具韌性的作為填料函的封環(huán)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具韌性的作為填料函的封環(huán)，包含呈圓環(huán)體的第一封環(huán)、第二封環(huán)、第三封環(huán)、第四封環(huán)及第五封環(huán)，其中：第一封環(huán)上表面為與徑向平行的平面，底部由外向內(nèi)呈近乎直線的內(nèi)縮，使其截面呈梯形；第二封環(huán)上表面為由內(nèi)部往外下傾的切面，底部近中央處有倒V型凹槽；第三封環(huán)上表面近中央處有V型凹槽；第三封環(huán)下表面近中央處有倒V型凹槽；第四封環(huán)，其形態(tài)為第二封環(huán)沿徑向轉(zhuǎn)動180度；第五封環(huán)下表面為與徑向平行的平面，頂部由外向內(nèi)呈近乎直線的內(nèi)縮，使其截面呈梯形；第一至第五封環(huán)的各內(nèi)、外側(cè)環(huán)面同心等半徑。本發(fā)明可有效地往外擠壓，形成有力的油封結(jié)構(gòu)，且能適當(dāng)?shù)姆峙鋲毫?，且不致產(chǎn)生應(yīng)力的集中，有助于整體壽命的延長。
【專利說明】具韌性的作為填料函的封環(huán)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種封環(huán)，尤其是一種具韌性的作為填料函的封環(huán)。

【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中，包含至少一個封環(huán)100，該封環(huán)沿軸向所視的橫截面頂部呈三角錐狀，底部內(nèi)縮而呈內(nèi)凹三角錐狀，且內(nèi)凹的部位外側(cè)的開度漸次擴(kuò)大，而底部厚度將漸縮。該封環(huán)的頂部套入該另一個封環(huán)的底部，此現(xiàn)有技術(shù)在應(yīng)用時，上方將施加一個壓力，已使該封環(huán)向下，此時該封環(huán)頂部凸處將會頂?shù)搅硪粋€該封環(huán)的內(nèi)凹處的兩側(cè)，而該封環(huán)的兩側(cè)受外力將會向外側(cè)擴(kuò)開，但其厚薄度不一，容易產(chǎn)生泄漏的現(xiàn)象。且該封環(huán)相互組合堆疊，當(dāng)外力施壓時，不易均勻的分散壓力在各該封環(huán)，上面的封環(huán)所承受的壓力將會比下面的封環(huán)所承受的壓力大，造成受力不均易損壞，易變形，造成泄漏等問題。
[0003]另外在1998年時，美國專利US5806858，由Garlock, Inc.提出一種作為填料函的封環(huán)，是由五片同心的封環(huán)組成，其中上下兩片封環(huán)形成互補(bǔ)的型態(tài)，中間三片封環(huán)為錐形，此型態(tài)的封環(huán)可以適當(dāng)?shù)贸惺苡缮戏金佀偷膲毫Γ毫ν馔频?，已?jīng)比現(xiàn)有技術(shù)有更大的改進(jìn)，惟此類型的封環(huán)中，不同封環(huán)彼此之間在徑向上并無對稱，所以對于徑向的應(yīng)力無法平衡，長久以來仍有可能導(dǎo)致組件間的摩擦，以致產(chǎn)生漏油等現(xiàn)象而破壞軸封。
[0004]因此為改進(jìn)上述的缺點(diǎn)，有必要提出一種不易造成變形及偏移的封環(huán)裝置，以改進(jìn)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]所以本發(fā)明的目的是為解決上述現(xiàn)有技術(shù)上的問題，本發(fā)明中提出一種具韌性的作為填料函的封環(huán)，其主要目的為該封環(huán)使得軸封結(jié)構(gòu)圍繞軸心形成有效的軸封結(jié)構(gòu)，避免流體外泄。且各封環(huán)具有向外和向內(nèi)擴(kuò)張的余裕。當(dāng)擴(kuò)張時，封環(huán)具有外部軸向擴(kuò)充的空間；而封環(huán)的中間部位的材質(zhì)具有徑向擴(kuò)充的余裕；封環(huán)內(nèi)側(cè)具有內(nèi)側(cè)部位的材質(zhì)的擴(kuò)充余裕。所以整體封環(huán)可以有效地往外擠壓，形成有力的油封結(jié)構(gòu)，且可適當(dāng)?shù)姆峙湎峦频膲毫ΑＧ铱梢允沟谜w外推的壓力較為均勻，而不致產(chǎn)生應(yīng)力的集中，有助于整體壽命的延長。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明中提出一種具韌性的作為填料函的封環(huán)，包含一個第一封環(huán)、一個第二封環(huán)、一個第三封環(huán)、一個第四封環(huán)、以及一個第五封環(huán)，其中各該封環(huán)為圓環(huán)體；每一個封環(huán)沿軸向具一定的厚度；每一個封環(huán)其內(nèi)側(cè)環(huán)面形成一個沿軸向等半徑的圓筒體，同樣地，每一個封環(huán)其外側(cè)環(huán)面形成一個沿軸向等半徑且與內(nèi)側(cè)環(huán)面同心的另一個圓筒體，其中:該第一封環(huán)沿軸向的橫截面的上表面為一個與徑向平行的平面，底部由外向內(nèi)呈近乎直線的內(nèi)縮，而使得該第一封環(huán)的截面呈梯形；該第二封環(huán)沿軸向的橫截面的上表面為一個由內(nèi)部往外下傾的切面，底部為一個與徑向平行的平面，其近中央處形成倒V型的凹槽；該第三封環(huán)沿軸向的橫截面的上表面為一個與徑向平行的平面，其近中央處形成V型的凹槽；該第三封環(huán)沿軸向的橫截面的下表面為一個與徑向平行的平面，其近中央處形成倒V型的凹槽；該第四封環(huán)，其形態(tài)為該第二封環(huán)沿徑向轉(zhuǎn)動180度的形態(tài)；該第五封環(huán)沿軸向的橫截面的下表面為一個與徑向平行的平面，頂部由外向內(nèi)呈近乎直線的內(nèi)縮，而使得該第五封環(huán)的截面呈梯形；其中該第一至第五封環(huán)的各內(nèi)側(cè)環(huán)面為同心等半徑的環(huán)面；且該第一至第五封環(huán)的各外側(cè)環(huán)面為同心等半徑的環(huán)面。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的結(jié)構(gòu)提供各封環(huán)具有向外擴(kuò)張的余裕。而擴(kuò)張時，封環(huán)之間的外部空隙提供軸向擴(kuò)充的空間；而封環(huán)的V型凹槽提供軸封徑向中間部位的材質(zhì)擴(kuò)充余裕；封環(huán)內(nèi)側(cè)之間的空間形成內(nèi)側(cè)部位的材質(zhì)的擴(kuò)充余裕。所以整體封環(huán)可以有效地往外擠壓，形成有力的油封結(jié)構(gòu)，且適當(dāng)?shù)姆峙湓撓峦频膲毫?。本發(fā)明中該第二、第三及第四封環(huán)近乎對稱的結(jié)構(gòu)可以使得整體外推的壓力較為均勻，而不致產(chǎn)生應(yīng)力的集中，有助于整體壽命的延長。
[0008]由下文的說明可更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及其優(yōu)點(diǎn)，閱讀時并請參考附圖。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1顯示現(xiàn)有技術(shù)的剖視圖。
[0010]圖2顯示本發(fā)明的分解圖。
[0011]圖3顯示本發(fā)明的立體圖。
[0012]圖4顯示本發(fā)明的剖視圖。
[0013]圖5顯示本發(fā)明的應(yīng)用圖。

【具體實施方式】
[0014]茲謹(jǐn)就本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成，及所能產(chǎn)生的功效與優(yōu)點(diǎn)，配合附圖，舉本發(fā)明的一個較佳實施例詳細(xì)說明如下。
[0015]請參考圖2至圖5所示，其中顯示本發(fā)明的具韌性的作為填料函的封環(huán)，在下文的說明中以數(shù)個環(huán)圈組合為說明例，但是本發(fā)明并不限于使用的數(shù)量及使用的位置，其他類似的封環(huán)結(jié)構(gòu)，與本發(fā)明的結(jié)構(gòu)相容者均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，本發(fā)明的具韌性的封環(huán)，包含下列元件中至少一個元件或其組合:
一個第一封環(huán)10，為圓環(huán)體。該第一封環(huán)10沿軸向具一定的厚度。其內(nèi)側(cè)環(huán)面形成一個沿軸向等半徑的圓筒體，同樣地，其外側(cè)環(huán)面形成一個沿軸向等半徑且與內(nèi)側(cè)環(huán)面同心的另一個圓筒體。該第一封環(huán)10沿軸向的橫截面的上表面為一個與徑向平行的平面，底部由外向內(nèi)呈近乎直線的內(nèi)縮，而使得該第一封環(huán)10的截面呈梯形，如圖2所示。
[0016]一個第二封環(huán)20，為圓環(huán)體。該第二封環(huán)20沿軸向具一定的厚度。其內(nèi)側(cè)環(huán)面形成一個沿軸向等半徑的圓筒體，同樣地，其外側(cè)環(huán)面形成一個沿軸向等半徑且與內(nèi)側(cè)環(huán)面同心的另一個圓筒體。該第二封環(huán)20沿軸向的橫截面的上表面為一個由內(nèi)部往外下傾的切面，底部為一個與徑向平行的平面，惟其近中央處形成倒V型的凹槽，其形態(tài)如圖2所示。其中該第二封環(huán)上表面下傾的斜率大于該第一封環(huán)下表面下傾的斜率，所以當(dāng)兩者堆疊在一起時，如圖2所示會形成一個位于外側(cè)的空隙。
[0017]一個第三封環(huán)30，為圓環(huán)體。該第三封環(huán)30沿軸向具一定的厚度。其內(nèi)側(cè)環(huán)面形成一個沿軸向等半徑的圓筒體，同樣地，其外側(cè)環(huán)面形成一個沿軸向等半徑且與內(nèi)側(cè)環(huán)面同心的另一個圓筒體。該第三封環(huán)30沿軸向的橫截面的上表面為一個與徑向平行的平面，惟其近中央處形成V型的凹槽；該第三封環(huán)30沿軸向的橫截面的下表面為一個與徑向平行的平面，惟其近中央處形成倒V型的凹槽，其形態(tài)如圖2所示。
[0018]一個第四封環(huán)40，其形態(tài)為該第二封環(huán)20沿徑向轉(zhuǎn)動180度的形態(tài)。
[0019]一個第五封環(huán)50，為圓環(huán)體。該第五封環(huán)50沿軸向具一定的厚度。其內(nèi)側(cè)環(huán)面形成一個沿軸向等半徑的圓筒體，同樣地，其外側(cè)環(huán)面形成一個沿軸向等半徑且與內(nèi)側(cè)環(huán)面同心的另一個圓筒體。該第五封環(huán)50沿軸向的橫截面的下表面為一個與徑向平行的平面，頂部由外向內(nèi)呈近乎直線的內(nèi)縮，而使得該第五封環(huán)50的截面呈梯形，如圖2所示。較佳者，該第五封環(huán)50的內(nèi)側(cè)環(huán)面的軸向長度短于該第一封環(huán)10的內(nèi)側(cè)環(huán)面的軸向長度。該第五封環(huán)50的外側(cè)環(huán)面的軸向長度長于該第一封環(huán)10的外側(cè)環(huán)面的軸向長度。
[0020]其中該第五封環(huán)上表面下傾的斜率大于該第四封環(huán)下表面下傾的斜率，所以當(dāng)兩者堆疊在一起時，如圖4所示會形成一個位于內(nèi)側(cè)的空隙。
[0021]其中該第一至第五封環(huán)的各內(nèi)側(cè)環(huán)面為同心等半徑的環(huán)面。且該第一至第五封環(huán)的各外側(cè)環(huán)面為同心等半徑的環(huán)面。
[0022]請參考圖4及圖5，其顯示一個較佳實施例，其為本發(fā)明中第一至第五封環(huán)的截面尺寸的較佳設(shè)計。但本發(fā)明并不受限于此一特定的型態(tài)。凡符合上述第一至第五封環(huán)的定義者，均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0023]本發(fā)明在安裝時，該第一至第五封環(huán)以同心的方式依序堆疊，而使得該第一至第五封環(huán)的各同心等半徑的內(nèi)側(cè)環(huán)面形成大致平整的軸封內(nèi)側(cè)面。且該第一至第五封環(huán)的各同心等半徑的外側(cè)環(huán)面形成大致平整的軸封外側(cè)面。所以形成一個有效的軸封結(jié)構(gòu)。
[0024]實際應(yīng)用時，如圖5所示，一個軸心通過第一組件及第二組件的內(nèi)部空間，在第二組件處形成擴(kuò)大的內(nèi)部空間，即為STUFFING BOX (填料函)，而該軸封結(jié)構(gòu)圍繞該軸心形成有效的軸封結(jié)構(gòu)，避免流體外泄。在實際用時，上方的第一組件將施加一個壓力，以使該第一封環(huán)向下，此壓力依序沿著該第一、第二、第三、第四、第五封環(huán)的順序向下傳遞，而本發(fā)明的結(jié)構(gòu)提供各封環(huán)具有向外擴(kuò)張的余裕。而擴(kuò)張時，在第一及第二封環(huán)之間的外部空隙提供該五個封環(huán)軸向擴(kuò)充的空間；而第二、第三及第四封環(huán)之間的V型凹槽提供軸封徑向中間部位的材質(zhì)擴(kuò)充余裕；且第四及第五封環(huán)內(nèi)側(cè)之間的空間形成內(nèi)側(cè)部位的材質(zhì)的擴(kuò)充余裕。所以整體封環(huán)可以有效地往外擠壓，形成有力的油封結(jié)構(gòu)，且適當(dāng)?shù)姆峙湓撓峦频膲毫?。本發(fā)明中該第二、第三及第四封環(huán)近乎對稱的結(jié)構(gòu)可以使得整體外推的壓力較為均勻，而不致產(chǎn)生應(yīng)力的集中，有助于整體壽命的延長。
[0025]此時該上封環(huán)(第一封環(huán))的內(nèi)凹槽將會頂?shù)皆撝蟹猸h(huán)(第二封環(huán))的頂部的凸弧的外側(cè)，形成內(nèi)凹槽的內(nèi)側(cè)呈圓弧狀與頂部的凸弧的外側(cè)接觸，而該上封環(huán)的內(nèi)凹槽受到外力將會向外側(cè)擴(kuò)開，抵住其套用的物件，確保不會產(chǎn)生泄漏的現(xiàn)象。
[0026]綜上所述，本發(fā)明人性化的體貼設(shè)計，相當(dāng)符合實際需求。其具體改進(jìn)現(xiàn)有缺失，相較于現(xiàn)有技術(shù)明顯具有突破性的進(jìn)步優(yōu)點(diǎn)，確實具有功效的增進(jìn)，且非易于達(dá)成。本發(fā)明未曾公開或揭露于國內(nèi)與國外的文獻(xiàn)與市場上，已符合專利法規(guī)定。
[0027]上列詳細(xì)說明是針對本發(fā)明的一種可行實施例的具體說明，惟該實施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施或變更，均應(yīng)包含于本發(fā)明的專利范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種具韌性的作為填料函的封環(huán)，其特征在于，包含一個第一封環(huán)、一個第二封環(huán)、一個第三封環(huán)、一個第四封環(huán)、以及一個第五封環(huán)，其中各該封環(huán)為圓環(huán)體；每一個封環(huán)沿軸向具一定的厚度；每一個封環(huán)其內(nèi)側(cè)環(huán)面形成一個沿軸向等半徑的圓筒體，同樣地，每一個封環(huán)其外側(cè)環(huán)面形成一個沿軸向等半徑且與內(nèi)側(cè)環(huán)面同心的另一個圓筒體，其中: 該第一封環(huán)沿軸向的橫截面的上表面為一個與徑向平行的平面，底部由外向內(nèi)呈近乎直線的內(nèi)縮，而使得該第一封環(huán)的截面呈梯形； 該第二封環(huán)沿軸向的橫截面的上表面為一個由內(nèi)部往外下傾的切面，底部為一個與徑向平行的平面，其近中央處形成倒V型的凹槽； 該第三封環(huán)沿軸向的橫截面的上表面為一個與徑向平行的平面，其近中央處形成V型的凹槽；該第三封環(huán)沿軸向的橫截面的下表面為一個與徑向平行的平面，其近中央處形成倒V型的凹槽； 該第四封環(huán)，其形態(tài)為該第二封環(huán)沿徑向轉(zhuǎn)動180度的形態(tài)； 該第五封環(huán)沿軸向的橫截面的下表面為一個與徑向平行的平面，頂部由外向內(nèi)呈近乎直線的內(nèi)縮，而使得該第五封環(huán)的截面呈梯形； 其中該第一至第五封環(huán)的各內(nèi)側(cè)環(huán)面為同心等半徑的環(huán)面；且該第一至第五封環(huán)的各外側(cè)環(huán)面為同心等半徑的環(huán)面。
2.如權(quán)利要求1所述的具韌性的作為填料函的封環(huán)，其特征在于:該第二封環(huán)上表面下傾的斜率大于該第一封環(huán)下表面下傾的斜率，當(dāng)兩者堆疊在一起時，會形成一個位于外側(cè)的空隙。
3.如權(quán)利要求2所述的具韌性的作為填料函的封環(huán)，其特征在于:該第五封環(huán)上表面下傾的斜率大于該第四封環(huán)下表面下傾的斜率，當(dāng)兩者堆疊在一起時，會形成一個位于內(nèi)側(cè)的空隙。
4.如權(quán)利要求3所述的具韌性的作為填料函的封環(huán)，其特征在于:該第五封環(huán)的內(nèi)側(cè)環(huán)面的軸向長度短于該第一封環(huán)的內(nèi)側(cè)環(huán)面的軸向長度；該第五封環(huán)的外側(cè)環(huán)面的軸向長度長于該第一封環(huán)的外側(cè)環(huán)面的軸向長度。
【文檔編號】F16J15/16GK104455440SQ201310421263
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】范義明 申請人:進(jìn)典工業(yè)股份有限公司