MX2008005075A

MX2008005075A - Sello de flecha radial con un acomodo de gran desplazamiento radial.

Info

Publication number: MX2008005075A
Application number: MX2008005075A
Authority: MX
Inventors: John C Dahlheimer
Original assignee: Freudenberg Nok Gp
Priority date: 2007-04-18
Filing date: 2008-04-18
Publication date: 2009-03-02
Also published as: US20080258406A1; BRPI0801141A2; CA2628984C; CA2628984A1; US7887062B2

Abstract

Se proporciona un sello de flecha radial para acomodar un gran desplazamiento radial de la flecha respecto a un alojamiento. El sello incluye un inserto retenedor anular que se proporciona para acoplar el sello con un alojamiento fijo. Un cuerpo de sello elastomérico anular se moldea al inserto retenedor e incluye una porción que se extiende axialmente flexible, que se extiende desde una superficie interior del inserto retenedor. Una porción de sello se extiende axialmente desde el extremo interno radial de la porción que se extiende radialmente hacia adentro e incluye un labio de sello con un resorte toroidal colocado radialmente hacia afuera del labio de sello y una superficie de cojinete elastomérico colocada adyacente al labio de sello. La superficie de cojinete incluye una pluralidad de bases elevadas adaptadas para acoplar la flecha. Las bases incluyen cada una, un borde redondeado en sus lados laterales para estimular la creación de una película lubricante entrelas bases y la flecha. Las bases están lubricadas por exposición directa al fluido que se sella.

Description

SELLO DE FLECHA RADIAL CON UN ACOMODO DE GRAN DESPLAZAMIENTO RADIAL La presente descripción se refiere a sellos de flecha radial y más particularmente a un sello de flecha radial que puede alojar un gran desplazamiento radial. ANTECEDENTES Y COMPENDIO Las declaraciones en esta sección solamente proporcionan información de antecedentes relacionada a la presente descripción y puede no constituir técnica previa. Los sellos de flechas radiales se proporcionan comúnmente para sellar entre un alojamiento y una flecha rotatoria que pasa a través del alojamiento. Un problema con los sellos de flecha radiales es que el desplazamiento de flecha u otro desajuste y/o condiciones de agotamiento dinámico respecto a la perforación de alojamiento puede provocar que el labio de sello sea incapaz de seguir y de esta manera desprender la flecha, permitiendo que escape fluido y se fugue más allá del sello. De acuerdo con esto, la presente descripción proporciona un sello de flecha radial capaz de aceptar grandes cantidades de desajuste de flecha, desplazamiento radial y agotamiento dinámico. El sello de flecha de la presente descripción proporciona un inserto rígido exterior anular adaptado para reforzar una porción de corteza elastomérica que circunda y se extiende axialmente sobre la porción tubular del inserto rígido exterior para efectuar un ajuste a presión de sello en el interior de una perforación de alojamiento. La porción de corteza elastomérica termina y se envuelve hacia dentro alrededor de una porción de extremo de pared radial hacia dentro del inserto rígido exterior, en donde el elastomero se forma en una porción flexible tubular que se extiende axialmente, que está espaciada en sentido radial de, y que recorre generalmente paralela dentro de la porción tubular del inserto rígido exterior. Esta porción flexible tubular termina y se conecta en una pared radial hacia afuera de un inserto rígido interior anular adaptado para circundar y reforzar una porción de cojinete elastomérico del sello. El elastomero continua desde la porción flexible tubular hacia dentro sobre un extremo de pared radiante hacia afuera del inserto rígido interior y después fluye axialmente sobre y alrededor del exterior de la porción tubular del inserto rígido interior, en donde se une con el elastomero de la porción de cojinete reforzada, para formar un labio de sello flexible que abraza y sella alrededor de la flecha, esta acción de sello se intensifica y asegura por un resorte toroidal montado alrededor del labio de sello flexible. La porción de cojinete elastomérico reforzada incluye una pluralidad de costillas elevadas, de las cuales las superficies de cojinete más internas se encuentran tangencialmente en la superficie de la flecha y que ya tienen una forma plana o ligeramente convexa pero que incluyen bordes redondeados en la intersección de los lados de las costillas elevadas y las superficies de cojinete. Las superficies de cojinete de las costillas forman un ángulo agudo con la superficie de la flecha que facilita el transporte de líquido alimentado desde las ranuras entre las costillas y que fuerza el fluido dentro de los ángulos agudos, de esta manera acuñando el fluido entre las superficies interiores de cojinete elastoméricas reforzadas y el exterior de la flecha creando un régimen de lubricación elasto-hidrodinámico de película íntegro entre el interior de cojinete reforzado y el exterior de flecha. La porción de cojinete reforzada se conecta al labio de sello flexible adyacente, provocando que las porciones de labio de sello y cojinete se mantengan circulares y concéntricas, y dar seguimiento real a la flecha que se sella independientemente de un desajuste considerable de flecha a perforación, desplazamiento y agotamiento dinámico, de esta manera asegurando una excelente eficiencia de sello. Adicionales áreas de aplicabilidad serán aparentes de la descripción que aquí se proporciona. Habrá de entenderse que la descripción y ejemplos específicos se pretenden para propósitos de ilustración solamente y no se pretende que limiten el alcance de la presente descripción. DIBUJOS Los dibujos aquí descritos son para propósitos ilustrativos solamente y no se pretende que limiten el alcance de la presente descripción en forma alguna. La Figura 1 es una vista en sección transversal de un sello de flecha radial de acuerdo con los principios de la presente descripción; La Figura 2 es una vista en perspectiva de corte parcial del sello de flecha radial de la Figura 1 ; La Figura 3 es una vista en sección transversal parcial que se toma sobre la línea 3-3 de la Figura 1 , ilustrando las bases elevadas de la superficie de cojinete de acuerdo con los principios de la presente descripción; La Figura 4 es una vista en sección transversal del sello de flecha radial de acuerdo con los principios de la presente descripción, que acopla una flecha que tiene desplazamiento cero respecto a un alojamiento; y La Figura 5 es una vista similar a la Figura 4 que ilustra la flecha que tiene un desplazamiento radial acomodado por el sello de flecha radial. DESCRIPCIÓN DETALLADA La siguiente descripción es solamente ejemplar en naturaleza y no se pretende que limite la presente descripción, aplicación o usos. Con referencia a las Figuras 1-5, un sello de flecha radial 10 de acuerdo con los principios de la presente descripción, ahora se describirá. Como se ilustra en la Figura 1, el sello de flecha radial 10 incluye un inserto retenedor anular 12 que tiene un cuerpo de sello elastomérico anular 14 moldeado en el inserto retenedor 12. El cuerpo de sello incluye una porción moldeada superpuesta 16, moldeada en el inserto retenedor 12 mientras que proporciona una conexión sellada con un alojamiento 18, como mejor se ilustra en las Figuras 4 y 5. Una porción de sección flexible de pared delgada 20 se extiende axialmente desde una superficie interior del inserto retenedor 12. Una porción de sello 22 se extiende axialmente desde un extremo radialmente interno de la porción de sección flexible 20 e incluye un labio de sello 24 que se extiende radialmente hacia dentro para acoplar una flecha 26. Un rebajo de resorte 28 se proporciona radialmente hacia afuera de labio de sello 24 y recibe ahí un resorte toroidal 30. Una porción de cojinete elastomérico 32 se coloca adyacente al labio de sello 24. La porción de cojinete 32 incluye una pluralidad de cojines elevados 34 que acoplan la flecha 26. La porción de sello 22 incluye un inserto de sello anular 40, incrustado dentro del material elastomérico de la porción de sello, radialmente hacia afuera de la porción de cojinete 32.

El inserto retenedor anular 12 puede incluir una sección transversal en forma generalmente de L, con una porción que se extiende axialmente radial hacia afuera 12a y una porción que se extiende hacia dentro radialmente 12b, que se extiende desde un extremo de la porción que se extiende axialmente 12a. El inserto retenedor 12 proporciona un soporte rígido para el material elastomérico 16 moldeado con revestimiento a su superficie exterior para proporcionar un acoplamiento sellado con el alojamiento. La porción moldeada de revestimiento 16 puede incluir una o más tiras o rebordes elevados 42 para mejorar el acoplamiento de sello. La sección flexible de pared delgada 20 incluye una porción que se extiende axialmente 44, que permite la porción de cojinete 32 y a la porción de sello 22 moverse hacia dentro y hacia afuera junto con la flecha como se ilustra en la Figura 5 para alojar el desplazamiento o tolerar el desplazamiento de flecha. Las bases elevadas 34 de la porción de cojinete elastomérico 32 cada una puede incluir un borde redondeado 50 en sus lados laterales 34a, 34b. Una pluralidad de ranuras que se extienden axialmente 52 se colocan entre la pluralidad de bases elevadas. Los bordes redondeados 50 proporcionados en los lados laterales 34a, 34b de las bases elevadas 34, permiten que aceite u otros materiales lubricantes formen una película entre las bases 34 y la flecha 26, sin desprender la película lubricante. En la modalidad mostrada, dieciocho bases 34 se utilizan, aunque habrá de entenderse que más o menos bases tales como 6, 8, 10, 16 o 20 bases, etc., pueden utilizarse siempre que la superficie de cojinete sea capaz de ubicar y provocar que el labio de sello adyacente al cojinete se sostenga circular y concéntrico a la flecha que se sella independientemente del desplazamiento de sello/flecha considerable. Las bases pueden ya ser planas (como se ilustra) o tener una forma ligeramente convexa que se encuentra tangencialmente en la flecha y formar un ángulo agudo con ella. El inserto de sello anular rígido 40 puede tener una porción que se extiende axialmente 40a, colocada radialmente hacia afuera desde la porción de cojinete que mantiene en forma segura la porción de cojinete 32 contra la flecha 26. El inserto 40 también puede incluir una porción que se extiende radialmente hacia afuera 40B, para mejorar su rigidez.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un sello de flecha radial, para proporcionar un sello entre un alojamiento fijo y una flecha giratoria, caracterizado porque comprende: un inserto retenedor anular; un cuerpo de sello elastomérico anular moldeado en el inserto retenedor, el cuerpo de sello incluye una porción moldeada de revestimiento unida al inserto retenedor, una porción que se extiende axialmente flexible, que se extiende desde una superficie interior del inserto retenedor, y una porción de sello que se extiende axialmente desde una porción radialmente interior de la porción que se extiende axialmente, la porción de sello incluye un labio de sello con un resorte toroidal colocado radialmente hacia afuera del labio de sello y una porción de cojinete elastomérico colocada adyacente al labio de sello.
2. El sello de flecha radial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el inserto retenedor anular incluye una sección transversal en forma generalmente de L, con una porción retenedora que se extiende axialmente hacia afuera en sentido radial y una porción retenedora que se extiende hacia dentro radialmente, que se extiende desde un extremo de la porción retenedora que se extiende axialmente del inserto retenedor anular, la porción retenedora que se extiende axialmente se adapta para montarse en un alojamiento.
3. El sello de flecha radial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la porción de cojinete elastomérico incluye una pluralidad de bases elevadas adaptadas para acoplar la flecha.
4. El sello de flecha radial de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la pluralidad de bases elevadas cada una incluye un borde redondeado en sus lados laterales.
5. El sello de flecha radial de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la pluralidad de bases elevadas tienen una forma plana o ligeramente convexa dispuesta tangencialmente a la flecha y forma un ángulo agudo con ella.
6. El sello de flecha radial de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la porción de cojinete incluye una pluralidad de ranuras que se extienden axialmente, colocadas entre la pluralidad de bases elevadas.
7. El sello de flecha radial de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque las bases elevadas de la porción de cojinete se exponen directamente a y lubrican por el fluido que se sella.
8. El sello de flecha radial de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el labio de sello se lubrica por el fluido que se sella que pasa a través de las ranuras que se extienden axialmente antes de alcanzar el labio de sello.
9. El sello de flecha radial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la porción de sello incluye un inserto de sello anular que tiene una porción que se extiende axialmente colocada radialmente hacia afuera de la porción de cojinete.
10. El sello de flecha radial de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el inserto de sello anular incluye una porción que se extiende radialmente hacia afuera, que se extiende desde la porción que se extiende axialmente del inserto de sello anular.
11. El sello de flecha radial de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la pluralidad de bases incluyen cuando menos 6 bases.
12. El sello de flecha radial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el resorte toroidal se coloca en el lado de aire del sello y no está sumergido en, o directamente humectado por, el líquido que se sella.
13. El sello de flecha radial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la presión de líquido que se sella actúa radialmente hacia dentro en la superficie exterior de la porción que se extiende axialmente flexible y actúa radialmente hacia afuera de la superficie interior del labio de sello en la más cercana proximidad con la porción de cojinete elastomérico.
14. Un montaje caracterizado porque comprende: un alojamiento; una flecha montada giratoriamente respecto al alojamiento; y un sello de flecha radial colocado entre el alojamiento y la flecha, el sello de flecha radial incluye: un inserto retenedor anular; y un cuerpo de sello elastomérico anular moldeado en el inserto retenedor, el cuerpo de sello incluye una porción moldeada de revestimiento unida al inserto retenedor, una porción que se extiende axialmente flexible, que se extiende desde una superficie interior del inserto retenedor, y una porción de sello que se extiende axialmente desde un extremo radialmente interno de la porción que se extiende axialmente, la porción de sello incluye un labio de sello con un resorte toroidal colocado radialmente hacia afuera del labio de sello y una porción de cojinete elastomérico colocada adyacente a labio de sello y acoplada con la flecha y que se expone directamente al fluido que se sella y lubrica por este fluido.
15. El montaje de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el inserto retenedor anular incluye una sección transversal generalmente en forma de L con una porción retenedora que se extiende axialmente en sentido radial más externa, y una porción retenedora que se extiende hacia dentro radialmente, que se extiende desde un extremo de la porción retenedora que se extiende axialmente del inserto retenedor anular, la porción retenedora que se extiende axialmente se monta en el alojamiento.
16. El montaje de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la porción de cojinete elastomérico incluye una pluralidad de bases elevadas acopladas con la flecha.
17. El montaje de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la pluralidad de bases elevadas cada una incluye un borde redondeado en sus lados laterales.
18. El montaje de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el labio de sello se lubrica por el fluido que se sella que pasa a través de las ranuras que se extienden axialmente antes de alcanzar el labio de sello.
19. El montaje de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la porción de cojinete incluye una pluralidad de ranuras que se extienden axialmente colocadas entre la pluralidad de bases elevadas.
20. El montaje de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la pluralidad de bases elevadas tiene una forma plana o ligeramente convexa dispuesta tangencialmente en la flecha y que forma un ángulo agudo con ella.
21. El montaje de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la porción de un sello incluye un inserto de sello anular que tiene una porción que se extiende axialmente, colocada radialmente hacia afuera desde la porción de cojinete.
22. El montaje de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado porque el inserto de sello anular incluye una porción que se extiende radialmente hacia afuera, que se extiende desde la porción de extensión axial del inserto de sello anular.
23. El montaje de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la pluralidad de bases incluyen cuando menos 6 bases.
24. El montaje de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el resorte toroidal se coloca en el lado de aire del sello y no está sumergido en o directamente humectado por el líquido que se sella.
25. El montaje de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la presión de líquido que se sella, actúa radialmente hacia dentro en la superficie exterior de la porción que se extiende axialmente flexible, y actúa radialmente hacia afuera en la superficie interior de labio de sello en proximidad más cercana a la porción de cojinete elastomérico.