2. ČeskosloveNská sociAlistickÁ
REPUBLIKA
Vydáno 15. července 1961 vyloženo 15. ledna 1861
PATENTNÍ SPIS. č. 100235
na 47 g4005
Právo k využití vynálezu, přísluší státu podle 3 odst. 6 zák. . 34/1957 Sb.
Inž. ZDENĚK a JOSEF TESAŘ, oba BRNO
Způsob výroby těsnicích elementů pro ventily
Přihlášeno 23. ledna 1960 (PV 485-60) Platnost patentu od 23. ledna 1960 .
Pro různá řídicí zařízení, servomechanismy apod. se používá ventilů, jimiž se řídí průtok
stlačených plynů. Sedla , a talíře těchto ventilů se vyrábějí většinou kovové, s dosedací plochou
buď kuželovou, kulovou, nebo rovinnou. Ventily je nutno, zvláště u náročnějších zařízení, vždy
zabrušovat, a to individuálně, což znamená vždy určitý talíř s určitým sedlem dohromady. To
vyžaduje velmi přesné předchozí opracování a zabrušování samo je velmi nákladné a
zdlouhavé, neboť je s ním vždy spojeno mnoho ruční práce. Mímo to těsnost. kovových ventilů
je často nedokonalá a během provozu se zhoršuje. Někdy je na závadu i jejich hlučnost.
Celokovové ventily musí mimo to být vyrobeny z ušlechtilých materiálů, s ohledem na přesné
opracování a zabroušení i mechanické vlastnosti a korosní odolnost. Většinou se používá
legovaných ocelí
Proto byla hledána, možnost vyrábět dosedací plochy ventilových těsnicích elementů z
plastických hmot, které by, svou vlastní pružností zaručovaly těsnost ventilů bez zabrušování.
Toto řešení, však klade
na použitou plastickou hmotu řadu požadavků, které obvykle nelze v plné míře splnit.
Nejčastější překážkou, bránící použití plastických
hmot na ventilové těsnicí elementy, byla jejich chemická i mechanická nestálost nebo
malá chemická, mechanická i tepelná odolnost. Takto nepříznivě se ku příkladů
projevilo použití gumy prò její nestálost a malou chemickou odolnost, dále použití
epoxydových pryskyřic všech
3.
4. 40
50
Z 100235
druhů pro jejich malou pružnost, rovněž polyamidy se ukázaly nevhodnými pro křehnutí
způsobené ztrátou vody.
Upevňování plastických hmot na dosedací plochy ventilových sedel nebo talířů se provádělo buď
mechanicky, a to přitažením maticí; zaválcováním, roznýtováními apod., nebo odlitím plastické hmoty do
drážky vytvořené v tělese ventilového sedla nebo talíře. Oba tyto způsoby jsou výrobně nevýhodné.
Mechanické upevňování zvyšuje , celkový počet součástí a ve většině případů je nutno dosedací plochy
těsnicího elementu po jeho upevnění dodatečně opracovat. Těsnicí elementy odlité do drážky vyžadují
vždy dodatečné opracování. Tím se zvyšuje počet operací na výrobku, což je, zvláště při sériové výrobě,
nehospodárné. Popsané nevýhody z větší části nemají ventily provedené podļe vynálezu, u nichž je
použito k výrobě těsnicích elementů polyethylenu.
Nanášení polyethylenu na těleso ventilového sedla nebo talíře se provádí roztavováním
polyethylenu v drážce, vytvořené v tělese ventilového sedla nebo talíře. Toto roztavování se
provádí ve formě tím způsobem, že polyethylenové kroužky vyražené z polyethylenové desky
se vloží do drážek upevněných v součástech ventilů. Tyto součásti se pak v pícce, pokud
možno naplněné vhodným netečným plynem, jako na příklad dusíkem, argonem aj., zahřejí na
teplotu, při níž se polyethylen roztaví při cca 180° C. Roztavený polyethylén dokonale výplní
drážku v tělese ventilového sedla nebo talíře, přičemž jeho vnější tvar podrží tvar formy. Po
částečném ochlazení je možňö ventilové součásti vyjmout. K popsané operaci se nejlépe hodí
tunelová pícka. Mimo tohoto způsobu je možno použít též stříkání polyethylenu tlakem
300600kg/cm2 při teplotě cca 180o C. Při tomto způsobu se používá vícenásobných forem s
dutinami upravenými do požadovaného tvaru ventilového talíře nebo sedla i s těsnicím
elementem. Vtokový kanálek musí být zaústěn do prostoru těsnicího elementu vždy mimo jeho
dosedací plochu. Nejvýhodnější je nanesení polyethylenového těsnicího elementu pouze na
jednu část ventilü, to je buď jen na talíř, nebo jen na sedlo.
Polyethylen je pro to materiál zvláště výhodný, neboť má mechanické vlastnosti blížící se
vlastnostem tvrdé gumy a přitom je chemicky velmi stálý, odolává všem běžným ředidlům,
kyselinám i zásadám, snáší bez podstatné změny mechanických vlastností teploty v rozsahu od
30° C do 80° C, je značně odolný proti oděru a má velmi nízkou specifickou váhu. Jedinou
nevýhodou polyethylenu je to, že nelze dosáhnouti jeho přímého spojení s kovem vlastní
přilnavostí. Tato nevýhoda je u popsaného vynálezu odstraněna vhodnou úpravou tělesa
ventilového sedla, nebo talíře vytvořením kupříkladu zápichu, drážky opěrného kroužku apod. . .
. . . . . . . . . . . .
Na obr. 1 je znázorněn příklad výroby ventilového těsnicího elementu na ventilovém
talíři roztavením polyethylenu přímo na tělese ventilového talíře. -
Těleso ventilového talíře 1 je vlòženo do otvoru ve formě 2 tak, že spolu vytvoří
dutinu , která má tvar těsnicího elementu. Do drážky v tělese ventilového talíře 1 je
vložen rozříznutý polyethylenový kroužek 4.. Na tělese ventilového talíře 1 je upraven
opěrný kroužek , který utěsňuje otvor ve formě 2 a současně zabraňuje odtržení
5. polyethylenového těsnicího elementu při funkci ventilu, poněvadž polyethylen na
| styčných plochách s kovem nezakotví vlastní přilnavostí. Těleso ventilového talíře 1. je
do dutiny 3 přitlačováno působící ve směru
Takto sestavený celek se do picky a áhřeje na teplotu asi 480° C. Při této teplotě se
polyethyleņ roztaví, čímž se vyplní prostor
dutiny . Po částečném ochlazení se ventilový talíř
6.
7. 100
110
3 · · 100235
přičemž polyethylenový kroužek 4 zůstane na něm pevně přichycen a má tvar žádaného těsnicího
elementu. -
Na obr. 2 je znázorněn příklad výroby polyethylenového těsnicího elementu stříkáním roztaveného
polyethylenu do formy. Těleso ventilo
vého talíře 1 se vloží do otvoru ve spodní části formy 2 tak, že spolu
vytvoří dutinu , která má tvar. těsnicího elementu. Opěrný kroužek 5 vytvořený přímo na tělese
ventilového talíře 1 utěsňuje otvor ve formě 2. Do dutiny 3 je výústěn vtokový kanálek 7 tak, že
nezasahuje do dosedací plochy 8 těsnicího elementu. .
Vstříknutím roztaveného polyethylenu do vtokového kanálku - 3 tlakem 300600
kg/cm2 se vyplní dutina 3 polyethylenem a po vyjmutí ventilového talíře z formy je tento
připraven k vlastnímu funkčnímu
použití. -
Výrobou ventilových těsnicích elementů podle popsaného vynálezu jsou odstraněny nevýhody
dosavadních výrobních postupů. Je úplně odstraněno zabrušování ventilových těsnicích elementů,
mechanické upevňování plastických hmot na ventilové části a jakékoliv dodatečné opracování
dosedacích ploch. Oba popsané způsoby umožňují vytvářet na ventilových částech těsnicí elementy
různých tvarů a velikostí a přitom jsou vhodné pro sériovou nebo hromadnou výrobu.
Použití polyethylenu na dosedacích plochách ventilových částí odstraňuje většinu nevýhod dosud
používaných materiálů a navíc umož
ňuje použití takto upravených ventilů do chemicky agresivního pro
středí při teplotách v rozmezí od 30° C do 80° C.
Předmět patentu
1. Způsob výroby těsnicích elementů pro ventily, vyznačený tím, že se polyethylenový kroužek
roztavuje ve formě, v drážce vytvořené na ventilovém sedle nebo talíři, přímo do žádaného konečného
tvarupřičemž ventilové sedlo nebo talíř svým tvarem zabraňuje odtržení polyethylenového těsnicího
elementu z vlastního tělesa.
2. Způsob výroby těsnicích elementů pro ventily podle bodu 1, vy
značený tím, že žádaný konečný tvar těsnicího elementu je vytvořen
vstříknutím roztaveného polyethylenu pod tlakem 300600 kg/cm2 do formy, přímo na ventilový
talíř nebo sedlo, přičemž vtok je vyústěn vždy mimo dosedací plochu těsnicího elementu.
severografia, n. p, závod ty3
