垫片制造技术

提供了一种用于密封两个配合表面的垫片(100)，所述垫片包括：限定孔(104)的刚性非金属芯(102)，该芯包括远离所述孔延伸的第一面(106)和与第一面相对的第二面(122)；以及至少一个密封层(108)，其中，第一面包括限定平面的基本平坦的内部区域(112)和包括多个锯齿(118)的锯齿状区域(110)，所述多个锯齿(118)基本上垂直于所述平面延伸，其中，所述基本平坦的内部区域位于所述孔和所述锯齿状区域之间，其中，所述锯齿凹入于所述第一面，使得所述锯齿不穿过所述平面，其中，所述至少一个密封层覆盖所述第一面的锯齿状区域的至少一部分。层覆盖所述第一面的锯齿状区域的至少一部分。层覆盖所述第一面的锯齿状区域的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】垫片


[0001]本专利技术涉及用于密封两个配合表面的垫片和制造垫片的方法。
[0002]更具体地，本专利技术涉及一种用于密封两个配合表面的包括非金属芯的垫片，该非金属芯包括锯齿状部分；本专利技术还涉及一种制造包括非金属芯的垫片的方法，该非金属芯包括锯齿状部分。

技术介绍

[0003]在密封应用中使用垫片在许多行业中是常见的。垫片的公知应用是在两个配合表面之间提供流体密封，例如在毗邻的管道或导管的两个端部之间提供流体密封，其中所述两个端部通常是法兰接头的形式，以便于组装和拆卸，以及更好的密封。
[0004]法兰接头密封垫片通常包括可压缩环，该可压缩环限定尺寸与被密封的导管相匹配的孔以及与法兰配合表面的尺寸相匹配的主体。
[0005]在高压密封应用中，一种优选的垫片被称为齿形复合(Kammprofile)垫片。这实际上是一种在一个或两个面对的表面上具有一系列同心锯齿或手风琴状轮廓的垫片。该轮廓通过一系列同心锯齿叠加在通常为金属的坚固的芯上。在密封过程中，可压缩环的覆盖的较软密封材料(通常称为面层)被迫进入锯齿之间的间隙，以通过在密封表面上引起应力集中和密封法兰上的微小缺陷来改进密封。锯齿还使面层的密封材料的横向运动最小化，而芯提供刚性和抗爆裂性。对于高压应用，这种轮廓使垫片增加了强度。
[0006]垫片中的面层需要是可压缩的，以提供良好的密封并且耐蠕变。
[0007]然而，与这些齿形垫片相关联的问题是它们由金属制成，并且由于它们是导电的，因此它们不是有效的绝缘体。此外，对于包括锯齿的金属垫片，该锯齿被布置成使得锯齿的峰明显高于任何内部区域或外部区域的高度并且能够导致刺穿面层。
[0008]非金属绝缘垫片是已知的。典型地，它们是玻璃增强环氧树脂(GRE)芯和橡胶子口(bead)(有时是PTFE子口)。然而，所述子口有一些局限性，特别是由于橡胶的压缩形变(或PTFE的冷流动)，这可能导致长期密封问题。橡胶也会有温度局限性(高温(分解)和低温(玻璃化转变温度，Tg))。而且，几何形状使得子口必须是薄的(1/8英寸)、宽的，这会导致问题，例如当存在法兰缺陷或瑕疵时，如果密封件在该缺陷上，所述子口可能无法有效地密封。
[0009]较宽的橡胶密封件可能不是理想的，因为O形圈类型的密封件在受限凹槽中工作最佳，其中当O形圈在使用时尽可能少地从凹槽突出。
[0010]本专利技术人寻求提供一种包括锯齿的垫片，其中克服了现有垫片的一些或全部缺点。

技术实现思路

[0011]根据第一方面，提供了一种用于密封两个配合表面的垫片，该垫片包括：限定孔的刚性非金属芯，所述芯包括远离所述孔延伸的第一面和与第一面相对的第二面；以及至少一个密封层，其中，第一面包括：限定平面的基本平坦的内部区域；和锯齿状区域，其包括多
个锯齿，其中，所述基本平坦的内部区域位于所述孔和所述锯齿状区域之间，其中，所述锯齿凹入于第一面，使得所述锯齿不穿过所述平面，其中，所述至少一个密封层覆盖第一面的锯齿状区域的至少一部分。在一个示例中，所述多个锯齿包括峰和谷，并且所述锯齿的峰不穿过所述平面。
[0012]该垫片提供刚性非金属芯，该刚性非金属芯具有在使用中被布置成接触配合表面的刚性平坦的内部区域。非金属芯可以由耐压缩的材料构成。密封层被布置成覆盖锯齿，使得密封层在使用中可被压缩到锯齿中，从而在垫片和配合表面之间提供更好的密封。凹入的锯齿被布置在芯内，以最小化或防止在使用中与配合表面的接触。平坦的内部区域在与配合表面接触期间提供承载表面。平坦的内部区域还最小化或防止锯齿在使用中与配合表面的接触。
[0013]非金属芯的锯齿状区域可以是机器形成的。机器成形被定义为借助于机器工具移除材料。所形成的锯齿可以具有纹理化的/粗糙的表面。当密封层被压缩到锯齿中时，纹理化的/粗糙的表面可提供更有效的密封。
[0014]锯齿可以基本上垂直于所述平面延伸。
[0015]非金属芯可以由单件形成。与由两个或更多个部件组成的芯相比，单件可以更为容易地形成(例如通过机械加工)。由单件形成的芯可以比其他芯在结构上更坚韧。
[0016]第一面可以包括基本平坦的外部区域，该基本平坦的外部区域典型地与内部区域在所述平面上对齐。平坦的内部区域和平坦的外部区域配合地提供承载表面，以帮助最小化或防止锯齿与配合表面的接触。
[0017]平坦的内部区域和平坦的外部区域也有助于在更大的表面区域上分散压缩压力。这有助于密封和保持整个垫片的完整性。
[0018]平坦的内部区域和平坦的外部区域可以位于锯齿状区域的相对侧上。平坦的内部区域和平坦的外部区域可以紧邻锯齿状区域定位。
[0019]锯齿可以在平面之前终止，以在芯的第一面中限定通道。这有助于最小化或防止锯齿与配合表面的接触。在一个示例中，锯齿的峰可以在平面之前终止，以在芯的第一面中限定通道。
[0020]通道可以环绕所述孔径向地延伸。通道可以是环形通道。在一个示例中，通道沿着与所述孔的周边或类似物间隔开的圆周方向延伸。
[0021]所述至少一个密封层可以至少部分地位于由锯齿状区域限定的通道内。这有助于将密封层固定到芯。将所述至少一个密封层定位在通道中还有助于最小化或防止所述密封层的横向运动。
[0022]通道或通道基部可相对于由平坦的内部区域限定的平所述面基本上是倾斜的。当密封层被向外推动以提供密封层和锯齿状区域之间的更有效的密封时，这可能会增加内部压力。在一个示例中，通道基本上远离孔倾斜。优选地，与邻近外部区域的通道的深度相比，邻近内部区域的通道具有相对更大的深度。换言之，从内部区域到外部区域，通道的深度可以向外减小。倾斜布置可有助于加强(energize)密封，即内部压力迫使结构更好地密封。理论上，当压力向外推动密封层进入较浅的锯齿并因此使密封层密度增加时，远离所述孔的倾斜使得垫片被“自加强”。当密封件被向外推动时，内部压力可作用在密封件上以整体改善密封性能。
[0023]锯齿可以被配置为延伸到由内部区域限定的平面。因此，密封层不必是任何特定形状，因为其不需要适应通道。
[0024]锯齿状区域可以包括位于至少一对相邻锯齿之间的至少一个桥。桥可以包括用于所述至少一个密封层的接合表面。该接合表面可以提供承载表面以帮助减小锯齿上的应力，锯齿上的应力会降低密封的有效性。
[0025]所述至少一个桥可以包括平面部分。该平面表面可以提供承载表面以帮助减小锯齿上的应力，锯齿上的应力可能会降低密封的有效性。该平面表面和平坦内部/外部区域可以配合地提供承载表面，以帮助最小化或防止锯齿与配合表面的接触。
[0026]至少一个非锯齿状平面部分可以相对于由内部区域限定的平面偏移。
[0027]所述桥中的至少一个桥可以在锯齿状区域内相对于离所述孔的距离居中布置。这可以在锯齿状区域内居中提供承载表面，以最小化施加到锯齿上的压缩压力的量。居中定位的桥还可以帮助最小化或防止锯齿与配合表面的接触。
[0028]所述桥中的至少一个桥可以非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于密封两个配合表面的垫片，包括：限定孔的刚性非金属芯，所述芯包括远离所述孔延伸的第一面和与所述第一面相对的第二面；以及至少一个密封层，其中，所述第一面包括：限定平面的基本平坦的内部区域；和锯齿状区域，其包括多个锯齿，其中所述基本平坦的内部区域位于所述孔和所述锯齿状区域之间，其中，所述锯齿凹入于所述第一面，使得所述锯齿不穿过所述平面，其中，所述至少一个密封层覆盖所述第一面的所述锯齿状区域的至少一部分。2.根据权利要求1所述的垫片，其中，所述第一面包括在所述平面上与所述内部区域对齐的基本平坦的外部区域。3.根据权利要求1或2所述的垫片，其中，所述锯齿被配置为延伸到由所述内部区域限定的所述平面。4.根据权利要求1或2所述的垫片，其中，所述锯齿在所述平面之前终止，以在所述芯的所述第一面中限定通道。5.根据权利要求4所述的垫片，其中，所述至少一个密封层至少部分地位于由所述锯齿状区域限定的所述通道内。6.根据权利要求4或5所述的垫片，其中，所述通道相对于由所述平坦的内部区域限定的所述平面基本上是倾斜的，使得所述通道的深度从所述内部区域向所述外部区域减小。7.根据前述任一权利要求所述的垫片，其中，所述锯齿状区域包括位于至少一对相邻锯齿之间的至少一个桥。8.根据权利要求7所述的垫片，其中，所述桥包括平面部分。9.根据权利要求8所述的垫片，其中，所述至少一个桥的所述平面部分相对于由所述内部区域限定的所述平面偏移。10.根据权利要求8所述的垫片，其中，所述至少一个桥在所述平面上与所述内部区域对齐。11.根据前述任一权利要求所述的垫片，其中，所述多个锯齿包括第一组锯齿和第二组锯齿，其中所述第一组锯齿大于所述第二组锯齿。12.根据权利要求11所述的垫片，其中，所述至少一个密封层包括一个或更多个凸起，所述一个或更多个凸起被配置为与所述第一组锯齿中的至少一个锯齿联接。13.根据前述任一权利要求所述的垫片，其中，所述至少一个密封层被配置为延伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂芬，
申请(专利权)人：费塞特利克投资公司，
类型：发明
国别省市：