BRPI0803582A2 - anel vedante - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a anéis vedantes que estão posicionados com a aresta vedante de sua seção vedante na seção da máquina a ser vedada. No emprego, o meio a ser vedado passa a ficar posicionado sob a seção vedante. Para retorná-lo, estão previsto no lado interno na seção vedante conjuntos de retorno cuja produção, todavia é complexa e dispendiosa. Para que o retorno do meio posicionado sob a seção vedante seja assegurado de forma simples nas duas direções de rotação da seção da máquina a ser vedada, o elemento vedante essencialmente tem configuração de simetria rotativa, sendo que a aresta vedante ao menos em uma parte de sua circunferência visto na projeção para um plano axial do anel vedante está posicionada sob um ângulo de 90<198>C divergente para com o eixo de vedação. Baseado na posição oblíqua da aresta vedante é exercido de forma simples uma ação de retorno sobre o meio a ser vedado e que fica seccionado sob a seção vedante, em ambas as direções de giro do meio a ser vedado. O anel vedante preferencialmente será empregado na indústria automobilística.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ANEL VEDANTE".

A presente invenção refere-se a um anel vedante de acordo como preâmbulo da reivindicação 1.

Anéis vedantes descansam com a aresta vedante da sua seçãovedante na árvore a ser vedada. No emprego, o meio a ser vedado fica posi-cionado sob a seção vedante. Para o retorno do meio, é conhecido prever nolado interno da seção vedante conjuntos de retorno, por exemplo, em formade roscas de retorno. Não obstante, a sua produção é complexa e dispendi-osa.

A presente invenção tem como objetivo configurar de tal maneirao anel vedante desta espécie que o deslocamento de retorno do meio a servedado e que fica posicionado sob a seção vedante, seja assegurado deforma simples nas duas rotações da seção de máquina a ser vedada.

No anel vedante desta espécie esta tarefa será solucionada,consoante a invenção, com as características marcantes da reivindicação 1.

No anel vedante de acordo com a invenção, a aresta vedanteestá posicionada ao menos sob uma parte de sua circunferência visto naprojeção de um plano axial do anel vedante, sob um ângulo divergente de90° relativamente ao eixo da vedação. Baseado nesta posição oblíqua daaresta vedante é exercido de forma simples uma ação de retorno sob o meioa ser vedado e que passa a ficar posicionado sob a seção vedante. Destamaneira não são mais necessários conjuntos de retorno de produção com-plexa. Como, além disso, o elemento vedante essencialmente é configuradocom uma simetria rotativa, o anel vedante de acordo com a invenção podeser produzido a custo vantajoso e de forma simples. A posição oblíqua daaresta vedante faz com que no emprego do anel vedante se apresenta umefeito de retorno sobre o meio a ser vedado em ambas às direções de rota-ção da seção da máquina a ser vedada.

Em uma forma de realização simples, o elemento vedante é in-tegrado imediatamente no compartimento de montagem no respectivo pontoprevisto:Em uma outra configuração, o elemento vedante será preso emum alojamento que é integrado por sua vez no compartimento de montagem.

Outras características da invenção resultam das outras reivindi-cações, da descrição e dos desenhos.

A invenção será explicitada com base em algumas formas derealização mostradas nos desenhos. As figuras mostram

Figura 1 Até Figura 7 em corte axial, várias formas de realizaçãode anéis vedantes de acordo com a invenção.

O anel vedante de acordo com a Figura 1 possui um alojamento1 que existe de metal ou de material sintético duro. O alojamento 1 possuiuma camisa cilíndrica 2 que converge em um fundo plano 3 de projeção ra-dial. A camisa cilíndrica e o fundo 3 possuem vantajosamente a mesma es-pessura. O fundo 3 possui no centro uma abertura de passagem 4 para umaárvore a ser vedada (não-mostrada). A livre extremidade 5 da camisa de ci-lindro 2 pode ser angulada obliquamente para dentro.

No lado interno 6 do fundo 3 está preso um elemento vedante 7que pode consistir de qualquer material adequado, como borracha ou, porexemplo, politetrafluoretileno. O elemento vedante 7 possui uma seção defixação 8 em formato anelar que está presa no lado interno 6 do fundo doalojamento 3. A seção de fixação 8 converge em uma seção vedante 9, po-sicionada em uma camisa cônica que se estreita na direção de sua livre ex-tremidade e que encosta com uma aresta vedante 10 com ação vedante naárvore. A aresta vedante 10 tem um traçado ondulado pela circunferência daseção vedante 9. Em ao menos um ponto da circunferência, a aresta vedan-te 10 é de tal modo configurada que é formada uma lingüeta 11 saliente. Osegmento da aresta vedante 10 que limita o segmento que restringe a lin-güeta 11 possui um raio de curvatura menor do que as ondulações restantesdos segmentos que formam a aresta vedante 10.

Juntamente com alojamento 1, o anel vedante será montado emuma abertura de montagem de um conjunto. Com a camisa de cilindro 2, oalojamento está integrado com acento prensado nesta abertura de monta-gem. Juntamente com a aresta vedante 10 de configuração ondular, o ele-mento vedante 7 está posicionado com ação vedante na árvore. No empre-go, a árvore gira relativamente ao elemento vedante 7. No caso, a arestavedante 10 ondular assegura que seja produzido um efeito de bombeamentosobre o meio a ser vedado que faz com que o meio que se desloca sob aaresta vedante 10 seja retornado para o compartimento de meio. No caso, alingüeta 11 é especialmente eficaz na ação de bombeamento.

Diferente do exemplo de execução representado torna-se possí-vel que a aresta vedante 10 seja de tal modo configurado na região fora dalingüeta 11 que está posicionada em um plano radial do anel vedante. Nestahipótese o efeito de bombeamento do atuante sob o meio a ser vedado seráapensa gerado pela lingüeta 11. Pela ação correspondente da lingüeta 11, aintensidade do efeito de bombeamento poderá ser adequada às condiçõesda montagem e/ou ao meio a ser vedado.

Será vantajoso que a aresta vedante 10 seja configurada sime-tricamente em relação ao eixo de vedação 12. Nesta hipótese, o efeito debombeamento apresenta-se nas duas possíveis direções de rotação da ár-vore em medida idêntica.

O anel vedante de acordo com a Figura 2 possui um alojamento1, de configuração similar como na primeira forma de realização. O elementovedante 7a possui o componente de fixação 8a em formado de disco ovala-do que converge na seção vedante 9a. A aresta vedante 10a, a qual confor-me a forma de realização anterior é formada pelo lado frontal da seção ve-dante 9a, está posicionado divergente de 90° relativamente ao eixo de veda-ção 12 na projeção para um plano axial do anel vedante. Neste exemplo deexecução, este ângulo de inclinação a é de aproximadamente 80°. Para po-der regular de forma simples este ângulo de inclinação, a seção de fixação8a possui sobre uma parte de sua circunferência uma região 13 espessada,cuja espessura está sintonizada como ângulo de inclinação a. A região 13espessada converge nas duas direções circunferenciais continuamente nosegmento diametralmente oposto da seção de fixação 8a.

Como a aresta vedante 10a está posicionada em um plano queinclui o ângulo a para o eixo de vedação 12, o efeito de bombeamento noemprego do anel vedante apresenta-se nas duas direções de rotação daárvore a ser vedada.

O anel vedante de acordo com a Figura 3 possui um alojamento1b com a camisa 2b cilíndrica. Como nas formas de realização anteriores,converge constantemente curvado no fundo 3b em formato de disco ovala-do. Diferente em relação às duas formas de realização anteriores, o fundo3b não está posicionado em toda sua circunferência no plano radial do anelvedante, ao contrário, em uma parte de sua circunferência o fundo 3b possuiuma seção angular para o interior. Esta região do fundo angular forma com acamisa de cilindro 2b um ângulo agudo p que no exemplo de execução é deaproximadamente 80°. Baseada nesta seção de fundo voltada para dentro, aseção de fixação 8b do elemento vedante 7b não possui uma região espes-sada como ocorre com o anel vedante de acordo com a Figura 2. A seção defixação 7b e a seção vedante 9b tem a mesma espessura. A aresta vedante10b está também situada em um plano que encerra um ângulo agudo a como eixo de vedação 12. Como na forma de realização de acordo com a Figura2 este ângulo a é, por exemplo, de aproximadamente 80°.

A Figura 4 mostra um anel vedante cujo elemento vedante 7cestá também configurado com simetria rotativa. Possui a seção vedante 9cque converge em forma arqueada na seção de fixação 8c em formato dedisco anelar. Com esta unidade, o elemento vedante 7c está preso no fundo3c do alojamento 1c. A aresta vedante 10c do elemento vedante 7c é planae está posicionado em um plano que forma um ângulo agudo a com o eixoda vedação 12 e que também pode ser, por exemplo, aproximadamente de80°. Para conseguir este ângulo de inclinação da aresta vedante 10c, o fun-do 3c está posicionado obliquamente em relação ao eixo de vedação 12. Ofundo de alojamento 3c forma o mesmo ângulo a agudo em relação ao eixode vedação 12 como a aresta de vedação 10c. Para conseguir esta posiçãooblíqua do fundo 3c, a transição da camisa cilíndrica 2c para o fundo 3c so-bre uma parte da circunferência é formada por uma seção rebordada 14 de180° na qual o segmento do rebordado 15 posicionado em situação radialinterna encosta no lado interno na camisa no cilindro 2. A largura axial dosegmento do rebordado 15 diminui constantemente de modo correspondenteao ângulo de inclinação a sobre a circunferência do fundo ao alojamento 3c,até que finalmente o fundo 3c converge apenas curvado apenas de modoarqueado na camisa de cilindro 2c. Esta convergência arqueada, represen-tado na Figura 4 na metade superior, está previsto na região do anel vedan-te, no qual a aresta vedante 10c possui a maior distância do plano radial 17que contém o lado frontal 16 da camisa de cilindro 2c. De modo correspon-dente, o segmento rebordado 15 na região possui o seu maior comprimentoaxial (metade inferior como na Figura 4), no qual a aresta vedante 10c apre-senta a menor distância em relação ao plano radial 17. Nesta forma de reali-zação, o elemento vedante 7c também está configurado com simetria rotati-va, de maneira que é assegurada uma produção simples do elemento ve-dante. Especialmente não é necessário um posicionamento oblíquo do ele-mento vedante 7c a fim de alcançar a aresta vedante 10c oblíqua. O posi-cionamento oblíquo da aresta vedante 10c será apenas produzido pela de-formação do fundo do alojamento 3c o que pode ser realizado de forma sim-ples.

Também no exemplo de execução da Figura 5, a aresta vedante10d do elemento vedante 7d está situado em um plano, e encerra o ângulo aagudo em relação ao eixo da vedação 12. O elemento vedante 7d possuirotação de simetria rotativa e será posicionado para a posição mostrada naFigura 5 na ocasião da fixação do fundo 3d do alojamento 1d. O fundo 3dapresenta também uma seção rebordada 14b cujo segmento rebordado 15dradial interno, diferente ao exemplo de execução anterior, está posicionadoem um ângulo agudo para com o lado interno da camisa cilíndrica 2d do alo-jamento 1d. O comprimento axial do segmento rebordado 15d diminui cons-tantemente pela circunferência do fundo 3d de formato de disco ovalado apartir de um comprimento máximo até que a camisa do cilindro 2d convergeconstantemente curvada no segmento radial do fundo 3d (metade superiorna Figura 5). O segmento rebordado 15d possui seu maior comprimento axi-al, vista em corte, naquela região em que a aresta vedante 10d possui a me-nor distância em relação ao plano radial 17 do alojamento 1d. Na região on-de a aresta vedante 10d apresenta maior distância em um plano radial 17,não mais está previsto um segmento rebordado de maneira que a parte dofundo 3d projeta-se em formato nesta região convergindo sempre curvadana camisa do cilindro 2d. Todo o fundo 3d é deformado de tal maneira que osegmentos do fundo sob a circunferência estão sempre em posição recipro-camente paralela. No exemplo de execução precedente todo o fundo 3c, porsua vê, está previsto inclinado sob o ângulo a em relação ao eixo de veda-ção 12.

O anel vedante de acordo com a Figura6 possui o elemento ve-dante 7e de configuração de simetria rotativa com o anel vedante 9e e a se-ção de fixação 8e plana em formato de disco anelar. A posição oblíqua daaresta vedante 10e é obtida pelo fato de que o fundo 3e é do alojamento 1ese projeta de modo correspondentemente oblíquo ao eixo de vedação 12.

Isto tem por conseqüência que a camisa do cilindro 2e sobre a sua circunfe-rência não possui uma altura constante. Aquela região na qual a aresta ve-dante 10e apresenta a menor distância ao plano radial 17, a parede de cilin-dro 2e terá a menor altura (metade inferior na Figura 6). Na região na qual aaresta vedante 10e apresenta a maior distância axial em relação ao planoradial 17, a parede cilíndrica 2e possui correspondentemente sua maior altu-ra (metade superior na Figura6). O fundo 3e do alojamento 1e também éconfigurado plano e está posicionado sob o ângulo de inclinação a relativa-mente ao eixo de vedação 12 que é de idêntico tamanho com o ângulo deinclinação a, sob o qual a aresta vedante 10e está posicionada em relaçãoao eixo de vedação 12. O alojamento 1e com o fundo 3e plano de posicio-namento oblíqua pode ser produzida de forma simples. Para o posiciona-mento oblíquo da aresta vedante 10e, o elemento vedante 7e não precisaser seccionado obliquamente, porém será apenas preso com sua seção defixação 8e no lado interno 6 do fundo 3e de modo adequado.

O exemplo de execução de acordo com a Figura 7 é de configu-ração similar como a forma de realização da Figura 2. O posicionamentooblíquo do posicionamento vedante 7f é logrado pelo fato de que através deum anel de calço 18 -é preso no lado interno 6 do fundo plano 3f do aloja-mento 1f. O fundo 3f em formato anelar discoidal projeta-se perpendicular-mente para com o eixo de vedação 12 e constantemente curvado convergena camisa de cilindro 2f. O anel de calço 18 apresenta espessura variável nasua circunferência, sendo que a alteração da espessura verifica-se continu-amente sob a circunferência. Na região, na qual a aresta vedante 10f do e-lemento vedante 7f possui a menor distância ao plano radial 17, o anel decalço 18 apresenta sua maior espessura. Ela diminui na direção da regiãodiametralmente oposta do anel de calço 18 o qual possui sua menor espes-sura naquele ponto no a aresta vedante 10f apresenta maior distância doplano radial 17. O anel de calço 18 é de tal modo configurado na sua circun-ferência que a aresta vedante 10f possui o ângulo de inclinação a desejadoem relação ao eixo de vedação 12. O anel de calço 18 possui diâmetro in-terno idêntico ao fundo 3f do alojamento 1f. O anel de calço 18 está adequa-damente preso no lado interno 6 do fundo do alojamento 3f, por exemplo,por meio de colagem. O elemento vedante 7f por sua vez está preso com aseção de fixação 8f em formato de disco anelar no anel de calço 18 de modoadequado. O anel de calço 18 pode consistir de qualquer material adequado,por exemplo, de material metálico mais também de material sintético. O ele-mento vedante 7f por sua vez também está vantajosamente configurado comsimetria rotativa. Para alcançar a posição oblíqua da aresta vedante 10f, nãoé necessário um seccionamento oblíquo do elemento vedante, de maneiraque o anel vedante pode ser produzido de forma simples.

Na forma de realização descrita, pela posição oblíqua da arestavedante 10f em relação ao eixo de vedação 12 consegue-se que o meio aser vedado e que passou sob a aresta vedante, possa ser retornado confia-velmente do giro da árvore a ser vedada independente da direção de giro daárvore. A posição oblíqua, ou seja, o ângulo de inclinação a, na dependênciada configuração do compartimento de montagem, do meio a ser vedado, nadependência da configuração do alojamento e semelhantes fatores podemser regulados desta maneira correspondente. O respectivo anel vedante se-rá introduzido forçosamente com o alojamento dentro do compartimento demontagem. No caso, na camisa de cilindro do alojamento pode estar umavedação estática, por exemplo, na forma de um revestimento de um elastô-mero.

Os anéis vedantes também podem ser de tal modo configuradose não apresentem alojamento. Nesta hipótese, os elementos vedantes semalojamento são diretamente presos no compartimento de montagem, sendoque a posição oblíqua da aresta vedante pode ser alcançada por uma confi-guração correspondente do compartimento de montagem e/ou do elementovedante.

Claims (18)

1. Anel vedante com um elemento vedante que possui ao menosuma seção de fixação e ao menos uma seção de vedação tendo por sua vezuma aresta vedante, caracterizado pelo fato de que o elemento vedante (7,-7a até 7f) essencialmente é de configuração simétrica rotacional e a arestavedante (10, 10a até 10f) ao menos em um parte de sua circunferência, vistana projeção em um plano axial do anel vedante, está posicionado sob umângulo de 90Q divergente (a) em relação ao eixo vedante (12).

2. Anel vedante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a seção vedante (9, 9a até 9c, 9e) está situada em umacamisa cônica.

3. Anel vedante, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracte-rizado pelo fato de que a seção vedante (9, 9a até 9c, 9e) possui idênticocomprimento axial em sua circunferência.

4. Anel vedante, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracte-rizado pelo fato de que a seção vedante (9b) possui comprimento axial dife-rente pela sua circunferência.

5. Anel vedante, de acordo com uma das reivindicações de 1 a-4, caracterizado pelo fato de que a seção de fixação (8, 8a, até 8c, 8e, 8f)converge constantemente curvada na seção vedante (9, 9a até 9c, 9e).

6. Anel vedante, de acordo com uma das reivindicações de 1 a-5, caracterizado pelo fato de que a seção vedante (8, 8a, até 8c, 8e, 8f) é deconfiguração anelar discoidal.

7. Anel vedante, de acordo com uma das reivindicações de 1 a-6, caracterizado pelo fato de que a seção vedante (8a) é de espessura vari-ável na sua circunferência.

8. Anel vedante, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que a alteração da espessura da seção de fixação 8a verifica-secontinuamente pela circunferência.

9. Anel vedante, de acordo com uma das reivindicações de 1 a-6, caracterizado pelo fato de que a seção de fixação (8f) pode ser presa emum anel de calço (18) de espessura variável pela sua circunferência.

10. Anel vedante, de acordo com a reivindicação 9, caracteriza-do pelo fato de que a modificação da espessura do anel de calço (18) verifi-ca-se continuamente pela circunferência.

11. Anel vedante, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a aresta vedante (10) possui perfil ondular.

12. Anel vedante, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a aresta vedante (10) apresenta ao menos uma lingüeta (11) de projeção axial.

13. Anel vedante, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a posição oblíqua (10b até 10e) é regula-da pela configuração correspondente do fundo (3b a 3e) de um alojamento(1b até 1f) que recebe o elemento vedante (7b até 7e).

14. Anel vedante de acordo com a reivindicação 13, caracteriza-do pelo fato de que o fundo (3b a 3d) do alojamento (1b até 1 d) ao menosem uma parte de sua circunferência visto na projeção para um plano axial doanel vedante, projeta-se sob um ângulo de (a), divergente de 90°, em rela-ção ao eixo de vedação (12).

15. Anel vedante, de acordo com a reivindicação 13 ou 14 carac-terizado pelo fato de que o fundo (3b) do alojamento (1b) está posicionadoem uma parte de suas circunferências sob um ângulo pontiagudo (p) em re-lação a uma camisa (2b) do alojamento (1b).

16. Anel vedante, de acordo com uma das reivindicações de 13a 15, caracterizado pelo fato de que o fundo (3c, 3d) converge em uma partede sua circunferência sobre um rebordado (14, 14b) na camisa (2c, 2d) doalojamento (1c, 1d).

17. Anel vedante, de acordo com uma das reivindicações de 13a 15, caracterizado pelo fato de que o fundo (3e) do alojamento (1e) é plano.

18. Anel vedante, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, carac-terizado pelo fato de que o anel de calço (18) está preso no fundo (3f) doalojamento (1f).