Spiraalselt keritud tihend ühendab metalli elastsuse pehmete täitematerjalide plastilisusega. See on valmistatud V-kujuliste metallribade ja pehmete täitelintide (grafiit või PTFE) vaheldumisi komposiitstruktuuriks kerimise teel. Selle tihendusjõudlus saavutatakse kolme etapi kaudu.
1. Esialgne tihendamine – pehme täiteaine vastab äärikupindadele
Äärikupoltide pingutamisel surub rakendatav koormus tihendi kokku. Pehme täitematerjal (grafiit või PTFE) deformeerub surve all plastiliselt ja voolab ääriku tihenduspindade peentesse töötlussoontesse, kriimustustesse ja lokaalsetesse korrosioonisüvenditesse, blokeerides võimalikud lekketeed allika juures. Samal ajal surutakse V-kujulised metallribad kokku ja nende avanemisnurk on vähenenud, kuid metall ise ei purune,-jääb kokkusurutud olekusse, kus on salvestatud elastsusenergia. Põhiprintsiip on siin: pehme täiteaine vastab ääriku pinna ebatäiuslikkusele, mitte ei tugine sellele, et ääriku pind on täiesti sile.
2. Termiline kompensatsioon – metalli elastsus reageerib paisumisele ja kokkutõmbumisele
See on spiraalselt keritud tihendite peamine eelis mitte-metallist tihendite (nagu kokkupressitud asbest või tahke PTFE) ees. Kui seade on töökorras, võivad temperatuurikõikumised, rõhu kõikumised ja pikaajaline -poldi pinge leevendamine põhjustada äärikupindade vahelist väikest eraldumist.
Kui mitte-metallist tihendid on kokku surutud, ei taastu enam piisavalt-, mis tahes ääriku eraldumine põhjustab koheselt lekke. Seevastu V-kujulised metallribad spiraalselt keeratud tihendis toimivad nagu vedrudesse ehitatud-. Kokkusurumisel salvestatud elastsusenergia vabastatakse vastavalt vajadusele, surudes pehmet täiteainet pidevalt vastu äärikupindu, et säilitada tihenduspinget, kompenseerides tõhusalt termilistest moonutustest ja poltide lõdvestumisest põhjustatud tühikuid. Tööstuskatsete andmed näitavad tavaliselt spiraaltihendite taastumismäära 15–20%, mis on nende pikaajalise töökindluse jaoks kriitiline parameeter.
3. Laiendatud lekketee – kõrge voolutakistus
Tihend ei ole kindel barjäär. Mis tahes kandja väljapoole liikumiseks peab see läbima mitut vahelduvat metalli ja täitematerjali kihti. See mitmekihiline konstruktsioon loob märkimisväärse takistusega pika ja käänulise lekketee. Söötme rõhk langeb sellel teel järk-järgult; kui sellest enam ei piisa väljumistakistuse ületamiseks, on leke tõhusalt ohjeldatud. Veelgi enam, kuigi metallil ja täiteainel on erinevad soojuspaisumistegurid, kohandab mitmekihiline struktuur neid erinevaid liikumisi lokaalsete mikro{4}deformatsioonide kaudu, vältides temperatuurimuutustest tingitud üldist tihendi purunemist.
Paigaldussoovitused:
Kontrollige tihendusastet vahemikus 30–40%. Üle-surumine hävitab metallribade elastsusvaru, mistõttu tihend kaotab taastumisvõime ja läheb enneaegselt üles.
Kõrge -temperatuuri, kõrgsurve-auru või tugevalt söövitava aine korral on soovitatav kasutada sisemise rõngaga tihendit. Sisemine rõngas hoiab ära radiaalse nihke paigaldamise ajal ja kaitseb pehme täiteaine sisemisi kihte väljapuhumise eest.
