SE527822C2 - Tätningssystem för förband - Google Patents

Description

25 30 35 527 822 060118 P: \5471_EzhnIQßl\P\005_flF_Sal1 \Sl\P5471 0O05_0601 09__Ö1Ie!ilttning_SV . doc 2 anläggningar rengörs regelbundet genom CIP (eng. Cleaning In Place) och SIP (eng. Sterilization In Place) med varm ånga (140° C) för att döda bakterier som kan finnas i rören. Detta innebär att packningarna mäste kunna hantera värmeexpansion medan de förblir jämna, eller nästan jämna, med de invàndiga ytorna av rören även under ängtvättning.

Om packningarna står ut fràn rörets insida kan de vidare inducera turbulens i rören och detta kan vara oönskat i vissa fall. Packningen som beskrivs i ISO 2852 har inte åtgärder mot sådan expansion in i rörets inre, som orsakas av en skillnad i expansionskoefficienter hos rörmaterialet och packningsmaterialet. Samma problem är vidare tillämpligt pä andra typer av förband än rörkopplingar, med liknande tâtningsändamäl, som t.ex. ett värmevâxlande system för uppvärmning av en produkt inuti ett rör. I detta fall orsakar olika driftstemperaturer olika grader av expansion under drift. Tätningen mäste klara av dessa varierande driftsförhällanden utan att orsaka oönskade springor, som förklarats ovan.

Med ett packnings~ och sätessystem av den kända typen, finns det inga åtgärder för att förbättra tätningsförmägan under perioder med ökat tryck i rören.

Packningens inre del är också ganska läng, vilket ökar risken för att denna del expanderar, på grund av ökad värme, in i rörets inre. Eftersom packningen vidare år symetrisk behövs maskinbearbetning i bäda delar av kopplingen för att bilda ett lämpligt säte. Samma problem inträffar med kända packnings- och sätessystem för liknande kopplingar, t.ex. i pumphus eller livsmedelspumpar.

Sammanfattning av uppfinningen Det är ett ändamål med den föreliggande uppfinningen att lösa de ovan nämnda problemen, genom att anordna ett packnings- och sätessystem, vilket tillhandahåller en packning för ett förband, såsom en koppling eller förening 10 15 20 25 30 35 527 822 060110 P: \5Å71__Elhnl0l1\P\ß05_HP_SQa1\BE\P54710005__060109_Ö\Ier0l!:tning_SV - dot 3 av liknande element såsom flänsar, slang~ eller rörkopplingar, hus, axlar med därtill vidfästa element, etc., och vilket har åtgärder för att öka tätningsförmägan i fall med ökat tryck i förbandet, såsom ett rör eller en koppling. I en föredragen utföringsform kan packningen vidare ha väggen, som vetter mot insidan, anpassad att vara i nivå med en invändig yta då den är monterad i sätet och kan också ha förberedelser för värmeexpansion, för att förbli jämn med förbandselementen, som t.ex. ett rör eller en koppling, vid förhöjda temperaturer. Ett ansatt tryck pá packningen förbättrar tätningsförmågan hos packnings- och sätessystemet genom att täta packningen genom användning av den hydrauliska kraft som pressar på packningen för förbättrad tätning av packningen mot de motstående ytorna.

Packningen kan vidare vara självfasthàllande inuti sätet, vilket förenklar proceduren att koppla förbandselementen, t.ex. rör eller föreningselement. I en annan föredragen utföringsform är sätet enbart bildat i en del av förbandet, t.ex. i ett rör eller fläns, vilket således reducerar mängden av nödvändig maskinbearbetning. I ytterligare en föredragen utföringsform kan packningen ha en silverjonbeläggning för att erhålla antiseptiska egenskaper.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer att beskrivas mera i detalj nedan med hänvisning till de medföljande ritningarna, på vilka Fig 1 âr en tvârsnittsvy som visar en packning, vilken är monterad i ett säte hos en rörkoppling enligt en utföringsform av uppfinningen, Fig 2 är en förstorad tvärsnittsvy av packningen i fig 1, Fig 3 är en förstorad tvärsnittsvy av sätet i fig 1, Fig 4 är en sidoprojektion som visar tvä olika packningsformer för att foga rör av matchande form, 10 15 20 25 30 527 822 060118 F: \5471_Bumsea1\l*\005__l-IP__8ea1\S3\P54710005__060l09_bve:a¿tm1ng_w . aoc 4 Fig 5 är en tvärsnittsvy som visar en packning, vilken år monterad i ett säte hos en pumphuskoppling enligt en annan utföringsform av uppfinningen, och Fig 6 år en tvärsnittsvy som visar en packning, vilken är monterad i ett axelmonterat element för att radiellt täta aggregatet av axeln och det axelmonterade elementet.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer En packning 1, i den föreliggande utföringsformen i form av en formring eller tâtningsring, och ett säte 2 hos en utföringsform av den föreliggande uppfinningen, vilken är anordnad i en konventionell flänskoppling som förbinder tvä rör 3,4, med axiellt uppriktade rör med radiella flânsar, kan observeras i fig 1.

En förstorad vy av packningen 1 visas i sektion i fig 2. Packningen består av tvä huvuddelar, där en inre del 10 expanderar mot rörets insida med en liten vinkel och en yttre del 11 sträcker ut sig axiellt ät vänster i fig 2 och bildar radiella ândvàggar 12, 13. Dessa väggar 12, 13 bildar företrädesvis en vinkel med en lângdaxel A hos röret som skall tätas. Ett huvudsakligen axiellt spär 14 är anordnat i den yttre delen 11, mellan de radiella åndvâggarna 12, 13, och väsentligen delar den yttre delen 11 i två ledade halvor. Vinkeln mellan spärets väggar eller spärvinkeln är större än summan av vinklarna mellan de radiella ândvàggarna 12, 13 och den longitudinella axeln A.

På vardera sidan om spåret 14 finns väggar 15, 16, vilka är parallella med ett flänsplan F. Väggarna 15, 16 är vid sina distala ändar anslutna till de yttre 12 respektive inre 13 radiella ändvâggarna med en radie R av huvudsakligen samma storlek. En innersta yta 17 som vetter mot rörets insida är parallell med den longitudinella axeln A. En vinklad vägg 18 förbinder den innersta väggen 17 med den inre radiella 10 15 20 25 30 527 822 060110 P-\5471_mhnnea1\l>\0os_xr_sealwxwsn1ooos__oso1o9_0ve:slccn1ng_sv.dne 5 ândväggen 13. Den högra sidoytan 19 är plan och ligger i flânsplanet F.

I fig 3 visas ett matchande säte 2 för montering av packningen 1 enligt den föreliggande uppfinningen. En flänsvågg 21 är en del av flänsen för att sammanfoga två rör och denna vägg 21 ligger i flânsplanet F. Sàtet 2 har vidare två väggar som är väsentligen parallella med axeln A, nämligen en yttre sâtesvägg 22 respektive en inre sätesvågg 23. Dessa väggar 22, 23 är förbundna medelst en vägg 24, som är väsentligen vinkelrât mot nämnda väggar 22 och 23. Anslutningarna mellan dessa väggar är bildade med en radie R av i allmänhet lika storlek, vilken matchar de hos packningen 1. En vägg 25 är anordnad mellan den inre sätesväggen 23 och en inre röryta 26. Denna vägg 25 är förskjuten åt vänster från flânsplanet F och bildar vidare en vinkel med flânsplanet.

Då packningen 1 enligt fig 2 är inmonterad i sätet 2 enligt fig 3, sammanpressas de radiella ändväggarna 12, 13 mot spåret 14 som är bildat i centrum av packningens yttre del 11. Spårvolymen reduceras således men spåret sammanpressas är inte fullständigt eftersom spårvolymen är större än summan av de undanträngda volymerna av de radiella ändvâggarna 12, 13. Denna sammanpressning av de radiella ändväggarna 12, 13 försäkrar att packningen 1 förblir i sätet 2 under montering av rörkopplingen. Den inre delen 10, med den vinklade väggen 18, anligger mot den sluttande inre väggen 25 där den inre delen är något tjockare än förskjutningen mellan väggen 25 och flânsplanet F. Detta betyder att den inre delen 11 sammanpressas något under montering av rören och detta förbättrar tätningsförmàgan hos packningen 1. Den innersta ytan av packningen 17 är nu uppriktad med den inre ytan 26 av röret. En sidoyta till höger 19 hos packningen 1 är uppriktad med flânsplanet F, åtminstone efter montering, 10 15 20 25 30 35 527 822 060118 P t \5(71__Knhnl0&1\P\005___HP__8ea1\BE\P54710005__060109_0ve!ßlttning_SV. døc 6 och detta innebär att ingen maskinbearbetning krävs i den högra sidans fläns.

Då packningen 1 och sätet 2 enligt beskrivningen ovan utsätts för värme kommer de att expandera. Den termiska expansionen hos gummi är emellertid ca sju gånger så hög som den för metall. Därför möjliggör spåret 14 hos packningens 1 yttre del 11 kompensering av denna expansionsskillnad och detta minimerar expansionen av packningen 1 mot insidan av röret. Huvudändamålet med spåret 14, då packningen 1 är anordnad i flänsen 3, är att kompensera för denna expansion under termiska förändringar.

Vidare reduceras expansionen av packningens inre del 10 tack vare dess ringa storlek.

Ett ökat tryck i röret kommer att leda till ett både axiellt och radiellt ökat tätningstryck hos packningen 1, eftersom den inåt expanderande inre delen 10 är själv- ingripande. Trycket mot den innersta ytan 17 kommer att tvinga den inre delen 10 inåt vilket ökar trycket mellan de vinklade väggarna 18 och 25, som således förbättrar tätningsförmågan. Således förbättrar ett sådant, på packningen ansatt tryck tàtningsförmågan hos systemet av packning 1 och säte 2 genom att dra åt packningen 2 med användning av den hydrauliska kraft som orsakas av trycket och pressa packningen tätare in i dess motstående tätande yta för förbättrad tätning av packningen gentemot motstående ytor. Den inåt expanderande inre delen reducerar ytterligare tendensen av utåtriktad radiell förskjutning mot den yttre delen, som orsakas av ett ökat tryck i röret.

Packningen 1 ovan tätar nu flänskopplingen utan att uppvisa några sprickor, springer eller utskjutningar på insidan av röret.

Packningen enligt den föreliggande uppfinningen kan, som nämnts ovan, monteras i ett ihåligt förband såsom en rörflänskoppling, vilket endast kräver maskinbearbetning på en sida av flånsytorna. Packningen är vidare 10 15 20 25 30 35 527 822 osons a.\sn1_|amnøen1\1=\oos_nr_sea1\ss\ns411ooos__oso1o9_0vezaac:n1nq_sv.acc 7 självfasthållande vilket förenklar montering. Detta är både kostnads- och tidseffektivt. Dessutom åstadkommer packningen ett sätt att täta två rör, eller liknande kopplingar såsom två fogade element av pumphus, utan att uppvisa nägra kanter eller sprickor på insidan av röret eller kopplingen, även om temperaturen ökas till ca l40° C.

Packningen enligt den föreliggande uppfinningen kan tillverkas av olika typer av polymeriskt material med elastiska och fjädrande kännetecken, t.ex. gummimaterial såsom EPDM, Viton®, VMQ, FPM, FKM och HNBR, termoplastiska material, eller blandningar som innefattar sådana material enbart eller i kombination. Omsorg bör vidtas så att det valda materialet inte påverkar innehållet i röret. Om det är önskvärt kan packningen ges ytterligare fördelaktiga egenskaper, t.ex. kan den täckas med en lämplig beläggning, såsom en silverjonbeläggning om packningen avses att vara antiseptisk. Vidare kan sådana material som t.ex. silverjoner homogent fördelas i packningsmaterialet för att ge de önskade egenskaperna. Detta uppnås med fördel genom att blanda in sådana tillsatser i packningsmaterialet eller genom att belägga packningen före formning och vulkning av densamma eller genom att belägga packningen före vulkning av det polymeriska materialet. Den högra ytan 19 hos packningen 1 visas som plan men detta är inte nödvändigt.

Om en särskild sammanpressning av gummit är önskvärd, kan detta uppnås genom att införliva en specifik profil i denna yta 19, vilken ändå kommer att vara plan efter montering, så att maskinbearbetning av endast en del av kopplingen för inmontering av packningen år nödvändig.

Den totala formen av packningen bestäms av formen av förbandet, t.ex. en rörkoppling, och packningen formas för att följa insidan av röret. I fig 4 visas två olika former av packningar 40, 41 Packnings- och sätessystemet enligt den föreliggande uppfinningen visas i en rörkoppling med parallella som icke-begränsande exempel. 10 15 20 25 30 35 527 822 060118 P: \56'l1__Bühnløu1\P\OOS__EY__SQAI\BS\PSG7IOO05__060lßLfivetllttniniSV . dDC 8 invändiga väggar men kan likaväl monteras i koniska kopplingar eller förband. Det kan också användas för mejeritillbehör, förbandade hus, t.ex. hos en pump, liknande, vilket är uppenbart för en fackman pà området.

Icke-begränsande exempel på pumphus är t.ex. ett hus hos en excentrisk skruvpump, vilken kan använda en packning som visas till höger i fig 4, eller en dubbelskruvpump (se fig 5), vilken kan använda en packning med formen som visas till vänster i fig 4, för förflyttning av viskösa fluider, säsom livsmedel. Pumphuset 50 är i allmänhet inbyggt i ett t.ex. eller rörsystem för att transportera fluiderna däri, mjölkprodukter. Pumphuset 50 kan mer precist, med hänvisning till fig 5, innefatta en flänskoppling 51 till ett rör som matar in fluiden 55 till pumpen, liksom en ytterligare flänskoppling 54 på den andra änden av pumphuset, till ett rör eller en drivenhet 53 för dubbelskruvarna 52, in i vilket pumpen förflyttar fluiden som matas in från det inmatande röret. Således kan packnings- och sätessystemet också lokaliseras i ett sådant förband med rör till pumpkopplingar som element, enligt beskrivningen ovan.

Packnings~ och sätessystemet kan också anordnas i ett hus 60, för att avtäta t.ex. en axel 61 med ett därpå monterat axelmonterat element, se fig 6. Vid rotation av axeln 61, roterar elementet 60 tillsammans med axeln på vilken det är monterat. Elementet 61 är emellertid fäst vid axeln 60 på ett sådant sätt att det kan flyttas en förutbestämd kort sträcka i axiell riktning. Även i detta fall kommer packningen 62 att försäkra tätning enligt de ovan givna förhållandena gällande hygienisk tätning och tryckmotståndskraft. Väggen 17, som vetter mot insidan av huset är mer precist, i detta fall, vinklad bort från en gemensam ingreppspunkt för den invàndiga ytan 26 och väggen 17. Detta ökar vinkeln i hörnet för att kunna förhindra produkt från att hållas kvar i det området. Packningen 62 10 15 20 25 527 822 oeolis v1ßrrgnumnu\P\oos__nv_sen\ss\x>s4'nooosgemosypvezaaumzngjv.du: 9 har också en inre och yttre del, liksom packningen 1, och ett radiellt spår 63, vilket lätt kan ses i fig 6. En axiell förflyttning av elementet 60 en kort sträcka i relation till axel 61 är möjlig utan försämring av tätningsförmägan hos packningen 62. Packningen 62 kan till exempel vara en radiell tätningsring, medan axeln 61 och elementet som är monterat därpå kan vara en axel i en pump.

Packningen kan, som har nämnts ovan, vara sjâlvfasthàllande inuti sätet, vilket förenklar proceduren att koppla förbandselementen, t.ex. rör eller föreningselement. Således tillhandahålls genom den föreliggande uppfinningen en metod för att montera ett packnings- och sätessystem, för att täta ett förband av element enligt beskrivningen ovan. Metoden innefattar steget att förmontera packningen i ett element hos nämnda förband som innefattar sätet för packningen. På detta sätt underlättas monteringen av systemet, jämfört med konventionella packningar såsom O-ringstätningar, vilka inte är ajälvfasthàllande och ger upphov till en komplicerad och dyr montering av sådana system.

Modifikationer av den specifika designen av packningen eller sätet kan göras utan att avvika frän uppfinningens omfång, som definieras i de bifogade kraven.

Claims (14)

10 15 20 25 30 35 527 822 060119 v1\541i_mhnual\s\oos__nr_seal\sx\x=s411ooos_oso1o9_ovenaccn1ng_sv.døc 10 PATENTKRAV

1. Ett system av en packning (1, 40, 41, 56, 62) och ett säte (2) , vilket är lämpat för att täta ett förband, varvid packningen är tillverkad av ett polymeriskt material och innefattar en inre del (10), med en vägg (17), Vilken vetter mot en insida av förbandet, och en yttre del (ll), vilken sträcker sig axiellt och bildar radiella ändväggar (12, 13), kännetecknat av att den inre delen (10) av packningen (1) är utformad med en vinklad vägg (18), vilket medför att den inre delen (10) expanderar inät, varvid nämnda vinklade vägg (18) samverkar med en matchande vinklad vägg (25) hos sätet (2).

2. Ett system av en packning (1, 40, 41, 56) och ett säte (2) enligt krav 1, kännetecknat av att väggen (17), vilken vetter mot insidan av förbandet, är anpassad för att vara i nivä med en invändig yta (26) hos förbandet dä den är monterad i sätet (2).

3. Ett system av en packning (40, 41, 62) och ett säte (2) enligt krav 1, kännetecknat av att väggen (17), vilken vetter mot insidan av förbandet, är vinklad något inåt från en gemensam ingreppspunkt för den invändiga ytan (26) och väggen (17).

4. Ett system av en packning (1, 40, 41, 56, 62) och ett säte (2) enligt krav 1, kännetecknat av att packningen (1) är anordnad med ett spår (14) i den yttre delen (ll).

5. Ett system av en packning (1, 40, 41, 56, 62) och ett säte (2) enligt krav 1, kännetecknat av att packningen (1) är anordnad med vinklade väggar (12, 13) hos den yttre delen (11), vilka pressas samman vid införing i sätet (2). 10 15 20 25 30 35 527 822 060118 P n \ii7l__litlßlell\P\005_$?__Seßl\SB\P5471 0005__060109_0v6tG&ttning__SV . døc ll

6. Ett system av en packning (1, 40, 41, 56) och ett säte (2) enligt krav 1, kånnetecknat av att en packningsyta (19), vilken vetter mot ett flänsplan (F), är anpassad för att vara i nivå med flänsplanet (F) efter montering.

7. Ett system av en packning (1, 40, 41, 56, 62) och ett säte (2) enligt krav 1, kännetecknat av att packningen (1) innefattar silverjoner för att erhålla antiseptiska egenskaper.

8. Ett system av en packning (1, 40, 41) och ett säte (2) enligt nägot av föregående krav, kânnetecknat av att nämnda förband är en rörkoppling.

9. Ett system av en packning (1, 40, 41) och ett säte (2) enligt krav 8, kännetecknat av att nämnda rörkoppling innefattar två flänsar (3, 4), varvid packningen är lokaliserad i en av nämnda flänsar enbart, företrädesvis förmonterad i nämnda fläns under montering av nämnda system.

10. Ett system av en packning (40, 41, 56) och ett säte (2) enligt något av kraven l~6, kännetecknat av att nämnda förband ingår i ett pumphus hos en pump för bearbetning av livsmedel eller bearbetning av farmaceutisk produkt.

11. En packning (1, 40, 41, 56, 62) av polymeriskt material som är anpassad för att täta ett förband, vilken innefattar en inre del (10), med en vägg (17) som vid användning vetter mot en insida av nämnda koppling, och en yttre del (11), vilken sträcker sig axiellt och bildar radiella ändväggar (12, 13), kännetecknad av att den inre delen (10) av packningen (1) är anordnad med en vinklad 10 15 20 25 527 822 06011! P x \5l71_BflhnB0&l\P\005__HF___Seal\S8\P547l00 05_0G0l09_Övßr8Ähtning_8V. dnc 12 vägg (18), vilket gör att den inre delen (10) expanderar inåt, varvid nämnda vinklade vägg (18) är konfigurerad för att samverka med en matchande vinklad vägg (25) hos sätet (2).

12. Packning (1, 40, 41, 56, 62) enligt krav 11, varvid nämnda polymeriska material är elastiskt och fjädrande och företrädesvis innefattar gumimaterial såsom EPDM, Vitonø, VMQ, FPM, FKM och HNBR, termoplastiska material, eller blandningar som innefattar sådana material enbart eller i kombination.

13. Användning av ett system av en packning (1, 40, 41, 56, 62) och ett säte (2) enligt något av kraven 1-10 för att hygieniskt täta ett förband som innefattar en koppling i en förening av kopplingselement, vilka är anpassade för livsmedels- eller farmaceutisk bearbetning.

14. Sätt att montera ett system av en packning (1, 40, 41, 56, 62) och ett säte (2) för att täta ett förband enligt något av kraven 1-12, vilket innefattar förmontering av nämnda packning (1, 40, 41, 56, 62) i ett element (3) hos nämnda förband, varvid nämnda element innefattar nämnda säte, sä att montering av nämnda system underlättas.