SE430359B - Radiell tetning for tetning mellan tva i forhallande till varandra rorliga partier - Google Patents

Description

15 20 ZS speciellt följbarheten av det utskjutande kantpartiet relativt den däremot passande anordningen som skall tätas. Även med sådana förbättrade former av tätningsenheter kan emellertid de fördelaktiga egenskaperna hos fluorkolharts varav tätningselementet framställts ej utnyttjasffullständigt på grund av användningen av beläggningen e framställd av ett elastmaterial som i allmänhet är underlägset fluorkolharts med avseende pá resistens mot kemikalier, korrosion och svampangrepp. Det extra arbete som behövs för värmebindning av elastmaterial e på tät- ningselementet inbegriper dessutom uppenbarligen ökade framställ- ningskostnader och den exponerade tätningsfjädern som är av me- tallisk art kommer troligen att få minskad hållbarhet under in- verkan av eventuell vätska som häftar vid denna. På grund av dessa olägenheter har det varit praktiskt taget omöjligt att ens med denna form av tätningsenheter uppnå helt tillfredsställande resultat. i Föreliggande uppfinning avser följaktligen en ny förbättrad radiell tätning av den typ som innefattar ett tätningselement framställt av fluorkolharts som är utformad sålunda att harts- materialets fördelaktiga egenskaper kan utnyttjas i största möj- liga utsträckning under det att samtidigt materialets begränsade elasticitet kompenseras så att tätningselementets följbarhet rela- tivt den däremot passande ytan av en axel eller ett likartat organ som skall tätas förbättras och vilken tätning uppvisar utomordent- ligt hög tätnmgseffektivitet. 10 15 20 25 30 35 Uppfinningen avser sålunda en radiell tätning för tätning mellan tvà i förhållande till varandra rörliga partier och innefattande ett tätningselement framställt av ett fluorkolharts och uppvisande ett sig radiellt utsträckande ringformigt fläns- parti och ett utskjutande kantparti, som utsträcker sig från flänspartiet i en vinkel däremot, kännetecknad därav, att tät- ningselementet är uppdelat i ett par av första och andra partier genom en radiell spalt, som utsträcker sig från den fria perifera kanten av flänspartiet till i närheten av den yttersta perifera kanten av det utskjutande kantpartiet, parallellt med tätnings- elementets motstående ytor. Ett av de första och andra partier- na är utvidgat så att en ringformíg ficka av väsentligen halv- cirkulärt tvärsnitt bildas i ett läge nära den perifera kanten av kantpartiet och ett ringformigt elastiskt organ är anordnat i den ringformiga fickan. Det första och andra partiets fläns- ändar är fullständigt inneslutna och fixerat fästa genom hyls- anordningar till ett av de två i föhållande till varandra rörliga partierna så att det elastiska organet, anordnat i fickan, är tätat mot fluidum, som strömmar genom de två i förhållande till varandra rörliga partierna.

Föreliggande radíella tätning kan framställas med ett för- farande som är höggradigt effektivt och som ej inbegriper några variationer med avseende på form och storlek eller kvalitet av slutprodukten.

Föreliggande tätning kan vara avsedd för användning såsom innertätning för tätning av en axel eller ett likartat organ runt den yttre periferin därav eller såsom en yttertätding för tätning av den däremot passande ytan runt den inre periferin därav.

Vidare kan den radiella tätningen av ovan beskriven karak- tär framställas integralt av fluorkolharts och är ej endast an- vändbar såsom oljepackning i ett tillstànd när den är försedd med lämpliga metallhylsor utan är också användbar i sig själv' såsom en tätningsanordning'för olika ändamål.

Tätningen av ovan beskriven karaktär kan användas i ett stort anta1«Mika mekaniska sammansatta anordningar, såsom en oljepackning eller såsom ett packníngsorgan mellan med var- andra förenade organ. ..- - --'.~- rï---»ena-Elfsman..Mutant-L: =;.~....I .:._._' 1:51 10 15 20 25 30 35 I. .J.';..

I det följande beskrivas föreliggande uppfinning närmare med hänvisning till de bifogade ritningarna som åskådliggör ett antal föredragna utföringsformer av uppfinningen. _E_i;g_.___l_ visar en sidovy i tvärsnitt av en innertätnmg enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning; fig. 2 visar en vy likartad den som visas i fig. l av en oljetätning enligt en ut- föringsform av uppfinningen som innefattar ett tätningselement försett med metallhylwr; §_í_g_-__§ visar en vy likartad de som visas i fig. l och 2 som åskådliggör ett exempel på. användningen av innertätningen som visas i fig. l; _f_ig¿_1¿ visar en vy liknande den i fig. l-3 som åskådliggör en yttertätning enligt en utföringsform av uppfinningen; fig. 5-9 visar sidovyer i höjdled och axiellt *cfivärsnitt som belyser förfarandet för framställning av en radiell tätning enligt uppfinningen; fig. lO visar ett axiellt tvärsnitt av en konventionell typ a.v radiell tätningsenhet; och fig. ll belyser ytterligare en konventionell typ a.v radiell tätningsenhet.

Med hänvisning till ritningarna. och i första hand till fig. l, som belyser en typisk form av fluorkolhartstätning enligt uppfinningen som är användbar såsom innertätning, är kroppen l av tätningen, som visas, framställd av ett pulver a.v fluorkolharts genom bränning a.v materialet och efterföljande skärning och form- ning av det brända materialet till önskvärd form, såsom beskrivas närmare i det följande. Såsom visas består tätningselementet eller kroppen 1 av ett sig radiellt utsträckande ringformigt fläns- parti 2 och ett utskjutande kantparti 1% med formen av :en-stympad kon som utsträcker sig från den inre periferin av flänspartiet 2 i en vinkel därtill genom det intermediära partiet av en bockad sektion 3 som definieras mellan flänspartiet 2 och kantpartiet 1%.

Det såsom en stympad kon formade kantpartiet 4 är i sin överdel formad med en kantegg 5 som utsträcker sig längs omkretsen runt den inre periferin därav. I _ Tätningskroppen l är skuren radiellt runt hela periferán därav så. att en spalt 7 bildas däri som utsträcker sig radiellt från den yttre perifera kanten av flänspartiet 2 till i närheten av den inre perifera-eggen av- kantpartiet 4 parallellt med de motstående ytorna av tätningskroppen 1 så. att den större delen av den senare uppdelas i två överlappande partier eller flikar som är mer eller mindre olika varandra med avseende på tjocklek.

Hänvisningsbeteckrien 6 indikerar det inre perifera eggpartiet av ,:. g.-..;'- fzj; 'I-nr-:fl __,_-- -. 2- .,;.awÄ%wwLnnmanámmfiLi 10 15 20 25 30 35 5 kantpartiet 4 som förblivit helt; och hänvisningsbeteckningarna 8 respektive 9 indikerar en yttre tätningsflik med mindre tjock- lek och en inre tätningsflik med större tjocklek.

Såsom visas är en ringformig skruvfjäder eller s.k. tät- ningsfjäder 10 anordnad i spalten 7 i den innersta kanten därav som är anordnad intill det odelade eggpartiet 6 av tätningskanten 4. Den yttre, tunnare tätningssektionen eller fliken 8 utvidgas radiellt utåt i ett läge nära kanten därav som är integralt för- enad med den inre fliken 9 sa att tillsammans därmed en ringfor- mig ficka bildas vari tätningsfjädern 10 är innesluten.

Fig. 2 belyser en oljetätningsenhet vari tätningen som visas i fig. l är innesluten såsom enhetens enda tätningselement. Såsom visas är tätningselementets l flänsparti 2 inspänt mellan en yttre och en inre metallisk hylsa 12 och 13 som bägge uppvisar L- format tvärsnitt. Den yttre hylsan l2 uppvisar en yttre periferi- yta 14 som är utformad så att den passar i ett hål bildat i kåpan (ej visad) till en mekanisk sammansatt anordning som skall tätas och tjänar såsom en yttre hylsa för tätningsenheten. Såsom visas med punkt-streckade linjer är en axel Sh anordnad i tätnings- enheten axiellt därmed och kanteggen 5 av tätningselementet l hålles i tätningskontakt med periferiytan av axeln Sh under in- verkan av fjädringen av tätningsfjädern lO, som tvingar kanteggen 5 radiellt inåt mot axelytan varigenom ett lämpligt tätningstryok åstadkommas däremellan. På detta sätt förbättras avsevärt tätnings- egenskaperna inbegripande följbarheten av tätningskantpartiet 4 relativt periferiytan av axeln Sh.

Fig. 3 belyser ett annat användningsområde av tätningen som visas i fig. l, varvid tätningselementet l användes i sig såsom en innertätning för en axel Sh. Speciellt är i detta fall tät- H ningselementet l i sig fäst till ett stationärt kàporgan 15 i den mekaniska sammansatta anordningen, varvid flänspartiet 2 är in- spänt mot den intilliggande ändytan av kåporganet 15 medelst en inspänningsplatta 16. , _ Därvid bör man lägga märke till att det utvidgade partiet ll som väsentligen uppvisar semioirkulärt tvärsnitt, av tät- ningskanten 4 dessutom förstärker själva den utskjutande kanten och följaktligen också möjliggör att spänningar som verkar däri koncentreras i tätningskantens 4 ändpunkt varigenom det radiella tätningstrycket av kanteggen 5 som verkar på periferin av den 10 15 20 ås 30 35 1: :...;.-_rn ;.;z.:..n-.:..-.ea'-i'_-a-z.-..-;zi_e_-l..ni :av -...l_ -' därmed förenade axeln Sh ökas.

I fig. 4 belyses en radiell tätning, somframställts av ett fluorkolharts i enlighet med uppfinningen och som är användbar såsom en yttertätning. Erlligt denna utföringsform är kroppen l' av 'Gäfininsen framställd av ett sig radlellt utstraekande ring- formigt Iflänsparti 2 och ett såsom en stympad kon utformat karm.. parti 4 som utsträcker sig från den yttre perifer-m av fläns.. partiet 2' i en vinkel däremot och tillsammans med den senare definierar ett beekat parti 3' däremellan. .en xantegg 5' är an- ordnad på. kantpartiet 14-' runt den yttre periferin därav.

Lïksfm UÜfOPi-nssformen som visas i fig. 1 uppvisar tätnings- KNPPBH 1 en Paßiiell spalt 7 ' utskuren däri. spalten 7 ' uteträeker sig i detta fall radiellt utåt från den inre perifera. kanten av flänspartiet 2' till i närheten av den yttre perifera kanten av kantpartiet 4' parallellt med de motstàende ytorna av tätningskrop- pen l' så. a.tt större delen av den senare uppdelas i två. över-lappen- de flikar 8' och 9', som är förenade vid den yttre periferin med varandra. Såsom klart framgår är den inre fliken 8' av tätnings- elementet l' mindre med avseende pâ. tjockleken än vad den yttre fliken 9' e Detdär uppenbart att yttertätningen i fig. 4 principiellt fungerar på samma sätt som innertätningen som visas i fig. 1 förutom att i motsats till den senare den förra tjänar för tät- ning av det däremot passande organet runt den inre periferin därav.

' Av det föregående är det uppenbart att med nenlraadelaenrauer- kolhartstätningen som framställts' i enlighet med nppfifrmingen ' kompenseras den begränsade förmågan av själva tätningsmaterialet att följa den däremot passande ytan av en axel eller nagot annat organ, som skall tätas, effektivt genom tätningskonstruktionen inne- fattande ett ringformigtl elastiskt' organ, såsom enatätningsfjäder, inbäddad 1 tatnlngekantpartiet, som placeras 1 tatande kontakt med den däremot passande ytan aven axel eller något annat organ som skall tätas. Under inverkan av det radiella. trycket av det ringformiga elastiska organet kan tätningskantpartiet följa den däremot passande ytan tätt trots själva tätningsmaterialets be- gränsade elasticitetfFöljbarheten av tätningskanten relativt den däremot passande ytan ökas ytterligare genom tätningsutform- ningen innefattande två överlappande flikar som är förenade med varandra runt tätningselementets kanteggparti. -nnmew- ~. .~_ r, . ta:mamazaannlt-fm ~- 10 15 20 25 30 35 ,_;.__.,..A2.2.-',-.-=f.*:7> . ; '.-..'.=3».'..1 I det följande besla-ives förfarandet för framställning av den radiella tätningen enligt föreliggande uppfinning med hänvis- ning till fig. 5-9, som belyser olika steg i förfarandet enligt uppfinningen såsom detta tillämpas vid framställning av inner- tätningar, exempelvis den som visas i fig. 1.

Med hänvisning först till fig. 5 framställes först en ring- formig skiva 17 genom bränning a.v en massa av fluorkolhartspulver och skärning av det brända materialet till önskad form. Den ring- formiga skivan 17 uppslitsas såsom indikeras vid 7 i fig. 6 radi- ellt inåt från den yttre perifera kanten därav till i närheten av den inre perifera kanten därav parallellt med de motstående ytorna av skivan så att den större delen av skivan uppdelas- i två sektioner eller flikar 8 och 9 som är förenade. med varandra runt den inre periferin därav och som är något olika varandra med av- seende på tjocklek, varvid den övre fliken 8 är tunnare än den lägre fliken 9. _ Därefter införes en ringformig skrxxvfjäder 10 radiellt i spalten 7 genom öppningen i kanten därav såsom visas i fig. 7.

Den ringformiga skivan 17 placeras därefter i en delad stationär metallform 18, 19, såsom visas i fig. 8. Den yttre hälften av den ringformiga skivan 17 fastspännes mellan formpartierna 18 och 19 så att den återstående inre hälften av skivan hålles fritt i form- rummet som definieras centralt i den stationära. formen. Därefter flyttas en rörlig metallform 20 anordnad vertikalt mittemot den stationära formen 18, 19 mot den senare så att de avsmalnande formytorna 21 respektive 22 anordnade på de-. stationära* och rörliga formarna 18, 19 och 20 placeras i ingrepp med varandra under det att den sammansatta formen upphettas till en lämplig temperatur i ett område av ungefär 80-13000. På detta sätt drages den inre hälften av den ringformiga skivan 17 uppåt och hålles mellan formytorna 21 och 22- under inverkan av värme och tryck 'så att- ett bockat parti 3 och ett kantparti 47 med formen av en stympad kon bildas såsom visas i fig. 9. Samtidigt utvidgas dengdel av den övre, tunnare fliken 8 som ligger intill skruvfjädem 10 till ett ringformigt spår 23 som formas i formytan 21 av det stationära formpartiet 18 varigenom skruvfjädem 10 einbäddas i den ringformiga. skivan 17 mellan den övre och den undre fliken 8 respektive 9 därav utan att deformeras. Speciellt bör man lägga märke till att under loppet av formningsoperationen, var- 10 15 vid den ringformiga skivan 17, anordnad i den stationära formen, såsom visas i fig. 8, varmformas till slutlig form, såsom visas i fig. 9, är skruvfjädem 10 fritt rörlig i spalten 7 mellan skivflikarzia 8 och 9 så att den kan följa en väg såsom indikeras i fig. 8 vid L, varigenom dess radie liålules oförändrad. På grund av detta föres skruvfjädem 10 automatiskt i läge i spalten 7 så att den inbäddas däri i ett i förväg bestäänt läge intill den slutna änden av spalten 7.

Fastän spalten 7 enligt ovan beskrivna förfarande utskäres i den ringformiga skivan 17 av fluorkolharts efter det att skivan har bearbetats såsom angivits ovan med hänvisning till fig. 5 och 6 kan alternativt den ringformiga skivan 17 framställas av ett rörligt uppslitsat förrådsmaterial, exempelvis genom att ett bränt, långsträckt ihåligt cylindriskt förrådsmaterial. av fluor- kolharts uppslitsas radiellt med regelbundna intervaller genom en lämplig kniv eller dylik anordning och att därefter förrådsmateri- alet avskäres till ringformiga skivor (17) som var och ensinne- l fattar en radiell spalt (7) däri. 20 25 30 35 Mot slutet av forrmingsoperationen flyttas den rörliga me- tallformen 20 från den stationära metallformen l8, 19 och de två formpartierna 18 och 19 avrden senare separeras från varandra ' för uttagande av det formade föremålet, som utgöres av en inner- tätning av i fig. l visad form.

Det är uppenbart att yttertätningen som visas ifig. ll- ock- så. kan framställas med förfarandet enligt uppfinningen-på väsent- ligen samma sätt som :Lnnertätningen som visasiffig. l. p Tätningsmaterialet som användes enligt uppfizmingenkänvut- göras av fluorkolharts i ren .form eller en blandning därav med' ett iäinpiigt fyiimeaeiemacerlei. rör- saaene fail aas-taéningen är avsedd för användning i en kemisk maskin o_c_h »bör uppvisa väsentlig resistens mot .kemikalier eller när den avsedd för' anvandngzzg' i livsmedelsmaskiner och- måste vara fullständigt resistent mot ' I korrosion och svampangrepp .föredrages användning av fluårkolharts i ren form. När däremot avsevärd resistens mot nötning och tzjyok fordras bör ett fyllmedelsmaterial, såsom glasfibrer eller grafit, sättas till fluorkolhartset. ' Av föregående beskrivning är det uppenbart att enligt upp- finningen erhålles en radiell tätning som väsentligen är fram- ställd av fluorkolharts och som är utmärkt eJ endast med avseende _., ._.__ .,. s ., . ,_._¿. -_- _.. -,. .y¿--¿;.-.- -_ 1;= wgr-gw. 'I ".:- ,"' 1-5 -.- »:'-.=.\.l'1u'-É1.L~É".'nu' LL; 'fïniïl-'ízizcilinlïfiakzlz-flvfisíninzi»å . .Hmm- 7 " "f .. ^ ~ " ' '- u . ...Jc ..'-:.'- -. rap. .. 'L'-|'-1-= J-h-rfflfv 1-53'- *Q-:iizïsxäíïïl på fysikaliska egenskaper, sásom nötnings- och värmeresistens, som vanligen fordras för en tätningsanordning, men som också upp- visar resistens mot kemikalier, korrosion och svampangrepp på. grund av de egenskaper tätningsmaterialet uppvisar. Dessutom kom- 5 penseras effektivt den begränsade elasticiteten av själva tätninga- materialet, som vanligen ger upphov till icke godtagbar tätnings- verkan, genom anordnandet av ett ringformigt elastiskt organ i tätningselementet i den stängda. änden av en radiell spalt anordnad däri, varvid det ringformiga elastorganet har till uppgift att 10 avsevärt öka tätningselementets förmåga att följa den däremot passande ytan av en roterande axel eller något annat organ som skall tätas och följaktligen den totala effektiviteten av tätningen framställd av fluorkolharts ökas.

Eftersom tätningselementet enligt föreliggande uppfinning är 15 radiellt uppslitsat från den perifera kanten av dess flänsparti till i närheten av den perifera kanten av det utstående kantpartiet av tätningselementet för uppdelning a.v den övervägande, delen av det senare i två. överlappande sektioner ökas dessutom möjligheten avsevärt för tätningskantpartiet i jämförelse 'med den av en icke 20 uppslitsad tätning av likartad utformning och detta ökar ytterli- gare följbarheten a.v tätningskanten relativt den däremot passande ytan.

Fastän tätningen enligt uppfinningen är ytterst enkel till konstruktionen och väsentligen består av ett uppslitsat tätnings- 25 element och ett ringformigt elastiskt organ, såsom en ringformig slauvfjäder inbäddad däri, är den dessutom myqket billig._ D_et. elastiska organet inbäddat i fluorkolhartset skyddas från direkt kontakt med det fluidum som tätas och skyddas mot korrosions- angrepp och andra förstörande effekter varigenom tätningen kan 30 bibehålla godtagbara tätningsegenskaper under långa användnings- perioder. Enligt förfarandet för framställning av tätningen- enligt ' uppfinningen införas automatiskt det ringformigaelastorganet, såsom en ringformig skruvfjäder, i tätningselementet exakt i-ett förutbestämt läge när den inre, slutna änden gavespalten som' 35 bildas däri på samma gång som det uppslitsade tätningselementet formas till slutlig form och följaktligen finns det inget behov ."=' gflrï' f'.pi_-zïg'~ísqf;fil'.aí.i:,.. fi. ïfi-ïçfi- 10 av exakt lägesinrättning för det ringformiga. elastorganet 1 spalten före formingsoperationen och detta medför ytterst hög framställningseffektivitet utan att de framställda produkterna uppvisar några variationer med avseende påform och storlek. 5 I det föregående har några. föredragna. utföringsformer av uppfinningen beskrivits. Det är dock uppenbart för fackmannen att olika ändringar och modifikationer är måijliga. inom upp- finningens ram. -------------------- .. .»'- *im ha.a.i-:aníxšiàušaxiïiišhååa «- - må 4.." »f »ra-å ä!

Claims (4)

11 Patentkrav

1. Radiell tätning för tätning mellan två i förhållande till varandra rörliga partier och innefattande ett tätníngs- element (1) framställt av ett fluorkolharts och uppvisande ett sig radiellt utsträckande ringformigt flänsparti (2) och ett utskjutande kantparti (4) som utsträcker sig från flänspartiet (2) i en vinkel däremot, k ä n n e t e c k n a d därav, att tätningselementet (1) är uppdelat i ett par av första och andra partier (8,9) genom en radiell spalt (7), som utsträcker sig från den fria perifera kanten av flänspartiet (2) till i närheten av den yttersta perifera kanten (6) av det utskjutande kantpartiet (4) parallellt med tätningselementets (1) mot- stående ytor; att ett av de första och andra partierna (8,9) är utvidgat så att en ringformig ficka (11) av väsentligen halvcir- kulärt tvärsnitt bildas i ett läge nära den perifera kanten (6) av kantpartiet (4); att ett ringformigt elastiskt organ (10) är anordnat i den ringformiga fickan (11); och att det första och andra partiets (8,9) flänsändar är fullständigt inneslutna och fixerat fästa genom hylsanordningar till ett av de två i för- hållande till varandra rörliga partierna sâ att det elastiska organet (10) anordnat i fickan (11) är tätat mot fluidum,tsom 7 strömmar genom de två i förhållande till varandra rörliga partierna.

2. Tätning enligt krav 1, därav, att det ringformíga elastiska organet (10) utgöres av k ä n n e t e c k n a d en ringformig skruvfjäder. _

3. 5. Tätning enligt krav 1, k ä n n_e tue c k n a*d_ därav, att flänspartiet (2) av tätningselementet (1) utsträcker sig runt den yttre periferin därav och att det utstående kant? partiet (4) av tätningselementet utsträcker sig runt den inre periferin därav. 9 pk

4. Tätníng enligt krav 1, k ä n nfe t e cyk n a_d därav, att flänspartiet av tätningselementet utsträcker sig¿ runt den inre periferin därav och att det utstående kantpartiet av tätningselementet utsträcker sig runt den yttre periferin därav.