ES2310214T3 - Dispositivo para sellar un paso a traves de una pared. - Google Patents
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Abstract
Conjunto que comprende un dispositivo de sellado, una pared estacionaria (2) y un árbol giratorio (5), en el que el dispositivo está adaptado para sellar un paso (1) a través de la pared estacionaria (2) entre un primer espacio (3), que está dispuesto para contener un gas, y un segundo espacio (4), en el que el árbol giratorio (5) se extiende en el paso (1) a través de la pared (2) de manera que se forma un intersticio, que se extiende alrededor del árbol (5) entre el árbol y la pared, en el que el dispositivo comprende una cámara (8), que está dispuesta entre el intersticio y el primer espacio (3) y se extiende alrededor del árbol, y un disco giratorio (14), que está dispuesto fijamente en el árbol (5) y se extiende hacia el exterior del árbol en la cámara (8), en el que la cámara (8) está dispuesta para contener líquido, y en el que el dispositivo comprende unos medios (15, 60) dispuestos para forzar a dicho líquido a girar en la cámara (8) a una velocidad de rotación que supera sustancialmente la velocidad de rotación del árbol (5), caracterizado porque el segundo espacio está dispuesto para contener un líquido y porque la cámara (8) está dispuesta para permitir que una parte de dicho líquido del segundo espacio (4) fluya en la cámara (8) y sea retenido por lo menos parcialmente en la cámara (8) para dicho sellado del paso.
Description
Dispositivo para sellar un paso a través de una
pared.
La presente invención se refiere a un
dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 1, ver el
documento US-A-3.455.561 y a un
procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 22. La
invención es particularmente adecuada para el sellado entre una
pared sustancialmente estacionaria y un árbol giratorio que se
extiende a través de un paso de la pared. Los ejemplos de áreas de
aplicación son barcos y un árbol de hélice que se extienda a través
del casco del barco. Son posibles también otras áreas de
aplicación.
El documento
DE-A-1955016 describe un dispositivo
de este tipo para sellar un paso a través de una pared entre un
primer espacio, que está dispuesto para contener un gas, y un
segundo espacio que está dispuesto para contener un líquido. Un
árbol de turbina giratorio se extiende en el paso a través de la
pared y está apoyado en un cojinete de árbol que tiene un
intersticio que se extiende alrededor del árbol entre éste y la
pared. Un disco giratorio está rígidamente dispuesto en el árbol y
se extiende hacia fuera de dicho árbol. Una pared estacionaria en
forma de un disco adicional está dispuesta entre el cojinete de
árbol y el disco giratorio. El disco estacionario está concebido de
manera que forma un espacio entre los dos discos. Además, se
disponen unos conductos de alimentación para el suministro de
líquido a este espacio a través de dos boquillas. El líquido forma
un anillo de líquido giratorio en el espacio.
El documento DE 4212169 describe un sellado
laberíntico que tiene un canal entre una parte giratoria y un disco
estacionario. El canal puede ser alimentado con aceite a través de
un canal de suministro, en el que se formará un nivel de líquido en
el canal debido a la rotación del disco.
El documento GB 1284596 describe también un
sellado laberíntico con alimentación de líquido a un espacio formado
por elementos de brida con respecto a un rotor giratorio. Un disco
estacionario se extiende dentro del espacio e incluye canales para
dicho suministro de líquido y para descargar de líquido el
espacio.
El documento
US-A-3.455.561 describe una junta de
sellado centrífugo de líquido entre un árbol giratorio y una pared
estacionaria. El dispositivo de sellado no está destinado a sellar
un intersticio entre un primer espacio que contiene un gas y un
segundo espacio que contiene un líquido. Una forma de realización se
refiere a un dispositivo de sellado que comprende una cámara que
está abierta radialmente hacia dentro y que puede hacerse rotar por
medio de un mecanismo, de modo que girará el líquido presente en la
cámara. Las paredes de la cámara pueden estar
asperizadas.
asperizadas.
El documento
GB-A-2125118 describe un dispositivo
de sellado hidráulico para una turbina de gas destinado a sellar un
intersticio entre un árbol exterior y uno interior que son
giratorios en direcciones opuestas. Se disponen álabes en una pared
del árbol exterior y éstos funcionan como una bomba para forzar
líquido radialmente hacia fuera, en la que el líquido podría
recogerse posiblemente en un rebaje y, junto con una paleta, formar
una junta de sellado hidráulica.
El objetivo de la presente invención consiste en
proporcionar un dispositivo que permita un sellado suficiente de un
paso para un árbol giratorio.
Este objetivo se consigue con el dispositivo
definido inicialmente, que se caracteriza por los rasgos de la
parte caracterizadora de la reivindicación 1.
Con tales medios es posible asegurar de una
manera eficiente que, sustancialmente, no se transporte líquido del
segundo espacio al primer espacio lleno de gas. El líquido, que gira
a una velocidad de rotación que es mayor que la velocidad del
árbol, forma una masa de líquido en una parte radialmente exterior
de la cámara. Esta masa de líquido impide sustancialmente todo
transporte de medios fluidos a través del paso. Por supuesto, en
relación con sellados mecánicos, se consigue también la ventaja de
una baja fricción y, sustancialmente, de una ausencia de desgaste
de componentes de sellado esenciales. Ventajosamente, la pared es
estacionaria y está constituida, por ejemplo, por un elemento de
pared de un barco o una planta estacionaria.
Dado que la cámara está dispuesta para permitir
que una parte de dicho líquido fluya hacia la cámara y sea retenida
por lo menos parcialmente en la cámara para dicho sellado del paso,
el propio líquido a sellar formará una masa de líquido de sellado
que impide dicho transporte de medios fluidos a través del paso.
Según otra forma de realización de la presente
invención, dichos medios están dispuestos para proporcionar dicha
rotación en la cámara entre el disco y el primer espacio. En
consecuencia, la masa de líquido en rotación se forma en una parte
exterior de la cámara entre el disco y el primer espacio. El disco
impedirá así que fluya líquido directamente del segundo espacio al
primer espacio. En lugar de ello, se forzará al líquido hacia la
parte radialmente exterior de la cámara, es decir, hacia la masa de
líquido de bloqueo.
Según otra forma de realización de la invención,
dichos medios comprenden un elemento de álabe dispuesto para girar
independientemente del árbol. Con tal elemento de álabe puede
conseguirse la rotación deseada de una manera eficiente.
Ventajosamente, dichos medios incluyen un elemento de accionamiento
que está dispuesto para hacer girar el elemento de álabe a una
velocidad de rotación que es mayor que la velocidad de rotación del
árbol. El elemento de álabe puede ser soportado giratoriamente por
un elemento de cojinete que está conectado a por lo menos uno de
entre el árbol, el disco y la pared.
Según otra forma de realización de la invención,
el elemento de álabe incluye por lo menos una serie de álabes que
están dispuestos en la cámara. Ventajosamente, el elemento de álabe
puede incluir un elemento de rotor que se extiende hacia fuera de
la cámara. Uno de estos elementos de rotor puede incluir uno o dos
de dichas series de álabes. Tal elemento de rotor puede ser anular
y extenderse alrededor del árbol, en el que los álabes están
dispuestos en el elemento de rotor y distribuidos uniformemente
alrededor del árbol.
Según otra realización de la invención, el
elemento de álabe incluye una primera serie de álabes que están
dispuestos en el elemento de rotor y girados hacia el primer
espacio, y una segunda serie de álabes que están dispuestos en el
elemento de rotor y girados hacia el disco.
Según otra realización de la invención, el
elemento de rotor incluye un rotor de un motor eléctrico que tiene
un estator que está dispuesto fuera de la cámara. El estator y las
conexiones eléctricas pueden estar situados así fuera de la cámara
y en el primer espacio.
Según otra realización de la invención, el
elemento de álabe forma la cámara. El elemento de álabe puede
incluir entonces ventajosamente una primera serie de álabes que
están dispuestos en una primera pared delimitadora de la cámara y
girados hacia el disco, y una segunda serie de álabes que están
dispuestos en una segunda pared delimitadora de la cámara y girados
hacia la primera pared delimitadora.
Según otra realización de la invención, dichos
medios están dispuestos para suministrar líquido a la cámara a tal
velocidad y con tal dirección que el líquido de la cámara sea
forzado a dicha rotación. Tales medios pueden incluir por lo menos
una boquilla para dicho suministro de líquido, en donde dicha
boquilla se extienda en una dirección sustancialmente tangencial
dentro de la cámara, y una bomba para proporcionar dicho suministro
de líquido.
Según otra realización de la invención, la
cámara incluye varias cámaras parciales que están dispuestas entre
el intersticio y el primer espacio y se extienden alrededor del
árbol, y dos discos giratorios que están conectados rígidamente al
árbol y se extienden hacia fuera de dicho árbol en una respectiva
cámara de dichas cámaras parciales, en donde cada una de dichas
cámaras parciales está dispuesta para contener líquido.
Ventajosamente, dichas cámaras parciales pueden estar dispuestas
para permitir que una parte de dicho líquido fluya hacia las
cámaras parciales y sea por lo menos parcialmente retenida para
sellar el paso.
Según otra realización de la invención, el
dispositivo está dispuesto para permitir que fluya líquido de la
cámara al segundo espacio. De este modo, se asegura que no pueda
fluir líquido de la cámara al primer espacio. El dispositivo puede
incluir entonces una parte de pared que define parcialmente la
cámara y se extiende hacia fuera del intersticio. La cámara puede
formar entre el disco y la parte de pared un canal de salida que
está dispuesto para reducir la velocidad del líquido que fluye de
la cámara al segundo espacio. De este modo, es posible recuperar
presión y reducir así el consumo de energía del dispositivo. El
canal de salida puede extenderse desde una posición radialmente
exterior en la periferia del disco hasta una posición radialmente
interior en la proximidad del árbol. Con el fin de incrementar
adicionalmente la recuperación de presión, pueden disponerse
paletas de guiado en el canal de salida para transportar el líquido
que fluye de la cámara al segundo espacio. Ventajosamente, dichas
paletas de guiado están dispuestas en la parte de pared.
El objetivo se consigue también con el
procedimiento definido en la reivindicación independiente 24.
Se explicará a continuación la presente
invención con mayor detalle por medio de una descripción de varias
formas de realización representadas a título de ejemplo y haciendo
referencia a los dibujos adjuntos a la presente memoria.
La figura 1 ilustra un dispositivo según una
primera forma de realización de la invención.
La figura 2 ilustra un dispositivo según una
segunda forma de realización de la invención.
La figura 3 ilustra un dispositivo según una
tercera forma de realización de la invención.
La figura 4 ilustra una serie de álabes del
dispositivo de la figura 3.
La figura 5 ilustra un dispositivo según una
cuarta forma de realización de la invención.
La figura 6 ilustra una serie de álabes de
guiado del dispositivo de la figura 5.
La figura 7 ilustra un dispositivo según una
quinta forma de realización de la invención.
Las figuras 1, 2, 3, 5 y 7 ilustran diferentes
formas de realización de un dispositivo para sellar un paso 1 a
través de una pared 2 entre un primer espacio 3, que está dispuesto
para contener un gas, y un segundo espacio 4 que está dispuesto
para contener un líquido. La pared 2 puede formar un elemento de
pared estacionario de un barco o de una planta estacionaria. Un
árbol giratorio 5, por ejemplo un árbol de hélice de un barco, se
extiende en el paso 1 a través de la pared 2 de tal modo que se
forma un intersticio que se extiende alrededor del árbol 5 entre
dicho árbol 5 y la pared 2. El árbol 5 es giratorio alrededor del
eje de rotación x.
El dispositivo según la invención incluye una
cámara 8 que está dispuesta entre el primer espacio 3 y el segundo
espacio 4 y, más precisamente, entre el primer espacio 3 y dicho
intersticio del paso 1. La cámara 8 es anular y se extiende
alrededor del árbol 5. La cámara 8 está formada por una primera
pared delimitadora 11, una segunda pared delimitadora 12 y una
tercera pared delimitadora 13. Las tres paredes delimitadoras 11,
12, 13 encierran así la cámara 8. La primera pared delimitadora 11
y la segunda pared delimitadora 12 se extienden en dirección
sustancialmente radial hacia fuera y en paralelo una a otra. La
tercera pared delimitadora 13 se extiende en forma sustancialmente
coaxial con el árbol 5 y entre un extremo radialmente exterior de la
primera pared delimitadora 11 y un extremo radialmente exterior de
la segunda pared delimitadora 12. En la primera realización, las
paredes delimitadoras 11, 12, 13 son fijas con relación a la pared
estacionaria 2.
El dispositivo incluye también un disco
giratorio 14 que está dispuesto fijamente en el árbol 5. El disco
14 se extiende en una dirección sustancialmente radial hacia fuera
desde el árbol 5 hasta dentro de la cámara 8 y divide esta cámara 8
en un primer volumen parcial 8a y un segundo volumen parcial 8b.
El líquido del segundo espacio 4 puede fluir así
a través del paso 1 y dicho intersticio desde el segundo espacio 4
hasta la cámara 8. En consecuencia, la cámara 8 contendrá líquido.
Además, el dispositivo incluye diferentes medios que van a
explicarse con mayor detalle a partir de la descripción de varias
formas de realización y que están dispuestos para impedir que fluya
líquido a través de la cámara 8 hacia el primer espacio 3 forzando
al líquido de la cámara 8 a girar a un velocidad de rotación
relativamente alta, es decir, una velocidad de rotación que supere
sustancialmente la velocidad de rotación del árbol 5. El líquido en
rotación formará así una masa de líquido en rotación en el primer
volumen parcial 8a de la cámara 8 entre el disco 14 y la primera
pared delimitadora 11.
Según la primera realización ilustrada en la
figura 1, dichos medios incluyen un elemento de álabe 15 que
incluye un elemento de rotor en forma de un disco giratorio 16 y dos
series de álabes 17', 17''. La primera serie de álabes 17' está
dispuesta en un lado del disco giratorio 16 y la segunda serie de
álabes 17'' está dispuesta en el otro lado del disco giratorio 16.
El disco giratorio 16 está dispuesto en un elemento de soporte
cilíndrico 18 del elemento de álabe 15. El elemento de soporte 18
está dispuesto de forma sustancialmente concéntrica alrededor del
árbol 5 con respecto al eje de rotación x. El disco giratorio 16 se
extiende de forma sustancialmente radial hacia fuera de la cámara 8
desde el elemento de soporte 18 entre el disco 14 y la primera
pared delimitadora 11 de la cámara 8. La primera serie de álabes
17' está girada así hacia el disco 14 y la segunda serie de álabes
17'' está girada hacia la primera pared delimitadora 11. El elemento
de álabe 15 incluye también dos elementos de sellado 19', 19''. Un
primer elemento 19' de tales elementos de sellado está girado hacia
el disco 14 y un segundo elemento de sellado 19'' está girado hacia
la primera pared delimitadora 11. Los elementos de sellado 19',
19'' están concebidos de tal manera que no se apoyen en el disco 14
ni en la primera pared delimitadora 11, respectivamente, cuando gira
el elemento de álabe 15, pero se apoyen con efecto de sellado en el
disco 14 y en la pared delimitadora 11, respectivamente, cuando el
elemento de álabe 15 esté todavía parado y fluya líquido desde el
segundo espacio 4 hacia el primer espacio 3.
Según la primera realización, el elemento de
álabe 15 está soportado giratoriamente por el árbol 5 a través de
un elemento de cojinete 21 que está dispuesto entre el elemento de
soporte cilíndrico 18 y la pared estacionaria 2 y conectado a los
mismos por medio de un saliente sustancialmente cilíndrico 22 de la
primera pared delimitadora 11. El elemento de álabe 15 es hecho
girar independientemente del árbol 5 por medio de un motor de
accionamiento 23 esquemáticamente ilustrado que, por medio de una
correa de accionamiento 24 o cualquier otro elemento de transmisión
de potencia, está conectado al elemento de soporte cilíndrico 18. El
motor de accionamiento 23 está dispuesto así para hacer girar el
elemento de álabe 15 a una velocidad de rotación que es mayor que la
velocidad de rotación del árbol 5 y para crear de ese modo una masa
de líquido en rotación en la parte radialmente exterior de la
cámara 8. El nivel del líquido en rotación está marcado por la
flecha 25.
Además, el dispositivo está dispuesto para
permitir que fluya líquido desde la cámara 8 y, más precisamente,
desde el segundo volumen parcial 8b de la cámara 8 hasta el segundo
espacio 4. El segundo volumen parcial 8b está localizado así entre
el disco 14 y la segunda pared delimitadora 12, que forma una parte
de pared 30 que se extiende de forma sustancialmente radial hacia
fuera del intersticio mencionado anteriormente. El segundo volumen
parcial 8b y el intersticio forman así un canal de salida que se
extiende desde una posición radialmente exterior en la periferia
del disco 14 hasta una posición radialmente interior en la
proximidad del árbol 5.
La figura 2 ilustra una segunda realización en
la que el elemento de álabe 15 forma la cámara 8, que es así
giratoria. Se debe apreciar que los componentes que tienen
sustancialmente la misma función se han provisto de los mismos
signos de referencia en las diversas formas de realización. La
cámara 8 en la segunda realización está formada así por un elemento
de pared independiente 11, 12, 13 que es giratorio alrededor del
árbol 5 con independencia de la rotación de dicho árbol 5 y que
incluye también una primera pared delimitadora 11, una segunda
pared delimitadora 12 y una tercera pared delimitadora 13. Asimismo,
en esta realización, las paredes delimitadoras 11 y 12 se extienden
de forma sustancialmente radial hacia fuera y paralelas una a otra,
y la pared delimitadora 13 se extiende de forma sustancialmente
coaxial con el árbol 5 y entre un extremo radialmente exterior de
las paredes delimitadoras 11 y 12. El disco 14 se extiende de manera
sustancialmente radial hacia fuera del árbol 5 y penetra en la
cámara 8. Una parte de pared 30 se extiende en dirección
sustancialmente radial hacia fuera de dicho intersticio y
sustancialmente en paralelo con el disco 14. La parte de pared 30
está conectada rígidamente a la pared estacionaria 2. En la segunda
realización, el segundo volumen parcial 8b de la cámara 8 y así un
canal de salida para líquido desde la parte radialmente exterior de
la cámara 8 están formados entre el disco 14 y la parte de pared
30. En la segunda realización, el primer volumen parcial 8a está
formado parcialmente entre la primera pared delimitadora 11 y el
disco 14 y parcialmente entre la segunda pared delimitadora 12 y la
parte de pared 30.
De acuerdo con la segunda realización, el
elemento de álabe 15 incluye a primera serie de álabes 17' que están
dispuestos en la primera pared delimitadora 11 y girados hacia el
disco 13, y una segunda serie de álabe 17'' que están dispuestos en
la segunda pared limitadora 12 y girados hacia la parte de pared 30.
La primera serie de álabes 17' y la segunda serie de álabes 17''
crean así una masa de líquido en rotación en una parte radialmente
exterior del respectivo volumen parcial 8a, de modo que se extienda
líquido hasta el nivel indicado por las flechas 25.
De acuerdo con la segunda realización, el
elemento de álabe 15 está soportado giratoriamente por la pared
estacionaria 2 por medio de un primer elemento de cojinete 21' que
está dispuesto entre la pared estacionaria 2 y un saliente
sustancialmente cilíndrico 32 de la segunda pared delimitadora 12 y
conectado a éstos, y un segundo elemento de cojinete 21'' que está
dispuesto entre la pared estacionaria 2 y un saliente
sustancialmente cilíndrico 32 de la segunda pared delimitadora 12 y
conectado a éstos. Un primer elemento de sellado 19' está dispuesto
entre el primer saliente sustancialmente cilíndrico 31 y el árbol 5
de tal modo que el primer elemento de sellado 19' no haga tope con
el árbol 5 cuando gira el elemento de álabe 15, sino sólo cuando el
elemento de álabe 15 está todavía parado. Un segundo elemento de
sellado 19'' está dispuesto entre el segundo saliente
sustancialmente cilíndrico 32 y una parte sustancialmente cilíndrica
33 de la pared estacionaria 2. La parte sustancialmente cilíndrica
33 se extiende de forma sustancialmente concéntrica desde la parte
de pared 30 entre el árbol 5 y el saliente 32, en donde dicho
intersticio se forma entre la parte 33 y el árbol 5. El elemento de
sellado 19'' no hace tope con la parte 32 cuando gira el elemento de
álabe 15, pero solamente cuando el elemento de álabe 15 está
todavía parado.
Las figuras 3 y 4 ilustran una tercera
realización en la que el elemento de álabe 15 incluye un rotor
anular 40 de un motor eléctrico. El elemento de álabe 15 y el rotor
40 están dispuestos en la cámara 8 y, más precisamente, en el
primer volumen parcial 8a. Asimismo, en esta realización, la cámara
8 está formada por una primera pared delimitadora 11, una segunda
pared delimitadora 12 y una tercera pared delimitadora 13 que
encierran así la cámara 8. Del mismo modo que en la primera
realización, las tres paredes delimitadoras 11, 12, 13 están
conectadas rígidamente a la pared estacionaria. El motor eléctrico
incluye también un estator 41 que tiene un devanado 42 y que está
dispuesto fuera de la cámara 8 y, más precisamente, fuera de la
primera pared delimitadora 13. El motor eléctrico puede ser, por
ejemplo, un motor asíncrono o un motor denominado PMSM. El elemento
de álabe 15 está soportado giratoriamente por el árbol 5 por medio
de un primer elemento de cojinete 21' y un segundo elemento
cojinete 22'. No se ilustran elementos de sellado en la figura 3,
pero éstos pueden estar dispuestos, por ejemplo, entre el árbol 5 y
los salientes sustancialmente cilíndricos 43, 44 de las paredes
delimitadoras 11 y 22, respectivamente.
El elemento de álabe 15 incluye una primera
serie de álabes 17' que están dispuestos en el rotor 40 y girados
hacia la primera pared delimitadora 11, y una segunda serie de
álabes 17'' que están dispuestos en el rotor 40 y girados hacia el
disco 14.
La figura 4 ilustra esquemáticamente un ejemplo
de una serie de álabes 17'' de la tercera realización. Los álabes
17'' están dispuestos en un portador anular 45 que está montado en
el rotor anular 40.
La figura 5 ilustra una cuarta realización de la
invención. La cámara 8 está formada aquí también por una primera
pared delimitadora 11, una segunda pared delimitadora 12 y una
tercera pared delimitadora 13. Las tres paredes delimitadoras 11,
12, 13 encierran así la cámara 8 y están conectados fijamente a la
pared estacionaria 2. en esta realización, dichos medios están
dispuestos para suministrar líquido al primer volumen parcial 8a de
la cámara 8 a tal velocidad y con tal dirección que el líquido en la
cámara 8 se vea forzado a girar a una velocidad de rotación que
excede de la velocidad de rotación del árbol 5. los medios incluyen
una serie de boquillas 50 para dicho suministro de líquido. Las
boquillas 50 se extienden en una dirección sustancialmente
tangencial dentro de la cámara 8, visto en una sección axial. El
líquido es suministrado a las boquillas 50 por medio de una bomba
51 ilustrada esquemáticamente a través de elementos de conducto 52.
Un elemento de sellado 19 está dispuesto entre la primera pared
delimitadora 11 y el árbol 5.
El canal de salida mencionado anteriormente, que
está formado parcialmente por el segundo volumen parcial 8b de las
formas de realización descritas, está dispuesto para reducir la
velocidad del líquido que fluye de la cámara 8 al segundo espacio
4. El canal de salida se extiende desde una posición radialmente
exterior en la periferia del disco 14 hasta una posición
radialmente interior en la proximidad del árbol 5. Con dicha
reducción de velocidad se consiguen una recuperación de presión y
así un menor consumo de energía del dispositivo. Con el fin de
incrementar adicionalmente la recuperación de presión pueden
disponerse en el canal de salida unas paletas de guiado 60 del tipo
ilustrado en la figura 6 para transportar el líquido que fluye de la
cámara 8 al segundo espacio 8b. En la cuarta realización, las
paletas de guiado 60 están dispuestas en la segunda pared
delimitadora 12, formando una parte de pared 30, y, en la segunda
realización, están dispuestas en la parte de pared 30. Asimismo,
el dispositivo según las formas de realización primera y tercera
puede estar provisto de tales paletas de guiado.
La figura 7 ilustra una quinta realización que
difiere de las otras formas de realización por el hecho de que la
cámara 8 incluye tres cámaras parciales 8', 8'' y 8'''. Excepto por
esta diferencia, la construcción y el funcionamiento del
dispositivo según la quinta realización de la figura 7 son similares
a la construcción y al funcionamiento de la segunda realización de
la figura 2. Las cámaras parciales 8', 8'', 8''' se han formado por
medio de dos paredes intermedias 71 y 72 que están provistas de
álabes 17''' y 17'''', respectivamente, y que se extiende de forma
sustancialmente radial hacia dentro de la tercera pared delimitadora
13. Además, la quinta realización incluye dos discos giratorios 14'
y 14'' que se extienden dentro de una respectiva cámara parcial 8'
y 8'', respectivamente, y dos partes de pared 30' y 30'' que están
provistas de paletas de guiado 60' y 60'', respectivamente, que
corresponden a las paletas de guiado 60 de la figura 2. Las partes
de pared 30' y 30'' se extienden de forma sustancialmente radial
hacia fuera de la parte cilíndrica 33 y penetran en una cámara
parcial respectiva 8'' y 8''', respectivamente. La cámara parcial
central 8'' incluye el segundo volumen parcial 8b y es así
sustancialmente idéntica a la cámara de la figura 2, mientras que la
cámara parcial 8' recibe únicamente el disco 14' y la cámara
parcial 8''' recibe únicamente la parte de pared 30''. Debe
apreciarse que la cámara 8 puede incluir otro número de cámaras
parciales diferente del de las formas de realización descritas. Por
ejemplo, puede incluir las dos cámaras parciales 8' y 8'' y los dos
discos giratorios 14' y 14'', pero únicamente una parte de pared
30'. Asimismo, son posibles otras configuraciones y debe apreciarse
especialmente que la cámara 8 puede incluir más de las tres cámaras
parciales descritas.
La invención no está limitada a las formas de
realización descritas, sino que pueden introducirse variaciones y
modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones
siguientes.
Claims (24)
1. Conjunto que comprende un dispositivo de
sellado, una pared estacionaria (2) y un árbol giratorio (5), en el
que el dispositivo está adaptado para sellar un paso (1) a través de
la pared estacionaria (2) entre un primer espacio (3), que está
dispuesto para contener un gas, y un segundo espacio (4), en el que
el árbol giratorio (5) se extiende en el paso (1) a través de la
pared (2) de manera que se forma un intersticio, que se extiende
alrededor del árbol (5) entre el árbol y la pared, en el que el
dispositivo comprende una cámara (8), que está dispuesta entre el
intersticio y el primer espacio (3) y se extiende alrededor del
árbol, y un disco giratorio (14), que está dispuesto fijamente en
el árbol (5) y se extiende hacia el exterior del árbol en la cámara
(8), en el que la cámara (8) está dispuesta para contener líquido, y
en el que el dispositivo comprende unos medios (15, 60) dispuestos
para forzar a dicho líquido a girar en la cámara (8) a una velocidad
de rotación que supera sustancialmente la velocidad de rotación del
árbol (5), caracterizado porque el segundo espacio está
dispuesto para contener un líquido y porque la cámara (8) está
dispuesta para permitir que una parte de dicho líquido del segundo
espacio (4) fluya en la cámara (8) y sea retenido por lo menos
parcialmente en la cámara (8) para dicho sellado del paso.
2. Conjunto según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos medios (15, 60) están dispuestos
para proporcionar dicha rotación en la cámara (8) entre el disco
(14) y el primer espacio (3).
3. Conjunto según la reivindicación 2,
caracterizado porque dichos medios comprenden un elemento de
álabe (15) dispuesto para girar independientemente del árbol
(5).
4. Conjunto según la reivindicación 3,
caracterizado porque dichos medios comprenden un elemento de
accionamiento (23, 40, 41) que está dispuesto para hacer girar el
elemento de álabe (15) a una velocidad de rotación que es mayor que
la velocidad de rotación del árbol (5).
5. Conjunto según cualquiera de las
reivindicaciones 3 y 4, caracterizado porque el elemento de
álabe (15) está soportado giratoriamente por un elemento de
cojinete (21) que está conectado a por lo menos uno de entre el
árbol (5), el disco (14) y la pared (2).
6. Conjunto según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el elemento de
álabe (15) comprende por lo menos una serie de álabes (17', 17'',
17''', 17'''') que están dispuestos en la cámara (8).
7. Conjunto según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque el elemento de
álabe (15) comprende un elemento de rotor (16, 40) que se extiende
hacia fuera en la cámara (8).
8. Conjunto según la reivindicación 7,
caracterizado porque el elemento de álabe (15) comprende una
primera serie de álabes (17') que están dispuestos en el elemento
de rotor (16, 40) y girados hacia el primer espacio (3), y una
segunda serie de álabes (17'') que están dispuestos sobre el
elemento de rotor (16, 40) y girados hacia el disco (14).
9. Conjunto según cualquiera de las
reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque el elemento de
rotor comprende un rotor (40) de un motor eléctrico que presenta un
estátor (40) que está previsto en el exterior fuera de la
cámara.
10. Conjunto según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque el elemento de
álabe (15) forma la cámara (8).
11. Conjunto según la reivindicación 10,
caracterizado porque el elemento de álabe comprende una
primera serie de álabes (17') que están dispuestos en una primera
pared delimitadora (11) de la cámara (8) y girados hacia el disco
(14), y una segunda serie de álabes (17'') que están dispuestos en
una segunda pared delimitadora (12) de la cámara (8) y girados
hacia la primera pared delimitadora (11).
12. Conjunto según cualquiera de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque dichos medios
(60) están dispuestos para suministrar líquido a la cámara (8) a
tal velocidad y con tal dirección que el líquido en la cámara (8)
es forzado a dicha rotación.
13. Conjunto según la reivindicación 12,
caracterizado porque dichos medios comprenden por lo menos
una boquilla (50) para dicho suministro de líquido, en el que dicha
boquilla (50) se extiende en una dirección sustancialmente
tangencial en la cámara (8).
14. Conjunto según cualquiera de las
reivindicaciones 12 y 13, caracterizado porque dichos medios
comprenden una bomba (51) para proporcionar dicho suministro de
líquido.
15. Conjunto según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cámara
(8) comprende varias cámaras parciales (8', 8'', 8''') que están
dispuestas entre el intersticio y el primer espacio y se extienden
alrededor del árbol (5), y dos discos giratorios (14', 14'') que
están rígidamente dispuestos en el árbol (5) y se extienden hacia
el exterior del árbol en una respectiva de dichas cámaras parciales
(8', 8''), en el que cada una de dichas cámaras parciales está
dispuesta para contener líquido.
16. Conjunto según la reivindicación 15,
caracterizado porque dichas cámaras parciales (8', 8'', 8''')
están dispuestas para permitir que una parte de dicho líquido fluya
en las cámaras parciales y sea retenido por lo menos parcialmente
para dicho sellado del paso.
17. Conjunto según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo está dispuesto para permitir que fluya líquido desde
dicha cámara (8) al segundo espacio (4).
18. Conjunto según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo comprende una parte de pared (12, 30) que delimita
parcialmente la cámara (8) y se extiende hacia el exterior desde el
intersticio.
19. Conjunto según las reivindicaciones 17 y 18,
caracterizado porque dicha cámara (8) entre el disco y la
parte de pared (12, 30) forma un canal de salida que está dispuesto
para reducir la velocidad del líquido que fluye desde la cámara (8)
al segundo espacio (4).
20. Conjunto según la reivindicación 19,
caracterizado porque el canal de salida se extiende desde una
posición radialmente exterior en la periferia del disco (14) hasta
una posición radialmente interior en la proximidad del árbol
(5).
21. Conjunto según cualquiera de las
reivindicaciones 19 y 20, caracterizado porque están
dispuestas unas paletas de guiado (60) en el canal de salida para
transportar el líquido que fluye desde la cámara (8) al segundo
espacio (4).
22. Conjunto según la reivindicación 21,
caracterizado porque dichas paletas de guiado (60) están
dispuestas en la parte de pared (12, 30).
23. Conjunto según cualquiera de las
reivindicaciones 19 a 22, caracterizado porque la parte de
pared (12, 30) está conectada rígidamente a la pared (2).
24. Procedimiento para sellar un paso (1) a
través de una pared estacionaria (2) entre un primer espacio (3),
que contiene un gas, y un segundo espacio (4), en el que un árbol
giratorio (5) se extiende en el paso (1) a través de la pared (2)
de manera que se forma un intersticio, que se extiende alrededor del
árbol (5) entre el árbol y la pared, en el que el procedimiento
comprende las etapas que consisten en: proporcionar un dispositivo
que comprende una cámara (8), que está dispuesta entre el
intersticio y el primer espacio (3) y se extiende alrededor del
árbol, y un disco giratorio (14) que está dispuesto rígidamente en
el árbol (5) y se extiende hacia el exterior desde dicho árbol en
la cámara (8), en el que la cámara (8) está dispuesta para contener
líquido, y forzar a dicho líquido en la cámara (8) que gire a una
velocidad de rotación que supera sustancialmente la velocidad de
rotación del árbol (5), caracterizado porque el segundo
espacio contiene un líquido y porque presenta otra etapa que
consiste en permitir que una parte de dicho líquido del segundo
espacio (4) fluya en la cámara (8) y sea retenido por lo menos
parcialmente en la cámara (8) para dicho sellado del paso.
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