BRPI0306467B1

BRPI0306467B1 - elemento de unificação anular compreendendo um membro de engate do rotor, um membro de engate do estator, e um membro posterior; montagem vedante para vedar um eixo e uma caixa de mancal; e método para montar uma montagem vedante para vedar um eixo rotativo e uma caixa de mancal

Info

Publication number: BRPI0306467B1
Application number: BRPI0306467A
Authority: BR
Inventors: Chitren Elizabeth; Tones Christopher
Original assignee: Garlock Sealing Technologies
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2016-05-17
Also published as: JP2011058635A; US20060087084A1; AU2003279040A1; US7201377B2; MXPA05003406A; US20070145690A1; EP1546586B1; US7427070B2; CA2500442C; AU2003279040B2; US20040070150A1; CN100412425C; CA2500442A1; CN1688834A; BR0306467A; JP2006501422A; EP1546586A1; WO2004031628A1

Abstract

"elemento de unificação e método para a montagem de uma vedação". a presente invenção refere-se a um elemento de unificação anular (30) compreendendo um membro de engate do rotor (36), um membro de engate do estator (32), e um membro posterior (34). a superfície externa radial do elemento de unificação compreende duas áreas de diâmetros diferentes, uma correspondendo ao membro de engate do rotor. e a outra correspondendo ao membro posterior. o membro de engate do estator se estende radialmente para dentro a partir do lado interno radial do elemento de unificação anular. o membro de engate do estator se estende radialmente para o interior a partir do lado interno radial do elemento de unificação anular. uma montagem vedante para vedar um eixo rotativo e uma caixa de mancal (68) compreendendo um rotor (50) compreendendo um flange de engate anular (52) que se estende em uma direção axial compreendendo um encaixe (54) em um lado radial do mesmo, um estator (10) compreendendo um flange de engate anular (12) que se estende em uma direção axial compreendendo um encaixe (14) em um lado radial do mesmo, e um elemento de unificação compreendendo um membro de engate do estator, um membro de engate do rotor e um membro posterior.

Description

ELEMENTO DE UNIFICAÇÃO ANULAR COMPREENDENDO UM MEMBRO DE ENGATE DO ROTOR, UM MEMBRO DE ENGATE DO ESTATOR, E UM MEMBRO POSTERIOR; MONTAGEM VEDAMTE PARA VEDAR UM EIXO E UMA CAIXA DE MANCAL; E MÉTODO PARA MONTAR UMA MONTAGEM VEDANTE PARA VEDAR UM EIXO ROTATIVO E UMA CAIXA DE MANCAL

Este pedido reivindica prioridade para o pedido provisório US n;E 60/414.862 depositado era 30 de setembro de 2002, intitulado "VEDAÇÃO POR LABIRINTO", incorporado aqui como referência em suâ totalidade. A presente invenção refere-se a dispositivos de vedação por labirinto para prover uma vedação dinâmica entre um eixo rotativo e uma caixa de mancai, e a um método para a montagem dos mesmos.

Vedações de eixo rotativo do· tipo labirinto são bem conhecidas na técnica. Tipicamente, estes dispositivos incluem duas estruturas anelares concêntricas que compreendem uns rotor e um estator. O rotor é engatado de forma vedante a um eixo rotativo e o estator é engatado de forma vedante a uma caixa de mancai. Muitos tipos diferentes de vedação têm sido utilizados para tentar vedar o espaço entre o rotor girante e o estator fixo. Isto inclui anéis em O, vedações tipo aba de borracha, e vedações por labirinto. Vedações por labirinto sâo o tipo de vedação mais efetivo. Especificamente caminhos de contorno ou ranhuras são formados no interior das superfícies dos anéis de vedação de forma a criar um labirinto qu.e se estende entre o exterior da caixa de mancai e o interior da caixa de mancai. 0 caminho em labirinto serve como uma barreira hidrodinâmica para manter fluidos lubrificantes no interior da caixa de mancai e evitar que contaminantes entrem na caixa de mancai. Quanto mais elaborado o caminho, menor a chance de material contaminante passar através da estrutura para dentro da caixa de mancai.

Um método para obter-se um caminho mais elaborado é aumentar o tamanho da superfície da área que deve ser atravessada pelos materiais contaminantes, isto é, aumentando o comprimento do caminho. De maneira a conseguir-se uma vedação por labirinto efetiva, muitos criaram estruturas de vedação elaboradas compreendendo ressaltos e depressões tanto no lado do rotor quanto no lado do estator os quais são travados entre si para formar uma vedação. Pelo aumento do número de ressaltos e depressões, a superfície/comprimento total do caminho é aumentado, por esta razão alcança-se o objetivo mencionado acima quanto ao bloqueio da entrada de contaminantes. Tendo em vista os espaços e tolerâncias relativamente pequenos, o número e tamanho destas saliências são limitados.

Em um outro aspecto das vedações de eixo rotativo, contaminantes que migram para o interior do sistema necessitam ser retirados .tão rápido quanto possível. Material particulado pode danificar a vedação e/ou causar um aumento no desgaste do rotor e do estator. Além disto, qualquer fluido lubrificante forçado para fora do sistema deve, da mesma forma, ser recapturado e retornado para o interior do rotor. A perda de fluido lubrificante irá levar a partes danificadas e aumentar o calor de fricção do sistema.

Em uma configuração típica de rotor e estator, alguma folga mínima deve ser mantida de maneira a evitar que o rotor e o estator entrem em contato entre si. Em algumas aplicações, tais como mecanismos de aterrisagem de aeroplanos, o rotor gira a velocidades acima de cerca de 5000 rpm. Se a superfície do rotor entre em contato com uma superfície do estator nestas velocidades, se desenvolve calor por fricção, os componentes se desgastam e a eficiência total e o tempo de vida útil do aparelho diminuem. Desta forma, é importante manter o rotor e o estator separados.

Dispositivos de vedação plásticos .ou de borracha são freqüentemente empregados entre o rotor e o estator para mantê-los separados na direção radial, provendo-se fricção por contato baixa entre os dois componentes. Seria também benéfico se o mesmo dispositivo de vedação pudesse evitar contato na direção axial, no caso do rotor ser forçado contra o estator.

Se o rotor se afastar do estator, o problema inverso pode ocorrer. Na medida em que o rotor se afasta axialmente do estator, o espaço entre os componentes se expande, aumentando a possibilidade de contaminantes entrarem na caixa de mancai ou de lubrificante vazar para o exterior. Ambas as situações sendo indesejáveis, uma vedação que "unifique" o rotor e o estator os travando juntos é desejada. A vedação deve prover uma montagem fácil dos componentes, mas suportar e evitar que o rotor se desengate do estator na direção axial.

Vedações por labirinto anteriores falharam em prover uma vedação efetiva que fosse durável e resistente ao desgaste, que unificasse o rotor e o estator, e evitasse contato entre o rotor e o estator durante periodos de movimento axial. É para estas necessidades observadas que a presente invenção está direcionada.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção provê um elemento de unificação e montagem para uma vedação por labirinto que provê uma vedação dinâmica entre um eixo rotativo e uma caixa de mancai. O elemento de unificação evita contaminantes na caixa de mancai, enquanto que evita perda de lubrificantes do mancai. A configuração unificada sem contato evita também o desgaste do rotor e do estator no caso de movimento axial.

Em um primeiro aspecto da presente invenção,. ·.um elemento de unificação anular é provido que compreende um membro de engate do rotor, um membro de engate do estator, e um membro posterior. A superficie externa radial do elemento de unificação compreende duas áreas de diâmetros diferentes, uma correspondendo ao membro de engate do rotor e a outra correspondendo ao membro posterior, e o membro de engate do estator se estende radialmente a partir do lado radialmente voltado para dentro do elemento de unificação anular.

Em um outro aspecto da presente invenção, uma montagem vedante para vedar um eixo rotativo e uma caixa de mancai é provida compreendendo um rotor compreendendo um flange de engate anular que se estende em uma direção radial compreendendo um encaixe em um lado radial do mesmo, um estator compreendendo um flange de engate anular que se estende em uma direção axial compreendendo um encaixe em um lado radial do mesmo, e um elemento de unificação anular compreendendo um membro de engate do estator, um membro de engate do rotor, e um membro posterior. O membro de engate do rotor engata o encaixe do rotor e o membro de engate do estator se estende a partir do elemento de unificação em uma direção radial para engatar o encaixe do estator.

Em um aspecto adicional da presente invenção, é provido um método para a montagem de uma montagem vedante para vedar um eixo rotativo e uma caixa de mancai que compreende: prover um rotor compreendendo um flange de engate anular que se estende em uma direção axial que compreende um encaixe em um lado radial do mesmo; prover um elemento de unificação compreendendo um membro de engate do estator, um membro de engate do rotor, um espaço vazio compreendendo a área entre o membro de engate do estator e o membro de engate do rotor, e um membro posterior; engatar o elemento de unificação com o rotor de tal forma que o membro de engate do rotor do elemento de unificação seja retido no encaixe no flange de engate anular do rotor; prover ainda um estator compreendendo um flange de engate anular que se estende em uma direção axial compreendendo um encaixe em um lado radial do mesmo; e finalmente engatar o rotor e o elemento de unificação com o estator de tal forma que o membro de engate do estator se flexione no espaço vazio até que o elemento de unificação esteja em posição, então o membro de engate do estator se estende para o interior da área do encaixe do estator.

Uma característica da presente invenção é um novo desenho de um elemento de unificação formatado singularmente. 0 elemento de unificação é anular com uma seção transversal que é substancialmente retangular para ser ajustar às raias dos encaixes no rotor e estator. O elemento de unificação compreende ainda um membro de engate do estator para engatar de forma a travar um encaixe no estator e um membro posterior que se estende de forma a entrar em contato com a parede posterior do estator para evitar movimento axial. Se um movimento axial desloca o rotor contra o estator, o elemento de unificação fará contato antes que algum desgaste do rotor e estator possa ocorrer. O membro posterior neste anel é desenhado de forma precisa para entrar em contato com a.parede posterior do estator antes que o rotor contate o estator. Esta característica irá evitar qualquer desgaste dos componentes principais e preservar o caminho em labirinto.

Conforme será compreendido por aqueles especialistas na técnica, são possíveis muitas realizações diferentes de um elemento de unificação em labirinto e método de montagem de acordo com a presente invenção. Utilizações, objetivos, vantagens e novas características adicionais da invenção são apresentados na descrição detalhada que se segue e se tornarão mais claras para aqueles especialistas na técnica pelo exame do que se segue ou pela prática da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A FIG. 1 é uma vista isométrica explodida de uma montagem vedante em uma realização da presente invenção. A FIG. 2 é uma vista em corte transversal de uma realização da presente invenção compreendendo uma seção transversal de uma montagem vedante incluindo uma vista aumentada do elemento de unificação e área circunvizinha. A FIG. 3 é uma vista em corte transversal de uma configuração de rotor e estator sem o elemento de unificação em uma realização da presente invenção. A FIG. 4 é uma vista em corte transversal de um elemento de unificação de uma realização da presente invenção. A FIG. 5 é uma vista em corte transversal de uma realização da presente invenção compreendendo uma seção transversal de uma montagem vedante incluindo um rotor, estator e elemento de unificação. A FIG. 6 é uma vista em corte transversal de uma montagem vedante de uma realização da presente invenção com uma vista aumentada do anel em O do estator. A FIG. 7 é uma vista isométrica de uma montagem vedante em uma realização da montagem vedante da presente invenção mostrando uma abertura de drenagem de lubrificante e uma abertura de retirada de contaminante.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A presente invenção compreende um novo elemento de unificação para utilização entre um eixo rotativo e uma caixa de mancai compreendendo um estator. Este elemento de unificação é um anel anular formatado para se ajustar aos encaixes formados no rotor e no estator. Este elemento de unificação unifica o rotor e o estator, evitando a separação e restringindo o movimento. Este elemento de unificação contém também um membro posterior o qual, em caso de movimento axial, provê um componente não metálico para evitar o contato do rotor com o estator.

Em um outro aspecto da presente invenção, é provida uma montagem vedante por labirinto. A montagem vedante por labirinto compreende um estator que engata uma caixa de mancai, e um rotor que engata um eixo rotativo. Um caminho em labirinto é definido entre os dois componentes para evitar a migração de lubrificantes e/ou contaminantes em ambas as direções. O estator compreende um flange que se estende axialmente com um encaixe. Este encaixe corresponde a um encaixe similar no rotor. Contido no interior da cavidade resultante está o elemento de unificação anular.

Em uma outra realização da presente invenção, é provido um método para a montagem de uma montagem vedante. Um elemento de unificação é empregado entre um eixo rotativo e uma caixa de mancai para prevenir vazamento do lubrificante da caixa e entrada de contaminantes para o interior da caixa... Além disto., o elemento de unificação unifica a montagem vedante e evita o contato do rotor com o estator. A invenção será agora adicionalmente descrita por meio de realizações especificas da mesma, com o entendimento de que a presente descrição deve ser considerada como uma exemplificação dos princípios da invenção. Realizações típicas da presente invenção são mostradas nas figuras onde os mesmos numerais referem-se aos mesmos aspectos das várias realizações.

Com referência à FIG. 1, o elemento de unificação da presente invenção é mostrado em uma montagem em seqüência a qual em geral compreende um estator (10) engatado de forma vedante à caixa de mancai por um anel em O (64) , um rotor (50) o qual é engatado de forma vedante ao eixo por um anel em O (60), e um elemento de unificação (30) localizado entre o rotor (50) e o estator (10) . Conforme o rotor gira, o elemento de unificação (30) evita o contato do rotor com o estator pelo provimento de um tampão de baixa fricção entre os dois componentes e adicionalmente retém o lubrificante no interior e exclui contaminantes da caixa de mancai. O elemento de unificação pode ser visto em mais detalhes nas FIGS . 2 e 4, que mostram uma vista em corte da montagem, e uma vista em corte transversal do elemento de unificação, respectivamente. Observando-se uma seção transversal, o elemento de unificação compreende um membro de engate do rotor (36) , um membro posterior (34) e um membro de engate do estator (32).

Em uma realização da presente invenção, a superficie externa radial do elemento de unificação compreende duas áreas de diferentes diâmetros. Os diâmetros diferentes incluem, um diâmetro na área do membro posterior (34) e um diâmetro diferente na área do membro de engate do rotor (36) . Uma parede (38) é formada pela disparidade em diâmetros entre o membro posterior (34) e o membro de engate do rotor (36). Esta parede (38) funciona de maneira a reter o elemento de unificação no interior do rotor (50) durante a montagem, e.a unificar o rotor (50) ao estator (10) após a montagem. Em uma realização preferida da presente invenção, a parede (38) é posicionada aproximadamente no ponto médio do elemento de unificação. No entanto, um especialista na técnica reconhecerá que a posição da parede (38) irá variar dependendo da funcionalidade requerida do elemento de unificação e da configuração da montagem do rotor e estator. Em uma realização preferida da presente invenção, a parede (38) é substancialmente perpendicular ao eixo de rotação. O membro de engate do estator (32) se estende a partir do lado interno radial do elemento de unificação (30) . O membro de engate do estator (32) se estende aproximadamente a partir do ponto médio do elemento de unificação em um ângulo. O comprimento e localização exata do membro de engate do estator irá depender das características do rotor e estator bem como da facilidade no que diz respeito à montagem. O membro de engate do estator deve ser suficientemente resistente para unificar a montagem vedante, enquanto que flexível o suficiente para se flexionar durante a montagem. Há um espaço vazio (40) formado pela área entre o membro de engate do rotor (36) e o membro de engate do estator (32). Este espaço (40) provê, uma área para dentro da qual o membro de engate do estator (32) se flexiona quando o rotor, estator, e elemento de unificação são colocados juntos em uma montagem vedante.

Enquanto que os formatos particulares do elemento de unificação (30) incluindo a parede (38), membro posterior (34), membro de engate do rotor (36) e membro de engate do estator (32) são críticos para sua operação, as dimensões exatas destes componentes bem como a do elemento de unificação: em si irão variar de acordo com a utilização pretendida do elemento de unificação. Estas modificações em dimensão serão claras a um especialista na técnica e se encontram dentro do escopo desta invenção. Desta forma, o elemento de unificação da presente invenção não está limitado às aplicações de vedação de qualquer tamanho particular, e é igualmente aplicável em uma grande variedade de utilizações. 0 elemento de unificação (30) da presente invenção é construído em um material adequado para seu propósito pretendido dependendo da temperatura, pressão, coeficiente de fricção e outras características operacionais particulares. Materiais comuns para utilização no elemento de unificação da presente invenção compreendem polímeros fluorados ou resinas. Em uma realização da presente invenção, o elemento de unificação (30) é construído em um material plástico- escorregadio. Em uma realização preferida da presente invenção, o elemento de unificação é construído em politetrafluoretileno (PTFE).

Em uma realização mais preferida da presente invenção, o elemento de unificação (30) é construído em PTFE com carga. PTFE com carga compreende PTFE com uma carga dispersa por toda sua extensão. Cargas incluem, mas não se limitam a, cargas estruturais tais como vidro, e lubrificantes tais como grafite, dissulfeto de molibdênio, e outros lubrificantes sólidos.

Em um outro aspecto da presente invenção, é provida uma montagem vedante compreendendo o elemento de unificação (30) da presente invenção. Um exemplo de uma montagem vedante da presente invenção pode melhor ser vista nas FIGS. 1 e 2. A montagem vedante compreende um rotor (50), estator (10) , e elemento de unificação (30) . O rotor (50) é engatado de forma vedante a um eixo que se estende através do centro da montagem vedante. O rotor (50) compreende um flange anular (52) que se estende axialmente compreendendo um encaixe do rotor (54) localizado em um lado radialmente voltado para dentro do flange (52) . O estator (10) é engatado de forma vedante a uma caixa de mancai (68) e compreende um flange anular (12) que se estende axialmente compreendendo um encaixe do estator (14) localizado em um lado radialmente voltado para fora do flange (12) . Um elemento de unificação (30) compreendendo um membro de engate do rotor (36), um membro de engate do estator (32), e um membro posterior (34) é localizado no interior da área formada pelo espaço entre o flange anular do rotor (52) e o flange anular do estator (12) . Mais precisamente, o elemento de unificação (30) se localiza parcialmente no. interior tanto do encaixe do rotor (54) quanto do encaixe do estator (14) com o membro posterior (34) se estendendo na direção da parede posterior do estator (20). A FIG. 3 mostra uma parte detalhada da FIG. 2 sem o elemento de unificação em posição. Em uma realização da presente invenção, a montagem vedante inclui um rotor (50), o qual é engatado de forma vedante ao eixo por um anel em O (60) . O rotor inclui um flange anular (52), o qual contém um encaixe (54) localizado em um lado radialmente voltado para dentro do mesmo. O encaixe (54) compreende duas paredes opostas (58a) e .(58b). Da mesma forma, o estator (10) compreende um flange anular (12) contendo um encaixe (14) . O encaixe do estator (14) compreende também duas paredes opostas (18a) e (18b). Em uma realização preferida da presente invenção, as paredes opostas do encaixe do rotor (58a), (58b) e as paredes opostas do encaixe do estator (18a), (18b) são aproximadamente perpendiculares ao eixo.

Em uma realização da presente invenção, mostrada na FIG. 3, cada parede oposta do encaixe do rotor é axialmente alinhada com a parede oposta correspondente do encaixe do estator, de tal forma que a parede oposta (58a) é axialmente alinhada com a parede oposta (18a) e a parede oposta (58b) é axialmente alinhada com a parede oposta (18b) . Esta configuração forma uma área de seção transversal retangular na qual o membro de engate do rotor (36) e o membro de engate do estator (32) do elemento de unificação (30) se alojam.

Em uma realização preferida da presente invenção, pelo menos uma das paredes do encaixe do estator (54) e parede correspondente do encaixe do rotor (14) estão deslocadas, de tal forma que um dos pares de parede do encaixe do rotor (58a) ou (58b) e correspondente parede do encaixe do estator (18a) ou (18b) não estão em alinhamento axial.

Um exemplo deste deslocamento é mostrado na FIG. 5 onde uma parede do encaixe do estator (18b) compreende a parede posterior do estator (20). A FIG. 5 ilustra também uma outra realização de presente invenção na qual uma parede do encaixe do rotor é eliminada tal que não há parede do encaixe do rotor (58b) como é mostrado na FIG. 3. Nesta realização, o elemento de unificação , é ajustado por pressão no rotor. O elemento de unificação da realização com ajuste por pressão apresenta um diâmetro externo constante por toda a extensão do comprimento do elemento de uni f icação.

Com referência à FIG. 7, em uma outra realização da presente invenção, o estator (10) compreende adicionalmente uma abertura de drenagem de óleo (22) no lado interior do eixo da vedação para facilitar a drenagem do óleo que migrou para o interior da área do elemento de unificação. Ao longo do tempo, o lubrificante pode infiltrar-se no estator e elemento de unificação. A abertura de drenagem de óleo (22) provê uma passagem para o óleo de volta para o interior do lado da cavidade do mancai da vedação para lubrificar o eixo rotativo.

Em uma realização adicional da presente invenção, o estator (10) compreende ainda uma abertura de descarga (24) localizada no lado do estator voltado para a atmosfera. A abertura de descarga (24) permite que qualquer contaminante que migre para o interior da área de vedação seja retirado da montagem.

Em uma realização preferida da presente invenção, a montagem vedante compreende o rotor (50) e estator (10) com o elemento de unificação (30) ali alojado. O membro de engate do rotor (36) do elemento de unificação (30) engata o encaixe do rotor (54) de tal forma que os lados externos axiais do membro de engate do rotor (36) entram em contato com as paredes opostas do encaixe do rotor (54) . Em uma realização mais preferida da presente invenção, o membro de engate- do rotor (36) "flutua" no interior do encaixe do rotor (54) de maneira tal a minimizar o contato e a fricção durante a operação. Quando acontece um deslocamento axial do rotor e estator em relação entre si, o membro de engate do rotor (36) irá entrar em contato com a parede correspondente do encaixe do rotor (54).

Similarmente, o membro de engate do estator (32) entra em contato com o encaixe do estator e/ou a parede do encaixe (18a). Durante a operação, o elemento de unificação "flutua" no interior da cavidade formada entre o rotor e o estator. No entanto, o membro de engate do estator (32), uma vez fixado de forma flexivel ao elemento de unificação (30), provê um meio para manter o elemento de unificação (30) em posição por contato com a parede (18a) do encaixe do estator (14) caso a montagem se desloque durante a operação.

Em uma realização adicional da presente invenção, o elemento de unificação (30) contém também um membro posterior (34) . O membro posterior (34) evita que o rotor e o estator entrem em contato direto entre si no caso de um movimento axial na direção um do outro. Se o rotor se desloca na direção do estator, o membro posterior (34) do elemento de unificação (30) irá entrar em . contato com a parede posterior do estator (20) antes que o rotor e estator façam contato direto. O rotor (50) irá contatar e pressionar contra o elemento de unificação (30) através de uma das paredes opostas (58a) do encaixe do rotor (54) . Esta ação irá forçar o membro posterior (34) do elemento de unificação contra a parede posterior do estator (20). Uma vez que o elemento de unificação é preferivelmente construído em um material plástico escorregadio, a força de fricção entre o elemento de unificação (30) e o rotor (50), e o elemento de unificação (30) e o estator (10) será significativamente menor que o contato direto entre o rotor e estator (10). O elemento de unificação (30) desta forma provê um tampão resistente ao desgaste entre os componentes rotor e estator. Isto serve para prolongar o tempo de vida útil do rotor e estator pelo fato de minimizar o desgaste destas duas partes. Quando o elemento de unificação (30) atinge o limite de sua vida útil, pode ser facilmente substituído, com menos tempo ocioso e menor custo de substituição que aquele associado com substituição de rotor e estator.

Conforme mostrado na FIG. 6, em uma outra realização da presente invenção, o estator (10) é engatado de forma vedante à caixa de mancai (68) com um anel em 0 (64) . O anel em O é localizado no interior de um encaixe formado em um lado externo radial do estator. O encaixe é formado singularmente de tal forma que a superfície inferior do encaixe é inclinada de tal forma que um lado do encaixe é mais profundo que o lado oposto do encaixe. Na configuração mostrada na FIG. 6, o lado mais próximo ao corpo da caixa de mancai é menos profundo que o lado afastado do corpo da caixa de mancai. O efeito disto é fazer com que o anel em O comprima e aumente a pressão na caixa de mancai no caso do estator começar a se afastar do corpo da caixa de mancai. Esta pressão aumentada irá interromper o movimento do estator. O ângulo e a posição específicos mostrados na FIG. 6 são apenas exemplificativos. Em várias realizações, a superfície inclinada pode compreender uma parte do fundo do encaixe, ou o . fundo do encaixe por completo. Deve ser entendido que este principio e encaixe inclinado do anel em O podem ser utilizados para fixar o rotor (50) ao eixo rotativo através de um encaixe semelhante na superfície interna radial do rotor. Adicionalmente, uma pluralidade de possíveis formatos de encaixe podem ser utilizados para aumentar a compressão do anel em O quando ocorre um movimento axial indesejado.

Em um outro aspecto da presente invenção, é provido um método para a montagem de uma montagem vedante. Durante a montagem, o elemento de unificação (30) de uma realização da presente invenção é inserido entre o estator (10) e o rotor (50) para formar a montagem vedante. O método preferido para montar a montagem vedante compreende primeiramente engatar o elemento de unificação (30) e o rotor (50), então engatar o elemento de unificação e rotor ao estator (10) e caixa de mancai. O método compreende adicionalmente prover um elemento de unificação (30) compreendendo: um membro de engate do rotor (36) , um membro de engate do estator (32), e um membro posterior (34) , e prover um rotor compreendendo um flange anular do rotor (52) que se estende em uma direção axial e apresentando um encaixe (54); e posicionar o elemento de unificação (30) no interior do rotor (50) de tal forma que o membro de engate do rotor (36) do elemento de unificação engata o encaixe (54) em um flange anular do rotor. O contato entre o membro de engate do rotor (36) e as paredes opostas do encaixe do rotor (58a), (58b) retém fixamente o elemento de unificação em posição. O rotor (50) e o elemento de unificação (30) montados são engatados ao estator (10) . 0 estator (10) compreende um flange anular (12) que se estende na direção do rotor (50) e apresenta um encaixe (14) em um lado externo radial deste. Conforme o elemento de unificação (30) desliza em torno do flange anular (12) , o membro de engate do estator (32) é flexionado e deformado para o interior do espaço vazio (40) de maneira a permitir ao elemento de unificação deslizar para a posição em torno do flange anular do estator. Uma vez que o membro de engate do estator (32) foi empurrado para além da aba do estator (16), o membro de engate do estator (32) é liberado para se flexionar de volta para uma posição estendida no interior do encaixe do estator (14) . O membro de engate do estator (32) , na posição estendida, irá se estender no encaixe (14) para além da circunferência externa da aba do estator (16) .

Nesta posição, o membro de engate do estator (32) irá servir para prover um meio para reter o elemento de unificação (30) e rotor (50) com o estator (10), pelo fato de prevenir o movimento axial do rotor afastando-se do estator.

Nesta posição, o elemento de unificação (30) unifica o rotor (50) e o estator (10) pelo preenchimento do espaço vazio entre eles e contato das paredes opostas do encaixe do rotor (58a), (58b). O membro de engate (32) permanece no interior do encaixe (14) no estator (10), mas não entra em contato com as paredes opostas (18a), (18b) durante a operação normal. Se e quando é aplicada força axial afastando o rotor (50) do estator (10) , a parede oposta (58b) irá entrar em contato com o membro de engate do rotor . (36) na área da parede (38). Isto irá forçar o elemento de unificação (30) a se mover com o rotor (50) . O movimento do elemento de unificação (30) será interrompido pelo contato do membro de engate do estator (32) com a parede (18a) do encaixe do estator (14). Por esta ação, a montagem vedante compreendendo o rotor, elemento de unificação, e estator, é unificada. O único meio para desmontar a montagem vedante é aplicar suficiente força axial para danificar irreparavelmente o elemento de unificação.

Em adição ao efeito unificante na montagem vedante, o elemento de unificação cria também um relacionamento sem contato entre o rotor e o estator. No caso de movimento axial do rotor (50) na direção do estator (10), o rotor irá entrar em contato com o elemento de unificação (30) e forçar o membro posterior (34) a entrar em contato com a parede posterior do estator (20). O elemento de unificação (30) é desenhado de tal forma que o membro posterior (34) se estende na direção do estator mais além que o flange anular do rotor (52). Assim, é evitado o contato do flange anular do rotor com a parede posterior do estator, desta forma, aumentando a vida útil do rotor e estator pelo fato de evitar desgaste indevido dos componentes.

Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência a realizações particulares, deve ser reconhecido que estas realizações são meramente ilustrativas dos princípios da presente invenção. Aqueles ordinariamente especialistas na técnica irão perceber que o elemento de unificação e montagem da presente invenção podem ser construídos e implementados com outros materiais e de outras maneiras e realizações. Da mesma forma, a presente descrição não deve ser lida como limitante da invenção, na medida que outras realizações também recaem no escopo da presente invenção.

Claims

1. Elemento de unificação anular (30) compreendendo: um membro de engate do· rotor (36) , um membro de engate do estator (36), e um membro posterior (34)? caracterizado pelo fato da superfície externa radial do elemento· de unificação (30) compreender duas áreas de diâmetros diferentes, uma correspondendo ao membro de engate do rotor (36) e a outra correspondendo ao membro posterior (34); e do membro de engate do estator (36) se estender radialmente para dentro a partir do lado interno radial do elemento de unificação anular (30).

2. Elemento de unificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da junção entre as duas áreas de diâmetros diferentes ser substancialmente perpendicular ao eixo de rotação.

3. Elemento de unificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do membro de engate do estator (36) se estender a partir aproximadamente do ponto médio axial do elemento de unificação (30).

4. Elemento de unificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser construído em um polímero £ lucrado ou resina.

5. Elemento de unificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser construído em politetrafluoretilieno com carga.

6. Montagem vedante para vedar um eixo rotativo e uma caixa de mancai (68), compreendendo; um rotor (50) compreendendo: um flamge de engate anular (52} que se estende em uma direção axial compreendendo um encaixe (54) em um lado radial do mesmo; um estator (10) compreendendo: um flange de engate anular (12) que se estende em uma direção axial compreendendo um encaixe (54) em um lado radial do mesmo; e um elemento de unificação anular (30) compreendendo: um membro de engate do estator (36); um membro de engate do rotor (36); e um membro posterior (34) ; caracterizada pelo fato: do membro de engate do rotor (36) engatar o encaixe (54) do rotor; e do membro de engate do estator (36) se estender a partir do elemento de unificação (30) em uma direção radial, para engatar o encaixe (14) do estator (10) ,

7 . Montagem vedante de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato do encaixe (54) do rotor e encaixe £14} do estator (10) serem pelo menos parcialmente axialmente alinhados formando um espaço vazio entre eles.

8. Montagem vedante de acordo com a reivindicação 7 , caracterizada pelo fato do elemento de unificação ser retido pelo menos parcialmente no interior do espaço vazio formado pelo alinhamento pelo menos parcial do encaixe (54) do rotor (50) com o encaixe (14) do estator {10) -

9 . Montagem vedante de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato do elemento de unificação compreender adicionalmente duas áreas adjacentes de diâmetros diferentes, uma área correspondendo ao membro de engate do rotor (36) e a outra correspondendo ao membro posterior {34).

10. Montagem vedante de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato da junção entre as duas áreas de diâmetros diferentes compreender uma parte em parede.

11. Montagem vedante de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato do elemento de unificação evitar a separação do rotor do estator {10} no caso de movimento axial pelo engate de uma parede do encaixe {14) do estator (10) com o membro· de engate do estator (36) e engate de uma parede do encaixe {54} do rotor com uma parte em parede conectando as áreas de diâmetros diferentes do elemento de unificação.

12. Montagem vedante de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato da parte era parede do elemento de unificação ser substancialmente perpendicular ao eixo de rotação.

13. Montagem vedante de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato dc elemento de unificação evitar o contato entre o rotor e o estator (10) pelo engate da parede externa do estator (10) com a parede interna do rotor no caso de movimento axial do rotor na direção do estator {10}.

14. Montagem vedante de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato do elemento de unificação ser construído em um polímero fluorado ou resina.

15. Montagem vedante de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato do elemento de unificação ser construído em um material plástico escorregadio.

16. Montagem vedante de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato do elemento de unificação ser construído em politetrafluoretileno com carga.

17. Montagem vedante de acordo com a reivindicação 6. caracterizada pelo fato· do estator (10) compreender ainda uma abertura de drenagem no lado interior da vedação, pelo que o lubrificante pode ser drenado da vedação de volta para a caixa de mancai (68).

18. Montagem vedante de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato do estator (10) compreender ainda uma abertura de descarga no lado voltado para a atmosfera da vedação, pelo que contaminantes podem ser retirados da vedação.

19. Montagem vedante de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato do estator (10) compreender ainda um anel em 0 (64) para engatar de forma vedante o estator (10) à caixa de mancai (68) , o dito anel em O (64) sendo localizado no interior de um encaixe (14) formado na circunferência externa radial do estator (10), o dito encaixe (14) compreendendo uma superfície interna em que uma extremidade da superfície interna é menos profunda que a extremidade oposta da superfície interna de maneira a prover um mecanismo de travamento para evitar movimento do estator (10) em uma direção em afastamento da caixa de mancai (68).

20. Montagem vsdante de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato do rotor compreender ainda um anel em 0 (64) para engatar de forma vedante o rotor ao eixo, o dito anel em O (64) sendo localizado no interior de um encaixe (54) formado na circunferência interna radial do rotor, o dito encaixe (54) compreendendo uma superfície interna em que uma extremidade da superfície interna é menos profunda que a extremidade oposta da superfície interna de maneira a prover um mecanismo de travamento para evitar movimento do rotor (50) em uma direção em afastamento da caixa de mancai (68).

21, Método para montar uma montagem vedante para vedar um eixo rotativo e uma caixa de mancai (68) , caracterizado pelo fato de compreender: prover um rotor (50) compreendendo: um flange de engate anular (52) que se estende em uma direção radial compreendendo um encaixe (54) era um lado radial do mesmo; prover um elemento de unificação compreendendo um membro de engate do estator (36), um membro de engate do rotor (36), um espaço vazio compreendendo a área entre o membro de engate do estator (36) e o membro de engate do rotor (36), e o membro posterior (34); engatar o elemento de unificação com o rotor de tal forma que o membro de engate do rotor (36) do elemento de unificação é retido no interior do encaixe (54) no flange de engate anular (52) do rotor (50); prover um estator {10} compreendendo um fiange de engate anular (12} que se estende em uma direção axial compreendendo um encaixe (14) em um lado radial do mesmo; e engatar o rotor (50) e elemento de unificação com o estator (10) de tal forma que o membro de engate do estator {36) é flexionado para o espaço vazio até que o elemento de unificação esteja em posição, então o membro de engate do estator {36) se estende na área do encaixe {14) do estator (10).

22. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado adicionalmente pelo fato do elemento de unificação (30) ser construído em politetrafluoretileno com carga.

23. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato do encaixe {54 3 do rotor e o encaixe (14} do estator {10) serem pelo menos parcialmente alinhados axialmente formando um espaço vazio entre eles, e o elemento de unificação (30) ser localizado no interior deste espaço vazio.