уплотнительное кольцо круглого сечения

Формула изобретения

Уплотнительное кольцо для неподвижных соединений горизонтального или вертикального положения, выполненное из упругого материала, отличающееся тем, что уплотнительное кольцо выполнено круглого сечения и включает закладной элемент с четырьмя лучами, имеющий в сечении форму "мальтийского" креста и выполненный из полиамида, при этом поверхности, расположенные между двумя близлежащими лучами, имеют гиперболическую форму, а все вершины лучей при сжатии образуют контактные зоны между плоскостями элементов неподвижных соединений.

Описание изобретения к патенту

Уплотнительное кольцо предназначено для уплотнения неподвижных соединений пневмо- и гидросистем и может быть использовано в автомобилестроении и смежных областях, например для топливопровода автомобиля при подаче топлива от бензобака к двигателю.

Известны конструкции уплотнений неподвижных соединений, например: Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х томах. Т. 3-5-е изд., перераб. и доп. - М.: "Машиностроение", 1980 - 557 с., а также уплотнение модуля электробензонасоса по патентам Ru №2145019, F16J 15/10, F16J 15/00 патент №2280203 от 14.07.2005 г.

Самым близким к заявляемому изобретению по технической сущности является Прокладка из упругого материала по патенту №2280203 от 14.07.05 г., опубл. 2006.07.20. Прокладка из упругого материала выполнена с оппозитно расположенными плоскими уплотняющими поверхностями, которые снабжены микрорельефом в виде треугольного профиля высотой h с шагом, равным (1,5÷1,9)h, с возможностью образования замкнутого объема межтреугольного профильного пространства при сжатии прокладки. Изобретение направлено на повышение надежности уплотнения модуля электробензонасоса, установленного внутри бензобака.

Предлагаемое техническое решение направлено на обеспечение герметичности уплотнения неподвижного торцевого соединения уплотнительным кольцом круглого сечения, отвечающего требованиям основного параметра по нулевой проницаемости и по токсичности, что обеспечивает выполнение норм токсичности Евро-3 и Евро-4, а также на снижение себестоимости изделия.

Поставленная задача решается за счет того, что уплотнительное кольцо круглого сечения состоит из упругого материала и закладного элемента, выполненного из стеклонаполненного полиамида и имеющего в сечении форму «мальтийского» креста с четырьмя лучами, а поверхности, расположенные между двумя близлежащими лучами, имеют гиперболическую форму.

Для уплотнительного кольца в качестве упругого материала может применяться материал более низкой группы, например резина на основе нитрильного каучука с поливинилхлоридом (NBR/PVC), а закладной элемент, выполняющий роль барьера, выполнен из материала, свойство которого приближается к свойствам пластических масс, например стеклонаполненный полиамид, т.е. жесткость данного закладного элемента намного превышает жесткость резины, а его проницаемость для бензина и его паров равна нулю. Таким образом, закладной элемент обеспечивает нулевую проницаемость для бензина и его паров, т.е. исключается проникновение запаха бензина в салон автомобиля.

Суть технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 - общий вид уплотнительного кольца круглого сечения с закладным элементом; на фиг.2 - разрез А-А уплотнительного кольца круглого сечения с закладным элементом на фиг.1; на фиг.3 - разрез уплотнительного кольца круглого сечения с закладным элементом для горизонтального или вертикального уплотнения в положении до сжатия; на фиг.4 - разрез уплотнительного кольца круглого сечения с закладным элементом для горизонтального или вертикального уплотнения в положении после сжатия.

На фиг.1, 2 изображено уплотнительное кольцо круглого сечения (1), состоящее из упругого материала (2) и закладного элемента (3) (Фиг.2). На фиг.3 изображен разрез уплотнительного кольца (1) круглого сечения с закладным элементом (3) в уплотнении неподвижного соединения между плоскостями (5, 6) до сжатия. На фиг.4 изображен разрез уплотнительного кольца круглого сечения (1) с закладным элементом (3) в уплотнении неподвижного соединения между плоскостями (5, 6) после сжатия.

При работе на сжатие уплотнительного кольца (1) для неподвижных соединений горизонтального или вертикального положения между плоскостями (5, 6) происходит деформация упругого материала (2) до контакта с закладным элементом (3). Закладной элемент (3) в сечении имеет форму «мальтийского» креста с четырьмя лучами (7), а поверхность (9), расположенная между двумя близлежащими лучами (7), имеет гиперболическую форму, что обеспечивает закладному элементу дополнительную упругость и прочность. При сжатии закладной элемент (3) расположен таким образом, что между плоскостями (5, 6) и всеми вершинами лучей (7) образуются контактные зоны (8), в которых, в силу упругости межлучевых поверхностей (9), происходит плотное прилегание лучей (7) к плоскостям (5, 6), тем самым обеспечивая герметичность уплотнения даже при динамическом изменении нагрузок, а так как через указанный полиамид проницаемость бензина и его паров равна нулю, то данное конструкторское решение обеспечивает выполнение норм токсичности Евро-3 и Евро-4. Поскольку проницаемость полиамида равна нулю, а герметичность обеспечивает конфигурация закладного элемента, то это и позволяет применять упругий материал более низкой группы и существенно снизить стоимость уплотнительного кольца в целом. При применении уплотнительного кольца с закладным элементом при температурах более 150°С в качестве упругого материала необходимо использовать дорогостоящие резины на основе фторкаучука и в этом случае закладной элемент позволяет уменьшить объем дорогостоящего материала, что также снижает стоимость уплотнительного элемента и дает существенный экономический эффект при серийном производстве.