kontakttryck

Kontakttrycket mellan tätningens kontaktyta och kolvloppet byggs upp som en summa av dels vad tätningsringens förspänning ger och dels vad som blir följden av tryckfallet över tätningen. Man kan, tack vare Metsealtätningens styva tvärsnitt, åstadkomma ett kontakttryck som har en lämplig fördelning över kontaktytan och ett lågt maximalt värde. Genom att variera och tunna ut tätningens tvärsnitt, kan man påverka den del av kontakttrycket som kommer från förspänningen. Genom att göra den del av tätningsbredden som är påverkad av tryckfallet över tätningen kort, kan man balansera bort stora delar av den kraft som ger kontakttryck. Den totala kraften och medelvärdet för kontakttrycket blir nu sänkt, men framför allt kan det maximala kontakttrycket, som ligger nära lågtryckssidan, sänkas på ett för livslängden och slitaget avgörande sätt. Detta åstadkommes genom att det moment som vill vrida tätningen in mot spalten mellan kolv och cylinder, omfördelar det totala kontakttrycket, utan att ändra dess medelvärde, så att kontakttrycket närmast lågtryckssidan minskar och överflyttas till kontaktytan på högtryckssidan. Metseals tätningar kan på detta sätt, medels bestämning av tvärsnittets dimensioner och form, ges både ett lågt medelvärde och ett lågt maximalt värde på kontakttrycket. Som exempel på hur kontakttrycket påverkas visas i bild 2 hur kontakttrycket för den dubbelverkande kolvtätningen typ D blir, då tätningen endast fungerar som enkelverkande med tryckfall endast i en riktning. I bild 3 visas samma tätning, typ D, efter inslitning till viss pilform, då tätningen fungerar dubbelverkande, dvs med växlande tryckfallsriktning. Över tätningsytan faller trycket i medeltal linjärt. Tryckfallet, dvs skillnaden i tryck mellan högtryckssidans och lågtryckssidans tryck, påverkar kontakttrycket således endast med 50 % eller med medelvärdet av tryckfallet över tätningsytan. I mjuka tätningar med polymera material blir kontakttrycket i den viktiga tätningszonen ungefär samma som tryckfallet över tätningen, dvs. cirka 100 %. Genom att balansera bort tryckfallet över stora delar av Metsealtätningens bredd och sedan låta hela kontaktytan få ett relativt jämnt fördelat kontakttryck, kan man uppnå ett mycket lågt medelkontakttryck, men även ett mycket lågt maximalt kontakttryck. Det maximala kontakttrycket blir inte nämnvärt högre. Metseals kolvtätning har alltid full anliggning mellan tätningens ytteryta (kontaktytan) och motgående yta. Till följd av att cylinderloppet fjädrar med det inre övertrycket, är cylinderloppet vid tätningen alltid svagt koniskt. Sidoplanet på Metsealtätningen vrider sig lika mycket som cylinderloppets konicitet, vilket leder till att sidoplanet inte alltid kan ligga an mot sidoytan i kolvens tätningsspår över hela dess höjd. En Metsealtätnings tätande kontaktyta förblir även vid små slitage plan, medan sidoytan kan förslitas i riktning mot en rundad yta. Detta är inget problem utan snarare en fördel. Då den dubbelverkande kolvtätningen, typ D, fungerar som enkelverkande tätning förblir hela kontaktytan plan även vid slitage. Om Typ D fungerar som dubbelverkande tätning, slits tätningen till en svag pilform. Halva tätningsbredden blir då tätningsyta i respektive tryckfallsriktning. Efter inslitningen halveras således den trycksatta bredden och som en följd av detta även friktionen. Genom den halverade bredden blir fördelningen gynnsammare och det maximala kontakttrycket vid lågtryckssidan lägre.