تم استخدام أختام شفة الربيع لسنوات عديدة. تستخدم أختام الشفاه الزنبركية بطريقة مشابهة لموانع التسرب المطاطية التقليدية ، مثل الحلقات o . غالبًا ما تفشل أختام المطاط الصناعي بسبب الظروف التي تحدث غالبًا في بيئة التشغيل ، مثل التآكل الكيميائي ، أو درجات الحرارة العالية أو المنخفضة للغاية ، أو البثق ، أو الاحتكاك ، أو مجموعة الضغط. ومع ذلك ، فإن أختام الشفاه الزنبركية لها هياكل مختلفة ولا تعمل مثل اللدائن التقليدية لتجنب سبب فشل الختم هذا. تشتمل أختام الشفاه الزنبركية على سترة مصنوعة من بوليمر عالي الأداء مرتبط بنابض معدني أو جهاز مشابه. هذه الأختام مناسبة للتطبيقات المختلفة ، مثل أختام القضيب والمكبس ، وأختام الوجه ، وأختام العمود الدوار.

يتكون تصميم مانع التسرب الأساسي النابض من مكونين: سترة على شكل حرف U مصنوعة من مادة بوليمر مانعة للتسرب عالية الأداء وجهاز تحميل زنبركي معدني. يتم تشغيل الغلاف على شكل حرف U بالضغط ، بحيث يعمل ضغط السائل الموجود في عنصر الختم على تنشيط شفة الختم ، مما يؤدي إلى إجبار سطح الشفة المحكم على جهاز التزاوج. مع زيادة ضغط السائل ، يزداد الحمل على حافة الختم أيضًا لتعزيز اتصال الختم النهائي. يتم تشكيل الغلاف آليًا بدلاً من تشكيله بالحقن ، لذلك يمكن تحسين المحيط الخارجي للختم بسهولة للحصول على محيط سطح معين. بفضل المواد البوليمرية والسترات المشكّلة ، فإن أختام الشفاه الزنبركية هذه مناسبة لأي تطبيق تقريبًا.

يتم ترتيب زنبرك الختم النابض بالطاقة في الغلاف لتوفير قوة الإزاحة لشفة الختم. عادة ما تكون الينابيع من الفولاذ المقاوم للصدأ. عندما يكون ضغط السائل غير كافٍ لتعويض حافة الختم ، يوفر الزنبرك كل الحمل المطلوب لتعويض حافة الختم على الأجهزة المحيطة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الزنبرك يعوض الاختلافات في تحمل الغدة والتآكل الطبيعي لموانع التسرب. كجهاز تحميل مانع للتسرب ، تكون النوابض المعدنية أكثر دقة من الأجهزة الأخرى المستخدمة للتحكم في الاحتكاك ، مثل حلقات اللدائن المرنة. يتم استخدام ثلاثة أنواع من الينابيع المعدنية بشكل شائع: الينابيع الكابولية ، والينابيع الملفوفة المعلبة ، والينابيع الحلزونية. يمكن تعديل تصنيف حمل الينابيع المطلوبة لتطبيق معين وفقًا لمتطلبات الاحتكاك الخطي أو عزم الدوران للتطبيق.

تتميز مادة jacekt بالعديد من الخصائص النموذجية: احتكاك منخفض ، استخدام عالي السرعة ، توافق كيميائي عام ، قدرة درجة حرارة منخفضة وعالية ، تصنيف ضغط عالي ومرونة دائمة ، مقاومة الشيخوخة ، التآكل والضغط التشوه الدائم. هناك عدة أنواع من البوليمرات التي توفر هذه الخصائص: راتينج متعدد رباعي فلورو الإيثيلين (PTFE) ، والبوليمرات الفلورية الأخرى مثل البوليمرات المشتركة الإيثيلين / رباعي فلورو الإيثيلين (ETFE) ، ومركبات اللدائن المرنة بالحرارة (TPE) ، ومركبات البولي إيثيلين عالية الوزن الجزيئي (UHMWPE) ، والمعامل العالي اللدائن الحرارية مثل بولي إيثير كيتون (نظرة خاطفة).

ومع ذلك ، في التطبيقات التي توجد فيها وسائط أكالة بالقرب من حلقات الختم ، قد يتآكل حتى الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة. إذا تدهورت مادة الزنبرك إلى الحد الذي لم يعد يساهم فيه في إحكام إغلاق حلقة الختم ، فقد يحدث فشل في الختم. البيئات المسببة للتآكل مدمرة بالمثل لمواد المطاط الصناعي. على الرغم من أنه من المعروف أن الينابيع مضمنة في موانع التسرب المطاطية للاحتفاظ بالينابيع ، فإن هذه الطريقة توفر فقط حماية الحواف للبيئات المسببة للتآكل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تضمين الينابيع في البوليمر سيحد من فعالية الينابيع ، وسيتطلب تصنيع أختام البوليمر عن طريق القولبة بالحقن بدلاً من طرق المعالجة والتصنيع الأكثر دقة.

لذلك ، هناك حاجة إلى ختم بيئة تآكل أكثر فعالية.