PL209448B1

PL209448B1 - Metal gasket

Info

Publication number: PL209448B1
Application number: PL372743A
Authority: PL
Inventors: Jan Kasprzyk; Radosław Sieczkowski
Original assignee: Spetech Społka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Priority date: 2005-02-11
Filing date: 2005-02-11
Publication date: 2011-09-30
Also published as: PL372743A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest uszczelka metalowa, znajdująca zastosowanie w połączeniach kołnierzowo-śrubowych w aparatach i rurociągach wysokociśnieniowych.The subject of the invention is a metal gasket used in flange-screw connections in high-pressure apparatuses and pipelines.

Znane uszczelki metalowe, stosowane zwłaszcza w armaturze i rurociągach wysokociśnieniowych, wykonywane są z materiału elastycznego najczęściej stali o odpowiedniej geometrii rowka, w który zabudowuje się miękki materiał uszczelniający. Uszczelki te spełniają najwyższe wymagania w zakresie odpornoś ci na obciążenia zewnę trzne, w tym drgania, a ponadto mają bardzo wysokie dopuszczalne naciski kontaktowe oraz są odporne na wydmuchanie.Known metal gaskets, used in particular in fittings and high-pressure pipelines, are made of a flexible material, most often steel, with an appropriate groove geometry, in which a soft sealing material is embedded. These gaskets meet the highest requirements in terms of resistance to external loads, including vibrations, and also have very high allowable contact pressures and are blow-out resistant.

Z polskiego patentu nr 100 593 znana jest uszczelka zło żona z trzech luźno koncentrycznie ułożonych pierścieni, z których dwa skrajne wykonane są z metalu najkorzystniej ze stali, a środkowy z materiał u elastycznego najkorzystniej gumy. Wewnę trzna pobocznica pierś cienia z materiał u elastycznego ma wklęsłość odpowiadającą kształtem wypukłości istniejącej na zewnętrznej pobocznicy wewnętrznego pierścienia metalowego. Wysokość wewnętrznego pierścienia metalowego jest mniejsza niż wysokość zewnętrznego pierścienia metalowego, ta zaś jest mniejsza od wysokości pierścienia z materiału elastycznego.Polish patent No. 100 593 discloses a gasket consisting of three loosely concentrically arranged rings, the two extreme ones of which are made of metal, preferably of steel, and the middle one of a material, preferably of elastic rubber. The inner shell of the flexible material ring has a concavity corresponding to the shape of the protrusion existing on the outer shell of the inner metal ring. The height of the inner metal ring is smaller than the height of the outer metal ring, which is smaller than the height of the ring made of flexible material.

Znana jest też z polskiego zgłoszenia nr P-337626 uszczelka, zwłaszcza o kształcie pierścieniowym, która charakteryzuje się tym, że stanowią ją co najmniej dwa pierścienie, zewnętrzny i wewnętrzny pomiędzy którymi znajduje się uszczelniający materiał, przy czym uszczelniający materiał zakleszczony jest przez ściany nachylone w stosunku do powierzchni pierścieni pod kątem „α wynoszącym od 3° do 10°. Powierzchnie styku uszczelniającego materiału są do siebie równoległe i znajdują się ponad powierzchniami pierścieni. Pierścienie wykonane są korzystnie z materiału o tej samej sprężystości, większej od sprężystości uszczelniającego materiału. Pierścienie wykonane są korzystnie z materiału o różnej sprężystości, większej od sprężystości uszczelniającego materiału. Wewnętrzny pierścień wykonany jest korzystnie z materiału podatnego na odkształcenia osiowe. Zewnętrzny pierścień wykonany jest korzystnie z materiału podatnego na odkształcenia osiowe. Uszczelniający pierścień wykonany jest korzystnie z prasowanego grafitu.A gasket is also known from the Polish application no. P-337626, especially of a ring shape, which is characterized by the fact that it is made of at least two rings, the outer and the inner one, between which there is a sealing material, and the sealing material is jammed by walls inclined in with respect to the surface of the rings at an angle "α of 3 ° to 10 °. The contact surfaces of the sealing material are parallel to each other and are above the surfaces of the rings. The rings are preferably made of a material of the same elasticity, greater than that of the sealing material. The rings are preferably made of a material with a different elasticity, greater than that of the sealing material. The inner ring is preferably made of a material susceptible to axial deformation. The outer ring is preferably made of a material susceptible to axial deformation. The sealing ring is preferably made of pressed graphite.

Wadą dotychczasowych rozwiązań uszczelek są ich ograniczone możliwości wymiarowe, w szczególności dotyczy to uszczelek o małej grubości, to jest takich o grubości od 2 do 3 mm oraz o dużych średnicach w powiązaniu z małą grubością. Natomiast wadą uszczelek z miękkich metali jest to, iż dla uzyskania szczelności połączenia wymagają one zastosowania trudnych do uzyskania, bardzo dużych sił docisku.The disadvantage of the existing gasket solutions are their limited dimensional possibilities, in particular, it concerns gaskets of small thickness, i.e. gaskets with a thickness of 2 to 3 mm and with large diameters in conjunction with small thickness. On the other hand, the disadvantage of soft metal gaskets is that in order to obtain the tightness of the connection, they require the use of very high pressure forces that are difficult to obtain.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji uszczelki metalowej o małej grubości całkowitej, której rdzeń metalowy dzięki specjalnej geometrii rowka nie jest osłabiony mechanicznie, a powstały rowek może być wypełniany miękkim materiałem uszczelniającym.The aim of the invention is to develop a metal gasket structure with a small total thickness, the metal core of which, thanks to the special groove geometry, is not mechanically weakened, and the resulting groove can be filled with a soft sealing material.

Uszczelka metalowa, której zewnętrzny obrys ma kształt dowolnej figury geometrycznej, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że jej część zewnętrzna połączona jest z częścią środkową za pomocą skośnego przewężenia o grubości równej połowie grubości „g uszczelki, przy czym kąt „α nachylenia powierzchni przewężenia jest mniejszy lub równy 10°, a kat „β nachylenia części zewnętrznej jest większy od kąta „α tworząc kształtowy rowek, natomiast stosunek długości „L do grubości „g uszczelki jest większy lub równy podwójnej grubości „g uszczelki. Kształtowy rowek jest korzystnie wypełniony miękkim materiałem uszczelniającym.A metal gasket, the outer contour of which has the shape of any geometrical figure, according to the invention, is characterized by the fact that its external part is connected to the central part by an oblique groove with a thickness equal to half the thickness "g of the gasket, the angle" α of the slope of the groove surface being less than or equal to 10 °, and the angle "β of the inclination of the outer portion is greater than the angle" α to form a shaped groove, and the ratio of length "L to thickness" g of the gasket is greater than or equal to twice the thickness "g of the gasket. The shaped groove is preferably filled with a soft sealing material.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym na fig. 1 pokazano uszczelkę metalową w przekroju poprzecznym, a na fig. 2 pokazano uszczelkę metalową w widoku z góry.The subject of the invention is presented in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a metal seal in cross-section, and Fig. 2 shows a metal seal in a top view.

Jak pokazano na rysunku uszczelka metalowa ma część zewnętrzną 1 połączoną z częścią środkową 2 za pomocą skośnego przewężenia 3 o grubości równej połowie grubości „g uszczelki. Kąt „a nachylenia powierzchni przewężenia 3 jest mniejszy lub równy 10°, a kąt „β nachylenia części zewnętrznej 1 jest większy od kąta „a tworząc kształtowy rowek 4. Stosunek długości „L do grubości „g uszczelki jest większy lub równy podwójnej grubości „g uszczelki, a kształtowy rowek 4 jest korzystnie wypełniony miękkim materiałem uszczelniającym 5.As shown in the drawing, the metal gasket has an outer part 1 connected to the middle part 2 by a diagonal constriction 3 with a thickness equal to half the gasket thickness "g". The angle "a of the slope of the surface of the throat 3 is less than or equal to 10 °, and the angle" β of the inclination of the outer part 1 is greater than the angle "a, forming a shaped groove 4. The ratio of the length" L to the thickness "g of the gasket is greater than or equal to twice the thickness" g gaskets, and the shaped groove 4 is preferably filled with soft sealing material 5.

Claims

Patent claims

1. A metal seal, the outer contour of which has the shape of any geometrical figure, characterized in that its outer part (1) is connected to the central part (2) by means of an oblique throat (3) with a thickness equal to half the thickness of the gasket, while its outer part (1) is connected to the central part (2). the angle "α of the slope of the throat surface (3) is less than or equal to 10 °, and the angle" β of the inclination of the outer part (1) is greater than the angle "α, forming a shaped groove (4), while the ratio of the length" L to the thickness "g of the gasket is greater than or equal to twice the thickness "g of the gasket."

2. A metal seal, according to claim 3. The device of claim 1, characterized in that the shaped groove (4) is preferably filled with a soft sealing material (5).