Federverstärkte PEEK-Dichtungen mit Federbefestigung

PTFE-Dichtungen haben drei grundlegende Designelemente:

Eine druckbetätigte U-förmige Jacke
Eine Metallfeder-Ladevorrichtung
Hochleistungs-Polymerdichtungsmaterialien
Was ist eine federerregte PTFE-Dichtung? Es handelt sich um eine federbelastete U-Tasse, die eine Vielzahl von Mantelprofilen, Federtypen und Materialien in Stangen- und Kolben-, Gleitring- und Rotationsdichtungskonfigurationen verwendet. Sie werden eingesetzt, wenn Elastomerdichtungen die Anforderungen hinsichtlich Temperaturbereich, chemischer Beständigkeit oder Reibung nicht erfüllen.

Mantelprofile bestehen aus PTFE und anderen Hochleistungspolymeren. Federtypen sind in korrosionsbeständigen Legierungen erhältlich, einschließlich Edelstahl, Elgiloy und Hastelloy.

Da die Mäntel bearbeitet und nicht spritzgegossen werden, kann die Dichtungskonfiguration bei Bedarf leicht angepasst werden, um die Dichtungsleistung zu verbessern. Die Dichtung wird auf CNC-Drehmaschinen mit sehr engen Toleranzen bearbeitet, wobei nur hochwertige Materialien verwendet werden. Jede Ausführung ist in Standard- und Sonderdurchmessern und Querschnitten in Zollbruch-, AS4716- und metrischen Größen erhältlich. Der gesamte Größenbereich umfasst Durchmesser von 1/32 bis 150 Zoll und radiale Querschnitte von 1/32 bis mehreren Zoll.

Federbelastete Dichtlippen und Federbelastung werden beim Einbau in die Dichtung zusammengedrückt. Die elastische Feder reagiert mit konstanter Kraft, drückt die Dichtlippen heraus und erzeugt eine gasdichte Abdichtung gegen die Dichtflächen. Die Dichtung dehnt sich beim Einleiten von Druck aus und erhöht die Dichtkraft über die durch die Feder und das Mantelmaterial bereitgestellte Kraft hinaus.

Federkraft

Eine Edelstahlfeder versorgt die Dichtung mit Energie und liefert die gesamte zum Abdichten erforderliche Last, wenn der Mediendruck zu niedrig ist, um die Lippen vollständig zu betätigen.

Die Feder gleicht auch Abweichungen in der Toleranz der Stopfbuchsen und den normalen Dichtungsverschleiß aus. Als Dichtungsladevorrichtung ist eine Metallfeder genauer als Vorrichtungen wie O-Ringe zum Steuern der Reibung. Es gibt drei verschiedene Federtypen mit jeweils ein bis drei verschiedenen Tragzahlen (leicht, mittel und schwer), um die genauen Anforderungen an die lineare Reibung oder das Drehmoment zu erfüllen.

In dynamischen Anwendungen dehnt sich die Feder aus, um den Verschleiß der Dichtung auszugleichen und gleichzeitig die Last aufrechtzuerhalten. Unter Bedingungen mit thermischen Wechselbeanspruchungen versorgt das Federsystem die Dichtlippen weiterhin mit Energie, ohne einen Druckverformungsrest zu nehmen oder zu weich oder hart zu werden, wie es ein Elastomer kann.

Die flexible Feder ermöglicht einen großen Toleranzbereich, der zur Überwindung von Fehlausrichtungen und Exzentrizitäten der Hardware beiträgt, ohne dass zusätzliche Reibung oder die Unfähigkeit zur Abdichtung verursacht werden. Es sind drei verschiedene federbelastete PTFE-Dichtungsdesigns erhältlich, die für jede Anwendung individuelle Attribute bieten.

Hochleistung

Die einzigartigen Konstruktions- und Materialeigenschaften dieser Dichtungen bieten Konstrukteuren eine neue Auswahl an Lösungen für schwierige Anwendungen.

Einige der bemerkenswerteren Eigenschaften des Siegels sind:

Sehr geringe Reibung
Universelle chemische Verträglichkeit
High-Speed-Service
Kryo-Service bis -425 Grad Fahrenheit
Hochtemperaturservice bis 575 Grad Fahrenheit
Hohe Druckwerte (über 30 kpsi)
Dauerelastizität mit Immunität gegen Alterungsversprödung und Druckverformung.
Viele dieser Fähigkeiten sind das Ergebnis der zur Herstellung der Dichtung verwendeten Materialien. Dichtungsmäntel aus reibungsarmem PTFE und verschiedenen Mischungen sind chemisch inert, extrusionsbeständig und können über einen weiten Temperaturbereich betrieben werden. Die mangelnde Elastizität des Polymers wird durch eine Federkraft aus einem von mehreren korrosionsbeständigen Metallen überwunden.

Die Kombination aus Material und Design der federerregten Dichtung beseitigt viele der Probleme, die mit O-Ringen oder anderen Elastomerdichtungen verbunden sind. Zum Beispiel ist es bei der Auswahl einer Elastomerdichtung zur Handhabung einer Vielzahl von Lösungsmitteln erforderlich, die Verträglichkeit des Elastomers in jedem der Lösungsmittel zu überprüfen. In vielen Fällen ist keines der üblicherweise verwendeten Elastomere für den beabsichtigten Bereich von Flüssigkeiten zufriedenstellend.

Das Problem wird weiter verschärft, wenn die Betriebstemperatur einige hundert Grad Fahrenheit überschreitet. Wenn wir die obigen Faktoren in einer rotierenden oder hin- und hergehenden Anwendung berücksichtigen, haben wir jetzt ein sehr schwieriges Problem für den Konstrukteur der Ausrüstung, der versucht, ein elastomeres Material auszuwählen.

Bei federbelasteten PTFE-Dichtungen besteht jedoch kein Grund zur Sorge um die Verträglichkeit, da die PTFE-Mischungen selbst bei erhöhten Temperaturen und Drücken gegenüber im Wesentlichen allen Industriechemikalien und Lösungsmitteln inert sind. Im dynamischen Betrieb müssen Sie sich keine Gedanken über die Haftung von Slip-Sticks oder Elastomeren machen. Die folgende Tabelle vergleicht Federdichtungen mit Elastomerdichtungen im Allgemeinen. In der folgenden Tabelle finden Sie einen Vergleich der allgemeinen Dichtungseigenschaften.

Ziel ist es nicht, die Leistungsfähigkeit eines Elastomers zu mindern, da es für eine Vielzahl von Dichtungsanwendungen geeignet ist. Unser Ziel ist es vielmehr, Konstrukteure über den signifikanten Unterschied zu unterrichten, den federbelastete PTFE-Dichtungen bieten.

Weitere Informationen zu diesen Dichtungen finden Sie in unserem neuen Leitfaden für Federdichtungen.

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