Conjunto de sello radial.

Un conjunto de sello radial (10) para proporcionar un sello alrededor de un eje (18),

el eje que se extienda lo largo de un eje longitudinal (300), el conjunto de sello radial que comprende:

un manguito (40) dispuesto alrededor del eje, que incluye un cuerpo de manguito cilíndrico (410) que tiene una superficie exterior anular (414) que es sustancialmente paralela a un eje longitudinal del manguito y que forma una punta cónica en un extremo interior axialmente (412), y un reborde (43) en un extremo exterior axialmente (413),

un prensaestopas (30) conectado al equipo estacionario (2) que rodea al menos una parte del manguito y que define una cámara (38) en una superficie interior radialmente del mismo; y

un componente de sellado (20) dispuesto en la cámara que incluye al menos una superficie de sellado para sellar contra la superficie exterior del manguito, caracterizado porque la punta cónica incluye una primera etapa (412a) que se extiende desde la superficie exterior hacia el extremo interior axialmente del conjunto de sello en un primer ángulo de introducción respecto a la superficie exterior y una segunda etapa (412b) que se extiende desde la primera etapa en un segundo ángulo respecto a la superficie exterior y que termina en un extremo interior axialmente del manguito, y porque el primer ángulo de introducción y el segundo ángulo de introducción son diferentes.

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DESCRIPCIÓN

Conjunto de sello radial Campo de la invención La presente invención se refiere a un conjunto de sello para sellar un eje respecto a un componente de alojamiento estacionario. En particular, la invención se refiere a un conjunto de sello radial para sellar un fluido bajo condiciones de presión tanto positiva como negativa.

Antecedentes de la invención Los conjuntos de sellado convencionales se emplean en una amplia variedad de entornos y escenarios, tales como por ejemplo, en aparatos mecánicos, para proporcionar un sello estanco a fluidos. Los conjuntos de sellado se colocan normalmente alrededor de un eje o biela de rotación que está montado en y sobresale de un alojamiento mecánico estacionario.

Los sistemas de sellado convencionales pueden emplear un número de elementos de sellado elastoméricos anulares o dispositivos de sellado mecánico dispuestos dentro de un surco formado en un prensaestopas en el alojamiento o montado externamente al alojamiento del aparato. Los elementos de sellado anular se dimensionan para proporcionar interferencia entre los elementos de sellado y la superficie exterior de la biela. El grado de interferencia proporcionado preferiblemente permite un movimiento axial suave de la biela a través de los elementos de sellado mientras que se proporciona de forma concomitante un sellado de fluido entre la biela y el prensaestopas.

Tales sistemas de sellado convencionales sufren de una serie de deficiencias. Los elementos de sellado anular no conservan la interferencia adecuada para mantener la integridad del sellado. También, dependiendo de las características del fluido, estos elementos pueden deformarse debido a la adhesión creada a partir de la alta viscosidad del fluido y/o la reacción y posterior solidificación del fluido. En el caso de dispositivos de sellado mecánico axial, que típicamente utilizan cerámica, carbón y otros materiales de cara dura, estas caras se pueden destruir debido a los efectos de la adhesión entre las caras estacionaria y dinámica. La adhesión ocurre durante el periodo de inactividad del equipo. Las características de operación en fluidos de alta viscosidad también tienen efectos perjudiciales en la operación de tales dispositivos. La WO 01/79729 A1 describe un conjunto de sello radial según el preámbulo de la reivindicación 1.

Compendio de la invención De esta manera es un objeto de la invención proporcionar un conjunto de sello que tiene elementos de sello que mantienen un contacto sellado con la biela en toda una amplia gama de condiciones de operación incluyendo condiciones de presión inversa.

Es otro objeto de la invención proporcionar un conjunto de sello que tenga elementos de sello que mantienen un enganche sellado con la biela sin necesitar monitorización, sustitución, o ajuste frecuente del conjunto de sello.

Es otro objeto de la invención proporcionar un conjunto de sello que tiene componentes divididos que facilitan la monitorización, instalación y sustitución del conjunto de sello.

La presente invención proporciona un conjunto de sello radial mejorado para sellado entre un eje y equipo estacionario. El conjunto de sello radial incluye un prensaestopas que forma un alojamiento para montar el conjunto de sello al equipo estacionario, un manguito montado a y móvil con un eje que se extiende desde el equipo estacionario, y un componente de sellado alojado entre el prensaestopas y el manguito para sellar entre los mismos. El componente de sellado incluye al menos una superficie de sello que se extiende hacia delante axialmente y al menos una superficie de sello que se extiende hacia atrás axialmente para proporcionar sellado bajo condiciones de presión tanto normal como inversa. El manguito puede incluir una punta interior cónica axialmente que tiene un ángulo de introducción doble para facilitar el montaje mientras que minimiza la longitud del conjunto de sello.

Según un primer aspecto de la invención, se proporciona un conjunto de sello radial para proporcionar un sello alrededor de un eje que se extiende desde un equipo estacionario. El conjunto de sello radial comprende un manguito dispuesto alrededor del eje, un prensaestopas, conectado al equipo estacionario que rodea al menos una parte del manguito y que define una cámara en una superficie interior radialmente del mismo, y un componente de sellado dispuesto en la cámara. El componente de sellado comprende una pluralidad de elementos de sello que se extienden desde una superficie interior radialmente para sellar contra una superficie exterior radialmente del manguito. La pluralidad de elementos de sello incluye un primer elemento de sello que comprende una parte que se extiende radialmente proyectándose desde la superficie interior radialmente y una primera superficie de sello que se extiende en una dirección hacia atrás axialmente desde un extremo de la parte que se extiende radialmente del primer elemento de sello.

Según otro aspecto a la invención, un conjunto de sello radial incluye un manguito dispuesto alrededor del eje, incluyendo un cuerpo de manguito cilíndrico que tiene una superficie exterior anular que es sustancialmente paralela

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a un eje longitudinal del manguito y que forma una punta cónica en un extremo interior axialmente, y un reborde en un extremo exterior axialmente. La punta cónica incluye una primera etapa que se extiende desde la superficie exterior hacia el extremo interior axialmente del conjunto de sello en un primer ángulo de introducción respecto a la superficie exterior y una segunda etapa que se extiende desde la primera etapa en un segundo ángulo respecto a la superficie exterior y que termina en un extremo interior axialmente del manguito. El primer ángulo de introducción y el segundo ángulo de introducción son diferentes. El conjunto de sello radial además comprende un prensaestopas conectado al equipo estacionario que rodea al menos una parte del manguito y que define una cámara en una superficie interior radialmente del mismo y un componente de sellado dispuesto en la cámara que incluye al menos una superficie de sellado para sellar contra la superficie exterior del manguito.

Según otro aspecto de la invención, un componente de sellado para un conjunto de sello radial comprende un cuerpo anular, una primera superficie de sellado que se extiende en la primera dirección axial desde una parte que se extiende radialmente proyectándose desde una superficie interior radialmente del cuerpo anular y una segunda superficie de sellado que se extiende desde una proyección que se extiende radialmente proyectándose desde la superficie interior radialmente. La segunda superficie de sellado se extiende en una segunda dirección axial opuesta a la primera dirección axial.

Breve descripción de los dibujos Estos y otros rasgos y ventajas de la presente invención se entenderán más plenamente en referencia a la siguiente descripción detallada en conjunto con los dibujos adjuntos en los que números de referencia iguales se refieren a elementos iguales a través de las diferentes vistas. Los dibujos ilustran los principios de la invención y, aunque no a escala, muestran dimensiones relativas.

La Figura 1 es una vista lateral de sección transversal de un conjunto de sello radial de una realización ilustrativa de la invención montado en un sistema está estacionario.

La Figura 2 es una vista frontal de sección transversal del conjunto de sello radial de la Figura 1.

La Figura 3 es una vista de sección transversal del conjunto de sello radial a través de la sección B-B de la Figura 2.

La Figura 4 es una vista de corte en perspectiva del conjunto de sello radial de la Figura 1 a lo largo de la sección A-A de la Figura 2.

La Figura 5 es una vista de despiece del conjunto de sello radial de la Figura 1.

La Figura 6 es una vista detallada de una sección del conjunto de sello radial de la Figura 1.

La Figura 7 es una vista de sección transversal del componente de sellado del conjunto de sello radial de las Figuras 1-6.

La Figura 8 ilustra el manguito del conjunto de sello radial según una realización ilustrativa de la invención.

La Figura 9 ilustra una realización alternativa de un componente de sellado usado en un conjunto de sello radial según una realización alternativa de la invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas La presente invención proporciona un conjunto de sello radial para proporcionar sellado entre un alojamiento estacionario y un eje de rotación, u otro dispositivo adecuado. La invención... [Seguir leyendo]

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1. Un conjunto de sello radial (10) para proporcionar un sello alrededor de un eje (18) , el eje que se extienda lo largo de un eje longitudinal (300) , el conjunto de sello radial que comprende:

un manguito (40) dispuesto alrededor del eje, que incluye un cuerpo de manguito cilíndrico (410) que tiene una superficie exterior anular (414) que es sustancialmente paralela a un eje longitudinal del manguito y que forma una punta cónica en un extremo interior axialmente (412) , y un reborde (43) en un extremo exterior axialmente (413) , un prensaestopas (30) conectado al equipo estacionario (2) que rodea al menos una parte del manguito y que define una cámara (38) en una superficie interior radialmente del mismo; y un componente de sellado (20) dispuesto en la cámara que incluye al menos una superficie de sellado para sellar contra la superficie exterior del manguito, caracterizado porque la punta cónica incluye una primera etapa (412a) que se extiende desde la superficie exterior hacia el extremo interior axialmente del conjunto de sello en un primer ángulo de introducción respecto a la superficie exterior y una segunda etapa (412b) que se extiende desde la primera etapa en un segundo ángulo respecto a la superficie exterior y que termina en un extremo interior axialmente del manguito, y porque el primer ángulo de introducción y el segundo ángulo de introducción son diferentes.

2. El conjunto de sello radial de la reivindicación 1, en donde el primer ángulo de introducción es menor que el segundo ángulo de introducción.

3. El conjunto de sello radial de la reivindicación 2, en donde el primer ángulo de introducción está entre alrededor

de 15 y alrededor de 25 grados respecto a la superficie exterior y el segundo ángulo de introducción está entre alrededor de 5 y alrededor de 15 grados respecto a la superficie exterior.

4. El conjunto de sello radial de la reivindicación 1, en donde el componente de sellado comprende una pluralidad de elementos de sello (24) que se extienden desde una superficie interior radialmente (224) para sellar contra una superficie exterior radialmente del manguito, la pluralidad de elementos de sello que incluyen un primer elemento de sello que comprende una parte que se extiende radialmente proyectándose desde la superficie interior radialmente y una primera superficie de sello que se extiende en una dirección hacia atrás axialmente desde un extremo de la parte que se extiende radialmente del primer elemento de sello.

5. Un componente de sellado (20) para un conjunto de sello radial, que comprende:

un cuerpo anular (22) ;

una primera superficie de sellado (241, 242, 243, 242â?) que se extiende en una primera dirección axial desde una parte que se extiende radialmente proyectándose desde una superficie interior radialmente (224) del cuerpo anular; y una segunda superficie de sellado (244, 244â?) que se extiende desde una proyección que se extiende radialmente proyectándose desde la superficie interior radialmente, la segunda superficie de sellado que se extiende en una segunda dirección axial opuesta a la primera dirección axial.

6. El componente de sellado de la reivindicación 5, en donde la primera y segunda superficies de sellado se extienden lejos una de otra, y que además comprende un elemento de respaldo (248, 248â?) que se extiende entre la primera superficie de sellado (242, 242â?) y la segunda superficie de sellado (244, 244â?) para estabilizar las superficies de sellado.

7. El componente de sellado de la reivindicación 6, en donde el elemento de respaldo (248) está separado de la primera superficie de sellado (242) por un primer hueco (249a) y está separado de la segunda superficie de sellado (244) por un segundo hueco (249b) .

8. El componente de sellado de la reivindicación 5, en donde la primera superficie de sellado (243) y la segunda superficie de sellado (244) se extienden una hacia la otra para formar una cámara anular (260) en una superficie 45 interior del cuerpo anular.

9. El componente de sellado de la reivindicación 8, que además comprende un surco anular (250) en una superficie exterior del cuerpo anular para recibir el fluido de barrera y al menos un agujero que se extiende radialmente (253) que conecta el surco anular con la cámara anular.

10. El componente de sellado de la reivindicación 5, en donde la superficie interior radialmente del cuerpo anular

incluye una primera superficie interior (224) que se extiende desde un extremo exterior axialmente del componente de sellado, una segunda superficie interior (222) que se extiende a un extremo interior radialmente del componente de sellado y escalonada radialmente hacia fuera desde la primera superficie interior y una pared que se extiende radialmente (226) que conecta la primera superficie interior y la segunda superficie interior.

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11. El componente de sellado de la reivindicación 10, en donde la parte que se extiende radialmente de la primera superficie de sellado está separada de la pared que se extiende radialmente por un hueco (227) .

12. El componente de sellado de la reivindicación 5, en donde la primera superficie de sellado y la segunda superficie de sellado se proyectan desde la misma parte que se extiende radialmente.

13. El componente de sellado de la reivindicación 5, en donde el componente de sellado incluye una pluralidad de elementos de sellado que se extienden desde la superficie interior radialmente, un primer elemento de sellado que tiene una sección transversal sustancialmente en forma de J formada por una primera parte que se extiende radialmente (241b, 242b, 243b) y la primera superficie de sellado que se extiende desde una punta de la primera parte que se extiende radialmente (241a, 242a, 243a) y un segundo elemento de sellado que tiene una sección transversal sustancialmente en forma de J formada por una segunda parte que se extiende radialmente (244b) y la primera superficie de sellado que se extiende desde una punta de la segunda parte que se extiende radialmente (244a) .

14. El componente de sellado de la reivindicación 5, que además comprende unos surcos de sellado separados axialmente (246, 248) en una superficie exterior (242) del cuerpo anular para recibir juntas tóricas (247, 249) .

15. El componente de sellado de la reivindicación 5, que además comprende una tercera superficie de sellado que se extiende en la primera dirección axial desde una parte que se extiende radialmente que se proyecta desde una superficie interior radialmente del cuerpo anular; y una cuarta superficie de sellado que se extiende en la primera dirección axial desde una proyección que se extiende radialmente proyectándose desde la superficie interior radialmente.

16. El componente de sellado de la reivindicación 15, en donde la tercera y cuarta superficies de sellado (241, 242) están dispuestas en una ubicación interior axialmente del componente de sellado, la segunda superficie de sellado (244) está dispuesta en una parte intermedia del prensaestopas y la primera superficie de sellado (243) está hacia atrás axialmente de la segunda superficie de sellado.