BR112015014992B1 - vedante mecânico e máquina de fluxo - Google Patents

Abstract

ANEL DESLIZANTE, EIXO, SELO MECÂNICO, ALOJAMENTO E ROTOR PARA UMA MÁQUINA DE FLUXO E MÁQUINA DE FLUXO. A presente invenção refere-se a um novo tipo de um anel deslizante (110, 112, 114, 116) e a um vedante mecânico, o assim chamado vedante do anel deslizante utilizado, por exemplo, para vedar um espaço do eixo de uma bomba centrífuga, em relação a um espaço de bombeamento do mesmo. A presente invenção também se refere ao acoplamento do referido vedante mecânico a uma caixa (130), a um eixo (120) e a um rotor (142) de uma máquina de fluxo.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um novo tipo de um anel deslizante e um vedante mecânico, chamado anel de vedação deslizante utilizado, por exemplo, para vedar um espaço do eixo de uma bomba centrífuga, em relação a um espaço de bombeamento da mesma. A presente invenção também se refere ao acoplamento do referido vedante mecânico a uma caixa, a um eixo e a um rotor de uma máquina de fluxo. Portanto, a presente invenção também se refere ao eixo, à caixa e ao rotor da máquina de fluxo.

[002] Na descrição seguinte da técnica anterior e da presente in venção, uma bomba centrífuga tem sido utilizada como um exemplo de uma máquina de fluxo, e um impulsor, como um exemplo de um rotor de uma máquina de fluxo. No entanto, deve-se ter em mente que a presente invenção pode ser utilizada em ligação com qualquer máquina de fluxo, ou seja, qualquer aparelho de tratamento de líquidos que tem um eixo rotativo, o qual tem de ser vedado, de tal modo que o líquido a ser tratado não é capaz de fluir ao longo do eixo para fora do aparelho. Assim, a máquina de fluxo inclui, além de bombas centrífugas, também outras bombas, bem como misturadores e agitadores, apenas para nomear algumas alternativas.

[003] A técnica anterior conhece vários tipos de vedantes utiliza dos para vedar um eixo de uma máquina de fluxo, como uma gaxeta, um vedante do anel deslizante e um vedante dinâmico. Os primeiros dois tipos de vedantes mencionados baseiam-se no fechamento da abertura através da qual pode ocorrer uma fuga, ao passo que a operação do vedante dinâmico baseia-se na criação de uma diferença de pressão, capaz de evitar a fuga. O vedante dinâmico é projetado especificamente para pastas fluidas fibrosas, mas também se encaixa bem para pastas fluidas limpas, viscosas, não fibrosos e líquidos con- tendo sólidos grandes. O vedante dinâmico não precisa de água de vedação externa e não vaza.

[004] A presente invenção se refere aos tipos de vedantes men cionados primeiramente. O vedante do eixo da gaxeta (figura 1) pode ser utilizado, em determinadas condições de funcionamento, sem qualquer líquido de vedação específico, segundo o qual uma fuga menor do líquido a ser bombeado tem permissão para assegurar o bom funcionamento da gaxeta pela lubrificação das superfícies de deslizamento dos anéis de vedação. Em certas outras condições de funcionamento, por exemplo, quando as pastas fluidas e líquidos viscosos, fibrosos e não fibrosos que contêm grandes partículas sólidas são bombeados, a gaxeta requer o líquido de lubrificação / vedação externa para evitar que o líquido bombeado entre na área de vedação.

[005] O vedante mecânico único (figura 2) é normalmente usado na operação mais exigente, ou seja, por exemplo, quando pastas fibrosas de até 8 % de consistência são bombeadas. O vedante pode ser usado sem água de lavagem, quando a cabeça de sucção da bomba for positiva e o rotor estiver equipado com furos de compensação específicos. Naturalmente, o único selo mecânico também é adequado para uso com líquidos limpos e viscosos e líquidos que contenham sólidos grandes.

[006] O vedante mecânico duplo (figura 3) aplica-se à maioria das condições de operação exigentes, ou seja, ele pode ser utilizado para bombear líquidos e suspensão em todas as consistências e concentrações. Em outras palavras, o bombeamento de pastas fluidas limpas, viscosas, pastas fluidas fibrosas, pastas fluidas não fibrosas e líquidos contendo sólidos grandes pode ser realizado. A cabeça de sucção da bomba pode ser negativa ou positiva e o impulsor pode ser equipado com ou sem furos de compensação.

[007] Todos os tipos acima mencionados e de vedantes breve- mente descritos podem ser utilizados em todos os tipos de máquinas de fluxo, ou seja, bombas, misturadores, etc. Nas seguintes bombas são referidos apenas por uma questão de simplificação. O tipo de bomba e a estrutura da bomba submete a vedação para diferentes demandas. As bombas, cujo impulsor foi preso ou ligado a um eixo de um motor de acionamento elétrico, configuram particularmente altas exigências para a vedação. Estas bombas têm o impulsor e o seu eixo apoiados nos rolamentos do motor de acionamento, através do qual o impulsor é pendurado relativamente longe dos rolamentos de apoio. Isto significa, na prática, que o eixo da bomba centrífuga que transporta o impulsor se inclina devido às forças radiais hidráulicas, especialmente fora do melhor ponto de funcionamento da bomba. Agora que a caixa da bomba equipada com, pelo menos, partes da vedação é montada de modo fixo ao rebordo de extremidade ou na caixa do motor de acionamento, não é certo movimento entre o eixo e a caixa de bomba, uma vez que a caixa da bomba não se dobra em tudo ou, no mínimo, não na mesma magnitude que o eixo. O movimento radial do eixo em relação às partes da vedação fixadas à caixa da bomba facilmente submete a selagem, por várias razões, a um maior desgaste de encurtar a vida útil da vedação.

[008] Muitas vezes, as bombas centrífugas são providas com um espaço para uma gaxeta de vedação, por duas razões. Em primeiro lugar, a gaxeta é a forma mais econômica de vedar uma bomba. E em segundo lugar a gaxeta requer mais espaço, especialmente na direção axial, que os vedantes mecânicos. Em outras palavras, uma gaxeta de tamanho suficiente (comprimento) não pode encaixar-se em um espaço ideal para um vedante mecânico. Portanto as bombas fabricadas em séries mais ou menos padronizadas são providas com uma cavidade de vedação capaz de alojar o vedante exige o maior espaço, isto é, a gaxeta. Isso significa que, mesmo se a mesma bomba for usada em ambiente mais exigente, onde são utilizados vedantes mecânicos simples ou duplos, o vedante mecânico é adaptado para o espaço reservado para a gaxeta. É fácil de compreender que a exigência do comprimento de uma gaxeta torna o problema acima relativo à flexão do eixo, e o desgaste resultante das vedações ainda pior.

[009] Outro problema resulta de um eixo longo, devido ao exces so de comprimento da vedação ser um aumento da folga entre o impulsor e a placa de voluta / desgaste. Ao projetar a bomba e o seu funcionamento folgas nas piores condições de funcionamento possíveis têm que ser levadas em conta, por meio de que, uma vez que existe um risco potencial de flexão do eixo, a folga entre o impulsor e a placa de voluta / desgaste tem de ser aumentada para evitar o contato mecânico entre a placa de desgaste / voluta e as paletas de trabalho do impulsor. Como um resultado o aumento da folga aumenta as perdas de vazamento e reduz a eficiência total da bomba.

[0010] Outro problema pode ser visto na estrutura do vedante me cânico quando a dobra do eixo tem que ser levada em conta. Agora que o anel de rotação do vedante mecânico é apertado, como é normalmente o caso, entre o impulsor e um ressalto sobre o eixo no lugar de uma manga de eixo de uma gaxeta que protege o eixo de desgaste, e que o anel deslizante estacionário é fixado à caixa da bomba, a flexão do eixo faz com que as superfícies de deslizamento obtenham desalinhamento, ou seja, eles têm uma pequena diferença angular na sua orientação. Tal desalinhamento submete as superfícies de deslizamento à força axial dinâmica que tende a distorcer as superfícies de deslizamento. Uma vez que tal distorção provoca um desgaste excessivo e vazamento prematuro da vedação o desalinhamento tem de ser evitado. É tradicionalmente realizado formando a parte rotativa da junta do anel deslizante de duas partes conectadas por, por exemplo, conduzir os pinos um com o outro. Isso torna a construção do vedante do anel deslizante complicada e o próprio vedante do anel deslizante dispendioso. A figura 2 discute com mais detalhes o vedante mecânico do anel deslizante que é composto de duas partes principais funcionais e um número de componentes adicionais exigidos pelo estado atual da construção da técnica.

[0011] Ainda outro problema pode ser visto na prática comum de fixação do corpo separado estacionário da vedação de anel deslizante para o espaço para uma gaxeta ou para um espaço correspondente por meio de um flange ou parafusos ou parafusos sem cabeça, que torna a construção do vedante do anel deslizante ainda mais complicada e o próprio vedante do anel deslizante ainda mais dispendioso.

[0012] Ainda outro problema pode ser encontrado na utilização de um vedante mecânico duplo. Agora que o anel rotativo do lado da atmosfera da vedação mecânica dupla é fixado ao eixo por meio de parafusos de fixação, como é normalmente o caso, e que o anel deslizante estacionário é fixado à caixa da bomba, a flexão do eixo faz com que as superfícies de deslizamento obtenham desalinhamentos, ou seja, eles têm uma pequena diferença angular na sua orientação. Tal desalinhamento submete as superfícies de deslizamento à força axial dinâmica que tende a distorcer as superfícies de deslizamento. Outra razão pela qual a superfície de deslizamento rotativa é deformada / distorcida é a tensão dos parafusos de fixação se submeterem ao anel deslizante. Uma vez que tal distorção provoca um desgaste excessivo e vazamento prematuro da vedação o desalinhamento / distorção tem de ser evitado. É tradicionalmente feito por formar a parte rotativa do vedante do anel deslizante do lado da atmosfera de duas partes. Isso torna a construção do vedante do anel deslizante complicada e o próprio vedante do anel deslizante dispendioso. A figura 3 aborda mais detalhadamente o vedante mecânico duplo do anel deslizante possuindo o anel deslizante do lado a atmosfera rotativo feito de duas par tes principais.

[0013] Um objetivo da presente invenção é eliminar pelo menos um dos problemas acima mencionados por meio de uma nova estrutura de vedação.

[0014] Outro objetivo da presente invenção é o de desenvolver um novo vedante mecânico que pode ser usado no lugar de gaxetas tradicionais, e único, bem como vedantes mecânicos duplos.

[0015] Outro objetivo da presente invenção consiste em conceber um novo vedante mecânico que está integrado na construção da caixa da bomba.

[0016] Ainda outro objetivo da presente invenção consiste em conceber um novo vedante mecânico que seja curto, por natureza e, por conseguinte, permite o encurtamento do eixo de uma bomba centrífuga.

[0017] Ainda outro objetivo da presente invenção consiste em conceber um novo eixo, caixa e o rotor para uma máquina de fluxo capaz de utilizar o vedante mecânica da presente invenção.

[0018] Ainda outro objetivo da presente invenção consiste em conceber um novo vedante mecânico para uma máquina de fluxo que seja capaz de levar em conta a curvatura do eixo de tal maneira que as superfícies de vedação permaneçam adequadamente alinhadas, apesar da curvatura do eixo.

[0019] As características do vedante mecânico e da máquina de fluxo de acordo com a presente invenção tornam-se evidentes a partir das reivindicações anexas.

[0020] A presente invenção traz certo número de vantagens, como por exemplo:

[0021] • Construção simples de um vedante mecânico,

[0022] • Custo de construção eficiente,

[0023] • menor número de componentes, a montagem mais rápida,

[0024] • Nenhuma parte específica do corpo estacionário necessá ria,

[0025] • Um vedante de multiusos que pode ser utilizado em to das as possíveis condições de funcionamento de uma máquina de fluxo,

[0026] • Fácil de mudar de lubrificação interna para lubrificação ex terna, não há alterações necessárias na construção do vedante,

[0027] • eixo mais curto, menos flexão, menos tensão,

[0028] • caixa da bomba ou adaptador mais curto para conectar a caixa da bomba com o motor de acionamento,

[0029] • Pode ser usado para substituir os vedantes do tipo de ga- xeta ou para simplificar a construção de vedantes mecânicos únicos e duplos,

[0030] • Não há risco de quebra dos pinos da unidade,

[0031] • O comprimento axial do vedante mecânico é substancial mente igual ao diâmetro do eixo a ser vedado ou menor (anteriormente 2 a 3 vezes o diâmetro),

[0032] • fácil de controlar as folgas de funcionamento do rotor e das partes do próprio vedante mecânico,

[0033] • mudanças baseadas na temperatura menor em vários es paços, tanto na máquina de fluxo e no vedante mecânico,

[0034] • Melhoria da eficiência da máquina de fluxo e

[0035] • Devido à construção simples e, como consequência, baixo nível de preço do vedante mecânico duplo da invenção, o vedante mecânica duplo pode ser utilizado em todas as aplicações de vedação, sem a necessidade de considerar o tipo de vedação em detalhe.

[0036] O vedante mecânico e a máquina de fluxo da presente in venção são descritos mais em detalhes a seguir, com referência aos desenhos anexos, nos quais

[0037] A figura 1 ilustra esquematicamente um vedante de eixo do tipo de gaxeta da técnica anterior em ligação com uma caixa de uma bomba centrífuga,

[0038] A figura 2 ilustra esquematicamente um vedante mecânico único da técnica anterior em conexão com uma caixa de uma bomba centrífuga,

[0039] A figura 3 ilustra esquematicamente um vedante mecânico duplo da técnica anterior em conexão com uma caixa de uma bomba centrífuga,

[0040] A figura 4 ilustra esquematicamente um vedante mecânico duplo de acordo com uma primeira modalidade preferida da presente invenção,

[0041] A figura 5a ilustra esquematicamente uma primeira alterna tiva opcional de uma seção transversal do eixo da bomba centrífuga, tomada ao longo da linha A - A da figura 4,

[0042] A figura 5b ilustra esquematicamente uma segunda alterna tiva opcional de uma seção transversal do eixo da bomba centrífuga, tomada ao longo da linha A - A da figura 4,

[0043] A figura 6 ilustra esquematicamente uma seção transversal parcial de um acoplamento opcional entre os anéis deslizantes estacionários do vedante mecânico duplo tomado ao longo da linha C - C da figura 4,

[0044] A figura 7 ilustra esquematicamente uma seção transversal de um acoplamento entre a caixa da bomba e o segundo anel deslizante estacionário de um vedante mecânico duplo tomado ao longo da linha B - B da figura 4,

[0045] As figuras 8a a 8d ilustram vistas em corte ampliadas dos anéis deslizantes da figura 4,

[0046] A figura 9a é um corte transversal parcial esquemático de uma bomba centrífuga, o eixo da bomba centrífuga transportando os anéis deslizantes rotativos, de acordo com uma segunda modalidade preferida da presente invenção,

[0047] As figuras 9b e 9c ilustram vistas em corte ampliadas dos anéis deslizantes da figura 9a,

[0048] A figura 10a é uma seção transversal parcial esquemática de uma bomba centrífuga, o eixo da bomba centrífuga transportando os anéis deslizantes rotativos, de acordo com uma terceira modalidade preferida da presente invenção,

[0049] As figuras 10b e 10c ilustram vistas em corte ampliadas dos anéis deslizantes da figura 10a, e

[0050] As figuras 11a e 11b ilustram duas modalidades preferidas para a nova construção de um vedante mecânico único.

[0051] A figura 1 ilustra esquematicamente um vedante do eixo do tipo de gaxeta exemplar da técnica anterior. A caixa da bomba centrífuga 2 está provida com um furo 4 para o eixo da bomba do furo 4 que tem um ressalto 6 perto da parede traseira 8 do invólucro 2. O eixo 10 da bomba é provido com um ressalto 12 contra o qual uma manga protetora 14 é fixada por meio de um impulsor, quando da fixação do impulsor centrífugo (não mostrado) no eixo. A manga 14 protege o eixo 10 de desgaste mecânico. Um anel inferior 16 assenta contra o ressalto 6 do furo 4 e os anéis de vedação 18 são empilhados um após o outro sobre o anel inferior 16 no espaço entre a caixa da bomba 2 e a manga de proteção 14. A pilha de anéis de proteção 18 é, neste caso específico, dotada de um anel intermediário 20 em torno do centro da pilha dos anéis de vedação 18. A finalidade do anel 20 é para permitir que o líquido de vedação e lubrificação entre na área de contato entre os anéis de vedação 18 e a manga 14 a partir do canal 22. Os anéis de proteção 18 são mantidos sob a pressão da pilha por meio de uma prensa 24, cuja posição é ajustável por meio de parafusos 26 aparafusados em furos na caixa da bomba 2. A dimensão axial de uma gaxeta é considerável tanto como o próprio anel de proteção, o anel interme- diário, a prensa e os parafusos necessitam de espaço na direção axial.

[0052] A figura 2 ilustra esquematicamente um exemplo de um ve- dante mecânico único do eixo. O vedante exemplar da figura 2 já é uma melhoria sobre a maneira convencional de arranjar um vedante mecânico, isto é, a montagem do vedante mecânico diretamente no espaço concebido para uma gaxeta. Em outras palavras, agora a caixa da bomba 32 é provida com um furo 34 para o eixo o furo possuindo um ressalto 36 na extremidade do furo 34 oposto à parede traseira 38 da bomba. Isto significa, na prática, que a montagem e a manutenção do vedante têm lugar na extremidade voluta da caixa, não a extremidade de acionamento como em ligação com o vedante de proteção da figura 1. O eixo 40 da bomba é provido com um ressalto 42 contra o qual um anel adaptador rotativo 44 é disposto. Na prática, o anel adaptador rotativo 44 está preso no seu lugar pelo impulsor da bomba, enquanto o impulsor está fixado no eixo. Um vedante em anel O 46 impede que o líquido penetre entre o eixo rotativo 40 e o anel adaptador 44, e um anel de vedação 48, disposto na superfície periférica externa do anel adaptador rotativo 44 evita o líquido de entrar entre o anel deslizante rotativo 50 e o anel adaptador 44. A rotação do anel deslizante rotativo 50 com o eixo não é deixado para os anéis de vedação 46 para assegurar, mas, pelo menos, um pino de acionamento 52 está disposto em pelo menos um furo radial no anel adaptador rotativo 44 tal que se prolonga radialmente em pelo menos uma correspondente ranhura substancialmente axial 54 na superfície periférica interna do anel deslizante rotativo 50.

[0053] O anel deslizante estacionário 56 é suportado para a caixa da bomba 32 por meio de um anel adaptador estacionário 58, a qual é vedada por meio de anéis de vedação 60 e 62 em relação à caixa de bomba 32 e o anel deslizante estacionário 56, respectivamente. O anel adaptador estacionário 58 é fixado de modo não rotativo para o furo por meio de um ou mais parafusos ou pinos de acionamento, por exemplo. A rotação do anel deslizante estacionário 56 é impedida por meio de pelo menos um pino de acionamento 64 que se prolonga a partir do anel adaptador estacionário 58 radialmente para o interior de uma abertura oblonga 66 axialmente no anel deslizante estacionário 56. A abertura 66 tem uma configuração oblonga para permitir o movimento axial do anel deslizante estacionário 56. A compressão adequada entre as superfícies de vedação dos anéis deslizantes 50 e 56 é assegurada por meio de uma mola 68, instando o anel deslizante estacionário 56 para o anel deslizante rotativo 50. A caixa da bomba 32 pode ser provida com um furo 70 para a introdução de líquido de lavagem ao vedante, se desejado.

[0054] Como a descrição acima e a figura 2 mostra o vedante me cânico único tem, além dos elementos funcionalmente necessários, ou seja, os anéis deslizantes 50 e 56, a mola 68 e os anéis de vedação, dois anéis adaptadores 44 e 58 e, pelo menos, dois, possivelmente, vários pinos da unidade 52 e 64, que elevam consideravelmente os custos de produção de um vedante mecânico único. Além disso, na etapa de instalação de um vedante mecânico eles aumentam o trabalho e a possibilidade de erros na montagem.

[0055] A figura 3 ilustra esquematicamente um exemplo de um ve- dante mecânico duplo da técnica anterior. O vedante exemplar da figura 3 já é uma melhoria sobre a maneira convencional de dispor um ve- dante mecânico, isto é, a montagem do vedante mecânico diretamente no espaço concebido para uma gaxeta. O lado esquerdo ou o lado do impulsor / voluto ou a metade do lado do produto do vedante mecânico duplo do eixo é semelhante ao discutido na figura 2 até o anel adaptador estacionário 80, pelo qual a sua estrutura não será discutida em detalhe.

[0056] Agora que é uma questão de um vedante mecânico duplo o anel adaptador estacionário 80 apoia, não só o anel deslizante estacionário do lado esquerdo 56, mas a parte do anel deslizante 56, que atua como o anel de suporte 82 do anel deslizante estacionário do lado direito 84. O anel de suporte / deslizante 56/82 anel está disposto de modo não rotativo em relação ao anel adaptador 80 por meio de pino/s de acionamento (agora mostrado). O anel adaptador estacionário 80 é vedado por meio de anéis de vedação 86 e 88, tanto para a caixa da bomba 90 e o anel de suporte 82 do anel deslizante estacionário 84, respectivamente. A rotação do anel adaptador estacionário 80 é impedida por meio de pelo menos um pino de acionamento 92 ou parafuso. O anel deslizante rotativo do lado direito ou do lado da atmosfera 94 é apoiado sobre o eixo 96 por meio de um anel adaptador rotativo 98, que assenta contra um ressalto 100 sobre o eixo 96. A rotação do anel deslizante 94 é assegurada por meios de pino/s de acionamento 102 entre o anel deslizante rotativo 94 e o anel adaptador 98. A pressão entre a superfície de vedação de ambos os pares de anéis deslizantes é assegurada pela mola 104 pedindo o anel deslizante do lado direito estacionário ou do lado da atmosfera 84 contra o anel des-lizante rotativo 94 e simultaneamente o anel de suporte estacionário 82 para a esquerda de modo que também o anel deslizante do lado esquerdo estacionário 56 é pressionado para a esquerda, contra o anel deslizante rotativo. A ligação entre o anel de suporte 82 e o anel deslizante 56 não foi mostrada. No entanto, opcionalmente, o anel de suporte 82 e o anel deslizante 56 são de construção unitária. Além disso, a caixa da bomba 90 é provida com um canal 106 de descarga de líquido para trazer para a vedação mecânica, para o qual o anel adaptador estacionário 80 é provido com aberturas que permitem que o líquido penetre entre o eixo 96 e os pares de anéis deslizantes mecânicos.

[0057] Como se pode verificar a partir da descrição anterior e dos desenhos anexos e da sua descrição, ambos os vedantes mecânicos únicos e duplos da técnica anterior tem um número de componentes adicionais além dos que sejam necessários, isto é, os anéis deslizantes e molas. É fácil de compreender que cada componente adicional aumenta os custos de fabricação do vedante. Também é verdade que o conjunto de numerosos componentes abre um risco para erros na montagem. O pequeno tamanho dos componentes adiciona o risco. Além disso, tem sido visto que os vedantes mecânicos da técnica anterior falham, conforme o pino de acionamento ou pinos quebram e o anel deslizante ou anel adaptador estacionário começa a rodar ou um anel deslizante rotativo para de girar gradualmente. Em tal caso, há um grande risco de que não só os componentes do vedante próprio sejam danificados, mas também a caixa da bomba e / ou o eixo começam a desgastar. No pior dos casos, depois de ter sido detectada uma fuga, não só o vedante mecânico, mas também a caixa da bomba e / ou o eixo da bomba tem que ser substituído ou reparado.

[0058] A figura 4 ilustra esquematicamente um vedante mecânico duplo de acordo com uma primeira modalidade preferida da presente invenção. Em um caso ideal, discutido na figura 4, o vedante mecânico compreende cinco componentes, se os anéis de vedação ou elementos de vedação correspondentes secundários não forem contados. Em outras palavras, o vedante mecânico desta modalidade é formado a partir de um primeiro anel deslizante rotativo 110, um primeiro anel deslizante estacionário 112, um segundo anel deslizante estacionário 114, um segundo anel deslizante rotativo 116, e uma mola 118 que empurra os anéis deslizantes estacionários 112 e 114 separados, ou seja, no sentido de rotação dos anéis deslizantes 110 e 116. Assim, o vedante mecânico da presente invenção compreende apenas os componentes que têm um efeito claro ou função na operação de vedação.

[0059] O segundo anel deslizante rotativo 116 é rotacionalmente simétrico, e no lado da atmosfera da vedação, apoiado sobre o seu suporte, isto é, no eixo 120 por meio de dois anéis de vedação 122 e 124 (de preferência, mas não necessariamente anéis de vedação) dispostos na superfície periférica interna dos anéis deslizantes de modo que o segundo anel deslizante rotativo 116 está a flutuar sobre os anéis de vedação 122 e 124. A segunda rotação do anel deslizante 116 compreende, como os outros anéis deslizantes da presente invenção, o elemento deslizante de vedação e a caixa do anel deslizante podem ser fabricados inteiramente de material de elemento de vedação deslizante. O anel deslizante 116 tem a sua superfície periférica interna de um ressalto que se estende para o interior 126 que assenta contra um ressalto 126' sobre o eixo 120. A área do ressalto, ou seja, a zona na proximidade do eixo dos ressaltos 126 e 126' é provida na superfície periférica interna do anel deslizante 128 com meios para acoplar o segundo anel deslizante rotativo 116 com o eixo 120 de tal modo que o anel deslizante 116 gira com o eixo 120. O acoplamento é baseado em forma de bloquear o anel deslizante 116 no eixo 120, e tem sido discutido em maior detalhe em ligação com as figuras 5a e 5b. A área de ressalto também pode ser chamada de uma área de acoplamento ou uma área em forma bloqueio. Deve ser entendido aqui que o ressalto 126' sobre o eixo em relação ao qual o anel deslizante 116 repousa pode estar em qualquer lado do acoplamento ou do dispositivo em forma de bloqueio 128, ou seja, no lado do menor diâmetro do eixo ou no lado do maior diâmetro do eixo. Tal como para os meios de acoplamento no eixo, de acordo com uma modalidade preferida, mas não necessário, a alternativa de acoplamento ou os dispositivos em forma de bloqueio são dispostos sobre ou em uma superfície substancialmente cilíndrica, isto é, estendendo-se axialmente e periferica- mente em que o acoplamento ou o dispositivo em forma de bloqueio em si não submeta o anel deslizante a qualquer força axial. No entan- to, o acoplamento, ou seja, a forma de bloqueio entre o anel deslizante e o eixo pode ser disposta em qualquer outra forma adequada.

[0060] O anel deslizante 116 pode também ser apoiado no eixo por um meio ligeiramente mais simples, isto é, em alguns casos, a utilização de um único anel de vedação, ou seja, o anel de vedação 124, na superfície periférica interna do anel deslizante é necessária. O objetivo do único anel de vedação 124 é evitar que a sujidade da atmosfera entre no dispositivo em forma de bloqueio 128, ou seja, os pequenos espaços entre o anel deslizante 116 e o eixo 120. As impurezas que entram para o dispositivo em forma de bloqueio podem formar com o selo / líquido lubrificante uma pasta como meio que preenche facilmente as aberturas e pode resultar no dispositivo em forma de bloqueio ficar preso em conjunto, tornando mais difícil a manutenção do vedante, ou seja, remover o anel deslizante 116 do eixo 120. Quanto ao posicionamento dos anéis de vedação 124 (e 122, se usado) ele / eles podem ser dispostos em uma ranhura / ranhuras na superfície periférica interna do anel deslizante 116, mas ele / eles podem também ser dispostos em uma ranhura / ranhuras correspondente no eixo 120, pela qual a superfície periférica interna do anel deslizante só é fornecida com a superfície de vedação para o anel de vedação em um lado do dispositivo em forma de bloqueio 128.

[0061] O segundo anel deslizante estacionário 114 está selado no interior da caixa da bomba 130 para o furo 132 para o eixo 120 por meio de um anel de vedação 134 (de preferência, mas não necessariamente, um anel O) na superfície periférica externa do anel deslizante 114. O acoplamento, ou seja, a forma de bloqueio 136 entre o segundo anel de vedação estacionário 114 e o seu apoio, ou seja, a caixa da bomba, assegurando a característica de não rotação do anel deslizante estacionário 114 é discutida em mais detalhes, em ligação com a figura 7.

[0062] O primeiro anel deslizante estacionário 112 é vedado no interior da caixa da bomba 130 para o furo 132 por meio de um anel de vedação 138 (de preferência, mas não necessariamente, um anel O), disposto na superfície periférica externa do anel deslizante 112. Ele também é acoplado com o segundo anel deslizante estacionário 114 por meio do pelo menos um pino 140 que se prolonga radialmente para dentro a partir do segundo anel deslizante estacionário 114 e encaixe em pelo menos uma abertura correspondente provida no primeiro anel deslizante estacionário 112. De preferência, mas não necessariamente, existem dois pinos dispostos sobre os lados opostos do segundo anel deslizante estacionário 114, e duas aberturas no primeiro anel deslizante estacionário 112 posicionados de um modo correspondente em frente uma da outra. O acoplamento foi explicado em mais detalhes em ligação com a figura 6. O acoplamento discutido acima tem uma função dupla. Em primeiro lugar e mais importante, mantém o primeiro anel deslizante estacionário 112 em comunicação física com o segundo anel deslizante estacionário 114 de tal modo que como o segundo anel deslizante estacionário 114 não é capaz de rodar, nem o primeiro 112. Em segundo lugar, o acoplamento mostrado na figura 6 faz com que seja possível bloquear, se desejado (nem sempre necessário) o primeiro anel deslizante estacionário 112 em conjunto com a mola 118 como um pacote com o segundo anel deslizante estacionário 114. Isso torna a montagem do primeiro anel deslizante rotativo 110 em conjunto com o impulsor 142 mais fácil, uma vez que a mola 118 não é capaz de empurrar o primeiro anel deslizante rotativo 112 para fora do contato com o anel de vedação 138. No entanto, também é possível conceber os anéis deslizantes estacionários e a mola de tal modo que a mola faz não empurrar o anel deslizante estacionário interno totalmente fora do anel deslizante externo. Em outras palavras, o comprimento livre da mola é escolhido de tal modo que quando a mola está livremente entre os anéis deslizantes estacionários o anel deslizante interno está ainda dentro do anel deslizante externo por uma distância determinada. No entanto, outra maneira de manter os anéis deslizantes estacionários e a mola como um pacote é dispor a mola para ser facilmente ligada aos anéis deslizantes estacionários.

[0063] No entanto, aqui, tem de ser entendido que o bloqueio dos anéis deslizantes estacionários 112 e 114 um ao outro pode ser realizado por alguns outros meios apropriados. Também tem de ser entendido que tal fechamento dos anéis deslizantes estacionários em conjunto nem sempre é necessário, mas o primeiro anel deslizante estacionário 112 pode ser acoplado de modo não rotativo com a caixa da bomba 130 para o furo 132 com outros meios semelhantes, como o segundo, em que ambos os anéis deslizantes estacionários estão diretamente e independentes um do outro, acoplados de modo não rotativo com o corpo da bomba. Também é possível que seja o primeiro anel deslizante estacionário, que está acoplado de modo não rotativo com a caixa da bomba, e o segundo anel deslizante estacionário é acoplado de modo não rotativo com o primeiro. Na última opção, o bloqueio mútuo dos anéis deslizantes, também pode ser disposto, se desejado, de um modo semelhante como acima discutido, ou seja, por forma de bloqueio, ou por alguns outros meios apropriados.

[0064] O primeiro anel deslizante rotativo 110 tem simetria de ro tação e provido na sua superfície periférica interna, com um ressalto que se prolonga internamente substancialmente radial 146 para assentar contra uma superfície de complementação, ou seja, o ressalto 146' sobre a circunferência externa do centro 144 do impulsor 142. O primeiro anel deslizante rotativo 110 é apoiado no seu suporte, o que não é apenas formado do eixo 120, mas também do centro 144 do impulsor 142, contra um ressalto 146' no mesmo. O primeiro anel deslizante rotativo 110 está na sua superfície periférica interna vedado ao centro 144 por meio de um anel de vedação 148 (de preferência, mas não necessariamente, um anel O) e ao eixo 120 por meio de um anel de vedação 150 (de preferência, mas não necessariamente, um anel O) de tal modo que o primeiro anel deslizante rotativo 110 está a flutuar sobre os anéis de vedação. O acoplamento 152 entre o centro 144 e o primeiro anel deslizante rotativo 110 é de preferência semelhante ao daqueles discutidos nas Figuras 5a, 5b e 7, isto é, com base na forma de bloqueio na superfície periférica interna do anel deslizante. Assim, a discussão anterior sobre a localização do ressalto / s em relação ao acoplamento aplica-se aqui também. Como para o acoplamento ou dispositivo em forma de bloqueio sobre o centro, de acordo com uma modalidade preferida, mas não necessário, a alternativa de acoplamento ou dispositivo em forma de bloqueio são dispostos sobre ou em uma superfície substancialmente cilíndrica, isto é, estendendo-se axialmente e perifericamente em que o acoplamento ou dispositivo em forma de bloqueio em si não submeta o anel deslizante a qualquer força axial. No entanto, o acoplamento, ou seja, a forma de bloqueio entre o anel deslizante e o eixo pode ser disposto em qualquer outra forma adequada.

[0065] O anel deslizante 110 pode também ser apoiado no eixo por um meio ligeiramente mais simples, isto é, em alguns casos, a utilização de um único anel de vedação, ou seja, o anel de vedação 148 provido na sua superfície periférica interna. O objetivo do anel de vedação 148 é de evitar que quaisquer sólidos ou outras impurezas no líquido sejam bombeados a partir do dispositivo em forma de bloqueio 152, ou seja, os pequenos espaços entre o anel deslizante 110 e o eixo 120. As impurezas que entram para o dispositivo em forma de bloqueio 152 podem formar uma pasta como meio que enche as aberturas, podem resultar em que os dispositivos em forma de bloqueio fi-quem presos juntos e tornando mais difícil a manutenção do vedante, ou seja, a remoção do anel deslizante 148 do impulsor. Quanto ao po-sicionamento do anel de vedação / s 148 (e 150, se usado) que podem ser dispostos em uma ranhura / ranhuras na superfície periférica interna do anel deslizante 116, como mostrado, mas ele / eles podem também ser dispostos em uma ranhura / ranhuras correspondente no centro 144 e no eixo 120 por meio de que a superfície periférica interna do anel deslizante só é fornecida a um lado do dispositivo em forma de bloqueio 152, com uma superfície de vedação para o anel de vedação.

[0066] A montagem do vedante mecânico da presente invenção tem lugar como se segue. Os anéis de vedação 122 (se usados) e 124 ou correspondentes meios de vedação, como, por exemplo, vedantes de lábio, são inseridos em lugar (de preferência, mas não necessariamente nas suas respectivas ranhuras) no segundo anel deslizante rotativo 116 e o anel deslizante é empurrado no eixo 120 contra o ressalto 126' de modo a que o acoplamento ou dispositivo em forma de bloqueio 128 liga corretamente. Em segundo lugar um anel de vedação 134 ou um meio correspondente é inserido na ranhura, que pode estar localizado, como mostrado na figura 4 na parede do furo 132 para o eixo, na caixa da bomba 130 ou na superfície periférica externa do segundo anel deslizante estacionário 114. Em seguida, o segundo anel deslizante estacionário 114 é empurrado no seu furo 132 na caixa da bomba 130 de modo que o acoplamento ou dispositivo em forma de bloqueio 136 liga corretamente. Em seguida, a mola 118 é inserida dentro do segundo anel deslizante estacionário 114, e um anel de vedação 138 ou um meio de vedação é inserido na respectiva ranhura correspondente ou na parede do furo 132 para o eixo 120 na caixa da bomba 130 (mostrado na figura 4) ou sobre a superfície periférica externa do primeiro anel deslizante estacionário 112, após o que o primeiro anel deslizante estacionário 112 pode ser empurrado para dentro do segundo anel deslizante estacionário 114 comprimindo simulta- neamente a mola 118. Se os dispositivos de bloqueio 140 forem usados, tais são aplicados para bloquear os primeiros e segundo anéis deslizantes em conjunto com a mola 118. Em outras palavras, se o bloqueio representado na figura 4 for utilizado o primeiro anel deslizante estacionário 112 é empurrado para dentro do segundo 114 de tal modo que o pino / s do segundo anel deslizante estacionário 114 encontra /m a/as aberturas no primeiro pino 112. Quando o / os pino / s tem / têm atingido o fundo da abertura do primeiro anel deslizante estacionário 112 está torcido pelo qual o pino / s bloqueia / m os anéis deslizantes estacionários um ao outro. Agora, o eixo 120 pode ser em-purrado para dentro da caixa da bomba 130, ou a caixa da bomba 130 no eixo 120. A seguir, o primeiro anel deslizante rotativo 110 é provido com o anel de vedação 148 e 150 (se usados) ou correspondentes meios de vedação / s, embora os meios de vedação 148 podem também ser dispostos em uma ranhura no centro 144 do impulsor 142. Seguidamente, o primeiro anel deslizante rotativo 110 é empurrado no centro 144 do impulsor 142 de tal modo que o acoplamento ou dispositivo em forma de bloqueio 152 liga adequadamente. Em seguida, o impulsor 142 pode ser inserido no eixo 120 e nele fixado, por meio de que as superfícies de vedação dos anéis deslizantes são comprimidos um contra o outro. Ao definir adequadamente o posicionamento mútuo do ressalto 126' sobre o eixo 120 e o 146" contra o qual o impulsor é fixado sobre o centro 144 e o comprimento da mola 118 a força da compressão que toma lugar é fácil de controlar.

[0067] A figura 4 mostra, adicionalmente, um canal 154 na caixa da bomba 130 e uma abertura 156 no segundo anel deslizante estacionário 114 para tomar o líquido de lavagem ou lubrificante para a cavidade entre o eixo 120 e os anéis deslizantes. O canal 154 pode ser ligado à caixa da bomba ou de voluta para levar o líquido de lavagem a partir do líquido a ser bombeado ou a uma fonte externa de líquido, se o líquido a ser bombeado não for adequado para utilização como líquido de lavagem.

[0068] A figura 5a ilustra esquematicamente uma primeira solução para o acoplamento 128, isto é, uma forma de bloqueio entre o eixo 120 e o segundo anel deslizante rotativo como uma seção A - A da figura 4. Aqui é mostrado que os meios de acoplamento 128 são dispostos na frente do ressalto 126' sobre o eixo 120 contra o qual o segundo anel deslizante rotativo repousa. Os meios de acoplamento 128 da presente modalidade são formados de um polígono, com oito (embora qualquer número, superior a dois pode ser aplicado) superfícies planas 160 dispostas com intervalos iguais na superfície periférica do eixo 120. Em outras palavras, o eixo 120 tem, em frente ao ressalto 126', ou mais geralmente a um lado do ressalto, uma área de acopla-mento axial, com as superfícies planas 160. O tamanho real ou seção transversal do eixo 120 em frente da área de acoplamento foi mostrado por um círculo a tracejado 162. Assim, é claro que o raio do eixo 120, ou seja, o círculo 162, em frente da área de acoplamento é o mesmo ou menor do que a menor distância da superfície plana 160 para o eixo do eixo 120. Para o estabelecimento de um acoplamento adequado entre o segundo anel deslizante rotativo e o eixo 120 da superfície periférica interna, ou seja, um determinado comprimento axial do mesmo, o segundo anel deslizante rotativo é provido com uma configuração semelhante do que na superfície periférica externa da área de acoplamento do eixo 120.

[0069] Deve também ter em mente que o polígono na área de acoplamento pode ser substituído com uma combinação de superfícies planas e circulares. Por exemplo, é possível prover apenas uma superfície plana que cobre uma parte, por exemplo, de 45 graus, da superfície periférica da área de acoplamento e deixar o resto da área de acoplamento periférica. Naturalmente, também pode haver duas ou mais de tais superfícies planas em combinação com duas ou mais seções circunferenciais entre as mesmas. Além disso, deve ser entendido que a superfície se desvia da superfície periférica do eixo, na área de acoplamento não tem necessariamente de ser plana, mas também as superfícies curvas, como convexa, côncava ou suas combinações, podem ser usadas. Uma opção viável é uma superfície ondulada mais ou menos constante de mudança do eixo na área de acoplamento.

[0070] A figura 5b ilustra esquematicamente uma segunda opção para o acoplamento 128, isto é, uma forma de bloqueio entre o eixo 120 e o segundo anel deslizante rotativo como uma seção A - A da figura 4. Aqui é mostrado que os meios de acoplamento 128 são retangulares às nervuras 164 no eixo, na frente do ressalto 126'. A forma das ranhuras pode ser qualquer que seja adequada para a finalidade. Em outras palavras, pode ser triangular ou redonda, enquanto que claramente se estende para fora da superfície do eixo. Também o número de ranhuras 164 pode ser o que for considerado adequado, ou seja, a partir de um. As ranhuras 164 podem estender-se radialmente para fora a partir da superfície do eixo em frente da área de acoplamento, como mostrado na figura 5b pelo número de referência 162, ou as ranhuras podem ter uma superfície periférica de base com um raio um pouco maior do que o raio do eixo 120 em frente da área de acoplamento (círculo 162). Naturalmente, também neste caso, para o estabelecimento de um acoplamento de forma adequada ou de encaixe entre o segundo anel deslizante rotativo e o eixo 120, a superfície periférica interna do segundo anel deslizante rotativo tem de ser fornecido com uma configuração complementar em que na superfície externa periférica de acoplamento ou da área em forma de bloqueio do eixo.

[0071] Tal como para os outros acoplamentos, ou seja, o acopla mento 136 entre o segundo anel deslizante estacionário 114 e a caixa da bomba e o acoplamento 152 entre o primeiro anel deslizante rotati- vo 110 e o centro 144 do impulsor 142, as alternativas de acoplamento discutidas acima são aplicáveis, também, bem como qualquer outro tipo adequado de forma bloqueio.

[0072] A figura 6 ilustra, esquematicamente, como uma seção C - C da figura 4 uma alternativa para bloquear o primeiro e o segundo anéis deslizantes estacionários 112 e 114, respectivamente, um ao outro. Como mostrado na figura 6 e como já brevemente mencionado em ligação com a figura 4, o segundo anel deslizante estacionário 114 está provido com pelo menos um pino que se prolonga radialmente para o interior 140. Para o pelo menos um pino 140 o primeiro anel deslizante estacionário 112 está provido com pelo menos uma ranhura substancialmente axial 170 e uma abertura oblonga periférica 172. As funções de bloqueio tal que, quando a montagem dos primeiro e segundo anéis deslizantes estacionários um ao outro, depois de a mola ter sido inserida entre os mesmos, o primeiro anel deslizante estacio-nário 112 é empurrado contra a mola dentro do segundo anel deslizante estacionário 114 de tal modo que o pino 140 (ou pinos se houver vários pinos) reúne-se na ranhura 170. O primeiro anel deslizante rotativa 112 pode ser girado se necessário para fazer o pino / s encontrar a ranhura / s. Quando o pino / s 140 tem / têm primeiro introduzido na ranhura / s 170 e, em seguida, a abertura oblonga / s 172 do primeiro anel deslizante rotativo 112 pode ser girada de modo que o pino / s 140 alcance / m uma extremidade da abertura oblonga / s 172, segundo a qual os dois anéis deslizantes 112 e 114 estão bloqueados um ao outro de tal modo que a mola entre os anéis não pode empurra-los separados. Naturalmente, é evidente que a/s abertura/s oblonga / s não necessita / m de ser de dois lados, ou seja, se prolongam a partir de ambos os lados da ranhura periférica / s 170, 172, mas a abertura pode estender-se apenas um lado da ranhura 170. À medida que a abertura tem para ser entendido que o seu diâmetro na sua área final é maior do que a do pino de tal forma que os anéis de vedação estacionários têm alguma liberdade na direção axial, isto é, os anéis podem deslocar-se na direção axial para compensar o desgaste das superfícies de deslizamento.

[0073] A figura 7 ilustra, esquematicamente, como uma seção B - B da figura 4, tanto o pino de bloqueio 140 da figura 6 e uma alternativa para a seção transversal do segundo anel deslizante estacionário 114 utilizado no acoplamento ou na forma de bloqueio 136. Em outras palavras, agora a superfície periférica externa do segundo anel deslizante estacionário 114 é formada de um polígono tendo dez lados planares. Naturalmente, também a caixa da bomba 130, ou seja, o furo em torno do segundo anel deslizante estacionário 114 está provido na sua superfície periférica interna com uma seção transversal poligonal correspondente, mas complementar.

[0074] A figura 8a ilustra uma vista em corte aumentada do primei ro anel deslizante rotativo 110 da figura 4. O primeiro anel deslizante rotativo 110 compreende, como já mencionado anteriormente, uma parte do corpo 210 e um elemento deslizante 212. As duas partes são, por exemplo, encolhidas montadas uma à outra. No entanto, é possível fabricar todo o anel 110 do mesmo material, isto é, o material do elemento deslizante 212. O primeiro anel deslizante rotativo 110 é uma manga longa como objeto que tem, na sua extremidade axial uma superfície de deslizamento ou de vedação 214, e, nesta modalidade, duas ranhuras circunferenciais 216 e 218 na sua superfície periférica interna 220 para os anéis de vedação, por exemplo, anéis de vedação. No entanto, tem que ser entendido que, quando um e apenas um anel de vedação é usado, a ranhura 216 é a ranhura necessária para tal um único anel de vedação. A superfície de deslizamento ou de vedação 214 é normalmente radial, mas também é possível inclinar a superfície. Entre as ranhuras 216 e 218 da superfície interna 220 tem um res- salto 146 e a um lado do ressalto 146 o dispositivo 222 para forma de bloqueio do primeiro anel deslizante rotativo 110 sobre a superfície periférica externa do centro do rotor da máquina de fluxo. A forma do dispositivo em forma de bloqueio aplicável 222 foi já discutida acima, no entanto, sem qualquer intenção de limitar a configuração da forma de meios de travamento para os que foram discutidos. Como para as ranhuras para os anéis de vedação, que não são necessariamente na superfície periférica interna 214 do primeiro anel deslizante rotativo 110, mas uma ou ambas correspondentes ranhura / ranhuras podem ser localizada, como já mencionado acima, uma (única, se um único anel de vedação for usado) no cubo do rotor e o outro no eixo da má-quina de fluxo, se desejado. Em ambos os casos, pode-se dizer, em termos mais gerais, que a superfície periférica interna do anel deslizante tem uma superfície de vedação 216' (e 218', se ambos os anéis de vedação forem utilizados) para o anel de vedação, ou seja, uma superfície voltada para o ou o centro do eixo e estando em comunicação com o anel de vedação quando o vedante foi montado no eixo e / ou no centro. Na Figura 8a as superfícies de vedação 216' e 218' são as superfícies inferiores das ranhuras 216 e 218. As superfícies de vedação estão aqui situadas em ambos os lados dos dispositivos em forma de bloqueio.

[0075] A figura 8b ilustra uma vista em corte transversal ampliada do primeiro anel deslizante estacionário 112 da figura 4. O primeiro anel deslizante estacionário 112 compreende uma parte de corpo 230 e um elemento deslizante 232. As duas partes são, por exemplo, outro encolhimento montado. No entanto, é possível fabricar todo o anel 112 do mesmo material, isto é, o material do elemento de deslizamento 232. O primeiro anel deslizante estacionário 112 é uma manga longa como objeto que tem, na sua extremidade axial uma superfície de deslizamento ou de vedação 234, e na sua extremidade oposta à superfí- cie de deslizamento uma ranhura axial 170 e uma abertura oblonga periférica 172 para acoplar os primeiro e segundo anéis deslizantes estacionários um ao outro. A superfície de deslizamento ou de vedação 234 é normalmente radial, mas também é possível inclinar a superfície, desde que o seu homólogo, ou seja, a superfície de deslizamento ou de vedação 214 do anel rotativo 110 tem uma inclinação de complementação. Como já foi mencionado anteriormente a superfície periférica externa do primeiro anel deslizante estacionário 112 pode ser fornecida com uma ranhura periférica de meios de vedação no local da ranhura e meios de vedação 138 da figura 4, disposto na parede do furo 132. Em qualquer caso, a circunferência exterior do primeiro anel deslizante estacionário 112 está provida com uma superfície de vedação que coopera com o anel de vedação após o eixo e a vedação ter sido montada na caixa da bomba 130.

[0076] A figura 8c ilustra uma vista em corte transversal ampliada do segundo anel deslizante estacionário 114 da figura 4. O segundo anel deslizante estacionário 114 compreende uma parte de corpo 240 e um elemento deslizante 242. As duas partes são, por exemplo, outro encolhimento montado. No entanto, é possível fabricar todo o anel 114 do mesmo material, isto é, o material do elemento de deslizamento 242. O segundo anel deslizante estacionário 114 é uma manga longa como objeto que tem, na sua extremidade axial uma superfície de deslizamento ou de vedação 244, e na sua extremidade oposta à superfície de deslizamento 244 pelo menos um pino que se prolonga radialmente para dentro 140 para acoplar os primeiro e segundo anéis deslizantes estacionários um ao outro por meio da comunicação com a pelo menos uma fenda e abertura no primeiro anel deslizante estacionário mostradas na figura 8b. A superfície de deslizamento ou de vedação 244 é normalmente radial, mas também é possível inclinar a superfície. A superfície periférica externa do segundo anel deslizante estacionário 114 pode ser fornecida com uma ranhura periférica de meios de vedação no local da ranhura e meios de vedação 134 da figura 4, disposto na parede do furo 132. Em qualquer caso, a circunferência externa do segundo anel deslizante estacionário 114 é fornecida com uma superfície de vedação que coopera com o anel de vedação após o eixo e a vedação terem sido montadas na caixa da bomba 130.

[0077] A superfície externa periférica 246 do segundo anel desli zante estacionário 114 é fornecida com dispositivos 248 para forma de bloqueio para o segundo anel deslizante estacionário 114 para o furo para o eixo da máquina de fluxo, o furo sendo provido na caixa da máquina e fluxo. A construção e a forma do dispositivo em forma de bloqueio 248 foram discutidas em detalhes anteriormente. O segundo anel deslizante estacionário 114 também é provido com uma abertura 156 para a introdução de líquido de lavagem para o espaço entre o vedante mecânico e o eixo da máquina de fluxo.

[0078] A figura 8d ilustra uma vista em corte transversal ampliada do segundo anel deslizante rotativo 116 da figura 4. O segundo anel deslizante rotativo 116 compreende uma parte de corpo 260 e um elemento deslizante 262. As duas partes são, por exemplo, outro encolhimento montado. No entanto, é possível fabricar todo o anel 116 do mesmo material, isto é, o material do elemento de deslizamento 262. O segundo anel deslizante rotativo 116 é uma manga longa como objeto que tem, na sua extremidade axial uma superfície de deslizamento ou de vedação 264, e, nesta modalidade, duas ranhuras circun- ferenciais 266 e 268 na sua superfície periférica interna 270 para os anéis de vedação, por exemplo, anéis de vedação. No entanto, tem que ser entendido que, quando um e apenas um anel de vedação é usado, a ranhura 266 é a ranhura necessária para tal um único anel de vedação. A superfície de deslizamento ou de vedação 264 é normal- mente radial, mas também é possível inclinar a superfície, uma vez que o seu homólogo, ou seja, a superfície de deslizamento ou de vedação 244 do segundo anel estacionário 114 tem uma inclinação de complementação. Entre as ranhuras 266 e 268, a superfície periférica interna 270 tem um ressalto 126 e a um lado do ressalto 126 do dispositivo 272 em forma de bloqueio para o segundo anel deslizante rotativo 116 no eixo da máquina de fluxo. A forma aplicável ao dispositivo em forma de bloqueio 272 foi já discutida acima, no entanto, sem qualquer intenção de limitar a configuração do dispositivo em forma de bloqueio para os que foram discutidos. Como para as ranhuras para os anéis de vedação, que não são necessariamente na superfície periférica interna 270 do segundo anel deslizante rotativo 116, mas uma ou ambas as correspondentes ranhuras / ranhuras podem ser localizadas, tal como já foi anteriormente discutido, no eixo da máquina de fluxo, se desejado. Em ambos os casos, pode-se dizer, em termos mais gerais, que a superfície periférica interna do anel deslizante tem uma superfície de vedação 266' (e 268', se ambos os anéis de vedação forem utilizados) para o anel de vedação, ou seja, uma superfície voltada para o ou o centro do eixo e estando em comunicação com o anel de vedação quando o selo foi montado no eixo e / ou no centro. Na figura 8a as superfícies de vedação 266 'e 268' são as superfícies inferiores das ranhuras 266 e 268. As superfícies de vedação estão aqui situadas em ambos os lados dos dispositivos em forma de bloqueio.

[0079] A figura 9a é uma ilustração parcial de um vedante mecâni co duplo de acordo com uma segunda modalidade preferida da presente invenção. A figura 9a mostra o eixo 120 e o centro do impulsor 144 de uma bomba centrífuga e o primeiro e o segundo anéis deslizantes rotativos 310 e 360, dispostos no centro 144 e no eixo 120.

[0080] A diferença entre a primeira modalidade e a segunda moda lidade pode ser vista na maneira como os anéis deslizantes rotativos são suportados na direção axial. Na primeira modalidade, os anéis deslizantes rotativos 110 e 116 estão em repouso axialmente contra os ressaltos 146' e 126' encontrados no centro 144 e no eixo 120 na figura 4. Por outras palavras, os próprios anéis deslizantes estão descansando contra os ressaltos. Na segunda modalidade os anéis deslizantes 310 e 360 são fornecidos com os anéis de vedação 350 e 322, através dos quais os anéis deslizantes rotativos 310 e 360 são dispostos em repouso contra os ressaltos 146' e 126' do centro 144 e o eixo 120, respectivamente.

[0081] As figuras 9b e 9c ilustram a estrutura do primeiro e o se gundo anéis deslizantes rotativos 310 e 360 em mais detalhes. A estrutura dos anéis deslizantes é muito próxima da modalidade anterior. Agora, a única diferença pode ser vista nas superfícies circunferenciais interiores 320 e 370 dos anéis deslizantes 310 e 360 na profundidade das ranhuras 318 e 368 em relação aos dispositivos em forma de bloqueio 322 e 372. Agora que os anéis de vedação 350, 322, de preferência, mas não necessariamente, os anéis de vedação O, estão dispostos para ser posicionados, quando os anéis deslizantes 310, 360 são instalados ou montados no eixo 120, entre os ressaltos 324, 374 sobre a circunferência interior dos anéis deslizantes 310, 360 e os ressaltos 146, 126 '' do centro 144 e o eixo 120, respectivamente, a profundidade da ranhura 318, 368 só é necessária para manter os anéis de vedação 350, 322 nas suas posições durante a montagem dos anéis deslizantes 310, 360 no eixo 120. Novamente, como também na modalidade anterior, os anéis de vedação podem ser dispostos nas correspondentes ranhuras pouco profundas sobre o eixo de tal maneira que, quando os anéis deslizantes são montados sobre o eixo os anéis de vedação são pressionados entre os anéis deslizantes e os ressaltos. Em ambos os casos, pode-se dizer, em termos mais gerais, que as superfícies periféricas internas 320 e 370 dos anéis deslizantes 310 e 360 têm superfícies de vedação 316 ' e 366' (e 318 'e 368'', se as duas juntas forem usadas) para os anéis de vedação, ou seja, superfícies de face do centro e / ou o eixo e estando em comunicação com os anéis de vedação quando o vedante tiver sido montado no eixo e / ou no centro. Nas figuras 9b e 9c as superfícies de vedação 316', 318', 366' e 368' são as superfícies de fundo das ranhuras 316, 318, 366 e 368. As superfícies de vedação estão aqui situadas em ambos os lados do dispositivo em forma de bloqueio 322 e 372.

[0082] A figura 10a é uma ilustração parcial de um vedante mecâ nico duplo de acordo com uma terceira modalidade preferida da presente invenção. A figura 10a mostra o eixo 120 e o centro do impulsor 144 de uma bomba centrífuga e o primeiro e o segundo anéis deslizantes rotativos 410 e 460, dispostos no centro 144 e no eixo 120.

[0083] A diferença entre a primeira modalidade e a terceira moda lidade pode ser vista na maneira como os anéis deslizantes rotativos são apoiados na direção axial. Na primeira modalidade, os anéis deslizantes rotativos 110 e 116 estão em repouso axialmente contra os ressaltos 146' e 126' encontrados no centro 144 e no eixo 120 na figura 4. Na terceira modalidade os anéis de vedação 450 e os anéis deslizantes rotativos 422 estão dispostos para descanso contra os ressaltos 146'' e 126 '' do centro 144 e o eixo 120, respectivamente.

[0084] As figuras 10b e 10c ilustram a estrutura do primeiro e o segundo anéis deslizantes rotativos 410 e 460 em mais detalhes. A estrutura dos anéis deslizantes é muito perto de uma das modalidades anteriores. Agora, a principal diferença pode ser vista no posicionamento das ranhuras 418 e 468 nas superfícies periféricas internas 420 e 470 dos anéis deslizantes 410 e 460, respectivamente, em relação ao dispositivo em forma de bloqueio 422 e 472. As ranhuras 418 e 468 são providas nas superfícies periféricas 420 e 470 dos anéis deslizantes para os anéis de vedação 450 e 422, respectivamente. Agora que os anéis de vedação 450, 422, de preferência, mas não necessariamente os anéis de vedação O, estão dispostos de modo a ser posicionados, quando os anéis deslizantes 410, 460 são instalados sobre o eixo 120, entre os ressaltos 424, 474 sobre a circunferência interna dos anéis deslizantes 410, 460 e os ressaltos 146'', 126 '' do centro 144 e o eixo 120, respectivamente, as ranhuras 418, 468 estão no mesmo lado do dispositivo em forma de bloqueio 422 e 472 quando comparado com a modalidade anterior das figuras 9a a 9c. Novamen-te, como também na modalidade anterior, os anéis de vedação 450 e 422 podem ser dispostos em correspondentes ranhuras pouco profundas no eixo de tal maneira que, quando os anéis deslizantes são montados sobre o eixo / cubo os anéis de vedação são pressionados entre os anéis deslizantes e os ressaltos. Em ambos os casos, pode-se dizer, em termos mais gerais, que as superfícies periféricas internas 420 e 470 dos anéis deslizantes 410 e 460 têm superfícies de vedação 416' e 466' (e 418' e 468'', se as duas juntas forem usadas) para os anéis de vedação, ou seja, superfícies de face do centro e / ou o eixo e estando em comunicação com os anéis de vedação quando o vedante tiver sido montado no eixo e / ou no centro. Nas figuras 10b e 10c as superfícies de vedação 416', 418', 466' e 468' são as superfícies de fundo das ranhuras 416, 418, 466 e 468. As superfícies de vedação são aqui situadas tanto de um lado dos dispositivos em forma de bloqueio 322 e 372.

[0085] Uma vantagem de suportar os anéis deslizantes rotativos, da maneira descrita acima nas figuras 9a a 10c é que os anéis de vedação, de preferência, anéis de vedação O, suportam a carga axial submetida aos anéis deslizantes através dos quais as pequenas deflexões angulares, na orientação dos anéis deslizantes causadas pela flexão do eixo, por exemplo, podem ser absorvidas pelos anéis de vedação de tal modo que nenhuma carga excessiva é submetida aos anéis deslizantes. Para efetuar este tipo de operação possível, é claro que as aberturas axiais pequenas tem de ser deixadas entre os anéis deslizantes 310 / 410 e o centro 144 de modo que o anel de vedação 350 / 450 tenha quarto a ser comprimido na direção axial. De um modo semelhante pequenas aberturas têm de ser deixadas entre os anéis deslizantes 360 / 460 e o ressalto no eixo 120 de tal modo que o anel de vedação 322 / 422 tenha quarto a ser comprimido na direção axial.

[0086] Levando em conta os acima apresentados vários acopla mentos ou dispositivos em forma de bloqueio 128, 136 e 152 tem que ser entendido que a forma de qualquer tipo de bloqueio disposta entre um eixo e um elemento acoplado nele capaz de impedir a rotação de um elemento no eixo pode ser aplicada. Neste contexto, a forma de bloqueio é entendida como acoplamento entre dois elementos de contato mecânico direto entre os elementos, isto é, sem quaisquer chaves ou pinos separados. Tem que ser entendido também que o uso da forma de bloqueio pode ser usado não só em ligação com o acoplamento dos anéis deslizantes de um vedante mecânico duplo, mas também o acoplamento de anéis de um vedante mecânico único. Assim, como uma quarta modalidade preferida da presente invenção o par de anéis deslizantes do lado esquerdo da figura 4, pode ser considerado como um vedante mecânico único como mostrado nas figuras 11a e 11b.

[0087] A figura 11a ilustra um vedante mecânico único de acordo com uma primeira modalidade preferida da presente invenção. Como mencionado acima, o vedante mecânico único da invenção é, basicamente, semelhante ao vedante do lado esquerdo para do vedante mecânico duplo da figura 4. Por outras palavras, o vedante mecânico único compreende um anel deslizante rotativo 510 suportado no centro 144 e no eixo 120 por meio do dispositivo de vedação, de preferência, anéis de vedação O, um anel deslizante estacionário 512 apoiado no interior do orifício 132 da caixa 130 por meio de um anel de vedação O 138, uma mola 518, e um anel de suporte 514. O anel de suporte 514 é fixado na caixa 130. Por outras palavras, ele pode ser provido com uma rosca externa correspondente a uma rosca interna na superfície do furo 132, ou pode ser roscada ou aparafusada à caixa 130 por meio de mais ou menos parafusos radiais. O anel de suporte tem uma parte que se prolonga radialmente para o interior contra o qual uma extremidade da mola 518 repousa. A extremidade oposta da mola repousa contra uma superfície de extremidade do anel deslizante estacionário 512. A mesma extremidade do anel deslizante estacionário 512 está provida com pelo menos uma fenda e uma abertura para pelo menos um pino 520 que se estende radialmente para o interior a partir do anel de suporte 514. Assim, os anéis deslizantes rotativos e estacionários 510 e 512, podem ser semelhantes aos anéis discutidos nas figuras 8a e 8b. Além disso, o acoplamento do anel deslizante estacionário 512 ao anel de suporte 514 é semelhante ao discutido em ligação com a figura 6. O dispositivo mecânico único da figura 11a pode ser fornecido com um anel defletor 516, o qual está disposto sobre o eixo 120 por meios de anéis de vedação O, ou seja, de um modo semelhante ao segundo anel deslizante rotativo 516 da figura 4. O efeito do anel de- fletor é de proteger os rolamentos da bomba ou da máquina de fluxo do possivelmente líquido de fugas. Em outras palavras, o anel rotativo gera o líquido radialmente para fora, pelo que o líquido não é capaz de fluir para os rolamentos e causar uma falha do rolamento.

[0088] A figura 11b ilustra um vedante mecânico único de acordo com uma quarta modalidade preferida da presente invenção. De fato, o vedante mecânico único da figura 11b é semelhante ao da figura 11a, exceto para o fato de que o anel de suporte 514 da figura 11a é substituído com uma extensão radialmente para dentro 522 no furo 132 da caixa 130. Por meio da radial extensão 522 um anel separado com as roscas ou parafusos / porcas necessários para apertar o anel foi eliminado. Além disso, pelo menos, um pino 524 para cooperar com a, pelo menos, uma ranhura e a pelo menos uma abertura no anel deslizante estacionário 512 é provido na parede do furo 132 para a forma de bloqueio do anel deslizante estacionário no interior do furo 132.

[0089] Deve também ser entendido que o vedante mecânico único também pode ser construído usando a segunda e terceira modalidades da presente invenção, como pontos de partida, ou seja, dispor o apoio axial do anel deslizante por meio de um anel de vedação entre substancialmente ressaltos radiais em ambos o anel deslizante e o centro do rotor.

[0090] Como pode ser visto a partir da descrição acima, tem sido possível desenvolver um vedante do anel deslizante, o que é muito simples de sua construção ainda capaz de executar a sua tarefa, bem como qualquer outro vedante mecânico muito mais complicado. O ve- dante mecânico da presente invenção é menos dispendioso e requer menos espaço do que os vedantes da técnica anterior. Por essas razões, é possível tomar o vedante mecânico duplo em uso em todos os aplicativos que são utilizados vedantes do tipo de gaxeta ou vedantes mecânicos únicos. O risco de escolher um vedante errado, pois é o melhor custo-benefício é agora evitado. Embora a presente invenção tenha sido aqui descrita por meio de exemplos em ligação com o que são presentemente consideradas as modalidades mais preferidas, é para ser entendido que a invenção não está limitada às modalidades descritas, mas destina-se a abranger várias combinações e / ou modificações das suas características e outras aplicações dentro do âmbito da invenção como definido nas reivindicações anexas. No que se refere às reivindicações anexas deve ser entendido que as reivindicações utilizam uma palavra "caixa" pela qual todos os elementos, peças, re- vestimentos ou as coberturas de revestimento, geralmente entendido como pontos de aplicação, para que o vedante do anel deslizante está a ser fixo são cobertos.

Claims (7)

1. Vedante mecânico, que compreende pelo menos um par de anéis deslizantes (310; 360, 410; 460), cada anel possuindo uma superfície periférica externa, uma superfície periférica interna (320; 370; 420, 470) e em sua extremidade axial superfícies de deslizamento ou de vedação, o vedante mecânico compreendendo ainda uma mola, cada par de anéis deslizantes possuindo, quando em uso, um anel deslizante rotativo (310; 360; 410; 460) e um anel deslizante estacionário, as superfícies de deslizamento ou de vedação de cada par de anéis deslizantes (310; 360; 410; 460), estando, quando em utilização, em contato de vedação ou de deslizamento um com o outro, a superfície periférica interna (320, 370; 420, 470) do pelo menos um anel deslizante rotativo (310; 360; 410; 460) estando provida de dispositivos (322; 372; 422; 472) em forma de bloqueio do anel deslizante, quando montado em uma máquina de fluxo, por contato mecânico direto a um de seu centro (144), e o eixo (120) e pelo menos uma superfície de vedação (316', 318', 366', 368'; 416', 418', 466', 468') em um lado do dispositivo em forma de bloqueio (322, 372 ; 422, 472), caracterizado pelo fato de que o anel deslizante (310, 360, 410, 460) é, quando montado em uma máquina de fluxo, apoiado na direção axial por meio de um anel deslizante (350, 322, 450, 422) em um dentre o centro (144) e o eixo (120) da máquina de fluxo.

2. Vedante mecânico, de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizado pelo fato de que no anel de vedação (322, 350; 422, 450), está disposto, quando montado em uma máquina de fluxo, na superfície de vedação (368', 366', 316', 318', 468', 466', 416', 418') entre o anel deslizante (310, 360; 410, 460) e um do eixo (120) e do centro (144) da máquina de fluxo para flutuar o anel deslizante (310, 360; 410, 460) no eixo (120) ou no centro (144).

3. Vedante mecânico, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que em um ressalto (324, 374; 424, 474) sobre a superfície periférica interna (320, 370; 420, 470) do anel deslizante (310, 360; 410, 460) e um ressalto de cooperação (126', 146'; 126", 146") em pelo menos um do eixo (120) e o centro (144), e, quando montado em uma máquina de fluxo, um anel de vedação (322, 350; 422, 450) disposto entre os ressaltos para apoiar o anel deslizante (310, 360; 410, 460) na direção axial sobre, pelo menos, um do eixo (120) e do centro (144).

4. Vedante mecânico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que está em uma ranhura (318; 368; 418; 468) para o anel de vedação (322; 350; 422; 450) em pelo menos um dos anéis deslizantes (310; 360; 410; 460), o eixo (120) e o cubo (144).

5. Vedante mecânico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o anel de vedação (322; 350; 422; 450) é um anel de vedação O ou um vedante de lábio.

6. Vedante mecânico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o vedante mecânico é um vedante mecânico único ou um vedante mecânico duplo.

7. Máquina de fluxo, caracterizada pelo fato de que compreende o vedante mecânico, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.

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