Il s’agit d’une tasse en U à ressort qui utilise une variété de profils de veste, de types de ressorts et de matériaux dans des configurations de tige et de piston, de face et de joint rotatif. Ils sont utilisés lorsque les joints en élastomère ne répondent pas aux exigences de plage de température, de résistance chimique ou de frottement.
Les profilés de veste sont fabriqués à partir de PTFE et d’autres polymères haute performance. Les types de ressorts sont disponibles dans des alliages résistants à la corrosion, notamment l’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 en cas de besoin pour améliorer les performances du joint. Le joint est usiné sur des tours CNC à des tolérances très proches, en utilisant uniquement des matériaux de qualité supérieure. Chaque conception est disponible en diamètres standard et spéciaux et en sections transversales en tailles fractionnées en pouces, AS4716 et métriques. La gamme pleine grandeur comprend des diamètres de 1/32 à 150 pouces, avec des sections radiales allant de 1/32 à plusieurs pouces de diamètre.
Les lèvres d’étanchéité à ressort et l’énergisant à ressort sont comprimés lorsqu’ils sont installés dans la glande d’étanchéité. Le ressort résilient réagit avec une force constante, poussant 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, ce qui augmente la force d’étanchéité au-delà de celle fournie par le ressort et le matériau de la gaine.
Charge de ressort
Un ressort en acier inoxydable alimente le joint et fournit toute la charge nécessaire à l’étanchéité lorsque la pression du support est trop faible pour actionner complètement les lèvres.
Le ressort compense également les variations de tolérance des glandes et d’usure normale des joints. En tant que dispositif de chargement d’étanchéité, un ressort métallique est plus précis que des dispositifs tels que les joints toriques pour contrôler le frottement. Il existe trois types de ressorts différents, chacun avec une à trois charges nominales 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 du joint tout en continuant à fournir une charge. Dans des conditions impliquant un cycle thermique, le système de ressort continue d’alimenter les lèvres d’étanchéité sans prendre un ensemble de compression ou devenir trop mou ou dur, comme le peut un élastomère.
Le ressort flexible permet une plage de tolérance étendue qui peut aider à surmonter le désalignement et l’excentricité du matériel, sans provoquer de friction supplémentaire ou d’incapacité à sceller. Trois conceptions différentes de joints en PTFE à ressort 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.
Certaines des capacités les plus remarquables du sceau comprennent:
Très faible frottement
Compatibilité chimique universelle
Service haute vitesse
Service cryogénique à -425 degrés Fahrenheit
Service haute température à 575 degrés Fahrenheit
Haute pression nominale (plus de 30 Kpsi)
Élasticité permanente avec immunité au vieillissement de la fragilisation et de la compression.
Bon nombre de ces capacités sont le résultat des matériaux utilisés pour fabriquer le joint. 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 sur une large plage de températures. Le manque de résilience du polymère est surmonté par une charge à ressort fabriquée à partir de l’un des nombreux métaux résistants à la corrosion.
La combinaison du matériau et de la configuration de conception du joint à ressort élimine de nombreux problèmes associés aux joints toriques ou autres joints élastomères. Par exemple, lors de la sélection d’un joint élastomère pour traiter 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 avons maintenant un problème très difficile pour le concepteur d’équipement qui essaie de sélectionner un matériau élastomère.
Avec les joints en PTFE alimentés par ressort, cependant, il n’y a pas lieu de s’inquiéter de la compatibilité, car les mélanges de PTFE sont inertes pour pratiquement tous les produits chimiques et solvants industriels, même à des températures et des pressions élevées. En service dynamique, il n’y a pas besoin de s’inquiéter de l’adhérence antidérapante ou élastomère. Le tableau ci-dessous compare les joints à ressort énergisés 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 la capacité d’un élastomère, car ils sont conçus pour gérer une variété d’applications d’étanchéité. Notre objectif est plutôt d’éduquer les ingénieurs de conception sur la différence significative offerte par les joints en PTFE à ressort.
