ES2278883T3 - Procedimiento y dispositivo de estanqueidad entre un elemento fijo y un elemento movible linealmente con relacion a el. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de estanqueidad (2, 30) dispuesto entre las superficies (16, 22) respectivas de dos elementos (4, 6) constituidos por un objeto cilíndrico (6) y un tubo de guía concéntrico (4), pudiendo moverse el objeto cilíndrico (6) linealmente en dirección paralela a la superficie (16) del tubo de guía (4) que es fijo, teniendo este dispositivo de estanqueidad (2, 30) forma de U invertida, una de cuyas ramas está anclada en la superficie de uno de los elementos y cuya otra rama está libre para deformarse bajo la acción de la presión reinante aguas arriba, caracterizado porque: el dispositivo comprende, al menos, un faldón (12) flexible, de sección en forma de U invertida, cuya superficie es continua y uno (14) de cuyos extremos está fijado de manera continua y estanca sobre la superficie (16, 22) de uno de los citados elementos (4, 6), teniendo dicho faldón (12) forma pseudo-tórica en dirección perpendicular al extremo de la rama de la U destinado a fijarse a uno de los elementos, estando destinado el faldón (12) a ser inflado por un fluido (8) que penetra por la abertura de la U y a presentar un grosor dado y variable de junta de estanqueidad relativa, estando dispuesto el extremo (14) del faldón (12) perpendicularmente a la dirección de desplazamiento lineal del elemento móvil (6) y estando unido el otro extremo (18) a dicha superficie (16, 22) del mencionado elemento merced a medios de unión (20),
Description
Procedimiento y dispositivo de estanqueidad
entre un elemento fijo y un elemento movible linealmente con
relación a él.
El invento se refiere a un dispositivo de
estanqueidad entre un elemento fijo y un elemento movible
linealmente con relación a él y que permite mejorar el control del
desplazamiento del elemento móvil.
El documento DE-1 247 145B
muestra un vehículo de cojín de aire que comprende un dispositivo de
estanqueidad dispuesto entre las superficies respectivas de dos
elementos, uno de los cuales puede moverse linealmente en una
dirección paralela a la superficie del otro elemento, que es fijo.
Este dispositivo de estanqueidad comprende, al menos, un faldón
flexible de sección en forma de U invertida, cuya superficie es
continua, uno de cuyos extremos está fijado de manera continua y
estanca sobre la superficie de uno de los elementos, estando
destinado dicho faldón a ser inflado por un fluido que penetra por
la abertura de la U y a presentar un grosor dado y variable de
junta de estanqueidad relativa.
Este dispositivo de estanqueidad se refiere
solamente a un medio para soportar el vehículo. En efecto, el
faldón está fijado a lo largo del contorno periférico del elemento y
presenta secciones transversales en oposición. La diferencia de
presión de fluido entre el interior y el exterior del faldón no
puede crear, por tanto, ningún esfuerzo de motricidad de un
elemento con relación al otro. Para crear el efecto motor está
previsto otro medio.
Se conocen, también, dispositivos de
estanqueidad en el caso del desplazamiento de un pistón en un
cilindro, o de cualquier objeto cilíndrico en un tubo de guiado
concéntrico y de gran longitud.
El dispositivo de estanqueidad está, entonces,
destinado a asegurar la estanqueidad entre un primer fluido
mantenido a una presión en el lado de aguas arriba del dispositivo y
un segundo fluido que se encuentra a una presión inferior y en el
lado de aguas abajo del dispositivo, estando definidos los lados de
aguas arriba y de aguas abajo del dispositivo con relación al
sentido de desplazamiento del elemento móvil. En este tipo de
aplicación, contrariamente al caso del documento
DE-1 247 145B, la diferencia de presión a una y otra
partes del dispositivo de estanqueidad, tiene un efecto motor sobre
el elemento móvil.
Un ejemplo de tales dispositivos de estanqueidad
conocidos adopta la forma de juntas del tipo de labio en forma de U
invertida, una de cuyas ramas está anclada en una garganta realizada
en la superficie del elemento fijo, estando libre la otra rama para
deformase bajo la acción de la presión que se ejerce del lado de
aguas arriba. Así, el extremo de esta rama libre de la junta de
labios, al entrar en contacto con la superficie del elemento móvil,
asegura ciertamente la estanqueidad pero, por su rozamiento,
perturba la trayectoria de este último, estropea a la superficie
exterior y exige cambios frecuentes.
Además, el grosor y la rigidez, relativamente
importantes de este tipo de junta, no permiten una gran amplitud de
deformación de su rama libre en función de las variaciones de
presión ejercidas y de los desplazamiento transversales del
elemento móvil: estos desplazamientos transversales son
perpendiculares a la trayectoria del elemento móvil y relativos con
respecto al elemento fijo.
Pueden producirse, por otro lado, roturas de las
juntas.
El problema que se plantea es el de proporcionar
un dispositivo de estanqueidad que evite los inconvenientes arriba
mencionados, que soporte las fuertes presiones reinantes aguas
arriba, sobre todo cuando son necesarias para asegurar el
movimiento lineal del elemento móvil, aceptando los desplazamientos
relativos y transversales bastante importantes del elemento móvil
con relación al elemento fijo, de al menos un 40% con respecto a la
distancia media fijada para el funcionamiento inicial de base, sin
pérdida significativa de rendimiento, tanto en su velocidad de
desplazamiento lineal como en los medios empleados para asegurarla,
y con una perturbación mínima de la trayectoria del elemento
móvil.
Este último punto es importante para las
aplicaciones en las que los móviles se desplazan en tubos de guía
fijos, cuando sobre estos móviles se aplican esfuerzos externos a la
salida de los tubos.
Según el invento, un dispositivo de estanqueidad
dispuesto entre las superficies respectivas de dos elementos
constituidos por un objeto cilíndrico y un tubo de guía concéntrico,
pudiendo desplazarse el objeto cilíndrico linealmente en una
dirección paralela a la superficie del tubo de guía fijo, teniendo
este dispositivo de estanqueidad forma de U invertida, una de cuyas
ramas está anclada en la superficie de uno de los elementos y cuya
otra rama está libre para deformarse bajo la acción de la presión
reinante aguas arriba, se caracteriza porque:
el dispositivo comprende, al menos, un faldón
flexible de sección en forma de U invertida, cuya superficie es
continua y uno de cuyos extremos está fijado de manera continua y
estanca sobre la superficie de uno de los citados elementos,
teniendo dicho faldón forma pseudo-tórica en la
dirección perpendicular al extremo de la rama de la U destinado a
fijarse a uno de los elementos, estando destinado el faldón a ser
inflado por un fluido que penetre por la abertura de la U y a
presentar un grosor dado y variable de junta de estanqueidad
relativa,
el extremo del faldón está dispuesto
perpendicularmente a la dirección de desplazamiento lineal del
elemento móvil, estando el otro extremo unido a dicha superficie
del mencionado elemento merced a medios de conexión.
El invento se refiere, igualmente, a un
procedimiento para conseguir la estanqueidad entre las respectivas
superficies de dos elementos constituidos por un objeto cilíndrico y
un tubo de guía concéntrico, pudiendo desplazarse el objeto
cilíndrico linealmente en una dirección paralela a la superficie del
tubo de guía que es fijo,
procedimiento según el cual se utiliza un
dispositivo de estanqueidad en forma de U invertida una de cuyas
ramas está anclada en la superficie del elemento fijo y cuya otra
rama es libre para deformarse bajo la acción de la presión
reinante aguas arriba, estando destinado este dispositivo de
estanqueidad a asegurar la estanqueidad entre un primer fluido
mantenido a presión del lado de aguas arriba del dispositivo y un
segundo fluido situado del lado de aguas abajo, a una presión
inferior, estando definidos los lados de aguas arriba y de aguas
abajo con relación al sentido de desplazamiento lineal del elemento
móvil, caracterizado porque:
- se proporciona al menos un faldón flexible de
sección en forma de U invertida, de superficie continua,
- se fija uno de los extremos de dicho faldón de
manera continua y estanca sobre la superficie de uno de los
elementos, fijo o móvil,
- se dispone y fija dicho extremo del faldón
perpendicularmente a la dirección de desplazamiento lineal del
elemento móvil, y
- se une el otro extremo de dicho faldón a la
citada superficie de uno de los elementos por medios de unión
destinados a dejar pasar el primer fluido al interior de la forma en
U,
teniendo dicho faldón forma
pseudo-tórica en dirección perpendicular al extremo
de la rama de la U que está destinado a fijarse a uno de los
elementos,
- se infla el mencionado faldón con el primer
fluido a presión, que penetra en el interior de la forma en U hasta
que este faldón ocupa una distancia dada, variable con relación a la
superficie del elemento enfrentado e inferior a la distancia que
separa las superficies de los elementos, fijo y móvil, cuyo faldón
asegura una estanqueidad relativa entre dichos elementos.
De preferencia, como primero y segundo fluidos
se utiliza un gas tal como el aire, comportándose entonces el
faldón de acuerdo con el principio de cojín de aire y permitiendo un
caudal de escape de gas dado entre la membrana que lo constituye y
el elemento hacia el que se infla, es decir, el enfrentado a él en
oposición a aquél sobre el que está fijado.
Este procedimiento para conseguir una
estanqueidad relativa utilizando el principio de funcionamiento
mediante cojín de aire, es una aplicación particular de este
principio, cuyo efecto técnico es sorprendente, por lo que no se
trata en este documento, como objetivo principal, de establecer la
sustentación de un elemento móvil sobre un soporte fijo y que se
propulsa sobre él a una distancia regulable automáticamente en
función de su peso y de la presión de inflado de sus faldones: el
objeto del presente invento es diferente por cuanto se trata de
conseguir una estanqueidad relativa, dada, entre las superficies de
un elemento móvil y del soporte contra el que se desplaza,
obturando el espacio que le separa y que tiene un valor dado y
fijado por otros criterios distintos de la presión y el peso, tales
como las dimensiones relativas de los elementos fijo y móvil, como
para un objeto que se desplaza en el interior de un tubo concéntrico
con él y que está soportado por otros medios que aseguran su
guiado.
El resultado es un nuevo dispositivo y un nuevo
procedimiento para conseguir la estanqueidad entre un elemento fijo
y un elemento que puede desplazarse linealmente con respecto a él,
que responde al problema planteado y que ofrece características de
ejecución práctica muy interesantes que permiten mejorar de forma
notable el control del desplazamiento del elemento móvil.
En particular, gracias al procedimiento para
conseguir la estanqueidad según el invento utilizando el principio
del cojín de aire, tal dispositivo es auto-adaptable
ya que se comprueba, de forma sorprendente, que si la superficie
del elemento móvil se separa o se aproxima, por razones que no
dependen del dispositivo ni de la presión de inflado, de la del
elemento fijo, el faldón que constituye el dispositivo se deforma de
tal modo que la distancia correspondiente al espacio que permite el
escape de fluido de aguas arriba hacia el fluido de aguas abajo,
entre dicho faldón y el elemento enfrentado, se mantiene
constante.
Una disposición de esta clase permite suprimir
los rozamientos entre el elemento fijo o móvil y el faldón, lo que
asegura un mejor comportamiento del faldón con el paso del tiempo,
así como evita todo riesgo de deterioro de la superficie del
elemento enfrentado, reduciendo siempre al mínimo los riesgos de que
aparezcan perturbaciones al nivel de la trayectoria de este
elemento móvil.
Además, manteniéndose la distancia de escape
casi constante y la presión constante, el caudal de escape del
fluido aguas arriba también se mantiene constante permitiendo un
mejor control de su presión.
Otras ventajas y particularidades del invento se
pondrán de manifiesto a partir de la descripción que sigue, dada a
título de ejemplos no limitativos y con referencia a las figuras de
los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 es una vista esquemática en corte
de un dispositivo según el invento, dispuesto entre dos elementos,
uno móvil y el otro fijo sobre el que está fijado el mencionado
dispositivo, teniendo en cuenta que este dispositivo igualmente
podría estar montado en el elemento móvil;
- la figura 2 es una vista esquemática en alzado
de una realización particular de un dispositivo según el invento,
tal como el de la figura 1.
Los elementos comunes en las figuras 1 y 2 están
designados con referencias numéricas idénticas.
En la figura 1, se puede ver el dispositivo de
estanqueidad 2 según el invento. Éste está dispuesto entre la
superficie de un elemento fijo 4 y la de un elemento móvil 6 que se
desplaza en una sola dirección, calificándose dicho desplazamiento
de lineal, paralelamente a la superficie 16 del elemento fijo 4, a
una distancia D de éste y en el sentido indicado por la flecha
F.
Aguas arriba del dispositivo de estanqueidad 2
se encuentra un primer fluido 8, de preferencia un gas tal como
aire, a una presión v que se ejerce sobre el elemento móvil 6 y que,
entre otras cosas, permite asegurar su desplazamiento en el sentido
de la flecha F.
Aguas abajo del dispositivo de estanqueidad 2 se
encuentra un segundo fluido 10 a una presión P_{2} inferior a la
presión P_{1} y que, igualmente, puede ser un gas tal como
aire.
El dispositivo de estanqueidad 2 representado en
la figura 1 comprende un faldón 12 de sección en forma de U y cuya
superficie es continua.
El faldón 12 es de un material que presenta:
- por una parte, una gran resistencia a la
tracción en cualquier dirección tangente a su superficie, viniendo
provocada la citada tracción por la diferencia de presiones
P_{1}-P_{2},
- por otra parte, una gran flexibilidad en todos
los planos perpendiculares a su superficie y que lo cortan, a fin
de poder plegarse, permitiendo deformaciones transversales gracias a
las cuales el faldón 12 pueda adaptarse a la variación de diversos
parámetros, en particular a los desplazamientos transversales del
elemento móvil 6.
El material utilizado para el faldón 12 es, de
preferencia, un verdadero material compuesto preformado para
responder a la conformación requerida en la aplicación, que presenta
una muy buena resistencia a los esfuerzos a los que puede verse
sometido.
Este material compuesto está realizado en
elastómero reforzado, adoptando la estructura interna de refuerzo
la forma de fibras o de tejido, incorporado y mojado por el material
elastómero monobloque cuyas dimensiones exteriores determinan las
del faldón, estando dispuesta la estructura interna a distancias
predeterminadas de dichas dimensiones exteriores.
El faldón 12 puede estar realizado en polímero,
por ejemplo poliuretano, estando reforzado, preferiblemente, dicho
polímero para soportar las fuerzas de tracción.
La estructura de refuerzo del faldón 12 está
constituida, en general, por fibras de aramida.
En un modo de realización preferido, las fibras
de la estructura de refuerzo del faldón 12 están dispuestas en el
sentido que permite absorber del mejor modo los esfuerzos de
tracción, es decir, mayoritariamente según la dirección de
aplicación de las mismas.
El grosor del faldón 12 se elige en función del
destino de la aplicación del dispositivo de estanqueidad 2 según el
invento.
Para presiones P_{1} del orden de 10^{6} Pa
(10 bar) y para una distancia media D entre las paredes o
superficies de los elementos móvil 6 y fijo 4 del orden de 80 mm, el
grosor del faldón 12 está comprendido, de preferencia, entre 2 y 5
mm.
El extremo 14 del faldón 12 está unido a la
superficie 16 del elemento fijo 4 de manera continua y estanca.
Esta fijación del extremo 14 es tal que la superficie del faldón 12
sea tangencial a la superficie del elemento considerado, tal como
la superficie 16 del elemento fijo 4 mostrado en las figuras.
Esta unión puede obtenerse, en especial,
mediante un sistema de tipo brida constituido por un talón previsto
en este extremo 14 del faldón 12 y que apoya contra todo el reborde
de una garganta formada en el elemento sobre el que se fijará dicho
dispositivo de estanqueidad 2.
El otro extremo 18 del faldón 12 está unido a
esta misma superficie del elemento considerado, tal como la
superficie 16 del elemento fijo 4, mediante uno o varios tirantes 20
de retención, formando los tirantes 20 de retención, por una parte
una superficie discontinua a través de la cual penetra el primer
fluido 8 en la abertura en U del faldón 12 para inflarlo y, por
otra parte un ángulo a con dicha superficie 16.
De preferencia, el extremo 14 del faldón 12 está
dispuesto perpendicularmente a la dirección de desplazamiento
lineal del elemento móvil 6.
En el caso de un elemento móvil 6 de sección
circular que se desplace en un tubo concéntrico, el faldón 12 tiene
forma pseudo-tórica en todos los planos
perpendiculares al extremo de la rama de la U cuyo extremo 14 está
destinado a fijarse al elemento fijo 4.
Se describirá ahora el procedimiento para
conseguir la estanqueidad utilizando el dispositivo 2 representado
en la figura 1 utilizando como primer fluido 8 situado aguas arriba
del dispositivo de estanqueidad 2 un gas, tal como aire, y como
segundo fluido 10, situado aguas abajo de este mismo dispositivo 2,
ese mismo gas.
Cuando se aplica una presión P_{1} de gas
superior a la presión P_{2} del fluido 10, la diferencia de
presiones P_{1}-P_{2} que reina en el interior
de las ramas de la U del faldón 12 hará que dicho faldón 12 se
infle ocupando una distancia "d" dada y variable con respecto a
la superficie 16 del elemento fijo 4.
Bajo la acción de esta diferencia de presiones
P_{1}-P_{2}, el faldón 12 se infla, por tanto,
entre la superficie 16 del elemento fijo 4 a la que está fijado el
faldón 2 de manera continua y estanca, y la superficie 22 del
elemento móvil 6.
No obstante, se comprueba que, cuando la
diferencia de presiones P_{1}-P_{2} alcanza un
valor de algunos miles de Pa (algunas decenas de mbar), y aunque la
distancia D que separa la superficie 16 del elemento fijo 4 de la
superficie 22 del elemento móvil 6 y previamente fijada y definida
por otros medios, la distancia d ocupada por el faldón 12 según el
invento con relación a la superficie 16 del elemento fijo 4 es
inferior a D: el faldón 12 se comporta, entonces de acuerdo con el
principio de cojín de aire, la parte 24 del faldón 12 no entra en
contacto con el elemento móvil 6 y se mantiene a una pequeña
distancia dada, e, del mismo, del orden de 1/10 de mm para una
diferencia de presiones de unos miles de Pa (unas decenas de
mbar).
Se crea entonces un caudal de escape dado que
regula y limita el inflado del faldón 12 y que permite, entonces,
una regulación automática y un equilibrio del dispositivo de
estanqueidad relativa así obtenido.
Este procedimiento para conseguir la
estanqueidad se mantiene sin cambios con una diferencia de presiones
más elevada, aumentando la distancia de escape e al aumentar dicha
diferencia de presión, hasta ser de 3/10-4/10 de mm
para 5.10^{5} Pa (5 bar) y del orden de 1 mm para 15.10^{5} Pa
(15 bar).
El elemento móvil 6 sigue por tanto una
trayectoria lineal en la dirección F, que no resulta perturbada ni
por los rozamientos de origen mecánico generados por las juntas de
labio de la técnica anterior ni por los esfuerzos laterales creados
por dichos rozamientos cuando el elemento móvil 6 tiende a
desplazarse transversalmente, es decir, en perpendicular a la
dirección F, en su contra. La ausencia de tales rozamientos
mecánicos preserva igualmente a la superficie 22 del elemento móvil
6 así como al faldón 12 del dispositivo de estanqueidad 2 según el
invento.
La distancia e obtenida que separa la parte 24
del faldón 12 de la superficie 22 del elemento móvil 6, es función
del valor del ángulo a que forman los medios de unión, en este caso,
el o los tirantes de retención 20 con la superficie 16 del elemento
fijo 4 y de la diferencia de presiones entre P_{1} y P_{2} de
los fluidos primero y segundo, 8 y 10. Esta distancia disminuye
cuando se elige un ángulo a menor y cuando, igualmente, disminuye
la diferencia de presiones P_{1}-P_{2},
El procedimiento para lograr la estanqueidad
según el invento permite conseguir que el dispositivo de
estanqueidad según el invento se sitúe automáticamente en posición
en el volumen libre entre las superficies 16 y 22, también en la
hipótesis de un desplazamiento lateral del elemento móvil 6.
En el caso de que el elemento fijo 4 y el
elemento móvil 6 tengan sección circular, la flexibilidad del faldón
12 permite su adaptación a las dimensiones y a los desplazamientos
transversales del elemento móvil 6 cuando éste se desplaza
linealmente en el interior del elemento fijo 4, pudiendo aproximarse
el elemento móvil 6 por un lado hacia el elemento 4 y separarse
entonces simultáneamente por el lado diametralmente opuesto: en
efecto, se ha podido comprobar que, para una distancia D media, por
ejemplo de 80 mm (pudiendo, sin embargo, esta distancia ser de
hasta 150-200 mm), el dispositivo de estanqueidad 2
según el invento se deforma y puede continuar funcionando en las
condiciones del procedimiento según el invento con una distancia D
reducida a 20 mm o, por el contrario, ampliada hasta 140 mm, lo que
presenta, por lo menos, un 40% y, de hecho, hasta un
60-80% de posible variación de la distancia.
La figura 2 representa un ejemplo de realización
de un dispositivo de estanqueidad 2, 30 según el invento, que
comprende un faldón 12 de sección en forma de U cuya pared es una
superficie continua y estanca y constituido por una membrana 32
reforzada con fibras sintéticas y de grosor constante. El extremo 14
del faldón 12 está destinado a unirse a la superficie de un
elemento fijo, pero podría unirse a la del elemento móvil (no
representándose las dos hipótesis), de forma continua y estanca
mediante un talón 34, por ejemplo a modo de cordón de sección
transversal en forma de gota de agua, que asegura la interfaz de
fijación y de estanqueidad con una pieza de forma complementaria
solidaria del elemento fijo 4.
El otro extremo 18 del faldón o membrana 32,
comprende:
- por una parte, muescas 36 que constituyen una
superficie discontinua hacia este extremo 18 de la membrana 32,
permitiendo esta superficie discontinua el escape del primer fluido
8, que después proporciona el inflado aguas arriba en el interior
de la U estanca del faldón 12, hacia el exterior de la rama de esta
U enfrentada al elemento hacia el que se infla, sin que la membrana
32 entre en contacto con dicho elemento, precisamente gracias, en
parte, a este fluido 8 que escapa hacia aguas abajo del dispositivo
2, 30 según el invento, por el espacio e al que se alimenta.
- por otra parte, un talón de fijación 38
formado, por ejemplo, por un cordón de sección en forma de gota de
agua interrumpido por dichas muescas 36 y que posee en su centro un
ánima 40 que permite alojar los ejes de fijación, no representados
en esta figura.
El conjunto de estos elementos que constituyen
el extremo 18 del faldón o membrana 32 constituye la parte
adaptable automáticamente del dispositivo de estanqueidad obtenido
con las piezas que unen dichos ejes de fijación a la pared 16 del
elemento fijo 4, tales como cables, tirantes, conjuntos mecánicos,
etc.
La altura H de este dispositivo de estanqueidad
y la forma de sus muescas 36 se definen en función del caudal de
escape deseado, siendo el objetivo no permitir que se establezca mas
que un pequeño caudal de escape de gas, que puede establecerse a
partir de unos miles de Pa (unas decenas de mbar). Esta altura H
puede ser de unas decenas de mm a unos cientos de cm; en el caso de
grandes alturas, el faldón 12 puede comprender elementos de
fijación 39 en su parte redondeada 41, para mantenerlo en posición,
incluso en ausencia de presión interior, contra la pared 16 del
elemento fijo 4 cuando éste está dispuesto verticalmente y con la
parte redondeada 41 hacia arriba.
En el caso de un elemento fijo 4 cuya pared 16
sea un cilindro de revolución, como el 32 del elemento móvil 6, el
extremo 18 del dispositivo de estanqueidad está dispuesto según un
círculo de diámetro denominado interior, y el extremo 14 según un
círculo de diámetro denominado exterior.
Estos extremos 14, 18 pueden tener cualquier
configuración, en función de la forma de la circunferencia de los
elementos fijo 4 y móvil 6 enfrentados: en particular, si el
elemento que no incorpora el dispositivo de estanqueidad 2, 30
según el invento, comprende protuberancias o cavidades, las partes
de extremo 18 del faldón 12 que miran hacia él, pueden estar
moldeadas según formas complementarias y la puesta a presión del
faldón 12 según el procedimiento del invento mantendrá estas partes
de extremo 18 sin rozamiento y a la misma distancia, adaptable
automáticamente, de la superficie de las protuberancias y/o de las
zonas huecas, que para el resto de la superficie del elemento
correspondiente.
Bien entendido, el invento no se limita al modo
de realización del dispositivo descrito en lo que antecede y se
pueden aportar variantes de ejecución en función de los elementos
fijos y móviles considerados, de su forma, de su modo de
desplazamiento relativo, o de las piezas mecánicas que se desea
incorporar para fijar el dispositivo del invento.
Por ejemplo, como ya se ha indicado en lo que
antecede, el dispositivo de estanqueidad según el invento puede ser
solidario del elemento móvil 6 y desplazarse con él, incluso si la
fuente de puesta a presión del primer fluido es independiente de
este elemento móvil 6 (contrariamente además a la utilización como
cojines de aire para la sustentación de vehículos que alimentan su
propio faldón).
Igualmente, pueden disponerse varios
dispositivos de estanqueidad 2, 30 según el invento, unos a
continuación de otros en el sentido del desplazamiento lineal del
elemento móvil 6 y a lo largo de la superficie 16 del elemento fijo
4 contra el que se desplaza el elemento móvil 6 : estos dispositivos
2, 30 son paralelos entre sí y cada uno de ellos no se pone en
posición mas que cuando el elemento móvil 6 llega a su altura para
que la presión del fluido 8 de aguas arriba pueda inflarlo hacia el
elemento móvil 6 citado; después del paso de dicho elemento móvil
6, el dispositivo 2, 30 se desinfla igualándose entonces la presión
entre los volúmenes interior y exterior de la U que forma el faldón
10, 12 como antes del paso del elemento móvil 6.
Claims (11)
1. Dispositivo de estanqueidad (2, 30) dispuesto
entre las superficies (16, 22) respectivas de dos elementos (4, 6)
constituidos por un objeto cilíndrico (6) y un tubo de guía
concéntrico (4), pudiendo moverse el objeto cilíndrico (6)
linealmente en dirección paralela a la superficie (16) del tubo de
guía (4) que es fijo, teniendo este dispositivo de estanqueidad (2,
30) forma de U invertida, una de cuyas ramas está anclada en la
superficie de uno de los elementos y cuya otra rama está libre para
deformarse bajo la acción de la presión reinante aguas arriba,
caracterizado porque:
el dispositivo comprende, al menos, un faldón
(12) flexible, de sección en forma de U invertida, cuya superficie
es continua y uno (14) de cuyos extremos está fijado de manera
continua y estanca sobre la superficie (16, 22) de uno de los
citados elementos (4, 6), teniendo dicho faldón (12) forma
pseudo-tórica en dirección perpendicular al extremo
de la rama de la U destinado a fijarse a uno de los elementos,
estando destinado el faldón (12) a ser inflado por un fluido (8) que
penetra por la abertura de la U y a presentar un grosor dado y
variable de junta de estanqueidad relativa,
estando dispuesto el extremo (14) del faldón
(12) perpendicularmente a la dirección de desplazamiento lineal del
elemento móvil (6) y estando unido el otro extremo (18) a dicha
superficie (16, 22) del mencionado elemento merced a medios de unión
(20).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el faldón (12) está fijado
tangencialmente a la superficie (16, 22) de uno de dichos elementos
(4, 6) por su extremo (14).
3. Dispositivo según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, caracterizado porque el faldón (12) está
fijado al elemento fijo (4).
4. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el faldón (12)
está confeccionado en elastómero reforzado, siendo la estructura
interna de refuerzo en forma de fibras o de tejido, empotrados y
mojados en el material elastómero monobloque, y cuyas dimensiones
exteriores determinan las del faldón, estando dispuesta la
estructura interna a distancias predeterminadas de dichas
dimensiones exteriores.
5. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el faldón
(12) es de poliuretano reforzado con fibras de aramida.
6. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el grosor
del faldón (12) está comprendido entre 2 y 5 mm.
7. Procedimiento para lograr la estanqueidad
entre las superficies (16, 22) respectivas de dos elementos (4, 6)
constituidos por un objeto cilíndrico (6) y un tubo de guía
concéntrico (4), pudiendo moverse el objeto cilíndrico (6)
linealmente en dirección paralela a la superficie (16) del tubo de
guía (4) que es fijo,
procedimiento según el cual se utiliza un
dispositivo de estanqueidad (2, 30) en forma de U invertida, una de
cuyas ramas está anclada en la superficie del elemento fijo y cuya
otra rama es libre para deformarse bajo la acción de la presión que
se ejerce aguas arriba, estando destinado este dispositivo de
estanqueidad (2, 30) a asegurar la estanqueidad entre un primer
fluido (8) mantenido a presión del lado de aguas arriba del
dispositivo (2, 30) y un segundo fluido (10) situado del lado de
aguas abajo y a una presión inferior, estando definidos los lados de
aguas arriba y de aguas abajo con relación al sentido de
desplazamiento lineal del elemento móvil (6), caracterizado
porque:
- se proporciona al menos un faldón (12)
flexible de sección en forma de U invertida, cuya superficie es
continua,
- se fija uno (14) de los extremos de dicho
faldón (12) de manera continua y estanca sobre la superficie (16) de
uno de los elementos fijo (4) o móvil (6),
- se dispone y fija el citado extremo (14) del
faldón perpendicularmente a la dirección de desplazamiento lineal
del elemento móvil, y
- se une el otro extremo (18) del citado faldón
(12) a dicha superficie (16) de uno de los elementos merced a medios
de unión (20) destinados a dejar pasar el primer fluido (8) al
interior de la forma de U,
tendiendo dicho faldón (12) forma
pseudo-tórica en dirección perpendicular al extremo
de la rama de la U que está destinado a fijarse a uno de los
elementos,
- se infla el mencionado faldón (12) con el
primer fluido (8) a presión, que penetra en el interior de la forma
en U hasta que este faldón (12) ocupa una distancia (d) dada,
variable con relación a la superficie (16, 22) del elemento
enfrentado, e inferior a la distancia (D) que separa las superficies
(16, 22) de los elementos fijo (4) y móvil (6), cuyo faldón (12)
asegura una estanqueidad relativa entre dichos elementos (4, 6).
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque como primero y segundo fluidos (8, 10)
se utiliza gas, comportándose entonces el faldón (12) de acuerdo con
el principio de cojín de aire y permitiendo un caudal dado de escape
de gas.
9. Procedimiento según la reivindicación 7 o la
reivindicación 8, caracterizado porque la distancia (e) entre
el faldón (12) y el elemento móvil (6) se define en función del
valor del ángulo (\alpha) que forman los medios de unión (20) con
la superficie (16) del elemento fijo (4) y de la diferencia de
presiones entre los fluidos de aguas arriba (8) y de aguas abajo
(10).
10. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque el faldón (12)
se infla con una diferente de presiones
P_{1}-P_{2} de unos miles de Pa (unas decenas
de mbar) para la utilización del dispositivo de estanqueidad (2, 30)
relativa, ocupando dicho faldón (12) una distancia (d) inferior, de
dos décimas de mm como máximo, a la distancia (D) que separa las
superficies (16, 22) del elemento fijo (4) y del elemento móvil
(6).
11. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque se disponen
varios dispositivos de estanqueidad (2, 30) a lo largo de la
superficie (16) del elemento fijo (4) contra la que se desplaza el
elemento móvil (6), siendo estos dispositivos (2, 30) paralelos unos
a otros.
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