УПЛОТНЕНИЕ Российский патент 2011 года по МПК F16J15/32 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к уплотнению, содержащему уплотняющий элемент и L-образный поддерживающий корпус, имеющий кольцевой элемент и дискообразный фланец, при этом фланец имеет торец на стороне, обращенной от элемента.

Предшествующий уровень техники

Уплотнения такого типа широко известны. Известные уплотнения состоят из поддерживающего корпуса, выполненного из металла, и дисковидного уплотняющего элемента, выполненного из ПТФЭ. Уплотняющий элемент закреплен на поддерживающем корпусе посредством промежуточного слоя, выполненного из полимерного материала. Уплотнения такого типа, таким образом, состоят из по меньшей мере трех материалов. Более того, уплотняющий элемент имеет такую конструкцию, которая содержит поддерживающий корпус и контактную поверхность, к которой прикреплен уплотняющий элемент с промежуточным слоем, что делает производство ресурсоемким. В некоторых конструкциях уплотняемая среда может вступать в контакт с поддерживающим корпусом или контактной гранью. Если уплотняемая среда является химически агрессивной, возникают проблемы. Кроме того, уплотнения такого типа при производстве требуют много ресурсов.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является создание уплотнения, легкого в производстве.

Эта цель достигается с помощью признаков, перечисленных в п.1 формулы изобретения. Зависимые пункты относятся к преимущественным вариантам осуществления.

Для достижения этой цели уплотняющий элемент расположен на торцевой грани. Соединение уплотняющего элемента с поддерживающим корпусом осуществляется без промежуточного слоя так, что устраняется дополнительный процесс литья под давлением.

Таким образом, производство упрощается и сокращаются производственные затраты. В предпочтительном варианте осуществления торец направлен в направлении уплотняемого пространства, а уплотняющий элемент расположен так, чтобы закрывать сторону поддерживающего корпуса, обращенную к уплотняемому пространству. Поскольку в этом варианте осуществления поверхность, граничащая с уплотняемым пространством, образует только уплотняющий элемент, уплотняемая среда может контактировать только с уплотняющим элементом. Уплотняющий элемент защищает поддерживающее кольцо и контактный торец, расположенный между уплотняющим элементом и поддерживающим корпусом, от контакта с уплотняемой средой.

Уплотняющий элемент может соединяться с поддерживающим корпусом посредством неразъемного соединения с материальным замыканием. Неразъемные соединения легко выполняются и требуют незначительных затрат конструкторских ресурсов.

Между уплотняющим элементом и поддерживающим корпусом может быть нанесен адгезивный слой. Адгезивный слой может наноситься либо на несущее кольцо, либо на поддерживающее кольцо. Затем адгезивное соединение можно создавать, прилагая давление с использованием теплоты или без использования теплоты.

Уплотняющий элемент может располагаться на поддерживающем корпусе так, что первая секция уплотняющего элемента образует динамическую уплотняющую кромку, а вторая секция уплотняющего элемента образует статическое уплотнение. Здесь уплотняющий элемент окружает поддерживающий корпус так, что после сборки первая секция уплотняющего элемента окружает уплотняемый вал, а вторая секция обеспечивает статическое уплотнение между корпусом машины и поддерживающим корпусом. Здесь особым преимуществом является то, что посредством уплотняющего элемента конфигурация положения статического уплотнения между корпусом и поддерживающим корпусом является фиксированной. Таким образом, стык между поддерживающим корпусом и уплотняющим элементом можно подобрать так, чтобы обеспечить не вызывающую затруднений сборку. Нагрузки, возникающие во время работы, поглощаются зажатым стыком уплотняющего элемента между поддерживающим кольцом и корпусом машины, и положение уплотняющего элемента является фиксированным.

В области второй секции уплотняющий элемент может иметь покрытие. Таким покрытием, например, может быть герметик. При небольшой толщине такие покрытия улучшают эффект статического уплотнения уплотняющего элемента.

Уплотняющий элемент может состоять из ПТФЭ, который может быть армирован стекловолокном. Кроме того, можно использовать нетканый материал или фетр, пропитанный ПТФЭ. ПТФЭ не чувствителен к большому количеству химически агрессивных сред и имеет малый коэффициент трения. Поскольку секция уплотняющего элемента, образующая статическое уплотнение, также выполнена из ПТФЭ, облегчается запрессовка уплотнения в уплотняемый корпус.

Поддерживающий корпус может быть выполнен из металлического материала. Металлическим материалам легко придавать нужную форму, поэтому поддерживающие кольца могут выпускаться с низкими затратами как штампованные детали. В других вариантах осуществления поддерживающий корпус может быть выполнен из пластмассы. В этом случае сложные геометрические формы могут быть получены способом литья под давлением.

Уплотняющий элемент может иметь очищающие канавки. Очищающая канавка выполнена в области первой секции и с нужными соединительными точками в направлении уплотняемого вала. Очищающая канавка улучшает эффект динамического уплотнения.

Уплотняющий элемент может выдаваться в направлении окружающей среды. Уплотнения такого типа просты в сборке. Никаких специальных сборочных инструментов не требуется.

Уплотняющий элемент может выдаваться в направлении уплотняемого пространства. Уплотнения такого типа обеспечивают надежное уплотнение даже при высоких давлениях в уплотняемом пространстве.

Настоящее изобретение позволяет преимущественно использовать один и тот же поддерживающий корпус и один и тот же дискообразный уплотняющий элемент для уплотнений, в которых уплотняющая кромка проходит в обоих направлениях. Необходимо лишь расположить очищающие канавки уплотняющего элемента на поддерживающем корпусе так, чтобы они были обращены к детали машины (например, валу), которая уплотняется.

Поддерживающий корпус может содержать удерживающее устройство для датчика. Удерживающее устройство расположено на кольцевом элементе на свободном конце. Удерживающее устройство и поддерживающий корпус сформированы в виде цельной детали. Удерживающее устройство содержит прокладку и соединительный элемент для крепления датчика. Результатом такого варианта осуществления является уплотняющая конструкция, содержащая уплотнение и датчик, состоящая всего из нескольких деталей, а именно поддерживающего корпуса, дисковидного уплотняющего элемента и датчика.

Краткое описание чертежей

Далее следует более подробное описание нескольких вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылками на чертежи, где:

фиг.1 - уплотнение согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 - собранное уплотнение с уплотняющей кромкой, проходящей в сторону окружающей среды.

Фиг.3 - собранное уплотнение с уплотняющей кромкой, проходящей в сторону уплотняемого пространства.

Фиг.4 - технология производства уплотнения согласно настоящему изобретению.

Фиг.5 - уплотняющая конструкция с уплотнением и датчиком.

Варианты осуществления настоящего изобретения

На фиг.1 показано уплотнение 1, содержащее поддерживающий корпус 2, выполненный из металлического материала, и уплотняющий элемент 6, выполненный из ПТФЭ-компаунда, армированного стекловолокном. L-образный поддерживающий корпус имеет кольцевой элемент 15 и дискообразный фланец 16, который имеет торцовую грань 5 на стороне, обращенной от элемента 15. Уплотняющий элемент 6 соединен клеевым соединением с торцевой гранью 5 поддерживающего корпуса 2. Здесь на поддерживающем корпусе 2 имеется слой 11 клея. Уплотняющий элемент 6 расположен на поддерживающем корпусе 2 так, что первая секция 7 уплотняющего элемента 6 образует кромку динамического уплотнения, а вторая секция 8 уплотняющего элемента 6 образует статическое уплотнение. Для повышения эффекта статического уплотнения уплотняющий элемент 6 имеет покрытие 9 в форме герметика в области второй секции 8. В области первой секции 7 уплотняющий элемент 6 имеет очищающую геометрию 12 в форме очищающих канавок.

На фиг.2 показана конфигурация 13 уплотнения с уплотнением 1 согласно фиг.1. Первая секция 7 уплотняющего элемента 6 лежит на уплотняемом валу 14 так, что уплотняющий элемент выступает наружу в направлении окружающей среды 10. Здесь торцевая грань 5 обращена в направлении уплотняемого пространства 4, а уплотняющий элемент 6 расположен так, что торцевая грань 5 поддерживающего корпуса, которая обращена в направлении пространства 4, закрыта, и уплотняемое пространство 4 граничит только с поверхностью уплотняющего элемента 6.

На фиг.3 показана конфигурация 13 уплотнения с уплотнением 1 согласно фиг.1. Первая секция 7 уплотняющего элемента 6 лежит на уплотняемом валу 14 так, что уплотняющий элемент выступает в направлении уплотняемого пространства 4.

На фиг.4 показана процедура изготовления уплотнения 1 по настоящему изобретению. Для этого заранее сформированный поддерживающий корпус 2 помещают в пресс-форму 23, и заготовку уплотняющего элемента 6 укладывают на торцевую грань 5 поддерживающего корпуса 2. Поддерживающий корпус 2 имеет слой 11 клея. За счет давления уплотняющий элемент 6 приклеивается к поддерживающему телу 2, и одновременно первой секции 7 уплотняющего элемента 6 придается очищающая геометрия 12. Давление может прилагаться с одновременным приложением теплоты или без нее.

На фиг.5 показана уплотняющая конструкция 20 с уплотнением 1 по фиг.1. В этом варианте поддерживающий корпус далее содержит держатель 22, содержащий прокладку 17 и соединительный элемент 18 для съемного крепления датчика 19. Датчик 19 прикреплен к соединительному элементу 18 защелкиванием. В других вариантах датчик 19 крепится винтом или клеем. Кодер 21, обнаруживаемый датчиком 19, установлен на валу 14, который уплотнен уплотняющим элементом 6.

Изобретение относится к уплотнительной технике. Уплотнение содержит уплотняющий элемент и L-образный поддерживающий корпус, который имеет кольцевой элемент и дискообразный фланец. Фланец имеет торцевую грань на стороне, обращенной от кольцевого элемента, и уплотняющий элемент расположен на торцевой грани. Уплотняющий элемент расположен на поддерживающем корпусе так, что первая секция уплотняющего элемента образует динамическую уплотняющую кромку, а вторая секция уплотняющего элемента образует статичное уплотнение, при этом уплотняющий элемент состоит из ПТФЭ-компаунда, и соединение уплотняющего элемента с поддерживающим корпусом осуществляется без промежуточного слоя. Изобретение позволяет упростить процесс производства уплотнения. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Уплотнение (1), содержащее уплотняющий элемент (6) и L-образный поддерживающий корпус (2), имеющий кольцевой элемент (15) и дискообразный фланец (16), при этом фланец (16) имеет торцевую грань (5) на стороне, обращенной от элемента (15), и уплотняющий элемент (6) расположен на торцевой грани (5), отличающееся тем, что уплотняющий элемент (6) расположен на поддерживающем корпусе так, что первая секция (7) уплотняющего элемента (6) образует динамическую уплотняющую кромку, а вторая секция (8) уплотняющего элемента (6) образует статичное уплотнение, при этом уплотняющий элемент состоит из ПТФЭ-компаунда, и соединение уплотняющего элемента с поддерживающим корпусом осуществляется без промежуточного слоя.

2. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что торцевая грань (5) обращена в направлении уплотняемого пространства (4), при этом уплотняющий элемент (6) имеет такую конфигурацию, что грань (5) поддерживающего корпуса (2), обращенная к уплотняемому пространству (4), закрыта.

3. Уплотнение по п.2, отличающееся тем, что поверхность, граничащую с уплотняемым пространством (4), образует только уплотняющий элемент (6).

4. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что уплотняющий элемент (6) соединен с поддерживающим корпусом посредством неразъемного соединения.

5. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что между поддерживающим корпусом (2) и уплотняющим элементом (6) расположен адгезивный слой (11).

6. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что уплотняющий элемент (6) имеет покрытие (9) в области второй секции (8).

7. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что поддерживающий корпус (2) состоит из металлического материала.

8. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что уплотняющий элемент (6) выступает в направлении окружающей среды (10).

9. Уплотнение по п.2 или 3, отличающееся тем, что уплотняющий элемент (6) выступает в направлении уплотняемого пространства.