RU2384779C1

RU2384779C1 - Gasket out of elastic material

Info

Publication number: RU2384779C1
Application number: RU2008142858/06A
Authority: RU
Inventors: Сергей Георгиевич Удовиченко (RU); Сергей Георгиевич Удовиченко; Андрей Сергеевич Удовиченко (RU); Андрей Сергеевич Удовиченко; Олег Михайлович Куканов (RU); Олег Михайлович Куканов; Лариса Константиновна Пилярская (UA); Лариса Константиновна Пилярская
Original assignee: Сергей Георгиевич Удовиченко; Олег Михайлович Куканов
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2010-03-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention is designed for packing fixed connections of pneumatic and hydraulic systems. The gasket out of elastic material consists of vertical and horizontal packing sections, and of an inset element made out of polyamide and arranged in elastic material in the horizontal packing section equipped with opposite placed packing shoulders in form of triangle profile, the height of which "b₁" is equal to thickness of a flat part of the horizontal packing section "b", while distance between centres of the packing shoulders "a" is equal to distance "a₁" between centres of round section components of the inset element; the cross section of the inset element has a shape of a "dumb-bell".

EFFECT: invention increases pressure tightness of packing of end connection of module of electric-benzene pump with plastic benzene container.

2 cl, 3 dwg

Description

Прокладка из упругого материала предназначена для уплотнения неподвижных соединений пневмо- и гидросистем и может быть использовано в автомобилестроении и смежных областях, например в топливопроводе автомобиля, для уплотнения модуля электробензонасоса, установленного внутри пластикового бензобака.The gasket made of elastic material is designed to seal fixed joints of pneumatic and hydraulic systems and can be used in the automotive industry and related fields, for example, in the automobile fuel line, to seal the gasoline pump module installed inside a plastic gas tank.

Известны конструкции уплотнений из упругого материала, например: Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х томах. Т. 3-5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, т.3, 1980, 557 с., а также конструкции по патентам SU 454384 А, 1974; DE 3039534 А1, 1982; SU 1000644 А, 1983; DE 3237081 А1, 1984; SU 1161756 А, 1985; SU 1190119 А, 1985; FR 2129714 А, 1992; RU 2145019 С1, 2000; RU 2230203 С1, 2006.Known designs of seals made of elastic material, for example: Anuryev V.I. Handbook of a mechanical engineer: in 3 volumes. T. 3-5th ed., Revised. and add. - M .: Mechanical engineering, t.3, 1980, 557 pp., As well as designs according to patents SU 454384 A, 1974; DE 3039534 A1, 1982; SU 1000644 A, 1983; DE 3237081 A1, 1984; SU 1161756 A, 1985; SU 1190119 A, 1985; FR 2,129,714 A, 1992; RU 2145019 C1, 2000; RU 2230203 C1, 2006.

Самым близким к заявляемому изобретению по технической сущности является «Прокладка из упругого материала» по патенту № 2324852 от 14.07.05 г., опубл. 2006.07.20, содержащая расположенный в упругом материале закладной элемент, выполненный из полиамида, при этом поверхности наружного и внутреннего диаметров, а также поверхности диаметров отверстий под стяжные шпильки закладного элемента выполнены гиперболической формы с выступами, представляющими собой формообразующие тороиды.The closest to the claimed invention in technical essence is "Laying from an elastic material" according to patent No. 2324852 from 07/14/05, publ. 2006.07.20, containing the embedded element located in the elastic material made of polyamide, while the surfaces of the outer and inner diameters, as well as the surface of the diameters of the holes for the tie rods of the embedded element, are made in a hyperbolic shape with protrusions representing forming toroids.

В известных конструкциях уплотнительных прокладок наиболее сложными для уплотнения являются соединения, в которых используются стяжные шпильки. В современных конструкциях стяжные шпильки располагаются за пределами наружного диаметра уплотнительных прокладок, как, например, в конструкции по патенту RU 2280203 С1. При сжатии прокладки с помощью стяжных шпилек и прижимного фланца уплотнительная прокладка деформируется неравномерно в участках прокладки между шпильками. Это происходит за счет возникновения значительного удельного давления при сдавливании упругого материала прокладки, что приводит к выдавливанию и неравномерной деформации прокладки, сокращает срок ее эксплуатации и ухудшает герметичность соединения. В современных конструкциях пластиковых бензобаков для сжатия применяется механизм «байонентного типа», позволяющий автоматизировать процесс сборки модуля электробензонасоса с бензобаком. Прокладка модуля электробензонасоса пластикового бака обычно выполнена из вертикального уплотняющего участка в виде цилиндра с тремя конусообразными уплотнительными поверхностями и горизонтального уплотнительного участка с оппозитно расположенными уплотнительными поясками. Вертикальный уплотнительный участок предохраняет попадание бензина и избыточного давления паров к горизонтальному уплотнительному участку, чем смягчает режим его эксплуатации и обеспечивает выполнении норм Евро-3 и Евро-4, при обязательном условии использования в качестве упругого материала дорогостоящей резины на основе фторкаучука, которая обеспечивает основной параметр по проницаемости, близкой к нулю. При использовании механизма «байонентного типа» и обеспечении определенного момента его затяжки прокладка должна иметь регламентируемое низкое усилие сжатия для предотвращения неравномерной деформации прокладки и прижимного фланца, что достигается снижением твердости упругого материала на основе фторкаучука, а любое снижение твердости от стандартного значения (70 ед. Шор А) для фторкаучуковых резин приводит к значительному удорожанию прокладки из-за усложнения рецептуры резины.In known designs of gaskets, the most difficult to seal are joints that use tie rods. In modern designs, the tie rods are located outside the outer diameter of the gaskets, as, for example, in the design of patent RU 2280203 C1. When the gasket is compressed using the tie rods and the pressure flange, the gasket is deformed unevenly in the gasket sections between the studs. This occurs due to the occurrence of significant specific pressure when squeezing the elastic material of the gasket, which leads to extrusion and uneven deformation of the gasket, shortens its life and worsens the tightness of the connection. In modern designs of plastic gas tanks, the “bayonet type” mechanism is used for compression, which allows automating the assembly process of the electric gas pump module with the gas tank. The gasket of the plastic tank electric pump module is usually made of a vertical sealing section in the form of a cylinder with three conical sealing surfaces and a horizontal sealing section with opposite sealing belts. The vertical sealing section prevents gasoline and excessive vapor pressure from entering the horizontal sealing section, which softens its operation and ensures compliance with Euro-3 and Euro-4 standards, provided that expensive fluorine-based rubber is used as the elastic material, which provides the main parameter permeability close to zero. When using the “bayonet type” mechanism and ensuring a certain tightening torque, the gasket must have a regulated low compression force to prevent uneven deformation of the gasket and the pressure flange, which is achieved by lowering the hardness of the elastic material based on fluorine rubber, and any decrease in hardness from the standard value (70 units Shore A) for fluororubber rubbers leads to a significant increase in the cost of laying due to the complexity of the rubber formulation.

Предлагаемое техническое решение направлено на обеспечение герметичности уплотнения торцевого соединения модуля электробензонасоса с пластиковым бензобаком при применении механизма затяжки «байонентного типа» и прокладки из упругого материала, отвечающей требованиям основного параметра по нулевой проницаемости и по токсичности, что обеспечивает выполнение норм токсичности Евро-3 и Евро-4, а также на снижение себестоимости изделия.The proposed technical solution is aimed at ensuring the tightness of the sealing of the end connection of the gasoline pump module with a plastic gas tank when applying the “bayonet type” tightening mechanism and gaskets made of elastic material that meets the requirements of the main parameter for zero permeability and toxicity, which ensures compliance with the Euro-3 and Euro toxicity standards -4, as well as to reduce the cost of the product.

Поставленная задача решается за счет того, что прокладка из упругого материала содержит вертикальный и горизонтальный уплотнительный участок, закладной элемент, выполненный из полиамида и расположенный в упругом материале в горизонтальном уплотнительном участке, снабженном оппозитно расположенными уплотнительными поясками, выполненными в виде треугольного профиля, высота которого равна толщине плоской части горизонтального уплотнительного участка, а межцентровое расстояние уплотнительных поясков равно межцентровому расстоянию между элементами круглого сечения закладного элемента, имеющего в сечении вид в форме «гантели». Для данной конструкции прокладки в качестве упругого материала может применяться материал более низкой группы, например резина на основе нитрильного каучука с поливинилхлоридом (NBR|PVC), а закладной элемент, выполняющий роль барьера, выполнен из материала, свойства которого приближаются к свойствам пластических масс, например стеклонаполненный полиамид, жесткость которого намного превышает жесткость резины, а проницаемость для бензина и его паров близка к нулю, что обеспечивает выполнение норм токсичности по требованием Евро-3 и Евро-4. Конструкция закладного элемента, а также размещение его таким образом, что межцентровое расстояние между уплотнительными поясками равно межцентровому расстоянию между элементами круглого сечения закладного элемента, позволяет при сжатии прокладки после деформации упругого материала обеспечить одновременный контакт полиамида с плоскостями сжатия, что обеспечивает герметичность уплотнения. Уплотнительные пояски, расположенные оппозитно с двух сторон плоской части горизонтального участка прокладки, позволяют значительно уменьшить толщину плоской части прокладки, при этом высота пояска может быть равна толщине плоской части прокладки, а сечение пояска в виде треугольного профиля позволяет получить регламентируемое низкое усилие сжатия, что обеспечивает определенное усилие момента затяжки механизма «байонетного типа» и предотвращает неравномерную прокладки и деформацию прижимного фланца.The problem is solved due to the fact that the gasket of the elastic material contains a vertical and horizontal sealing section, a mortgage element made of polyamide and located in the elastic material in a horizontal sealing section equipped with opposed sealing belts made in the form of a triangular profile, the height of which is equal to the thickness of the flat part of the horizontal sealing portion, and the center-to-center distance of the sealing bands is equal to the center-to-center distance ezhdu elements of circular cross section fitting member having a cross-sectional view of a form of a "dumbbell". For this design of the gasket, a material of a lower group can be used as an elastic material, for example rubber based on nitrile rubber with polyvinyl chloride (NBR | PVC), and the embedded element acting as a barrier is made of a material whose properties are close to the properties of plastics, for example glass-filled polyamide, the stiffness of which is much higher than the hardness of rubber, and the permeability for gasoline and its vapor is close to zero, which ensures compliance with the toxicity requirements of Euro-3 and Euro-4. The design of the embedded element, as well as its placement in such a way that the center-to-center distance between the sealing belts is equal to the center-to-center distance between the elements of the round cross-section of the embedded element, allows the gasket to compress simultaneously with the compression planes after the elastic material is deformed, which ensures tightness of the seal. Sealing belts, located opposite on both sides of the flat part of the horizontal gasket section, can significantly reduce the thickness of the flat part of the gasket, while the height of the belt can be equal to the thickness of the flat part of the gasket, and the cross-section of the belt in the form of a triangular profile allows you to get a regulated low compression force, which provides a certain tightening torque of the “bayonet type” mechanism and prevents uneven gaskets and deformation of the pressure flange.

Суть технического решения поясняется чертежами, где:The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where:

фиг.1 - общий вид прокладки из упругого материала;figure 1 is a General view of the strip of elastic material;

фиг.2 - сечение прокладки из упругого материала до сжатия;figure 2 - cross section of a strip of elastic material before compression;

фиг.3 - сечение прокладки из упругого материала после сжатия.figure 3 - cross section of a strip of elastic material after compression.

На фиг.1 изображена прокладка (1) из упругого материала. На фиг.2 изображено сечение прокладки (1) из упругого материала до сжатия, упругий материал (2), закладной элемент (3), вертикальный уплотнительный участок (4), конусообразные уплотнительные поверхности (5), горизонтальный уплотнительный участок (6), плоские уплотняющие поверхности (7), уплотняющие пояски (8). На фиг.3 изображено сечение прокладки (1) из упругого материала при сжатии, упругий материал (2), закладной элемент (3), вертикальный уплотнительный участок (4), конусообразные уплотнительные поверхности (5), горизонтальный уплотнительный участок (6), плоские уплотняющие поверхности (7), контактные зоны (9).Figure 1 shows the gasket (1) of an elastic material. Figure 2 shows a cross section of a strip (1) of elastic material before compression, elastic material (2), embedded element (3), vertical sealing section (4), conical sealing surfaces (5), horizontal sealing section (6), flat sealing surfaces (7), sealing bands (8). Figure 3 shows a section of a gasket (1) made of elastic material under compression, elastic material (2), embedded element (3), vertical sealing section (4), conical sealing surfaces (5), horizontal sealing section (6), flat sealing surfaces (7), contact zones (9).

Прокладка (1) из упругого материала (2) содержит вертикальный уплотнительный участок (4) и горизонтальный уплотнительный участок (6). Вертикальный уплотнительный участок (4) выполнен в виде цилиндра с тремя конусообразными уплотнительными поверхностями (5). Горизонтальный уплотнительный участок (6), содержащий оппозитно расположенные уплотняющие пояски (8), выполненные в виде треугольного профиля, высота которого «b₁» равна толщине «b» плоской части горизонтального уплотнительного участка (6), а межцентровое расстояние «a» уплотнительных поясков (8) равно межцентровому расстоянию «a₁» между элементами круглого сечения закладного элемента (3), имеющего в сечении вид в форме «гантели».A gasket (1) of elastic material (2) comprises a vertical sealing portion (4) and a horizontal sealing portion (6). The vertical sealing section (4) is made in the form of a cylinder with three conical sealing surfaces (5). The horizontal sealing section (6), containing the opposite located sealing belts (8), made in the form of a triangular profile, the height of which “b ₁ ” is equal to the thickness “b” of the flat part of the horizontal sealing section (6), and the center distance “a” of the sealing belts (8) is equal to the center-to-center distance “a ₁ ” between the elements of the round section of the embedded element (3), having a section in the form of a “dumbbell”.

При срабатывании механизма «байонентного типа» происходит осевое сжатие прокладки (1) из упругого материала (2) между уплотняющими поверхностями (7). При сжатии прокладки (1) происходит деформация уплотнительных поясков (8) до контакта с закладным элементом (3), в результате чего образуются контактные зоны (9), в которых происходит плотное прилегание уплотнительных поверхностей (7) к элементам круглого сечения закладного элемента (3), что обеспечивает герметичность уплотнения даже при динамическом изменении нагрузок, а так как через указанный полиамид проницаемость бензина и его паров близка к нулю, а вертикальный уплотнительный участок (4) при деформации конусообразных уплотнительных поверхностей (5) предохраняет попадание бензина и избыточного давления паров к горизонтальному уплотнительному участку, чем смягчает режим его эксплуатации, то данное конструкторское решение обеспечивает выполнение норм токсичности Евро-3 и Евро-4.When the mechanism "bayonet type" is activated, the gasket (1) is axially compressed from the elastic material (2) between the sealing surfaces (7). When the gasket (1) is compressed, the sealing bands (8) are deformed until they come into contact with the embedded element (3), as a result of which contact zones (9) are formed in which the sealing surfaces (7) are snug against the elements of the round section of the embedded element (3) ), which ensures tightness of the seal even with dynamic changes in loads, and since through the specified polyamide the permeability of gasoline and its vapor is close to zero, and the vertical sealing section (4) during deformation of conical sealing surfaces rhnostey (5) prevents the penetration of gasoline and excess vapor pressure to horizontal seal portion than its softening operation mode, the present design solution ensures that the Euro 3 Euro 4 and toxicity.

Claims

1. A gasket of elastic material containing vertical and horizontal sealing sections, a mortgage element made of polyamide and located in elastic material, characterized in that in the horizontal sealing section equipped with opposed sealing belts, a mortgage element is made so that the center distance sealing belts is equal to the center-to-center distance between the elements of the round section of the embedded element.

2. A gasket of elastic material according to claim 1, characterized in that the opposed sealing belts are made in the form of a triangular profile, the height of which is equal to the thickness of the flat part of the horizontal sealing section.