Способ крепления пластмассового уплотнителя — SU 985523 (original) (raw)
ОП ИГРАНИ, Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическизРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 100781 (213317189/25-08 511 М.Кд.з с присоединением заявки .М -Е 16 К 1/46 Государственный комитет СССР по делам изобретений ноткрытий(54) СПОСОБ КРЕП 2 Изобретение относится к способам крепления пластмассовых изделий к металлическим деталям машин, в частности контактных торцовых уплотнителей, и может быть использовано преимущественно в затворах трубопроводной арматуры.Известен способ, состоящий в том, что пластмассовый уплотнитель, расположенный в гнезде, закрепляется в затворе с помощью металлического кольца, накладываемого на его конусную боковую поверхность и прижимае-. мого винтами к телу металлической детали 1 . При этом способе необходимо применение дополнительных деталей (прижимное кольцо, крепежные винти ), что усложняет конструкцию. Кроме того, применение прижимного кольца увеличивает диаметр запорного органа, что приводит к увеличению габаритов и веса затвора в целом.Известен также способ, состоящий в том, что уплотнитель размещается в гнезде металлической детали, одна боковая стенка которого затем прижимается к уплотнителю путем вальдевания 21 . Указанный способ при минимальныхгабаритах и весе имеет ограничениепо диаметру усчовного прохода..Способ химическбго фиксатора заключается в том, что пластмассовыйуплотнитель выполняется в виде кольцевоь манжеты с двумя боковыми лепестками под гнездо, типа "ласточкинхвост". Перед посадкой уплотнителяв гнездо предварительно заливаетсяполужидкий химический фиксатор. После сжатия лепестков и введения ихв гнездо кольцо с усилием вдавливается в полужидкий фиксатор и последний,растекаясь по всем полостям манжеты,заполняет весь объем гнезда, фиксируя уплотнитель и тем самым предохраняя его от выпадения 3 .Однако способ может быть примененлишь в арматуре, используемой длянеагрессивных сред,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ крепления пластмассового уплотнителя в гнезде металлической детали, содержащий стадии предварительного деформирования под давлением заготовки уплотнителя, имеющей припускпо ширине, н окончательного деформирования заготовки в гнезде детали 4, 985523Указанный способ крепления имеетограничение по температурному диапазону эксплуатации уплотнителя,Цель изобретения - повышение надежности и работоспособности уплотнителя за счет йовышения верхнего предела рабочих температур уплотнителя.Указанная цель достигается тем,что применяют заготовку, имеющую вплоскости сечения, содержащей осьсимметрии, форму, аналогичную форме 10гнезда, предварительное деформирование производят приложением давленияк большему основанию заготовки при температуре сохранения вынужденных высокоэластических деформаций, вводят 15предварительно деформированную заготовку в гнездо металлической детали большим до деформирования основанием, астадию окончательного деформированиявыполняют нагреванием металлической 20детали со вставленной в нее деформированной заготовкой уплотнителя притемпературе релаксации вынужденныхвысокоэластических деформаций пласт- .массового материала уплотнителя. 25На Фиг.1 показан начальный этапспособа; на фиг.2 - промежуточныйэтап, на фиг.З - конечный этап.Предварительное деформированиеосуществляют в устройстве, схема 30которого показана на чертеже (дляупрощения изображения заготовка уплотнителя показана в виде пробки). Заготовка 1 уплотнителя размещена в нижней трапецеидальной части обоймы 2 35фиг,1), имеющей форму, подобную форме заготовки 1. Заготовка 1 толкателем 3 через эластичный буфер 4 перемещается в верхнюю цилиндрическуючасть обоймы 5 фиг.2) при температу ре сохранения вынужденной высокоэластической деформации пластмассовогоматериала уплотнителя. Заготовка 1уплотнителя после предварительногодеформирования перемещается толкателем б из цилиндрической обоймы 5 вгнездо металлической детали 7 тем основанием, которое до деформированияявлялось большим фиг.З).Стадия окончательного деформирования осуществляется нагреваниемметаллической детали 7 со вставленной в нее предварительно деформированной заготовкой 1 уплотнителя. Принагреве происходит релаксация вынужденной эластической деформации, вслед 55ствие чего заготовка 1 уплотнителярстремясь принять свою первоначальнуюформу, заполняет гнездо металлической детали 7. Припуск первоначальныхгабаритов заготовки 1 уплотнителя 60по сравнению с габаритами гнезда приводит к появлению результирующей силы,направленной радиально, которая удерживает уплотнитель в гнезде 7 металлической детали. Релаксация вынужден-б 5 ной высокоэластической деформации при повышении температуры эксплуатации не окажет влияния на изменение формы уплотнителя.Изменение формы уплотнителя контролируется по постоянству его выступающей части.В качестве материала для пластмассовых уплотнителей могут быть использованы например, Фторопласт,. Фторопласт, фторопласти другие термопластичные полимеры.П р и м е р 1. Берут кольцевую заготовку уплотнителя иэ фторопластатрапецеидального сечения в плоскости, содержащей ось симметрии, с диаметрами меньшего основания 64,5 и 53,5 мм, конусностью 10 и высотой 4,0 ьм. Заготовка иэ фторопластапредназначена для гнезда типа "ласточкин хвост" металлической детали с,циаметрами входного отверстия б 4,0 и 54,0 мм, конусностью 5 и высотой 4 мм. Заготовку помещают в нижнюю трапецеидальную часть обоймы, форма которой подобна форме заготовки. Предварительно деформируют эаготовкс продавливанием ее в верхнюю цилиндрическую часть обоймы путем подачи снизу давления 30 МПа на большее основаниеопри 20 С, Предварительно деформированная заготовка имеет диаметры б 4,0 и 54,0 мм, конусность равную нулю и высоту 4,7 мм. После этого предварительно деформированную заготовку большим до деформирования основанием вводят в гнездо заготовки металлической детали. При этом большее до предварительного деформирования основание соприкасается с днищем гнезда металлической детали,.Окончательное деформирование пластмассового уплотнителя осуществляют нагреванием металлической детали при 140 Стемпературе релаксации вынужденной высокоэластической деформации Фторопласта) в те-. чение 4 ч.Изготовленную пластмассо-металлическую деталь прогревают последовательно при 100 (15 мин в воде), 150 2 ч на воздухе) и 200С (2 ч на воздухе ) и контролируют высоту выступающей части уплотнителя.П р и м е р 2. Опыт проводят по примеру 1, но в качестве материала используют фторопласт, стадию окончательного деФормированйя осуществляют при 120 РС в течение б ч. Изготовленную пластмассо-металлическую деталь прогревают последовательно при 100 15 мин), 150 2 ч ) и 210 С (2 ч) и контролируют высоту выступающей части уплотнителя.П р и м е р 3. Опыт проводят попримеру 1, но в качестве материала используют фторопласт, а стадию окончательного деформирования985523 Значения высот выступающей части уплотнителя, ммМатериал уплотнителя ПриФторопласт Фторопласт Фторопласт Фторопласт Фторопласт Фторопласт5 0,55 0,50,54 0,8 Формула иэобрете осуществляют при 150 цС в течение б ч, Контролируют изменение высоты выступающей части пластмассового уплотнителя при хранении при комнатной температуре в течение б мес.П р и м е р 4 (контрольный), Берут кольцевую цилиндрическую заготовку. уплотнителя из фторопласта, с диаметрами 66,3 и 53,5 ым, высотой 4 мм, предназначенную для гнезда типа "ласточкин хвост" металлической детали клапана с условным проходом 2 50.Заготовку помещают в устройство. Предварительно деформируют заготовку продавливанием ее в основание кольцевого паза переменного сечения путем подачи давления 30 МПа на толкатель при 20 С. Предварительно деформированную заготовку тем же поступательным движением толкателя перемещают в гнездо металлической детали и производят окончательное ее деформирование подачей давления 130 МПа при 20 С.Изготовленную пластмассо-металлическую деталь прогревают последовательно при 100 15 мин в воде), 150 (2 ч на воздухе) и 200 С (2 ч на воздухе) и контролируют высоту выступающей части уплотнителя.П р и м е р 5 (контрольный). Опыт проводят по примеру 4, но в качестве Способ крепления пластмассового уплотнителя в гнезде металлической детали, содержащий стадиипредварительного деформирования под давлением заготовки уплотнителя, имеющей припуск по ширине, и окончательного де" формирования заготовки в гнезде дета ли, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и работоспособности уплотнителя эа счет повышения верхнего предела рабочих темпераур уплотнителя, применяют заготовку, имеющую в плоскости материала используют фторопласт, стадию окончательного деформирования осуществляют при давлении 200 МПа,Изготовленную пластмассо-металлическую деталь прогревают последовательно при 100,15 мин в воде), 150 (2 ч на воздухе)и 210 С (2 ч на воздухе) и контролируют высоту выступающей части уплотнителя.П р и м е р 6 ,контрольный) . Опыт проводят по примеру 4, но в качестве материала используют фторопласт, стадию окончательного деформирования осуществляют при давлении 100 МПа.Контролируют изменение высоты выступающей части уплотнителя при хранении при комнатной .температуре.Результаты измерений приведеныв таблице.Из таблицы видно, что у уплотнителей, закрепленных. предлагаемым спосооом (примеры 1-3), практическине изменяется высота выступающейчасти, в то время, как у уплотните лей, закрепленных по известному методу примеры 4-6), высота выступающей части увеличивается на 100-300Это свидетельствует о воэможностиэксплуатации пластмассо-металлических деталей, изготовленных по предлагаемому способу крепления, при болеевысоких температурах. сечения, содержащей ось симметрии,форму, аналогичную форме гнезда,предварительное деформирование производят приложением давления к большему основанию заготовки при температуре сохранения вынужденных. высокозластических деформаций, вводят предва"рительно деформированную заготовкув гнездо металлической детали большим до деформирования основанием,а стадию окончательного деформирования выполняют нагреванием металлической детали со вставленной в неедеформированной заготовкой уплотнителя при температуре релаксации вы"985523 Составитель М. КольцоваРедактор В. Петраш Техред А.Бабинец Корректор Н. Король з 10 34 5ВНИИПИ Гпо дел113035 р М 90оиау Тираж дарственн изобретен ва, Жиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,нужденной высокоэластической деформации пластмассового материала уплотнителя. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ 9 2828238,кл, Р 16 К 1/226, 1980.2. Патент Австрии Р 339107,кл. Е 16 К 1/226, 1977.3,Патент США 9 4034959,кл. Е 16 К 3/02, 1977.4. Технология крепления уплотнительных колец из фторопластав затворах трубопроводной аппаратуры,РТМ 26-07-.162-73. Подписномитета СССРткрытийкая наб., д. 4/