ES2948812T3 - Junta de estanqueidad metálica que incluye una capa externa de estanqueidad texturizada - Google Patents

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ES2948812T3 ES19845585T ES19845585T ES2948812T3 ES 2948812 T3 ES2948812 T3 ES 2948812T3 ES 19845585 T ES19845585 T ES 19845585T ES 19845585 T ES19845585 T ES 19845585T ES 2948812 T3 ES2948812 T3 ES 2948812T3
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Jean-François Juliaa
Marin Teissier
Michel Lefrancois
Thierry David
Tony Zaouter
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Abstract

La invención se refiere principalmente a un sello metálico estático (1) que comprende una capa de sellado exterior, en donde la capa de sellado exterior comprende una superficie texturizada (3) que está configurada para entrar en contacto con las superficies que se van a sellar, dicha superficie texturizada (3) que comprende una red de depresiones (4) espaciadas entre sí en la superficie texturizada (3), en donde las depresiones (4) son ciegas, no pasan completamente a través de la capa de sellado exterior y no se comunican entre sí. otro. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Junta de estanqueidad metálica que incluye una capa externa de estanqueidad texturizada
Campo técnico
La presente invención se refiere al campo de las juntas de estanqueidad metálicas estáticas.
Encuentra aplicaciones en diferentes campos de la industria y, típicamente, para la realización de la estanqueidad entre dos bridas.
Por tanto, la invención se refiere a una junta de estanqueidad metálica estática que incluye una capa externa de estanqueidad que presenta una superficie texturizada.
Estado de la técnica anterior
La junta de estanqueidad metálica es una tecnología ampliamente utilizada en numerosas aplicaciones de estanqueidad críticas, típicamente en situaciones donde se encuentran una o más de las siguientes cuatro condiciones: ultra alto vacío, alta presión, líquido químicamente agresivo, temperatura elevada.
Como con cualquier junta de estanqueidad, se busca obtener conjuntamente: un alto nivel de estanqueidad; un esfuerzo de compresión lo más bajo posible; una pista de estanqueidad lo más amplia posible.
Hasta la fecha, ha sido posible resolver este problema, siempre que se tenga, en contacto con las bridas, un material de estanqueidad muy dúctil, como por ejemplo la plata.
Por tanto, un ejemplo de junta metálica se describe en la solicitud de patente francesa FR 2151186 A1. Según este ejemplo, se plastifica un revestimiento exterior durante el aplastamiento de la junta y se inserta en las rugosidades de las bridas en contacto. Un resorte aplastado radialmente asegura la rigidez inicial (para plastificar el revestimiento) y el retorno elástico después del aplastamiento. Este concepto presenta numerosas ventajas: pista de estanqueidad amplia, alto nivel de estanqueidad, adaptabilidad a amplias tolerancias de profundidad de gorja. El esfuerzo necesario para comprimir la junta es por otra parte consecuente, y esto es aún más cierto con determinados revestimientos de estanqueidad. Por ejemplo, el esfuerzo lineal de sujeción puede más que duplicarse si se pasa de un revestimiento de plata a uno de níquel.
La solicitud de patente europea EP 0148088 A2 presenta una evolución de este concepto, al agregar una operación de mecanizado creando partes sobresalientes en contacto con los soportes. Aplicando la tensión de plastificación del revestimiento en una línea más estrecha, que puede así reducir el esfuerzo general de compresión de la junta. Sin embargo, esto tiene un determinado número de inconvenientes. En primer lugar, el ancho de pista se encuentra muy reducido. Un defecto radial, incluso de pequeña dimensión, en el soporte de estanqueidad puede provocar una fuga. Además, la concentración de esfuerzos en una línea saliente puede, especialmente si el material de estanqueidad es poco dúctil, crear en las caras de las bridas rebajes locales de superficie, comúnmente llamados «mateado».
Alternativamente a esto, la solicitud de patente FR 2 823 826 A1 propone multiplicar los salientes periféricos. En comparación con una solución con un solo saliente, se limita el riesgo de fuga en caso de defecto radial. El problema del mateado no está resuelto.
Aún se puede señalar la existencia de la patente americana US 8,146,924 B2 que describe una junta de estanqueidad metálica de baja fuerza de compresión que comprende una capa de revestimiento provista de un material polimérico sobre una superficie de estanqueidad de la junta.
Existen aplicaciones industriales para las cuales es necesario utilizar un revestimiento poco dúctil, por ejemplo, por cuestiones de compatibilidad química. En este caso, se aprecia que la técnica anterior conocida no permite trabajar eficazmente con este tipo de materiales: no es realizable estancar correctamente en una pista amplia sin por ello aumentar el esfuerzo de compresión o dañar las bridas.
En consecuencia, existe una necesidad de proponer una solución que permita, para un esfuerzo de sujeción dado, aumentar las presiones de contacto locales las cuales favorecen la obturación de las vías de fuga, conservando a la vez una amplia pista de estanqueidad que permita adaptarse a los defectos geométricos del soporte.
Exposición de la invención
La invención tiene por objetivo remediar al menos parcialmente las necesidades mencionadas más arriba y los inconvenientes relacionados con las realizaciones de la técnica anterior.
Por tanto la invención tiene por objeto, según uno de sus aspectos, una junta de estanqueidad metálica estática que incluye una capa externa de estanqueidad, caracterizada porque la capa externa de estanqueidad incluye una superficie texturizada configurada para entrar en contacto con superficies por estancar, incluyendo la dicha superficie texturizada una red de rebajes separados entre sí sobre la superficie texturizada, siendo los rebajes ciegos, que no atraviesan completamente la capa externa de estanqueidad, y que no se comunican entre sí.
Ventajosamente, la junta de estanqueidad metálica estática puede presentar, en sección transversal, al menos una parte hueca, especialmente una pluralidad de partes huecas, configurada(s) para limitar el esfuerzo necesario para el aplastamiento de la junta de estanqueidad. Además, la junta de estanqueidad metálica estática puede ser una junta de estanqueidad denominada «hueca», a diferencia de las juntas de estanqueidad denominadas «macizas». En particular, al menos una de las capas que constituyen la junta de estanqueidad puede presentar, en sección transversal, la dicha al menos una parte hueca. Además, la dicha al menos una parte hueca se puede extender ventajosamente sobre toda la circunferencia de la o de las capas correspondientes.
De manera ventajosa, la presencia de una parte hueca en la junta de estanqueidad según la invención puede permitir mejorar el efecto obtenido por la presencia de la superficie texturizada. En efecto, a diferencia de una junta de estanqueidad maciza, la junta de estanqueidad hueca puede permitir un mejor control del esfuerzo de aplastamiento, y este control de aplastamiento favorece el buen funcionamiento de la superficie texturizada.
Por «capa externa de estanqueidad», se entiende una capa cuya superficie se deforma para asegurar el taponamiento de los defectos de superficie del soporte para realizar así la estanqueidad.
De manera no exhaustiva, la capa externa de estanqueidad puede incluir: un revestimiento, por ejemplo, un fleje, que forma una barrera de estanqueidad la cual recubre el núcleo de la junta; un depósito, por ejemplo, electrolítico, que forma una capa de estanqueidad por contacto la cual recubre las pistas de estanqueidad; el propio material de la última capa del núcleo de la junta con o sin tratamiento destinado para reducir sus propiedades mecánicas de superficie.
Gracias a la invención, la utilización de una junta de estanqueidad metálica que presenta una superficie texturizada permite la ventaja de favorecer la penetración de la superficie de estanqueidad de la junta en las cavidades de la superficie enfrentada conservando a la vez una amplia pista de estanqueidad: por un lado, al reducir la tasa de sustentación y, por otro lado, facilitando el flujo plástico del material. Por tanto, la invención puede permitir limitar los esfuerzos de sujeción necesarios para obtener la estanqueidad o mejorar la estanqueidad para un esfuerzo de sujeción dado.
Se pueden considerar varias geometrías de rebajes con base en las condiciones de servicio y los materiales de estanqueidad empleados.
La junta de estanqueidad metálica según la invención también puede incluir una o más de las siguientes características tomadas aisladamente o según cualquier combinación técnica posible.
La superficie texturizada puede ser formada de manera parcial sobre la capa externa de estanqueidad, especialmente al nivel de las porciones de la capa externa de estanqueidad destinadas para entrar en contacto con las superficies por estancar.
Según una primera variante, la capa externa de estanqueidad sola forma la junta de estanqueidad metálica. Por tanto, la junta de estanqueidad metálica está desprovista de un núcleo.
Según una segunda variante, la junta de estanqueidad metálica incluye un núcleo metálico envuelto en la capa externa de estanqueidad. En este caso, la capa externa de estanqueidad puede aplicarse al núcleo metálico de manera que se obtenga una interfaz estanca con el núcleo metálico, especialmente realizando la capa externa de estanqueidad por medio un depósito de material sobre el núcleo metálico. La capa externa de estanqueidad también puede estar constituida de un material unido al núcleo metálico, formando con este último una interfaz no estanca.
El núcleo metálico puede estar constituido por un resorte, especialmente un resorte helicoidal con espiras unidas cerradas sobre sí mismo y que presentan, en el estado de reposo, la forma de un bocel. La capa externa de estanqueidad, en la cual se inserta el núcleo, puede presentar, en el estado de reposo, la forma de una superficie tórica cuyo círculo generador no se cierra sobre sí mismo. Más precisamente, la superficie texturizada se puede aplicar en la superficie de la capa externa de estanqueidad, en las porciones destinadas para estar en contacto con las caras por estancar, de una junta de estanqueidad metálica con núcleo de resorte, tal como se describe en la solicitud de patente francesa FR 2151186 A1.
La capa externa de estanqueidad puede incluir una barrera de estanqueidad y una posible capa de estanqueidad de contacto sobre la barrera de estanqueidad. Esta capa de estanqueidad de contacto puede ser en particular un tratamiento de superficie de estanqueidad, especialmente una capa de depósito electrolítico, por ejemplo, de Níquel, y/o una barrera adicional de estanqueidad, la cual es independiente de la barrera de estanqueidad.
Los rebajes pueden estar presentes únicamente en la barrera de estanqueidad en ausencia de una capa de estanqueidad de contacto, siendo estos rebajes ciegos.
Los rebajes pueden estar todavía presentes en la capa de estanqueidad de contacto.
En particular, los rebajes pueden estar presentes sobre una capa de estanqueidad de contacto en forma de una capa de un depósito electrolítico, de manera ciega o no.
Los rebajes pueden estar todavía presentes en la capa de estanqueidad de contacto en forma de una barrera de estanqueidad adicional de manera ciega. En este caso, la capa de estanqueidad de contacto en forma de una barrera de estanqueidad adicional es independiente de la barrera de estanqueidad sobre la cual se apoya. Por lo tanto, no existe un contacto íntimo entre estos dos elementos. Entonces, los rebajes no pueden atravesar completamente la capa de estanqueidad de contacto, de lo contrario se crea una fuga.
La profundidad de los rebajes es inferior al espesor de la capa externa de estanqueidad. La profundidad de los rebajes aún puede ser inferior al espesor de la capa de estanqueidad de contacto. En la variante, la profundidad de los rebajes puede ser superior al espesor de la capa de estanqueidad de contacto e inferior a la suma de los espesores de la capa de estanqueidad de contacto y de la barrera de estanqueidad.
Además, el eje de profundidad de cada rebaje puede ser sustancialmente perpendicular a la superficie texturizada. Cada rebaje puede estar definido por al menos una pared ahuecada en la superficie texturizada la cual es sustancialmente perpendicular a la superficie texturizada.
Por otra parte, la tasa de sustentación, definida en la superficie texturizada por la relación de la superficie excluyendo los rebajes sobre la superficie total de la superficie texturizada, puede ser preferiblemente inferior al 40 %.
La superficie texturizada puede incluir una red de rebajes en forma de agujeros circulares, cuyos ejes son de manera especial sustancialmente perpendiculares a la superficie texturizada. La relación entre la distancia entre ejes de los agujeros circulares, es decir, la distancia entre los centros de dos agujeros circulares adyacentes, y el radio de un agujero circular, correspondiente a la mitad del diámetro de un agujero circular, puede ser inferior o igual a 3.
En la variante, la superficie texturizada puede incluir una red de rebajes en forma de agujeros de forma alargada, especialmente de forma oblonga, elíptica y/o rectangular. Entonces, el eje mayor de cada agujero de forma alargada puede ser sustancialmente paralelo a la línea de estanqueidad de la junta, y esto en cualquier punto de la junta de estanqueidad.
Por otra parte, la junta de estanqueidad metálica puede ser una junta de estanqueidad cuya sección tiene forma de O («O-Ring» en inglés) o una junta de estanqueidad cuya sección transversal tiene forma de C («C-Ring» en inglés) o una junta de estanqueidad cuya sección tiene forma de U acostada.
Según la invención, la superficie texturizada se realiza por medio de la eliminación de material por láser.
La junta de estanqueidad metálica según la invención puede incluir una cualquiera de las características mencionadas en la descripción, tomadas aisladamente o según cualquier combinación técnicamente posible con otras características.
Breve descripción de los dibujos
La invención podrá comprenderse mejor con la lectura de la descripción detallada que sigue, de ejemplos de implementación no limitativos de esta última, así como en el examen de las figuras, esquemáticas y parciales, del dibujo anexo, sobre el cual:
- La Figura 1 representa, según una vista en sección, un ejemplo de junta de estanqueidad metálica estática en forma de una junta metálica elástica con resorte de acuerdo con la invención.
- La Figura 2 representa, según una vista parcial en perspectiva, el ejemplo de la junta de la Figura 1, no estando el resorte representado, estando la junta estructurada en la superficie,
- La Figura 3 ilustra una vista de detalle, según A, de la Figura 2 para presentar un primer ejemplo de realización de la superficie texturizada, con rebajes de forma circular.
- La Figura 4 es una vista en sección parcial según C-C de la Figura 3,
- La Figura 5 ilustra una vista detallada, según A, de la Figura 2 para presentar un segundo ejemplo de realización de la superficie texturizada, con rebajes de forma oblonga,
- La Figura 6 es un gráfico que ilustra el interés de la texturización presentando la evolución de la estanqueidad G, expresada en Pa.m3/s, para diferentes texturizados de superficie con base en la presión de asiento PrA, expresada en MPa, y
- Las Figuras 7 a 19 ilustran, en sección parcial, varios ejemplos de juntas de estanqueidad metálicas de acuerdo con la invención, presentando las Figuras 11, 15, 16 y 19 vistas en sección de detalles de rebajes.
En todas estas figuras, las referencias idénticas pueden designar elementos idénticos o similares.
Además, las diferentes partes que se representan en las figuras no se muestran necesariamente en una escala uniforme, para hacer que las figuras sean más legibles.
Exposición detallada de modos de realización particulares
Ahora se dará una descripción, con referencia a las Figuras 1 a 19, de los ejemplos de realización de la invención.
Cabe señalar que, de manera ventajosa, la invención propone un enfoque diferente en la modificación de la superficie de la junta metálica en las zonas destinadas a estar en contacto con las caras por estancar. Este enfoque es aplicable a todos los tipos de juntas metálicas.
Por tanto, como se observa en la Figura 1, la junta 1 de estanqueidad metálica estática de acuerdo con la invención, en forma de una junta metálica elástica con resorte, incluye un núcleo 6 metálico, formado por un resorte, y una capa 8 externa de estanqueidad que incluye una barrera 2 de estanqueidad, la cual incluye una parte 9 hueca en toda la circunferencia de la barrera 2 de estanqueidad para permitir limitar el esfuerzo necesario para el aplastamiento de la junta 1, y una capa 5 de estanqueidad de contacto. La capa 8 externa de estanqueidad incluye una superficie 3 texturizada, sobre la capa 5 de estanqueidad de contacto, configurada para entrar en contacto con las superficies por estancar.
Como se observa en las Figuras 3 y 4, esta superficie 3 texturizada incluye una red 4 de rebajes separados entre sí sobre la superficie 3 texturizada, siendo los rebajes 4 ciegos, que no atraviesan completamente la capa 5 de estanqueidad de contacto, y que no se comunican entre sí.
Por tanto, la invención implementa una texturización de la superficie de la capa 8 externa de estanqueidad. La capa 8 externa de estanqueidad está separada del núcleo 6 metálico, estando el núcleo 6 metálico incrustado en la capa 8 externa de estanqueidad. En particular, la barrera 2 de estanqueidad puede estar constituida de un material unido al núcleo 6 metálico. La barrera 2 de estanqueidad y la capa 5 de estanqueidad de contacto forman una interfaz estanca (los fluidos no pueden difundirse en la interfaz).
Sobre esta superficie 3 texturizada, como se observa mejor en las Figuras 3, 4 y 5, se proporciona una red 4 de rebajes, cuyo eje es paralelo a la dirección de compresión de la junta. Estos rebajes 4 son una red de patrones discontinuos sobre toda la superficie de contacto de la junta. Cabe señalar que esta red de rebajes 4 discontinuos deja en positivo una malla continua de la superficie.
Los materiales poco dúctiles tienen la tendencia de endurecerse rápidamente. Por lo tanto, es importante dejarles grados de libertad para permitirles fluir mejor durante su compresión axial. Los espacios libres que dejan los rebajes 4 permiten que el material se distribuya más fácilmente en un plano perpendicular a la dirección de compresión.
Estos rebajes 4 también permiten reducir la superficie de apoyo de la junta 1: con esfuerzo de sujeción idéntico, la presión de contacto sobre el material es localmente más importante y la penetración del material en las rugosidades de las bridas en contacto aumenta. El riesgo de mateado también se reduce, ya que la superficie 3 de contacto así texturizada no presenta una geometría explícitamente saliente; por lo tanto, el aumento de la presión de contacto se realiza sin puntos singulares y de manera homogénea.
El ancho de pista sigue siendo lo suficientemente amplio como para prevenir una fuga debida a un defecto de la superficie local (por ejemplo, rayaduras en las bridas). También cabe señalar que la discontinuidad de la red 4 de rebajes tiene la ventaja de constituir naturalmente celdas de confinamiento de la fuga; estos últimos pueden resultar útiles, por ejemplo, si la superficie de estanqueidad de la brida está degradada, o en el caso de un defecto de concentricidad entre las estrías de mecanizado de la brida y la junta.
Por otro lado, la modificación de la superficie propuesta es menos frágil que un mecanizado de superficie saliente gracias a su tasa de sustentación más importante y a su geometría no saliente, lo cual se destaca de la divulgación de la solicitud de patente francesa FR 2557662 A1.
Además, es importante que se controle la geometría de los rebajes 4 y también conviene que su creación no genere ningún cambio local que penalice la obtención de la estanqueidad en las características del material de su entorno. Por lo tanto, el proceso de creación es importante con respecto a estos puntos. La eliminación de material por láser, por ejemplo, puede permitir controlar de manera conjunta la geometría de los rebajes 4 y su impacto sobre las zonas de su entorno.
Las geometrías preferidas de texturización permiten optimizar el rendimiento de la junta 1 de estanqueidad. Un primer ejemplo, visible en la Figura 3, consiste en la creación de agujeros 4 circulares, cuyos ejes son perpendiculares a la superficie de la junta.
Preferiblemente, se realiza cada agujero 4 de tal modo que su superficie cilíndrica sea lo más perpendicular posible a la superficie de la junta 1. La profundidad de los rebajes 4 será suficiente para permitir el flujo del material, por ejemplo, del orden de 40 μm. El diámetro D es del orden de 40 μm, y la distancia E entre ejes, distancia entre los centros de dos agujeros circulares adyacentes, es del orden de 54 μm.
Además, con el fin de tener una reducción significativa en la tasa de sustentación, preferiblemente pero no exclusivamente del orden del 40 %, la relación 2E/D es preferiblemente inferior a tres. Sigue siendo entonces una sustentación suficiente para recubrir los posibles microdefectos de la brida, sin embargo, con una mejora muy interesante de los esfuerzos y las presiones de contacto.
Un segundo ejemplo de texturización interesante consiste en la realización de agujeros 4 alargados, preferiblemente de forma general oblonga o elíptica, como se observa en la Figura 5. La longitud L puede ser del orden de 120 μm, el ancho I puede ser del orden de 40 μm y la profundidad puede ser del orden de 40 μm.
De manera preferencial, el eje mayor de una tal forma será entonces paralelo a la línea de estanqueidad, y esto en cualquier punto de la junta.
En un modo de realización preferido, la texturización elegida puede ser aplicada en la superficie de la capa de estanqueidad de una junta metálica con núcleo de resorte, tal como se describe en la solicitud de patente francesa FR 2151186A1.
Por el contrario, la texturización elegida puede ser aplicada en la superficie de la capa de estanqueidad de una junta de tipo O-Ring, en forma de O, o incluso una junta de tipo C-Ring, en forma de C, no siendo esta lista limitativa.
La ganancia en estanqueidad se ilustra en la Figura 6, comparando la evolución del flujo de fuga G con base en la presión de asiento PrA, en la cual la curva R1 representa una curva de referencia (superficie no texturizada), la curva R2 representa una sustentación del 60 % (superficie texturizada de patrón 1) y la curva R3 representa una sustentación del 40 % (superficie texturizada de patrón 2). En este ejemplo, la ventaja de la texturización por encima de 200 MPa es muy clara.
Las Figuras 7 a 19 ilustran, en sección parcial, ejemplos de juntas de estanqueidad 1 metálicas de acuerdo con la invención.
Las Figuras 7 a 10 ilustran las juntas 1 metálicas que comprenden una capa 8 externa de estanqueidad formada por una única barrera 2 de estanqueidad, la cual incluye rebajes 4 que no se abren como se puede observar en la Figura 11 la cual es una vista en sección parcial de la barrera 2 de estanqueidad.
La Figura 7 ilustra una junta 1 metálica elástica con resorte que comprende un núcleo 6 metálico en forma de un resorte. La Figura 8 ilustra dos juntas 1 metálicas elásticas cuya sección tiene forma de O o forma de C. La Figura 9 ilustra dos juntas 1 metálicas de sección circular o sustancialmente rectangular. La Figura 10 ilustra una junta 1 metálica mecanizada de sección en forma de U acostada.
Las Figuras 12 a 14 ilustran juntas 1 metálicas con una capa 8 externa de estanqueidad que comprende una barrera 2 de estanqueidad y una capa de estanqueidad de contacto en forma de un tratamiento de superficie de tipo depósito 5a electrolítico, el cual incluye rebajes 4 que no se abren en la capa 5a como se observa en la Figura 15, la cual es una vista en sección parcial de la capa 8 externa de estanqueidad, o que no se abre en las capas 5a y 2 como se observa en la Figura 16, la cual es una vista en sección parcial de la capa 8 externa de estanqueidad.
La Figura 12 ilustra una junta 1 metálica elástica con resorte que comprende un núcleo 6 metálico en forma de un resorte. La Figura 13 ilustra dos juntas 1 metálicas elásticas cuya sección tiene forma de O o forma de C. La Figura 14 ilustra una junta 1 metálica mecanizada de sección en forma de U acostada.
Las Figuras 17 y 18 ilustran juntas 1 metálicas con una barrera 2 de estanqueidad, maciza en el caso de la Figura 18, que comprende un tratamiento de superficie en forma de una barrera 5b de estanqueidad adicional, la cual incluye rebajes 4 que no se abren como se observa en la Figura 19, la cual es un vista en sección parcial de la barrera 5b de estanqueidad adicional.
La Figura 17 ilustra una junta 1 metálica elástica con resorte que comprende un núcleo 6 metálico en forma de un resorte. La Figura 18 ilustra una junta 1 metálica de sección sustancialmente rectangular.
Por supuesto, la invención no se limita a los ejemplos de realización que se acaban de describir. Los expertos en la técnica pueden realizar diversas modificaciones.
Además, se debe señalar que, aunque sólo el ejemplo anterior descrito con referencia a la Figura 1 muestra la presencia de una parte 9 hueca en la junta 1 de estanqueidad, todos los ejemplos de juntas 1 de estanqueidad descritos anteriormente pueden incluir ventajosamente una o más partes 9 huecas que permiten limitar el esfuerzo necesario para el aplastamiento.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Junta (1) de estanqueidad metálica estática, la cual presenta, en sección transversal, al menos una parte (9) hueca configurada para limitar el esfuerzo necesario para el aplastamiento de la junta (1) de estanqueidad, y la cual incluye una capa (8) externa de estanqueidad, caracterizada porque la capa (8) externa de estanqueidad incluye una superficie (3) texturizada configurada para entrar en contacto con las superficies por estancar, incluyendo la dicha superficie (3) texturizada una red (4) de rebajes separados entre sí sobre la superficie (3) texturizada, siendo los rebajes (4) ciegos, que no atraviesan completamente la capa (8) externa de estanqueidad, y que no se comunican entre sí, siendo la dicha superficie (3) texturizada realizada por medio de una eliminación de material por láser.
2. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque la capa (8) externa de estanqueidad sola forma la junta (1) de estanqueidad metálica.
3. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque incluye un núcleo (6) metálico envuelto en la capa (8) externa de estanqueidad.
4. Junta según la reivindicación 3, caracterizada porque el núcleo (6) metálico está constituido por un resorte, especialmente un resorte helicoidal con espiras unidas cerradas sobre sí mismo y que presenta, en el estado de reposo, la forma de un bocel.
5. Junta según la reivindicación 4, caracterizada porque la capa (8) externa de estanqueidad, en la cual se inserta el núcleo (6), presenta, en el estado de reposo, la forma de una superficie tórica cuyo círculo generador no se cierra sobre sí mismo.
6. Junta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la capa (8) externa de estanqueidad incluye una barrera (2) de estanqueidad y una capa (5, 5a, 5b) de estanqueidad de contacto, especialmente una capa (5a) de depósito electrolítico y/o una barrera (5b) adicional de estanqueidad.
7. Junta según la reivindicación 6, caracterizada porque los rebajes (4) están presentes en la capa (5, 5a, 5b) de estanqueidad de contacto de manera ciega o no.
8. Junta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el eje de profundidad de cada rebaje (4) es sustancialmente perpendicular a la superficie (3) texturizada.
9. Junta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque cada rebaje (4) está definido por al menos una pared ahuecada en la superficie (3) texturizada la cual es sustancialmente perpendicular a la superficie (3) texturizada.
10. Junta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la tasa de sustentación, definida en la superficie (3) texturizada por la relación de la superficie excluyendo los rebajes (4) sobre la superficie total de la superficie (3) texturizada, es inferior al 40 %.
11. Junta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la superficie (3) texturizada incluye una red de rebajes (4) en forma de agujeros circulares, cuyos ejes son de manera especial sustancialmente perpendiculares a la superficie (3) texturizada.
12. Junta según la reivindicación 11, caracterizada porque la relación entre la distancia entre ejes (E) de los agujeros (4) circulares, es decir, la distancia entre los centros de dos agujeros (4) circulares adyacentes, y el radio de un agujero (4) circular, correspondiente a la mitad del diámetro (D) de un agujero (4) circular, es inferior o igual a 3.
13. Junta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la superficie (3) texturizada incluye una red (4) de rebajes en forma de agujeros de forma alargada, especialmente de forma oblonga, elíptica y/o rectangular.
14. Junta según la reivindicación 13, caracterizada porque el eje mayor de cada agujero (4) de forma alargada es sustancialmente paralelo a la línea de estanqueidad de la junta, y esto en cualquier punto de la junta (1) de estanqueidad.
15. Junta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la junta (1) de estanqueidad metálica es una junta de estanqueidad cuya sección tiene forma de O, o una junta de estanqueidad cuya sección tiene forma de C o una junta de estanqueidad cuya sección tiene forma de U acostada.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022124817A1 (de) * 2022-09-27 2024-03-28 Ejot Se & Co. Kg Ringförmige Dichtscheibe

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2211247A (en) * 1935-03-08 1940-08-13 Victor Mfg & Gasket Co Metal gasket with sealing coating
GB969700A (en) * 1961-10-26 1964-09-16 Gomma Antivibranti Applic Metal-rubber sealing gasket
US3285615A (en) * 1963-09-20 1966-11-15 Nicholas D Trbovich Seal
US3314684A (en) * 1964-08-31 1967-04-18 Ajem Lab Inc Sealing surfaces and methods of preparing same
FR2151186A5 (es) * 1971-08-24 1973-04-13 Commissariat Energie Atomique
US3751048A (en) * 1972-06-02 1973-08-07 Temper Corp Seal element
FR2224029A6 (es) * 1973-03-27 1974-10-25 Commissariat Energie Atomique
US4218067A (en) * 1979-02-02 1980-08-19 Pressure Science Incorporated Multi-ply sealing rings
JPS5662460U (es) * 1979-10-19 1981-05-26
JPS6027253Y2 (ja) * 1980-06-26 1985-08-16 日立金属株式会社 薄板金属ガスケット
FR2547386A1 (fr) * 1983-06-07 1984-12-14 Commissariat Energie Atomique Joint metallique flexible
JPS6034573A (ja) * 1983-08-04 1985-02-22 Motoyama Seisakusho:Kk メタルガスケツトとその製造方法
FR2557662B1 (fr) 1983-12-29 1987-12-31 Commissariat Energie Atomique Joint d'etancheite metallique flexible comportant des parties saillantes consommables
US4553759A (en) * 1984-12-10 1985-11-19 Cameron Iron Works, Inc. Valve and improved stem seal therefor
DE3500071A1 (de) * 1985-01-03 1986-07-03 Elring Dichtungswerke Gmbh, 7012 Fellbach Zylinderkopfdichtung
US5354072A (en) * 1989-12-19 1994-10-11 Specialist Sealing Limited Hollow metal sealing rings
JP2521155Y2 (ja) * 1990-08-07 1996-12-25 石川ガスケット 株式会社 断熱性金属積層形ガスケット
JP2991651B2 (ja) * 1995-12-25 1999-12-20 シーケーディ株式会社 金属ガスケット
JP3110307B2 (ja) * 1996-03-28 2000-11-20 日本バルカー工業株式会社 メタルガスケット
US6322087B1 (en) * 1998-08-28 2001-11-27 Perkinelmer, Inc. Metallic seal for low load conditions
US6302402B1 (en) * 1999-07-07 2001-10-16 Air Products And Chemicals, Inc. Compliant high temperature seals for dissimilar materials
FR2823826B1 (fr) 2001-04-23 2003-07-25 Commissariat Energie Atomique Joint d'etancheite metallique elastique ferme a parties saillantes desaxees
FR2823825B1 (fr) * 2001-04-23 2003-07-25 Commissariat Energie Atomique Joint d'etancheite metallique elastique
US6769696B2 (en) * 2001-09-29 2004-08-03 Elringklinger Ag At least substantially metallic cylinder head gasket
DE102004012905A1 (de) * 2004-03-17 2005-10-13 Elringklinger Ag Zylinderkopfdichtung
US7372933B2 (en) * 2004-07-08 2008-05-13 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Radioactive-material container, metal gasket for sealing the radioactive-material container, and method of manufacturing the metal gasket
DE102004034824B4 (de) * 2004-07-19 2006-10-05 Reinz-Dichtungs-Gmbh Metallische Flachdichtung
US7866670B2 (en) * 2006-11-08 2011-01-11 Federal-Mogul World Wide, Inc. Static gasket
JP5084617B2 (ja) 2007-06-15 2012-11-28 国立大学法人東北大学 低締付金属ガスケット
DE102009022392B4 (de) * 2009-05-22 2011-09-22 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Verfahren zur Herstellung von metallischen Stopperelementen für Flachdichtungen
DE102009030559B4 (de) * 2009-06-25 2012-11-22 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Flachdichtung mit einer Vollsicke
FR2951517B1 (fr) 2009-10-20 2011-12-09 Commissariat Energie Atomique Joint d'etancheite entre deux elements a coefficients de dilatation thermique differents
US9945484B2 (en) * 2011-05-20 2018-04-17 Siemens Energy, Inc. Turbine seals
CN102606823B (zh) * 2012-03-16 2014-07-09 苏州宝骅机械技术有限公司 恒应力恒位移线密封组件
US20130341874A1 (en) * 2012-06-26 2013-12-26 Garlock Sealing Technologies Llc Gasket Material, Gaskets, and Related Methods
FR2995379B1 (fr) 2012-09-10 2014-09-05 Commissariat Energie Atomique Joint circulaire d'etancheite a brosse
DE102013112070A1 (de) * 2013-11-01 2015-05-07 VACUTEC Hochvakuum- & Präzisionstechnik GmbH Dichtfläche, insbesondere für eine Vakuumkammer eines Massenspektrometers, und Verfahren zur Herstellung einer solchen Dichtfläche
JP6309284B2 (ja) * 2014-01-27 2018-04-11 三菱電線工業株式会社 金属シール
IL321077A (en) * 2014-04-17 2025-07-01 Compart Systems Pte Ltd Ultra-seal gasket for joining high purity fluid pathways
FR3027370B1 (fr) 2014-10-15 2016-12-23 Commissariat Energie Atomique Assemblage de mise en compression de siege de vanne a boule
JP3200662U (ja) * 2015-08-18 2015-10-29 日本バルカー工業株式会社 金属ガスケット
CN112728084B (zh) * 2020-12-24 2023-04-14 中国航发长江动力有限公司 一种金属密封环加工方法及金属密封环

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