иметь набор пар прямозубых конических колес, а в устройстве для навивки спирали необходимо предусмотреть возможность замены этих пар. Сами конические колеса имеют нестандартную форму, их изготовление требует ручной высокоточной работы. Соединение фольги расширенного графита с армирующим элементом с помощью заусенцев армирующего элемента приводит к уменьшению прочностных характеристик армирующего элемента. Увеличение толщины армирующего элемента для сохранения его прочностной характеристики приведет к изменению свойства уплотнительной прокладки, поскольку в ней будет увеличен по массе армирующий элемент по сравнению с массой расширенного графита. Заусенцы, прокалывающие фольгу расширенного графита, также способствуют уменьшению прочностных характеристик фольги расширенного графита. Но кроме этого заусенцы приводят к местному увеличению плотности фольги расширенного графита, а следовательно, к неравномерной плотности уплотнительной прокладки, поскольку расширенный графит имеет включения армирующего элемента. Соединение витков пространственной спирали за счет сил молекулярного сцепления контактирующих слоев фольги расширенного графита требует приложения больших усилий прессования. В результате расширенный графит спрессован до плотности, при которой его деформативность и упругие свойства окажутся незначительными.In the known method for manufacturing a flat sealing gasket, its diameter depends on the width of the rims of the bevel wheels, and therefore, to obtain other sizes of the sealing gasket, it is necessary to have a set of pairs of spur bevel wheels, and it is necessary to provide for the possibility of replacing these pairs in the spiral winding device. The bevel wheels themselves have a non-standard shape, their manufacture requires manual precision work. The connection of the expanded graphite foil with the reinforcing element using the burrs of the reinforcing element leads to a decrease in the strength characteristics of the reinforcing element. An increase in the thickness of the reinforcing element in order to maintain its strength characteristics will lead to a change in the properties of the gasket, since the reinforcing element will be increased in mass in comparison with the mass of expanded graphite. Burrs piercing the expanded graphite foil also contribute to the reduction of the strength characteristics of the expanded graphite foil. But besides this, burrs lead to a local increase in the density of the expanded graphite foil, and therefore to an uneven density of the gasket, since the expanded graphite has inclusions of the reinforcing element. The connection of the turns of the spatial spiral due to the molecular bonding forces of the contacting layers of expanded graphite foil requires the application of large pressing forces. As a result, expanded graphite is compressed to a density at which its deformability and elastic properties are negligible.
В основу настоящего изобретения была поставлена задача разработать способ изготовления плоской уплотнительной прокладки и плоскую уплотнительную прокладку из фольги расширенного графита в широком диапазоне размеров.The basis of the present invention was tasked to develop a method of manufacturing a flat gasket and a flat gasket made of expanded graphite foil in a wide range of sizes.
Технический результат при использовании заявляемого изобретения заключается в упрощении способа изготовления плоской уплотнительной прокладки из фольги расширенного графита и в повышении деформативности и упругих свойств плоской уплотнительной прокладки.The technical result when using the claimed invention is to simplify the method of manufacturing a flat gasket made of expanded graphite foil and to increase the deformability and elastic properties of a flat gasket.
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления плоской уплотнительной прокладки из расширенного графита, заключающемся в формировании на ленте слоистой структуры из фольги расширенного графита и армирующего элемента, чередующихся профильных углублений, в навивке пространственной спирали до необходимого числа витков и в прессовании витков спирали, согласно изобретению перед формированием профильных углублений слоистую структуру оснащают вторым слоем фольги расширенного графита, армирующий элемент заключают между слоями фольги расширенного графита, осуществляют соединение слоев слоистой структуры путем их плакирования пористым политетрафторэтиленом, а формирование профильных углублений осуществляют на плакированной ленте слоистой структуры в поперечном направлении, при этом навивку пространственной спирали производят после формирования на плакированной ленте поперечных чередующихся профильных углублений, а прессование витков спирали осуществляют до сцепления контактирующих между собой витков спирали пористым политетрафторэтиленом.The technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing a flat sealing strip made of expanded graphite, which consists in forming on the tape a layered structure of foil expanded graphite and a reinforcing element, alternating profile recesses, in winding a spatial spiral to the required number of turns and pressing the turns of the spiral, according to the invention, before forming the profile depressions, the layered structure is equipped with a second expanded graphite foil layer, the reinforcing element is enclosed between in the layers of expanded graphite foil, the layers of the layered structure are joined by cladding with porous polytetrafluoroethylene, and the formation of profile depressions is carried out on the clad tape of the layered structure in the transverse direction, while the spatial spiral is wound after the formation of transverse alternating profile recesses on the clad tape, and the coils are pressed spirals are carried out until the coils of the spirals in contact with each other are joined by porous polytetrafluoroethylene.
Технический результат достигается также тем, что плакирование слоев слоистой структуры осуществляют путем намотки с натяжением и внахлест вокруг них ленты пористого политетрафторэтилена, при этом предварительно осуществляют совместное натяжение слоев слоистой структуры в их продольном направлении.The technical result is also achieved by the fact that the cladding of the layers of the layered structure is carried out by winding with tension and overlapping around them a tape of porous polytetrafluoroethylene, while previously jointly tensioning the layers of the layered structure in their longitudinal direction.
Армирующий элемент может быть выполнен из органического материала, в частности из арамида, полиэтилена, полипропилена или нейлона.The reinforcing element may be made of organic material, in particular from aramid, polyethylene, polypropylene or nylon.
Армирующий элемент может быть выполнен из неорганического материала, в частности из стекловолокна или трикотажного полотна из керамических, кварцевых или углеродных волокон.The reinforcing element may be made of inorganic material, in particular fiberglass or knitted fabric made of ceramic, quartz or carbon fibers.
Армирующий элемент может быть выполнен из металлической фольги, в частности нержавеющей стали, никеля и его сплавов, мягкой бронзы, латуни, меди.The reinforcing element may be made of metal foil, in particular stainless steel, nickel and its alloys, soft bronze, brass, copper.
Технический результат достигается тем, что в плоской уплотнительной прокладке, выполненной из спрессованных между собой витков пространственной спирали ленты слоистой структуры из фольги расширенного графита и армирующего элемента, с чередующимися профильными углублениями, согласно изобретению слоистая структура оснащена вторым слоем фольги расширенного графита, а армирующий элемент заключен между слоями фольги расширенного графита, при этом слои слоистой структуры соединены путем их плакирования пористым политетрафторэтиленом, а соединение контактирующих между собой витков спирали осуществлено за счет их сцепления пористым политетрафторэтиленом.The technical result is achieved in that in a flat sealing gasket made from compressed spirals of a spatial spiral of a layered structure tape of expanded graphite foil and a reinforcing element, with alternating profile recesses, according to the invention, the layered structure is equipped with a second expanded graphite foil layer and the reinforcing element is enclosed between the layers of expanded graphite foil, while the layers of the layered structure are connected by cladding them with porous polytetrafluoroethylene, and the connection of the coils of the coil in contact is carried out due to their adhesion by porous polytetrafluoroethylene.
Технический результат достигается тем, что плакирование слоев слоистой структуры осуществлено путем намотки с натяжением и внахлест вокруг них ленты пористого политетрафторэтилена.The technical result is achieved by the fact that the cladding of layers of a layered structure is carried out by winding with tension and overlapping around them a tape of porous polytetrafluoroethylene.
Армирующий элемент может быть выполнен из органического материала, в частности арамида, полиэтилена, полипропилена или нейлона.The reinforcing element may be made of organic material, in particular aramid, polyethylene, polypropylene or nylon.
Армирующий элемент может быть выполнен из неорганического материала, в частности стекловолокна или трикотажного полотна из керамических, кварцевых или углеродных волокон.The reinforcing element may be made of inorganic material, in particular fiberglass or knitted fabric made of ceramic, quartz or carbon fibers.
Армирующий элемент может быть выполнен из металлической фольги, в частности нержавеющей стали, никеля и его сплавов, мягкой бронзы, латуни, меди.The reinforcing element may be made of metal foil, in particular stainless steel, nickel and its alloys, soft bronze, brass, copper.
Отличительная особенность заявляемого способа изготовления плоской уплотнительной прокладки из расширенного графита состоит в том, что слои фольги расширенного графита механически не соединены с армирующим элементом, но в результате плакирования пористым политетрафторэтиленом образуют ленту слоистой структуры. В силу того что фольга расширенного графита и армирующий элемент не подвергаются принудительному ослаблению при образовании слоистой структуры, что имеет место в прототипе, плотность ленты на всем ее протяжении постоянна, а поскольку прессование витков спирали осуществляется до сцепления сопрягаемых слоев пористого политетрафторэтилена между собой, то при этом не происходит значительного увеличения исходной плотности фольги расширенного графита, что в конечном итоге позволяет обеспечить высокую деформативность и упругую деформацию плоской уплотнительной прокладки и обеспечить равномерную плотность по всей ее поверхности. Наличие второго слоя фольги расширенного графита также способствует повышению упругой деформации плоской уплотнительной прокладки и позволяет получить симметричную слоистую структуру, что способствует повышению качества навиваемой спирали и, следовательно, способствует повышению деформативных и упругих свойств плоской уплотнительной прокладки. Кроме того, второй слой фольги расширенного графита всегда обеспечивает контакт плоской уплотнительной прокладки с уплотняемыми поверхностями только со стороны расширенного графита, что способствует надежности уплотняемого соединения. Так как процесс формирования на ленте чередующихся профильных углублений и процесс навивки пространственной спирали разъединены, это упрощает процесс изготовления плоской уплотнительной прокладки и позволяет простым способом расширить диапазон размеров изготовляемой плоской уплотнительной прокладки. Кроме того, плакирующий слой дополнительно предохраняет графитовую фольгу от разрушения в профильных углублениях при навивке пространственной спирали на малый радиус.A distinctive feature of the proposed method for manufacturing a flat sealing strip made of expanded graphite is that the expanded graphite foil layers are not mechanically connected to the reinforcing element, but as a result of cladding with porous polytetrafluoroethylene form a tape of a layered structure. Due to the fact that the expanded graphite foil and the reinforcing element are not subjected to forced weakening during the formation of a layered structure, which takes place in the prototype, the tape density is constant over its entire length, and since the spiral coils are pressed before the mating layers of porous polytetrafluoroethylene are joined together, then this does not significantly increase the initial density of the expanded graphite foil, which ultimately allows for high deformability and elastic deformation flat gasket and provide a uniform density across its surface. The presence of a second layer of expanded graphite foil also helps to increase the elastic deformation of the flat gasket and allows you to get a symmetrical layered structure, which improves the quality of the spiral being wound and, therefore, improves the deformative and elastic properties of the flat gasket. In addition, the second expanded graphite foil layer always ensures that the flat gasket contacts the sealing surfaces only on the expanded graphite side, which contributes to the reliability of the sealing joint. Since the process of forming alternating profile depressions on the tape and the process of winding the spatial spiral are disconnected, this simplifies the process of manufacturing a flat gasket and allows a simple way to expand the size range of the manufactured flat gasket. In addition, the cladding layer further protects the graphite foil from destruction in the profile recesses when winding a spatial spiral over a small radius.
Эти и другие особенности заявляемого изобретения будут приведены ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображены:These and other features of the claimed invention will be given below with reference to the accompanying drawings, which depict:
фиг.1 - принципиальная схема устройства для осуществления заявляемого способа;figure 1 - schematic diagram of a device for implementing the proposed method;
фиг.2 - средство для сборки и прессования пространственной спирали;figure 2 - means for assembling and pressing a spatial spiral;
фиг.3 - плоская уплотнительная прокладка.figure 3 - flat sealing gasket.
Устройство для осуществления способа изготовления плоской уплотнительной прокладки из расширенного графита состоит из средства 1 образования ленты, представляющей собой слоистую структуру, средства 2 плакирования ленты в виде слоистой структуры пористым политетрафторэтиленом, средства 3 формирования на плакированной ленте в виде слоистой структуры чередующихся профильных углублений, средства 4 навивки пространственной спирали и средства 5 для сборки и прессования пространственной спирали.A device for implementing a method of manufacturing a flat sealing gasket made of expanded graphite consists of a means 1 for forming a tape representing a layered structure, means 2 for cladding a tape in the form of a layered structure with porous polytetrafluoroethylene, means 3 for forming a clad tape in the form of a layered structure of alternating profile recesses, means 4 winding a spatial spiral and means 5 for assembling and pressing a spatial spiral.
Средство 1 образования ленты, представляющей собой слоистую структуру, содержит две катушки 6 с фольгой расширенного графита 7, катушку 8 с лентой армирующего элемента 9 и двойные ролики 10, объединяющие их в ленту слоистой структуры.The tape forming means 1, which is a layered structure, comprises two coils 6 with expanded
Средство 2 плакирования содержит две пары двойных роликов 11, 12 и катушку 13 с лентой пористого политетрафторэтилена 14, которая через кинематическую связь 15 соединена с приводом 16, снабженным известным средством бесступенчатого регулирования частоты его вращения.The cladding device 2 contains two pairs of double rollers 11, 12 and a reel 13 with a tape of
Средство 3 формирования на плакированной ленте в виде слоистой структуры чередующихся профильных углублений содержит пару прямозубых зубчатых колес 17 и 18, из которых верхнее зубчатое колесо 18 установлено с возможностью регулируемого перемещения относительно нижнего зубчатого колеса 17 для образования зазора, эквивалентного толщине плакированной ленте в виде слоистой структуры. Нижнее зубчатое колесо 17 кинематически связано с приводом (не показан) его вращения, снабженным известным средством бесступенчатого регулирования частоты его вращения.The forming means 3 on the clad tape in the form of a layered structure of alternating profile recesses contains a pair of spur gears 17 and 18, of which the upper gear wheel 18 is mounted with adjustable movement relative to the lower gear wheel 17 to form a gap equivalent to the thickness of the clad tape in the form of a layered structure . The lower gear wheel 17 is kinematically connected with the drive (not shown) of its rotation, equipped with a known means of stepless regulation of the frequency of its rotation.
Средство 4 навивки пространственной спирали содержит ведущий ролик 19 и два ролика 20, установленные на подпружиненных поворотных рычагах 21. Ведущий ролик 19 кинематически связан с приводом его вращения (не показан), снабженным известным средством бесступенчатого регулирования частоты его вращения. Ролик 19 сменный, то есть это группа легко заменяемых роликов для изменения радиуса навиваемой спирали. Замена ролика 19 одного размера на другой может осуществляться путем его удаления и установки на его место ролика другого размера, при этом замена роликов 20 не требуется, поскольку последние установлены на поворотных подпружиненных рычагах 21.The spatial spiral winding means 4 comprises a drive roller 19 and two rollers 20 mounted on spring-loaded swing arms 21. The drive roller 19 is kinematically coupled to its rotation drive (not shown) equipped with known means for continuously variable control of its rotation frequency. The roller 19 is interchangeable, that is, it is a group of easily replaceable rollers for changing the radius of the spiral being wound. Replacing a roller 19 of one size with another can be done by removing it and replacing a roller of a different size in its place, while the replacement of the rollers 20 is not required, since the latter are mounted on rotary spring-loaded levers 21.
Средства 5 для сборки и прессования пространственной спирали может содержать упор 22, два подпружиненных кольца 23 и 24, образующих совместно кольцевую канавку 25 под пространственную спираль. Упор 22 и кольца 23 и 24 образуют матрицу средства прессования пространственной спирали, взаимодействующую с подвижным пуансоном 26.
Изготовление плоской уплотнительной прокладки 27 осуществляют в следующей последовательности. Армирующую ленту 9 и фольгу расширенного графита 7 толщиной 0,2-0,6 мм и исходной плотностью 1,4-1,8 г/мм3 соответственно сматывают с катушек 6 и 8, которые расположены таким образом, что при сматывании армирующей ленты 9 она располагается между слоями фольги расширенного графита. Выбор исходной толщины фольги расширенного графита и ее плотности определяется возможностями ее деформации в зубчатых колесах без разрушения. Кроме того, указанные пределы плотности фольги расширенного графита обеспечивают высокую упругую деформацию расширенного графита, достигающую до 10% от исходной высоты до сжатия. Армирующий элемент может быть выполнен либо из органического материала, в частности арамида, полиэтилена, полипропилена или нейлона, либо из неорганического материала, в частности стекловолокна или трикотажного полотна из керамических, кварцевых или углеродных волокон, либо из металлической фольги, в частности нержавеющей стали, никеля и его сплавов, мягкой бронзы, латуни, меди. Выбор вида материала армирующего элемента и его параметров определяются условиями эксплуатации разъемного фланцевого соединения. В частности, при выполнении армирующего элемента из органического или неорганического материала его толщину выбирают в пределах 0,05-0,5 мм, а при выполнении армирующего элемента из металлической фольги его толщину целесообразно выбирать в пределах 0,02-0,1 мм. Меньшее значение вышеуказанных толщин армирующего элемента практически не увеличивает прочностные характеристики ленты в виде слоистой структуры, а значение выше верхнего предела - увеличивает жесткость ленты в виде слоистой структуры до такой степени, что исключает возможность получения качественных поперечных чередующихся углублений. Наиболее предпочтительным является армирующий элемент из металлической фольги толщиной 0,05 мм, что позволяет получить универсальную ленту слоистой структуры для последующего формирования на ней поперечных профильных углублений.The manufacture of a
Концы армирующей ленты и фольги расширенного графита пропускают вначале через двойные ролики 10, а затем через пару двойных роликов 11 и 12. В результате этой операции осуществляется выравнивание всех трех слоев с образованием ленты слоистой структуры, состоящей из двух слоев фольги расширенного графита и армирующего слоя, расположенного между фольгой расширенного графита. Наличие второго слоя фольги расширенного графита повышает величину упругой деформации полученной ленты по сравнению с лентой прототипа. Затем ленту слоистой структуры на участке, равном расстоянию между двойными роликами 11 и зубчатыми колесами 17 и 18, вручную внахлест обматывают лентой пористого политетрафторэтилена. При этом осуществляют натяжение в продольном направлении ленты слоистой структуры и ленты пористого политетрафторэтилена. Благодаря этому достигается плотный контакт между вышеуказанными лентами, но без взаимного сцепления пористого политетрафторэтилена со слоями фольги расширенного графита. Навивка внахлест (многослойная) позволяет увеличить стойкость плакированной ленты, а следовательно, уплотнительной прокладки, противостоять агрессивности среды. Толщину плакирующей ленты пористого политетрафторэтилена целесообразно выбирать в пределах 0,045-0,25 мм. Нижнее значение применяют при создании высокоамплитудных чередующихся профильных углублений. Верхнее значение толщины пористого политетрафторэтилена определяется возможностью создания качественного профиля чередующихся профильных углублений. Общая пористость пористого политетрафторэтилена составляет 35-60%. С увеличением пористости политетрафторэтилена увеличивается его податливость в поперечном направлении. Поэтому верхний предел пористости применяют при создании высокоамплитудных чередующихся профильных углублений, а нижний предел - при нижнем значении амплитуды чередующихся углублений.The ends of the reinforcing tape and expanded graphite foil are first passed through the double rollers 10, and then through a pair of double rollers 11 and 12. As a result of this operation, all three layers are aligned to form a layered structure tape consisting of two layers of expanded graphite foil and a reinforcing layer, located between the expanded graphite foil. The presence of a second layer of expanded graphite foil increases the amount of elastic deformation of the obtained tape in comparison with the tape of the prototype. Then the tape of the layered structure in the area equal to the distance between the double rollers 11 and the gears 17 and 18 is manually lapped with a tape of porous polytetrafluoroethylene. In this case, tension is carried out in the longitudinal direction of the tape of the layered structure and the tape of porous polytetrafluoroethylene. Due to this, tight contact is achieved between the above tapes, but without the mutual adhesion of the porous polytetrafluoroethylene to the expanded graphite foil layers. Overlap winding (multi-layer) allows to increase the resistance of the clad tape, and consequently, the gasket, to withstand the aggressiveness of the environment. The thickness of the cladding tape of porous polytetrafluoroethylene is advisable to choose between 0.045-0.25 mm. The lower value is used when creating high-amplitude alternating profile recesses. The upper value of the thickness of porous polytetrafluoroethylene is determined by the possibility of creating a high-quality profile of alternating profile depressions. The total porosity of porous polytetrafluoroethylene is 35-60%. With increasing porosity of polytetrafluoroethylene, its ductility in the transverse direction increases. Therefore, the upper limit of porosity is used to create high-amplitude alternating profiled depressions, and the lower limit is used when creating the amplitude of alternating depressions at a lower value.
Затем плакированную ленту вводят между зубчатыми колесами 17 и 18 в предварительно образованный зазор, равный толщине вводимой ленты. Включают приводы вращения катушки 13 с лентой пористого политетрафторэтилена 14, зубчатого колеса 17 и ведущего ролика 19 с синхронизованными между собой частотами вращения. На выходе из зубчатых колес 17 и 18 на плакированную ленту нанесены поперечные чередующиеся профильные углубления, то есть гладкая лента превратилась в гофрированную. В процессе формирования поперечных чередующихся профильных углублений с зубьями зубчатых колес 17 и 18 контактирует пористый политетрафторэтилен, который имеет низкий коэффициент трения. Поэтому сила трения, возникающая при воздействии зубьев зубчатых колес на полосу пористого политетрафторэтилена, незначительна. Благодаря своей высокой пористости, удлинение пористого политетрафторэтилена в поперечном направлении, то есть вдоль длины профильных углублений, происходит без приложения значительных усилий. Поэтому пористый политетрафторэтилен, скользя по слоям фольги расширенного графита, не сцепляется с ними. Вследствие этого отсутствует скольжение слоев расширенного графита внутри самой фольги расширенного графита на участке формирования поперечных чередующихся профильных углублений. В результате плотность расширенного графита не меняется в процессе формирования поперечных чередующихся профильных углублений. Поэтому обеспечивается равномерная плотность гофрированной ленты по всей ее длине. Поскольку формирование поперечных чередующихся профильных углублений на плакированной ленте слоистой структуры осуществляется в замкнутом объеме пористого политетрафторэтилена, отсутствуют причины для возникновения разрушения фольги расширенного графита. Это позволяет получить на плакированной ленте слоистой структуры без ее разрушения более сближенные между собой поперечные чередующиеся профильные углубления, расширяя тем самым диапазон размеров - в сторону уменьшения диаметра - плоских уплотнительных прокладок для разъемных фланцевых соединений. Симметричное расположение фольги расширенного графита относительно армирующего элемента превращают плакированную ленту в уравновешенную симметричную систему, что также способствует повышению качества поперечных профильных углублений.Then the clad tape is introduced between the gears 17 and 18 into a pre-formed gap equal to the thickness of the input tape. The rotation drives of a coil 13 with a tape of
Затем плакированную ленту с сформированными на ней поперечными профильными углублениями вводят между роликами 19 и 20. Поскольку ролики 20 расположены на подпружиненных поворотных рычагах 21, это обеспечивает постоянный плотный контакт роликов 20 с плакированной гофрированной лентой. Ролики 20 расположены относительно ролика 19 таким образом, что они помимо обеспечения вышеуказанного плотного контакта, одновременно обеспечивают направленное перемещение плакированной гофрированной ленты. Армирующий элемент, сопротивляющийся растяжению, при этом исключает деформацию расширенного графита в радиальном направлении и предохраняет его от разрушения. В результате, со стороны кромки гофрированной ленты с поперечными профильными углублениями, примыкающей к ведущему (внутреннему) ролику 19, происходит сближение вершин гофр, а со стороны кромки ленты, контактирующей с наружными роликами 20, происходит раздвижение вершин гофр. В силу этого кромка плакированной гофрированной ленты, примыкающая к ролику 19, укорачивается, а кромка ленты, примыкающая к роликам 20, удлиняется, при этом непрерывность плакированной гофрированной ленты сохраняется только потому, что кромки ленты приобретают форму дуги, а сами чередующиеся профильные углубления приобретают радиальное направление. На выходе их роликов 19 и 20 плакированная гофрированная лента закручивается в пространственную спираль, диаметр которой определяется размером установленного сменного ролика 19. Замена сменного ролика одного размера на сменный ролик другого размера позволяет расширить диапазон размеров навиваемой спирали, а следовательно, расширить диапазон размеров плоской уплотнительной прокладки.Then, the clad tape with the transverse profile recesses formed on it is introduced between the rollers 19 and 20. Since the rollers 20 are located on the spring-loaded swing arms 21, this ensures constant tight contact of the rollers 20 with the clad corrugated tape. The rollers 20 are located relative to the roller 19 so that they, in addition to providing the above tight contact, simultaneously provide directional movement of the clad corrugated tape. The reinforcing element, which resists stretching, eliminates the deformation of expanded graphite in the radial direction and protects it from destruction. As a result, from the side of the edge of the corrugated tape with transverse profile recesses adjacent to the leading (inner) roller 19, the corrugated vertices come closer together, and from the side of the edge of the tape in contact with the outer rollers 20, the corrugated vertices move apart. Due to this, the edge of the clad corrugated tape adjacent to the roller 19 is shortened, and the edge of the tape adjacent to the rollers 20 is lengthened, while the continuity of the clad corrugated tape is preserved only because the edges of the tape take the form of an arc, and the alternating profile recesses themselves acquire a radial direction. At the exit of their rollers 19 and 20, the clad corrugated tape is twisted into a spatial spiral, the diameter of which is determined by the size of the installed replaceable roller 19. Replacing a replaceable roller of one size with a replaceable roller of a different size allows you to expand the size range of the spiral being wound, and therefore expand the size range of a flat gasket .
Навив необходимое количество витков, спираль отрезают и устанавливают на упор 22 в кольцевую канавку 25 средства 5 для сборки и прессования пространственной спирали, при этом автоматически осуществляется центровка пространственной спирали. После этого опускают пуансон 26, под воздействием которого перемещаются вниз подпружиненные кольца 23 и 24, а пуансон 26, воздействуя на пространственную спираль, сжимает ее, осуществляя преобразование пространственной спирали в плоскую уплотнительную прокладку. Совмещение вышележащего витка пространственной спирали с нижележащим осуществляется постепенно с обеганием по кругу, при этом при совмещении вершин и впадин витков спирали происходит скольжение гофр вышележащего витка пространственной спирали по нижележащему, в результате чего наблюдается выдавливание воздуха из пор соприкасаемых участков пористого политетрафторэтилена. В результате в месте контакта контактирующих слоев ленты пористого политетрафторэтилена имеет место разрежение воздуха, которое обеспечивает достаточно прочное их соединение. Усилие воздействия пуансона на спираль подобрано таким образом, что при сжатии витков пространственной спирали до их соприкосновения между собой практически не происходит значительной деформации расширенного графита, то есть его способность к пластической и упругой деформации остается высокой.After winding the required number of turns, the spiral is cut off and mounted on the
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет обеспечить высокую деформативность и высокую упругую деформацию плоской уплотнительной прокладки, обеспечить равномерную плотность по всей ее поверхности, расширить диапазон размеров плоской уплотнительной прокладки и упростить способ изготовления плоской уплотнительной прокладки.Thus, the claimed invention allows for high deformability and high elastic deformation of a flat gasket, to ensure uniform density over its entire surface, to expand the size range of a flat gasket, and to simplify the method of manufacturing a flat gasket.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006104485/06A RU2309313C1 (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Method for manufacturing of flat sealing layer from expanded graphite and flat sealing layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006104485/06A RU2309313C1 (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Method for manufacturing of flat sealing layer from expanded graphite and flat sealing layer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2309313C1 true RU2309313C1 (en) | 2007-10-27 |
Family
ID=38955797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006104485/06A RU2309313C1 (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Method for manufacturing of flat sealing layer from expanded graphite and flat sealing layer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2309313C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456493C1 (en) * | 2011-04-22 | 2012-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "И Л Ь М А " | Sealing gasket for hermetic seaing of flange joint |
| RU2482372C2 (en) * | 2011-05-10 | 2013-05-20 | Открытое акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического и нефтяного машиностроения" (ОАО "ИркутскНИИхиммаш") | Manufacturing method of sealing element of detachable connection |
-
2006
- 2006-02-13 RU RU2006104485/06A patent/RU2309313C1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456493C1 (en) * | 2011-04-22 | 2012-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "И Л Ь М А " | Sealing gasket for hermetic seaing of flange joint |
| RU2482372C2 (en) * | 2011-05-10 | 2013-05-20 | Открытое акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического и нефтяного машиностроения" (ОАО "ИркутскНИИхиммаш") | Manufacturing method of sealing element of detachable connection |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2700251C (en) | Expanded porous polytetrafluoroethylene film-laminated sheet, and gasket composed of said sheet | |
| CA2562286C (en) | Coil gasket | |
| MX2009000401A (en) | A method and apparatus for manufacturing a transversely oriented film of thermoplastic polymer material and products obtainable by the same method. | |
| JPS5925647B2 (en) | Method for manufacturing polytetrafluoroethylene pipes with extremely low air permeability | |
| RU2309313C1 (en) | Method for manufacturing of flat sealing layer from expanded graphite and flat sealing layer | |
| KR20110040821A (en) | Ramped stiffener and apparatus and method for forming the same | |
| IE48162B1 (en) | Method of manufacturing helically-rolled laminated pipes or tubes and pipes or tubes manufactured in accordance with the method | |
| CN102387875A (en) | Method for producing sealing elements | |
| US6032960A (en) | Multi-layered sealing element | |
| CN102388242A (en) | Method for producing metal sealing elements | |
| JP2018529055A (en) | Spiral PTFE gasket and method for manufacturing the same | |
| WO2014135906A1 (en) | Flexible metal pipe, method and apparatus for producing the same, and hose comprising the flexible metal pipe | |
| US20100194058A1 (en) | Hybrid seals | |
| JP2011513653A (en) | Multilayer corrugated tubular structure | |
| CA2799482C (en) | Bendable strain relief fluid filter liner, method and apparatus | |
| US6089576A (en) | Low creep polytetrafluoroethylene gasketing element | |
| US20160151732A1 (en) | Filter Core and Manufacturing Method Thereof | |
| JP4964207B2 (en) | Endless strip metal ring rolling equipment | |
| RU2177092C1 (en) | Method of producing sealing made from extended graphite | |
| RU2125674C1 (en) | Method of manufacture of flat sealing gasket from expanded graphite | |
| JP4423265B2 (en) | Spiral wound gasket | |
| AU597019B2 (en) | A structure formed from a straight strip bent or corrugated and the method of manufacturing same | |
| RU2165045C1 (en) | Method of manufacture of belt-type seal from expanded graphite and device for its embodiment | |
| JP3575547B2 (en) | Spherical band-shaped seal body and manufacturing method thereof | |
| JP4767155B2 (en) | Pipe-making device for tubular body for lining in pipe rod and method for making the same |