Disposición de junta de obturación.

Disposición de junta de obturación con una parte mecánica (1) que presenta una estructura de alojamiento de la junta de obturación, preferentemente una ranura, y una segunda parte mecánica

(3) que presenta una superficie de obturación (2), que puede moverse con respecto a la primera parte mecánica (1) y con una junta de obturación para la obturación de la superficie de obturación (2) entre la primera parte mecánica (1) y la segunda parte mecánica (3), en la que la junta de obturación está configurada en forma de anillo como anillo obturador radial, en la que la junta de obturación presenta un elemento de sujeción (5), con el que la junta de obturación está dispuesta con posición fijada en la estructura de alojamiento de la junta de obturación, en la que la junta de obturación presenta una falda de obturación (6) conformada con el elemento de sujeción (5) de un material elastomérico con un canto de obturación (7) formado en un extremo libre de la falda de obturación (6),

en la que el canto de obturación (7) mediante la elasticidad del material elastomérico de la falda de obturación (6) de la junta de obturación está en contacto de manera pretensada con la superficie de obturación (2), de manera que mediante la junta de obturación está obturada un área de alta presión entre las partes mecánicas (1, 3) frente a un área de baja presión,

en la que la falda de obturación (6) presenta un área de superficie de alta presión (10) que limita con el área de alta presión y un área de superficie de baja presión (11) que limita con el área de baja presión,

caracterizada por que

la junta de obturación en la zona de su falda de obturación presenta únicamente un cuerpo de soporte (15) rígido, en la que el cuerpo de soporte forma un apoyo de la falda de obturación (6) en el lado de la superficie de baja presión, que discurre esencialmente de manera paralela al canto de obturación (7),

en la que el apoyo está dispuesto entre el canto de obturación (7) y el elemento de sujeción (5) y divide el área de superficie de alta presión (10) de la falda de obturación (6) en una superficie parcial en el lado del elemento de sujeción y en una superficie parcial en el lado del canto de obturación,

en la que el área de superficie de baja presión (11) de la falda de obturación (6) entre el apoyo y el elemento de sujeción (5) limita con un espacio libre, en el que puede introducirse mediante presión la falda de obturación (6) a causa de su deformación,

en la que el espacio libre está limitado por el área de superficie de baja presión (11) de la falda de obturación (6) y la segunda parte mecánica, y en la que la superficie parcial en el lado del elemento de sujeción del área de superficie de alta presión (10) es mayor que la superficie parcial en el lado del canto de obturación, de modo que en caso de solicitación del área de superficie de alta presión (10) con presión se ejerce un momento de vuelco sobre la falda de obturación (6) que elimina la carga del canto de obturación (7), que actúa alrededor del apoyo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/DE2010/050051.

Solicitante: TRELLEBORG SEALING SOLUTIONS GERMANY GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HANDWERKSTRASSE 5-7 70565 STUTTGART ALEMANIA.

Inventor/es: FRANZ,MARTIN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > PISTONES; CILINDROS; RECIPIENTES A PRESION EN GENERAL;... > Juntas de estanqueidad (disposiciones para la estanqueidad... > F16J15/32 (con junta de labio elástico)

PDF original: ES-2535414_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Disposición de junta de obturación La invención se refiere a una disposición de junta de obturación con una junta de obturación para la obturación de una superficie de obturación entre una primera parte mecánica que presenta una estructura de alojamiento de la junta de obturación, preferentemente una ranura, y una segunda parte mecánica que presenta la superficie de obturación, que puede moverse con respecto a la primera parte mecánica, en la que mediante la junta de obturación se obtura un área de alta presión entre las partes mecánicas frente a un área de baja presión.

Las disposiciones de junta de obturación genéricas presentan una junta de obturación con un elemento de sujeción para la fijación de posición de la junta de obturación en la estructura de alojamiento de la junta de obturación y una falda de obturación conformada con el elemento de sujeción de un material elastomérico, o sea un material elástico como el caucho, por ejemplo poliuretano o caucho, con un canto de obturación formado en un extremo libre de la falda de obturación para la puesta en contacto con la superficie de obturación. La falda de obturación presenta un área de superficie de alta presión que limita con el área de alta presión y un área de superficie de baja presión que limita con el área de baja presión. Las juntas de obturación están configuradas habitualmente como anillo obturador y pueden usarse tanto como juntas de obturación giratorias (junta de obturación radial) como como empaquetaduras del émbolo, o sea como obturación de traslación. En el caso del uso como junta de obturación giratoria, una de las dos partes mecánicas está configurada como árbol colocado de manera giratoria dentro de un paso en la otra parte mecánica. En el caso del uso como empaquetaduras del émbolo se mueven las dos partes mecánicas axialmente una con respecto a la otra en vaivén. Las juntas de obturación pueden usarse por tanto como empaquetaduras del vástago o del émbolo para la obturación en aplicaciones hidráulicas, neumáticas, por ejemplo cilindros neumáticos o válvulas y/o como juntas de obturación giratorias, por ejemplo en aplicaciones de alta presión.

Una junta de obturación de este tipo se coloca habitualmente entre dos partes mecánicas, que pueden moverse axialmente y/o de manera giratoria una con respecto a la otra, en una ranura en una superficie de una de las partes mecánicas, estando dispuesta esta superficie de manera opuesta a la superficie de obturación formada por una superficie de la segunda parte mecánica. Entre las superficies mencionadas se encuentra una hendidura de obturación que va a sellarse. En el caso de un anillo obturador, las dos superficies están orientadas de manera concéntrica una con respecto a la otra. Habitualmente está dispuesta la ranura en este caso en la correspondiente superficie de la parte mecánica externa. La ranura puede estar dispuesta, sin embargo, también en la parte mecánica interna. La falda de obturación elástica actúa como un resorte entre el canto de obturación y el elemento de sujeción, de modo que el canto de obturación está en contacto de manera pretensada con la superficie de obturación. El elemento de sujeción está dimensionado de manera que permite un alojamiento a ser posible con posición fijada de la junta de obturación, por ejemplo, en la base de la ranura.

En el uso de una junta de obturación de este tipo, por ejemplo en un cilindro hidráulico, cilindro neumático u obturación para árboles, tal como por ejemplo un árbol de accionamiento de un motor, se solicita la junta de obturación durante el funcionamiento sobre su área de superficie de alta presión con un medio que se encuentra bajo presión, es decir un fluido, por ejemplo aceite y/o aire, que se encuentra en el área de alta presión dentro del cilindro o del motor. Para conseguir la acción de obturación deseada, se introduce la junta de obturación con pretensión en la estructura de alojamiento de la junta de obturación.

Dado que la falda de obturación es elástica, una solicitación con presión del área de superficie de alta presión conduce a que el canto de obturación se presione más fuertemente contra la superficie de obturación. En el caso estático se eleva debido a ello la fuerza de obturación. En el caso dinámico, mediante el aumento de la fuerza de obturación puede deformarse el canto de obturación de manera que mediante una distribución de la presión no favorable se produce una reducción de la función obturadora del canto de obturación. Posteriormente puede deformarse la falda de obturación de manera que el canto de obturación se retira de la superficie de obturación. Esto último puede originarse en particular debido a que la falda de obturación en el lado de su área de superficie de baja presión, o sea su área de superficie dirigida hacia fuera en dirección del área de baja presión, que habitualmente limita con el aire del entorno se deforma elásticamente y/o plásticamente y debido a ello cede.

Estos mal funcionamientos de la junta de obturación durante el funcionamiento, por ejemplo de un cilindro neumático o del motor, conducen a fugas del área de alta presión y/o pueden conducir mediante una deformación indeseada en el área de canto de obturación al desmoronamiento de una película lubricante entre las superficies de obturación, de modo que puede producirse un desgaste elevado de la superficie del área de obturación.

Por el documento DE 32 12 476 C1 se conoce una disposición de junta de obturación con una junta de obturación menos propensa al desgaste. La junta de obturación presenta un cuerpo de soporte dispuesto de manera distanciada de la segunda parte mecánica, que forma un apoyo de la falda de obturación en el lado de la superficie de baja presión. El apoyo divide un área de superficie de alta presión de la falda de obturación en una superficie parcial en el lado del canto de obturación y un superficie parcial en el lado del elemento de sujeción. Entre el canto de obturación y el cuerpo de soporte así como entre el cuerpo de soporte y el elemento de sujeción resulta entonces respectivamente un punto de giro alrededor del cual puede desviarse la falda de obturación en caso de choques de

árbol del árbol con respecto al elemento de sujeción. Debido a ello se reduce un desgaste del canto de obturación en caso de choques de árbol. En caso de solicitación con presión del área de superficie de alta presión de la falda de obturación se desvía ésta alrededor del punto de giro en el lado del canto de obturación con respecto al elemento de sujeción y a este respecto su canto de obturación se presiona contra la superficie de obturación dependiendo de la presión que actúa únicamente en la superficie parcial en el lado del canto de obturación.

Por el documento DE 25 46 588 A1 se conoce una disposición de junta de obturación con un anillo obturador, que presenta una falda de obturación conformada con un elemento de sujeción, que está dotada en su extremo libre de un canto de obturación. El anillo obturador está empotrado entre el canto de obturación y el elemento de sujeción entre un cuerpo de soporte en forma de anillo radialmente interno y un cuerpo de soporte en forma de anillo radialmente externo. El cuerpo de soporte radialmente interno forma a este respecto un apoyo de la falda de obturación en el lado de la superficie de baja presión, que discurre esencialmente de manera paralela al canto de obturación, dividiendo el apoyo el área de superficie de alta presión de la falda de obturación en una superficie parcial en el lado del elemento de sujeción y en una superficie parcial en el lado del canto de obturación. El área de superficie de baja presión de la falda de obturación limita entre el... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Disposición de junta de obturación con una parte mecánica (1) que presenta una estructura de alojamiento de la junta de obturación, preferentemente una ranura, y una segunda parte mecánica (3) que presenta una superficie de obturación (2) , que puede moverse con respecto a la primera parte mecánica (1) y con una junta de obturación para la obturación de la superficie de obturación (2) entre la primera parte mecánica (1) y la segunda parte mecánica (3) , en la que la junta de obturación está configurada en forma de anillo como anillo obturador radial, en la que la junta de obturación presenta un elemento de sujeción (5) , con el que la junta de obturación está dispuesta con posición fijada en la estructura de alojamiento de la junta de obturación, en la que la junta de obturación presenta una falda de obturación (6) conformada con el elemento de sujeción (5) de un material elastomérico con un canto de obturación (7) formado en un extremo libre de la falda de obturación (6) , en la que el canto de obturación (7) mediante la elasticidad del material elastomérico de la falda de obturación (6) de la junta de obturación está en contacto de manera pretensada con la superficie de obturación (2) , de manera que mediante la junta de obturación está obturada un área de alta presión entre las partes mecánicas (1, 3) frente a un área de baja presión, en la que la falda de obturación (6) presenta un área de superficie de alta presión (10) que limita con el área de alta presión y un área de superficie de baja presión (11) que limita con el área de baja presión, caracterizada por que la junta de obturación en la zona de su falda de obturación presenta únicamente un cuerpo de soporte (15) rígido, en la que el cuerpo de soporte forma un apoyo de la falda de obturación (6) en el lado de la superficie de baja presión, que discurre esencialmente de manera paralela al canto de obturación (7) , en la que el apoyo está dispuesto entre el canto de obturación (7) y el elemento de sujeción (5) y divide el área de superficie de alta presión (10) de la falda de obturación (6) en una superficie parcial en el lado del elemento de sujeción y en una superficie parcial en el lado del canto de obturación, en la que el área de superficie de baja presión (11) de la falda de obturación (6) entre el apoyo y el elemento de sujeción (5) limita con un espacio libre, en el que puede introducirse mediante presión la falda de obturación (6) a causa de su deformación, en la que el espacio libre está limitado por el área de superficie de baja presión (11) de la falda de obturación (6) y la segunda parte mecánica, y en la que la superficie parcial en el lado del elemento de sujeción del área de superficie de alta presión (10) es mayor que la superficie parcial en el lado del canto de obturación, de modo que en caso de solicitación del área de superficie de alta presión (10) con presión se ejerce un momento de vuelco sobre la falda de obturación (6) que elimina la carga del canto de obturación (7) , que actúa alrededor del apoyo.

2. Disposición de junta de obturación según la reivindicación 1, caracterizada por que el cuerpo de soporte (15) está incorporado al menos parcialmente en la falda de obturación (6) .

3. Disposición de junta de obturación según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por que la falda de obturación (6) está configurada en su zona que limita con el apoyo de manera reforzada con material.

4. Disposición de junta de obturación según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el cuerpo de soporte (15) presenta una sección transversal redonda o por que el cuerpo de soporte (15) presenta una sección transversal esencialmente en forma de T, en la que el travesaño de la T sobresale al menos parcialmente del área de superficie de baja presión (11) .

5. Disposición de junta de obturación según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que el elemento de sujeción (5) presenta un elemento de refuerzo (8) preferentemente en forma de L en la sección transversal.

6. Disposición de junta de obturación según la reivindicación 5, caracterizada por que el elemento de refuerzo (8) está rodeado al menos parcialmente por el material elastomérico de la falda de obturación (6) .

7. Disposición de junta de obturación según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que el cuerpo de soporte (15) y/o el elemento de refuerzo (8) están fabricados de metal o de plástico o de una cerámica.