DISPOSICION PARA LA OBTURACION DE UN INTERSTICIO ENTRE UN PRIMER COMPONENTE Y UN SEGUNDO COMPONENTE.

Disposición de junta de obturación para ejes (1) con primero y segundo componentes (4,

6) para una turbina para la obturación de un intersticio (2) entre un primer componente (4) y un segundo componente (6), en la que entre una superficie de obturación (3) del primer componente (4) y una superficie de obturación (5) del segundo componente (6) está dispuesto un elemento de obturación (7), en la que el primer componente (4) está configurado como un rotor simétrico rotatorio (17) alojado de forma giratoria alrededor de un eje de rotación (16) y el segundo componente (6) está configurado como un estator (18) configurado simétrico rotatorio alrededor del eje de rotación (16), en la que están previstos medios (8, 9, 10) que están configurados para el desplazamiento del elemento de obturación (7) hacia el primer componente (4), en la que la superficie de obturación (5) del segundo componente (6) está dispuesta como superficie de guía para el elemento de obturación (7) durante el desplazamiento hacia el primer componente (4), en la que los medios (8, 9, 10) comprenden un elemento de presión (8) móvil, que está configurado de tal forma que su desplazamiento conduce a un desplazamiento del elemento de obturación (7) y el elemento de presión (8) está dispuesto por medio de un tornillo (9), que presenta un muelle (10) para el alojamiento elástico del medio de presión (8) en el segundo componente (6), caracterizada porque el elemento de obturación (7) está configurado en dirección circunferencial por varios elementos de obturación (7) individuales dispuestos alrededor del rotor (17)

Disposición para la obturación de un intersticio entre un primer componente y un segundo componente.

La invención se refiere a una disposición de junta de obturación para ejes con primero y segundo componentes para una turbina para la obturación de un intersticio entre un primer componente y un segundo componente, en la que entre una superficie de obturación del primer componente y una superficie de obturación del segundo componente está dispuesto un elemento de obturación, en la que el primer componente está configurado como un rotor simétrico rotatorio alojado de forma giratoria alrededor de un eje de rotación y el segundo componente está configurado como un estator configurado simétrico rotatorio alrededor del eje de rotación, en la que están previstos medios que están configurados para el desplazamiento del elemento de obturación hacia el primer componente, en la que la superficie de obturación del segundo componente está dispuesta como superficie de guía para el elemento de obturación durante el desplazamiento hacia el primer componente, en la que los medios comprenden un elemento de presión móvil, que está configurado de tal forma que su desplazamiento conduce a un desplazamiento del elemento de obturación y el elemento de presión está dispuesto por medio de un tornillo, que presenta un muelle para el alojamiento elástico del medio de presión en el segundo componente.

Las juntas de obturación para muelles conocidas son, por ejemplo, juntas de obturación laberínticas. Una circulación de fuga es frenada en este caso a través de los llamados labios de obturación. Tales juntas de obturación se emplean en diferentes turbinas.

Bajo la designación colectiva de "turbina" se agrupan turbinas de agua, turbinas de vapor y de gas, molinetes, bombas centrífugas y compresores centrífugos así como hélices. Todas estas máquinas tienen en común que sirven para la finalidad de extraer energía de un fluido para accionar de esta manera otra máquina o a la inversa alimentar energía a un fluido para elevar su presión. Como fluido se entienden tanto líquidos como también gases, que pueden realizar movimientos de circulación.

Como en otras turbinas térmicas, las juntas de obturación para ejes cierran herméticamente a través de la carcasa así como los puntos de obturación interiores de las máquina habitualmente por medio de juntas de obturación laberínticas, En el caso de gases combustibles, nocivos o costosos, en cambio, se requiere un cierre totalmente hermética al gas frente al medio ambiente, que no se puede alcanzar con las juntas de obturación laberínticas.

Aquí pueden servir de ayuda las juntas de obturación de anillo deslizante o las juntas de obturación con un bloqueo del líquido. En tales disposiciones se realiza la obturación a través de una película de líquido entre un árbol y el taladro de anillos de obturación, que están asegurados contra rotación, pero se pueden mover en dirección radial, para que puedan seguir los desplazamientos del árbol frente a la carcasa. El líquido de bloqueo es alimentado entre dos anillos y sale por el lado del gas y el lado de la atmósfera. Como líquidos de bloqueo se contemplan en primer lugar aceites y agua. En la selección hay que tener en cuenta qué modificaciones puede experimentar el líquido a través de gases liberados, como formación de espuma. Modificación de la viscosidad o reacciones químicas.

Evidentemente, la acción de obturación es tanto mejor cuanto más estrecho es el intersticio entre el rotor y el estator. Es deseable que tales disposiciones de junta de obturación estén configuradas de tal forma que se pueda realizar un montaje sencillo de toda la turbina. Por lo demás, debe garantizarse que el rotor es giratorio en el estator en todas las condiciones de funcionamiento. Una manifestación de un intersticio no deseable entre un estator y un rotor está influenciada por fuerzas centrífugas y diferencias de presión así como dilataciones diferentes del rotor y del estator en virtud de fuertes oscilaciones de la temperatura.

Se conocen juntas de obturación, en las que se consigue un efecto de obturación por medio de gas de bloqueo. Para una buena acción de obturación hay que tolerar, en determinadas circunstancias, altos consumos de gas de bloqueo. Por lo demás, se conocen juntas de obturación, en las que se realiza un contacto entre el estator y el rotor. En este caso se conocen las llamadas juntas de obturación de cepillo, cuyo efecto de obturación se da también en el caso de anchuras variables del intersticio.

Se conoce a partir de la patente US 2.119.033 un casquillo prensaestopas, como se utiliza para la obturación de ejes giratorios para válvulas. Una configuración igualmente estática se conoce a partir de la publicación alemana DE 26 37 028. A partir de la publicación US 2001/0007632 A1 se conoce la creación de elementos de cierre sustituibles para la reducción al mínimo del intersticio de movimiento entre el rotor y el estator, de manera que estos elementos de desgaste están tensados axialmente por medio de superficies de apoyo inclinadas con efecto radial. Se conoce a partir de la publicación US 2004/0100035 una disposición de junta de obturación para ejes que cede radialmente hacia fuera, que en el caso de un contacto entre el rotor y el estator se reduce al mínimo el potencial de daños. Ninguna de las soluciones descritas muestra cómo se puede mantener casi constante un intersticio de obturación de una disposición de junta de obturación para ejes sobre amplias gamas de temperatura.

Ya se conoce a partir del documento DE 41 07 586 C1 una disposición de junta de obturación para una máquina de amasar, que prevé un casquillo prensaestopas pretensado elásticamente de anillos flexibles de politetrafluor- etileno.

El cometido de la invención es indicar una disposición para la obturación de un intersticio entre un primer componente y un segundo componente, en la que el intersticio es lo más reducido posible para todas las condiciones de funcionamiento.

El cometido se soluciona por medio de una disposición para la obturación de un intersticio del tipo mencionado al principio con las características adicionales de la parte de caracterización de la reivindicación 1.

La ventaja de la invención es, entre otras cosas, que el intersticio se puede mantener esencialmente constante entre el primer componente y el segundo componente sobre un intervalo grande de temperaturas. Cuando las temperaturas se elevan fuertemente, el primer componente y el segundo componente se dilatan con frecuencia con diferente intensidad. Un intersticio que se va incrementando sería la consecuencia de ello. Con la inserción se inserta un elemento de obturación, con lo que el intersticio se reduce de nuevo a través de un desplazamiento de un elemento de obturación.

Una ventaja es, entre otras cosas, que una dilatación térmica, que se realiza en una dirección radial, se convierte en un movimiento axial.

De acuerdo con la invención, el medio comprende un elemento de presión móvil, que está configurado de tal forma que su desplazamiento conduce a un desplazamiento del elemento de obturación. Un movimiento del primer componente realizado a través de la dilatación de la temperatura del primer componente conduce en este caso a un movimiento del elemento de presión móvil. El movimiento es tal en este caso que éste conduce a un movimiento o bien a un desplazamiento del elemento de obturación en la dirección del intersticio.

De esta manera, un medio adecuado y al mismo tiempo sencillo puede contrarrestar un movimiento condicionado por la turbina.

En un desarrollo ventajoso, el elemento de presión presenta una primera superficie inclinada frente a una dirección de movimiento del elemento de obturación, que se apoya en una segunda superficie inclinada del elemento de obturación.

Un desplazamiento del elemento de presión que conduce a una dirección del movimiento es desviado, por decirlo así, sobre una superficie inclinada común en otra dirección de movimiento. Las superficies inclinadas deben presentar en este caso un ángulo adecuado.

De esta manera, se indica una posibilidad sencilla para convertir a través de superficies adecuadas y a través de una cierta fricción de deslizamiento los movimientos en una dirección en un movimiento en otra dirección.

En la invención, el medio de presión está dispuesto por medio de un tornillo que presenta un muelle para el alojamiento elástico del elemento de obturación en el segundo componente.