УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1997 года по МПК F16J15/18 

Изобретение относится к универсальным уплотнительным устройствам герметичных аппаратов и вакуумных камер для прохода через них обрабатываемого проката (труб, с заделанными торцами, прутков, проволоки, уголков, швеллеров, тавров, двутавров, листов, полос, шестигранников) без нарушения герметизации и может быть использовано в различных областях машиностроения, в частности в энергомашиностроении для электродуговой очистки наружных поверхностей труб в вакууме при изготовлении змеевиков паровых котлоагрегатов.

Несмотря на достигнутые в последнее время успехи, в области конструирования вакуумных камер не решена проблема проходных устройств к ним, что в свою очередь снижает производительность процесса очистки, эксплуатационную надежность и качество продукции. Вследствие этого указанный проблемный вопрос является основной технической задачей на современном этапе.

В технике известно уплотнительное устройство [1] содержащее подшипниковую обойму, в которой заключена эластичная торообразная оболочка, заполненная сжатым газом. Обрабатываемое изделие при загрузке надвигается своим передним концом на эластичную торообразную оболочку в ее замкнутой полости, плотно охватываясь эластичной оболочкой. При движении изделия через незамкнутую полость эластичной торообразной оболочки в камеру установки оболочка будет перекатываться по изделию в своей незамкнутой полости и скользить по шарикам в подшипниковой обойме, непрерывно выворачиваясь и оставаясь все время на месте уплотнения.

Основным недостатком уплотнительного устройства являются:
невозможность применения устройства в герметичных аппаратах и в вакуумных камерах;
незащищенность эластичной торообразной оболочки от истирания и многократного воздействия на нее со стороны изделия;
ограниченность номенклатуры обрабатываемых изделий.

В качестве ближайшего технического решения (прототипа) выбрано уплотнение движущейся ленты [2] содержащее корпус, в который вмонтирована жесткая планка из антифрикционного материала, к которой прижата уплотняемая лента при помощи нажимного элемента из мягкой резины с антифрикционной оболочкой.

Лента ткани поступает в пространство между нажимным элементом и планкой. Для обеспечения необходимой герметизации нужно, чтобы нажимной элемент плотно прижимал ленту к планке по всей ширине ленты.

Основными недостатками уплотнения движущейся ленты являются:
слабая защищенность нажимного элемента антифрикционным покрытием;
невозможность применения уплотнения для других видов обрабатываемых изделий;
нет постоянства усилия прижима;
недостаточная герметичность.

Вследствие увеличения программы змеевиков пароперегревателей несколько ограничилась производительность установки для электродуговой очистки наружной поверхности труб в вакууме из-за большой продолжительности вспомогательного времени (открытие и закрытие шлюзов, создание вакуума и пр.).

Задача изобретения состояла в создании простого универсального уплотнительного устройства, обеспечивающего повышение производительности труда за счет сокращения вспомогательного времени, расширения функциональных возможностей за счет обеспечения уплотнения изделий по их наружной поверхности, имеющей сложный профиль, расширение номенклатуры обрабатываемых изделий, а также повышение долговечности и надежности.

Технический результат достигается тем, что в уплотнительном устройстве, содержащем стянутые стяжками панель и фланец, между которыми находится нажимной элемент, последний выполнен фигурной формы с возможностью менять свою конфигурацию в процессе работы с отверстиями сложного профиля, сходящимися по плавной волнообразной линии и смыкающимися в плоскости своими противоположными сторонами, охватывающими тонкую металлическую ленту, выполненную в виде замкнутой оболочки, в местах перегибов с замковыми элементами и компенсационными петлями, заполненными жгутами, а подковообразные пластины охватывают нажимной элемент и расположены с возможность перемещения одна относительно другой по боковым плоскостям.

Сущность отличительных признаков заявленного устройства обосновывается следующим образом:
наличие нажимного элемента, выполненного фигурной формы, с возможностью менять свою конфигурацию в процессе работы с отверстиями сложного профиля, сходящимися по плавной волнообразной линии и смыкающимися в плоскость своими противоположными сторонами неизвестно и создает возможность герметизации отверстий, позволяет обеспечивать постоянное усилие прижима и возврат устройства в исходное положение;
наличие тонкой металлической ленты, выполненной в виде замкнутой оболочки неизвестно и позволяет принимать профиль обрабатываемого изделия, защищать нажимной элемент от истирания;
наличие в местах перегибов замковых элементов неизвестно и позволяет компенсировать допуски обрабатываемого изделия;
наличие в местах перегибов компенсационных петель, заполненных жгутами, неизвестно и позволяет компенсировать недостающую длину ленты по периметру обрабатываемого изделия, обеспечивает возврат ленты и герметизирует щели замковых элементов;
наличие подковообразных пластин, расположенных с возможностью перемещения одна относительно другой по боковым плоскостям неизвестно и позволяет охватывая нажимной элемент, придавая ему упругость, принимать плавную волнообразную линию.

На фиг. 1 изображен главный вид уплотнительного устройства для углового проката; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 выносной элемент I (компенсационная петля, разрез); на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 и 6 разрезы уплотнительного устройства для швеллера; на фиг. 7 и 8 разрезы уплотнительного устройства для полосы; на фиг. 9 и 10 разрезы уплотнительного устройства для прутков; на фиг. 11 и 12 разрезы уплотнительного устройства для шестигранника.

Уплотнительное устройство включает в себя панель 1, через прокладку 2 присоединенную к вакуумной камере 3, и фланец 4, между которыми распложены плавной волнообразной линией с возможностью перемещения одна относительно другой по боковым плоскостям 5 подковообразные пластины 6, внутри которых находится нажимной элемент 7 из вакуумной резины, выполненный фигурной формы, с возможностью менять свою конфигурацию в процессе работы, охватывающий тонкую металлическую ленту 8, выполненную в виде замкнутой оболочки, в местах перегибов с замковыми элементами 9 и компенсационными петлями 10, заполненными жгутами 11 и зажатую своими торцами в пазах 12 посредством стяжек 13 и гаек 14. Нажимной элемент 7 прижат планками 15 к фланцу 4 и панели 1 болтами 16. Обрабатываемое изделие 17 входит в отверстия 18. Уплотнительное устройство симметрично.

Описанное устройство работает следующим образом. Обрабатываемое изделие 17 подается в отверстие 18 фланца 4, упирается в сомкнутое пространство тонкой металлической ленты 8, раздвигает ее, проходит дальше и своим профилем меняет конфигурацию нажимного элемента 7 из плоскости в сложный профиль. При этом обрабатываемое изделие 17 плотно охватывается тонкой металлической лентой 8, а недостающая ее длина по периметру компенсируется петлями 10, сжимая жгуты 11. Обрабатываемое изделие 17 проходит в вакуумную камеру 3. За обрабатываемым изделием 17 тонкая металлическая лента 8 сдвигается за счет упругих сил жгутов 11 и выпрямления нажимного элемента 7, конфигурация которого из сложного профиля переходит в плоскость, герметизируя отверстие 18. Выход обрабатываемого изделия 17 из вакуумной камеры 3 осуществляется в аналогичной последовательности.

Предложенное техническое решение надежно в эксплуатации и повышает производительность труда на 30% за счет сокращения вспомогательного времени. Кроме того новый узел уплотнительного устройства может быть использован в различных типах действующих вакуумных камер. Все эти факторы повышают технико-экономические показатели.

Использование: изобретение относится к устройствам вакуумных камер для прохода через них обрабатываемого проката (труб с заделанными торцами, проволоки, прутков, полос, уголков, швеллеров, тавров, двутавров, листов, шестигранников) без нарушения герметичности и может быть использовано для электродуговой очистки поверхностей в вакууме. Сущность изобретения: уплотнительное устройство имеет отверстия сложного профиля, сходящиеся по плавной волнообразной линии и смыкающиеся в плоскости своими противоположными сторонами, герметизируя т.о. отверстия, а при прохождении обрабатываемого изделия плоскость переходит в сложный профиль. Это достигается тем, что в уплотнительном устройстве содержащем стянутые стяжками панель и фланец, между которыми находится нажимной элемент, последний имеет фигурную форму и может менять свою конфигурацию в процессе работы с отверстиями сложного профиля, сходящимися по плавной волнообразной линии и смыкающимися в плоскость своими противоположными сторонами, охватывающими тонкую металлическую ленту, выполненную в виде замкнутой оболочки, в местах перегибов с замковыми элементами и компенсационными петлями, заполненными жгутами, а подковообразные пластины охватывают нажимной элемент и расположены с возможностью перемещения одно относительно другой по боковым плоскостям. 12 ил.

Уплотнительное устройство, содержащее стянутые стяжками панель и фланец, между которыми находится нажимной элемент, отличающееся тем, что нажимной элемент выполнен фигурной формы, с возможностью менять свою конфигурацию в процессе работы, с отверстиями сложного профиля, сходящимися по плавной волнообразной линии и смыкающимися в плоскость своими противоположными сторонами, охватывающими тонкую металлическую ленту, выполненную в виде замкнутой оболочки, в местах перегибов с замковыми элементами и компенсационными петлями, заполненными жгутами, а подковообразные пластины охватывают нажимной элемент и расположены с возможностью вращения перемещения друг относительно друга по боковым плоскостям.