BRPI0512716B1 - Vedação - Google Patents

Abstract

vedação uma vedação isoladora compreende um elemento de estator (17) para localização dentro do estator do equipamento rotativo e um elemento de rotor (14) para localização sobre um eixo rotativo do equipamento rotativo. esses dois elementos provêem superfícies adjacentes respectivas (82/83) e um dispositivo de desligamento estático (81) engata ambas as superfícies adjacentes quando o elemento do rotor está estático e desengata uma ou mais das ditas superfícies quando o elemento do rotor está dinâmico. em um aspecto da presente invenção pelo menos uma das ditas superfícies é inclinada para o eixo geométrico longitudinal em um ângulo maior ou menor do que 90º. em um aspecto adicional da presente invenção, o dispositivo de desligamento estático compreende um elemento de vedação anular resiliente (354) e um elemento auxiliar (357), móveis entre uma primeira posição, quando o elemento do rotor está estático, na qual o dito elemento auxiliar comprime o dito elemento anular resiliente para engate com ambas as ditas superfícies, e uma segunda posição na qual a compressão no dito elemento resiliente é reduzida, por meio disso o elemento anular resiliente desengata uma ou mais das ditas superfícies do rotor e estator quando o rotor está dinâmico.

Description

VEDAÇÃO

Campo da Invenção

Essa invenção refere-se a vedações isoladoras e seu uso em equipamento rotativo, especialmente dispositivos que impedem a entrada ou saída de um fluido ou sólido para uma cavidade, que resulta na deterioração da duração do equipamento. Tais dispositivos são também chamados como protetores de mancai, vedadores de mancai ou isoladores de mancai. Entretanto, o uso de tais vedações rotativas estende-se bem além da proteção de um mancai no equipamento rotativo. Dessa maneira, embora referência seja feita abaixo a protetores de mancai, deve ser entendido que as vedações dessa invenção têm usos mais amplos.

Antecedentes da Invenção

A finalidade de um protetor de mancai é impedir a entrada de fluidos, sólidos e/ou detritos em uma câmara de mancai. Igualmente, protetores de mancai são utilizados para impedir a saída de fluido ou sólidos de uma câmara de mancai. Essencialmente, a sua finalidade é impedir a falha prematura do mancai.

Protetores de mancai geralmente se situam em duas categorias: protetores de mancai repulsor ou labirinto; e protetores de mancai de vedação mecânica. Referência é feita ao nosso pedido de proteção de mancai de vedação mecânica co-pendente WO-A-2004005770, que revela um protetor de mancai substancialmente de contato.

Um protetor de mancai labirinto tipicamente inclui um componente que é montado para rotação ao redor de um eixo kl e axialmente fixado em relação a ele. Por exemplo, o eixo pode ser esse de uma bomba ou outra peça de equipamento rotativo. 0 protetor inclui um componente estático que é também axialmente fixado e é confinado com ou preso na parte estacionária do equipamento.

O componente rotativo tipicamente tem um perfil externo complexo que fica localizado adjacente e em proximidade radial e axial com um perfil interno complexo do componente estacionário. Juntos esses perfis complexos, em teoria, provêem uma trajetória tortuosa impedindo a passagem dos materiais ou fluidos indesejados.

Um protetor de mancai labirinto normalmente funciona somente durante a operação do equipamento. Isso é porque o projeto conta com a rotação contrária do componente rotativo e estacionário para criar forças centrífugas, que desencorajam a passagem de fluido radialmente entre tais componentes.

Quando o equipamento está estático, o projeto de labirinto complexo é incapaz de manter um nível de fluido que, na aplicação horizontal, fica em um nível radial mais alto do que a posição de entrada do protetor.

Além do mais, em muitas aplicações industriais, pulverização de água, vapor e contaminantes estranhos são direcionados no protetor de mancai quando o equipamento está estático. Projetos de labirinto tradicionais são incapazes de impedir a entrada de tais contaminantes dentro da câmara de mancai.

Também, a respiração da câmara do mancai é um pro blema de campo industrial adicional. Durante a operação, o fluido de lubrificação e o ar na câmara do mancai expandem à medida que ela aquece. Em uma disposição de vedação em labirinto tradicional essa expansão expelirá o ar através do labirinto e expelirá para fora da câmara do mancai. Depois que o equipamento pára, a câmara do mancai resfria e o ar interno contrai, sugando o ar úmido além da disposição em labirinto e de volta para dentro da câmara do mancai. Isso é citado como inspiração.

Um protetor de mancai de vedação mecânica pode superar as limitações estáticas do projeto em labirinto. Entretanto, esses dispositivos podem sofrer de outros problemas tal como geração de calor excessivo em aplicações de alta velocidade do eixo ou quando existe lubrificação marginal ou nenhuma nas faces da vedação. Portanto, o uso de protetores de mancai de vedação mecânica é limitado.

Existe uma necessidade de um protetor de mancai de vedação do tipo em labirinto sem contato que pode vedar os fluidos quando o equipamento está estacionário e/ou pode impedir e/ou reduzir o volume das moléculas transportadas pelo ar que entram na câmara do mancai durante a respiração da câmara.

Também seria vantajoso se uma vedação do tipo em labirinto sem contato pudesse repelir o fluido a despeito da direção da rotação do eixo. Isso reduz a probabilidade ou o efeito do erro de instalação.

Podería também ser vantajoso se uma vedação do tipo em labirinto sem contato incorporasse dois dispositivos repulsores, um projetado para repelir o fluido de escapar da câmara de mancai e um projetado para repelir o fluido de entrar na câmara de mancai.

Além do mais, a facilidade de instalação é importante com todos os projetos de protetor de mancai. Uma vedação do tipo em labirinto sem contato que é muito axialmente compacta é desejável de modo que ela possa ser adaptada em espaços previamente ocupados por vedações de beira e suprida em uma unidade de cartucho de uma peça sem braçadeiras de ajuste.

US-A-5.378.000 (Orlowski) revela um projeto de cartucho tendo uma configuração em labirinto na qual o rotor e o estator são travados juntos axialmente por uma vedação anular deformável sólida ou um elastômero. 0 elastômero é travado entre duas cavidades em formato retangular de rotação contrária como ilustrado nas Figuras 3 e 4 de Orlowski. 0 elastômero é submetido à resistência de atrito, menos pelo estator e mais pelo rotor. O elastômero em Orlowski, portanto, sofre de desgaste por atrito entre os dois corpos de rotação contrária. Esse desgaste por atrito é exacerbado pelo seguinte:

O ângulo agudo entre as superfícies 23 e 22b do rotor 14 e o ângulo de 90 graus dos três cantos restantes das ranhuras 21 e 22, que entram em contato com o elastômero 20. Orlowski conta com as superfícies relativamente não chanfradas desses quatro pontos de contato com o elastômero, de modo a manter a proximidade axial entre o rotor e o estator.

Todos os elastômeros comercialmente disponíveis têm uma tolerância de tamanho transversal. Essa é tipicamente +/-3% do seu diâmetro nominal. A magnitude da resistência de atrito definida por Orlowski, portanto, é altamente variável dado essa tolerância de elastômero e o fato que as ranhuras 21 e 22 terão uma tolerância de largura de fabricação associada também.

Durante a montagem da vedação sobre o equipamento, o dispositivo é axialmente puxado e empurrado à medida que ele é movido para sua posição de funcionamento final. Esse deslocamento axial é particularmente devido às forças de arrasto por atrito do elastômero rotativo 15 e do eixo 10. Esse deslocamento axial coloca o elastômero 20 sob forças de cisalhamento desde que é esse elastômero que é o único elemento axialmente travando o rotor e o estator juntos. Portanto, é altamente provável que a resistência de atrito entre o elastômero e os lados das ranhuras 21 e 22 mude durante a montagem.

Todos esses fatos influenciam e rapidamente aumentam o desgaste no elastômero 20 e como tal limitam a duração de vedação útil dos elastômeros contra a entrada ou saída de matéria.

Declarações da Invenção

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção é provida uma vedação isoladora compreendendo:

um elemento de estator para localização dentro do estator do equipamento rotativo;

um elemento de rotor para localização sobre um eixo rotativo do dito equipamento rotativo;

o dito elemento de estator e o dito elemento de rotor provendo superfícies adjacentes respectivas;

um dispositivo de desligamento estático compreendendo um elemento de vedação anular resiliente que engata ambas as superfícies adjacentes quando o rotor está estático e desengata uma ou mais das ditas superfícies de rotor e estator quando o rotor está dinâmico e onde pelo menos uma das ditas superfícies é inclinada para o eixo geométrico longitudinal em um ângulo maior ou menor do que 90°.

De preferência, a inclinação da dita pelo menos uma das ditas superfícies para o eixo geométrico longitudinal é de 5° a 175°, mais preferivelmente de 10° a 80° ou de 100° a 120° e mais preferivelmente de 30° a 60° ou de 120° a 150°. Em uma modalidade particular da invenção a inclinação pode ser cerca de 45°.

De acordo com um segundo aspecto da invenção, é provida uma vedação isoladora compreendendo:

um elemento de estator para localização dentro do estator do equipamento rotativo;

um elemento de rotor para localização sobre um eixo rotativo do equipamento rotativo;

o dito elemento de estator e o dito elemento de rotor provendo superfícies adjacentes respectivas e um dispositivo de desligamento estático compreendendo um elemento de vedação anular resiliente e um elemento auxiliar, móveis entre uma primeira posição, quando o elemento do rotor está estático, no qual o dito elemento auxi liar comprime o dito elemento anular resiliente para engate com ambas as ditas superfícies e uma segunda posição na qual a compressão no dito elemento resiliente é reduzida, por meio disso o elemento anular resiliente desengata uma ou mais das ditas superfícies de rotor e estator quando o rotor está dinâmico.

De preferência, o dito elemento de vedação resiliente é toroidal.

De preferência, a vedação adicionalmente inclui uma vedação em labirinto formada entre o dito elemento de rotor e o dito elemento de estator.

De preferência, a vedação também inclui pelo menos um dispositivo de bombeamento repulsor bidirecional.

De preferência, as superfícies do dito elemento de rotor e dito elemento de estator são ambas inclinadas para o eixo geométrico longitudinal em um ângulo maior ou menor do que 90°.

De preferência, os elementos de rotor e estator são axialmente separados, porém restritos contra o movimento axial relativo por pelo menos um elemento que se estende radialmente formado em um do dito elemento de rotor e estator.

De modo mais preferido, os ditos elementos de rotor e estator são axialmente restritos por dois ou mais elementos que se estendem radialmente.

De preferência, o elemento de estator é provido com pelo menos um orifício de comunicação que se estende entre uma superfície interna do elemento de estator e uma superfície externa do elemento do estator. De modo mais prefe rido, o dito orifício de comunicação fica adjacente a um elemento que se estende radialmente provido no dito elemento de rotor. De preferência, a dita superfície interna do dito elemento de estator é substancialmente excêntrica para o elemento do rotor e/ou, em uso, o eixo rotativo.

De preferência, o orifício de comunicação é posicionado, em uso, no ponto radial mais baixo na vedação.

De preferência, o elemento do estator é provido com uma ranhura que se estende radialmente para dentro na sua superfície mais externa e sua superfície mais interna substancialmente excêntrica, a dita ranhura que se estende radialmente se estendendo para o ponto radialmente mais para fora da superfície mais interna criando um orifício de comunicação conectando as superfícies mais interna e mais externa do dito elemento de estator.

De preferência, as ditas superfícies do elemento de rotor e do elemento de estator juntas formam uma forma em v . De modo mais preferido, o elemento anular resiliente repousa dentro da dita forma em v em uma posição radial maior do que a posição radial nominal do elemento resiliente e anular no seu estado livre.

De preferência, o elemento de rotor é provido com pelo menos dois dispositivos de bombeamento repulsores que são axialmente separados.

De preferência, os elementos de rotor e estator são, cada um, uma peça monolítica.

De preferência, os elementos de rotor e estator são axialmente restritos com relação um ao outro por um ou mais ressaltos que se estendem radialmente, os ditos ressaltos se estendendo de qualquer um do elemento de rotor ou do elemento de estator ou de uma combinação dos ditos elementos.

Em uma modalidade preferida, o elemento de rotor compreende dois elementos axialmente unidos e o elemento de estator é uma peça monolítica. 0 primeiro das partes do elemento do rotor pode radialmente se localizar dentro da segunda das partes do elemento do rotor, ambos sendo unidos por meio de dispositivo de fixação mecânica, química ou outra para criar uma fixação permanente ou não permanente.

Uma vedação da presente invenção, de preferência, inclui um alojamento de estator que tem pelo menos um elemento de localização posicionado radialmente para fora para localização com a câmara do equipamento. O dito elemento de localização pode ficar localizado adjacente a uma ranhura que se estende radialmente, que contém pelo menos um elemento elastomérico para vedação do alojamento na câmara do equipamento. 0 alojamento é também, de preferência, provido com pelo menos uma superfície que se estende radialmente para fora que axialmente encosta na dita câmara do equipamento.

De preferência, o rotor contém pelo menos um dispositivo de bombeamento repulsor compreendendo pelo menos um aspecto que se estende radialmente para dentro posicionado na circunferência do dito rotor.

De preferência, o rotor contém pelo menos dois dispositivos de bombeamento repulsores que são axialmente deslocados.

De preferência, o dispositivo de bombeamento re pulsor compreende superfície de rotor contínua e substancialmente concêntrica que corresponde com uma superfície de estator substancialmente não concêntrica.

De preferência, o dispositivo de bombeamento repulsor compreende pelo menos um aspecto que se estende radialmente para dentro posicionado na circunferência do dito rotor.

De preferência, o rotor contém pelo menos um dispositivo de bombeamento repulsor compreendendo pelo menos um aspecto que se estende radialmente para dentro posicionado na circunferência do dito rotor, adjacente a uma superfície substancialmente interna radialmente inclinada do estator.

De preferência, o rotor contém pelo menos dois dispositivos de bombeamento repulsores que são axialmente deslocados. Cada dispositivo de bombeamento repulsor compreende pelo menos um aspecto que se estende radialmente para dentro posicionado na circunferência do dito rotor adjacente a uma superfície substancialmente interna radialmente inclinada do estator.

De preferência, o alojamento do estator contém pelo menos um aspecto interno, que tem uma posição central deslocada para a posição central do eixo. De preferência, o dito aspecto interno excêntrico do alojamento do estator fica adjacente a pelo menos um dispositivo de bombeamento repulsor no rotor.

De preferência, o alojamento do estator contém pelo menos um aspecto de comunicação radial que comunica a superfície mais interna do alojamento com a superfície mais

externa do alojamento. 0 dito aspecto de comunicação radial, ou orifício de escoamento fica preferivelmente adjacente a pelo menos um dos dispositivos de bombeamento repulsores.

De preferência, o alojamento do estator compreende dois elementos axialmente unidos e o rotor é uma peça monolítica .

De preferência, um estator radialmente se localiza dentro do segundo estator, ambos unidos através de dispositivo de fixação mecânica, química ou qualquer outra para criar ambas a fixação permanente ou não permanente.

De preferência, o estator radialmente externo incorpora um aspecto de extensão radial, na sua superfície mais externa. O dito aspecto de extensão radial fica adjacente ã localização radial dos dois elementos de rotor.

De preferência, o rotor contém pelo menos um aspecto de extensão radial na sua superfície externa, o dito aspecto é posicionado adjacente e em proximidade com uma superfície interna do estator.

Modalidades das vedações em labirinto de acordo com a presente invenção podem ser tais que pelo menos um elemento rotativo e/ou um elemento estacionário pode ser mecanicamente preso nos itens do equipamento rotativo.

Uma vedação da invenção pode incluir um alojamento de estator tendo pelo menos um furo ou fenda direta axial para acomodar um pino ou parafuso em um item do equipamento rotativo, dessa maneira permitindo que o alojamento da vedação mecânica seja preso no equipamento rotativo.

De preferência, um estator do primeiro alojamento radialmente se localiza em um estator do segundo alojamento, o dito estator do primeiro alojamento é indiretamente conectado axialmente no eixo através de um rotor, o dito estator do segundo alojamento é diretamente conectado no alojamento estacionário do equipamento. 0 dito estator do primeiro alojamento pode axialmente deslizar com relação ao estator do segundo alojamento. De preferência, o dito deslocamento axial é mecanicamente restrito, dessa maneira mantendo uma solução de cartucho.

De preferência, um estator do primeiro alojamento se localiza radial e axialmente em um estator do segundo alojamento, o dito estator do primeiro alojamento é conectado de maneira indiretamente angular no eixo através de um rotor, o dito estator do segundo alojamento é diretamente conectado no alojamento estacionário do equipamento. O dito estator do primeiro alojamento pode deslizar de modo angular com relação ao estator do segundo alojamento. De preferência, o dito deslocamento angular é mecanicamente restrito, dessa maneira mantendo uma solução de cartucho.

Modalidades das vedações em labirinto de acordo com a presente invenção podem ser tais que pelo menos um elemento rotativo e/ou um elemento estacionário é axialmente dividido para fixação sobre o equipamento. De preferência, os ditos componentes divididos são mecânicos fixados radialmente juntos, após a instalação no equipamento. Também de preferência, o dito projeto de divisão preferivelmente inclui pelo menos um elastômero radialmente dividido, que após a instalação ao redor do eixo, é unido por dispositivo per13 manente.

A invenção também provê um protetor de mancai na forma de uma vedação do tipo em labirinto sem contato.

Referência é feita aqui a um elemento de vedação resiliente na forma de um elastômero ou anel em o que forma o ou parte do dispositivo de desligamento estático. Deve ser entendido que qualquer material elastomérico ou deformável sólido pode ser adequado. Embora os elementos de vedação mostrados nos desenhos acompanhantes sejam de seção transversal circular, deve ser entendido que eles podem ter uma forma diferente, incluindo uma provendo uma combinação de superfícies planas e/ou circulares.

Descrição dos desenhos

Os desenhos acompanhantes são como segue:

A Figura 1 é uma visão em corte longitudinal dividida ao meio de uma modalidade de um protetor de mancai de vedação em labirinto da invenção montado em um eixo;

A Figura 2A corresponde com a Figura 1 e mostra um corte através do repulsor de bombeamento na linha A-A;

A Figura 2B corresponde com a Figura 2A e mostra uma vista ampliada do orifício de escoamento;

A Figura 2C corresponde com a Figura 2A e mostra um projeto alternativo do orifício de escoamento;

A Figura 2D mostra um desenho adicional do orifício de escoamento;

A Figura 2E corresponde com a Figura 1 e mostra um corte através do repulsor de bombeamento na linha B-B;

A Figura 2F corresponde com a Figura 2E e mostra uma vista plana em C-C;

A Figura 3 corresponde com a Figura 1 e mostra uma seção transversal longitudinal de parte ampliada;

A Figura 4A corresponde com a Figura 1 e mostra uma vista explodida isométrica;

A Figura 4B corresponde com a Figura 1 e mostra uma vista explodida do corte de parte;

A Figura 5 corresponde com a Figura 3 e mostra uma seção transversal longitudinal de parte ampliada;

A Figura 6A corresponde com a Figura 1 e mostra uma seção transversal de parte ampliada, mostrando o elastomer© de desligamento na sua condição estática;

A Figura 6B corresponde com a Figura 6A e mostra uma seção transversal de parte ampliada, mostrando o elastômero de desligamento na sua condição dinâmica;

A Figura 7 mostra uma seção transversal longitudinal de parte de uma outra modalidade da invenção;

A Figura 8 mostra uma seção transversal longitudinal de parte de uma outra modalidade da invenção;

A Figura 9A mostra uma seção transversal longitudinal de parte de uma outra modalidade da invenção;

A Figura 9B mostra uma seção transversal longitudinal de parte da modalidade da Figura 9A, mostrando uma conexão ambiental no estator;

A Figura 10 mostra uma seção transversal longitudinal de parte de uma outra modalidade da invenção;

A Figura 11A mostra uma seção transversal longitudinal de parte de uma outra modalidade da invenção;

A Figura 11B mostra uma seção transversal longitudinal de parte de uma outra modalidade da invenção;

A Figura 12A mostra uma vista isométrica de uma outra modalidade da invenção que é uma vedação em labirinto longitudinalmente dividida;

A Figura 12B mostra uma vista isométrica ampliada na extremidade axialmente dividida da modalidade da Figura 12A;

A Figura 12C mostra uma seção transversal longitudinal parcial da modalidade da Figura 12A, contendo correias de fixação circulares;

A Figura 12D mostra uma seção transversal longitudinal parcial de um elastômero dividido da modalidade da Figura 12 A;

A Figura 12E mostra uma seção transversal longitudinal parcial de uma outra modalidade da invenção, mostrando um parafuso da invenção;

A Figura 12F mostra uma vista da extremidade transversal parcial de parte de uma outra modalidade da invenção, mostrando um parafuso de uso na invenção em um local não preso na montagem axialmente dividida;

A Figura 12G mostra uma vista de extremidade transversal parcial da modalidade da modalidade da Figura 12F da invenção, mostrando um parafuso da invenção no local seguro na montagem axialmente dividida;

A Figura 13 mostra uma outra modalidade da invenção na forma de uma vedação de mancai adaptada na extremidade externa de uma vedação de cartucho;

A Figura 14 mostra uma outra modalidade da inven ção na forma de uma vedação de mancai positivamente presa no eixo rotativo; .

A Figura 15 mostra uma outra modalidade da invenção na forma de uma vedação em labirinto axialmente compacta contendo um dispositivo de bombeamento repulsor no lado da substância atmosférica;

A Figura 16 mostra uma outra modalidade da invenção na forma de uma vedação em labirinto axialmente compacta contendo um dispositivo de bombeamento repulsor no lado da substância atmosférica e um dispositivo de vedação de desligamento ;

A Figura 17 mostra uma outra modalidade da invenção na forma de uma vedação em labirinto axialmente compacta 290 contendo um dispositivo de vedação de desligamento;

A Figura 18 mostra uma vista transversal longitudinal de uma outra modalidade da invenção na forma de um protetor de mancai de vedação em labirinto montado em um eixo, da décima segunda modalidade da invenção;

A Figura 19 corresponde com a Figura 18 e mostra uma vista transversal parcial ampliada;

A Figura 20A mostra uma vista transversal parcial ampliada de uma modalidade adicional da invenção, mostrando a vedação na condição estática;

A Figura 20B corresponde com a Figura 20A e mostra uma vista transversal parcial ampliada, mostrando a vedação na condição dinâmica;

A Figura 21A mostra uma vista transversal parcial ampliada de uma modalidade adicional da invenção;

A Figura 2IB mostra uma vista transversal parcial ampliada de uma outra modalidade da invenção;

A Figura 21C mostra uma vista transversal parcial ampliada de uma outra modalidade da invenção;

A Figura 21D mostra uma vista transversal parcial ampliada de uma outra modalidade da invenção;

A Figura 21E mostra uma vista transversal parcial ampliada de uma outra modalidade da invenção;

A Figura 21F mostra uma vista transversal parcial ampliada de uma outra modalidade da invenção;

A Figura 21G mostra uma vista transversal parcial ampliada de uma outra modalidade da invenção;

A Figura 22 mostra uma vista transversal de uma outra modalidade da invenção, mostrando um projeto de duas partes, axialmente restrito por uma arruela que se estende radialmente;

A Figura 23 corresponde com a Figura 22 e mostra uma vista transversal parcial ampliada dessa modalidade;

A Figura 24 mostra uma vista transversal parcial ampliada de uma outra modalidade da invenção;

A Figura 25 mostra uma vista transversal parcial ampliada de uma outra modalidade da invenção, mostrando a facilidade da desmontagem do equipamento.

Descrição detalhada da invenção

A invenção será agora descrita, por meio de exemplos somente, com referência aos desenhos acompanhantes.

Em geral, vedações rotativas de acordo com a presente invenção podem ser usadas não somente no caso onde o eixo é um elemento rotativo e o alojamento e um elemento estacionário, mas também na situação inversa, quer dizer, na qual o eixo é estacionário e o alojamento é rotativo.

Além do mais, a invenção pode ser personificada em ambas as disposições rotativa e estacionária, e no cartucho e vedações de componente com componentes metálicos, bem como componentes não metálicos.

Com referência à Figura 1 dos desenhos acompanhantes, é ilustrada a primeira modalidade da invenção, um conjunto de protetor de mancai 10 que é encaixado em um item do equipamento rotativo 11. 0 equipamento inclui um eixo rotativo 12 e um alojamento estacionário 13. 0 alojamento estacionário 13 poderia tipicamente conter um mancai, que não é ilustrado.

A área X em uma extremidade axial do conjunto do protetor de mancai 10 poderia parcialmente conter o fluido e/ou sólidos e/ou detritos estranhos e/ou a atmosfera. Entretanto, por clareza, ele será aqui referido como uma substância de produto para descrever um meio único ou misturado .

A área Y na outra extremidade axial do conjunto do protetor de mancai 10 poderia também parcialmente conter o fluido e/ou sólidos e/ou detritos estranhos e/ou a atmosfera. Entretanto, ele será citado como substância atmosférica para descrever um meio único ou misturado.

O conjunto do protetor de mancai 10 inclui um conjunto de rotor 16 compreendendo um primeiro elemento de rotor 14, que fica localizado radial e axialmente em um segun do elemento de rotor 15. O conjunto de rotor 16 fica posicionado adjacente a um elemento do estator 17.

Um corte lateral Ά-Ά é mostrado na Figura 2A. Esse é um corte através da ranhura 18 na superfície radial mais externa do estator 17.

Um corte lateral B-B é mostrado na Figura 2E. Esse é um corte através da ranhura 19 na superfície radial mais externa do estator 17.

Com referência à Figura 2A, o primeiro elemento de rotor 14 incorpora pelo menos um aspecto que se estende radialmente, a saber a fenda 25. 0 rotor 14 é substancialmente concêntrico com o eixo 12 e, portanto, gira na linha central do eixo 26. O estator 17 contém pelo menos um aspecto interno, a saber o furo de bombeamento do estator 27. O vão radial entre a superfície mais externa do rotor 14 e a superfície mais interna do furo de bombeamento do estator 27 provê uma câmara de bombeamento 28.

Da Figura 2A, o furo de bombeamento do estator 27 é substancialmente excêntrico para ambos o rotor 14 e o eixo 12 e tem uma linha central 29. A magnitude da excentricidade entre o rotor 14 e o furo de bombeamento do estator 2 7 ê mostrada como a distância radial Z entre linhas centrais respectivas 26 e 29.

Um resultado dessa excentricidade, o vão radial entre o rotor 14 e o furo de bombeamento do estator 27, não é constante ao redor da circunferência do conjunto 10. Como mostrado na Figura 2A, o vão radial 30 na posição de 12 horas é substancialmente menor do que o vão radial 31 mostrado ft na posição de 6 horas.

Qualquer fluido que entra na câmara de bombeamento 2 8 é submetido às mudanças no vão radial, já que ele é transportado de modo circunferencial pela fenda do rotor 25. Essa mudança no vão radial cria uma mudança na pressão do fluido que opera no vão radial. Essa mudança na pressão do fluido encoraja o movimento circunferencial do fluido da posição do vão radial pequeno 30 para a posição do vão radial grande 31.

Da Figura 2A, a ranhura externa 18 no estator 17 fica também substancialmente concêntrica com o eixo 12. Na posição radialmente mais baixa na vista da extremidade cortada, citada como 6 horas, a Figura 2A ilustra uma ruptura radial da ranhura concêntrica 18 com o furo de bombeamento do estator 27. Uma vista ampliada desse aspecto é mostrada na Figura 2B. Da Figura 2B, essa ruptura cria o orifício de comunicação 35 entre a região mais interna do estator 17 para a região mais externa do estator 17. A vantagem desse orifício de comunicação automaticamente gerado 35 é que o orifício sempre ocorrerá na posição do vão radial mais larga 31 independente da máquina, técnica de fabricação ou operador utilizado. Isso oferece vantagens para a companhia de abastecimento.

A Figura 2C corresponde com a Figura 2B e mostra uma modalidade alternativa onde o dito furo de bombeamento do estator 27 inclui uma região interna adicional que se estende radialmente 36. Essa região que se estende radialmente cria um orifício de comunicação automático 37 do qual o com21

Ji primento do orifício 37 é mais firmemente controlado com menos variação, dada as tolerâncias de fabricação naturais associadas do furo 27 e ranhura 18.

A Figura 2D corresponde com a Figura 2B e mostra ainda uma outra modalidade alternativa onde o orifício de comunicação 3 8 é provido por uma fenda fresada ou um furo perfurado que se estende através do estator 17.

A Figura 2E corresponde com a Figura 1 e ilustra uma modalidade adicional mostrando uma disposição de bombeamento repulsor adjacente ao lado da substância do produto.

Da Figura 2E e Figura 1, o segundo rotor 15 incorpora pelo menos um aspecto que se estende radialmente, a saber, fendas 45. O rotor 15 é substancialmente concêntrico com o eixo 12 e, portanto, gira na linha central do eixo 46. O estator 17 inclui pelo menos um aspecto interno, a saber, o furo de bombeamento do estator 47. O vão radial entre a superfície mais externa do rotor 15 e a superfície mais interna do furo de bombeamento do estator 4 7 é a câmara de bombeamento 48.

O furo de bombeamento do estator 47 é substancialmente excêntrico para ambos o rotor 15 e o eixo 12 e tem uma linha central 49. A magnitude da excentricidade entre o rotor 15 e o furo de bombeamento do estator 47 é mostrada como a distância radial W entre linhas centrais respectivas 46 e 49.

Como resultado dessa excentricidade, o vão radial entre o rotor 15 e o furo de bombeamento do estator 47 não é constante ao redor da circunferência do conjunto 10. Como

mostrado na Figura 2E, o dito vão radial 50 na posição de 12 horas é substancialmente menor do que o vão radial 51 na posição de 6 horas.

Novamente, qualquer fluido que entra na câmara de bombeamento 48 é submetido às mudanças no vão radial, já que ele é transportado de modo circunferencial pela fenda do rotor 45. Essa mudança no vão radial cria uma mudança no fluido operando no vão radial. Essa mudança na pressão do fluido encoraja o movimento circunferencial do fluido da posição de vão radial pequeno 50 para a posição de vão radial grande 51.

As fendas ou entalhes do rotor não contínuas de modo circunferencial que se estendem radialmente 45 nas superfícies externas do rotor não são essenciais para estimular o movimento do fluido. A ação das duas superfícies de rotação contrária, não alinhadas de modo concêntrico, é frequentemente suficiente para repelir e/ou bombear o fluido.

Igualmente, duas superfícies de rotação contrária, substancialmente alinhadas no sentido concêntrico, uma, de preferência o rotor, contendo uma fenda ou entalhe de rotor não contínuo de maneira circunferencial, que se estende radialmente pode ser suficiente para repelir e/ou bombear o fluido.

Das Figuras 2E e 1, a ranhura externa 19, no estator 17 é substancialmente concêntrica com o eixo 12. Na posição radialmente mais baixa na vista de extremidade cortada, citada como 6 horas, a Figura 2E ilustra uma ruptura de comunicação radial 55 da ranhura concêntrica 19 com o furo de bombeamento do estator 47. Isso é ilustrado mais na Figu ra 2F, que é uma vista plana na vista C-C da Figura 2E. Essa ruptura cria o orifício de comunicação 55 entre as regiões mais interna e mais externa do estator 17. Essa combinação de ranhura concêntrica externa 19 e furo de bombeamento de estator excêntrico 47 cria um orifício de comunicação automático 55 na posição de vão radial mais largo 51.

Claramente, a posição do orifício de comunicação 55 pode ser em qualquer localização circunferencial com relação ao vão radial variável entre o rotor e o estator. Por exemplo, em algumas aplicações o orifício de comunicação pode ficar mais adequadamente em uma posição adjacente à posição do vão radial menor entre o rotor e o estator, já que isso corresponde com a posição da diferença de pressão do fluido maior, dessa maneira fazendo uso da pressão de fluido relativamente alta para forçar o fluido para fora do orifício de comunicação.

O leitor experimentado observará que um ou dois sistemas de bombeamento podem ser utilizados. De preferência, um sistema de bombeamento repulsor duplo é provido, com um repulsor no lado da substância atmosférica e um repulsor no lado da substância do produto, desde que ambas a entrada e a saída da substância são repelidas de cada lado do conjunto 10.

Os vãos radiais grandes 31 e 51, e portanto os orifícios de comunicação 37 e 55, poderíam ser posicionados, caso surja a necessidade, em qualquer relação angular entre si simplesmente mudando a orientação usinada angular entre os furos de bombeamento excêntricos nas extremidades de

I substância do produto e atmosférica do estator 17.

O número e/ou tamanho e/ou orientação angular respectiva das fendas de bombeamento 25 e 45 poderia ser alterado para se adequar à aplicação sendo vedada.

De preferência, os projetos de bombeamento repulsor em ambos os lados da invenção devem ser aproximadamente equilibrados e iguais entre si de modo a não estimular a entrada e/ou saída em qualquer maneira particular.

Com referência à Figura 3, o protetor de mancai é uma unidade de cartucho, suprida sem qualquer dispositivo de ajuste. De preferência, o conjunto de rotor 60 compreende dois elementos de rotor axialmente unidos, 14 e 15. De preferência, o primeiro rotor 14 se localiza radialmente dentro do segundo rotor 15 na posição radial 61. Ambos os rotores 14 e 15 são axialmente comprimidos até que a face axial 62 do rotor 15 encosta no ressalto axial 63 do rotor 14. De preferência, a localização radial 61 é um ajuste de interferência mecânico, dessa maneira fixando ambos os rotores juntos. Alternativamente, essas partes poderíam ser quimicamente unidas através de um adesivo apropriado ou permanentemente unidas por uma operação de soldagem, e/ou qualquer combinação de tais, para criar uma fixação segura.

De preferência, o rotor radialmente mais interno 14 incorpora um aspecto de relevo que se estende radial 64 na sua superfície mais interna. O aspecto 64 fica adjacente à localização radial 61 dos dois elementos de rotor 14 e 15. Esse aspecto de relevo 64 garante que o protetor de mancai 10 deslizará sobre o eixo 12 sem a interferência radial no eixo 12, causada pelo ajuste de interferência radial 61 entre os dois rotores 14 e 15.

A extremidade de cada rotor 14 e 15 fica longitudinalmente mais larga para fora do que a parte radial mais interna do estator 17. De preferência, o estator 17 é uma peça monolítica.

Como mostrado na Figura 3, o rotor 14 incorpora uma cavidade que se estende radialmente 65 na sua superfície mais interna. A cavidade 65 contém um dispositivo de vedação elastomérico 66 para vedar o conjunto de rotor 60 sobre o eixo 12. 0 elastômero 66 transmite o acionamento rotacional do eixo 12 para o conjunto de rotor 14.

O protetor de mancai 10 preferivelmente inclui um alojamento de estator 17, que tem pelo menos um aspecto de localização de câmara de equipamento posicionado radialmente para fora 67. 0 aspecto de localização 67 fica localizado adjacente a uma ranhura que se estende radialmente 68, que contém pelo menos um elemento elastomérico 69 para vedar o estator 17 na região interna da câmara do equipamento 13. O estator 17 também contém pelo menos uma superfície que se estende radialmente para fora 70 que axialmente encosta na dita câmara do equipamento 71.

De preferência, o rotor 14 e/ou 15 contém pelo menos um dispositivo de bombeamento repulsor tal como esses descritos acima.

De preferência, o rotor contém pelo menos dois dispositivos de bombeamento repulsores que são axialmente deslocados. Cada dispositivo de bombeamento repulsor compre ende pelo menos um aspecto que se estende radialmente para dentro posicionado na circunferência do rotor.

Como mostrado na Figura 3, ambos os rotores 14 e 15 incorporam pelo menos um aspecto de entalhe que se estende de modo circunferencial radialmente para dentro 72 e 73 posicionados nas superfícies radiais mais externas dos rotores 14 e 15. Os entalhes 72 e 73 poderíam ter uma forma quadrada, como mostrado, ou qualquer forma compreendendo de superfícies curvadas e retas. Essa forma, por exemplo, podería ser trapezoidal, em forma de v ou de seção transversal semicircular. Como um exemplo adicional, ela poderia ter uma forma de rosca de parafuso comum passo à esquerda ou direita.

A dita superfície de rotor radial e entalhes 72 e 73 correm em proximidade radial, tipicamente 0,005 a 0,010 (0,127 a 0,254 mm), para a superfície do estator mais inter-

na adjacente	74 e	75, respectivamente.	Claramente,	a proxi-
midade radial	não	é limitada a 0,005 e	poderia	ser	maior ou
menor do que	esse	valor.
As	superfícies radiais mais	internas	74	e 75 do

estator 17, adjacentes à superfície radial mais externa do conjunto de rotor 60, poderíam ter igualmente um aspecto de entalhe como previamente descrito. Na realidade, qualquer combinação de entalhes de rotor ou estator poderia ser utilizada para restringir e/ou impedir o movimento do fluido axial.

O protetor de mancai 10 incorpora um conjunto de dispositivo de desligamento estático 80 compreendendo um elastômero 81 que está radialmente localizado em uma forma de v posicionado radialmente para dentro do dito elastômero 81. Essa forma de v é composta de duas superfícies de rotação contrária, a superfície do estator 82 e a superfície do rotor 83.

O elastômero 81 radialmente repousa na dita forma de v em uma posição radial ligeiramente mais larga do que a posição radial nominal do elastômero 81 quando ele está no seu estado livre. Na prática, essa disposição significa que o elastômero 81 opera em uma maneira radialmente esticada. Como o elastômero 81 é esticado para fora, essa disposição resulta em uma força radial correspondente para dentro agindo ao redor da circunferência do elastômero 81 impelindo-o para as superfícies v compósitas 82 e 83. Isso cria uma vedação estática entre o conjunto do rotor 60 e o estator 17 nas superfícies 82 e 83. Essa disposição será descrita mais com referência às Figuras 6A e 6B.

Da Figura 6A, o conjunto do rotor 60 compreende um primeiro rotor 14 e segundo rotor 15. 0 segundo rotor 15 se estende radialmente para fora além da superfície mais externa do elastômero 81. 0 rotor 15 incorpora superfícies radialmente para dentro 90 e 91. A superfície 91 é radial e axialmente inclinada.

Um vão 92 existe entre a superfície inclinada 91 e a superfície externa do elastômero 81. O vão 92 permite que o elastômero 81 fique livre da resistência de atrito externa durante aplicações de baixa velocidade do eixo 12.

Quando o equipamento inicia, e o eixo 12 gira, o elastômero 81 é submetido a forças centrífugas, que agem em uma maneira radial para fora. As forças centrífugas permitem que o elastômero 81 se erga da superfície inclinada do estator 82 e se mova sobre a superfície inclinada do rotor 91. Isso é mostrado na Figura 6B.

A superfície inclinada 91 no rotor então converte o movimento substancialmente radial do elastômero 81 em um movimento radial e axial empurrando-o para o vazio do rotor 94 .

Quando o eixo do equipamento 12 pára, as forças centrífugas direcionadas para fora que agem no elastômero 81 também param. A elasticidade natural do elastômero 81 então cria forças radiais direcionadas para dentro que impelem o elastômero 81 para retornar de volta para suas superfícies de acomodação em formato de v 82 e 83 do estator 17 e rotor 14 respectivos, como mostrado na Figura 6A.

O elastômero 81 nas superfícies de acomodação em formato de v 82 e 83 provê um dispositivo de desligamento radial e cria uma vedação estática impedindo a passagem de fluido ou sólidos do lado de substância atmosférica para o de produto, ou do lado do produto para substância atmosférica.

vão radial 92 podería ser de qualquer tamanho. Por meio de exemplo, ele pode ser de zero a 2,000 (50,8 mm) ou 50 mm e acima. É preferido que o dito vão radial seja aproximadamente de 0,010 (2,54 mm). Além do mais, em algumas aplicações, pode ser julgado necessário que a superfície inclinada 91 comprima radialmente para dentro o elastômero 81, portanto o vão radial é então um ajuste de interferência oferecendo resistência de atrito entre as superfícies do rotor 91 e 83.

A disposição acima descrita não possui qualquer uma das limitações de US 5.378.000 (Orlowski). Essas são indicadas abaixo:

- A configuração de assentamento em v da invenção garante que o elastômero 81 não fique em contato com superfícies pontiagudas ou de fio de face que podem romper o elastômero 81 durante as condições de partida e paralisação do equipamento.

- A configuração de assentamento em v da invenção garante que quaisquer e todas as tolerâncias de fabricação do elastômero 81 não causem impacto no projeto de alguma forma. Em uma condição estática, a resistência de atrito do elastômero 81 para as superfícies 82 e 83 é um tanto constante a despeito do tamanho transversal do elastômero 81. Toda variação do tamanho transversal do elastômero 81 é acomodada pelo vão do rotor 92 e/ou o vazio do rotor 94.

- A configuração de assentamento em v da invenção acomoda qualquer deslocamento axial ligeiro dos componentes respectivos do rotor 60 e estator 17, que pode ocorrer durante a instalação da invenção sobre o eixo. Caso o vão nominal axial respectivo entre o rotor 60 e o estator 17 mude, a configuração de assentamento em v axialmente abrirá ou fechará de acordo, desde que ela compreende duas superfícies independentes. 0 efeito que isso tem no elastômero 81 é que a posição de vedação radial nominal do dito elastômero 81 mudará ligeiramente. O elastômero 81 será acomodado em uma posição radial ligeiramente mais alta do que a nominal se o vão axial fecha, ou uma posição radial ligeiramente mais

baixa do que a nominal se o vão radial aumenta. Esse projeto garante, por meio disso, que o elastômero 81 não seja colocado sob quaisquer estresses e/ou forças de cisalhamento indesejadas como um resultado do movimento axial.

A Figura 4A é uma vista isométrica explodida de quatro dos seis componentes constituintes do protetor de mancai da Figura 1. Durante a montagem da invenção, o rotor 14 é empurrado através do estator 17 até que ele axialmente se localiza. O elastômero 81 é esticado para fora radialmente e colocado na área de assentamento em v resultante, criada pelo subconjunto 100 do rotor 14 e estator 17. A Figura 4B ilustra isso. Quando o rotor 15 é axialmente oferecido para o subconjunto 100, a superfície radialmente inclinada 101 se localiza radialmente no elastômero 81. O movimento axial contínuo do rotor 15 faz com que a superfície inclinada 101 comprima radialmente o elastômero deformável sólido 81 sem danos. A superfície inclinada 101 é, portanto, altamente desejável.

A Figura 5 corresponde com a Figura 3 e mostra uma seção transversal longitudinal parcial de um protetor de mancai 103 incorporando um elemento ou elastômero deformável sólido adicional 104. 0 elastômero 104 é montado em uma cavidade radial capturada 105 entre duas superfícies de rotação contrária - o estator 106 e o rotor 107. O dito elastômero 104 ajuda a restringir o fluxo volumétrico das moléculas transportadas pelo ar que passam através da invenção. Vantagens de abastecimento adicionais são obtidas já que essa modalidade é compatível com a modalidade da Figura 1 e, portanto, a adição do elastômero 104 não necessita de mudanças nos componentes da primeira modalidade.

A Figura 7 mostra uma seção transversal longitudinal de parte de uma outra modalidade da invenção. O protetor de mancai 109 tem um conjunto de rotor 110 contendo pelo menos um dispositivo de bombeamento repulsor 111 compreendendo pelo menos um aspecto que se estende radialmente 112 com uma origem radial inclinada 113, posicionada na circunferência mais externa do dito conjunto de rotor 110. O dito aspecto que se estende radialmente 112 fica adjacente a uma superfície interna substancialmente inclinada radialmente 114 do estator 115.

Quando o conjunto de rotor 110 gira com o eixo 116, o aspecto de extensão radial 112, em particular na origem radialmente inclinada 113, radialmente desloca a substância atmosférica para a superfície inclinada interna 114 do estator 115. A substância atmosférica é também deslocada radialmente para fora pelas forças centrífugas criadas pela rotação do conjunto de rotor 110. Depois que a substância atmosférica se conecta com a superfície inclinada 114 do estator 115, sua velocidade radial é convertida para um deslocamento axial já que a substância é arremessada do protetor de mancai 109.

Como mostrado na Figura 7, o conjunto de rotor 110 contém pelo menos dois dispositivos de bombeamento repulsores 115 e 117, que são axialmente deslocados. Cada dispositivo de bombeamento repulsor compreende pelo menos um aspecto que se estende radialmente para dentro posicionado na circunferência do dito rotor adjacente a uma superfície interna substancialmente inclinada radialmente do estator 115.

Embora a Figura 7 mostre uma origem inclinada 113 do aspecto que se estende radialmente para dentro 112, o perfil da raiz 113 podería ser qualquer combinação de superfícies inclinadas, paralelas ou curvadas, incluindo mas não limitado a, convexas, côncavas e paralelas em ambas a seção longitudinal e a vista de extremidade, ou qualquer combinação dessas.

Com referência à Figura 8, o conjunto de estator

120 compreende dois elementos de estator axialmente unidos

121 e 122 que estão radialmente localizados e axialmente se tocam. 0 dito conjunto de estator 120 consiste de dois elementos que se estendem radialmente para dentro que axialmente capturam o rotor 123, que é preferivelmente um item monolítico .

estator número 121, adjacente ao contato radial dos dois estatores 122 e 121, incorpora um aspecto que se estende radial para dentro 124, na sua superfície radial mais externa. O dito aspecto que se estende radial 124 age como um recorte inferior para garantir que o conjunto do estator 120 não interfira muito radialmente com o alojamento do equipamento 125 dada a localização radial entre os dois estatores 122 e 121.

elemento de estator 121 inclui um recesso que se estende radialmente para dentro 126 da sua superfície mais externa, que transporta um elemento elastomérico deformável sólido 127 que provê uma vedação circunferencial para a su33 perfície mais interna do alojamento do equipamento 125.

elemento do estator 122 tem um aspecto que se estende radialmente para fora 128, que axialmente posiciona o conjunto do estator 120 na superfície de extremidade do alojamento do equipamento 125.

Os estatores 122 e 121 são unidos em 129 por dispositivo mecânico tal como um ajuste de interferência radial ou uma rosca de parafuso. Entretanto, dispositivo químico tal como adesivo e/ou dispositivo permanente tal como soldagem são exemplos adicionais de métodos de fixação adequados.

O rotor 123 inclui um aspecto que se estende radialmente para fora 130 de sua superfíci8e mais interna, que transporta um elemento elastomérico deformável sólido 131 que provê uma vedação circunferencial para a superfície mais externa do eixo do equipamento 132.

rotor 123 tem pelo menos um aspecto de bombeamento repulsor 133, que compreende pelo menos um aspecto de extensão radial, a saber, a fenda 134 na circunferência mais externa do rotor 123.

A fenda 134 e o rotor 123 operam em uma cavidade do estator 122. Essa cavidade é preferivelmente excêntrica como descrito acima com referência à Figura 2A.

Além do mais, o estator 122 incorpora pelo menos um orifício de escoamento 135 como descrito acima com referência à Figura 2B.

O rotor 123 contém pelo menos dois dispositivos de bombeamento repulsores 133 e 136, que são axialmente deslocados. Cada dispositivo de bombeamento repulsor compreende pelo menos um aspecto que se estende radialmente para dentro posicionado na circunferência do dito rotor adjacente a uma cavidade de bombeamento excêntrica na superfície interna dos estatores 121 e 122.

rotor 123 contém uma disposição de desligamento 137 contendo o elastômero 138 operando em uma área de assentamento em formato de v 139 compreendendo uma superfície radial de estator inclinada 140 e uma superfície radial de rotor inclinada 141.

rotor 123 também tem pelo menos um aspecto de entalhe que se estende radial 142, que está em proximidade radial coma superfície radial interna do estator 122 e/ou 121.

Com referência à Figura 9A, uma vedação da invenção pode incluir um alojamento de estator 150 tendo um aspecto que se estende radialmente para fora 151. No dito aspecto 151, o estator 150 contém pelo menos um furo direto ou fenda axial 152 para acomodar um pino ou parafuso 154 em um item do equipamento rotativo 153, dessa maneira permitindo que o estator 150 da invenção seja mecânica e positivamente preso no equipamento rotativo 153.

Como mostrado na Figura 9B, um tal alojamento de estator 155 também incorpora uma conexão ambiental 156 para injetar ou descarregar um fluido primário ou secundário 157 para dentro da vedação 158, que então o bombeia para dentro da cavidade do processo 159.

Com referência à Figura 10, uma vedação da invenção pode incluir dois alojamentos de estator axialmente deslizantes 160 e 161. Um alojamento do estator 160 é radial mente para dentro do segundo alojamento do estator 161 e pelo menos um dos estatores incorpora um elemento elastomérico axialmente deslizante 162 que veda de maneira circunferencial entre os dois alojamentos 160 e 161.

De preferência, o movimento axial entre os dois alojamentos do estator é positivamente restrito por um aspecto que se estende radialmente 163 e/ou 164. De preferência, ambos os alojamentos de estator 160 e 161 são conectados de maneira positivamente rotacional, através de um dispositivo mecânico apropriado tal como um pino de acionamento ou orelha de acionamento 165, que permite o movimento axial dos dois estatores, porém restringe o movimento rotacional.

O dito alojamento do estator externo 161 incorpora um aspecto que se estende radialmente 166, que aloja um elemento elastomérico 167. O dito elemento elastomérico 167 provê uma vedação circunferencial entre o dito alojamento do estator 161 e o alojamento do equipamento 168.

rotor 169 inclui um elastômero 170, que veda de maneira circunferencial o rotor 169 no eixo do equipamento 171.

Os outros elementos da invenção ilustrados na Figura 10 foram previamente descritos com referência às outras modalidades.

dito elemento elastomérico axialmente deslizante 162 preferivelmente tem uma compressão radial menor, portanto menos resistência de atrito, do que o elastômero do estator externo 167 e o elastômero do eixo 170. Essa resistência de atrito menor, dessa maneira, encoraja o acontecimento do movimento axial nesse elastômero 162 ao invés do que nas outras posições dentro da vedação.

A modalidade da Figura 10, portanto, provê uma disposição que pode acomodar o deslocamento longitudinal axial entre o eixo do equipamento 171 e o alojamento do equipamento 168. Esse deslocamento axial é encorajado a acontecer na posição do elastômero de resistência de atrito menor 162, ao invés do que no elastômero do eixo 170. Isso garante que as liberações cursivas respectivas entre o rotor 169 e o estator interno 160 sejam substancialmente mantidas e não comprometidas. Qualquer quantidade de movimento entre o movimento do eixo do equipamento axial 171 e o alojamento do equipamento 168 pode ser acomodada.

Com referência à Figura 11A, uma vedação da invenção inclui dois alojamentos de estator deslizante de modo angular 180 e 181. Um alojamento do estator 180 é radialmente para dentro do segundo alojamento do estator 181 e inclui um aspecto que se estende radialmente 182. O dito aspecto 182 toca axialmente no elastômero deslizante angular 183. O alojamento do estator externo 181 também inclui um aspecto que se estende radialmente 184, que axialmente toca no lado axial oposto do elastômero deslizante angular 183. 0 elastômero deslizante angular veda de maneira circunferencial entre os dois alojamentos 180 e 181.

O movimento axial entre os dois alojamentos do estator 180 e 181 é positivamente restrito por um aspecto que se estende radialmente 184.

Ambos os alojamentos do estator 180 e 181 são co nectados de maneira positivamente rotacional, através de um dispositivo mecânico apropriado tal como um pino de acionamento ou orelha de acionamento 185, que permite o movimento angular dos dois estatores 180 e 181, porém restringe o movimento rotacional.

O alojamento externo do estator 181 incorpora um aspecto que se estende radialmente 186, que aloja um elemento elastomérico 187. 0 dito elemento elastomérico 187 provê uma vedação circunferencial entre o dito alojamento do estator 181 e o alojamento do equipamento 188.

Alternativamente, o dito movimento angular poderia ser acomodado por duas superfícies esféricas correspondentes 320, ou alternativa mecânica, como mostrado na Figura 11B.

Os outros elementos da invenção ilustrados na Figura 11 foram previamente descritos com referência às outras modalidades.

As modalidades das Figuras 11A e 11B, portanto, provêem disposições que podem acomodar o deslocamento angular entre o eixo do equipamento 189 e o alojamento do equipamento 188. Esse deslocamento angular é encorajado a acontecer na posição pivô entre os dois estatores 180 e 181, no elastômero 183 ou junta esférica 320 ao invés do que em outras posições. Isso garante que as liberações cursivas respectivas entre o rotor 190 e o estator interno 180/321 sejam substancialmente mantidas e não comprometidas em uma aplicação de equipamento contendo o deslocamento angular entre o eixo 189 e o alojamento do equipamento 188.

Com referência à Figura 12A, a vedação 200 é subs38 tancialmente dividida através do seu eixo geométrico longitudinal para facilidade de instalação do equipamento, que não pode ser desmontado na maneira convencional para permitir que uma vedação convencional seja instalada.

A vedação incorpora pelo menos duas metades de conjunto de rotor divididas longitudinal e substancialmente correspondentes 201 e 202 e pelo menos duas metades de estator divididas longitudinal e substancialmente correspondentes 203 e 204. Os aspectos dessa vedação, particularmente o dispositivo de desligamento e o dispositivo de bombeamento repulsor, foram previamente discutidos acima.

aspecto de divisão específico dessa modalidade será aqui descrito com referência adicional às Figuras 12Ά,12B,12C,12D,12E,12F e 12G.

Da Figura 12A, as duas metades divididas do estator são unidas por um dispositivo de fixação adequado, tal como um ou mais parafusos de tampa 205. O parafuso de tampa 205 opera em um furo de liberação 206 em uma das metades do estator dividido 203, e engata em um furo rosqueado correspondente 207 no segundo estator dividido 204.

método de fixação do parafuso de tampa 205 é por meio de exemplo somente. Em um exemplo adicional, ambas as metades do estator dividido incorporam furos de liberação permitindo que um parafuso seja passado através de ambos e preso pelo uso de uma porca sobre o parafuso.

Da Figura 12B, as duas metades de estator dividido 203 e 204 têm um dispositivo de vedação adequado 210 posicionado nas extremidades radiais, entre os dois, antes que eles sejam fixados juntos. 0 dito dispositivo de vedação 210 podería ser um vedador dispensado no momento da instalação no equipamento, ou um elemento do tipo de gaxeta como mostrado. O elemento do tipo de gaxeta podería cobrir toda a extremidade radial do estator 204, ou, como mostrado na Figura 12B, ele é de forma definida.

Da Figura 12B, a gaxeta 210 acomoda-se em um canal 211 em pelo menos duas extremidades radiais de qualquer metade do estator 203 ou 204. A gaxeta 210 provê uma vedação que se estende radialmente entre o estator para o elastômero do alojamento do equipamento 212 e o estator para o elastômero do rotor 213. De preferência, a gaxeta 210 toca em cada elastômero 212 e 213.

Da Figura 12A, as duas metades divididas do conjunto do rotor 201 e 202 são unidas por um dispositivo de fixação adequado, tal como um ou mais parafusos de tampa 215. O parafuso de tampa 215 opera em um furo de liberação 216 em uma das metades do rotor dividido 201, e engata em um furo rosqueado correspondente 217 no segundo rotor dividido 202 .

Alternativamente, ambas as metades do estator dividido poderíam incorporar furos de liberação permitindo que um parafuso seja passado através de ambos e preso pelo uso de uma porca sobre o parafuso.

Da Figura 12B, as duas metades de rotor dividido 201 e 202 têm um dispositivo de vedação adequado 220 posicionado nas extremidades radiais, entre os dois, antes que eles sejam presos juntos. Novamente, o dito dispositivo de vedação 220 podería ser um vedador dispensado no momento da instalação no equipamento, ou um elemento do tipo de gaxeta como mostrado. 0 elemento do tipo de gaxeta 220 podería cobrir toda a extremidade radial do rotor 202, ou, como mostrado na Figura 12B, ele é de forma definida.

Da Figura 12B, a gaxeta 220 acomoda-se em um canal 221 em pelo menos duas extremidades radiais de qualquer metade do rotor 201 ou 202. A gaxeta 220 provê uma vedação que se estende radialmente entre o rotor para o elastômero do eixo do equipamento 222 e do rotor para o elastômero do estator 213. De preferência, a gaxeta 220 toca em cada elastômero 222 e 213.

As duas metades divididas de qualquer um do rotor e estator poderíam ser enroladas juntas de modo que elas ficassem planas e assim formassem uma superfície de vedação integral. Isso remove a necessidade de uma gaxeta entre as ditas metades. Entretanto, o planejamento adicional requerido para fazer uma junta vedável entre duas partes metálicas é maior do que se um material deformável sólido fosse usado.

Além do mais, as duas metades dos componentes do protetor de mancai respectivos poderíam ser coladas com um adesivo e/ou vedador adequado, durante a instalação da unidade na peça de equipamento rotativa.

Também, as duas metades do estator e rotor poderíam ser mecanicamente presas e mantidas juntas por um dispositivo adequado tais como uma braçadeira jubileu, arruela, anel fendido e/ou envolvimento de amarração.

Com referência ã Figura 12C, uma modalidade adi clonal de uma vedação da invenção incorpora um dispositivo de fixação do tipo de correia 230 e 231 para ambos o estator 232 e o rotor 233, para prender as duas metades divididas respectivas juntas. Isso necessita de elementos elastoméricos divididos 212, 213 e 222, antes da instalação da invenção sobre o equipamento. Os elastômeros 212, 213 e 222 poderíam ser radialmente divididos, usando por exemplo uma faca e depois que eles são enrolados ao redor do eixo, as extremidades dos ditos elastômeros 212, 213 e 222 presas através de adesivo apropriado fazendo um anel circular contínuo.

Desde que as extremidades do elastômero são propensas a serem presas juntas em uma maneira de deslocamento radial que podería afetar o desempenho de vedação, o elastômero dividido inclui uma localização positiva entre suas extremidades respectivas como mostrado na Figura 12D.

Da Figura 12D, uma extremidade do elastômero dividido 235 contém um elemento estendido radialmente para dentro 236 e a outra extremidade do elastômero dividido 235 contém um furo de localização correspondente 237. Durante a montagem ao redor do eixo do equipamento, a extremidade do elastômero estendido 236 fica localizada e presa com um adesivo apropriado, dentro da extremidade do elastômero com o furo 237. Esse projeto garante uma localização radial precisa entre ambas as extremidades do elastômero 235 e é portanto desejável para facilidade de instalação.

Em algumas aplicações, o uso de parafusos conectando dois componentes axialmente divididos pode ser difícil, e é vantajoso se os ditos parafusos pudessem ser manti dos cativos nas ditas partes divididas enquanto instalando a vedação em áreas de difícil acesso.

Como descrito acima, um método de fixação das duas metades radiais é com o uso de parafusos nos furos de liberação e de localização rosqueada 216 e 217. Entretanto, os ditos furos de localização em ambas as metades do rotor e estator poderíam ser rosqueados. Em um tal caso, um parafuso especial é usado como mostrado na Figura 12E.

Da Figura 12E, o parafuso de tampa 239 tem um recesso que se estende radialmente para dentro 300 sobre um comprimento axial limitado, que se estende entre a cabeça 301 do parafuso para a porção rosqueada 302.

Da Figura 12F, o parafuso de tampa 239 é rosqueado em um furo de localização rosqueado em um dos elementos de rotor dividido axialmente 303 até que a rosca 304 no parafuso de tampa 239 afasta a extremidade axial da rosca correspondente 305 no rotor 303. 0 recesso que se estende radialmente para dentro 3 00 do parafuso de tampa 23 9 tem uma superfície externa, que é radialmente menor do que a superfície interna da rosca 305 no rotor 303. 0 parafuso de tampa 239 é agora axialmente capturado entre ressaltos 301 e 306 no rotor axialmente dividido 303 e não pode ser desalojado durante a instalação do dispositivo de vedação dividido.

A Figura 12G mostra a rosca correspondente 307 na metade do rotor correspondente 308 e o parafuso de tampa 239 em uma posição segura, prendendo ambas as metades de rotor divididas radialmente 303 e 308.

O mesmo método de fixação de parafuso de tampa capturado pode também ser utilizado na fixação do estator.

Com referência à Figura 13, a vedação mecânica do cartucho 241 é instalada em um eixo 242 e presa em um alojamento 243 de uma peça de equipamento rotativo. A vedação mecânica de cartucho 241 impede que o vazamento da substância do processo 244 escape da câmara do processo 245.

A Figura 13 mostra uma vedação 24 0 no lado sem substância do processo da vedação mecânica de cartucho 241. A vedação mecânica 241 contém o fluido de barreira 246 na câmara de barreira 247. 0 fluido de barreira 246 é impedido de escapar para dentro da câmara do processo 245 pelas faces de vedação mecânica internas 248. A vedação 240 impede que o fluido de barreira escape para o lado atmosférico 249 da vedação mecânica de cartucho 241.

O estator 250 da vedação 240 é uma parte separada e substituível da bucha de vedação mecânica do cartucho 251. Claramente, o estator poderia ser uma parte integral se assim desejado.

Com referência à Figura 14, uma vedação em labirinto 260 é positivamente presa em um eixo rotativo 261 por um ou mais parafusos fixadores 262 montados em um motor axialmente estendido 263.

Com referência à Figura 15, uma vedação em labirinto axialmente compacta 270 contém um dispositivo de bombeamento repulsor 271 no lado da substância atmosférica.

Com referência à Figura 16, uma vedação em labirinto axialmente compacta 280 contém um dispositivo de bombeamento repulsor 281 no lado da substância atmosférica e um dispositivo de vedação de desligamento 282.

Com referência à Figura 17, uma vedação em labirinto axialmente compacta 290 contém um dispositivo de vedação de desligamento 291.

Com referência à Figura 18, um protetor de mancai de vedação em labirinto 350 é montado em um eixo 351. As montagens do rotor 352 e do estator 353 são geralmente configuradas em uma maneira similar a essa descrita com referência à Figura 1.

O leitor observará que o estator para o elastômero toroidal do rotor 354 é radialmente capturado pela superfície interna do rotor 355 e a superfície externa do rotor 356. Entretanto, o dito 354 pode se mover axialmente de modo a engatar com vedação com o estator.

Adjacente ao elastômero 354 está o elastômero de orientação axial rotativa 357. 0 dito elastômero de orientação axial 357 é de preferência radialmente mais largo do que o elastômero 355, mas de área transversal similar. 0 elastômero de orientação axial 357 é axialmente capturado entre a superfície axial 358 do rotor 352 e a superfície axial do elastômero 354. De preferência, o dito elastômero 357 é comprimido de maneira ligeiramente axial, dessa forma exercendo uma força axial no elastômero 354 o impelindo para engatar com vedação com o estator 353.

elastômero de orientação axial 357 pode esticar de modo circunferencial no recesso do rotor 359 como mostrado mais claramente na Figura 19. O recesso radial 359 no rotor 352 é preferivelmente 0,010 (0,254 mm) radialmente mais largo do que a superfície mais externa do elastômero 357. De preferência, a superfície adjacente 361 é radialmente inclinada, como mostrado. Entretanto, a dita superfície podería ser perpendicular ao eixo 351.

Dessa maneira, existe a vedação do estator 353 para o rotor 352 quando o eixo do equipamento 351 e a vedação 350 estão estáticos. Quando o eixo do equipamento 351 e a vedação 350 estão dinâmicos, o elastômero 357 é submetido às forças centrífugas do conjunto rotativo encorajando o elastômero 357 a esticar no sentido circunferencial. Essa ação de esticamento circunferencial remove a força de orientação axial do elastômero 354 permitindo que o dito elastômero 354 axialmente flutue no recesso radialmente confinado 362. A resistência de atrito entre o elastômero 354 e o estator 353 é suficiente para encorajar o elastômero 354 a se mover axialmente para dentro do espaço previamente ocupado pelo elastômero 357, dessa maneira criando um vão axial entre o conjunto do rotor 352 e o estator 353.

Com referência à Figura 20Ά, mostrando a vedação 360 na posição estática, o elastômero rotativo 354 engata com vedação o estator 353 na superfície 362. Na posição dinâmica mostrada na Figura 20B, o elastômero rotativo 354 é axialmente deslocado do estator 353 mostrando um vão axial 363.

A superfície axial do rotor 358 é axialmente inclinada, como indicado em 364, tal que o vão axial N adjacente ã superfície mais interna do elastômero 357 é axialmente menor do que o vão axial M adjacente à superfície mais externa do elastômero 357.

Quando o equipamento está estático, a superfície mais interna do elastômero 357 é tipicamente 0,005 a 0,010 (0,127 a 0,254 mm) radialmente maior do que o seu tamanho radial nominal no seu estado livre, chamado aqui como précarga radial.

A combinação do pré-carregamento radial inicial no elastômero 357 e a superfície axialmente inclinada 358 encoraja uma força axial exercida no elastômero 354. Quando o elastômero 357 estica no sentido circunferencial, a superfície inclinada 358 ativamente encoraja que um vão axial seja criado.

A disposição acima descrita tem vantagens técnicas significativas.

Em primeiro lugar, um engate de vedação axial entre o rotor e o estator é uma solução mais confiável sobre um engate de vedação radial.

Em segundo lugar, as propriedades do material, especificamente a densidade, dos elastômeros respectivos 354 e 357 podem ser tecnicamente selecionadas para se adequarem à finalidade desses elastômeros. Por exemplo, é preferível que o elastômero 354 seja um elastômero duro, tipicamente entre 70 e 90 de dureza shore, de modo que ele seja mais resistente ao desgaste de atrito por rotação contrária. É preferível que o elastômero 357 seja mais resiliente e que possa ser esticado de maneira circunferencial e tipicamente tenha uma dureza shore de 40-70.

Não somente densidades diferentes do mesmo material podem ser selecionadas, mas também materiais diferentes

V47 podem ser selecionados. Por exemplo, o elastômero 354 poderia ser feito de um material de PTFE enquanto que o elastômero 357 poderia ser feito de material tal como Viton, como suprido por Dupont Dow elastomers. Como um exemplo adicional, o material do elastômero 354 pode ser selecionado para incluir propriedades de auto-lubrificação, tornando-o ideal para fazer interface com superfícies rotativas e/ou deslizantes contrárias.

Com referência à Figura 21A, uma disposição alternativa provê vantagens significativas já que o elastômero 3 70 poderia ser de uma forma toroidal sólida com uma área transversal menor do que o elastômero 371. O elastômero 370, portanto, é mais provável de esticar no sentido circunferencial em aplicações de velocidade de eixo mais lentas.

Com referência à Figura 21B, um projeto alternativo provê vantagens significativas já que o elastômero 375 é de uma forma toroidal sólida com uma área transversal maior do que o elastômero 376. O elastômero 375, portanto, provê um grau maior de compressão axial para o elastômero 376.

Com referência à Figura 21C, um projeto alternativo adicional provê vantagens significativas já que o elastômero 380 é de uma forma toroidal oca. O elastômero 380, portanto, é mais provável de esticar no sentido circunferencial em aplicações de velocidade de eixo mais lentas.

O elemento de orientação axial 357, 370, 375 e/ou 380 poderia ser um elemento semelhante a mola ou um elemento em formato de cunha. Na realidade qualquer forma de forma toroidal pode ser utilizada, como exemplificado pelas Figu-

ras 21D, 21E, 21F e 21G aqui descritas.

A Figura 2ID mostra um elemento semelhante a mola 385, como o elemento de orientação axial, adjacente ao elemento de vedação 386. O elemento semelhante a mola 385 é uma mola liga de arco fechado que é extensível no sentido circunferencial quando submetida a uma força radial interna maior do que a tensão inerente da mola.

A Figura 21E mostra um elemento semelhante à cunha 390 que pode ou não ser total ou parcialmente dividido radialmente em um ou mais dos seus pontos circunf erenciais. 0 elemento de cunha 390 provê uma ou mais superfícies inclinadas 391, que provê a orientação axial para o elemento de vedação 392.

A Figura 21F mostra um elemento semelhante a mola 393 que energiza um elemento semelhante a cunha 394 que, por sua vez, provê a orientação axial para o elemento de vedação

395 .

A Figura 21G mostra um toróide semelhante a orla

396 provendo a vedação de desligamento primário entre partes de rotação contrárias 397 e 398. 0 toróide semelhante a orla 396 pode ser axialmente energizado por qualquer dispositivo adequado, incluindo, como mostrado, um elemento semelhante a mola 399.

Com referência à Figura 221, ela mostra uma vedação 400 compreendendo um rotor 401 e um estator 402. 0 rotor 401 é axialmente restrito pelo ressalto radialmente estendido do estator 403 e arruela 404.

O rotor 401 é vedado e conectado de maneira rota tiva no eixo do equipamento 405 pelo elastômero 406 e o estator é vedado e conectado de modo rotativo no alojamento do equipamento 407 pelo elastômero 408.

rotor 401 contém um ou mais entalhes que se estendem radialmente 410 e/ou 411 e/ou 412 nas superfícies expostas para fora dos rotores 401 adjacentes às superfícies expostas para dentro 413,414 do estator 402.

As superfícies do estator 413 e/ou 414 não são concêntricas com as superfícies do rotor 410 e/ou 411 como ilustrado na seção inferior da seção transversal nas posições 416 e 417. O vão radial variável das superfícies não concêntricas, entre a superfície para fora do rotor e a superfície para dentro do estator estimula o movimento do fluido.

Deve ser observado que a vedação 400 necessariamente não requer entalhes ou fendas de bombeamento não contínuas radiais nas superfícies externas do rotor 410 e/ou 411 de modo a estimular o movimento do fluido.

Com referência à Figura 23, como mostrado o aspecto de desligamento, compreendendo o toróide sólido 420 axialmente energizado pelo toróide sólido 421, é mostrado em maior detalhe. A construção do rotor monolítico 401 provê uma cavidade que se estende axialmente 422 que contém pelo menos uma superfície virada para fora 423 e pelo menos uma superfície virada para dentro 424, mas, de preferência, duas superfícies viradas para dentro 424 e 425.

Com referência à Figura 24, a vedação 450 inclui um alojamento 451 que é radialmente estendido para substitu ir a tampa de cobertura da câmara do mancai (mostrada como um item separado nas Figuras prévias) . Isso tem vantagens comerciais substanciais para um fabricante de equipamento rotativo já que isso elimina uma parte da montagem geral.

O alojamento 451 contém um furo axial 452, que corresponde com um furo rosqueado 453 na câmara do mancai 454 do equipamento rotativo, permitindo que o alojamento 451 seja axialmente preso na câmara do mancai 454.

A Figura 24 mostra como o conjunto rotativo 460 é desconectado do alojamento 451, enquanto o alojamento permanece no lugar com a câmara do mancai 454 de um item do equipamento rotativo. Esse projeto, dessa maneira, oferece facilidade de conserto e/ou substituição dos elementos de desgaste de rotação contrária 461.

Um resumo das várias modalidades da invenção, como descrito acima, se segue agora:

A modalidade da Figura 1 é uma vedação do tipo em labirinto sem contato de cartucho, compreendendo um ou mais entalhes radiais criando um labirinto, dois dispositivos de bombeamento repulsores nos lados da substância atmosférica e de produto e um dispositivo de desligamento. Esse projeto é particularmente vantajoso na prevenção da entrada e saída de fluido e/ou sólido para dentro de uma cavidade do mancai.

As modalidades da Figura 2 são particularmente vantajosas para o usuário já que não somente é o sistema de bombeamento altamente eficiente pelo uso de um rotor operando em uma câmara de bombeamento excêntrica, mas porque o dispositivo é bidirecional no sentido rotacional. Isso sig nifica que o mesmo protetor de mancai sem contato da invenção pode ser usado para vedar qualquer extremidade de uma câmara de mancai industrial típica, onde o eixo rodaria tanto no sentido horário (quando visto de um lado da câmara) quanto no sentido anti-horário.

As modalidades das Figuras 4A e 6 são particularmente vantajosas para o usuário já que o dispositivo de desligamento ajuda a impedir a entrada de umidade para dentro da câmara do mancai quando o equipamento está estático e o eixo não está girando. A vantagem de uma tal área de assentamento em v minimiza a degradação do elastômero nas aplicações de partida e paralisação do equipamento, ajudando a fazer o dispositivo durar mais tempo.

A modalidade da Figura 5 é particularmente vantajosa em aplicações onde proteção adicional é requerida para minimizar o fluxo volumétrico das moléculas transportadas pelo ar através do dispositivo da invenção.

A modalidade da Figura 7 é particularmente vantajosa em aplicações onde a circulação e/ou o movimento da substância do produto é julgada apropriada. Tais aplicações podem incluir o uso de um sistema de óleo-névoa para lubrificar os mancais em uma peça de equipamento rotativo. O projeto de bombeamento repulsor de pá aberta incorporando o estator inclinado ajuda a facilitar a circulação da lubrificação .

A modalidade da Figura 8 é uma variação inversa do projeto da modalidade da Figura 1 na qual o estator compreende dois componentes unidos de maneira axial e radial e o rotor é monolítico.

A modalidade da Figura 9 é uma adaptação da modalidade da Figura 1 em que o alojamento do estator é adaptado para ser positivamente preso no alojamento do equipamento. Essa localização positiva é frequentemente muito prática para instalar e o dispositivo podería substituir uma vedação mecânica ou câmara de vedação primária comprimida em um item do equipamento rotativo. 0 alojamento do estator podería também incorporar conexões ambientais para injetar ou descarregar um fluido primário ou secundário para dentro da invenção, que então o bombeia para dentro da cavidade do processo. Igualmente, um tal projeto poderia ser usado para recircular o fluido de lubrificação do mancai da câmara do mancai para, por exemplo, um resfriador e a seguir de volta para a câmara do mancai em um sistema de arco fechado.

A modalidade da Figura 10 pode acomodar qualquer quantidade de movimento axial, se ela é montada em um alojamento deslizante. Isso é vantajoso em aplicações onde o movimento do eixo é excessivo por causa das considerações de expansão térmica e/ou física.

A modalidade da Figura 11 permite que a invenção seja utilizada em disposições de pilar ou mancai reto que utilizam mancais esféricos e onde o alinhamento angular do eixo para o alojamento varia.

Alguns tipos de equipamento rotativo têm diâmetros grandes de eixo. O equipamento pode levar muitas horas, dias ou semanas para desprover e substituir protetores de mancai falhos. Em tais aplicações, é particularmente vantajoso se o protetor de mancai pode ser instalado no lugar sem desprover o equipamento rotativo. Em tais aplicações, a invenção de divisão da modalidade das Figuras 12A a 12D é um benefício principal. A instalação no equipamento rotativo é muito simples e menos consumidora de tempo do que os projetos não divididos. Além do mais, a proteção do mancai é tipicamente uma aplicação de carga pequena com pressão de processo e temperatura praticamente zero. Isso torna a fixação simples dos dois conjuntos de partes, incluindo elastômeros, através de um vedador ou adesivo muito adequado e prático.

A modalidade da Figura 13 é efetiva na complementação das instalações mecânicas.

A modalidade da Figura 14 pode ser utilizada em aplicações onde a integridade de acionamento rotativo é uma preocupação.

As modalidades das Figuras 15, 16 e 17 da invenção ilustram, todas, variações de protetores de mancai sem contato axialmente compactos. Tais modalidades são essenciais onde a invenção é para substituir vedações de óleo e orla, que são frequentemente tão axialmente largas quanto elas são radialmente largas.

As vantagens de instalação da modalidade das Figuras 12E a 12G surgem porque a instalação de vedações e componentes em áreas de difícil acesso é muito frustrante. Frequentemente os componentes tal como parafusos, caem fora da localização e frequentemente se perdem. Essa modalidade trata disso, mostrando um método, como um exemplo somente, de como a invenção captura os parafusos de tampa dentro das me fades respectivas do dispositivo de vedação sem contato. Os parafusos de tampa são impedidos de cair fora das metades mesmo se as metades são mantidas de cabeça para baixo.

As modalidades das Figuras 18 a 21 da invenção oferecem uma ampla faixa de permutas adicionais toroidais para o elemento de esticamento circunferencial e elemento de vedação de rotor para estator, o que ê particularmente vantajoso para aplicações de velocidade mais lenta do eixo.

A modalidade das Figuras 22 e 23 ilustra um projeto de rotor em uma parte no qual o rotor contém uma ranhura que se estende no sentido axial e radial como um elemento monolítico. Essa modalidade tem vantagens comerciais sobre o projeto de rotor de duas partes já que ela tem menos partes.

A modalidade das Figuras 24 e 25 da invenção ilustra um alojamento de proteção do mancai que também age como a placa de cobertura para o alojamento do mancai. Isso é comercialmente vantajoso para um fabricante de equipamento rotativo, desde que isso reduz uma parte da montagem geral. Essa modalidade tem um alojamento que se estende radialmente e provê um método de aperto e/ou fixação axial na câmara de mancai do equipamento rotativo.

A invenção, como exemplificada acima, pode ser usada para vedar, proteger e isolar câmaras de mancai, ventiladores, bombas, misturadores, assopradores, válvulas rotativas, motores elétricos e todos os outros itens de equipamento rotativo que exigem proteção de substância de entrada e/ou saída.

Claims (12)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Vedação isoladora, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende:

   um elemento de estator localizada dentro do estator de equipamento rotativo;

   um elemento de rotor localizado sobre um eixo rotativo de equipamento rotativo, o dito elemento de estator e o dito elemento de rotor provendo superfícies adjacentes respectivas;

   um dispositivo de desligamento estático compreendendo um elemento de vedação anular resiliente e um membro auxiliar, móvel entre uma primeira posição, quando o dito membro de rotor está estático, em que o dito membro auxiliar comprime o dito elemento de vedação anular resiliente para engate com ambas as ditas superfícies e uma segunda posição radialmente para fora da dita primeira posição, em que a compressão axial do dito membro auxiliar no dito elemento de vedação anular resiliente é reduzida para mover o dito elemento de vedação anular resiliente longe de engate com as ditas superfícies adjacentes por meio de uma força centrífuga tendo que superar somente a compressão axial do dito membro auxiliar e o dito elemento de vedação anular resiliente move-se somente axialmente ao longo do eixo longitudinal do dito eixo rotativo, onde o dito elemento de vedação anular resiliente desengata um ou mais das superfícies do dito elemento de rotor e dito elemento estator quando o dito elemento de rotor está dinâmico, e

   Petição 870180144777, de 25/10/2018, pág. 7/9 em que pelo menos uma das ditas superfícies é inclinada para o acesso longitudinal em um ângulo maior ou menor do que 90 °.
2. 2. Vedação isoladora, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito elemento de vedação resiliente é toroidal.
3. 3. Vedação isoladora, de acordo com qualquer a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que adicionalmente inclui uma vedação em labirinto formada entre o dito elemento de rotor e o dito elemento de estator.
4. 4. Vedação isoladora, de acordo com qualquer a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que também inclui pelo menos um dispositivo de bombeamento repulsor bidirecional.
5. 5. Vedação isoladora, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que os elementos de rotor e estator são axialmente separados, porém restritos contra o movimento axial relativo por pelo menos um elemento que se estende radialmente formado em um dos ditos elementos de rotor e estator.
6. 6. Vedação isoladora, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito elemento de rotor e elementos de estator são axialmente restritos por dois ou mais elementos que se estendem radialmente.
7. 7. Vedação isoladora, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o elemento de estator é provido com pelo menos um orifício de comunicação que se estende entre uma superfície interna do elemento de estator

   Petição 870180144777, de 25/10/2018, pág. 8/9 para uma superfície externa do elemento do estator.
8. 8. Vedação isoladora, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito orifício de comunicação fica adjacente a um elemento que se estende radialmente provido no dito elemento de rotor.
9. 9. Vedação isoladora, de acordo com a reivindicação 13 ou reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita superfície interna do dito elemento de estator é substancialmente excêntrica para o elemento do rotor e/ou, em uso, o eixo rotativo.
10. 10. Vedação isoladora, de acordo com a reivindicação7, CARACTERIZADA pelo fato de que a comunicação desse orifício é posicionada, em uso, no ponto radial mais baixo na vedação.
11. 11. Vedação isoladora, de acordo com a reivndicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o elemento do estator é provido com uma ranhura que se estende radialmente para dentro na sua superfície mais externa e uma superfície mais interna substancialmente excêntrica, a dita ranhura que se estende radialmente se estendendo para o ponto radialmente mais para fora da superfície mais interna, criando um orifício de comunicação conectando as superfícies mais interna e mais externa do dito elemento de estator.
12. 12. Vedação isoladora, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o elemento de rotor é provido com pelo menos dois dispositivos de bombeamento repulsores que são axialmente separados.