MX2007001995A

MX2007001995A - Ensamble de sello y metodo para fabricarlo.

Info

Publication number: MX2007001995A
Application number: MX2007001995A
Authority: MX
Inventors: David M Toth; Frederick Hatch
Original assignee: Federal Mogul Corp
Priority date: 2004-08-18
Filing date: 2005-08-18
Publication date: 2007-07-24
Also published as: JP2012072915A; WO2006023653A2; US20080271301A1; JP5159309B2; US7419165B2; JP2008510936A; KR20070047830A; CN101040137A; KR101349687B1; JP5222408B2; EP1787048A4; EP1787048A2; BRPI0514460A; US20060038354A1; US7832100B2; WO2006023653A3

Abstract

Se proporciona un ensamble de sello y metodo para fabricarlo. El ensamble de sello proporciona un sello de fluido dinamico entre un alojamiento que tiene un diametro interno y un arbol que tiene una superficie de rodamiento exterior que gira dentro del diametro interno. El ensamble de sello comprende un portador rigido para soportar el ensamble de sello dentro del diametro interno del alojamiento. Un miembro flexible se monta en el portador rigido. El miembro flexible se forma a partir de un material elastomerico que permite al miembro flexible flexionarse durante su uso. Un elemento de sellado se retiene por el miembro flexible sobre la superficie de rodamiento exterior. El elemento de sellado se forma a partir de un material plastico de un grado que no lleva politetrafluoroetileno que tiene una dureza relativamente mayor que una dureza del material elastomerico del miembro flexible. El elemento de sellado se mueve con el miembro flexible cuando el miembro flexible se flexiona. El elemento de sellado se extiende a lo largo de la superficie de rodamiento exterior en una pluralidad de convoluciones helicoidalmente arrolladas.

Description

ENSAMBLE DE SELLO Y MÉTODO PARA FABRICARLO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona en general a ensambles de sello utilizados para proporcionar un sello de fluido dinámico entre un alojamiento y un árbol que tiene una superficie de rodamiento exterior con relación al alojamiento. Más específicamente, la presente invención se relaciona a elementos de sellado utilizados en tales ensambles de sello, incluyendo los materiales y las formas utilizadas para formar tales elementos de sellado, y el método para fabricar tales elementos de sellado. Los ensambles de sello son bien conocidos por proporcionar un sello de fluido dinámico entre un alojamiento que tiene un diámetro interno y un árbol que tiene una superficie de rodamiento exterior que se proyecta a través del diámetro interno y es giratorio con relación al alojamiento. Tales ensambles de sello comprenden normalmente un portador rígido para soportar el ensamble de sello en el diámetro interno. Un collar de montaje formado a partir de caucho se moldea con frecuencia alrededor del portador rígido para proporcionar una conexión de ajuste a presión entre el ensamble de sello y el alojamiento por lo que se alinea el ensamble de sello dentro del diámetro interno alrededor de la superficie de rodamiento exterior. El portador rígido soporta un elemento de sellado, por ejemplo, una junta de labios, que rodea y sella dinámicamente la superficie de rodamiento exterior del árbol. El elemento de sellado, por ejemplo, la junta de labios, se forma con frecuencia a partir de politetrafluoroetileno (PTFE) debido a que PTFE ofrece superior resistencia térmica y química y un bajo coeficiente de fricción. Sin embargo, el PTFE tiene comparativamente baja resistencia al desgaste y a la abrasión y es costoso, limitando su uso solamente a ciertas aplicaciones de sellado o requiere medios extras para proteger el PTFE del daño a partir del ambiente. Es un objeto de la presente invención proporcionar un ensamble de sello el cual supera o minimiza las desventajas a sellos de PTFE típicos, mientras se conservan sus ventajas. Un ensamble de sello construido de acuerdo con un primer aspecto de la invención es operativo para proporcionar un sello de fluido dinámico entre un alojamiento que tiene un diámetro interno y un árbol que tiene una superficie de rodamiento exterior dentro del diámetro interno. La superficie de rodamiento exterior gira alrededor de un eje operacional con relación al alojamiento. El ensamble de sello incluye un portador rígido para soportar el ensamble de sello dentro del diámetro interno del alojamiento y alrededor de la superficie de rodamiento exterior. Un miembro flexible de material elastomérico se monta al portador rígido. El miembro flexible retiene de forma flexible un elemento de sellado en relación de sellado con la superficie de rodamiento exterior cuando la superficie de rodamiento exterior gira alrededor del eje operacional. El elemento de sellado se forma a partir de un material plástico de grado que no lleva politetrafluoroetileno (sin PTFE) . El material sin PTFE tiene una dureza que es relativamente mayor que una dureza del material elastomérico del miembro flexible. Una ventaja de este ensamble de sello es la capacidad de utilizar un material plástico de grado que no lleva PTFE para el elemento de sellado. Esto proporciona un ahorro de costo sustancial sobre materiales tradicionales tales como PTFE, mientras se proporciona un material resistente al desgaste y a la abrasión más elevado adecuado para sellado de fluido dinámico. Tradicionalmente, tales materiales no se han utilizado para elementos de sellado dada la naturaleza rígida de tales materiales, es decir, cuando el árbol empieza a desalinearse en el diámetro interno, el elemento de sellado se desgasta desigualmente deteriorando así la relación de sellado con el árbol. Con el ensamble de sellado de la presente invención, el miembro flexible es capaz de flexionarse cuando el árbol empieza a desalinearse en el diámetro interno. De este modo, el elemento de sellado, el cual se retiene por el miembro flexible, puede ser menos flexible, ya que el elemento de sellado se mueve con el miembro flexible. En otro aspecto de la presente invención, el elemento de sellado se extiende en una pluralidad de convoluciones helicoidalmente arrolladas alrededor del la superficie de rodamiento exterior. Las convoluciones proporcionan un efecto hidrodinámico el cual actúa como una bomba para redirigir cualquier fluido que encuentra su forma bajo el sello en la parte trasera hacia el interior ('"lado oleoso") del sello. Las convoluciones pueden estar en forma de roscas sencillas o múltiples, y pueden ser uni o bidireccionales, si se desea. La presente invención proporciona además un método para fabricar un ensamble de sello con la pluralidad de convoluciones helicoidalmente arrolladas. El método incluye formar una muesca que se extiende helicoidalmente dentro de una superficie de una pieza en bruto del material de sellado para definir una línea de fractura dentro de la pieza en bruto. La pieza en bruto se fractura entonces a lo largo de la línea de fractura para formar el elemento de sellado. Al formar la muesca para definir la línea de fractura, el método para fabricar el ensamble de sello proporciona un procedimiento simple y redituable para formar el elemento de sellado con la pluralidad de convoluciones. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Estas ventajas y características de la presente invención se apreciarán fácilmente cuando las mismas llegan a entenderse mejor por referencia a la siguiente descripción detallada cuando se considera junto con los dibujos anexos en donde: la Figura 1 es una vista en corte transversal fragmentaria de un ensamble de sello de acuerdo con la presente invención; la Figura 2 es una vista en corte transversal fragmentaria del ensamble de sello que ilustra una desalineación de un árbol que gira alrededor de un eje operacional; la Figura 3 es una vista en perspectiva de un elemento de sellado del ensamble de sello; la Figura 4 es una vista en perspectiva de un elemento de sellado alternativo del ensamble de sello; la Figura 5 es una vista en corte transversal fragmentaria del elemento de sellado del ensamble de sello de acuerdo con una modalidad alternativa de la presente invención; la Figura 5A es una vista en corte transversal fragmentaria de una pieza en bruto cilindrica del material sin PTFE utilizado para formar el elemento de sellado mostrado en la FIGURA 5; la Figura 6 es una vista en corte transversal fragmentaria del elemento de sellado del ensamble de sello de acuerdo con una modalidad alternativa de la presente invención; y la Figura 6A es una vista en corte transversal fragmentaria de una pieza en bruto cilindrica del material sin PTFE utilizado para formar el elemento de sellado mostrado en la FIGURA 6. Con referencia a las Figuras, en donde números similares indican partes similares o correspondientes en todas las diversas vistas, un ensamble de sello de la presente invención se muestra generalmente en 10. El ensamble 10 de sello es apropiado para una multitud de aplicaciones en el cual se requiere un sello de fluido dinámico. Tales aplicaciones pueden incluir aplicaciones automotrices e industriales. El ensamble 10 de sello se ilustra en la presente para uso en un sistema 11 de sello de árbol. Con referencia a la FIGURA 1, el sistema 11 de sello de árbol utiliza el ensamble 10 de sello para proporcionar un sello de fluido dinámico entre un alojamiento 12 que tiene un diámetro interno 14 y un árbol 16 que tiene una superficie 15 de rodamiento exterior que gira dentro del diámetro interno 14. La superficie 15 de rodamiento exterior gira alrededor de un eje A operacional con relación al alojamiento 12. En la FIGURA 1, la superficie 15 de rodamiento exterior se presenta por un manguito 28 de desgaste anular que se ajusta a presión al árbol 16. El manguito 28 de desgaste se ajusta a presión al árbol 16 para propósitos bien conocidos por aquellos expertos en la técnica, tal como para proporcionar una superficie de rodamiento fabricado. Como se apreciará por aquellos expertos en la técnica, la presente invención podría practicarse sin el manguito 28 de desgaste. El manguito 28 de desgaste gira con el árbol 16 en el diámetro interno 14. El diámetro interno 14 del alojamiento 12 se forma con una pared 17 de diámetro interno intercalado cilindrico dispuesto alrededor del eje 16 y un soporte 19 que da de frente axialmente, anular dispuesto transversal a la pared 17 de diámetro interno. Un portador 18 soporta el ensamble 10 de sello en el diámetro interno 14. El portador 18 incluye una porción 20 de base en forma de U y una brida 22 anular que se extiende radialmente hacia dentro a partir de un extremo de la porción 20 de base. El portador 18 se forma de preferencia a partir de un material rígido tal como metal. Un collar 24 de montaje elastomérico se forma anularmente alrededor del portador 18 rígido para ajustar a presión el ensamble 10 de sello dentro del diámetro interno 14 por lo que proporciona una barrera para retener el fluido dentro del alojamiento 12. El collar 24 de montaje elastomérico presiona contra la pared 17 de diámetro interno y el soporte 19 para proporcionar el ajuste a presión. Un anillo 32 retenedor puede asentarse dentro de una cavidad 34 similarmente formada en el alojamiento 12 para asegurar el ensamble 10 de sello dentro del diámetro interno 14. Un deflector 30 anular puede fijarse al manguito 28 de desgaste y colocarse dentro de una cámara anular definida por la porción 20 de base en forma de U del portador 18 rígido para definir una trayectoria de laberinto para inhibir el ingreso de suciedad y basura dentro del sello. Un filtro 26 puede colocarse dentro del laberinto y montarse al portador 20 o el manguito 28 de desgaste, si se desea, para ayudar además a atrapar suciedad y basura. Cuando el filtro 16 se monta al portador 20, el manguito 28 de desgaste y el deflector 30 anular giran con relación al filtro 26 cuando el árbol 16 gira alrededor del eje A operacional. Un miembro 36 flexible de material elastomérico se monta a, y se suspende del portador 18 rígido. El material elastomérico tiene una dureza de tal magnitud que el miembro 36 flexible es capaz de flexionar durante el uso, mientras se mantiene la forma, por ejemplo, una dureza Shore A de 25-75 o una dureza Shore D de menos de 50. El material elastomérico puede incluir caucho u otros materiales similares. El miembro 36 flexible incluye una porción 39 longitudinal que se ubica generalmente paralelo al eje A operacional. Primero 40 y segundo 42 labios anulares se proyectan radialmente hacia fuera de la porción 39 longitudinal para definir una muesca 44 entre éstos para recibir la brida 22 anular del portador 18 rígido. Esto asegura de forma sellable el miembro 36 flexible a la brida 22 anular. El miembro 36 flexible incluye también tercero 46 y cuarto 48 labios que se proyectan radialmente hacia dentro a partir de la porción 39 longitudinal. Una abertura puede mantenerse entre cada uno de los tercero 46 y cuarto 48 labios y la superficie 15 de rodamiento exterior. El miembro 36 flexible retiene flexiblemente un elemento 38 de sellado que acciona radialmente alrededor de la superficie 15 de rodamiento exterior. En la modalidad preferida, el miembro 36 flexible se moldea al elemento 38 de sellado. El miembro 36 flexible actúa como una articulación 36 anular entre la brida 22 anular del portador 18 rígido y el elemento 38 de sellado. El elemento 38 de sellado incluye una superficie 50 exterior en contacto moldeado friccional con el miembro 36 flexible para retener el elemento 38 de sellado contra el miembro 36 flexible. En otras modalidades, la superficie 50 exterior se enlaza químicamente al miembro 36 flexible. El elemento 38 de sellado incluye además una superficie 52 de sellado anular radialmente interno que se extiende axialmente a lo largo de la superficie 15 de rodamiento exterior en relación de sellado con la misma. Al mismo tiempo, el tercer labio 46 del miembro 36 flexible colinda con el elemento 38 de sellado para retener el elemento 38 de sellado al moverse axialmente en una dirección. Con referencia a la FIGURA 2, el elemento 38 de sellado se mueve con el miembro 36 flexible como el miembro 36 flexible se flexiona con relación al portador 18 rígido cuando el árbol 16 llega a desalinearse radialmente (mostrado muy exagerado) con relación al portador 18 rígido. Al mismo tiempo, la superficie 52 de sellado anular radialmente interno mantiene la relación de sellado con la superficie 15 de rodamiento exterior. De este modo, el miembro 36 flexible actúa como una extensión flexible del elemento 38 de sellado que permite a la superficie 52 de sellado anular radialmente interior mantener la relación de sellado con la superficie 15 de rodamiento exterior incluso cuando el árbol 16 experimenta una condición de descarga u otra condición de desalineación dentro del diámetro interno 14. El elemento 38 de sellado se forma a partir de un material plástico de grado que no lleva politetrafluoroetileno (sin PTFE) . Se debe apreciar que el material sin PTFE puede contener algún relleno de PTFE, pero en niveles de menos de cincuenta por ciento en peso o volumen. El material sin PTFE es de preferencia un material termoplástico que tiene una dureza relativamente mayor que la dureza del material elastomérico que forma el miembro 36 flexible. Por lo tanto, el elemento 38 de sellado es más rígido que el miembro 36 flexible. El material sin PTFE exhibe una resistencia a la tensión mayor de doscientos veintiséis kilos, setecientos noventa y seis gramos (quinientas libras) por pulgada cuadra y una resistencia a la compresión mayor de doscientos veintiséis kilos, setecientos noventa y seis gramos (quinientas libras) por pulgada cuadrada (utilizando ASTM D638 para medir la resistencia a la tensión y ASTM D695 para medir la resistencia a la compresión) . Además, el material sin PTFE tiene un factor "k" de desgaste de menos de 200xl0-10 pulgada3 -min/pie libras hora. El material sin PTFE utilizado para formar el elemento 38 de sellado puede incluir cualesquiera termoplásticos de grado imidizado, semi-cristalino o amorfo tal como nylon, acetal, tereftalato de polietileno (PET-P), polieteretercetona (PEEK) , sulfuro de polifenileno (PPS) , poliamidaimida (PAI) o cualesquiera otros materiales que tienen propiedades similares a aquellas listadas. La Tabla 1 posterior ilustra cómo estos materiales comparan a PTFE en términos de resistencia a la tensión, resistencia a la compresión, y resistencia al desgaste.

TABLA 1 Material *Resistencia *Resistencia *Factor "k" a la tensión a la de desgaste x (psi) compresión 10 -10 (psi) (pulgada3 -min/pie libras hora) Nylon 6/6M 12500 12000 90 Nylon 6 Cast 13000 15000 80 Acetal 10000 18000 30 PET-P 12000 12500 60 PEEK 11000 26700 100 PPS 10900 18000 85 PAI 12000 22000 10 PTFE 3500 2000 600 *Las mediciones de muestra se basan en métodos de prueba aceptados por la industria. Con referencia a la FIGURA 3, el elemento 38 de sellado se extiende en una pluralidad de convoluciones 58 helicoidalmente arrolladas entre el primero 54 y segundo 56 extremos de las mismas. De este modo, el elemento 38 de sellado está en la forma de una espiral cilindrica. Con referencia de nuevo a la FIGURA 1, el miembro 36 flexible alterna cada una de la pluralidad de convoluciones 58 en relación de sellado con la superficie 15 de rodamiento exterior para proporcionar el sello de fluido dinámico. La pluralidad de convoluciones 58 comprende una hebra continua del material sin PTFE en espiral o se enrolla alrededor de la superficie 51 de rodamiento exterior. Cada una de la pluralidad de convoluciones 58 es axialmente movible con relación una de la otra de manera que el elemento 38 de sellado pueda expandirse axialmente y contraerse a lo largo de la superficie 15 de rodamiento exterior cuando la superficie 15 de rodamiento exterior gira alrededor del eje A operacional. En las ilustraciones de las FIGURAS 3 y 4, el elemento 38 de sellado se muestra expandido axialmente a lo largo de la superficie 15 de rodamiento exterior. En la modalidad preferida de la FIGURA 3, el elemento 38 de sellado incluye anillos 60, 62 concéntricos ahusados que rodean completamente la superficie 15 de rodamiento exterior en cada uno del primero 54 y segundo 56 extremos. En esta modalidad, el elemento 38 de sellado se extiende en la forma helicoidal entre los anillos 60, 62 concéntricos. Esto produce una forma similar a un resorte para el elemento 38 de sellado. En una modalidad alternativa de la FIGURA 4, los anillos 60, 62 concéntricos se remueven y el elemento 38 de sellado se extiende en la forma helicoidal entre los extremos 54, 56 para producir una forma similar a una bobina enrollada alrededor de la superficie 15 de rodamiento exterior. Con referencia a la FIGURA 5, en otra modalidad alternativa del elemento 38 de sellado, la superficie 50 exterior del elemento 38 de sellado define una muesca 64 exterior en la misma. La muesca 64 exterior se extiende en una forma helicoidal entre el primero 54 y segundo 56 extremos del elemento 38 de sellado. Así mismo, en una modalidad alternativa adicional mostrada en la FIGURA 6, la superficie 52 de sellado anular radialmente interior del elemento 38 de sellado define una primera muesca 66 interior en la misma. La muesca 66 interior se extiende en una forma helicoidal entre el primero 54 y segundo 56 extremos del elemento 38 de sellado. Una segunda muesca 70 interior se define también en la superficie 52 de sellado anular radialmente interno transversal a la primera muesca 66 interior. Las muescas 66, 70 interiores se pretenden para proporcionar una función hidrodinámica al elemento 38 de sellado para retener además el fluido dentro del alojamiento 12. Por supuesto, las muescas adicionales (no mostradas) u otras características hidrodinámicas (no mostradas) bien conocidos por aquellos expertos en la técnica podrían formarse en la superficie 52 de sellado anular radialmente interior. Aunque las FIGURAS 5 y 6 ilustran aparentemente muescas exteriores 64 e interiores 66, 70, se debe entender que múltiples números se han utilizado para conveniencia y sólo una muesca 64 exterior se ilustra realmente en la FIGURA 5 y sólo una muesca 64 exterior y dos muecas 66, 70 interiores se ilustran realmente en la FIGURA 6. Esto se debe a la naturaleza helicoidal de las muescas 64, 66, 70. Con referencia a las FIGURAS 5A y 6A, un método para fabricar el ensamble 10 de sello se proporciona también por la presente invención. El método incluye formar muescas exteriores 64 y/o primeras interiores 66 del elemento 38 de sellado dentro de una pieza 72 cilindrica en bruto del material sin PTFE para definir una línea 68 de fractura helicoidal dentro de la pieza 72. Las muescas 64, 66 pueden moldearse o maquinarse dentro de la pieza 72, dadas las propiedades del material sin PTFE. El miembro 36 flexible se moldea o une de preferencia sobre la pieza 72 después de formar las muescas 64 y/o 66. El miembro 36 flexible se fija entonces a través de labios 40, 42 anulares sobre la brida 22 anular del portador 18 rígido. Una vez que el miembro 36 flexible y la pieza 72 se aseguran al portador 18 rígido, la pieza 72 se fractura a lo largo de la línea 68 de fractura para formar el elemento 38 de sellado, como se muestra en las FIGURAS 5 y/o 6. Esto se logra de preferencia al formar la pieza 72 con un diámetro ligeramente más pequeño que la superficie 15 de rodamiento exterior de manera que como la pieza 72 se ajusta sobre la superficie 15 de rodamiento exterior, la pieza 72 se fractura a lo largo de la línea 68 de fractura. Tal procedimiento puede requerir mecanizado especial. Además, cuando se ajusta sobre la superficie 15 de rodamiento exterior, el elemento 38 de sellado se desenrolla, es decir, la pluralidad de convoluciones 58 se expanden alrededor de la superficie 15 de rodamiento exterior. Este desenrollamiento alarga el miembro 36 flexible unido en forma de torsión, proporcionando así una función de carga adicional a la relación de sellado entre el elemento 38 de sellado y la superficie 15 de rodamiento exterior. En efecto, cada una de la pluralidad de convoluciones 58 operará independientemente en el sellado contra la superficie 15 de rodamiento exterior. La pluralidad de convoluciones 58 proporciona un efecto hidrodinámico el cual actúa como una bomba para redirigir cualquier fluido que encuentra su forma bajo el sello desde atrás hacia el interior ("lado oleoso") del sello. La pluralidad de convoluciones 58 puede estar en forma de roscas sencillas o múltiples, y pueden ser uni o bi-direccionales, si se desea. Obviamente, muchas modificaciones y variaciones de la presente invención son posibles a la luz de las enseñanzas anteriores. La invención puede practicarse de otra manera que como se describe específicamente dentro del alcance de las reivindicaciones anexas. Se debe apreciar que se utilizan vistas en corte transversal fragmentarias para ilustrar el ensamble 10 de sello de acuerdo con la convención de dibujos estándares. Por lo tanto, cada componente del ensamble 10 de sello se extiende anularmente alrededor de la superficie 15 de rodamiento exterior aunque no se muestra explícitamente en las diversas vistas.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un ensamble de sello para proporcionar un sello de fluido dinámico entre un alojamiento que tiene un diámetro interno y un árbol que tiene una superficie de rodamiento exterior que gira dentro del diámetro interno alrededor de un eje operacional con relación al alojamiento, el ensamble está caracterizado porque comprende: un portador rígido; un miembro flexible de material elastomérico montado al portador rígido; y un elemento de sellado fabricado de material plástico de grado que no lleva politetrafluoroetileno que tiene una dureza relativamente más grande que una dureza del material elastomérico, el elemento de sellado se retiene por el miembro flexible y tiene una superficie de sellado anular radialmente interior para moverse con el miembro flexible con relación al portador rígido para sellar alrededor de la superficie de rodamiento exterior del árbol.
2. El ensamble de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de sellado se extiende en una pluralidad de convoluciones helicoidalmente arrolladas entre primero y segundo extremos de las mismas de manera que cada una de la pluralidad de convoluciones están en relación de sellado con la superficie de rodamiento exterior del árbol para proporcionar el sello de fluido dinámico.
3. El ensamble de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la pluralidad de convoluciones comprende una hebra continua de material plástico de grado que no lleva politetrafluoroetileno arrollado.
4. El ensamble de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el elemento de sellado incluye anillos concéntricos ahusados en cada uno de los extremos.
5. El ensamble de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la superficie de sellado anular radialmente interior define una primera muesca interior en el mismo que se extiende en una forma helicoidal entre los extremos .
6. El ensamble de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado 'porque la superficie de sellado anular radialmente interior define además una segunda muesca interior en la misma que se extiende en una forma helicoidal entre los extremos y transversal a la primera muesca interior.
7. El ensamble de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el portador rígido incluye una brida anular y el miembro flexible se define además como una articulación anular suspendida desde la brida anular y acciona entre la brida anular y el elemento de sellado.
8. El ensamble de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la articulación anular incluye primero y segundo labios anulares que se proyectan radialmente hacia fuera del mismo con los labios anulares que definen una muesca entre los mismos para recibir la brida anular del portador rígido que asegura sellablemente la articulación anular a la brida anular.
9. El ensamble de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la articulación anular incluye un tercer labio que se proyecta radialmente hacia dentro y están contiguos a un primer extremo del elemento de sellado para retener axialmente el primer extremo del elemento de sellado.
10. El ensamble de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material plástico de grado que no lleva politetrafluoroetileno se define además como material termoplástico que tiene una resistencia a la tensión mayor de doscientos veintiséis kilos, setecientos noventa y seis gramos (quinientas libras) por pulgada cuadrada y una resistencia a compresión mayor de doscientos veintiséis kilos, setecientos noventa y seis gramos (quinientas libras) por pulgada cuadrada.
11. El ensamble de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el material termoplástico tiene un factor de desgaste de menos de 200 X 10~10 pulgadas3 -min/pie libras horas.
12. El ensamble de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el material termoplástico incluye cualquiera de nylon, acetal, tereftalato de polietileno, polieteretercetona, sulfuro de polifenileno y poliamidaimida.
13. Un ensamble de sello, caracterizado porque comprende : un portador; y un elemento de sellado que se extiende en una pluralidad de convoluciones helicoidalmente arrolladas soportadas por el portador para sellar alrededor de una superficie de rodamiento exterior de un árbol giratorio para proporcionar un sello de fluido dinámico con el mismo.
14. El ensamble de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el elemento de sellado incluye primero y segundo extremos y una pluralidad de convoluciones comprenden una hebra continua de material arrollado entre los extremos.
15. El ensamble de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el elemento de sellado incluye anillos concéntricos ahusados en cada uno del primero y segundo extremos.
16. El ensamble de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque incluye un miembro flexible del material elastomérico montado al portador para retener flexiblemente el elemento de sellado en relación sellada con la superficie de rodamiento exterior.
17. El ensamble de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el elemento de sellado incluye una superficie de sellado anular radialmente interior y una superficie de sellado anular radialmente interior define una primera muesca interior en la misma que se extiende en una forma helicoidal entre los extremos.
18. El ensamble de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la superficie de sellado anular radialmente interior define además una segunda muesca interior en la misma que se extiende en una forma helicoidal entre los extremos y es transversal a la primera muesca interior.
19. El ensamble de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el portador incluye una brida anular y el miembro flexible se define además como una articulación anular suspendida a partir de la brida anular y se acciona entre la brida anular y el elemento de sellado.
20. El ensamble de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la articulación anular incluye primeros y segundos labios anulares que se proyectan radialmente hacia fuera de la misma con los labios anulares que definen una muesca entre estos para recibir la brida anular del portador para asegurar de forma sellada la articulación anular a la brida anular.
21. El ensamble de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque la articulación anular incluye un tercer labio que se proyecta radialmente hacia dentro y está contiguo a un primer extremo del elemento de sellado para retener axialmente el primer extremo del elemento de sellado.
22. El ensamble de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el elemento de sellado se forma a partir de un material plástico de grado que no lleva politetrafluoroetileno.
23. El ensamble de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el material plástico que no lleva politetrafluoroetileno se define además como material termoplástico que tiene una resistencia a la tensión mayor de doscientos veintiséis kilos, setecientos noventa y seis gramos (quinientas libras) por pulgada cuadrada y una resistencia a la compresión mayor de doscientos veintiséis kilos, setecientos noventa y seis gramos (quinientas libras) por pulgada cuadrada.
24. El ensamble de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el material termoplástico tiene un factor de desgaste de menos de 200 X 10~10 pulgadas3 -min/pie libras horas.
25. El ensamble de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el material termoplástico incluye cualquier de nylon, acetal, tereftalato de polietileno, polieteretercetona, sulfuro de polifenileno y poliamidaimida .
26. Un sistema de sello de árbol, caracterizado porque comprende : un alojamiento formado con un diámetro interno que tiene una pared generalmente cilindrica y un soporte anular dispuesto transversal a la pared; un árbol que tiene una superficie de rodamiento exterior dispuesta alrededor de un eje operacional dentro del diámetro interno; y un ensamble de sello dispuesto alrededor del eje y que tiene un portador rígido, un miembro flexible de material elastomérico montado al portador rígido, y un elemento de sellado que se acciona radialmente flexible retenido por el miembro flexible en relación de sellado con la superficie de rodamiento exterior del árbol, el elemento de sellado se forma a partir de un material plástico que no lleva politetrafluoroetileno que tiene una dureza relativamente mayor que el material elastomérico con el elemento de sellado que se extiende en una pluralidad de convoluciones helicoidalmente arrollado alrededor de la superficie de rodamiento exterior.
27. El ensamble de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el elemento de sellado incluye una superficie de sellado anular radialmente interior que da de frente a la superficie de rodamiento exterior y la superficie de sellado anular radialmente interna define una primera muesca interior en la misma que se extiende en una forma helicoidal alrededor de la superficie de rodamiento exterior.
28. El ensamble de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque la superficie de sellado anular radialmente interior define además una segunda muesca interior en la misma que se extiende en una forma helicoidal alrededor de la superficie de rodamiento exterior y está transversal a la primera muesca interior.
29. El ensamble de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el portador rígido incluye una brida anular y el miembro flexible se define además como una brida anular suspendida a partir de la brida anular y acciona entre la brida anular y el elemento de sellado para afectar cada una de la pluralidad de convoluciones en relación sellada con la superficie de rodamiento exterior.
30. El ensamble de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque la brida anular incluye primeros y segundos labios anulares que se proyectan radialmente hacia fuera del mismo con los labios anulares que definen una muesca entre estos para recibir una brida anular del portador rígido para asegurar de forma sellable la articulación anular a la brida anular.
31. El ensamble de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la articulación anular incluye un tercer labio que se proyecta radialmente hacia dentro y que está contiguo a un primer extremo del elemento de sellado para retener axialmente el primer extremo del elemento de sellado.
32. Un método para fabricar un ensamble de sello que tiene un portador rígido, un miembro flexible de material elastomérico montado al portador rígido, y un elemento de sellado retenido por el miembro flexible y formado a partir de una pieza en bruto del material de sellado para proporcionar un sello de fluido dinámico entre un alojamiento que tiene un diámetro interno y un árbol que tiene una superficie de rodamiento exterior que gira dentro del diámetro interno alrededor de un eje operacional con relación al alojamiento, el método está caracterizado porque comprende las etapas de: formar una muesca que se extiende helicoidalmente dentro de una superficie de la pieza en bruto de material de sellado para definir una línea de fractura dentro de la pieza en bruto del material de sellado; y fracturar la pieza en bruto del material de sellado a lo largo de la línea de fractura después que se forma la muesca para formar el elemento de sellado con una pluralidad de convoluciones helicoidalmente arrolladas para sellado alrededor de la superficie de rodamiento exterior del árbol para proporcionar el sello de fluido dinámico.
33. El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque incluye moldear el miembro flexible sobre la pieza en bruto del material de sellado después de formar la muesca.
34. El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque incluye asegurar el miembro flexible al portador rígido después que el miembro flexible se moldea sobre la pieza en bruto del material de sellado.
35. El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque se forma la muesca que se extiende helicoidalmente dentro de la superficie de la pieza en bruto del material de sellado se define además como moldeando la muesca que se extiende helicoidalmente dentro de la superficie.
36. El método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque incluye moldear una muesca que se extiende helicoidalmente en una segunda superficie de la pieza en bruto del material de sellado opuesto a la otra superficie para definir además la línea de fractura.
37. El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque se forma la muesca que se extiende helicoidalmente dentro de la superficie de la pieza en bruto del material de sellado se define además como maquinando la muesca que se extiende helicoidalmente dentro de la superficie.
38. El método de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque incluye maquinar una muesca que se extiende helicoidalmente en una segunda superficie de la pieza en bruto del material sellado opuesta a la otra superficie que define además la línea de fractura.