MXPA97010112A - Arandela de sellado - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a disco de anillo de sellamiento que comprende:una parte de sello en forma de anillo sencilla que tiene un recorte en forma de sector;una superficie de sellamiento vuelta hacia adentro;y una parte de cierre que tiene una parte principal con una superficie vuelta hacia adentro;en donde la parte principal de la parte de cierre se acopla con el recorte de tal manera que la parte principal que se extienden en la dirección periférica de la parte de sello, es insertable en la parte de sello de tal manera que la parte principal cubre el recorte con el fin de ensamblar la parte de sello y la parte de cierre a un disco de anillo de sellamiento sencillo con una superficie desellamiento que consiste de la superficie de sellamiento de la parte de sello y la superficie vuelta hacia adentro de la parte principal de la parte de cierre.

Description

ARANDELA PE SELLADO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un disco de anillo de cierre de conformidad con el preámbulo de la reivindicación 1 . Los compresores de pistón de operación en seco son máquinas que no requieren lubricación externa en la parte de compresión. Tales compresores tienen elementos de sellado fijos en los cuales una barra de pistones es movida. Con tal disposición, una pluralidad de elementos de sellado están dispuestos usualmente en forma par uno después del otro en serie, formando en esta manera un así llamado empaque. Un par de elementos de sellado dispuestos en un empaque en esta forma, se conoce a partir de DE-42 01 246 C2. Esta disposición y diseño de elementos de sellado tiene la desventaja de que en cada caso deben colocarse dos elementos de sellado estando adyacentes uno con respecto del otro en la dirección del movimiento del pistón con el fin de cumplir la función de sellado. Un problema conocido de tales sellados en las barras de pistón es el surgimiento de calor por fricción. Sacar el calor producido por fricción a través de los elementos de sellado mismos solo es posible a un grado limitado, ya que los elementos de sellado por lo general están hechos de plástico y actúan térmicamente casi como aislantes. La mayor parte del calor producido por fricción se inicia asf en una forma claramente menos eficiente por parte de la barra del pistón. El calor producido por fricción que surge es asf en gran medida responsable de un alto grado de desgaste. Por lo tanto con frecuencia se requiere un enfriamiento complicado y costoso del empaque que contiene los elementos de sellado. El objeto de la presente invención es superar estas desventajas conocidas de los elementos de sellado. Este objeto se satisface de acuerdo con los aspectos de la reivindicación 1 . Las reivindicaciones 2 a 11 subordinadas se refieren a modalidades ventajosas adicionales. El disco de anillo de cierre de acuerdo con la invención es adecuado en particular para compresores de pistón de anillo de operación en seco, con los discos de anillo de cierre que consisten de un plástico con propiedades autolubricantes así llamadas. Tales discos de anillo de cierre se usan por ejemplo como barra de pistón de sellado (caja de empaquetadura, empaque) en los cuales la barra de pistón se mueve por el lado de los elementos de sellado fijos. Como resultado de la baja resistencia al calor de los materiales de sellado de polímero, el calor producido por la fricción que surge puede conducir a problemas térmicos sustanciales. Una ventaja del disco de anillo de cierre de acuerdo con la invención se observará en el hecho de que el disco de anillo de cierre puede hacerse relativamente delgado en la dirección de la barra de pistón; y en que, en comparación con el estado citado de la técnica, un disco de anillo de cierre individual es suficiente para asegurar la función de sellado en lugar de los dos anillos de cierre como se usaba previamente. El disco de anillo de cierre relativamente delgado de acuerdo con la invención tiene la ventaja de que es posible un flujo de calor incrementado a través de radiación desde la barra de pistón al alojamiento de metal del empaque, ya que el disco de anillo de cierre que actúa como un aislante tiene dimensiones menores, y que la relación de la porción de la superficie de la barra de pistón no cubierta por los anillos de cierre a la suma del área de contacto del anillo de cierre es sustancialmente más favorable. Una ventaja adicional del disco de anillo de cierre de la invención se observa en el hecho de que las juntas de división radiales conocidas desde el estado actual de la técnica pueden ser dispensadas. Por esta razón, ya no es necesario usar dos discos de anillo de cierre que estén adyacente uno respecto del otro, sino que en su lugar el uso de un disco de anillo de cierre individual es suficiente. Los materiales adecuados para el disco de anillo de cierre son plásticos para aplicaciones de operación en seco tales como polímeros llenados con una matriz de politetrafluoroetileno (PTFE) o una mezcla de polímeros modificados resistentes al desgaste y resistentes a alta temperatura, mecánicamente sólidos tales como poliéteretercetona) (PEEK), poliétercetona (PEK), poliimida (Pl), sulfuro de polifenileno (PPS), polibencilimidazol (PBI), poliamidimida (PAI) o incluso resina epoxi. El disco de anillo de cierre de acuerdo con la invención puede fabricarse de PEEK modificado. Este tiene la ventaja de que pueden fabricarse anillos muy delgados de manera que, por una parte, la barra de pistón puede transmitir mejor el calor a través de radiación al empaque y, por otra parte, existe un área de fricción menor entre el anillo de cierre y la barra de pistón, lo que también reduce el calentamiento. En esta manera puede evitarse demasiado calentamiento de la barra de pistón, lo que tiene la ventaja de que el disco de anillo de cierre, que consiste de PEEK, no se sobrecarga térmicamente, ni se funde.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Se describirán en los siguientes dibujos diversas modalidades ejemplares de la invención. Se muestran: la Figura 1 a es una vista en planta de una parte de sellado en forma de anillo; la Figura 1 b es una vista lateral de la parte de sellado de la Figura 1 a; la Figura 1 c es una vista en planta de una parte de cierre; la Figura 1 d es una vista lateral de la parte de cierre de la Figura 1 c; la Figura 1 e es una vista en planta de un disco de anillo de cierre, ensamblado; la Figura 1f es una vista lateral del disco de anillo de cierre, ensamblado de la Figura 1 e; la Figura 1 g es una sección a través de la parte de sellado de la Figura 1 a a lo largo de la línea A-A; la Figura 1 h es una vista en perspectiva de las partes de un disco de anillo de cierre; la Figura 2a es una vista en planta de una parte de sellado en forma de anillo; la Figura 2b es una vista lateral de la parte de sellado de la Figura 2a; la Figura 2c es una vista en planta de una parte de cierre; la Figura 2d es una vista lateral de la parte de cierre de la Figura 2c; la Figura 3a es un disco de anillo de cierre con parte de sellado excéntrico y parte de cierre; la Figura 3b es una vista lateral del disco de anillo de cierre de la Figura 3a; la Figura 4a es una modalidad adicional de una parte de sellado; la Figura 4b es una vista lateral de la parte de sellado de la Figura 4a; la Figura 4c es una vista en planta de una parte de cierre; la Figura 4d es una vista lateral de la parte de cierre de la Figura 4c; la Figura 4e es un disco de anillo de cierre ensamblado; la Figura 4f es una vista lateral del disco de anillo de cierre de la Figura 4e; y la Figura 5 es una sección radial a través de un disco de anillo de cierre de acuerdo con la invención en el estado instalado. La Figura 1 a y también la Figura 1 h muestran una parte de 2 de sellado en forma de anillo, el cual tiene un corte 3 similar a un sector de tal manera que la parte 2 de sellado tiene una abertura en esta posición. La parte 2 de sellado tiene una superficie 2a, la cual está orientada hacia la barra de pistón 4 y efectúa una función de sellado. La Figura 1g muestra una sección a lo largo de la línea A-A y muestra la sección transversal en forma de L que la parte 2 de sellado tiene en la presente modalidad. La parte 2 de sellado tiene una parte 2e principal que corre en alejamiento en ambos extremos en las partes 2c, 2d extremas. A partir de la vista lateral de la Figura 1 b, es evidente que las dos partes 2c, 2d extremas son más delgadas que la parte principal 2e en la dirección de una S normal o perpendicular respecto al plano que pasa a través de la parte 2 de sellado, o en la dirección del movimiento de la barra 4 de pistón. La Figura 1 c muestra una parte 1 de cierre que tiene una parte 1 e principal así como las partes 1 g extremas en asociación con la misma en ambos lados que tienen forma de anillo. La Figura 1 d muestra una vista lateral de la ilustración de la Figura 1 c de la parte 1 de cierre con la parte de cierre que tiene una muesca 1 a en la dirección periférica para recibir un resorte 13 toroidal. Tanto la parte 2 de sellado como la parte 1 de cierre tienen propiedades elásticas. La Figura 1 e muestra un disco 12 de anillo de cierre ensamblado desde la parte 1 de cierre y la parte 2 de sellado. En el proceso de la parte 1 de cierre se colocó sobre la parte 2 de sellado de tal manera que la parte 1 de cierre yace sobre la parte 2f inferior de la parte 2 de sellado y de modo que la parte 1 de cierre rodea la parte 2g superior de la parte de sellado en la forma de un anillo. La parte 1 e principal cubre el corte 3 de la parte 2 de sellado y yace sobre las partes 2c, 2d extremas en la dirección de la S normal. El disco de anillo de cierre 12 por lo tanto tiene una función de sellado sobre toda la superficie de la barra de pistón 4. La parte 1 e principal así como la parte 2 de sellado tienen un espacio libre S1 en la dirección periférica de la parte 2 de sellado. El disco 12 de anillo de sellado está rodeado ventajosamente por resorte toroidal o un resorte 13 de manguera de tal manera que el disco de anillo de cierre 12 está bajo pretensión. Durante el uso del disco de anillo de cierre 12 como un elemento de sellado el movimiento de la barra de pistón 4 conduce al desgaste de la superficie 2a de sellado, lo que da por resultado la separación del material . El resorte 13 de manguera, el espacio libre S1 así como las propiedades elásticas del disco 12 de anillo de sellado aseguran que la superficie 2a de sellado pueda continuar estando sobre la superficie de la barra de pistón 4. La Figura 1f muestra una vista lateral del disco de anillo de cierre de la Figura 1 e. La Figura 2a muestra una modalidad ejemplar adicional de una parte 2 de sellado que tiene una parte 2e principal que corre en alejamiento en ambos extremos 2c, 2d extremas. La parte 2 de sellado nuevamente se ejecuta en una forma de anillo con un corte 3 similar a un sector. Además, la parte 2 de sellado tiene una superficie 2h de soporte para soportar la parte 1 de cierre sobre el lado que yace opuesto al corte 3. La Figura 2b muestra una vista lateral de la modalidad de una parte de sellado de acuerdo con la Figura 2a. Como en la Figura 1 b las partes 2c, 2d de extremo también se hacen más delgadas aquí, que en la parte 2e principal en la dirección de la S normal. La Figura 2c muestra una parte 1 de cierre con una parte 1 e principal. La Figura 2d muestra una vista lateral de la parte de cierre de acuerdo con la Figura 2c con un receso 1 a para el resorte 13 de manguera que se extiende en la superficie externa en la dirección periférica de la parte de cierre. La parte 2 de sellado así como la parte 1 de cierre pueden ensamblarse para formar un disco de anillo de cierre 12 en una forma similar a aquella mostrada en la Figura 1 e de tal manera que resulte un sellado a lo largo de la superficie de la barra 4 de pistón. La Figura 3a muestra una modalidad ejemplar adicional de un disco de anillo de cierre 12 . La parte 2 de sellado se ahusa en la dirección radial hacia la parte 2c, 2d extrema. Una parte de sellado que se ahusa en esta forma tiene la ventaja de que las propiedades elásticas se comportan de manera aproximadamente similar en la dirección periférica. Una parte 2 de sellado ejecutada en tal forma puede estar rodeada por una parte de cierre como se muestra en la Figura 1 c. En este caso, la barra de pistón 4 estaría dispuesta asimétricamente con respecto a la periferia de la parte 1 de cierre. Una posibilidad adicional es la modalidad de una parte 1 de cierre mostrada en la Figura 3a, que asimismo tiene las partes 1 g extremas ahusandose comenzando desde la parte 1 e principal, con la parte 2 de sellado y la parte 1 de cierre coincidiendo mutuamente en tal manera que la parte 2 de sellado tiene una formación 2i axial excéntrica respecto a la barra de pistón, y que la parte 1 de cierre tiene un corte excéntrico 1 i complementario al mismo de tal manera que la barra de pistón 4 yace centralmente con respecto a todo el disco 12 de anillo de sellado. La Figura 3b muestra una vista lateral de la modalidad del disco 12 de anillo de cierre de acuerdo con la Figura 3a. La Figura 4a muestra una parte 2 de sellado adicional con una parte 2e principal que corre en alejamiento en ambos extremos en las partes 2c, 2d extremas, con las partes 2c, 2d extremas nuevamente siendo más delgadas con respecto a la parte 2e principal como se muestra en la Figura 4b. La Figura 4c muestra una parte 1 de cierre que en la presente modalidad solo consiste de la parte 1 e principal, que tiene una parte 1 f como se muestra en la Figura 4d. La parte 1 e de cierre se puede insertar en el corte 3 de la parte 2 de sellado como se muestra en la Figura 4e, con la parte 1 de cierre estando dispuesta en forma opuesta a la parte 2 de sellado que se extiende en la dirección periférica de la parte 2 de sellado y que tiene un espacio libre S1 extendiéndose en esta dirección. La Figura 4f muestra una vista lateral de la modalidad de acuerdo con la Figura 4e. Puede disponerse un receso 1 a para recibir un resorte 13 de manguera a lo largo de la dirección periférica de la parte 2 de sellado así como a lo largo de la dirección periférica de la parte 1 e principal. El disco 12 de anillo de sellado es adecuado en particular para una disposición de sellado para una barra 4 de pistón con una sección transversal circular, como se muestra en la Figura 5. Por lo menos una cámara 14 de sellado que rodea la barra de pistón 4 y está formada de dos anillos 5 de cámara y roscada sellablemente al espacio 15 de cilindro asociado, pertenece al proyecto fundamental de una disposición de sellado de operación en seco o empaque 6. Tiene un disco 12 de anillo de sellado de dos partes que está rodeado por un resorte 13 de manguera y tiene una parte 1 de cierre así como una parte 2 de sellado. El disco 12 de anillo de cierre yace bajo una tensión de derivación con las superficies 2a de sellado en contacto con la barra de pistón 4.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Un disco de anillo de cierre para una barra de pistón con una sección transversal circular caracterizado porque la parte de sellado en forma de anillo tiene un corte similar a un sector; y porque una parte de cierre comprende una parte principal que coincide con el corte de tal manera que la parte principal que se extiende en la dirección periférica de la parte de sellado es insertable en el corte con el fin de ensamblar las dos partes a un disco de anillo de cierre individual.

2. El disco de anillo de cierre de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la parte principal yace parcialmente sobre la parte de sellado en una dirección normal respecto a un plano abarcado por la parte de sellado.

3. El disco de anillo de cierre de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la parte de sellado tiene una parte principal que corre en alejamiento en cada extremo en una parte extrema, siendo las partes extremas más delgadas en la dirección normal que la parte principal; y porque la parte principal yace sobre las partes extremas en la dirección normal.

4. El disco de anillo de cierre de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la parte de sellado tiene propiedades elásticas; y por que la parte principal y la parte de sellado tienen un espacio libre mutuo en la dirección periférica.

5. El disco de anillo de cierre de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la parte de cierre tiene las partes extremas saliendo desde la parte principal en ambos extremos; y porque las partes extremas yacen sobre la parte de sellado parcialmente comprendiéndola.

6. El disco de anillo de cierre de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la parte de cierre tiene propiedades elásticas.

7. El disco de anillo de cierre de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la parte de sellado se ejecuta en forma de L con un lado amplio formando una superficie de sellado orientada hacia la barra de pistón.

8. El disco de anillo de cierre de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el disco de anillo de cierre tiene un anillo de cierre metálico.

9. El disco de anillo de cierre de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la parte del sellado tiene un espesor en la dirección radial que disminuye hacia el corte similar a un sector.

10. El disco de anillo de cierre de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la parte de sellado tiene una formación axial excéntrica respecto a la barra de pistón y porque la parte de cierre tiene un corte excéntrico complementario al mismo.

11. El disco de anillo de cierre de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la parte de sellado y/o la parte de cierre consisten de un plástico tal como politetrafluoroetileno (PTFE), un polímero de alta temperatura, modificado, tal como poliéteretercetona, (PEEK), polietercetona (PEK), poliimida (Pl), sulfuro de polifenileno (PPS), polibencilimidazol (PBI), poliamidimida (PAI) o una resina epoxi modificada.

12. Un compresor de pistón con un disco de anillo de cierre de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 10.