ES2279845T3 - Sistema de fuelle de hermetizacion para arboles en rotacion. - Google Patents
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Abstract
Sistema de fuelle de hermetización para árboles (6) en rotación, en especial de bombas, con un fuelle (8) de hermetización, que posee una superficie (9) de asiento, que, durante la parada de la bomba, es presionada con un medio a presión contra el árbol (6) y lo hermetiza, caracterizado porque la superficie (9) de asiento se prolonga en cada uno de sus extremos por medio de un abombamiento (10a, 10b), que se extiende en la dirección longitudinal del árbol, en un cuello (2) con contorno reducido, porque los dos abombamientos (10a, 10b) están dispuestos de manera libremente móvil y porque el fuelle (8) de hermetización se construye con un elastómero, respectivamente un material plástico fluorado.
Description
Sistema de fuelle de hermetización para árboles
en rotación.
El invento se refiere a un sistema de fuelle de
hermetización, según el preámbulo de la reivindicación 1, para
árboles en rotación.
Un sistema de esta clase es conocido por ejemplo
a través del documento EP-A-0 340
385.
Las bombas de circulación son utilizadas por
ejemplo en la industria química para la impulsión y/o la circulación
de medios parcialmente agresivos. Así por ejemplo, en una
instalación de recuperación de ácido diluidos según el documento EP
0 476 744 B1 se hace circular ácido sulfúrico al 70% con una
temperatura de 120ºC.
Dado que con estos medios agresivos se someten
todos los elementos de la bomba a cargas elevadas, es preciso, que
estas bombas sean mantenidas y reparadas con mayor frecuencia. Para
ello es necesario parar la bomba. En este caso es preciso
garantizar, que durante la parada del árbol de la bomba y con ello
con la anulación de las juntas de laberinto no puedan escapar de la
bomba medios agresivos. Por esta razón se dispone en la cajera de
cierre del árbol una junta de árbol detrás de las juntas de
laberinto del árbol es denominada también fuelle de
hermetización.
Estos fuelles de hermetización se componen, de
acuerdo con el estado de la técnica, de un fuelle de Teflón, que
posee una superficie de asiento, que durante la parada del árbol de
la bomba es presionado con un medio a presión contra el árbol, de
manera, que no puedan escapar los medios agresivos impulsados. Los
medios a presión utilizados dependen de los requerimientos,
utilizando por ejemplo con preferencia aire a presión en el caso de
ácido sulfúrico como medio impulsado.
El inconveniente de estos fuelles de
hermetización es que, incluyendo los costes de montaje, son muy
caros y que, además, tienen que ser sustituidos después de
aproximadamente 50 ciclos de conexión.
El invento se basa en el problema de mejorar un
sistema de fuelle de hermetización según el preámbulo de la
reivindicación 1 para árboles en rotación, de tal modo, que se
mejore considerablemente la vida útil, respectivamente la cantidad
de ciclos de conexión.
Este problema se soluciona según el invento por
el hecho de que la superficie de asiento se prolonga en cada uno de
sus extremos, por medio de un abombamiento, que se extiende en la
dirección longitudinal del árbol, en un cuello con contorno
reducido, por el hecho de que los dos abombamientos se disponen de
manera, que se puedan mover libremente y por el hecho de que el
fuelle de hermetización se fabrica con un elastómero,
respectivamente un material plástico fluorado. En lo que sigue se
exponen algunos ejemplos de elastómeros y de materiales
plásticos
fluorados.
fluorados.
- -
- Fluoruro de polivinilideno (nombre comercial: por ejemplo Kynar, Solef, nombre abreviado PVDF).
- -
- Politetrafluoretileno (nombre comercial: por ejemplo Teflón, Hostaflon, nombre abreviado PTFE).
- -
- Caucho fluorado (nombre comercial: por ejemplo Viton, Kairez, nombre abreviado: FPM).
- -
- Caucho de butilo (forma abreviada: IIR).
- -
- Caucho natural (forma abreviada: NR).
- -
- Caucho de acrilonitrilo-butadieno (nombre comercial: por ejemplo Perbunan, forma abreviada NBR).
- -
- Caucho de cloropreno (nombre comercial: por ejemplo: Neopreno, forma abreviada: CR).
Con el abombamiento según el invento en los
extremos de la superficie de asiento y su disposición libremente
móvil es posible, que la superficie de asiento se mueva libremente
en la dirección axial del árbol. La dilatación al someterla a la
acción del medio a presión tiene lugar en los abombamientos. El
fuelle de hermetización está conformado, visto en sección, como una
cubierta de automóvil. Estas medidas dan lugar a una elasticidad
mayor, a una presión de asiento uniforme y con ello a una reducción
de la superficie de fricción.
El fuelle de hermetización se fabrica con
preferencia con un Teflón provisto de materiales de carga, que
incrementen su resistencia.
Para que el elastómero, respectivamente el
material plástico fluorado posea una mayor resistencia puede
contener según el invento materiales de carga, con preferencia por
ejemplo de uno o varios de los materiales siguientes: grafito,
talco, tiza, dióxido de titanio, carburo de silicio o partículas de
vidrio. Las partículas de vidrio resultaron especialmente
eficaces.
En una forma de ejecución ventajosa se disponen
sobre la superficie de asiento ranuras, que se extienden en la
dirección del contorno, que sirven para recoger el medio impulsado,
que penetre en ellas.
Para mejorar la fijación del fuelle de
hermetización se aloja en el cuello un anillo de apoyo, existiendo
entre el anillo de apoyo y la superficie de asiento una separación
para garantizar la libre movilidad de la superficie de asiento.
En el extremo superior del cuello se prevé con
preferencia una brida para el alojamiento de un anillo de
hermetización y esta brida es aprisionada de manera hermética en un
soporte.
En el anillo de apoyo se prevé convenientemente
un taladro para la aportación del medio a presión.
Para la evacuación de las fugas se dispone en el
cuello un anillo de goteo, que se extiende en la dirección
longitudinal del cuello.
Para el montaje del fuelle de hermetización en
bombas con una pared trasera y con una brida en la cajera de cierre
del árbol se fija esta ventajosamente entre la pared trasera y la
brida por medio de un anillo atornillado con la brida.
Otras características del invento se desprenden
de las figuras, que se describirán a continuación. Estas
muestran:
La figura 1, en una sección transversal, una
bomba según el estado de la técnica.
La figura 2, en sección, un sistema de fuelle de
hermetización según el invento.
La figura 1 muestra de manera esquemática los
elementos esenciales de una bomba de circulación según el estado de
la técnica para la impulsión de medios agresivos, por ejemplo ácido
sulfúrico.
Con el símbolo de referencia 17 se designa la
carcasa de una bomba en la que se dispone un rodete 18 para la
circulación del medio impulsado. Este rodete 18 está fijado a un
árbol 6. El árbol 6 penetra a través de la cámara 19 de impulsión
en la cajera 16 de cierre del árbol y se extiende hasta el motor.
Para la hermetización de la cajera 16 de cierre del árbol se
disponen juntas 20 de laberinto en la transición entre la cámara 19
de impulsión y la cajera 16 de cierre del árbol.
Cuando la bomba está parada no actúan estas
juntas 20 de laberinto, de manera, que adicionalmente se prevé un
fuelle 8 de hermetización en la cajera 16 de cierre del árbol. Este
fuelle 8 de hermetización es sometido a la acción de un medio a
presión, con el que se presiona su superficie de asiento contra el
árbol 6. Con ello se produce la hermetización deseada.
La figura 2 muestra como detalle la cajera 16 de
cierre del árbol de una bomba. Sobre el árbol de la bomba, llamado
en lo que sigue árbol 6, está dispuesto un casquillo 6a de
protección del árbol. El árbol y el casquillo de protección del
árbol se llaman en esta solicitud árbol 6.
Para la hermetización de la cajera 16 de cierre
del árbol, cuando está parada la bomba, se dispone un sistema de
fuelle de hermetización entre la pared 7 trasera y la brida 4. El
fuelle de hermetización tiene la referencia 8.
El fuelle 8 de hermetización se compone de una
superficie 9 de asiento, que es presionada contra el árbol 6,
cuando está parada la bomba.
El fuelle 8 de hermetización posee en sección la
forma de una cubierta de automóvil, representando la superficie 9
de asiento el perfil de rodadura de la cubierta.
La superficie de asiento se prolonga en cada uno
de sus extremos por medio de un abombamiento 10a, 10b, que se
extiende en la dirección longitudinal del árbol 6, en un cuello 2
con un contorno reducido. Los abombamientos 10a, 10b están
dispuestos de manera libremente móvil.
Sobre la superficie 9 de asiento se disponen
ranuras 11, que se extienden en la dirección del contorno.
Para su fijación se aloja en el cuello 2 un
anillo 1 de apoyo, existiendo entre este y la superficie 9 de
asiento una separación 12, para garantiza la libre movilidad de la
superficie 9 de asiento.
En el extremo superior del cuello 2 está
dispuesta una brida 13 para el alojamiento de un anillo 14 de
hermetización. Esta brida 13 es aprisionada de manera hermética en
un soporte.
En el anillo 1 de apoyo se prevé un taladro 15
para la aportación del medio a presión.
\newpage
El fuelle de hermetización está fijado entre la
pared 7 trasera y la brida 4 por medio de un anillo 3 de la carcasa
atornillado con el aro 4. El taladro 15 del aro 1 de apoyo se
prolonga en este anillo 3 de la carcasa.
Para la evacuación de las fugas se dispone en la
zona del cuello 2 un anillo 5 de goteo, que se extiende en la
dirección longitudinal del árbol 6.
Poco antes de la parada de la bomba se bombea el
medio a presión, por ejemplo aire a presión, a través del taladro
15 en el fuelle 8 de hermetización. La superficie 9 de asiento es
presionada a consecuencia de ello contra el árbol 6, con lo que se
hermetiza la cajera 16 de cierre con relación al medio ambiente, de
manera, que no pueda escapar el medio impulsado.
El fuelle 8 de hermetización es en esta forma de
ejecución de Teflón con partículas de vidrio para incrementar su
resistencia.
Claims (10)
1. Sistema de fuelle de hermetización para
árboles (6) en rotación, en especial de bombas, con un fuelle (8)
de hermetización, que posee una superficie (9) de asiento, que,
durante la parada de la bomba, es presionada con un medio a presión
contra el árbol (6) y lo hermetiza, caracterizado porque la
superficie (9) de asiento se prolonga en cada uno de sus extremos
por medio de un abombamiento (10a, 10b), que se extiende en la
dirección longitudinal del árbol, en un cuello (2) con contorno
reducido, porque los dos abombamientos (10a, 10b) están dispuestos
de manera libremente móvil y porque el fuelle (8) de hermetización
se construye con un elastómero, respectivamente un material
plástico fluorado.
2. Sistema de fuelle de hermetización,
caracterizado porque el fuelle (8) de hermetización se
construye con Teflón.
3. Sistema de fuelle de hermetización según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el elastómero,
respectivamente el material plástico fluorado contiene materiales
de carga para incrementar su resistencia.
4. Sistema de fuelle de hermetización según la
reivindicación 3, caracterizado porque los materiales de
carga están formados por uno o varios de los materiales siguientes:
grafito, talco, tiza, dióxido de titanio, carburo de silicio,
partículas de vidrio.
5. Sistema de fuelle de hermetización según una
de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en la
superficie (9) de asiento se disponen ranuras (11), que se extienden
en la dirección del contorno.
6. Sistema de fuelle de hermetización según una
de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque en el
cuello (2) se aloja un anillo (1) de apoyo, existiendo una
separación (12) entre el anillo (1) de apoyo y la superficie (9) de
asiento.
7. Sistema de fuelle de hermetización según una
de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en el
extremo superior del cuello (I2) se dispone una brida (13) para el
alojamiento de un anillo (14) de hermetización y porque esta brida
(13) es aprisionada de manera hermética en un soporte.
8. Sistema de fuelle de hermetización según la
reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque en el anillo (1)
de apoyo se dispone un taladro (15) para la aportación del medio a
presión.
9. Sistema de fuelle de hermetización según una
de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque en la
zona del cuello (2) se dispone un anillo (5) de goteo, que se
extiende en la dirección longitudinal, para la evacuación de las
fugas.
10. Bomba con una pared (7) trasera y una brida
(4) en la cajera de cierre del árbol con un sistema de fuelle de
hermetización según una de las reivindicaciones 1 a 9,
caracterizado porque el sistema de fuelle de hermetización
es fijado entre la pared (7) trasera y la brida (4) por medio de un
anillo (3) de la carcasa atornillado a la brida (4).
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