SE528639C2 - Tätningsring - Google Patents

Description

25 30 35 528 639 2 ringen visas i sitt vilotillstånd. Fig 4 är en schematisk tvärsektionsvy och visar muffänden med insatt tätnings- ring, varvid tätningsringen visas i komprimerat och de- formerat tillstånd för det i fig 3 visade fallet.

I fig 1-4 visas ytterst schematiskt ett parti av en muffände 1 pà ett första rörelement och en i muffänden 1 i pilens P riktning koncentriskt införd spetsände 2 på ett andra rörelement. Muffänden 1 har ett runtomgående, invändigt spår 3 för upptagning av en känd tätningsring 4 för avtätning av den ringformiga spalten 5 mellan muff- änden l och spetsänden 2.

De båda rörelementens och därmed muffändens l och spetsändens 2 tillverkningstoleranser gör att spaltens 5 spaltvidd kan variera. Spaltviddens variation kan vara avsevärd, då rörelementen exempelvis är framställda av gjutjärn, medan den är betydligt mindre då rörelementen är framställda av plast. Det bör noteras att spaltviddens variation av âskàdlighetsskäl visas avsevärt överdriven i fig 1-3.

I fig 1 visas den nominella spaltvidden T, vilken erhålles då muffändens 1 innerradie är lika med den nominella innerradien R och spetsändens 2 ytterradie är lika med den nominella ytterradien r. Spàrets 3 radie vid spårbottnen är härvid R'.

I fig 2 visas den största spaltvidd Tmax som kan föreligga vid rådande tillverkningstoleranser, varvid muffändens 1 innerradie har sitt största värde Rmax och spetsändens 2 ytterradie har sitt minsta värde rmin. Spà- rets 3 radie vid spàrbottnen har härvid sitt största värde R'max.

I fig 3 visas den minsta spaltvidd Tmin som kan föreligga vid rådande tillverkningstoleranser, varvid muffändens l innerradie har sitt minsta värde Rmin och spetsändens 2 ytterradie har sitt största värde rmax.

Spàrets 3 radie vid spârbottnen har härvid sitt minsta värde R'min. 10 15 20 25 30 35 528 639 3 Den kända tätningsringen 4 har ett ringformigt tät- ningselement 6 av gummimaterial med en första tätningsdel 7 för tätning mot muffändens 1 inneryta i spåret 3 och en andra tätningsdel 8 för tätning mot spetsändens 2 ytter- yta. Såsom framgår av fig 1-3, har den första tätnings- delen 7 en utvändig form som är anpassad till spårets 3 form, medan den andra tätningsdelen 8 har formen av en tätningsläpp, som är något snedställd i den riktning P i vilken spetsänden 2 införes i muffänden 1.

Den kända tätningsringen 4 har också ett med tät- ningselementet 6 förbundet, ringformigt hàllelement 9, vilket är beläget vid den sida om tätningselementet 6 från vilken spetsänden 2 införes i muffänden 1 och vilket är anordnat att anligga mot spårets 3 ena spårvägg. Håll- elementet 9 är framställt av ett plastmaterial, som är styvare än det gummimaterial av vilket tätningselementet 6 är framställt, och är så elastiskt deformerbart, att det medger insättning av tätningsringen 4 i spåret 3.

Hållelementet 9 kvarhåller tätningsringen 4 i spåret 3.

Såsom framgår av fig 1-3, i vilka tätningsringen 4 visas i sitt vilotillstánd, dvs i icke komprimerat till- stånd, är den första tätningsdelens 7 ytterradie obetyd- ligt större än R'max (se fig 2), och detta för att kunna täta mot spårets 3 botten då det i fig 2 visade fallet med maximal spaltvidd Tmax föreligger. I detta fall är den första tätningsdelen 7 således något komprimerad, då tätningsringen 4 är insatt i spåret 3. I det i fig l visade fallet med nominell spaltvidd T är den första tätningsdelen 7 ytterligare komprimerad (eftersom R'< R'max), då tätningsringen 4 är insatt i spåret 3. I det i fig 3 visade fallet, i vilket spårets 3 radie vid spårbottnen har sitt minsta värde R'min, kan, om rör- elementen exempelvis är framställda av gjutjärn och till- verkningstoleranserna därmed är stora, R'min vara så mycket mindre än R'max, att tätningsdelen 7 inte kan ta upp radieskillnaden genom att komprimeras. I detta fall sker då en sådan deformation av tätningsringen 4, att 10 15 20 25 30 35 528 639 4 denna ”skrynklas ihop” och förlorar sin cirkulära form och därmed inte åstadkommer en ordentlig tätning mot muffändens l inneryta utmed hela sin omkrets. Dessutom kan en korrekt införing av spetsänden 2 i muffänden 1 omöjliggöras. Detta åskådliggöres i fig 4, där det framgår att tätningsringen 4 i vissa delar av sin omkrets inte tätar mot muffändens l inneryta utan lämnar fria passager 10 i muffänden 1.

Om, i syfte att förhindra denna ”ihopskrynkling”, den första tätningsdelens 7 ytterradie gjordes mindre än R'max, exempelvis gjordes endast obetydligt större än R', dvs spårets 3 nominella radie vid spårbottnen, Skulle ingen tätande anliggning mot spårbottnen erhållas i det i fig 2 visade fallet.

Sammanfattning av uppfinningen Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en tätningsring, som eliminerar den ovan be- skrivna nackdelen och ger en fullgod tätning mot en muff- ändes inneryta även då stora tillverkningstoleranser föreligger, såsom vid rörelement av gjutjärn, varvid tät- ningsringen kvarhålles på ett säkert sätt i muffändens spår, även då den utsattes för stor tryckpåverkan.

Detta ändamål uppnås enligt föreliggande uppfinning med en tätningsring, som är av det inledningsvis angivna slaget och kännetecknas därav, att den första tätnings- delen har ett halsparti, som uppbär ett radiellt yttre huvudparti, vars ytterradie är något större än R'max, varvid den första tätningsdelen vid nivån för halspartiet är böjbar i den axiella riktning i vilken spetsänden ska införas i muffänden, och att det ringformiga hållelemen- tets tvärsektion har en radiell utsträckning, som är större än 2 x Tmax.

Vid en föredragen utföringsform har huvudpartiets radiellt yttre yta i spetsändens införingsriktning ökande diameter över merparten av sin axiella utsträckning. 10 15 20 25 30 35 5 Hàllelementet är lämpligen beläget vid den sida om tätningselementet från vilken spetsänden ska införas i muffänden.

Tätningsringen har i ett föredraget utförande en hållelementet axiellt motstàende tredje tätningsdel för tätning mot muffändens inneryta, varvid denna tïedje tätningsdel och hållelementet är anordnade att anligga mot varsin av spàrets axiellt åtskilda spàrväggar.

Tätningselementet är lämpligen framställt av ett gummimaterial och hàllelementet är lämpligen framställt av ett plastmaterial.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen ska nu beskrivas närmare under hänvis- ning till bifogade ritningar.

Fig 1-3 är partiella längdsektionsvyer och visar schematiskt den ovan beskrivna, kända tätningsringen placerad i ett invändigt spår i en muffände, i vilken en spetsände är införd, varvid tätningsringen visas i sitt vilotillstànd.

Fig 4 är en schematisk tvärsektionsvy och visar muffänden med insatt tätningsring, varvid tätningsringen visas i komprimerat och deformerat tillstànd för det i fig 3 visade fallet.

Fig 5 visar en tätningsring enligt uppfinningen i tvärsektion.

Fig 6-8 är partiella längdsektionsvyer och visar schematiskt tätningsringen enligt fig 5 placerad i ett invändigt spår i en mnffände, i vilken en spetsände är införd, varvid tätningsringen visas i sitt vilotillstând.

Fig 9 är en partiell längdsektionsvy och visar tät- ningsringen enligt fig 5 i dess i spåret inspända till- stånd före spetsändens införing i muffänden.

Fig 10 är en mot fig 9 svarande längdsektionsvy men visar tätningsringen i dess i spåret inspända tillstànd efter spetsändens införing i muffänden. 10 15 20 25 30 35 528 639 6 Beskrivning av en föredragen utföringsform I fig 6-8 visas schematiskt ett parti av en muffände ll på ett första rörelement och en i muffänden 11 i pilens P riktning införd spetsände 12 på ett andra rör- element. Muffänden 11 har ett runtomgáende, invändigt spår 13 för upptagning av en tätningsring 14 enligt upp- finningen för avtätning av den ringformiga spalten 15 mellan muffänden 11 och spetsänden 12.

Spaltens 15 spaltvidd kan variera på grund av de båda rörelementens och därmed muffändens 11 och spets- ändens 12 tillverkningstoleranser. Spaltviddens variation kan, såsom nämnts, vara avsevärd, då rörelementen, såsom i detta fall, är framställda av gjutjärn, medan den är betydligt mindre då rörelementen är framställda av exem- pelvis plast. Det bör noteras att fig 6-8 liksom fig 1~3 av àskâdlighetsskäl visar spaltviddens variation avsevärt överdriven.

I fig 6 visas, liksom i fig 1, den nominella spalt- vidden T, vilken erhålles dà muffändens 11 innerradie är lika med den nominella innerradien R och spetsändens 12 ytterradie är lika med den nominella ytterradien r. Spå- rets 13 radie vid spårbottnen är härvid R'.

I fig 7 visas, liksom i fig 2, den största spaltvidd Tmax som kan föreligga vid rådande tillverkningstoleran- ser, varvid muffändens 11 innerradie har sitt största värde Rmax och spetsändens 12 ytterradie har sitt minsta värde rmin. Spàrets 13 radie vid spårbottnen har härvid sitt största värde R'max.

I fig 8 visas, liksom i fig 3, den minsta spaltvidd Tmin som kan föreligga vid rådande tillverkningstoleran- ser, varvid muffändens 11 innerradie har sitt minsta värde Rmin och spetsändens 12 ytterradie har sitt största värde rmax. Spårets 13 radie vid spårbottnen har härvid sitt minsta värde R'min.

Tätningsringen 14 har ett ringformigt tätnings- element 16 av gummimaterial och ett med tätningselementet förbundet, ringformigt hållelement 17, som är framställt 10 15 20 25 30 35 528 639 7 av ett plastmaterial, såsom propenplast, som är hårdare och styvare än det gummimaterial av vilket tätnings- elementet 16 är framställt. Hàllelementet 17 är beläget vid den sida om tätningselementet 16 från vilken spets- änden 12 i riktningen P införes i muffänden ll. Det ring- formiga hållelementet 17 är så elastiskt deformerbart, att det medger insättning av tätningsringen 14 i spåret 13. Då tätningsringen 14 ska sättas in i spåret 13, kläm- mes den först ihop något, varpå den, då den befinner sig mittför spåret, utvidgas elastiskt för att komma till anliggning mot spårets 13 botten. Hållelementet 17, som, då tätningsringen 14 är insatt i spåret 13, anligger mot spårets ena vägg (Se fig 9), har till uppgift att kvar- hålla tätningsringen 14 i spåret 13.

Tätningselementet 16 har en första tätningsdel 18 för tätning mot det runtomgående spàrets 13 botten och en andra tätningsdel 19 för tätning mot spetsändens 12 ytteryta (se fig 10), vilken andra tätningsdel 19 har formen av en tätningsläpp, som är något snedställd i den riktning P i vilken spetsänden 12 införes i muffänden 11.

Tätningselementet 16 har också en hållelementet 17 axiellt motstående, tredje tätningsdel 20 för tätning mot spàrets 13 andra vägg (se fig 10), vilken tredje tät- ningsdel 20 har formen av en väsentligen i spetsändens 12 införingsriktning P riktad tätningsläpp.

Den första tätningsdelen 18, vilken är riktad väsentligen radiellt utåt, har ett halsparti 18a, som uppbär ett radiellt yttre huvudparti 18b, som är beläget radiellt utanför hållelementet 17 och vars ytterradie är något större än R'max (se fig 7). diellt yttre yta har över merparten av sin axiella ut- sträckning i spetsändens 12 införingsriktning P ökande radie. Denna radie ökar härvid till en radie, som är lika med huvudpartiets 18b nämnda ytterradie, dvs den över huvudpartiets 18b axiella utsträckning sett största radien.

Huvudpartiets l8b ra- 10 15 20 25 30 528 639 8 Vid nivån för halspartiet l8a är den första tät- ningsdelen 18 i spetsändens 12 införingsriktning P böjbar in i det utrymme som föreligger mellan den första tät- ningsdelen 18 och den tredje tätningsdelen 20. Därigenom skrynklas tätningsringen 14 inte ihop på det sätt som visas i fig 4 utan bibehåller sin cirkulära form och åstadkommer runtomgående tätning mot muffändens 12 inner- yta även i det fall då spårets 13 radie antar sitt inom tillverkningstoleranserna minsta värde R'min.

I fig 10 visas med pilar det inre tryck som råder i det rörsystem (t ex ett högtryckssystem för dricksvatten) i vilket de med muffänden 11 och spetsänden 12 försedda rörelementen ingår. Såsom framgår är tätningsringens 14 ringformiga tätningselement 16 så utformat, att det inre trycket pressar tätningsläpparna 19 och 20 till anligg- ning mot spetsändens 12 ytteryta resp spårets 13 vägg och därmed ”förstärker” tätningen. Det bör också noteras att den första tätningsdelens 18 utformning med halsparti l8a och huvudparti l8b gör att tätningsringen 14 förblir i tätande anliggning mot spårets 13 botten och spetsändens 12 yttre yta även då ett förhållandevis högt yttre tryck råder i spalten 15 (till vänster i fig 10) och spår- bottnens radie är stor.

Såsom nämnts, har hållelementet 17 till uppgift att kvarhålla tätningsringen 14 i spåret 13, och detta även då ett högt inre tryck råder i rörsystemet och spal- tens 15 spaltvidd är som störst. Hållelementet 17 har i detta syfte en tvärsektionsform, vars radiella utsträck- ning A är större än 2 x Tmax.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 5.28 6359 9 PATENTKRAV

1. Tätningsring för avtätning av en ringformig spalt (15) mellan en inneryta i en muffände (11) på ett första rörelement och en ytteryta på en spetsände (12) på ett andra rörelement, varvid muffänden (ll) har ett runtomgà- ende, invändigt spår (13) för upptagning av tätnings- ringen (l4), vilket spår vid sin botten har en radie, som till följd av det första rörelementets tillverkningstole- ranser ligger mellan ett lägsta värde R'min och ett högsta värde R'max, och varvid spetsänden (12) är kon- centriskt införbar i muffänden (ll) för att under kompri- mering av tätningsringen (14) bilda nämnda spalt (15), vilken har en radiell spaltvidd, som till följd av de båda rörelementens tillverkningstoleranser ligger mellan ett lägsta värde Tmin och ett högsta värde Tmax, vilken tätningsring (14) har ett ringformigt tätningselement (16) med en första tätningsdel (18) för tätning mot muff- ändens (12) inneryta i det runtomgående spårets (13) bot- ten och en andra tätningsdel (19) för tätning mot spets- ändens (12) ytteryta och vidare har ett med tätnings- elementet (16) förbundet, ringformigt hàllelement (17), som är styvare än tätningselementet (16) men är så elas- tiskt deformerbart, att det medger insättning av tät- ningsringen (14) i spåret (13), k ä n n e t e c k n a d därav, att den första tät- ningsdelen (18) har ett halsparti (l8a), som uppbär ett radiellt yttre huvudparti (18b), vars ytterradie är något större än R'max, varvid den första tätningsdelen (18) vid nivån för halspartiet (l8a) är böjbar i den axiella rikt- ning (P) i vilken spetsänden (12) ska införas i muffänden (11), och att det ringformiga hállelementets (17) tvär- sektion har en radiell utsträckning (A), som är större än 2 x Tmax.

2. Tätningsring enligt krav l, vid vilken huvud- partiets (18b) radiellt yttre yta över merparten av sin 10 15 528 639 10 axiella utsträckning har i spetsändens (12) iflförings' riktning (P) ökande diameter.

3. Tätningsring enligt krav l eller 2, vid vilken hàllelementet (17) är beläget vid den sida om tätnings- elementet (16) från vilken spetsänden (12) ska införas i muffänden (ll).

4. Tätningsring enligt krav 3, vilken har en håll- elementet (17) axiellt motstàende tredje tätningsdel (20) för tätning mot muffändens (11) inneryta, varvid denna tredje tätningsdel (20) och hàllelementet (17) är anord~ nade att anligga mot varsin av spårets (13) axiellt åt- skilda spårväggar .

5. Tätningsring enligt något av krav 1-4, vid vilken tätningselementet (16) är framställt av ett gummimaterial och hàllelementet (17) är framställt av ett plastmate- rial.