Ущільнюючий ввідний пристрій

Изобретение относится к прикладной механике, в частности к уплотнительной технике для уплотнения стенки изделия при вводе через нее различной формы элементов в виде стержней, и может быть использовано в различных отраслях хозяйственной деятельности. Известно уплотнительное устройство [1], содержащее торообразную эластичную оболочку, заполненную наполнителем, которая помещена в обойму, соосно размещенную с окном в стенке уплотняемого изделия. Устройством по прототипу, в отличие от аналогов, обеспечивается уплотнение изделия при извлеченном уплотняемом элементе. Прототипу присущи следующие недостатки: - уплотнение усложнено наличием обоймы (подшипниковой обоймы), которая предназначена для удержания торообразной эластичной оболочки на месте при работе уплотнительного устройства; - устройство лишено возможности регулирования давления наполнителя в торообразной эластичной оболочке, что сужает диапазон размеров вводимых в изделие элементов, а также сужает сферу использования самого устройства. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать уплотнительное вводное устройство, путем улучшения герметизации внутри полости устройства. Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус уплотняемого изделия, эластичную торообразную оболочку, заполненную наполнителем и размещенную в корпусе, согласно изобретению, на наружной поверхности оболочки выполнено радиальное утолщение, поджатое средством затяжки к корпусу уплотняемого изделия, а в утолщении выполнена полость, сообщенная с полостью оболочки и через клапан с внешней средой; - по одну сторону от утолщения стенка торообразной оболочки выполнена с гофрами. Выполнение радиального утолщения на наружной поверхности эластичной торообразной оболочки позволяет избежать наличия обоймы в окне стенки изделия, одновременно сохранив возможность ввода (извлечения) уплотняемого элемента в изделие и уплотнение корпуса изделия при извлечении уплотняемого элемента. Это упрощает уплотнение стенки изделия. Наличие полости в радиальном утолщении и сообщение ее с полостью в эластичной торообразной оболочке дает возможность использовать устройство для уплотнения вводимых элементов различной конфигурации или соизмеримых по поперечному сечению с оболочкой за счет полости в утолщении, которая может играть роль буферной камеры. Это расширяет сферу использования устройства. Наличие клапана, соединяющего полость в радиальном утолщении стенки эластичной торообразной оболочки с наружной средой, позволяет создавать определенное давление в торообразной эластичной оболочке в различные периоды работы устройства или поддерживать давление внутри оболочки и полости в ее утолщении. Это расширяет диапазон размеров вводимых уплотняемых элементов. Наличие гофр в стенке оболочки по одну сторону от утолщения в стенке эластичной торообразной оболочки позволяет получить уплотнение отверстия ввода в оболочке при извлечении уплотняемого элемента за счет сжатия гофр, а также обеспечивает выход конца уплотняемого элемента за пределы оболочки за счет растягивания гофр при вводе элемента в изделия. Это улучшает удобство эксплуатации устройства, особенно в труднодоступных местах. На фиг.1 изображен общий вид уплотнительного вводного устройства в разрезе; на фиг.2 - выносной элемент 1 на фиг.1 (полость в утолщении); на фиг.3 - общий вид уплотнительного вводного устройства с гофрами в стенке оболочки в разрезе. Уплотнительное вводное устройство содержит эластичную горообразную оболочку 1 (см.фиг. 1), заполненную наполнителем, например, воздухом, в наружной поверхности которой выполнено радиальное утолщение 2, средство затяжки уплотнения, состоящее, например, из крепежа 3 и жесткой рамки 4. Устройство закреплено на уплотнительном изделии 5. Через уплотнительное вводное устройство в уплотняемое изделие 5 вводится уплотняемый элемент 6, который может быть различной переменной конфигурации в поперечном сечении. В утолщении выполнена полость 7 (см.фиг.2), сообщающаяся каналом 8с полостью эластичной торообразной оболочки 1 и посредством клапана 9-е наружной средой. По одну сторону от утолщения 2 (см.фиг.2) стенка оболочки 1 выполнен с гофрами 10. Величина выступания вводимого элемента б за пределы обол очки 11 определяется зависимостью I=0,5a/k-1/L, конструктивный размер А от стенки изделия 5 до необходимого конечного положения вводимого элемента 6 определяется зависимостью A=[1+a(k-1)]L, длина стенки В, охватывающая вводимый элемент 6 в конце его введения в изделие 5, определяется зависимостью B=[1-0,5a(k+1)]L, где а - часть длины оболочки, занимаемая нерастянутыми гофрами 10 в относительных единицах. k - кратность растяжения гофр 10 в относительных единицах, L - длина оболочки 1 с нерастянутыми гофрами 10 в единицах длины. Исходным является необходимая длина I. Наименьшие длины А и L могут быть получены при наибольшем значении коэффициента k, который определяет характеристику гофр, т.к. кратность растяжения определяет высоту и количество гофр, а также сопротивление материала растягиванию. Высота гофр конструктивно может быть ограничена внешним' диаметром устройства. Жесткость гофр целесообразно иметь большей в продольном направлении (вдоль оси устройства), чем в поперечном, напри-мёр, за счет армирования продольными нитями. На длине В стенку оболочки целесообразно иметь наиболее эластичной, чтобы достигнуть наилучшего уплотнения при наименьшей величине В. Устройство работает следующим образом. В предварительно уплотненное изделие 5 обжатием утолщения 2 с помощью крепежа 3 и жесткой рамки 4 вводится уплотняемый элемент 6 через центральное отверстие в эластичной торообразной оболочке 1. Для возможности выхода конца уплотняемого элемента 6 из оболочки 1 (при отсутствии гофр в ее стенке) в начале операции оболочку собирают складками, для этого стенка оболочки может быть выполнена из упругого материала (например, резины) или неупругого (например, пленки воздухонепроницаемой поливинилхлоридной), а сама оболочка заполнена не полностью, т.е. должна быть вялой. При этом величина выступания уплотняемого элемента будет равна величине предварительного сокращения длины оболочки в результате собирания ее а складки. По мере ввода уплотняемого элемента 6 внутренняя стенка оболочки 1 движется вместе с элементом 6 без относительного смещения (без трения), испытывая только сопротивление смятию материала оболочки при увеличении ее элементом 6 за собой. Таким образом элемент 6 будет уплотнен. достигнув необходимой границы ввода при уплотненном изделии. При извлечении уплотняемого элемента 6 изделие 5 остается уплотненным, либо избыточным давлением внутри оболочки 1, либо, при вялой оболочке, отсутствием доступа через центральное отверстие в горообразной оболочке 1 (в силу ее вялости или с помощью специального зажима, который не показан). Для облегчения ввода различных элементов 6 при разных их конфигурациях в величинах поперечного сечения, давление внутри оболочки 1 можно регулировать через клапан 9, соединяющий полость 7, сообщающуюся с полостью оболочки 1 каналом 8, с наружной средой. Одни и те же размеры ввода могут обеспечивать уплотнение разных по сечению вводимых элементов. При наличии гофр вслед за участком стенки оболочки 1, свободным от гофр, вместе с элементом 6 перемещается и стенка с гофрами 10, которые, растягиваясь, обеспечивают перемещение вводимого элемента 6 внутрь уплотняемого изделия 5, тогда как стенка, не содержащая гофр при торцевой части вводимого элемента отрывается от него и переходит из области центрального отверстия в торцевую часть оболочки, а затем и в наружную ее часть. Этим обеспечивается выступаниё элемента 6 за пределы оболочки 1. По сравнению с прототипомданное уплотнительное вводное устройство проще, т.к. уплотнение изделия осуществляется стационарно с помощью утолщения, поджимаемого средством затяжки уплотнения, что не требует специально подготовленного ложа обоймы и самой обоймы, как это предусматривается прототипом. По сравнению с прототипом заявляемое устройство может быть использовано более широко для ввода уплотняемых элементов в виде стержней различных размеров и конфигурации поперечного сечения, т.к. обладает возможностью регулирования давления внутри оболочки за счет различного ее заполнения с помощью клапана, соединяющего наружную среду с полостью в утолщении, которая сообщена с полостью оболочки.