муфтовое уплотнение для герметизации

Формула изобретения

Муфтовое уплотнение для герметизации стыка деталей, выполненное из упругопластичного материала, отличающееся тем, что муфта выполнена в виде кольца из пленочного материала, наружный диаметр которого соответствует 0,9 D_c, а ширина b пояса уплотнения определяется из соотношения



где D_к внешний диаметр кольца;

d_к внутренний диаметр кольца;

D_c диаметр уплотняемого стыка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области техники, где применяются вакуумируемые, а также заполняемые газом или жидкостью (в том числе агрессивными) емкости и трубопроводы, а именно к уплотнениям.

Широко известен способ герметизации емкостей и трубопроводов при помощи муфт из упругопластичных материалов, устанавливаемых на соответствующий участок (стык, повреждение, дефект материала и т.п.). При этом герметичность обеспечивается за счет плотного прилегания муфты к уплотняемой поверхности.

Так, известно уплотнение в виде отрезка шланга из вакуумной резины, плотно надеваемого одним концом на патрубок вакуумной камеры, а другим концом на вал, вставленный в патрубок. Такое уплотнение надежно герметизирует стыковое соединение [1]

Недостатком такого уплотнения является ограниченный диапазон внутренних диаметров вакуумного шланга (от 3 до 30 мм) при относительно толстой стенке, равной внутреннему диаметру, что существенно увеличивает габарит стыка, а также нестойкость вакуумной резины в агрессивной среде, что ограничивает его применение.

Известно также уплотнение гибкий элемент (линзовый компенсатор), выполненный в виде сильфона из вакуумной резины, в который плотно вставляются торцы стыкового соединения, что обеспечивает герметичность стыка [2]

Недостатком такого уплотнения является необходимость использования сложного технологического оборудования для изготовления сильфонов (особенно больших диаметров), а также увеличенный габарит стыка за счет большого диаметра гофров и нестойкость в агрессивной среде.

Наиболее близким по технической сущности является уплотнение в виде муфты для соединения полиэтиленовых труб [3] которое можно принять за прототип. Муфта выполнена из полиэтилена в виде полого цилиндра с внутренним буртиком. В муфту плотно вставляются торцы труб. Для более надежной герметичности применяется контактная сварка муфты с трубой.

Недостатком такого уплотнения является ограниченный диапазон диаметров соединяемых элементов (от 16 до 140 мм), невозможность обеспечения надежной герметичности сваркой в случае соединения элементов, выполненных из иного материала (стекло, метал и т.д.), а также относительно невысокая стойкость полиэтилена в агрессивной среде.

Задача изобретения создание муфтового уплотнения для герметизации, позволяющего устранить указанные недостатки.

Технический результат достигается тем, что муфта для уплотнения выполняется в виде кольца, вырезанного из цельной упругопластичной пластмассовой пленки или листа резины, что обеспечивает сплошность детали (без стыков). В случае применения уплотнения в агрессивной среде используется пленка из агрессивностойкой пластмассы, например фторопласта, или лист резины соответствующей марки.

Такая муфта-кольцо предварительно растягивается радиально по внутреннему контуру за счет упругопластических деформаций до формы, близкой к конфигурации уплотняемого соединения, и устанавливается на соответствующий участок. При этом кольцо трансформируется в трубчатую муфту, охватывающую уплотняемый стык (участок). Герметизация обеспечивается за счет плотного прилегания муфты к уплотняемой поверхности, практически не увеличивая габарит стыка (уплотняемого участка).

Для обеспечения необходимого натяга в соединении муфты с поверхностью наружный диаметр кольца должен быть несколько меньше диаметра уплотняемого сосуда (стыка) При большей или меньшей величине этого отношения возможно соответственно неплотное прилегание муфты к поверхности либо нарушение ее целостности при растяжении. На практике герметизация обеспечивается при



где D_к внешний диаметр кольца,

d_к внутренний диаметр кольца,

D_с диаметр уплотняемого стыка,

b ширина пояса уплотнения.

Для более надежной герметизации уплотнение накладывается в несколько слоев, а для обеспечения необходимой прочности дополнительно устанавливается силовой бандаж.

Таким образом осуществлена герметизация оптического лазерного фототропного затвора, состоящего из двух стеклянных подложек-дисков диаметром 200 мм с зазором между ними 1 мм, заполненного химически агрессивной рабочей жидкостью.

На фиг. 1 изображено муфтовое уплотнение, на фиг. 2 стык муфтового уплотнения.

Муфта-кольцо было изготовлено из фторопластовой пленки толщиной 0,1 мм. Края муфты для более надежной герметизации прижимались к цилиндрической поверхности подложек резиновыми кольцами-бандажами.

Герметизация стыков (повреждений, дефектов материала) сосудов и трубопроводов при помощи муфт в виде колец, вырезанных из сплошной упругопластичной пластмассовой пленки или листа резины, устанавливаемых с натягом на соответствующий участок, позволяет исключить использование уплотнений, требующих специального технологического оборудования для изготовления, что упрощает и удешевляет выполнение уплотнения, особенно для сосудов большого диаметра.

Муфтовое уплотнение, выполненное в виде простого элемента кольца, вырезанного из сплошной упругопластичной пластмассовой пленки или листа резины, позволяет герметизировать сосуды (трубопроводы) в самом широком диапазоне диаметров с минимальными затратами. Такое уплотнение позволяет выполнять герметизацию емкостей и трубопроводов как вакуумируемых, так и заполняемых жидкостью или газом, в том числе агрессивными, что обеспечивается выбором соответствующих пленок из агрессивностойких материалов, при этом габариты стыка (сосуда) увеличиваются весьма незначительно.