Спосіб торцевого ущільнення герметичних камер

1. Спосіб торцевого ущільнення герметичних камер з грубою шорсткою поверхнею, при якому у місці стику використовують пружний, переважно гумовий ущільнювальний елемент, який відрізняється тим, що ущільнення здійснюють ущільнювальним елементом з перемінною в напрямку зміни тиску твердістю або пористістю, причому на більш м'яку або пористу частину діють більш високим тиском. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що твердість або пористість ущільнювального елемента змінюють дискретно. 3. Спосіб за п. 1, 2, який відрізняється тим, що на торцевій поверхні ущільнювального елемента попередньо виконують скіс під гострим кутом до поверхні, що ущільнюється, причому вершину кута скосу орієнтують у бік більш високого тиску, а висоту скосу h c вибирають із співвідношення Передбачувана корисна модель належить до галузі ущільнювальної техніки і може бути використана в машинобудуванні як спосіб торцевого ущільнення герметичних камер з грубою шорсткою поверхнею, що має місцеві макронерівності, зокрема зварювальні шви. Відомі аналогічні способи торцевого ущільнення герметичних камер, наприклад за допомогою гумових ущільнювальних кілець. Дані способи дозволяють надійно ущільнити місце стику герметичних камер з відносно гладкою поверхнею [1]. При торцевому ущільненні герметичних камер аналогічними способами з грубою шорсткою поверхнею за периметром ущільнення спостерігаються витоки робочого середовища, що знижує надійність та обмежує область застосування даних способів ущільнення. Відомий спосіб торцевого ущільнення герметичних камер з грубою шорсткою поверхнею, при якому у місці стику використовується пружний, переважно гумовий ущільнювальний елемент, який виготовлений із пористої (губчатої) гуми. Даний спосіб дозволяє надійно ущільнювати місце стику герметичної камери з грубою шорсткою поверхнею. Так, наприклад, якщо герметична камера виконана у вигляді вакуумного захоплювача з торцевим ущільненням із губчатої гуми, забезпечується надійне ущільнення при висоті нерівностей до 1,2...2,5 мм при базовій довжини виміру 200 мм [2]. Однак, відомий спосіб не дозволяє ущільнювати грубі шорсткі поверхні, що мають місцеві макронерівності (зварювальні шви, напливи металу в литві тощо), що мають висоту більшу 2,5 мм. Так, наявність таких макронерівностей передбачає у відомому способі збільшення висоти ущільнювального елементу. Але збільшення його висоти, в свою чергу, обмежено його жорсткістю в умовах навантаження: при збільшенні висоти вище критичної спостерігається видавлювання ущільнювального елемента в торцевий зазор між камерою та ущільнювальною поверхнею, внаслідок чого ущільнення порушується. Задачею даної корисної моделі є ущільнення поверхонь, що мають місцеві макронерівності висотою більше 2,5 мм, зокрема зварювальні шви. Дана задача вирішується у відомому способі торцевого ущільнення герметичних камер з грубою шорсткою поверхнею, при якому у місці стику використовується пружний, переважно гумовий ущільнювальний елемент, за рахунок того, що ущільнення здійснюють ущільнювальним елементом з перемінною в напрямку зміни тиску твердістю або пористістю, причому на більш м'яку або пористу частину діють більш високим тиском; твердість або пористість ущільнювального елемента змінюють дискретно; на торцевій поверхні ущільнювального (19) UA (11) 60477 (13) U hc  0,5 15  hш , де hш - найбільша висота , місцевої макронерівності. 3 елемента попередньо виконують скіс під гострим кутом до поверхні, що ущільнюється, причому вершину кута скосу орієнтують у бік більш високого тиску, а висоту скосу h c вибирають із співвідношення hc  0,5 15  hш , де hш - найбільша , висота місцевої макронерівності. На приведених фігурах 1-6 наведені схеми перерізів пристроїв, що реалізують спосіб, який пропонується, стосовно до ущільнення грубої шорсткої поверхні з радіально розташованим зварювальним швом. Ущільнення герметичної камери 1 (фіг.1) з грубою шорсткою поверхнею 2 (фіг.2, 3), що має радіальний (по відношенню до камери 1) зварювальний шов 3 (фіг.4), здійснюють ущільнювальним елементом 4 з перемінною в напрямку зміни тиску твердістю або пористістю (напрямок Г), причому на більш м'яку або пористу частину 5 елемента 4 діють більш високим тиском. При цьому м'яка частина 5 щільно облягає зварювальний шов 3 без зазору та ущільнює його. Внаслідок радіальної деформації шари більш м'якої частини 5 послідовно спираються на шари більш твердої частини 6 елемента 4, що забезпечує оптимальне співвідношення між твердістю (пористістю) ущільнювального елемента 4 та величиною зазору 7. Останнє обумовлене перемінною жорсткістю гуми у радіальному напрямку Г: чим менша твердість, тим менший зазор 7. Це дозволяє виключити видавлювання ущільнювального елемента 4 як в зазор 7, так і в зазор 8 між герметичною камерою 1 і ущільнювальною поверхнею 2, та забезпечити надійне ущільнення камери 1 за усім периметром, включаючи зону зварювального шва 3. З метою підвищення технологічності виготовлення ущільнювального елемента 4, його твердість (пористість) змінюють дискретно, для чого елемент 4 виконують складеної конструкції. У даному випадку елемент 4 складається із двох частин (фіг.5): м'якої частини 9 та твердої частини 10. 60477 4 З метою зменшення початкового навантаження Fn на камеру 1, що працює у режимі вакуумного захоплювача 11 (фіг.6), на торцевій поверхні ущільнювального елемента 12 попередньо виконують скіс 13 під гострим кутом до поверхні 2, що ущільнюється, причому вершину кута скосу 13 орієнтують у бік більш високого тиску, а висоту скосу 13 h c вибирають із співвідношення hc  0,5 15  hш , де hш - найбільша висота , місцевої макронерівності. При цьому, зменшення висоти скосу 13 до значень менших 0,5hш не приводить до суттєвого зменшення початкового навантаження Fn , a при збільшенні висоти скосу 13 до значінь більших 15hш спостерігається приплив , повітря з боку атмосфери у вакуум-камеру 14 захоплювача 11, що знижує надійність ущільнення. Використання способу, що пропонується, порівняно з відомим, дозволяє: забезпечити надійне ущільнення грубих шорстких поверхонь, що мають місцеві макронерівності, наприклад зварювальні шви, при збільшенні висоти макронерівностей в 3 рази (з 2,5 мм до 7,5 мм); зменшити початкове навантаження на вакуумний захоплювач на 4060%, що дозволяє зменшити масу останнього; зменшити потужність вакуумного насосу для вакуумного захоплювача на 20-30% за рахунок зменшення його витратної характеристики. Джерела інформації: 1. Анурьев В.И. Справочник конструкторамашиностроителя: В 3-х т. Т. 3. - 5-е изд., перераб. и доп. - М., Машиностроение, 1979. - 557с. - С. 160-175. 2. Вайнсон А.А., Андреев А.Ф. Специализированные крановые захваты для штучных грузов. М., Машиностроение, 1972. - С.133-145; рис. 83, г, ж, з, к; табл. 12. 5 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 60477 6 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601