PL190315B1 - Uszczelka i zespół łączący szczelny dla płynów zawierający taką uszczelkę - Google Patents

Abstract

1. U szczelka pierscieniow a, znamienna tym, ze zaw iera, w postaci integralnych ele- m entów, pare rozszerzonych w kierunku pro- m ieniow ym czesci (2), usytuow anych w kie- runku osiow ym obok siebie i integralnie pola- czonych za posrednictwem czesci posredniej (3) o grubosci w kierunku prom ieniowym mniejszej niz rozszerzone czesci (2). 5. Z espól laczacy szczelny dla plynów , zw laszcza do ukladu klim atyzacyjnego w po- jazdach, zaw ierajacy w tykow y elem ent laczacy i gniazdow y elem ent laczacy, które sa ze soba laczone oraz elem ent uszczelniajacy, um iesz- czony pom iedzy w tykow ym elem entem lacza- cym i gniazdow ym elem entem laczacym , zna- mienny tym, ze elem ent uszczelniajacy zaw ie- ra pojedyncza pierscieniow a uszczelke (1) zlo- zona integralnie z pary rozszerzonych w kie- runku prom ieniow ym czesci (2), um ieszczo- nych obok siebie w kierunku osiow ym i pola- czonych integralnie za posrednictw em czesci posredniej (3) o grubosci prom ieniow ej m niej- szej niz w spom niane rozszerzone czesci (2). Fig.1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest uszczelka i zespół łączący, szczelny dla płynów zawierający taką uszczelkę. Wynalazek dotyczy uszczelki, a zwłaszcza, ale nie wyłącznie, połączeń pomiędzy elementami układu klimatyzacji w pojazdach, oraz zespołu łączącego z taką uszczelką.

Połączenia w układach klimatyzacji do pojazdów, do których odnosi się dalszy opis wyłącznie przykładowo, wytwarza się zazwyczaj łącząc wtykowy i gniazdowy element ze sobą, umieszczając pomiędzy nimi szeregowo parę uszczelek w celu utworzenia rezerwowego uszczelnienia i ograniczenia wycieków chłodziwa, które zazwyczaj cechuje się dużą przenikalnością.

W jednym ze znanych rozwiązań konstrukcyjnych uszczelnienie uzyskuje się stosując główny i pomocniczy pierścień uszczelniający 0-ring osadzone wewnątrz odpowiednich znaj190 315 dujących się obok siebie gniazd na wtykowym elemencie łączącym i współpracujące w szczelny dla płynów sposób z wewnętrzną ścianką gniazdowego elementu łączącego. W celu zmniejszenia całkowitego wymiaru osiowego zespołu łączącego, a zwłaszcza wtykowego elementu łączącego, w gnieździe w sąsiedztwie osiowego progu końcowego wtykowego elementu łączącego osadza się pomocniczy pierścień, na przykład taki, który znajduje się po wylotowej stronie potencjalnego kierunku przeciekania, w taki sposób, żeby współpracował ze stożkowym kielichowym końcem wewnętrznym na gniazdowym elemencie łączącym. Co prawda uzyskuje się w ten sposób zmniejszenie wymiarów osiowych, ale nieprawidłowo odkształca się wtedy pierścień pomocniczy i w wyniku łącznego działania wysokich temperatur i ciśnień roboczych, a także tolerancji fabrycznych samego pierścienia i odpowiedniego gniazda, pierścień ten jest stale zniekształcany podczas pracy, a tym samym w zasadzie nieskuteczny.

Uszczelka pierścieniowa, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera, w postaci integralnych elementów, parę rozszerzonych w kierunku promieniowym części, usytuowanych w kierunku osiowym obok siebie i integralnie połączonych za pośrednictwem części pośredniej o grubości w kierunku promieniowym mniejszej niż rozszerzone części.

Korzystnie rozszerzone części są w przybliżeniu toroidalne.

Korzystnie część pośrednia jest ograniczona w kierunku promieniowym przez powierzchnię wewnętrzną i powierzchnię zewnętrzną, które mają odpowiednie wklęsłe profile i łączą się z odpowiednimi powierzchniami rozszerzonych części.

Korzystnie uszczelka zawiera parę pierścieniowych występów końcowych rozciągających się w kierunku osiowym od odpowiednich rozszerzonych części i ograniczonych w kierunku osiowym przez odpowiednie płaskie powierzchnie końcowe.

Zespół łączący szczelny dla płynów; zwłaszcza do układu klimatyzacyjnego w pojazdach, zawierający wtykowy element łączący i gniazdowy element łączący, które są ze sobą łączone oraz element uszczelniający, umieszczony pomiędzy wtykowym elementem łączącym i gniazdowym elementem łączącym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że element uszczelniający zawiera pojedynczą pierścieniową uszczelkę złożoną integralnie z pary rozszerzonych w kierunku promieniowym części, umieszczonych obok siebie w kierunku osiowym i połączonych integralnie za pośrednictwem części pośredniej o grubości promieniowej mniejszej niż wspomniane rozszerzone części.

Korzystnie uszczelka jest osadzona w gnieździe o prostokątnym przekroju poprzecznym, uformowanym na wtykowym elemencie łączącym i mającym cylindryczną powierzchnię dolną, oraz współpracuje w sposób szczelny dla płynów z wewnętrzną cylindryczną powierzchnią gniazdowego elementu łączącego.

Korzystnie rozszerzone części uszczelki są w przybliżeniu toroidalne.

Korzystnie część pośrednia uszczelki jest ograniczona w kierunku promieniowym wewnętrzną powierzchnią i zewnętrzną powierzchnią, które mają odpowiednie wklęsłe profile i łączą się z odpowiednimi powierzchniami rozszerzonych części.

Korzystnie zespół zawiera parę pierścieniowych występów końcowych rozciągających się osiowo od odpowiednich rozszerzonych części i ograniczonych w kierunku osiowym odpowiednimi płaskimi powierzchniami końcowymi.

Uszczelka i zespół łączący według wynalazku posiadają wiele zalet. W szczególności, całkowity wymiar osiowy uszczelki i gniazda znajdującego się we wtykowym elemencie łączącym jest mniejszy od wymiaru osiowego pary konwencjonalnych uszczelek osadzonych w odpowiednich gniazdach, co umożliwia odpowiednie zmniejszenie osiowego wymiaru wtykowego elementu łączącego.

Uszczelka zachowuje się znakomicie po ściśnięciu pomiędzy cylindrycznymi powierzchniami, a odpowiednie wymiary gniazda znajdującego się we wtykowym elemencie łączącym uniemożliwiają jej trwałe zniekształcenie, nawet w najbardziej niekorzystnych warunkach roboczych, co zapewnia bardzo skuteczne uszczelnienie.

Dzięki temu, że zespół łączący składa się z pojedynczego elementu uszczelniającego i nie wymaga stosowania do swojej produkcji złożonych maszyn, jest również tani w produkcji i montażu.

190 315

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uszczelkę według wynalazku w przekroju osiowym, a fig. 2 - zespół łączący z uszczelką z fig. 1, częściowo w przekroju osiowym.

Na fig. 1 pokazano pierścieniową uszczelkę 1 według wynalazku. Uszczelka 1, z osią A, jest wykonana z materiału elastomerowego i składa się z pary integralnych, pierścieniowych, w przybliżeniu toroidalnych, rozszerzonych w kierunku promieniowym części 2 znajdujących się obok siebie w kierunku osiowym i połączonych integralnie ze sobą za pośrednictwem pośredniej części 3 o grubości mniejszej niż maksymalna grubość części 2. Część 3 jest ograniczona w kierunku promieniowym przez powierzchnię wewnętrzną 4 i powierzchnię zewnętrzną 5, które posiadają odpowiednie wklęsłe profile i łączą się z odpowiednimi powierzchniami części 2.

W skład uszczelki 1 wchodzi również para pierścieniowych występów końcowych 6, mających w przybliżeniu postać cylindrycznych pierścieni i rozciągających się w kierunku osiowym od odpowiednich części 2 oraz ograniczonych w kierunku osiowym za pomocą odpowiednich płaskich powierzchni końcowych 7.

Na fig. 2 pokazano przykład zastosowania uszczelki 1 w łączącym zespole 10 układu klimatyzacji w pojeździe.

W skład zespołu 10 wchodzi wtykowy element łączący 11, zwany dalej wtykiem 11, ograniczony, na przykład, za pomocą końcówki rury (niepokazanej) oraz gniazdowy element łączący 12 zwany dalej gniazdem 12, ograniczony cylindrycznym gniazdem utworzonym, na przykład, w korpusie jednego z elementów składowych układu (niepokazanego), takiego jak sprężarka lub zawór, albo końcówka gniazdowa rury (niepokazana).

Wtyk 11 ma postać pustego cylindra z wprowadzającym kielichem końcowym 13 oraz znajduje się w nim obwodowe pierścieniowe gniazdo 14 na uszczelkę 1. Gniazdo 14 ma przekrój w postaci wydłużonego w kierunku osiowym prostokąta i głębokość nieco mniejszą niż maksymalna promieniowa grubość uszczelki 1 tak, żeby, po zmontowaniu, części 2 uszczelki 1 były sprężyście ściśnięte w kierunku promieniowym pomiędzy odpowiednimi powierzchniami roboczymi wtyku 11 i gniazda 12, wyznaczonymi odpowiednio przez cylindryczną powierzchnię dolną 15 gniazda 14 i cylindryczną powierzchnię wewnętrzną 16 gniazda 12, co zapewnia wystarczający nacisk stykowy gwarantujący szczelność w każdych warunkach roboczych.

Szerokość (tj. wymiar osiowy) gniazda 14 jest tak dobrana, żeby gniazdo to nigdy nie było całkowicie wypełnione przez uszczelkę 1, nawet w najcięższych warunkach roboczych wynikających z najgorszej kombinacji tolerancji fabrycznych (maksymalny przekrój uszczelki i minimalny przekrój gniazda) w maksymalnej temperaturze roboczej (np. w 150°C).

Podczas rzeczywistego stosowania, części 2 uszczelki 1 wyznaczają odpowiednie części uszczelniające, leżące szeregowo względem siebie, a tym samym tworzące rezerwowe uszczelnienie, zgodnie z wymaganiami stawianymi w zastosowaniach do układów klimatyzacyjnych.

Występy końcowe 6 zapewniają prawidłowe spoczywanie uszczelki 1 z jednej strony gniazda 14 pod działaniem nacisku roboczego (fig. 2) oraz zapobiegają nieprawidłowemu odkształceniu uszczelki, zwłaszcza po umieszczeniu wtyku 11 w gnieździe 12.

Całkowity wymiar osiowy uszczelki 1 i gniazda 14 jest mniejszy od wymiaru osiowego pary konwencjonalnych uszczelek osadzonych w odpowiednich gniazdach, co umożliwia odpowiednie zmniejszenie osiowego wymiaru wtyku 11.

Uszczelka 1 zachowuje się znakomicie po ściśnięciu pomiędzy cylindrycznymi powierzchniami, a odpowiednie wymiary gniazda 14 uniemożliwiają jej trwałe zniekształcenie, nawet w najgorszych warunkach roboczych, co zapewnia bardzo skuteczne uszczelnienie.

Wyraźnie widać, że istnieje możliwość wprowadzenia zmian w opisanych tu uszczelce 1 i zespole 10 bez wychodzenia poza zakres określony w załączonych zastrzeżeniach patentowych.

Wynalazek w szczególności można stosować w układach klimatyzacyjnych w pojazdach, ale uszczelki i zespoły łączące według wynalazku można również używać w dowolnych innych sektorach technicznych.

190 315

190 315

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Uszczelka pierścieniowa, znamienna tym, że zawiera, w postaci integralnych elementów, parę rozszerzonych w kierunku promieniowym części (2), usytuowanych w kierunku osiowym obok siebie i integralnie połączonych za pośrednictwem części pośredniej (3) o grubości w kierunku promieniowym mniejszej niż rozszerzone części (2).
2. 2. Uszczelka według zastrz. 1, znamienna tym, że rozszerzone części (2) są w przybliżeniu toroidalne.
3. 3. Uszczelka według zastrz. 2, znamienna tym, że część pośrednia (3) jest ograniczona w kierunku promieniowym przez powierzchnię wewnętrzną (4) i powierzchnię zewnętrzną (5), które mają odpowiednie wklęsłe profile i łączą się z odpowiednimi powierzchniami rozszerzonych części (2).
4. 4. Uszczelka według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienna tym, że zawiera parę pierścieniowych występów końcowych (6) rozciągających się w kierunku osiowym od odpowiednich rozszerzonych części (2) i ograniczonych w kierunku osiowym przez odpowiednie płaskie powierzchnie końcowe (7).
5. 5. Zespół łączący szczelny dla płynów, zwłaszcza do układu klimatyzacyjnego w pojazdach, zawierający wtykowy element łączący i gniazdowy element łączący, które są ze sobą łączone oraz element uszczelniający, umieszczony pomiędzy wtykowym elementem łączącym i gniazdowym elementem łączącym, znamienny tym, że element uszczelniający zawiera pojedynczą pierścieniową uszczelkę (1) złożoną integralnie z pary rozszerzonych w kierunku promieniowym części (2), umieszczonych obok siebie w kierunku osiowym i połączonych integralnie za pośrednictwem części pośredniej (3) o grubości promieniowej mniejszej niż wspomniane rozszerzone części (2).
6. 6. Zespół według zastrz. 5, znamienny tym, że uszczelka (1) jest osadzona w gnieździe (14) o prostokątnym przekroju poprzecznym, uformowanym na wtykowym elemencie łączącym (11) i mającym cylindryczną powierzchnię dolną (15), oraz współpracuje w sposób szczelny dla płynów z wewnętrzną cylindryczną powierzchnią (16) gniazdowego elementu łączącego (12).
7. 7. Zespół według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że rozszerzone części (2) uszczelki (1) są w przybliżeniu toroidalne.
8. 8. Zespół według zastrz. 7, znamienny tym, że część pośrednia (3) uszczelki (1) jest ograniczona w kierunku promieniowym wewnętrzną powierzchnią (4) i zewnętrzną powierzchnią (5), które mają odpowiednie wklęsłe profile i łączą się z odpowiednimi powierzchniami rozszerzonych części (2).
9. 9. Zespół według zastrz. 5 albo 8, znamienny tym, że zawiera parę pierścieniowych występów końcowych (6) rozciągających się osiowo od odpowiednich rozszerzonych części (2) i ograniczonych w kierunku osiowym odpowiednimi płaskimi powierzchniami końcowymi (7).