Joints en PEEK à ressorts avec fixation à ressort

Les joints en PTFE ont trois éléments de conception de base:

Une veste en forme de U actionnée par pression
Un dispositif de chargement à ressort en métal
Matériaux d'étanchéité polymères haute performance
Alors, quel est un joint en PTFE activé par un ressort? Il s'agit d'une coupelle en U à ressort qui utilise une variété de profils de chemise, de types de ressorts et de matériaux dans des configurations tige et piston, face et joint tournant. Ils sont utilisés lorsque les joints élastomères ne répondent pas aux exigences de la plage de température, de la résistance chimique ou du frottement.

Les profilés de gaine sont fabriqués à partir de PTFE et d'autres polymères à haute performance. Les types de ressorts sont disponibles en alliages résistant à la corrosion, notamment en acier inoxydable, Elgiloy et Hastelloy.

Étant donné que les gaines sont usinées et non moulées par injection, la configuration du joint peut être facilement ajustée si nécessaire pour améliorer les performances du joint. Le joint est usiné sur des tours à commande numérique avec des tolérances très proches, en utilisant uniquement des matériaux de qualité supérieure. Chaque modèle est disponible dans les diamètres standard et spéciaux et dans les sections transversales en tailles fractionnaires en pouces, AS4716 et métriques. La gamme complète comprend des diamètres allant de 1/32 à 150 pouces, avec des sections transversales radiales allant de 1/32 à plusieurs pouces.

Les lèvres de scellage activées par un ressort et l'activateur de ressort sont comprimés une fois installés dans le presse-étoupe. Le ressort élastique réagit avec une force constante, repoussant les lèvres d'étanchéité et créant un joint étanche aux gaz contre les surfaces d'étanchéité. Le joint se dilate à mesure que la pression est introduite - augmentant la force d'étanchéité au-delà de celle fournie par le ressort et le matériau de l'enveloppe.

Charge de ressort

Un ressort en acier inoxydable alimente le joint et fournit toute la charge nécessaire à l’étanchéité lorsque la pression du fluide est trop basse pour actionner complètement les lèvres.

Le ressort compense également les variations de tolérance des glandes et l’usure normale des joints. En tant que dispositif de chargement de joint, un ressort métallique est plus précis que des dispositifs tels que des joints toriques pour contrôler le frottement. Il existe trois types de ressorts, chacun avec une à trois charges différentes (légères, moyennes et lourdes) pour répondre aux exigences exactes de frottement linéaire ou de couple.

Dans les applications dynamiques, le ressort se dilate pour compenser l'usure des joints tout en continuant à fournir une charge. Dans des conditions impliquant des cycles thermiques, le système de ressort continue à activer les lèvres du joint sans subir de compression ni devenir trop mou ou trop dur, comme le ferait un élastomère.

Le ressort flexible permet une plage de tolérance étendue qui peut aider à surmonter le désalignement et l'excentricité du matériel, sans causer de frottement supplémentaire ni d'incapacité à sceller. Trois types de joint en PTFE différents sont disponibles, offrant des attributs individuels pour chaque application.

Haute performance

La conception unique et les propriétés matérielles de ces joints offrent aux ingénieurs de conception un nouvel assortiment de solutions pour les applications difficiles.

Parmi les capacités les plus remarquables du sceau, citons:

Très faible frottement
Compatibilité chimique universelle
Service haute vitesse
Service cryogénique à -425 degrés Fahrenheit
Service à haute température à 575 degrés Fahrenheit
Pression nominale (plus de 30 Kpsi)
Élasticité permanente avec immunité au vieillissement, fragilisation et jeu de compression.
Beaucoup de ces capacités sont le résultat des matériaux utilisés pour fabriquer le sceau. Les gaines d'étanchéité, fabriquées à partir de PTFE à faible frottement et de divers mélanges, sont chimiquement inertes, résistantes à l'extrusion et capables de fonctionner dans une large plage de températures. Le manque de résilience du polymère est surmonté par une charge de ressort constituée d'un ou plusieurs métaux résistant à la corrosion.

La combinaison du matériau et de la configuration de conception du joint activé par ressort élimine bon nombre des problèmes associés aux joints toriques ou autres joints élastomères. Par exemple, lors du choix d'un joint élastomère pour gérer une variété de solvants, il est nécessaire de vérifier la compatibilité de l'élastomère dans chacun des solvants. Dans de nombreux cas, aucun des élastomères couramment utilisés n'est satisfaisant pour la gamme de fluides prévue.

Le problème est encore aggravé lorsque la température de fonctionnement dépasse quelques centaines de degrés Fahrenheit. Si nous considérons les facteurs ci-dessus dans une application rotative ou alternative, nous rencontrons maintenant un problème très difficile pour le concepteur d'équipement qui tente de sélectionner un matériau élastomère.

Cependant, avec les joints en PTFE activés par ressort, vous n'avez pas à vous soucier de la compatibilité, car les mélanges de PTFE sont inertes vis-à-vis de tous les produits chimiques et solvants industriels, même à des températures et pressions élevées. En service dynamique, il n’est pas nécessaire de s’inquiéter de l’adhérence par glissement ou par élastomère. Le tableau ci-dessous compare les joints à ressort aux joints en élastomère en général. Voir le tableau ci-dessous pour une comparaison des propriétés générales des joints.

L’objectif n’est pas de dévaluer les capacités d’un élastomère, car il est conçu pour une variété d’applications d’étanchéité. Notre objectif est plutôt de sensibiliser les ingénieurs de conception à la différence significative qu'offrent les joints en PTFE à ressort.

Pour plus d'informations sur ces sceaux, téléchargez notre nouveau Guide du sceau Spring Energized Seal.

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