ES2269784T3 - Adaptador en espiral acoplable en el exterior. - Google Patents

Abstract

Un adaptador en espiral (28, 64, 70, 80, 90, 100, 110, 140) para ser situado en una cámara de sellado anular (18) de un equipo rotativo (19), estando dicha cámara de sellado (18) definida por una superficie cilíndrica exterior (16) de un eje rotativo (12) de dicho equipo y una carcasa de eje (14) que rodea al menos una parte de dicho eje (12), teniendo dicha cámara (18) un extremo inferior, un extremo de entrada (22) y una superficie cilíndrica exterior (24), incluyendo dicho equipo un sello mecánico (26) situado en el exterior de dicha carcasa de eje (14) adyacente dicha entrada a dicha cámara de sellado (18), comprendiendo dicho adaptador: una estructura de adaptador anular (30, 66, 72, 82, 92) que se puede alojar en dicha cámara de sellado (18) y que tiene un orificio central (32) que lo atraviesa; incluyendo dicha estructura del adaptador una superficie radial externa (46); incluyendo dicho orificio (32) una primera parte (52, 114, 146) que se define por un espacio anular (G) con dichasuperficie cilíndrica exterior del eje (16) cuando dicho adaptador está en posición de funcionamiento y una segunda parte (54, 116) que se ensancha hacia afuera desde dicha primera parte del orificio (52, 114, 146), incluyendo ambas primera (52, 114, 146) y segunda (54, 116) partes del orificio una ranura espiral (56, 128 y 58, 120) formada en el interior, siendo el sentido de las mismas en la misma dirección de rotación de dicho eje (12), sirviendo dicha ranura para redirigir los materiales contaminantes contenidos en los fluidos que rodean dicho eje lejos de dicha cámara de sellado, caracterizado porque dicho adaptador se aloja en dicha cámara de sellado para situarlo en dicha entrada a la misma, dicha superficie radial externa (46) se adapta para contactar con una cara complementaria (48) de dicho sello mecánico (26); y dicha segunda parte del orificio (54, 116) se ensancha hacia el exterior de dicha superficie radial externa (46).

Description

Adaptador en espiral acoplable en el exterior.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un adaptador que puede usarse con equipos de fluido rotativos, como bombas, y que protegerá los sellos mecánicos y prensaestopas situados junto a la cámara de sellado del equipo.

Antecedentes de la invención

Los bujes de entrada en espiral son distribuidos por EnviroSeal Engineering Products Ltd. de Waverley, Nueva Escocia, Canadá con el nombre de SpiralTrac™. Estos dispositivos patentados (Patente estadounidense número 5.553.868) tienen una ranura espiral en una cara inclinada de los mismos y generalmente están situados en el "fondo" de una cámara de sellado caracterizada en parte por un eje rotativo, una carcasa de eje, y una estructura de entrada. También la cámara de sellado puede llevar normalmente prensaestopas convencionales o puede incluir un sello mecánico junto al extremo y frente a la estructura de entrada. Estos bujes en espiral sirven para eliminar las partículas que pueden acumularse en la cámara de sellado durante el funcionamiento del equipo, y pueden aumentar por los fluidos evacuados para contribuir a la retirada de materiales. El resultado de usar estos bujes de entrada en espiral "internos" ha sido el alargamiento de la vida de los sellos o prensaestopas gracias a una reducción de su uso.

Los sellos mecánicos están diseñados para evitar fugas del fluido de proceso a la atmósfera, y normalmente se ofrecen en forma de cápsula partida o maciza. Generalmente, el sello se ajusta a la cara de la carcasa de la cámara de sellado a través de un medio mecánico, como varillas o tornillos roscados. Se podría aprovechar más el funcionamiento del equipo rotativo si hubiera menos partículas que entrasen en la cámara de sellado desde las proximidades del sello mecánico. El prensaestopas se proporciona como anillos anulares y se pueden colocar uno o más de esos anillos de prensaestopas en la cámara de sellado y rodeando el eje rotativo. Además, el funcionamiento del equipo rotativo podría aprovecharse mejor si hubiera menos partículas que entrasen en la cámara de sellado provenientes o desde las proximidades de dicho prensaestopas.

Un buje de entrada específico que puede usarse con prensaestopas es la versión P de SpiralTrac™, tal y como se muestra en la página web de Enviroseal Engineering Products Ltd. Dicho buje puede situarse dentro de la cámara de sellado, al fondo del mismo y tiene una cara radial en el extremo exterior del mismo que está adaptado para entrar en contacto con el anillo de prensaestopas más interno. El buje tiene un orificio central que lo atraviesa y la parte final más interior, o el fondo, del orificio definiendo un espacio anular con la superficie circunferencial exterior del eje. Una segunda parte del orificio se ensancha hacia afuera desde la primera parte del orificio hacia una parte central que se ahúsa radialmente hacia el interior. Cada parte del orificio incluye una ranura espiral para la eliminación de partículas de la que ya hemos hablado.

Resumen de la invención

Esta necesidad de reducir partículas o contaminantes del exterior de la cámara de sellado ha llevado al desarrollo de un adaptador en espiral "externo" o buje que está situado entre el sello mecánico o prensaestopas y la cara final de la carcasa de la cámara de sellado y que sirve para incrementar la limpieza del entorno en que funciona el mecanismo de sellado, ya sea sello mecánico o prensaestopas.

La ventaja de esta disposición es que, con el adaptador en espiral situado más cerca del mecanismo de sellado, la tecnología patentada ya existente del buje o adaptador protegerá el mecanismo de sellado de cualquier partícula que se introduzca o esté cercana a la zona de sellado. Con esto se pretende conseguir que el mecanismo de sellado opere en un entorno más limpio y de esa forma obtener como resultado un alargamiento de la vida del mismo. El diseño montado en el exterior está disponible con un diseño partido y no partido (macizo). La ventaja del diseño partido es que el equipo no ha de ser desmontado para beneficiarse de la tecnología del adaptador en espiral. Si esto puede evitarse, le reportará al cliente un considerable ahorro. La ventaja del diseño macizo reside en la tecnología del adaptador en espiral y el beneficio de un entorno de trabajo más limpio.

El adaptador en espiral externo diseñado de esta invención creará una cámara cerrada para el componente rotatorio de un sello mecánico. Además, es posible dimensionar el lado exterior del dispositivo para aceptar virtualmente cualquier sello mecánico o prensaestopas que esté disponible en el mercado. El sello mecánico o prensaestopas utilizado determinará la profundidad de la cámara del adaptador en espiral acoplable en el exterior de la invención.

Resumiendo lo anterior, y en una realización, la presente invención puede presentarse en líneas generales como un adaptador en espiral para ser situado en una cámara de sellado anular de un equipo rotativo, estando definida dicha cámara de sellado por una superficie cilíndrica exterior de un eje rotativo de dicho equipo y una carcasa del eje que rodea al menos una parte del eje, incluyendo la cámara un extremo inferior y un extremo de introducción y una superficie cilíndrica exterior, el equipo incluye un sello mecánico que está situado en la parte exterior de la carcasa del eje junto a la entrada de la cámara de sellado. El adaptador comprende: una estructura de adaptador anular que se puede alojar en la cámara de sellado y con un orificio central que lo atraviesa, incluyendo la estructura del adaptador una superficie radial exterior. El orificio tiene una primera parte que representa un espacio anular con la superficie cilíndrica exterior del eje cuando el adaptador está funcionando y una segunda parte que se ensancha hacia afuera desde la primera parte del orificio, incluyendo la primera y la segunda parte del orificio una ranura espiral interior, y cuyo sentido es en la misma dirección de la rotación del eje, sirviendo la ranura para redirigir los materiales contaminantes de los fluidos que giran alrededor del eje lejos de dicha cámara. El adaptador se puede alojar en la cámara de sellado para situarlo a la entrada del mismo; la superficie radial exterior está adaptada para conectar con una cara complementaria del sello mecánico; y la segunda parte del orificio se ensancha hacia la superficie radial exterior.

En una realización especialmente útil, la estructura anular incluye una primera parte anular que se puede alojar en la cámara de sellado a la entrada de la misma y una segunda parte anular de mayor orificio que la primera parte anular. La segunda parte anular tiene una superficie radial hacia dentro adaptada para contactar con una cara complementaria de la carcasa del eje y también incluye la cara exterior radial adaptada para contactar con la cara complementaria del sello mecánico.

La presente invención será descrita a continuación haciendo referencia a los dibujos.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 muestra una sección transversal parcial de un entorno típico para un adaptador en espiral de la presente invención, situado en la entrada de la cámara de sellado del equipo rotativo para fluidos.

la Figura 2 muestra una sección transversal ampliada de una primera realización del adaptador en espiral de la presente invención.

la Figura 3 muestra una sección transversal ampliada de una segunda realización del adaptador en espiral de la presente invención.

la Figura 4 muestra una sección transversal ampliada de una tercera realización del adaptador en espiral de la presente invención.

la Figura 5 muestra una sección transversal ampliada de una cuarta realización del adaptador en espiral de la presente invención.

la Figura 6 muestra una sección transversal ampliada de una quinta realización del adaptador en espiral de la presente invención.

la Figura 7 muestra una sección transversal ampliada de una sexta realización del adaptador en espiral de la presente invención.

la Figura 8 muestra una sección transversal ampliada de una séptima realización del adaptador en espiral de la presente invención.

la Figura 9 muestra una sección transversal ampliada de una octava realización del adaptador en espiral de la presente invención.

la Figura 10 muestra una sección transversal ampliada de una novena realización del adaptador en espiral de la presente invención.

la Figura 11 muestra una sección transversal ampliada de una realización del adaptador en espiral que no forma parte de la presente invención.

la Figura 12 muestra una sección transversal ampliada del adaptador en espiral según la disposición de la figura 11.

la Figura 13 muestra una sección transversal ampliada de una realización del adaptador en espiral que no forma parte la presente invención.

la Figura 14 muestra una sección transversal ampliada del adaptador en espiral según la disposición de la figura 13.

Descripción de la realización preferida y de otras realizaciones

La Figura 1 de los dibujos representa un entorno típico en el que sería útil un adaptador en espiral de la presente invención. Dicho entorno se encuentra en un equipo rotativo para fluidos, cuyo equipo 10 incluye un eje rotativo 12, montado a través de cojinetes sobre un árbol A, y rodeado al menos en parte por una carcasa de eje 14. La carcasa 14 define una superficie cilíndrica exterior 16 del eje 12 una cámara de sellado anular 18 con un extremo inferior caracterizado por un reborde radial 20, un extremo de entrada 22 y una superficie cilíndrica exterior. Un sello mecánico 26 generalmente se sitúa fuera de la cámara de sellado junto a la carcasa del eje en la entrada de la cámara de sellado. Los detalles del sello mecánico no guardan relación con la presente invención y no serán descritos aquí.

Tal y como se ve en la Figura 1 hay un adaptador en espiral externo 28 objeto de la presente invención situado a la entrada de la cámara de sellado, situado para estar entre la carcasa 14 y el sello mecánico 26. El adaptador 28 se describe con más detalle en la Figura 2.

Volviendo a la Figura 2 ahora pasamos a describir un adaptador en espiral 28 de acuerdo con la presente invención. Se espera que esta realización sea una de las más usadas en los equipos rotativos ya existentes y en los nuevos y la que aparece representada en la Figura 1. Al igual que en todas las realizaciones que aquí se van a describir el adaptador en espiral 28 puede ser torneado de un único lingote de material adecuado, como acero inoxidable, PTFE, o PEEK. Es preferible un compuesto como PTFE o PEEK ya que el tiempo de torneado de estos es menor que el de un metal. Tal y como suele hacerse con los adaptadores, el adaptador en espiral de la presente invención puede hacerse como anillo macizo (unitario) o puede partirse en dos o más secciones o segmentos, generalmente a lo largo de un árbol vertical u horizontal. Si se utiliza un adaptador partido entonces las secciones o segmentos del mismo tendrán unos vástagos y agujeros para alinear las secciones o segmentos juntos, así como medios de ajuste apropiados, como tornillos mecánicos, para mantenerlos unidos.

El adaptador 28 tiene una estructura de adaptador anular 30 provista de un orificio central 32 que lo atraviesa. La estructura del adaptador incluye una primera parte anular 34 que se adapta para ajustarse bien en la cámara de sellado 18 a la entrada 22 de la misma. La parte anular 34 puede incluir una ranura circunferencial 36 para la recepción de un miembro de sellado anular 38 (Figura 1) como una junta tórica que deberá quedar en posición sellante con la superficie cilíndrica exterior 24 de la cámara de sellado 18 cuando el adaptador en espiral esté en posición. La estructura del adaptador incluye una segunda parte anular 40 de un orificio mayor que el de la primera parte anular 34. La segunda parte anular 40 tiene una superficie radial interior 42 adaptada para contactar con una superficie frontal complementaria 44 de la carcasa del eje 14 y una superficie radial exterior 46 adaptada para contactar con una superficie frontal complementaria 48 del sello mecánico 26. La superficie radial interior 42 puede estar provista de una superficie de junta estriada 50 para una posición sellante con la superficie complementaria 44 de la carcasa 14.

Se verá que el orificio de la estructura del adaptador 32 incluye dos partes, una primera parte 53 que representa un espacio anular G (Figura 1) con la superficie cilíndrica exterior 16 del eje 12 y una segunda parte 54 que se ensancha hacia afuera desde el extremo exterior de la primera parte 52 hacia la superficie radial externa 46 de la segunda parte de la estructura anular 40. Cada una de las partes del orificio 52, 54 está provista de su propia ranura espiral 56, 58 respectivamente, siendo el sentido de las ranuras espirales 56, 58 en la misma dirección de la rotación del eje 12. Las ranuras 56, 58 sirven para redirigir los fluidos con contaminantes lejos de la cámara de sellado para que dichas partículas dañinas u otros contaminantes contenidos en los fluidos tratados no accedan a la cámara de sellado.

Las ranuras 56, 58 son similares a las descritas en la anteriormente mencionada Patente estadounidense con número 5.553.868 ya que incluyen tanto las partes radiales como las no radiales. Las partes no radiales 60 se extienden no radialmente dentro de la estructura del adaptador desde la respectiva parte del orificio y las partes radiales 62 se extienden radialmente desde el extremo interior de la respectiva parte no radial hacia el orificio. La ranura 56 de la primera parte del orificio 52 se dirigirá sin problema hacia la ranura 58 de la segunda o de la parte ensanchada del orificio 54.

Aunque no aparecen específicamente representadas en los dibujos podría haber una o más ranuras adicionales en la estructura del adaptador y situadas entre la primera y la segunda ranura 56, 58 según se describe también en la Patente estadounidense con número 5.553.868.

La Figura 3 ilustra una variación de la realización de la Figura 2 que pretende representar una situación en la que hay restricciones en cuanto al espacio axial disponible en el que se alojará el adaptador en espiral. En esta situación, el adaptador 64 de la Figura 3 podría usarse, teniendo en cuenta que la primera parte de la estructura anular 66 es considerablemente más corta en longitud axial que la segunda parte de la estructura anular 68. En esta realización, la primera parte de la estructura 66 actúa sólo como refuerzo de colocación para sujetar el adaptador en espiral en posición mientras el equipo se está ensamblando, de forma que el adaptador es autocentrante con respecto a la cámara de sellado. Con esta realización la primera parte de la estructura anular 66 no es lo suficientemente larga como para incluir una ranura circunferencial y un miembro de sellado tal y como aparece en la realización de la Figura 2.

Puede haber situaciones en que haya una necesidad de ampliar la primera parte de la estructura anular del adaptador en espiral más hondo dentro de la cámara de sellado, quizás hasta el fondo 18 del mismo. El adaptador en espiral 70 de la Figura 4 satisfará esta necesidad ya que la primera parte anular 72 del mismo es considerablemente más larga que la segunda parte anular 74. La primera parte anular 72 está provista preferiblemente de al menos dos ranuras circunferenciales 76, cada una de las cuales puede alojar un miembro de sellado adecuado, como una junta tórica según se describe para la primera realización, para resultar en una posición sellante con la superficie cilíndrica exterior 24 de la cámara de sellado 18.

Puede haber situaciones en las que haya habido un uso considerable del eje 12 en los alrededores del sello mecánico 26 y conviene reponer el sello 26 más lejos de la carcasa del eje 14 que antes. El adaptador en espiral 80 de la Figura 5 puede usarse en estas situaciones, teniendo en cuenta que la segunda parte de la estructura anular 84 del mismo es considerablemente mayor en longitud axial que la primera parte anular 82 del mismo. Con esta realización el sello mecánico 26 puede moverse hacia el exterior en el eje 12 a una zona más lisa del eje o sello, con un tamaño mayor de la segunda parte de la estructura anular salvando la distancia de la carcasa 14 al sello mecánico 26. Otra ventaja de esta realización es que el sello mecánico está situado más cerca del principal cojinete de apoyo del equipo donde hay menos posibilidad de vibración que afecte al rendimiento del sello.

Se apreciará que hay muchos diseños de las cámaras de sellado y que no todos los diseños se refieren en general al típico diseño que se representa en la Figura 1. Uno de esos diseños nada típicos es el llamado diseño del "gran orificio" donde se requiere un sello mecánico mayor y más caro. Mediante el uso del adaptador en espiral 90 de la Figura 6 es posible reducir la sección transversal radial del adaptador, permitiendo usar un sello mecánico más pequeño y menos caro. En este caso la estructura del adaptador 92 no incluye una segunda parte de la estructura anular con un orificio mayor que el de la primera parte de la estructura anular, por ejemplo, la estructura tiene un sólo orificio exterior en toda su longitud. Aparte de eso las imágenes del adaptador son las mismas que las de la primera realización. Esta disposición puede reducir sustancialmente los gastos del cliente.

La Figura 7 muestra un adaptador en espiral 100 que es ventajoso en aquellas situaciones en que la superficie frontal complementaria 44 de la carcasa del eje 14 está erosionada o dañada y la superficie de la junta estriada 50 no proporciona suficiente contacto de sellado con la superficie frontal 44. En esta realización se tornea una ranura anular 102 en la superficie radial interior 42 de la segunda parte anular 40 y una junta blanda, flexible 104 se posiciona dentro de la ranura, cuya junta efectuará el contacto de sellado necesario con la superficie frontal complementaria 44. Si la superficie frontal 44 está erosionada hasta el punto de que ni la superficie de la junta estriada 50 ni el miembro de junta separado 104 resultan aceptables, el cliente deberá tornear la superficie frontal 44 a su condición original antes de acoplar a la misma el adaptador en espiral.

Dependiendo de la naturaleza de los sellos mecánicos con los que se usará la presente invención sería necesario usar un adaptador en espiral en el que el orificio se abra al sello más cerca del extremo interior del mismo que en las otras realizaciones antes descritas. De este modo, podría haber una o más partes del orificio intermedias entre la primera y la segunda parte del orificio. Dicho adaptador en espiral 110 está representado en la Figura 8, en que una parte intermedia única 112 aparece situada entre la primera parte 114 y la segunda parte ensanchada 116. La parte intermedia 112 está provista de una ranura espiral 118 que se dirige fácilmente hacia la ranura espiral 120 de la parte del orificio ensanchada 116. La transición 122 entre la primera parte del orificio 114 y la parte intermedia 112 también está ensanchada e incluye una ranura espiral, extendiendo sin complicaciones la junta 126 de la primera parte 114 de la ranura espiral 118 de la parte intermedia. Dicha realización puede usarse con disposiciones de sellos mecánicos axialmente largos, incluyendo sellos mecánicos sencillos y dobles. El tamaño de la parte intermedia se seleccionará teniendo en cuenta los parámetros físicos del equipo. Si se necesitase más de una parte intermedia podría proporcionarse a cada parte intermedia un orificio más grande según van desde la primera arte del orificio a la segunda parte del orificio del adaptador.

En cuanto a la Figura 9, aparece una realización que puede usarse para rellenar una cámara de sellado si se considera necesario hacerlo, o si la cámara tiene un tamaño axial muy profundo y sólo un primer espacio de obstrucción pequeño. El primer espacio de obstrucción es el espacio físico disponible para la instalación del adaptador cuando el equipo está completamente ensamblado. Por ejemplo, la profundidad de la cámara de sellado puede ser de 5 pulgadas (127 cm) y el espacio físico entre el extremo de la cámara de sellado y la carcasa del cojinete del equipo puede ser de sólo 3 pulgadas (76,2 cm). Si el adaptador está provisto de dos piezas, cada una de 2,5 pulgadas (63,5 cm) de longitud entonces una pieza puede encajar fácilmente en la cámara, en el espacio de 3 pulgadas (76,2 cm) disponible para la instalación. La segunda pieza puede entonces ser instalada, con una longitud total de 5 pulgadas (127 cm).

En esta realización un adaptador en espiral 28 tal y como aparece en la Figura 2 se representa junto con un inserto en la cámara 130. El inserto 130 tiene una superficie circunferencial exterior 132 para encajar de forma exacta y deslizante dentro de la cavidad, estando la superficie 132 provista preferiblemente, pero no esencialmente, de al menos dos ranuras circunferenciales para alojar miembros de sellado 134. El orificio interno 136 del inserto está provisto de una ranura espiral 138 que gira en el sentido de la dirección de rotación del eje, cuya ranura se unirá sin problema con la ranura 56 que se encuentra en la primera parte anular del adaptador 28. Con esta disposición se evitará que las partículas se acumulen en la cámara de sellado; al entrar las partículas en la cámara de sellado son rechazadas por la ranura espiral 138. El inserto 130 será la primera de las piezas antes mencionada, la que se inserta inicialmente en la cámara mientras un adaptador 28 será la segunda pieza, la que está insertada después de la primera pieza para cumplir con los requisitos de dimensiones de la cavidad.

La Figura 10 representa un adaptador en espiral que está especialmente adaptado para ser usado con un equipo rotativo del tipo "agitador". Un agitador es el componente rotatorio que tiene un conjunto de hoja larga que descansa dentro del tanque más grande, y rota para "agitar" o mezclar el producto en el tanque. Estos tanques son comunes en la industria de la celulosa y el papel, siendo los tanques rellenados generalmente con una suspensión de papel surtido.

El equipo rotativo usado para efectuar la agitación es más propenso a romperse. Cuando hay algún problema es necesario vaciar el tanque antes de efectuar las reparaciones en los sellos mecánicos. Utilizando la realización de la Figura 10 es posible evitar vaciar el tanque antes de que se puedan efectuar las reparaciones. El adaptador en espiral 140 de la Figura 10 incluye todas las características estándar según se describen con respecto a las otras realizaciones y, además, está provisto de un mecanismo de parada 142 que cuando es activado se sellará por sí mismo frente al eje cuando el eje haya sido parado. El mecanismo de parada 142 podría llevar un anillo de sellado flexible 144 sujetado en una ranura circunferencial 145 en el orificio 146 del adaptador. Un conducto o orificio dirigido radialmente 148 sería conectado a una fuente de presión hidráulica o neumática (no mostrada) que, cuando se activara, forzaría a que el anillo 144 hiciera contacto de sellado con el eje. Cuando dicho mecanismo de parada fuera activado con el tanque lleno de producto no sería necesario vaciar el tanque para efectuar reparaciones en el sello mecánico.

En algunas aplicaciones la cámara de sellado puede contener prensaestopas, con o sin un sello mecánico separado, y sería deseable continuar con ese tipo de configuración incluso cuando se utilizara un adaptador en espiral acoplable en el exterior de la presente invención. Las Figuras 11 y 12 representan una situación en que el prensaestopas puede usarse junto con un adaptador en espiral especialmente adaptado para usarse con este.

La Figura 11 muestra un eje 12, una carcasa de eje 14 y una cámara de sellado 18, en gran parte parecido a lo que se muestra en la Figura 1. La carcasa 14 incluye un conducto 150 para el paso de los fluidos eliminados a la cámara de sellado. Un adaptador en espiral anular 152 se sitúa al fondo de la cámara desde la entrada de la cámara y uno o más anillos de prensaestopas 154 son forzados dentro de una cámara anular 156 representada entre el adaptador 152 y el eje 12, según se verá en la Figura 12, que muestra el adaptador con más detalle. Una placa de prensaestopas anular 157 aplica una fuerza axial contra el anillo de prensaestopas exterior para mantener los anillos en posición. La placa prensaestopas 157 está sujeta a la carcasa 14 por tornillos roscados 158.

Volviendo a la Figura 12, se describe con más detalle el adaptador 152. La estructura anular 160 del adaptador 152 tiene una primera parte anular 162 que tiene, preferiblemente, una ranura circunferencial exterior 164 para la recepción del anillo de sellado (no mostrado). La parte anular 162 tiene un primer orificio 166 y una ranura espiral 168 en ella al igual que en las otras realizaciones. Una segunda parte anular 170 tiene una ranura circunferencial exterior 172 que se comunica con el conducto 150 así como uno o más orificios 174 que comunican la ranura 172 con el interior del adaptador. Una sección estriada en espiral, ensanchada hacia afuera 176 va desde el orificio 166 a la sección del orificio ahusada radialmente hacia adentro 178, que a su vez va hacia una sección del orificio corta 180, también provista de una ranura espiral.

En el exterior de la segunda parte anular 170 hay una extensión anular 182 que preferiblemente tiene dos ranuras circunferenciales 184 en la superficie circunferencial exterior del mismo, cada una para la recepción de un anillo de sellado (no se muestra). La extensión 182 tiene un orificio alargado 186 que se extiende al interior del mismo hacia un saliente anular, frente al que el más interior de los anillos de prensaestopas 154 entrará en contacto una vez el adaptador y el prensaestopas hayan sido ensamblados en el equipo rotativo.

Esta realización es especialmente ventajosa cuando se utiliza una sección transversal radial grande, ya que el adaptador puede ajustarse en el exterior de la cámara de sellado. Esta realización permitirá al operador reducir el diámetro de los anillos de prensaestopas que se usan, y a la vez permite que se usen más anillos de prensaestopas que de otra forma. Por ejemplo, en un equipo grande sería posible pasar de dos anillos de 19,05 mm (0,750 pulgadas) de la sección transversal radial a tres anillos de 12,7 mm (0,500 pulgadas) de la sección transversal radial. Al poder usar más anillos de menor sección transversal radial, es posible reducir el coste de prensaestopas sin sacrificar la eficacia de sellado.

Las Figuras 13 y 14 representan una variación de la realización de las Figuras 11 y 12. En esta realización la extensión 182 está provista de un reborde radial en el extremo exterior del mismo, cuyo reborde ayuda a alargar la extensión 182 y así permitir la inclusión de prensaestopas adicionales en el ensamblaje.

Con la nueva disposición de montaje exterior de un adaptador en espiral, y con los adaptadores aquí representados, las partículas y contaminantes alrededor de la zona de sellado serán eliminados o redirigidos lejos de la cámara de sellado. Esta disposición no eliminará las partículas en la cámara de sellado con una restricción de entrada en el fondo de la misma. En una caja de orificio abierto o grande, esto no sería un problema porque no existe restricción en el fondo de la cámara de sellado. Se espera que las personas expertas en el material modifiquen cualquiera de los adaptadores en espiral representados y descritos aquí para adaptarlos a una aplicación específica sin salirse del alcance de la presente invención. En consecuencia, la protección de esta invención se determinará en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

1. Un adaptador en espiral (28, 64, 70, 80, 90, 100, 110, 140) para ser situado en una cámara de sellado anular (18) de un equipo rotativo (19), estando dicha cámara de sellado (18) definida por una superficie cilíndrica exterior (16) de un eje rotativo (12) de dicho equipo y una carcasa de eje (14) que rodea al menos una parte de dicho eje (12), teniendo dicha cámara (18) un extremo inferior, un extremo de entrada (22) y una superficie cilíndrica exterior (24), incluyendo dicho equipo un sello mecánico (26) situado en el exterior de dicha carcasa de eje (14) adyacente dicha entrada a dicha cámara de sellado (18), comprendiendo dicho adaptador: una estructura de adaptador anular (30, 66, 72, 82, 92) que se puede alojar en dicha cámara de sellado (18) y que tiene un orificio central (32) que lo atraviesa; incluyendo dicha estructura del adaptador una superficie radial externa (46); incluyendo dicho orificio (32) una primera parte (52, 114, 146) que se define por un espacio anular (G) con dicha superficie cilíndrica exterior del eje (16) cuando dicho adaptador está en posición de funcionamiento y una segunda parte (54, 116) que se ensancha hacia afuera desde dicha primera parte del orificio (52, 114, 146), incluyendo ambas primera (52, 114, 146) y segunda (54, 116) partes del orificio una ranura espiral (56, 128 y 58, 120) formada en el interior, siendo el sentido de las mismas en la misma dirección de rotación de dicho eje (12), sirviendo dicha ranura para redirigir los materiales contaminantes contenidos en los fluidos que rodean dicho eje lejos de dicha cámara de sellado, caracterizado porque dicho adaptador se aloja en dicha cámara de sellado para situarlo en dicha entrada a la misma, dicha superficie radial externa (46) se adapta para contactar con una cara complementaria (48) de dicho sello mecánico (26); y dicha segunda parte del orificio (54, 116) se ensancha hacia el exterior de dicha superficie radial externa (46).

2. El adaptador en espiral (28, 64, 70, 80, 100, 110, 140) de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha estructura del adaptador incluye una primera parte anular (34, 66, 72, 82) que se puede alojar en dicha cámara de sellado (18) en dicha entrada a la misma y una segunda parte anular (40, 68, 74, 84) de mayor diámetro que dicha primera parte anular, teniendo dicha segunda parte anular una superficie radial interior (42) adaptada para contactar con una cara complementaria (44) de dicha carcasa de eje (14) y también dicha superficie radial exterior (46) adaptada para contactar con la cara complementaria (48) de dicho sello mecánico (26).

3. El adaptador en espiral (28, 70, 80, 90, 100, 110, 140) de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha estructura del adaptador tiene una superficie cilíndrica exterior adaptada para ajustarse bien dentro de dicha cámara de sellado (18), incluyendo dicha superficie cilíndrica exterior al menos una ranura circunferencial (34, 76) en ella para la recepción de un miembro de sellado anular (38) adaptado para una posición sellante con dicha superficie cilíndrica exterior (24) de dicha cámara de sellado (180).

4. El adaptador en espiral (28, 64, 70, 80, 110, 140) de la reivindicación 2, caracterizado porque dicha superficie radial interior (42) de dicha segunda parte anular de la estructura del adaptador (40, 68, 74, 84) tiene una superficie de junta estriada (50) formada íntegramente en ella para una posición sellante con dicha cara complementaria (44) de dicha carcasa de eje (14).

5. El adaptador en espiral (100) de la reivindicación 2, caracterizado porque dicha superficie radial interior (42) de dicha segunda parte anular de la estructura del adaptador (40) tiene una ranura anular (102) formada en la misma para la recepción de un miembro de sellado anular (104) para una posición sellante con dicha cara complementaria (44) de dicha carcasa de eje (14).

6. El adaptador en espiral (28, 70, 100) de una cualquiera de las reivindicaciones 2, 4 ó 5, caracterizado porque la extensión axial de dicha primera parte de la estructura del adaptador (34, 72) es mayor que la extensión axial de dicha segunda parte de la estructura del adaptador (40, 74).

7. El adaptador en espiral (80, 110) de una cualquiera de las reivindicaciones 2, 4 ó 5, caracterizado porque la extensión axial de dicha primera parte de la estructura del adaptador (82) es menor que la extensión axial de dicha segunda parte de la estructura del adaptador (84).

8. El adaptador en espiral de una cualquiera de las reivindicaciones 2, 4 ó 5, caracterizado porque la extensión axial de dicha primera parte de la estructura del adaptador es igual a la extensión axial de dicha segunda parte de la estructura del adaptador.

9. El adaptador en espiral (140) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque contiene un mecanismo de parada (142), comprendiendo dicho mecanismo de parada (142) una ranura circunferencial (145) formada en dicha primera parte del orificio (146), un anillo de sellado flexible (144) contenido dentro de dicha ranura circunferencial (145), y un conducto (146) en dicha estructura anular que comunica una fuente de fluido presurizado con dicha ranura circunferencial (145) para presionar dicho anillo flexible (144) contra dicho eje (12).

10. El adaptador en espiral (110) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque dicho orificio de la estructura del adaptador incluye una parte intermedia (112) entre dichas primera (114) y segunda (120) partes y de un diámetro mayor que el de dicha primera parte (114), habiendo una sección de transición ensanchada (122) entre dichas partes primera (114) e intermedia (112), teniendo dichas partes intermedia (112) y de transición ensanchada (122) una ranura espiral (118, 124) formada dentro.

11. El adaptador en espiral (28, 64, 70, 80, 90, 100, 110, 140) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque cada ranura espiral (56, 58, 118, 120, 126) tiene partes de superficie radial (62) y no radial (60), extendiéndose la parte no radial (60) a la estructura del adaptador desde el orificio de la estructura del adaptador y extendiéndose la parte radial (62) generalmente de forma radial desde el extremo interior de la parte no radial (60) hacia atrás al orificio de la estructura del adaptador.

12. El adaptador en espiral (28, 64, 70, 80, 90, 100, 110, 140) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 en combinación con un inserto (130), que se puede situar dentro de dicha cámara de sellado (18) junto al extremo inferior de la misma, comprendiendo dicho inserto una estructura de inserto anular (132) que se puede alojar en dicha cámara de sellado y con un orificio central (136) que lo atraviesa; incluyendo dicho orificio central una primera parte que define un espacio anular con dicha superficie cilíndrica exterior del eje cuando dicho inserto está en posición de funcionamiento y una segunda parte que se ensancha hacia fuera de dicha primera parte del orificio hacia un extremo exterior de dicho inserto, incluyendo cada una de dichas primera y segunda partes del orificio una ranura espiral (138) formada en su interior, siendo el sentido de la misma en la dirección de la rotación de dicho eje, sirviendo dicha ranura (138) para redirigir los materiales contaminantes contenidas en los fluidos dentro de dicha cámara de sellado hacia dicho adaptador en espiral.