ES2558444T3 - Disposición de obturación de rotación - Google Patents

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ES2558444T3 ES11701240.1T ES11701240T ES2558444T3 ES 2558444 T3 ES2558444 T3 ES 2558444T3 ES 11701240 T ES11701240 T ES 11701240T ES 2558444 T3 ES2558444 T3 ES 2558444T3
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Abstract

Paso giratorio con - una parte (2) de máquina montada de manera giratoria y una parte (3) de máquina que forma un apoyo para la parte (2) de máquina montada de manera giratoria, en el que una primera de las partes (3) de máquina forma una estructura de alojamiento de obturación, y la segunda de las partes (2) de máquina presenta una superficie que forma una superficie (7) de obturación, y - al menos una obturación (5) de rotación dispuesta en la estructura de alojamiento de obturación para el sellado de una zona (10) de alta presión formada como zona de paso giratorio contra una zona (11) de baja presión entre las partes (2,3) de máquina, en el que a través de la zona de paso giratorio, un fluido que se encuentra a una sobrepresión con respecto a la zona (11) de baja presión puede introducirse desde una de las partes (2,3) de máquina a través de la superficie (7) de obturación hasta la otra de las partes (2,3) de máquina, en el que la obturación (5) de rotación presenta - un elemento (20) de apoyo esencialmente rígido y esencialmente estable de posición con respecto a la primera parte (3) de máquina, - un cuerpo (21) de contacto deformable de manera elástica como el caucho, en contacto en el lado de la zona de alta presión con el elemento (20) de apoyo, y - un anillo (23) de obturación que presenta un canto (22) de obturación y en contacto de manera preferentemente suelta con el cuerpo (21) de contacto, que está fabricado de PTFE, presentando el anillo (23) de obturación a ambos lados del canto (22) de obturación en cada caso un lado ancho (24) y presentando una zona (26) de canto de asiento de obturación alejada del canto de obturación y estando unidos entre sí los lados anchos (24) a través de la zona (26) de canto de asiento de obturación, estando dispuesto el cuerpo (21) de contacto al menos parcialmente entre al menos uno de los lados anchos (24) del anillo (23) de obturación y el elemento (20) de apoyo y discurriendo el elemento (20) de apoyo al menos en una zona de apoyo de manera inclinada con respecto a la dirección axial de la parte (2) de máquina montada de manera giratoria y estando formado el cuerpo de contacto de modo que el anillo (23) de obturación se presiona en la zona de apoyo a través del cuerpo (21) de contacto de manera alejada de la superficie (7) de obturación, de modo que el canto (22) de obturación del anillo (23) de obturación a una presión que se encuentra por debajo de un valor umbral en la zona de paso giratorio está en contacto sin fuerza de apriete con la superficie (7) de obturación o está separado de la superficie (7) de obturación y el anillo (23) de obturación con el canto (22) de obturación se presiona a una presión por encima del valor umbral contra fuerzas elásticas internas del cuerpo (21) de contacto en la dirección de la superficie (7) de obturación y se apoya con obturación contra la misma.

Description

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DESCRIPCION
Disposicion de obturacion de rotacion
La invencion se refiere a un paso giratorio con una parte de maquina montada de manera giratoria y una parte de maquina que forma un apoyo para la parte de maquina montada de manera giratoria, en el que una primera de las partes de maquina forma una estructura de alojamiento de obturacion, y la segunda de las partes de maquina presenta una superficie que forma una superficie de obturacion, y al menos una obturacion de rotacion dispuesta en la estructura de alojamiento de obturacion. Por medio de la obturacion de rotacion se sella a este respecto una zona de alta presion contra una zona de baja presion entre las partes de maquina.
La zona de alta presion se forma por una zona de paso giratorio entre las dos partes de maquina. A este respecto, la obturacion de rotacion se denomina tambien obturacion de paso giratorio. El paso giratorio permite a fluidos, es decir gases o liquidos, un paso sellado entre una parte de maquina fija y una parte de maquina giratoria. Habitualmente, la primera parte de maquina con la estructura de alojamiento de obturacion esta realizada como la parte de maquina fija y la segunda parte de maquina esta formada como un arbol montado de manera giratoria en la misma. Los pasos giratorios de este tipo se utilizan por ejemplo en aplicaciones hidraulicas o para la introduccion de gas caliente para calentar un cilindro.
Las obturaciones de paso giratorio conocidas estan formadas por ejemplo como anillo de deslizamiento (obturacion de anillo de deslizamiento), presentando el anillo de deslizamiento habitualmente un anillo de obturacion producido a partir de politetrafluoroetileno (PTFE).
Un ejemplo de una obturacion de paso giratorio de este tipo se describe en el documento DE 10 2007 062 470 A1. Una obturacion de paso giratorio se disena a este respecto de tal manera que, la menor cantidad posible del fluido que se encuentra a una sobrepresion llegue desde la zona de paso giratorio hasta la zona de baja presion, es decir que este presente una pequena fuga. Cuanto menor es la fuga, mayor es sin embargo la fuerza de rozamiento que aparece entre la superficie de obturacion de la parte de maquina montada de manera giratoria y la obturacion de paso giratorio. El desgaste de la obturacion de paso giratorio se aumenta de manera correspondiente y se emplea relativamente mucha energia propulsora contra la mencionada fuerza de rozamiento. En particular, en el caso de arboles que giran con altas velocidades de giro y en el caso de fluidos que se encuentran a alta presion la vida util de una obturacion de paso giratorio conocida de este tipo es por lo tanto baja.
Ademas, debe evitarse un giro conjunto de la obturacion de rotacion con el arbol. Para ello se mete a presion el anillo de obturacion con frecuencia en un elemento de retencion asi mismo anular fabricado por ejemplo de acero. El elemento de retencion se monta de manera rigida al giro en la estructura de alojamiento de obturacion. Una obturacion de paso giratorio de este tipo puede producirse sin embargo de manera relativamente costosa. Para el montaje rigido al giro debe estar prevista una fijacion con respecto al giro en la estructura de alojamiento de obturacion y/o el elemento de retencion debe estar metido a presion de manera fija en la estructura de alojamiento de obturacion. Un montaje en una ranura simple como estructura de alojamiento de obturacion no es posible debido a la rigidez del elemento de retencion. Un paso giratorio con un elemento de retencion de este tipo se ha conocido por ejemplo por el documento DE 35 02 799 A1.
La invencion se basa en el objetivo de proporcionar un paso giratorio, denominado tambien disposicion de obturacion de rotacion, en el que la obturacion de rotacion puede montarse entre las partes de maquina de manera sencilla y en el que se evitara de manera fiable un giro conjunto del anillo de obturacion de la obturacion de rotacion.
Este objetivo se resuelve mediante un paso giratorio con las caracteristicas indicadas en la reivindicacion 1. Las reivindicaciones dependientes representan formas de realizacion preferidas de la invencion.
Un paso giratorio de acuerdo con la invencion presenta una parte de maquina montada de manera giratoria y una parte de maquina que forma un apoyo para la parte de maquina montada de manera giratoria, en el que una primera de las partes de maquina forma una estructura de alojamiento de obturacion, y la segunda de las partes de maquina presenta una superficie que forma una superficie de obturacion. Esta prevista al menos una obturacion de rotacion dispuesta en la estructura de alojamiento de obturacion para el sellado de una zona de alta presion contra una zona de baja presion entre las partes de maquina. La zona de alta presion se encuentra a sobrepresion al menos temporalmente con respecto a la presion de la zona de baja presion. A este respecto, la zona de alta presion esta formada por una zona de paso giratorio, en la que, a traves de la zona de paso giratorio un fluido que se encuentra a una sobrepresion con respecto a la zona de baja presion, puede introducirse desde una de las partes de maquina a traves de la superficie de obturacion hasta la otra de las partes de maquina. Es decir, las dos partes de maquina forman juntas un paso giratorio y la obturacion de rotacion esta dispuesta como obturacion de paso giratorio entre las partes de maquina. La zona de paso giratorio forma la zona de alta presion que se encuentra a sobrepresion al menos temporalmente con respecto a la presion de la zona de baja presion al menos.
De acuerdo con la invencion, la obturacion de rotacion presenta un elemento de apoyo esencialmente rigido y esencialmente estable de posicion con respecto a la primera parte de maquina, un cuerpo de contacto deformable
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de manera elastica como el caucho, que esta en contacto con el elemento de apoyo en el lado de la zona de alta presion, y un anillo de obturacion que presenta un canto de obturacion y que esta en contacto de manera suelta con el cuerpo de contacto.
El anillo de obturacion presenta a ambos lados del canto de obturacion en cada caso un lado ancho y presenta una zona de canto de asiento de obturacion alejada del canto de obturacion. Los lados anchos estan unidos entre si a traves de la zona de canto de asiento de obturacion y el cuerpo de contacto esta dispuesto al menos parcialmente entre uno de los lados anchos del anillo de obturacion y el elemento de apoyo.
Cuando la superficie de obturacion esta formada como superficie de envuelta de cilindro, es decir, por ejemplo como la superficie de envuelta de un arbol giratorio, el cuerpo de contacto en direccion axial, es decir la direccion del eje de rotacion, de la parte de maquina montada de manera giratoria esta dispuesta entre el elemento de apoyo y el anillo de obturacion. El cuerpo de contacto no debe estar dispuesto a este respecto completamente entre el elemento de apoyo y el anillo de obturacion. Puede extenderse tambien a lo largo de esta zona. Por “en contacto suelto” se entiende a este respecto que el anillo de obturacion no esta formado de una sola pieza con el cuerpo de contacto. El anillo de obturacion puede estar apretado mediante el tipo constructivo de la obturacion de rotacion contra el cuerpo de contacto, de modo que su posicion relativa con respecto al cuerpo de contacto esta fijada mediante las fuerzas de rozamiento que aparecen entre el anillo de obturacion y el cuerpo de contacto. El anillo de obturacion no debe estar en contacto de manera permanente con el cuerpo de contacto. Puede estar en contacto unicamente en un periodo de tiempo en el que una alta presion, que se encuentra por encima de un valor limite determinado establecido por el tipo constructivo de la obturacion de rotacion, en la zona de alta presion, esta en contacto con el cuerpo de contacto, es decir se aprieta por la alta presion contra el cuerpo de contacto. El elemento de apoyo discurre al menos en una zona de apoyo de manera inclinada con respecto a la direccion axial de la parte de maquina montada de manera giratoria, de tal manera que el anillo de obturacion se presiona en la zona de apoyo a traves del cuerpo de contacto de manera alejada de la superficie de obturacion. Es decir, el cuerpo de contacto esta formado de modo que el anillo de obturacion se presiona con el canto de obturacion contra fuerzas elasticas internas del cuerpo de contacto en la direccion de la superficie de obturacion, cuando el cuerpo de contacto, por ejemplo mediante una sobrepresion en contacto con respecto a la zona de baja presion, se presiona conjuntamente desde su lado del lado del anillo de obturacion. De este modo, las fuerzas de friccion que actuan sobre una obturacion de paso giratorio entre la superficie de obturacion de la parte de maquina montada de manera giratoria y la obturacion de paso giratorio pueden evitarse de manera especialmente adecuada. Puede conseguirse asi que en un estado sin sobrepresion, o un estado con una presion que se encuentra por debajo de un valor umbral, en la zona de paso giratorio el canto de obturacion este en contacto esencialmente sin fuerza de apriete con la superficie de obturacion o este separado de la superficie de obturacion. En un estado de sobrepresion o un estado con una presion por encima del valor umbral, en la zona de paso giratorio por el contario, el canto de obturacion a este respecto este en contacto de manera estanca con la superficie de obturacion, dado que entonces mediante el fluido que se encuentra bajo presion se ejerce una componente de fuerza sobre el anillo de obturacion que actua contra el alejamiento mediante el cuerpo de contacto. Es decir, se provoca solo entonces un efecto obturador elevado mediante los labios de obturacion de contacto, cuando se aplica una presion relativamente alta en la zona de paso giratorio, es decir, cuando el fluido que se encuentra en la zona de paso giratorio se encuentra a una presion relativamente alta. Dedo que en el caso de muchas aplicaciones de paso giratorio el fluido solo se encuentra temporalmente a alta presion, o solo se somete temporalmente a una presion especialmente alta, se consigue asi un pequeno rozamiento de la obturacion de rotacion con una pequena fuga. Por ejemplo, en el caso de un gas caliente como fluido, que se usa para calentar un cilindro, el canto de obturacion solo se comprime fuertemente contra la superficie de visualizacion, cuando se presiona el gas caliente con alta presion habia el cilindro, para calentar por ejemplo temporalmente el cilindro. Solo en una zona de tiempo de calentamiento de este tipo se frena considerablemente una rotacion del cilindro mediante el canto de obturacion apretado contra la superficie de obturacion. Si no se mete a presion precisamente ningun gas caliente, dado que, por ejemplo se ha alcanzado la temperatura de funcionamiento del cilindro, disminuye la presion del fluido en la zona de paso giratorio y el canto de obturacion se separa por ejemplo de la superficie de obturacion, dado que el anillo de obturacion se presiona alejandose de la superficie de obturacion mediante el cuerpo de contacto en particular pretensado de manera elastica y/o comprimido.
Mediante el apriete al menos temporal del anillo de obturacion contra el cuerpo de contacto elastico como el caucho, se fija la posicion relativa del anillo de obturacion con respecto al cuerpo de contacto mediante fuerzas de rozamiento que aparecen entre el anillo de obturacion y el cuerpo de contacto. El cuerpo de contacto se presiona de manera uniforme contra el elemento de apoyo y/o puede estar realizado con el elemento de apoyo de una sola pieza. Un giro conjunto del anillo de obturacion con la parte de maquina montada de manera giratoria se evita de este modo de manera fiable.
Un montaje sencillo de la obturacion de rotacion es posible en particular cuando el elemento de apoyo esta formado de una sola pieza con la primera parte de maquina como parte de la estructura de alojamiento de obturacion. La estructura de alojamiento de obturacion puede estar formada a este respecto como ranura anular. Dado que, entonces, no puede estar previsto ningun elemento de apoyo rigido adicional, el anillo de obturacion y, cuando no esta realizado de una sola pieza con el elemento de apoyo, el cuerpo de contacto, pueden introducirse o tensarse como partes elasticamente deformables en la estructura de alojamiento de obturacion.
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El paso giratorio es por lo tanto parte de un suministro de presion de un acumulador de presion que puede regularse y/o ajustarse, segun sea necesario, con respecto a su presion.
Preferentemente, el cuerpo de contacto presenta una zona que esta en contacto en el lado de la zona de alta presion en direccion axial de la parte de maquina montada de manera giratoria con el anillo de obturacion. De esta manera, el borde alejado radialmente de la superficie de obturacion del anillo de obturacion, es decir, la zona de canto de asiento de obturacion, esta dispuesto en una entalladura del cuerpo de contacto. Este borde forma entonces una especie de punto de giro alrededor del cual el anillo de obturacion, en el caso diferencias de presion relativas alternas entre zona de alta presion y zona de baja presion puede bascular mas o menos, de modo que puede adaptarse dinamicamente la fuerza con la que el canto de obturacion se presiona sobre la superficie de obturacion.
Cuando el anillo de obturacion no presenta ninguna seccion transversal con angulo con respecto a la zona de paso giratorio, puede generarse de manera especialmente adecuada una fuerza que presiona el canto de obturacion sobre la superficie de obturacion contra las fuerzas elasticas interiores del cuerpo de contacto por la sobrepresion del fluido que reina al menos temporalmente en la zona de paso giratorio. A este respecto, la zona de paso giratorio se limita por el anillo de obturacion y la superficie de obturacion de tal manera que entre la superficie del lado de la zona de paso giratorio del anillo de obturacion y la superficie de obturacion existe un angulo obtuso.
El elemento de apoyo puede estar fabricado de un plastico rigido o de metal, preferentemente de acero. El anillo de obturacion esta fabricado de acuerdo con la invencion de PTFE, es decir, politetrafluoroetileno. Materiales resistentes al desgaste, elasticos como el caucho, tal como FKM (caucho fluorado) o HNBR (materiales elasticos como el caucho) pueden usarse tambien como materiales para el anillo de obturacion. El cuerpo de contacto esta fabricado preferentemente de un elastomero. A este respecto es importante que presente un comportamiento de resorte elastico como el caucho.
Cuando estan dispuestas dos obturaciones de rotacion preferentemente con simetria especular alrededor de las, o una, zona de paso giratorio, se sella de manera segura a ambos lados la zona de paso giratorio.
La invencion se explica en detalle a continuacion por medio de ejemplos de realizacion con referencia a los dibujos. En los dibujos esta representada en cada caso una imagen en corte guiada axialmente con respecto a la parte de maquina montada de manera giratoria, mostrandose en cada caso solo una mitad superior de la disposicion de obturacion.
Las Figuras 1a y 1b muestran una forma de realizacion preferida de un paso giratorio de acuerdo con la invencion.
La Figura 2 muestra una forma de realizacion adicional de un paso giratorio de acuerdo con la invencion.
La Figura 3 muestra una forma de realizacion de un paso giratorio de acuerdo con la invencion en un lado frontal de una parte de maquina montada de manera giratoria.
Las Figuras 4a a 4f muestran formas de realizacion de obturaciones de rotacion de un paso giratorio de acuerdo con la invencion.
La Figura 5 muestra una forma de realizacion de un cuerpo de contacto de un paso giratorio de acuerdo con la invencion.
Las representaciones de los dibujos muestran el objeto de acuerdo con la invencion de manera muy esquematizada y no han de entenderse a escala. Los constituyentes individuales del objeto de acuerdo con la invencion estan representados de modo que puede mostrarse adecuadamente su estructura.
En las Figuras 1a y 1b esta representada una forma de realizacion preferida de una disposicion 1 de obturacion de rotacion de acuerdo con la invencion en una seccion transversal. Entre una parte de maquina montada de manera giratoria 2 (arbol) y una parte 3 de maquina que forma un apoyo para la parte 2 de maquina montada de manera giratoria estan montadas obturaciones 5 de rotacion. Es decir, las obturaciones de rotacion presentan una forma anular simetrica con respecto al centro del anillo. La capacidad de rotacion del arbol esta representada de forma simbolica en la Figura mediante una flecha doble curvada. La segunda parte 2 de maquina esta formada como un arbol radial montado en la primera parte 3 de maquina, estando formadas las obturaciones 5 de rotacion de forma anular y estando dispuestas alrededor del arbol radial. El eje 6 de simetria de rotacion de las obturaciones 5 de rotacion coincide con el eje de rotacion del arbol radial.
Como alternativa, puede girarse tambien la parte 3 de maquina alrededor de la parte 2 de maquina.
Las obturaciones 5 de rotacion estan introducidas en una estructura de alojamiento de obturacion formada por primera de las partes 3 de maquina. La estructura de alojamiento de obturacion no debe estar formada a este respecto tal como se muestra en la Figura por una conformacion de superficie interior especial de la primera, es
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decir, la parte 3 de maquina fija. Por estructura de alojamiento de obturacion puede entenderse tambien unicamente una zona de superficie no mas especificada, en la que esta colocada una obturacion de rotacion. La segunda de las partes 2 de maquina, es decir, en el caso representado, el arbol radial, presenta una superficie que forma una superficie 7 de obturacion, que esta formada como superficie de envuelta de cilindro. El asiento de las obturaciones 5 de rotacion esta asegurado por un disco 8 que esta fijado a su vez por medio de un anillo 9 de resorte que encaja en una ranura.
Por medio de las obturaciones 5 de rotacion se sella una zona 10 de alta presion formada como zona de paso giratorio contra una zona 11 de baja presion entre las partes 2,3 de maquina. A traves de la zona 10 de paso giratorio puede introducirse un fluido que se encuentra a una sobrepresion con respecto a la zona 11 de baja presion con la presion baja Pn desde la parte 3 de maquina fija a traves de la superficie 7 de obturacion hasta la parte de maquina giratoria 3. La baja presion Pn puede ser por ejemplo la presion normal atmosferica. Para ello esta previsto en la parte 3 de maquina fija un taladro 14, que desemboca en la zona 10 de paso giratorio. Tambien la parte 2 de maquina giratoria presenta taladros 14, que desembocan en la zona 10 de paso giratorio y conecta la zona 10 de paso giratorio para el paso del fluido con un extremo de arbol de la parte 2 de maquina giratoria. Es decir, mediante los taladros 14 puede introducirse el fluido desde la parte 3 de maquina fija hasta la parte 2 de maquina giratoria, lo que esta representado de forma simbolica en la Figura mediante la flecha 16. El fluido puede circular segun sea necesario tambien contra la direccion de flecha de la flecha 16.
Estan dispuestas dos obturaciones 5 de rotacion con simetria especular alrededor de la zona 10 de alta presion, o la zona de paso giratorio. Cada una de las obturaciones 5 de rotacion presenta un elemento 20 de apoyo esencialmente rigido y esencialmente de posicion estable con respecto a la primera parte 3 de maquina, un cuerpo 21 de contacto deformable de manera elastica como el caucho, en contacto con el elemento 20 de apoyo en el lado de la zona de paso giratorio, y un anillo 23 de obturacion que presenta un canto 22 de obturacion y que esta en contacto de manera suelta con el cuerpo 21 de contacto. Cada uno de los anillos de obturacion 23 presenta a ambos lados de su canto 22 de obturacion en cada caso un lado ancho 24 y presenta una zona de canto de asiento de obturacion alejada del canto de obturacion 26. Los lados anchos 24 de cada anillo 23 de obturacion estan unidos entre si a traves de la zona 26 de canto de asiento de obturacion respectiva y el cuerpo 21 de contacto esta dispuesto en cada caso entre uno de los lados anchos 24 del anillo 23 de obturacion respectivo y el elemento 20 de apoyo correspondiente. Los lados anchos 24 forman zonas de superficie sobre las que al menos en uno de los lados del canto 22 de obturacion, forman una superficie de ataque suficiente para el liquido que se encuentra bajo presion en la zona de alta presion para presionar el anillo 23 de obturacion con el canto 22 de obturacion de manera estanca sobre la superficie 7 de obturacion. El anillo 23 de obturacion puede presentar en particular la forma de un anillo circular plano, preferentemente en si conformado de manera concava, formando los cantos dirigidos radialmente hacia dentro el canto de obturacion 7. Es decir, los anillos de obturacion 23 no estan unidos de manera fija con el cuerpo 21 de contacto correspondiente sino solamente apoyados. Pueden estar presentes a este respecto tambien espacios intermedios. El elemento 20 de apoyo es un elemento constructivo separado de las partes 2,3 de maquina. El canto 22 de obturacion de los anillos de obturacion 23 esta dispuesto en cada caso en una zona de carga que sobresale por encima del elemento 20 de apoyo y el cuerpo 21 de contacto que se encuentra entremedias en la direccion de la superficie 7 de obturacion del anillo 23 de obturacion respectivo. En particular esta zona de carga es variable en su posicion en el caso de someterse a cargas por presion en la zona 10 de alta presion. Es decir, la zona de carga se deforma al someterse a presion de tal manera que el canto 22 de obturacion se presiona contra la superficie 7 de obturacion. Los anillos de obturacion 23 se presionan alejandose a traves del cuerpo 21 de contacto correspondiente en cada caso de la superficie 7 de obturacion. Esto ultimo esta representado de forma simbolica mediante la flecha 25 en la Figura. El alejamiento tiene lugar mediante las propiedades elasticas como el caucho de los cuerpos de contacto 21. Los anillos de obturacion 23 presentan en cada caso una seccion transversal en angulo de manera concava con respecto a la zona 10 de paso giratorio. La zona 10 de paso giratorio se delimita a este respecto por los anillos de obturacion 23 y la superficie 7 de obturacion de tal manera que entre las superficies en el lado de la zona de paso giratorio de los anillos de obturacion 23 y la superficie 7 de obturacion existe en cada caso un angulo obtuso. Los cuerpos de contacto 21 se apoyan contra el elemento 20 de apoyo correspondiente respectivo. Si se introduce un fluido que se encuentra a alta presion Ph en la zona 10 de paso giratorio, entonces se ejerce, tal como se simboliza en la Figura mediante una flecha curvada, una fuerza sobre las superficies del lado de la zona de paso giratorio de los anillos de obturacion 23. Esta fuerza lleva a una presion conjunta de los cuerpos de contacto 21 contra sus fuerzas de ajuste elasticas como el caucho interiores que presionan alejandose el anillo 23 de obturacion de la superficie 7 de obturacion. De esta manera se presionan los cantos de obturacion 22 sobre la superficie 7 de obturacion, de modo que la zona 10 de paso giratorio se sellan esencialmente de manera libre de fugas contra la zona 11 de baja presion.
En el caso de la disposicion de obturacion representada en la Figura 1a, las dos obturaciones 5 de rotacion presentan en cada caso un diametro radial identico. De manera correspondiente, tambien la estructura de alojamiento de obturacion en la que estan montadas las obturaciones 5 de rotacion tiene a ambos lados del taladro 14 en la parte 3 de maquina fija, el mismo diametro interno. En la Figura 1b, las dos obturaciones 5 de rotacion presentan en cada caso un diametro radial diferente. De manera correspondiente, la estructura de alojamiento de obturacion en la que estan montadas las obturaciones 5 de rotacion a ambos lados el taladro 14 en la parte 3 de maquina fija, forma un diametro interno diferente, de modo que esta formado un escalon 29 por el diametro interno.
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En la Figura 2 esta representada una forma de realizacion adicional de una disposicion de obturacion de rotacion de acuerdo con la invencion en un paso giratorio. La disposicion de obturacion de rotacion corresponde esencialmente a la forma de realizacion representada en la Figura 1a, por lo que las caracteristicas correspondientes se designan con numeros de referencia iguales. A diferencia de la forma de realizacion de la Figura 1a, los cuerpos de contacto 21 de las obturaciones 5 de rotacion representadas en la Figura 2 forman en cada caso en su zona en contacto con el taladro 14 en la parte 3 de maquina fija, un talon 30. Los talones de los cuerpos de contacto 21 se tocan de tal manera que presentan la funcion de una valvula antirretorno. Cuando a traves del taladro 14 en la parte 3 de maquina fija debe introducirse un fluido a alta presion en la direccion de la flecha 16, se separan por presion los talones, de modo que se introduce el fluido en la zona 10 de alta presion. Cuando la presion del fluido se reduce, los talones 30 desgastan, mediante las fuerzas recuperadoras elasticas del material elastico como el caucho del material elastico como el caucho de los cuerpos de contacto 21, el taladro 14 en la parte 3 de maquina fija.
En la Figura 3 esta representada una forma de realizacion de una disposicion de obturacion de rotacion de acuerdo con la invencion con dos obturaciones 5 de rotacion para el sellado de un paso giratorio en un lado frontal de una parte de maquina montada de manera giratoria 2. Como lado frontal se denomina un lado de la parte 2 de maquina giratoria sobre cuya superficie el eje de rotacion de la parte 2 de maquina giratoria, es decir su direccion axial, se encuentra en perpendicular. A este respecto, las caracteristicas correspondientes a la disposicion de obturacion de rotacion de la Figura 1a se denominan con los mismos numeros de referencia. El lado frontal de la parte 2 de maquina giratoria forma la superficie 7 de obturacion y esta formado como una superficie de corona circular. Los cuerpos de contacto 21 estan dispuestos en direccion radial de la parte de maquina montada de manera giratoria 2 entre el elemento 20 de apoyo correspondiente respectivo y el anillo 23 de obturacion respectivo. La parte 3 de maquina fija presenta a ambos lados un taladro 14 que sirve como alimentacion de fluido en cada caso una ranura anular como estructura de alojamiento de obturacion, en la que estan introducidas las obturaciones 5 de rotacion. En los flancos de ranura alejados del taladro de las ranuras esta prevista en cada caso una muesca 32 en la que esta encastrado en cada caso un saliente 33 previsto en los elementos de apoyo 20, mediante lo cual las obturaciones 5 de rotacion estan fijadas en su posicion de manera axial con respecto a la parte 2 de maquina giratoria.
En las Figuras 4a a 4f estan representadas imagenes en seccion axiales de distintas formas de realizacion de obturaciones de rotacion de una disposicion de obturacion de rotacion de acuerdo con la invencion. Las formas de realizacion corresponden esencialmente a la obturacion de rotacion de acuerdo con la Figura 1. Por consiguiente, a continuacion se tratan unicamente los detalles especiales. En las Figuras, las partes de disposicion de obturacion de rotacion correspondientes a la Figura 1 se designan con los mismos numeros de referencia. Los cuerpos de contacto 21 de las obturaciones de rotacion representadas presentan en cada caso en el lado de la estructura de alojamiento de obturacion, una ampliacion a modo de pie. El cuerpo de contacto se extiende a este respecto en direccion radial de la obturacion 5 de rotacion entre el anillo 23 de obturacion y la estructura de alojamiento de obturacion y el cuerpo 21 de contacto presenta una zona que esta en contacto en el lado de la zona de alta presion en direccion axial de la parte de maquina montada de manera giratoria 2 con el anillo 23 de obturacion. Esta ultima zona alcanza una distancia diferente en la direccion canto de obturacion. De esta manera, el borde alejado radialmente de la superficie de obturacion del anillo 23 de obturacion esta dispuesto en una entalladura del cuerpo 21 de contacto. Los cuerpos de contacto 21 presentan en cada caso en el lado de alojamiento de obturacion al menos un extremo 60 que termina en punta. Estos extremos 60 se presionan en cada caso contra la estructura de alojamiento de obturacion, de tal manera que el cuerpo 21 de contacto se deforma elasticamente y de esta manera se obtiene un pretensado del anillo 23 de obturacion. Esto ultimo esta simbolizado mediante la representacion con linea discontinua de los extremos 60. Se sujeta por apriete de esta manera tambien en cada caso el borde alejado radialmente de la superficie de obturacion del anillo 23 de obturacion de manera elastica en la entalladura en el cuerpo 21 de contacto. En la Figura 5b se forma de esta manera un canto 70 que puentea una distancia. Las obturaciones de rotacion representadas se diferencian mas en la conformacion de los elementos de apoyo 20, de los anillos de obturacion 23 y de las zonas intermedias de los cuerpos de contacto 21. En las Figuras 4a a 4e, los elementos de apoyo 20, los anillos de obturacion 23 y las zonas intermedias de los cuerpos de contacto 21 presentan en cada caso una seccion transversal en angulo de manera concava con respecto a la zona de alta presion. A este respecto, en los ejemplos de realizacion de las Figuras 5c a 5e, la zona dispuesta entre el elemento 20 de apoyo y el anillo 23 de obturacion del cuerpo 21 de contacto esta ampliada de manera conica en la direccion canto de obturacion. En la Figura 5f, la seccion transversal del elemento 20 de apoyo, del anillo 23 de obturacion y de la zona intermedia del cuerpo 21 de contacto no esta, por el contrario, en angulo.
Es comun a todas las formas de realizacion representadas que esta presente un pretensado dirigido radialmente en la direccion de la segunda parte 2 de maquina no representada, del anillo 23 de obturacion en cada caso mediante la fuerza recuperadora elastica del cuerpo 21 de contacto. De esta manera, el elemento 20 de apoyo discurre en cada caso al menos en una zona de apoyo de manera inclinada con respecto a la direccion axial de la parte de maquina montada de manera giratoria no representada, se presionan conjuntamente el cuerpo 21 de contacto en esta zona entre el elemento 20 de apoyo y el anillo de obturacion mediante el pretensado mencionado. De esta manera se presiona a su vez el anillo 23 de obturacion en la zona de apoyo mediante el cuerpo 21 de contacto alejandose de la superficie de obturacion. El cuerpo 21 de contacto esta dispuesto a este respecto en la zona de apoyo en cada caso radialmente entre el elemento 20 de apoyo respectivo y el anillo 23 de obturacion correspondiente.
En la Figura 5 esta representada una forma de realizacion de un cuerpo 21 de contacto de una disposicion de obturacion de rotacion de acuerdo con la invencion en una vista desde arriba dirigida axialmente. Es decir, se muestra la superficie en el lado de anillo de obturacion del cuerpo 21 de contacto. Si bien el cuerpo de contacto puede presentar tambien una superficie plano en el lado de anillo de obturacion, sin embargo, en este ejemplo de 5 realizacion, la superficie presenta elevaciones 80 en la direccion del anillo de obturacion, de modo que se mantiene una distancia entre el cuerpo 21 de contacto y el anillo de obturacion tambien en el caso de la compresion del cuerpo 21 de contacto.

Claims (10)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
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    REIVINDICACIONES
    1. Paso giratorio con
    - una parte (2) de maquina montada de manera giratoria y una parte (3) de maquina que forma un apoyo para la parte (2) de maquina montada de manera giratoria, en el que una primera de las partes (3) de maquina forma una estructura de alojamiento de obturacion, y la segunda de las partes (2) de maquina presenta una superficie que forma una superficie (7) de obturacion, y
    - al menos una obturacion (5) de rotacion dispuesta en la estructura de alojamiento de obturacion para el sellado de una zona (10) de alta presion formada como zona de paso giratorio contra una zona (11) de baja presion entre las partes (2,3) de maquina, en el que a traves de la zona de paso giratorio, un fluido que se encuentra a una sobrepresion con respecto a la zona (11) de baja presion puede introducirse desde una de las partes (2,3) de maquina a traves de la superficie (7) de obturacion hasta la otra de las partes (2,3) de maquina, en el que la obturacion (5) de rotacion presenta
    - un elemento (20) de apoyo esencialmente rigido y esencialmente estable de posicion con respecto a la primera parte (3) de maquina,
    - un cuerpo (21) de contacto deformable de manera elastica como el caucho, en contacto en el lado de la zona de alta presion con el elemento (20) de apoyo, y
    - un anillo (23) de obturacion que presenta un canto (22) de obturacion y en contacto de manera preferentemente suelta con el cuerpo (21) de contacto, que esta fabricado de PTFE, presentando el anillo (23) de obturacion a ambos lados del canto (22) de obturacion en cada caso un lado ancho (24) y presentando una zona (26) de canto de asiento de obturacion alejada del canto de obturacion y estando unidos entre si los lados anchos (24) a traves de la zona (26) de canto de asiento de obturacion, estando dispuesto el cuerpo (21) de contacto al menos parcialmente entre al menos uno de los lados anchos (24) del anillo (23) de obturacion y el elemento (20) de apoyo y discurriendo el elemento (20) de apoyo al menos en una zona de apoyo de manera inclinada con respecto a la direccion axial de la parte (2) de maquina montada de manera giratoria y estando formado el cuerpo de contacto de modo que el anillo (23) de obturacion se presiona en la zona de apoyo a traves del cuerpo (21) de contacto de manera alejada de la superficie (7) de obturacion, de modo que el canto (22) de obturacion del anillo (23) de obturacion a una presion que se encuentra por debajo de un valor umbral en la zona de paso giratorio esta en contacto sin fuerza de apriete con la superficie (7) de obturacion o esta separado de la superficie (7) de obturacion y el anillo (23) de obturacion con el canto (22) de obturacion se presiona a una presion por encima del valor umbral contra fuerzas elasticas internas del cuerpo (21) de contacto en la direccion de la superficie (7) de obturacion y se apoya con obturacion contra la misma.
  2. 2. Paso giratorio de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que la superficie (7) de obturacion esta formada como una superficie de envuelta de cilindro y el cuerpo (21) de contacto esta dispuesto al menos parcialmente en direccion axial de la parte (2) de maquina montada de manera giratoria entre el elemento (20) de apoyo y el anillo (23) de obturacion.
  3. 3. Paso giratorio de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que la superficie (7) de obturacion esta formada como superficie circular o superficie de corona circular y el cuerpo (21) de contacto esta dispuesto al menos parcialmente en direccion radial de la parte (2) de maquina montada de manera giratoria entre el elemento (20) de apoyo y el anillo (23) de obturacion.
  4. 4. Paso giratorio de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la segunda parte (2) de maquina esta formada como arbol radial montada en la primera parte (3) de maquina, en el que la obturacion (5) de rotacion esta formada de forma anular y esta dispuesta alrededor del arbol radial.
  5. 5. Paso giratorio de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el elemento (20) de apoyo esta formado de una sola pieza con la primera parte (3) de maquina como parte de la estructura de alojamiento de obturacion.
  6. 6. Paso giratorio de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el cuerpo (21) de contacto se extiende en direccion radial de la obturacion (5) de rotacion entre el anillo (23) de obturacion y la estructura de alojamiento de obturacion, estando presente un pretensado dirigido radialmente en la direccion de la segunda parte (2) de maquina del anillo (23) de obturacion mediante la fuerza recuperadora elastica del cuerpo (21) de contacto.
  7. 7. Paso giratorio de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el cuerpo (21) de contacto presenta una zona que, en el lado de la zona de alta presion, esta en contacto en direccion axial de la parte (2) de maquina montada de manera giratoria con el anillo (23) de obturacion, de tal manera que el borde alejado radialmente de la superficie de obturacion del anillo (23) de obturacion esta dispuesto en una entalladura del cuerpo (21) de contacto.
  8. 8. Paso giratorio de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que el anillo (23) de obturacion presenta una seccion transversal en angulo de manera concava con respecto a la zona (10) de paso giratorio.
  9. 9. Paso giratorio de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el elemento (20) de apoyo esta fabricado de acero y/o el cuerpo (21) de contacto esta fabricado de un elastomero.
  10. 10. Paso giratorio de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que dos obturaciones (5) de 5 rotacion estan dispuestas preferentemente con simetria especular alrededor de la zona (10) de alta presion.
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