BR0300407B1

BR0300407B1 - elemento de vedação de ptfe.

Info

Publication number: BR0300407B1
Application number: BRPI0300407-4A
Authority: BR
Inventors: Oricchio Lourenco Agnello Jr
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2012-10-30
Also published as: DE102004009324A1; DE102004009324B4; BR0300407A

Description

"ELEMENTO DE VEDAÇÃO DE PTFE"

O presente relatório descritivo refere-se a uma patente de invenção para elemento de vedação, pertencente ao campo dos elementos de vedação, particularmente de politetrafluoretileno, PTFE, e que recebeu aperfeiçoamento para melhorar o desempenho da sua vedação hidrodinâmica e aumentar a vida útil.

Já é conhecido elemento de vedação de politetrafluoretileno, PTFE, composto por corpo em forma de coroa circular dotado de superfície de vedação propriamente dita, localizada na região interna do corpo e na qual fica disposta a vedação hidrodinâmica; dito corpo é provido ainda de trecho intermediário, destinado a dobrar quando da montagem da vedação contra a superfície a ser vedada; e por região periférica de assentamento.

Com o elemento de vedação com essa construção são obtidos dispositivos de vedação, como retentores e similares, compreendidos, essencialmente: pelo elemento de vedação de PTFE; por elemento de vedação auxiliar de borracha; e por carcaça ou outra forma de construção de fixação do elemento de vedação de PTFE como, por exemplo, flanges. Esse dispositivo de vedação destina-se particularmente a aplicações automotivas.

O elemento de vedação de PTFE funciona adequadamente. Porém, as condições de fimcionamento dos modernos motores, como rotação, temperatura, refrigeração e outras provocam a carbonização do óleo lubrificante na interface entre a superfície de vedação do elemento de vedação de PTFE e a superfície do eixo vedado. O óleo carbonizado entope os sulcos de vedação hidrodinâmica. Isso favorece ao mau funcionamento da vedação como um todo, o comprometimento da integridade do elemento de vedação de PTFE, a diminuição da vida útil deste, entre outros. Em conseqüência disso, o próprio mecanismo que é vedado tem o seu melhor estado comprometido.

Assim, o objetivo da invenção, objeto da presente patente, é prover um elemento de vedação de PTFE, que supere o problema acima.

Outro objetivo é prover um elemento de vedação de PTFE que, apesar de superar os problemas do usual, não tenha a sua construção e o seu processo de fabricação complicados a níveis indesejáveis.

Outro objetivo é prover um elemento de vedação de PTFE de custo adequado.

Tendo em vista, portanto, os problemas acima referidos e no propósito de superá-los e visando atender aos objetivos relacionados, foi desenvolvido o elemento de vedação de PTFE, objeto da presente patente de invenção, cuja construção, funcionamento e vantagens são descritos abaixo com base nos desenhos anexos, nos quais:

a fig. 1 mostra um detalhe de um dispositivo de vedação contendo o elemento de vedação de PTFE conforme a invenção, mostrado em corte;

a fig. 2 mostra um detalhe do elemento de vedação de PTFE conforme a invenção em corte; e

a fig. 3 mostra um detalhe em corte de uma outra possibilidade de realização do elemento de vedação de PTFE.

De conformidade com o quanto ilustram as figuras acima relacionadas, o elemento de vedação de politetrafluoretileno, PTFE, objeto da presente patente de invenção, destina-se a vedar o interstício entre, por exemplo, um eixo 1 e uma superfície 2 adjacente e em torno do eixo e é compreendido, essencialmente, por um corpo de PTFE em forma de coroa circular 10, composto por: zona de vedação propriamente dita 11, localizada na região interna do corpo e dotada de vedação hidrodinâmica 12 em forma de sulco helicoidal; zona de engatamento intermediária 13, que é dobrada quando da montagem do elemento contra a superfície a ser vedada que poderá estar voltada para o lado interno ou externo do motor; e zona de assentamento periférica 14.

O elemento de vedação 10, assim construído, é usado para compor dispositivos de vedação, como retentores e similares, compreendidos, essencialmente: pelo elemento de vedação de PTFE 10; por elemento de vedação anelar auxiliar de borracha 20 destinado a impedir a entrada de sujidades na região vedada e no qual se incorpora a zona de assentamento periférica 14 do elemento de vedação de PTFE 10; e por carcaça anelar 30, na qual se incorpora o elemento de vedação auxiliar de borracha 20.

O presente aperfeiçoamento consiste em prover um dispositivo 15 destinado a proporcionar maior flexibilidade ao elemento de vedação de PTFE 10, compreendido, essencialmente, por uma pluralidade de sulcos paralelos, internos 16 e externos 17, praticados por todo o perímetro das superfícies interna e externa da zona de engatamento intermediária 13 do elemento de vedação de PTFE 10.

O elemento de vedação de PTFE 10, dotado do dispositivo de flexibilização 15, funciona da maneira usual, ou seja, a superfície de vedação Ilea vedação hidrodinâmica 12, prevista na mesma, vedam contra a superfície, por exemplo, do eixo 1 de uma maneira conhecida na técnica. O dispositivo de flexibilização 15 melhora o comportamento dinâmico do elemento de vedação de PTFE 10 em relação à superfície vedada 1.

Esse comportamento melhorado do elemento de vedação de PTFE 10 em relação à superfície vedada 1 minimiza a geração de calor na interface entre a superfície de vedação Ilea superfície vedada1, o que favorece a diminuição substancial da carbonização do óleo lubrificante na região e conseqüentemente a diminuição substancial ou mesmo até a eliminação do entupimento da vedação hidrodinâmica 12.

Testes realizados em câmara de teste apropriada, dentro da qual foi montado e girado a 6500 rpm um eixo, contra o qual foi disposto um elemento de vedação de PTFE construído segundo a invenção e foi pulverizado (salpicado) óleo a 150° C, mostraram um melhor comportamento dinâmico do elemento de vedação em relação ao eixo e redução apreciável da carbonização do óleo na interface vedação eixo e redução do entupimento da vedação hidrodinâmica.

Desse modo, o problema observado com a vedação hidrodinâmica, acima aludido, é solucionado pelo elemento de vedação de PTFE segundo a presente invenção sem complicar ou onerar a construção e fabricação deste.

Dentro da construção básica, acima descrita, o elemento de vedação de PTFE, objeto do presente patente de invenção, pode apresentar modificações, sem que fuja do âmbito da proteção solicitada.

Dentro disso, os sulcos interno 16 e externo 17, constitutivos do dispositivo de flexibilização 15 do elemento de vedação de PTFE 10, podem ser concêntricos e defasados um em relação ao outro, conforme mostra a figura 2.

Opcionalmente, os sulcos interno 16 e externo 17 constitutivos do dispositivo de flexibilização 15 do elemento de vedação de PTFE 10, podem ser concêntricos e coincidentes um em relação ao outro, conforme mostra a figura 3.

Os sulcos interno 16 e externo 17 constitutivos do dispositivo de flexibilização 15 do elemento de vedação de PTFE 10, podem definir arestas vivas 18 em relação às superfícies interna e externa do elemento de vedação de PTFE 10, conforme mostra a figura 2 ou arestas arredondadas 18' conforme figura 3.

Visando melhorar o escoamento / fluxo do óleo entre o elemento de vedação 10 e o eixo 1 foram construídas geometria com concordância entre a zona de vedação propriamente dita 11, localizada na região interna do corpo e vedação hidrodinâmica em forma de sulco helicoidal 12

Claims

1. "ELEMENTO DE VEDAÇÃO DE PTFE", compreendido, essencialmente, por um corpo de PTFE em forma de coroa circular (10), composto por: zona de vedação propriamente dita (11), localizada na região interna do corpo e dotada de vedação hidrodinâmica (12) em forma de sulco helicoidal; zona de engatamento intermediária (13), e zona de assentamento periférica (14), caracterizado por prever um dispositivo (15) destinado a proporcionar maior flexibilidade ao elemento de vedação de PTFE (10), compreendido, essencialmente, por uma pluralidade de sulcos paralelos, internos (16) e externos (17), praticados por todo o perímetro das superfícies interna e externa da zona de engatamento intermediária (13) do elemento de vedação de PTFE (10) que é dobrada quando da montagem do elemento contra a superfície a ser vedada que poderá estar voltada para o lado interno ou externo do motor.

2. "ELEMENTO DE VEDAÇÃO DE PTFE", conforme reivindicado em 1, caracterizado pelo fato de que os sulcos, interno (16) e externo (17), constitutivos do dispositivo de flexibilização (15) do elemento de vedação de PTFE (10), são concêntricos e defasados um em relação ao outro.

3. "ELEMENTO DE VEDAÇÃO DE PTFE", conforme reivindicado em 1, caracterizado pelo fato de que os sulcos, interno (16) e externo (17), constitutivos do dispositivo de flexibilização (15) do elemento de vedação de PTFE (10), são concêntricos e coincidentes um em relação ao outro.

4. "ELEMENTO DE VEDAÇÃO DE PTFE", conforme reivindicado em 1, caracterizado pelo fato de que os sulcos, interno (16) e externo (17), constitutivos do dispositivo de flexibilização (15) do elemento de vedação de PTFE (10), definem arestas vivas (18) em relação às superfícies interna e externa do elemento de vedação de PTFE (10).

5. "ELEMENTO DE VEDAÇÃO DE PTFE", confonne reivindicado em 1, caracterizado pelo fato de que os sulcos, interno (16) e externo (17), constitutivos do dispositivo de flexibilização (15) do elemento de vedação de PTFE (10), definem arestas arredondadas (18)' em relação às superfícies interna e externa do elemento de vedação de PTFE (10).

6. "ELEMENTO DE VEDAÇÃO DE PTFE", conforme reivindicado 1 ou2 ou 3 ou 4 ou 5, caracterizado por compor entre o elemento de vedação (10) e o eixo (1) geometria com concordância (arestas arredondadas) entre a zona de vedação propriamente dita (11), localizada na região interna do corpo e vedação hidrodinâmica em forma de sulco helicoidal (12).