具韧性的作为填料函的封环的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种具韧性的作为填料函的封环，包含呈圆环体的第一封环、第二封环、第三封环、第四封环及第五封环，其中：第一封环上表面为与径向平行的平面，底部由外向内呈近乎直线的内缩，使其截面呈梯形；第二封环上表面为由内部往外下倾的切面，底部近中央处有倒V型凹槽；第三封环上表面近中央处有V型凹槽；第三封环下表面近中央处有倒V型凹槽；第四封环，其形态为第二封环沿径向转动180度；第五封环下表面为与径向平行的平面，顶部由外向内呈近乎直线的内缩，使其截面呈梯形；第一至第五封环的各内、外侧环面同心等半径。本发明可有效地往外挤压，形成有力的油封结构，且能适当的分配压力，且不致产生应力的集中，有助于整体寿命的延长。
【专利说明】具韧性的作为填料函的封环
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种封环，尤其是一种具韧性的作为填料函的封环。
【背景技术】
[0002]如图1所示，现有技术中，包含至少一个封环100，该封环沿轴向所视的横截面顶部呈三角锥状，底部内缩而呈内凹三角锥状，且内凹的部位外侧的开度渐次扩大，而底部厚度将渐缩。该封环的顶部套入该另一个封环的底部，此现有技术在应用时，上方将施加一个压力，已使该封环向下，此时该封环顶部凸处将会顶到另一个该封环的内凹处的两侧，而该封环的两侧受外力将会向外侧扩开，但其厚薄度不一，容易产生泄漏的现象。且该封环相互组合堆叠，当外力施压时，不易均匀的分散压力在各该封环，上面的封环所承受的压力将会比下面的封环所承受的压力大，造成受力不均易损坏，易变形，造成泄漏等问题。
[0003]另外在1998年时，美国专利US5806858，由Garlock, Inc.提出一种作为填料函的封环，是由五片同心的封环组成，其中上下两片封环形成互补的型态，中间三片封环为锥形，此型态的封环可以适当得承受由上方馈送的压力，并将压力往外推抵，已经比现有技术有更大的改进，惟此类型的封环中，不同封环彼此之间在径向上并无对称，所以对于径向的应力无法平衡，长久以来仍有可能导致组件间的摩擦，以致产生漏油等现象而破坏轴封。
[0004]因此为改进上述的缺点，有必要提出一种不易造成变形及偏移的封环装置，以改进上述现有技术的缺点。
【发明内容】
[0005]所以本发明的目的是为解决上述现有技术上的问题，本发明中提出一种具韧性的作为填料函的封环，其主要目的为该封环使得轴封结构围绕轴心形成有效的轴封结构，避免流体外泄。且各封环具有向外和向内扩张的余裕。当扩张时，封环具有外部轴向扩充的空间；而封环的中间部位的材质具有径向扩充的余裕；封环内侧具有内侧部位的材质的扩充余裕。所以整体封环可以有效地往外挤压，形成有力的油封结构，且可适当的分配下推的压力。且可以使得整体外推的压力较为均匀，而不致产生应力的集中，有助于整体寿命的延长。
[0006]为达到上述目的，本发明中提出一种具韧性的作为填料函的封环，包含一个第一封环、一个第二封环、一个第三封环、一个第四封环、以及一个第五封环，其中各该封环为圆环体；每一个封环沿轴向具一定的厚度；每一个封环其内侧环面形成一个沿轴向等半径的圆筒体，同样地，每一个封环其外侧环面形成一个沿轴向等半径且与内侧环面同心的另一个圆筒体，其中:该第一封环沿轴向的横截面的上表面为一个与径向平行的平面，底部由外向内呈近乎直线的内缩，而使得该第一封环的截面呈梯形；该第二封环沿轴向的横截面的上表面为一个由内部往外下倾的切面，底部为一个与径向平行的平面，其近中央处形成倒V型的凹槽；该第三封环沿轴向的横截面的上表面为一个与径向平行的平面，其近中央处形成V型的凹槽；该第三封环沿轴向的横截面的下表面为一个与径向平行的平面，其近中央处形成倒V型的凹槽；该第四封环，其形态为该第二封环沿径向转动180度的形态；该第五封环沿轴向的横截面的下表面为一个与径向平行的平面，顶部由外向内呈近乎直线的内缩，而使得该第五封环的截面呈梯形；其中该第一至第五封环的各内侧环面为同心等半径的环面；且该第一至第五封环的各外侧环面为同心等半径的环面。
[0007]本发明的有益效果是:本发明的结构提供各封环具有向外扩张的余裕。而扩张时，封环之间的外部空隙提供轴向扩充的空间；而封环的V型凹槽提供轴封径向中间部位的材质扩充余裕；封环内侧之间的空间形成内侧部位的材质的扩充余裕。所以整体封环可以有效地往外挤压，形成有力的油封结构，且适当的分配该下推的压力。本发明中该第二、第三及第四封环近乎对称的结构可以使得整体外推的压力较为均匀，而不致产生应力的集中，有助于整体寿命的延长。
[0008]由下文的说明可更进一步了解本发明的特征及其优点，阅读时并请参考附图。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1显示现有技术的剖视图。
[0010]图2显示本发明的分解图。
[0011]图3显示本发明的立体图。
[0012]图4显示本发明的剖视图。
[0013]图5显示本发明的应用图。
【具体实施方式】
[0014]兹谨就本发明的结构组成，及所能产生的功效与优点，配合附图，举本发明的一个较佳实施例详细说明如下。
[0015]请参考图2至图5所示，其中显示本发明的具韧性的作为填料函的封环，在下文的说明中以数个环圈组合为说明例，但是本发明并不限于使用的数量及使用的位置，其他类似的封环结构，与本发明的结构相容者均在本发明的范围之内，本发明的具韧性的封环，包含下列元件中至少一个元件或其组合:
一个第一封环10，为圆环体。该第一封环10沿轴向具一定的厚度。其内侧环面形成一个沿轴向等半径的圆筒体，同样地，其外侧环面形成一个沿轴向等半径且与内侧环面同心的另一个圆筒体。该第一封环10沿轴向的横截面的上表面为一个与径向平行的平面，底部由外向内呈近乎直线的内缩，而使得该第一封环10的截面呈梯形，如图2所示。
[0016]一个第二封环20，为圆环体。该第二封环20沿轴向具一定的厚度。其内侧环面形成一个沿轴向等半径的圆筒体，同样地，其外侧环面形成一个沿轴向等半径且与内侧环面同心的另一个圆筒体。该第二封环20沿轴向的横截面的上表面为一个由内部往外下倾的切面，底部为一个与径向平行的平面，惟其近中央处形成倒V型的凹槽，其形态如图2所示。其中该第二封环上表面下倾的斜率大于该第一封环下表面下倾的斜率，所以当两者堆叠在一起时，如图2所示会形成一个位于外侧的空隙。
[0017]一个第三封环30，为圆环体。该第三封环30沿轴向具一定的厚度。其内侧环面形成一个沿轴向等半径的圆筒体，同样地，其外侧环面形成一个沿轴向等半径且与内侧环面同心的另一个圆筒体。该第三封环30沿轴向的横截面的上表面为一个与径向平行的平面，惟其近中央处形成V型的凹槽；该第三封环30沿轴向的横截面的下表面为一个与径向平行的平面，惟其近中央处形成倒V型的凹槽，其形态如图2所示。
[0018]一个第四封环40，其形态为该第二封环20沿径向转动180度的形态。
[0019]一个第五封环50，为圆环体。该第五封环50沿轴向具一定的厚度。其内侧环面形成一个沿轴向等半径的圆筒体，同样地，其外侧环面形成一个沿轴向等半径且与内侧环面同心的另一个圆筒体。该第五封环50沿轴向的横截面的下表面为一个与径向平行的平面，顶部由外向内呈近乎直线的内缩，而使得该第五封环50的截面呈梯形，如图2所示。较佳者，该第五封环50的内侧环面的轴向长度短于该第一封环10的内侧环面的轴向长度。该第五封环50的外侧环面的轴向长度长于该第一封环10的外侧环面的轴向长度。
[0020]其中该第五封环上表面下倾的斜率大于该第四封环下表面下倾的斜率，所以当两者堆叠在一起时，如图4所示会形成一个位于内侧的空隙。
[0021]其中该第一至第五封环的各内侧环面为同心等半径的环面。且该第一至第五封环的各外侧环面为同心等半径的环面。
[0022]请参考图4及图5，其显示一个较佳实施例，其为本发明中第一至第五封环的截面尺寸的较佳设计。但本发明并不受限于此一特定的型态。凡符合上述第一至第五封环的定义者，均在本发明的范围之内。
[0023]本发明在安装时，该第一至第五封环以同心的方式依序堆叠，而使得该第一至第五封环的各同心等半径的内侧环面形成大致平整的轴封内侧面。且该第一至第五封环的各同心等半径的外侧环面形成大致平整的轴封外侧面。所以形成一个有效的轴封结构。
[0024]实际应用时，如图5所示，一个轴心通过第一组件及第二组件的内部空间，在第二组件处形成扩大的内部空间，即为STUFFING BOX (填料函)，而该轴封结构围绕该轴心形成有效的轴封结构，避免流体外泄。在实际用时，上方的第一组件将施加一个压力，以使该第一封环向下，此压力依序沿着该第一、第二、第三、第四、第五封环的顺序向下传递，而本发明的结构提供各封环具有向外扩张的余裕。而扩张时，在第一及第二封环之间的外部空隙提供该五个封环轴向扩充的空间；而第二、第三及第四封环之间的V型凹槽提供轴封径向中间部位的材质扩充余裕；且第四及第五封环内侧之间的空间形成内侧部位的材质的扩充余裕。所以整体封环可以有效地往外挤压，形成有力的油封结构，且适当的分配该下推的压力。本发明中该第二、第三及第四封环近乎对称的结构可以使得整体外推的压力较为均匀，而不致产生应力的集中，有助于整体寿命的延长。
[0025]此时该上封环(第一封环)的内凹槽将会顶到该中封环(第二封环)的顶部的凸弧的外侧，形成内凹槽的内侧呈圆弧状与顶部的凸弧的外侧接触，而该上封环的内凹槽受到外力将会向外侧扩开，抵住其套用的物件，确保不会产生泄漏的现象。
[0026]综上所述，本发明人性化的体贴设计，相当符合实际需求。其具体改进现有缺失，相较于现有技术明显具有突破性的进步优点，确实具有功效的增进，且非易于达成。本发明未曾公开或揭露于国内与国外的文献与市场上，已符合专利法规定。
[0027]上列详细说明是针对本发明的一种可行实施例的具体说明，惟该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施或变更，均应包含于本发明的专利范围中。
【权利要求】
1.一种具韧性的作为填料函的封环，其特征在于，包含一个第一封环、一个第二封环、一个第三封环、一个第四封环、以及一个第五封环，其中各该封环为圆环体；每一个封环沿轴向具一定的厚度；每一个封环其内侧环面形成一个沿轴向等半径的圆筒体，同样地，每一个封环其外侧环面形成一个沿轴向等半径且与内侧环面同心的另一个圆筒体，其中: 该第一封环沿轴向的横截面的上表面为一个与径向平行的平面，底部由外向内呈近乎直线的内缩，而使得该第一封环的截面呈梯形； 该第二封环沿轴向的横截面的上表面为一个由内部往外下倾的切面，底部为一个与径向平行的平面，其近中央处形成倒V型的凹槽； 该第三封环沿轴向的横截面的上表面为一个与径向平行的平面，其近中央处形成V型的凹槽；该第三封环沿轴向的横截面的下表面为一个与径向平行的平面，其近中央处形成倒V型的凹槽； 该第四封环，其形态为该第二封环沿径向转动180度的形态； 该第五封环沿轴向的横截面的下表面为一个与径向平行的平面，顶部由外向内呈近乎直线的内缩，而使得该第五封环的截面呈梯形； 其中该第一至第五封环的各内侧环面为同心等半径的环面；且该第一至第五封环的各外侧环面为同心等半径的环面。
2.如权利要求1所述的具韧性的作为填料函的封环，其特征在于:该第二封环上表面下倾的斜率大于该第一封环下表面下倾的斜率，当两者堆叠在一起时，会形成一个位于外侧的空隙。
3.如权利要求2所述的具韧性的作为填料函的封环，其特征在于:该第五封环上表面下倾的斜率大于该第四封环下表面下倾的斜率，当两者堆叠在一起时，会形成一个位于内侧的空隙。
4.如权利要求3所述的具韧性的作为填料函的封环，其特征在于:该第五封环的内侧环面的轴向长度短于该第一封环的内侧环面的轴向长度；该第五封环的外侧环面的轴向长度长于该第一封环的外侧环面的轴向长度。
【文档编号】F16J15/16GK104455440SQ201310421263
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日
【发明者】范义明 申请人:进典工业股份有限公司