NO781001L - Sammensatt pakningsring. - Google Patents

Abstract

"Sammensatt pakningsring".

Description

Foreliggende oppfinnelse angår sammensatte pakningsringer, særlig sådanne ringer som er beregnet på å sammepresses mellom to flater som skal ligge tettende an mot hverandre.

Metalliske tetningsringer, særlig sådanne som omfatter en kjerne bestående av en skruefjær og som er omgitt av et metallhylster, anvendes nå i stadig økende grad. Årsaken til dette er særlig sådanne tetningsringers gode egenskaper ved høye temperaturer og deres lange levetid, og med hensyn til disse egenskaper er metalliske tetningsringer meget bedre enn elastomertetninger. Først-nevnte tetningsringer er særlig beregnet på anvendelser i forbindelse med forholdsvis farlige omgivelser, f.eks. nucleær energi og sterkt giftige gasser, syreløsninger eller forskjellige typer farlige materialer i sin allminnelighet.

Anvendelse av sådanne metalliske tetninger ved farefylte anvendelser medfører imidlertid et kritisk problem med hensyn til lekkasje-prøver før bruk, bortsett fra de sikkerhetstiltak som ofte er nød-vendige med tanke på mulig nedbrytning av metålltetningen.

Det er et formål for foreliggende oppfinnelse å frembringe en sammensatt pakningsring som omfatter en metalltetning og som er utført slik at den tillater utførelse av lekkasjeprøver på metålltetningen før den settes i drift og i visse tilfeller også under drift. Nevnte sammensatte pakning medfører i tillegg en høy grad av driftssikkerhet idet den bibeholder sine tetningsegenskaper på

tross av en ofte vesentlig svikt i meta11tetningen.

Nærmere bestemt gjélder således oppfinnelsen en sammensatt pakningsring innrettet for å presses mellom to flater som skal ligge tettende an mot hverandre, idet pakningsringens særtrekk i henhold til oppfinnelsen består i at den utgjøres av for det første en metallisk tetningsring som omfatter en kjerne i form av enskrue-fjær samt et hylster som omslutter kjernen og danner to utragende lepper langs ringens omkrets og hovedsakelig langs dens midtplan, samt for det annet en toroidformet elastomertetning som omgir nevnte metalliske tetningsring, idet organer for forbindelse av den toroidformede elastomerring med den metalliske tetningsring er anordnet fritt innlagt mellom metall-tetningsringens utragende lepper og stivt inneskuttet i en tilpasset sliss i nevnte toroidformede elastomertetning.

Den sammensatte pakningsring i henhold til oppfinnelsen kan også omfatte minst ett av følgende særtrekk:

Forbindelseorganene utgjøres av et flatt ringlegeme som er innlagt

i og festet i en tilsvarende sliss langs omkretsen av den toroidformede elastomertetning, således at nevnte ringlegeme rager ut fra den toroidformede tetning hovedsakelig langs midtplahet av metall-tetningsringen, idet ved pakningsringer med meget store dimensjoner det flate ringlegemet er sammensatt av to like halve ringlegemer anbragt ende mot ende.

Den toroidformede elastomertetning understøttes lateralt av en

ytre metallkant, og er fortrinnsvis limt til den tilstøtende flate av nevnte kant for å lette sammenstillingen av den sammensatte pakningsring.

Radialtverrsnittet av den toroidformede elastomertetning er kvadratisk med avrundende hjørner, eller har eventuelt åttekantet eller rund tverrsnittsform.

Den toroidformede elastomertetning er beregnet på å være sammen-trykket med omtrent 25% i drift.

Dgt flate ringlegeme har et antall hull fordelt rundt ringformen innenfor en sone som hverken er innlagt i den toroidformede elastomertetning eller anbragt mellom de to utragende lepper på metalltetningen, således at evakueringen av området mellom nevnte metall-tetningsring og den toroidformede elastomertetning lettes.

Det elastomermaterial som utgjør den toroidformede tetning velges uavhengig av driftforholdené for nevnte sammensatte pakningsring, hvilket tillater utprøvning av metalltetningsringen under omgivelseforhold ved evakuering av det romområdet som ligger mellom metall-tetningsringen og nevnte toroidformede elastomertetning.

Det elastomermaterial som utgjør den toroidformede tetning velges slik at det passer til de tilsiktede driftsforhold for den sammensatte pakning, for derved for det første og tillate utprøvning av metalltetningen både under omgivelseforhold og under driftsforhold ved evakuering av romområdet mellom nevnte metalliske tetningsring og nevnte toroidformede elastomertetning, samt for det annet å tillate den toroidformede elastomertetning å overta metall-tetningsringens tetningsfunksjon i tilfellet denne svikter.

Andre fordeler og særtrekk ved foreliggende oppfinnelsesgjenstand vil fremtre klarere ved følgende beskrivelse av et ikke begrensende utførelseseksempel urider henvisning til den vedføyde tegning, hvorpå; Fig. 1 viser en sammensatt pakningsring i henhold til oppfinnelsen sett fra siden og delvis i snitt, og Fig.! 2 er en forstørret perspektivskisse av en del av pakningsringen i fig. 1.

Den sammensatte pakningsring i henhold til oppfinnelsen som er

vist i fig. 1 omfatter for det første en metall-tetningsring 1 bestående av en skruefjær (fremstilt i dette tilfellet av fjærtråd med kvadratisk tverrsnitt) som er omsluttet av et metallhylster 6, som fortrinnsvis er utført i flytbart metall, samt for det annet en toroidformet tetning 3 av elastomermaterial og som bæres lateralt

av en ytre metallstrimmel 4 som omgir nevnte metalliske tetningsring.

f

Metallhylstret 6 omslutter ikke helt kjernen av den metalliske tetningsring, men løper ut i to lepper 7 og 8 som rager ut fra ringens omkrets og hovedsakelig langs midtplanet av metall-tetningsringen. Nevnte lepper er avflatet for å forløpe hovedsakelig innbyrdes parallelt og de er med hensikt ikke sammenføyet, for det første for å gi tilstrekkelig klaring for å tillate fritt innlegg av forbindelseorganer mellom leppene, slik som nærmere beskrevet nedenfor, samt for det annet å tillate fri deformering av fjær-kjernen under trykkpåkjenning.

1 henhold til oppfinnelsen omfatter den sammensatte pakningsring

forbindelsesorganer fritt innlagt mellom de utragende lepper 7 og

8 på metall-tetningsringen 1 for forbindelse av den toroidformede

elastomertetning 3 med nevnte metalliske tetningsring. I fig. 1 og 2 er det vist at forbindelseorganene utgjøres av et flattring-legeme 2 isom hovedsakelig er utført i metall samt innlagt og festet ved hjelp av lim i en tilsvarende omkretssliss 9 i den toroidformede elastomertetning 3. Nevnte ringlegeme rager ut fra den toroidformede tetning hovedsakelig langs midtplanet for den metalliske tetningsring 1, på sådann måte at den eneste frihets-grad for ringlegemet 2 ligger i dets frie innlegg mellom de utragende lepper 7 og 8. Det er meget viktig å la forbindelsesorganene ha mulighet for glidning når den sammensatte pakningsring (og særlig skmiefjærkjernen 5) deformeres ved sammenpresning. Når den sammensatte pakningsring har meget store dimensjoner, kan det være hensiktsmessig å utføre ringlegemet i flere sektorer som sammensettes ende mot ende, og særlig sammenstilling av to like halvdeler kan lett utføres i praksis.

Den toroidformede elastomertetning 4 er fortrinnsvis lateralt festet til en ytre metallkant 4. Denne metallkant 4, hvis mekaniske styrke må være tilstrekkelig til å motstå de ventede høye trykk (som kan gå opp til 500 kg/cm), kan faktisk spille en meget viktig rolle i drift.

Nevnte kan gjør tjeneste både som en begrenser for den utoverrettede utvidelse av den toroidformede elastomertetning 3 og, som en begrenser for den knusekraft som både den toroidformede elastomertetning og den metalliske tetningsring er utsatt for. Ringlegemet 2, som er fastlimt i sin monteringssliss 9, sørger for begrensning av den innoverrettede utvidelse av den toroidformede elastomertetning 3. For å lette sammenstillingen av den sammensatte pakningsring kan videre den toroidformede elastomertetning 3 limes til den tilstøtende flate av metallkanten 4.

Den toroidformede elastomertetning kan ha et radialt tverrsnitt

som er kvadratisk med avrundende kanter (slik som vist i figurene), men tetningstverrsnittet kan qgså være åttekantet eller sirkelformet. Dette tetningsstykket er beregnet for en sammenpresning på omkring 25%.. Det ble nevnt ovenfor at den sammensatte tetningsring i henhold til oppfinnelsen gav interessante muligheter ved lekkasjetetning av den metalliske tetningsring. Ved alle ut-førelser av oppfinnelsesgjenstanden er det således mulig å utføre en enkel lekkasjeprøve under omgivelsesforhold, hvilket vil si de forhold som foreligger før ringen bringes i driftstilstand, ved evakuering (eventuell sekundær evakuering) av romområdet mellom nevnte metalliske tetningsring og den toridformede elastomertetning. Hvis det da kan påvises en lekkasje, er det store muligheter for at denne også vil foreligge under driftsforhold. Med det er likeledes mulig, ved å velge et elastomer material som passer til vedkommende driftsforhold, å utføre en lekkasjeprøve av den metalliske tetningsring mens den faktisk befinner seg i drift under normale driftsforhold, forutsatt at vedkommende toroid- • formede elastomertetning kan overta den metalliske tetningsrings arbeidsfunksjon uten fare hvis metallringen skulle svikte. Dette kan være en betraktelig fordel ved farefylte anvendelser.

For å lette nevnte evakuering, kan det være fordelaktig at det

ved flate ringlegemet 2 er utstyrt med et antall åpninger fordelt langs ringlegemet i et området som hverken er innlagt i den toroidformede elastomertetning eller er anbragt mellom de '.to utragende lepper fra den metalliske tetningsring 1.

Som et praktisk eksempel og alt etter den foreliggende anvendelse,

kan det valgte elastomermaterial være butyl for temperaturer opp til 13 0°C, et etylen/propylen-material for temperaturer opp til 150°C eller et elastomermaterial av den type som selges under varemerket "Viton" for temperaturer opp til 2 00°C.

Foreliggende oppfinnelse er naturligvis ikke på noen måte begrenset til de utførelseseksempler som er blitt beskrevet ovenfor for å anskueliggjøre oppfinnelsesgjenstanden, men omfatter en hver utførelsesvariant som benytter seg av tilsvarende midler for å nå

de ovenfor angitte forhold og omfattes av de etterfølgende patent-krav.

Claims (12)

1. Sammensatt pakningsring innrettet for å presses mellom to flater som skal ligge tettende an mot hverandre, karakterisert ved at den utgjøres av for det første en metallisk tetningsring som omfatter en kjerne i form av en skruefjær samt et hylster som omslutter kjernen og danner to utragende lepper langs ringens omkrets og hovedsakelig langs dens midtplan, samt for det annet en toroidformet elastomertetning som omgir nevnte metalliske tetningsring, idet organer for forbindelse av den toroidformede elastomertetning med den metalliske tetningsring er anordnet fritt innlagt mellom metall-tetningsringens utragende lepper og ubevegelig innesluttet i en tilpasset sliss i nevnte toroidformede elastomertetning.

2. Sammensatt pakningsring som angitt i krav 1, karakterisert ved at forbindelsesorganene omfatter et flatt ringlegeme (2) som er montert og festet i en tilsvarende sliss (9) langs omkretsen av den toroidformede elastomertetning, idet nevnte ringlegeme rager ut fra nevnte toroidformede tetning hovedsakelig i midtplanet for den metalliske tetningsring.

3. Sammensatt pakningsring som angitt i krav 2, karakterisert ved at det flate ringlegemet utgjøres av to like halvlegemer plassert ende mot ende, når tetningsringen har meget store dimensjoner.

4. Sammensatt pakningsring som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at den toroidformede elastomertetning bæres lateralt av en ytre metallkant.

5. Sammensatt pakningsring som angitt i krav 4, karakterisert ved at den toroidformede elastomertetning er fastlimt til den inntilligende flate av metallkanten for å lette sammenstillingen av den sammensatte pakningsring.

6. Sammensatt pakningsring som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at den toroidformede elastomertetning har kvadratisk tverrsnitt med avrundende hjørner.

7. Sammensatt pakningsring som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at den toroidformede elastomertetning har åttekantformet radialt tverrsnitt.

8. Sammensatt pakningsring som angitt i krav 1-5, kar a,.k teris ert ved at den toroidformede elastomertetning har sirkelformet radialt tverrsnitt.

9. Sammensatt pakningsring som angitt i krav 1-8, karakterisert ved at den toroidformede elastomertetning er utført for 25% sammenpresning i arbeidsstilling.

10. Sammensatt pakningsring som angitt i krav 1-9, karakterisert ved at det flate ringlegeme er utstyrt med et antall åpninger (10) fordelt rundt nevnte legeme i en sone som hverken er innesluttet i den toroidformede elastomer tetning eller innlagt mellom to utragende lepper på metalltetningen, for derved å lette evakueringen av det romområde som ligger mellom den metalliske tetningsring og elastomertetningen.

11. Sammensatt pakningsring som angitt i krav 1-10, karakterisert ved at det elastomermaterial som utgjør den toroidformede tetning ^er valgt uavhengig av driftsfor- holdene for nevnte sammensatte pakning, hvilket tillater utprøvning av metall-tetningsringen under omgivelsesforhold ved evakuering av det romområde som ligger mellom tetningsringen og elastomertetningen.

12. Sammensatt pakningsring som angitt i krav 1 - 10,. karakterisert ved at det elastomermaterial som utgjør den toroidformede tetning velges slik at det passer for de tilsiktede driftsforhold for den sammensatte tetning, for det første for å tillate utprøvning -av metall-tetningsringen både under omgivelsesforhold og under driftsforhoJd ved evakuering av det romområde som ligger mellom metall-tetningsringen og elastomertetningen, samt for dét annet å gjøre det mulig for den toroidformede elastomertetning å erstatte metall-tetningsringens arbeidsfunksjon i tilfellet denne svikter. t