PL81169B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Behr-Thomson Dehnstoffregler GmbH, Stuttgart (Republika Federalna Niemiec) Element uszczelniajacy Przedmiotem wynalazku jest element uszczelniajacy, który umieszczony jest w obudowie razem z rozsze¬ rzajacym sie, przy wzroscie temperatury materialem i który ma ksztalt tloka ze stozkowym koncem otoczonym rozszerzajacym sie materialem, który po osiagnieciu okreslonej temperatury jest za pomoca tego materialu wypychany nazewnatrz. ' Znane sa elementy uruchamiajace w których przewidziane sa srodki uszczelniajace przeznaczone do zapo¬ biegania wejsciu i zanieczyszczen wzdluz przesuwnego tloka i wyjsciu z obudowy materialu rozszerzajacego.Dotychczas znany jest caly szereg róznego rodzaju elementów uruchamiajacych przy których róznymi drogami próbowano te problemy rozwiazac. Dotychczas znane elementy nie odpowiadaja jednak w wystarczajacym stop¬ niu wymaganiom praktyki.Znane sa czujniki cieplne z gumopochodnym uszczelnieniem w rurowej czesci, w której przesuwa sie tlok, pod dzialaniem cisnienia na czesc koncowa przy czym grubosc scianki czesci zamykajacej nie jest w calym przekroju równomierna i dlatego do uszczelnienia sluzy pierscien zaciskajacy dociskany do zwezonej odsadki za pomoca srub i kolnierza. Wada tego czujnika jest to, ze istnieje w nim niebezpieczenstwo przedostawania sie cieczy do wnetrza otoczki wzdluz tloka.Przy innym znanym elemencie uruchamiajacym, otoczka powyzej kolnierza, uksztaltowana jest w formie grubej czesci korka sciskanego w kierunku promieniowym i osiowym podczas wysuwania sie tloka. W tym ukla¬ dzie otoczka rozciaga sie na zewnatrz pierscieniowego kolnierza i zaciskana jest miedzy kolnierzami dwuczescio¬ wej obudowy. W ukladzie tym ze wzgledu na dwuczesciowa obudowe, istnieje takie niebezpieczenstwo, ze w miejscu podzialu czesci obudowy rozszerzalny material moze wyjsc na zewnatrz. W wyniku strat przecisko- wych nastepuje przesuniecie ukladu wyskalowanej temperatury, przy której tlok jest wypychany z obudowy.Moze to powodowac uszkodzenie podlaczonych przyrzadów i aparatów. Niezaleznie od tego pierscieniowy kol¬ nierz znajdujacy sie miedzy obydwoma czesciami obudowy narazony jest na nadmierne obciazenie rozciagajace, w wyniku czego nastepuje pekanie materialu i uszkodzenia elementu uruchamiajacego.Znany jest równiez element uruchomiajacy uzalezniony od temperatury, przy którym elastyczna otoczka rozciaga .sie poza strefa stozkowego zakonczenia tloka, którego obudowa posiada w kierunku wewnetrznym2 81169 czesc panewkowa, przy czym jeden koniec elastycznej otoczki umieszczony jest wewnatrz panewkowej czesci.Na górnym koncu elastycznej otoczki znajduje sie kolnierz umieszczony promieniowo wokól elastycznej otoczki i przylegajacej do wewnetrznej sciany obudowy. Kolnierz ten dociskany jest ku dolowi za pomoca tarczy przytrzymywanej wewnatrz obudowy. Równiez i przy tym znanym wykonaniu nie osiagnieto dokladnego usz¬ czelnienia. Ze wzgledu na panujace wewnatrz obudowy wysokie cisnienie robocze okazalo sie niezbedne wyko¬ nanie stalego polaczenia kolnierza elastycznej otoczki z tarcza na przyklad za pomoca wulkanizacji. Koniecz¬ nosc ta wymaga jednak drogiego i pracochlonnego procesu roboczego, przy czym przy zastosowaniu najnow¬ szych nawet technologicznych srodków pomocniczych nie zapewnia zupelnej szczelnosci. Nalezy przy tym zauwazyc, ze uszczelnienie takie musi posiadac bardzo dluga zywotnosc i byc przydatne dla kilkuset tysiecy ruchów laczeniowych tloka.Celem wynalazku jest usuniecie istniejacych wad i wykonanie takiego elementu uruchamiajacego przy którym wymagania dotyczace absolutnej szczelnosci sa w prosty sposób spelnione.Istota wynalazku polega na tym, ze uszczelka wykonana jest w formie tulejowej tarczy wsporczej z wyzblo- biona krawedzia dla obudowy, przy czym na tarczy tej przewidziana jest pierscieniowa krawedz i elastyczna otoczka, która posiada na górnym otwartym koncu kolnierz skierowany na zewnatrz z pierscieniowym rowkiem obejmujacym krawedz pierscieniowa tarczy wsporczej.Poniewaz uszczelka posiada przed wbudowaniem wiekszy przekrój na krawedzi rowka kolnierza niz mado dyspozycji po zabudowaniu, ulega ona po zabudowaniu odksztalceniu i wypelnia calkowicie pozostala przes¬ trzen miedzy sciankami obudowy i krawedzia wywinieta tarczy wsporczej. Powstaje przy tym miedzy krawedzia pierscienia tarczy wsporczej a scianka obudowy bardzo waska szczelina, przeznaczona zgodnie z wynalazkiem do odciazenia cisnienia miedzy wewnetrzna scianka obudowy i metalowa czescia wewnetrzna. Sily dzialajace na skutek cisnienia wewnetrznego na wygieta krawedz obudowy rzutuja w ten sposób praktycznie tylko na rzut powierzchni utworzonej przez zewnetrzna srednice krawedzi pierscienia.Przy uwzglednieniu kwadratowego przyrostu powierzchni kola jako funkcji przyrostu srednicy dany jest istotny warunek dla zapewnienia pracy przy wysokich cisnieniach szczelnego elementu uruchamiajacego.Zalecana jest przy tym obudowa, która wykazuje w zasiegu krawedzi pierscienia tarczy wsporczej stozkowe wydluzenie a nastepnie cylindryczna czesc krawedziowa opasujaca wywinieta krawedz tarczy wsporczej. Dzieki temu montaz jest bardzo uproszczony, poniewaz do obudowy odpowiednio napelnionej rozszerzalnym materia¬ lem wprowadza sie jedynie elastyczny wypelniacz z tlokiem, na który nasadza sie nastepnie tarcze wsporcza, nad która zagiety zostaje górny brzeg obudowy krawedzi.W celu unikniecia uszkodzenia napelniacza w czasie zabudowy zaleca sie krawedz wewnetrzna pierscienio¬ wego obrzeza tarczy wsporczej zaokraglic. W celu wykorzystania cisnienia wewnetrznego powstajacego przy nagrzaniu zaleca sie by dolna, w zasadzie cylindryczna, czesc elastycznego wypelniacza przechodzila do czesci kolnierzowej lukiem o stosunkowo duzym promieniu.. W wyniku tego zostaje wytworzona skladowa cisnienia wewnetrznego skierowana w kierunku tloka, docis¬ kajaca otoczke do tloka, powyzej miejsca, w którym otoczka ta jest jeszcze deformowana w celu przesuniecia tloka.Wedlug dalszej cechy wynalazku celowe jest umieszczenie tarczy uszczelniajacej miedzy tarcza wsporcza i górna krawedzia otoczki.Wedlug odmiennego przykladu rozwiazania wynalazku elastyczna otoczka otaczajaca tlok wykonana jest w formie otwartej od dolu dlawicy, która posiada na dolnej plaszczyznie rowki lub zlobki pierscieniowe, przy czym dolna czesc elastycznej otoczki wykonana jest stozkowo.Przy prostych rozwiazaniach otoczka moze byc wykonana w formie weza.Przy innych przykladach rozwiazaniach wynalazku tlok jest w sposób celowy w swej koncowej czesci polozonej w obudowie zaopatrzony w kolnierz pierscieniowy ze stozkowym koncem i otoczka wykonana w za¬ sadzie w formie wydrazonego cylindra który opiera sie swa dolna krawedzia na powierzchni kolnierza pierscie¬ niowego. W tym ukladzie otoczka moze byc polaczona w sposób staly z kolnierzem pierscieniowym na przy¬ klad nawulkanizowana. W takim ukladzie zapobiega sie wystepowaniu medium rozszerzalnego na zewnatrz . wzdluz tloka Przy ogrzaniu elementu otoczka miedzy kolnierzem pierscieniowym wypychanego na zewnatrz tloka i tarcza uszczelniajaca ulega elastycznemu odksztalceniu, mianowicie pogrubieniu, przez co wywolana zostaje sila ustawiona w kierunku zwrotnym, który przy ochlodzeniu powoduje wprowadzenie tloka do wnetrza obudowy. Szczególnie celowym jest gdy otoczka na sciankach wewnetrznych posiada rowki trójkatne lub tra¬ pezowe tworzace uszczelnienie labiryntowe.81169 3 Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia przyklad rozwiazania elementu uruchamiajacego z elastyczna otoczka w ksztalcie weza, fig. 2 przyklad rozwiazania z dlawikiem, fig. 3, odmiane rozwiazania, przy którym cylindryczna otoczka pelni role nastawczej sily powrotnej oraz fig. 4 rozwiazanie srodków uszczelniajacych w powiekszeniu.Element uruchamiajacy wedlug wynalazku sklada sie z obudowy 1 napelnianej materialem 2 rozszerzaja¬ cym sie przy podwyzszonej temperaturze, oraz elastycznej otoczki 3, do której nasadzony jest w sposób slizgowy tlok 4 ze stozkowym koncem 5. Elastyczna otoczka 3 utrzymywana jest w górnym polozeniu za pomoca tarczy wsporczej 6 poprzez tarcze uszczelniajaca 16, która jest utrzymywana przez odgieta krawedz cylindryczna czesci obrzeza 12 obudowy 1. Tarczawsporcza 6 ma ksztalt tulei i posiada wystajace kolnierzowe obrzeze 7 pod którym znajduje sie pierscieniowe obrzeze 8. Jak wynika z fig. 4 elastyczna otoczka 3 posiada w górnym otwar¬ tym koncu kolnierz 9 skierowany na zewnatrz pierscieniowego zlobka 10 opasujacego pierscieniowe obrzeze 8 tarczy wsporczej 6. Na fig, 4 jest przedstawiony za pomoca linii przerywanej obrys przekroju otoczki 3 przed jej zabudowaniem.Trójkatny zarys wchodzacy na rysunku do stozkowej przedluzonej czesci 11 obudowy 1 ulega przy montazu sciskowi w sposób taki, ze scisnieta objetosc wypelnia calkowicie trójkatna przestrzen 24 miedzy dolna krawedzia kolnierzowego obrzeza 7 tarczy wsporczej 6 i stozkowa czescia 11 obudowy 1. Wykonanie jest przy tym tak dobrane, ze miedzy dolna krawedzia pierscieniowego obrzeza 8 tarczy wsporczej 6 a skosna czescia 11 obudowy 1 pozostaje bardzo mala szczelina.W przykladzie rozwiazania przedstawionym na fig. 2 elastyczna otoczka nie obejmuje tloka 4 na calej jego dlugosci lecz posiada ksztalt dlawika 17. Wykonane sa przy tym w dolnej poziomej plaszczyznie zewnetrznej dlawika 17 rowki lub pierscieniowe zlobki 18. Cisnienie wewnetrzne powstale przy rozszerzeniu materialu 2 pod wplywem wzrostu temperatury powoduje równoczesnie dzialanie uszczelniajace miedzy dlawikiem 17 i tlokiem 4.Przy zastosowaniu elementu uruchamiajacego wedlug wynalazku fig. 1 i lub 2 przewidziane sa zwrot- no-nastawcze srodki dla tloka, które przy ochlodzeniu tloka ponownie wciskaja go do obudowy, przy rozwia¬ zaniu natomiast wedlug fig. 3 niezbedna sila zwrotna nastawcza wytwarzana jest przez czesci samego elementu uruchamiajacego. W tym ukladzie elastyczna otoczka wykonana jest w formie otwartego od dolu cylindra 21, którego dolna krawedz 22 przylega dolna powierzchnia do kolnierza pierscieniowego 19 tloka 4. W przypadku wzrostu temperatury tlok 4 wysuniety zostaje przez rozszerzajacy sie material 2 z obudowy i otoczka 21 ulega deformacji wzglednie specznieniu poniewaz na drugim swym koncu przytrzymywany jest w obudowie za pomoca tarczy uszczelniajacej 16 i tarczy wsporczej 6, podczas gdy przy ochlodzeniu nastapi skurcz rozszerzalnego materialu 2, to wtedy sila zmagazynowana w deformacji otoczki 21 wpycha tlok 4 przez kolnierz pierscieniowy 19 z powrotem do obudowy.Z fig. 4 wynika, ze celowe jest przewidzenie w scianie wewnetrznej otoczki 17 w górnej czesci w poblizu tarczy uszczelniajacej 16 wykonanie trapezowych rowków lub pierscieniowych zlobków 23, tworzacych razem uszczelnienia labiryntowe w stosunku do tloka 4.Widoczne jest równiez to, ze krawedz wewnetrzna 13 obrzeza pierscieniowego 8 tarczy wsporczej 6 jest zaokraglona w celu unikniecia wciecia sie krawedzi do kolnierza otoczki 3. Z drugiej strony cylindryczna czesic 4 otoczki 3 przechodzi lukiem 15 o stosunkowo duzym promieniu krzywizny do poziomej czesci kolnierza 9.Ksztalt przekroju zlobka pierscieniowego 10 kolnierza 9 jest przy tym dopasowany do ksztaltu przekroju obrzeza pierscieniowego tarczy wsporczej 6 w sposób taki, ze to obrzeze pierscieniowe wypelnia calkowicie zlobek 10.Dzieki zgodnemu z wynalazkiem rozwiazaniu tarczy wsporczej 6 i górnej czesci elastycznej otoczki 3, osiagniete zostaje w prosty sposób podwójne uszczelnienie, z jednej strony pomiedzy przestrzenia wewnetrzna obudowy, ograniczona obudowa 1 i otoczka 3 oraz przestrzenia zewnetrzna jak równiez miedzy przestrzenia wewnetrzna w której porusza sie tlok 4 i przestrzenia zewnetrzna. Równiez dzieki zgodnemu z wynalazkiem rozwiazaniu ulatwiony jest znacznie montaz, co wlasnie przy elementach uruchamiajacych wedlug wynalazku, produkowanych masowo ma szczególnie duze znaczenie. PL PL

Claims (11)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Element uszczelniajacy w obudowie w którym umieszczony jest material rozszerzajacy sie pod wplywem podwyzszenia temperatury a tlok o stozkowym koncu otoczony jest elastyczna otoczka, który przy osiaganiu okreslonej temperatury wyciskany jest przez rozszerzajacy sie material na zewnatrz, wytwarzajacy przy tym sile nastawcza, znamienny tym, ze uszczelka wykonana jest w ksztalcie tulejowej tarczy wsporczej4 81169 (6) z obrzezem kolnierzowym (7) w obudowie (1), przy czym na tarczy wsporczej (6) znajduje sie obrzeze pierscieniowe {8) a elastyczna otoczka (3) w górnej otwartej czesci posiada skierowany na zewnatrz kolnierz(9) ze zlobkiem pierscieniowym opasujacym obrzeze pierscieniowe (8) tarczy wsporczej(6). ~"

2. Element wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze obudowa (1) w obrebie obrzeza pierscieniowego (8) tarczy wsporczej (6) posiada stozkowe wydluzenie (11) i laczaca sie z nim cylindryczna czesc obrzeza (12) opasujaca kolnierz obrzeza (7) tarczy wsporczej (6).

3. Element wedlug zastrz. 1 lub 2, z n a m i e n n y t y m, ze krawedz wewnetrzna (13) obrzeza pierscie¬ niowego (8) tarczy wsporczej (6) jest zaokraglona.

4. Element wedlug zastrz. 1-3, znamienny tym, ze dolna cylindryczna czesc (14) elastycznej otoczki (3) przechodzi do czesci kolnierzowej (9) lukiem (15) o duzym promieniu. 5. -

5. Element wedlug zastrz. 1-4, znamienny tym, ze tarcza uszczelniajaca (16) ustawiona jest mie¬ dzy tarcza wsporcza (6) i górnym obrzezem otoczki (3).

6. Element wedlug zastrz. 1—5, znamienny tym, ze otoczka otulajaca tlok (4) wykonana jest w formie otwartego od dolu dlawika (17) majacego na dolnej powierzchni rowki lub pierscieniowe zlobki (18).

7. Element wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze dolna czesc otoczki (17) posiada, ksztalt stoz¬ kowy.

8. Element wedlug zastrz. 1—7, znamienny tym, ze otoczka (3) wykonana jestw ksztalcie weza.

9. Element wedlug zastrz. 1-6, znamienny tym, ze tlok (4) posiada na swym koncu pierscieniowy kolnierz (19) ze stozkowym zakonczeniem (20) i otoczka wykonana w formie wydrazonego cylindra (21), które¬ go dolny brzeg (22) przylega cala powierzchnia do kolnierza pierscieniowego (19).

10. Element wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze otoczka (21) polaczona jest z kolnierzem piers¬ cieniem (19).

11. Element wedlug zastrz. 1-10, znamienny tym, ze otoczka (3, 17 i 21) posiada na scianie wewnetrznej trójkatne lub trapezowe rowki (23) tworzace uszczelnianie labiryntowe. FIG.1 FIG. 2 Prac. Poligraf. UP PRL. Naklad 120 + 18 egz. Cena 10 zl PL PL