Conjunto de junta de estanqueidad giratoria compuesta.

Un conjunto de junta de estanqueidad compuesta para proporcionar una junta de estanqueidad entre uneje (18) y una superficie estática (58),

extendiéndose el eje (18) a lo largo de un eje geométrico longitudinal (30),comprendiendo el conjunto de junta de estanqueidad compuesta:

un primer elemento de junta de estanqueidad (12) anular que tiene una superficie de sellado dinámico (62) parasituarse en contacto con el eje (18) con el fin de proporcionar una junta de estanqueidad entre el primer elementode la junta de estanqueidad (12) y el eje (18); y

una carcasa estática (23) que tiene un hueco (200) anular compresible en un extremo radialmente interior pararecibir en él al primer elemento de la junta de estanqueidad (12);

caracterizado por que:

la carcasa estática (23) comprende:

un componente de carcasa exterior (22) que define una superficie de sellado estática (296) en un extremoradialmente exterior para situarse en contacto con la superficie estática (58); y

un componente de carcasa interior (32) recibido en el componente de carcasa exterior (22) y que tiene una regiónflexible (38) que comprende:

un saliente (386) que define una frontera radialmente exterior del hueco (200) anular para situarse en contacto con yaplicar una fuerza de carga radial al primer elemento de la junta de estanqueidad (12) para desviar el primerelemento de la junta de estanqueidad (12) en acoplamiento con el eje (18) cuando el primer elemento de la junta deestanqueidad (12) es recibido en el hueco (200) anular, y

un brazo flexible (384) para conectar el saliente (386) a la carcasa estática (23), donde el componente de la carcasaexterior (22) y el componente de la carcasa interior (32) están acoplados mediante un ajuste de interferencia, con elcomponente de la carcasa exterior (22) que comprende una ranura (24) anular para recibir a un correspondientesaliente (34) del componente de la carcasa interior (32).

Conjunto de junta de estanqueidad giratoria compuesta Campo de la Invención La presente invención se refiere a un conjunto de junta de estanqueidad para sellar un eje o una varilla con respecto a un componente de la carcasa estacionaria. En particular, la invención se refiere a un conjunto de junta de estanqueidad compuesta para proporcionar un sellado entre un eje giratorio y una carcasa estacionaria, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y como se describe en el documento US6164660 A.

Antecedentes de la invención Conjuntos de junta de estanqueidad convencionales se emplean en una amplia variedad de entornos y disposiciones, tales como por ejemplo, en aparatos mecánicos, para proporcionar una junta estanca. Los conjuntos de sellado se sitúan normalmente alrededor de un eje o varilla giratorio o giratoria que está montado o montada en y sobresale de una carcasa mecánica estacionaria.

Un conjunto de sellado convencional generalmente comprende un elemento de sellado formado de un material elástico y un resorte o de otro elemento de desplazamiento elástico para desplazar el elemento de sellado contra un eje giratorio. El elemento de desplazamiento desplaza al elemento de sellado en un acoplamiento de sellado con el eje para formar una junta estanca.

No obstante, tales conjuntos de sellado adolecen de varias deficiencias y desventajas. Por ejemplo, el resorte está típicamente expuesto al fluido interno o del proceso del aparato mecánico que se está sellando, el cual puede potencialmente degradar al resorte, conduciendo potencialmente al fallo del resorte. Además, los resortes y otros elementos de desplazamiento movibles tienden a perder sus características de desplazamiento elástico con el tiempo, reduciendo la eficiencia de la junta de estanqueidad.

Otro inconveniente de los conjuntos de sellado convencionales son las malas características frente al desgaste de los elementos de sellado elásticos. A medida que los elementos de sellado se desgastan, la cantidad de fuerza de sellado radial por el elemento de sellado contra el eje disminuye, lo que resulta en una correspondiente disminución de la efectividad de sellado de los elementos de sellado. Esta esperada degradación en el rendimiento del sellado necesita una frecuente monitorización, reemplazo y/o ajuste de los elementos de sellado. El proceso de reemplazo y ajuste requiere así frecuentes periodos de tiempo de inactividad para el sistema que emplea el conjunto de junta de estanqueidad, lo que reduce la eficiencia de sellado del sistema global e incrementa por ello los costes.

Otros y más específicos objetos de esta invención serán en parte obvios y en parte evidentes a partir de los dibujos y descripción que sigue.

Compendio de la invención El conjunto de junta de estanqueidad compuesta de la presente invención está adaptado y configurado para proporcionar un sellado estanco entre un eje giratorio y equipo estacionario. El conjunto de junta de estanqueidad emplea componentes estacionarios relativamente entre sí que producen una junta de estanqueidad estática altamente efectiva, y componentes movibles, flexibles que aseguran dinámicamente una junta estanca cuando el conjunto de junta de estanqueidad topa con el eje giratorio. El conjunto de junta de estanqueidad de la invención tiene por ello un diseño compuesto en el que diferentes porciones del conjunto están formadas de diferentes materiales para crear óptimamente funciones de sellado dinámico y estático para montar a o en el equipo estacionario. Específicamente, el conjunto de junta de estanqueidad compuesta incluye las características de la reivindicación 1. La naturaleza dinámica de una porción del conjunto de junta de estanqueidad permite al conjunto mantener una junta estanca con el eje durante el desgaste del eje, excentricidades del eje y otros.

Otras realizaciones de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos Estas y otras características y ventajas de la presente invención se comprenderán más profundamente con referencia a la descripción detallada que sigue junto con los dibujos adjuntos, en los cuales números de referencia iguales se refieren a elementos iguales en las diferentes vistas. Los dibujos ilustran los principios de la invención y, aunque no están a escala, muestran dimensiones relativas.

La FIGURA 1A es una vista en perspectiva de un conjunto de junta de estanqueidad compuesta de acuerdo con las enseñanzas de la invención;

la FIGURA 1B es una vista de corte detallada de una porción del conjunto de junta de estanqueidad compuesta de la Figura 1A;

la FIGURA 2 es una vista lateral de sección transversal del conjunto de junta de estanqueidad compuesta de la Figura 1 ensamblado en un eje;

la FIGURA 3 es una vista fragmentada en sección transversal del conjunto de junta de estanqueidad compuesta de la Figura 1;

la FIGURA 4 es una vista de sección transversal de la carcasa estática del conjunto de junta de estanqueidad compuesta;

la FIGURA 5 es una vista de sección transversal del componente de la carcasa exterior de la carcasa estática de la Figura 4;

la FIGURA 6 es una vista de sección transversal del componente de la carcasa interior de la carcasa estática de la Figura 4;

la FIGURA 7A es una vista lateral de un conjunto de junta de estanqueidad compuesta dividida que incluye una pluralidad de componentes separados de acuerdo con una realización de la invención;

la FIGURA 7B ilustra el conjunto de junta de estanqueidad compuesta dividida ensamblado en una primera interfaz de división entre los componentes de la carcasa estática; y

la FIGURA 7C ilustra el conjunto de junta de estanqueidad compuesta dividida ensamblado en una segunda interfaz de división entre los componentes de la carcasa estática.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas La presente invención proporciona un conjunto de junta de estanqueidad compuesta para ser montado en un eje giratorio, una varilla oscilante o en otro dispositivo adecuado. La invención se describirá en lo que sigue con respecto a las realizaciones ilustradas. Resultará evidente para los expertos en la materia que la presente invención puede ser implementada en un número de aplicaciones y realizaciones diferentes y que no está específicamente limitada en su aplicación a la realización particular representada en esta memoria.

Los términos “conjunto de junta de estanqueidad” y “conjunto de sellado” tal como se utilizan en esta memoria pretenden incluir varios tipos de conjuntos de sellado, que incluyen juntas de estanqueidad mono-bloque, juntas de estanqueidad divididas, juntas de estanqueidad concéntricas, juntas de estanqueidad de espiral y otros tipos y configuraciones de conjuntos de junta de estanqueidad y de sellado.

El término “eje” pretende referirse a cualquier dispositivo adecuado en un sistema mecánico, hidráulico o neumático en el cual puede ser montada la junta de estanqueidad y que incluye ejes, varillas y otros dispositivos conocidos.

Los términos “axial” y “axialmente” utilizados en esta memoria se refieren a una dirección generalmente paralela al eje geométrico de un eje. Los términos “fluido” y “fluidos” se refieren a líquidos, gases y combinaciones de los mismos.

El término “axialmente interior” tal como se utiliza en esta memoria se refiere a la porción de equipo estacionario y a un conjunto de junta de estanqueidad próximo al sistema mecánico, hidráulico o neumático que emplea el conjunto de junta de estanqueidad. Por el contrario, el término “axialmente exterior” tal como se utiliza en esta memoria se refiere a la porción de conjunto estacionario y a un conjunto de junta de estanqueidad distal del sistema mecánico, hidráulico o neumático.

El término “radialmente interior” tal como se utiliza en esta memoria se refiere a la porción del conjunto de junta de estanqueidad próxima a un eje. Por el contrario, el término “radialmente exterior” tal como se utiliza en esta memoria se refiere a la porción del conjunto de junta de estanqueidad distal de un eje.

Los términos “equipo estacionario”, “superficie estática” y “prensaestopas” tal como se utilizan en esta memoria pretenden incluir cualquier estructura estacionaria adecuada que alberga un eje o varilla al cual está fijada la junta de estanqueidad.

Una realización de ejemplo de un conjunto de junta de estanqueidad 10 de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención se ilustra en las Figuras 1A, 1B, 2 y 3. El conjunto... [Seguir leyendo]

1. Un conjunto de junta de estanqueidad compuesta para proporcionar una junta de estanqueidad entre un eje (18) y una superficie estática (58) , extendiéndose el eje (18) a lo largo de un eje geométrico longitudinal (30) , comprendiendo el conjunto de junta de estanqueidad compuesta:

un primer elemento de junta de estanqueidad (12) anular que tiene una superficie de sellado dinámico (62) para situarse en contacto con el eje (18) con el fin de proporcionar una junta de estanqueidad entre el primer elemento de la junta de estanqueidad (12) y el eje (18) ; y

una carcasa estática (23) que tiene un hueco (200) anular compresible en un extremo radialmente interior para recibir en él al primer elemento de la junta de estanqueidad (12) ;

caracterizado por que:

la carcasa estática (23) comprende:

un componente de carcasa exterior (22) que define una superficie de sellado estática (296) en un extremo radialmente exterior para situarse en contacto con la superficie estática (58) ; y

un componente de carcasa interior (32) recibido en el componente de carcasa exterior (22) y que tiene una región flexible (38) que comprende:

un saliente (386) que define una frontera radialmente exterior del hueco (200) anular para situarse en contacto con y aplicar una fuerza de carga radial al primer elemento de la junta de estanqueidad (12) para desviar el primer elemento de la junta de estanqueidad (12) en acoplamiento con el eje (18) cuando el primer elemento de la junta de estanqueidad (12) es recibido en el hueco (200) anular, y

un brazo flexible (384) para conectar el saliente (386) a la carcasa estática (23) , donde el componente de la carcasa exterior (22) y el componente de la carcasa interior (32) están acoplados mediante un ajuste de interferencia, con el componente de la carcasa exterior (22) que comprende una ranura (24) anular para recibir a un correspondiente saliente (34) del componente de la carcasa interior (32) .

2. El conjunto de junta de estanqueidad compuesta de la reivindicación 1, que comprende también:

un segundo elemento de junta de estanqueidad (14) anular que tiene una superficie de sellado dinámico (64) para situarse en contacto con el eje (18) , donde el segundo elemento de junta de estanqueidad (14) está dispuesto axialmente adyacente al primer elemento de junta de estanqueidad (12) en el hueco (200) anular.

3. El conjunto de junta de estanqueidad compuesta de la reivindicación 1, en el que los componentes de junta de estanqueidad primero y segundo (12, 14) tienen una sección transversal generalmente rectangular.

4. El conjunto de junta de estanqueidad compuesta de la reivindicación 1, en el que el componente de la carcasa exterior (22) y el componente de la carcasa interior (32) cooperan para formar un hueco (200) anular entre ellos y un extremo radialmente interior de la carcasa estática (23) .

5. El conjunto de junta de estanqueidad compuesta de la reivindicación 2, en el que el hueco (200) anular tiene una anchura que es menor que una anchura combinada de los elementos de la junta de estanqueidad primero y segundo (12, 14) .

6. El conjunto de junta de estanqueidad compuesta de la reivindicación 5, en el que el hueco (200) anular está adaptado para flexionarse con el fin de acomodar a los elementos de la junta de estanqueidad primero y segundo (12, 14) , manteniendo con ello a los elementos de la junta de estanqueidad (12, 14) ajustados mediante fricción.

7. El conjunto de junta de estanqueidad compuesta de la reivindicación 1, en el que el saliente (386) se extiende entre una ranura (382) que se extiende axialmente formada en la carcasa estática (23) y el hueco (200) anular, y está separada de un extremo axialmente delantero (264) de la carcasa estática (23) mediante un primer hueco que se extiende radialmente (201) y de un extremo axialmente trasero (364) de la carcasa estática (23) mediante un segundo hueco que se extiende radialmente (202) .

8. El conjunto de junta de estanqueidad compuesta de la reivindicación 1, en el que el primer elemento de la junta de estanqueidad (12) está separado en una primera interfaz de separación (127) .

9. El conjunto de junta de estanqueidad compuesta de la reivindicación 2, en el que el segundo elemento de la junta de estanqueidad (14) está separado en una segunda interfaz de separación.

10. El conjunto de junta de estanqueidad compuesta de la reivindicación 9, en el que el primer elemento de la junta de estanqueidad (12) está separado en una primera interfaz de separación (127) y la segunda interfaz de división está escalonada desde la primera interfaz de separación (127) .

11. El conjunto de junta de estanqueidad compuesta de la reivindicación 1, en el que la carcasa estática (23) 5 está dividida.

12. El conjunto de junta de estanqueidad compuesta de la reivindicación 1, en el que el componente de la carcasa exterior (22) está separado en una primera interfaz de separación (227) y el componente de la carcasa interior (32) está separado en una segunda interfaz de separación (327) que está escalonada desde la primera interfaz de separación (227) .

13. El conjunto de junta de estanqueidad compuesta de la reivindicación 1, en el que la superficie de sellado estático (296) comprende un anillo en O asentado en una ranura formada en una superficie radialmente exterior de la carcasa estática (23) .

14. El conjunto de junta de estanqueidad compuesta de la reivindicación 1, en el que la superficie de sellado dinámico (62) del primer elemento de la junta de estanqueidad (12) se extiende sobrepasando el extremo radialmente interior de la carcasa estática (23) cuando el primer elemento de la junta de estanqueidad (12) es recibido en el hueco (200) anular.

15. Un método de sellado de un eje (18) que utiliza el conjunto de junta de estanqueidad compuesta de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, que comprende las etapas de:

insertar un elemento de la junta de estanqueidad (12) anular en un hueco (200) anular formado en una carcasa 20 estática (23) ; y

desviar una superficie de sellado dinámico (62) en el elemento de la junta de estanqueidad (12) anular en contacto con el eje (18) .

16. El método de la reivindicación 15, que comprende también la etapa de:

ensamblar la carcasa estática (23) insertando un saliente (34) anular de un componente de la carcasa interior (32) 25 en una ranura (24) anular de un componente de la carcasa exterior (22) , por lo que el hueco (24) anular está definido entre el componente de la carcasa interior (32) y el componente de la carcasa exterior (22) .