BRPI0400539B1 - Placa terminal de vedação - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PLACA TERMINAL DE VEDAÇÃO".

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção Esta invenção refere-se em geral a mancais de película de óleo para suportar de modo rotativo os gargalos de rolos horizontais em um lami- nador, e refere-se em particular a uma placa terminal de vedação aperfeiço- ada para uso como um componente integral dos conjuntos de vedação de tais mancais. 2. Descrição da Técnica Anterior Conjuntos de vedação típicos são descritos, por exemplo, nas Patentes U.S. N°. 5.478.090 (Simmons e outros); 4.455.856 (Saler, Jr e ou- tros); e 4.389.053 (Innis Jr e outros).

Nestes conjuntos de vedação, uma vedação de gargalo flexível é recebida em e roda com o gargalo de rolo. Uma placa terminal de vedação circunda e é fixada com relação à vedação do gargalo. Os flanges interno e externo resilientes se projetam radialmente para fora da vedação de gargalo para enforquilhar um flange rígido se projetando radialmente para dentro na placa terminal de vedação. O flange de vedação externo colabora em con- tato de vedação com um ressalto externo da placa terminal de vedação para reter óleo no mancai, e o flange de vedação interno colabora em contato de vedação com um ressalto interno da placa terminal de vedação para impedir que a água de resfriamento penetre no mancai.

Quando os flanges de vedação de gargalo começam a desgas- tar devido ao uso prolongado, o óleo pode eventualmente penetrar abaixo do flange de vedação de gargalo externo. O óleo então será dragado em torno da placa terminal de vedação pela vedação de gargalo rotativa, e pode eventualmente escapar para fora do flange de placa terminal de vedação e vazar do mancai.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção impede que o vazamento acima descrito ocorra fornecendo a placa terminal de vedação com depósitos estratégica- mente posicionados que capturam qualquer óleo que penetra abaixo do flange de vedação de gargalo externo. As passagens de drenagem retornam o óleo assim capturado dos depósitos de volta para o reservatório de mancai para recirculação no sistema de lubrificação do laminador.

Estes e outros aspectos e vantagens da presente invenção se- rão agora descritos em maiores detalhes com referência aos desenhos ane- xos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1 é uma vista em seção transversal através de um conjunto de vedação incorporando uma placa terminal de vedação de acordo com a presente invenção; A Figura 2 é uma vista em elevação do lado externo da placa terminal de vedação mostrada na Figura 1; A Figura 3 é uma vista parçialmente desprendida aumentada da área circulada mostrada na Figura 2; e A Figura 4 é uma vista em seção em uma escala aumentada tomada ao longo da linha 4-4 da Figura 3.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA

Referindo-se agora aos desenhos, e com referência inicial à Fi- gura 1, é mostrado em 2 um rolo tendo uma face terminal 4 e um gargalo de rolo com uma seção intermediária afunilada 6 levando a uma seção terminal afunilada de modo mais gradual 8. Uma luva 10 é montada na seção termi- nal afunilada 8 e é fixada com relação ao gargalo de rolo por meios conven- cionais (não mostrados) para rotação com o mesmo. A luva 10 possui uma superfície de mancai externa 12 articulada para rotação dentro de uma su- perfície de mancai interior 14 de um embuchamento fixo 16 encerrado por um calço 18. A luva 10 roda com o rolo enquanto o calço 18 e o embucha- mento 16 permanecem estacionários. O óleo é continuamente fornecido a uma taxa de fluxo suficiente para fornecer uma película hidrodinamicamente mantida entre as superfícies de mancai 12, 14 na zona de carga de mancai.

Uma extensão axial 20 do calço de rolo forma um reservatório 22 no qual o óleo que emerge entre as superfícies de mancai 12, 14 é continuamente co- letado. O óleo é retirado do reservatório através de uma conexão de tubula- ção adequada (não mostrada) para ser recirculado no sistema de lubrifica- ção do iaminador.

Sob as assim chamadas aplicações de laminação "úmidas", a água de resfriamento é continuamente irrigada sobre o rolo 2 e para baixo sobre sua face terminal 4. A despeito das forças centrífugas que tendem a tirar a água do rolo, um pouco da água tende a penetrar ao longo do gargalo de rolo na direção do mancai. O objetivo do conjunto de vedação em geral indicado em 26 e a vedação de gargalo flexível 28 que forma uma parte do conjunto de vedação, é impedir a água de resfriamento de alcançar e con- taminar o óleo de mancai enquanto ao mesmo tempo impede a perda de óleo do mancai. A vedação de gargalo 28 inclui um corpo de vedação circular flexível 30 com rebordos 32a, 32b em contato de vedação com a seção afu- nilada 6 do gargalo de rolo. A vedação de gargalo 28 é moldado de um ma- terial tipo borracha resiliente. De preferência, o corpo de vedação 30 é refor- çado internamente por uma combinação embutida de uma mola espiralada 34 e um cabo de aço 36 como descrito na Patente U.S. N°. 3.330.567. O corpo de vedação 30 possui uma superfície cilíndrica exterior 38 que é paralela ao eixo rotacional do rolo 2 quando a vedação de gargalo está em sua posição montada como mostrado na Figura 1. Um par de flan- ges interno e externo resilientes 40a, 40b são integrais com e se estendem radialmente para fora do corpo de vedação 30 em extremidades opostas da superfície cilíndrica exterior 38. Os flanges 40a, 40b são vantajosamente fornecidos com rebordos inclinados voltados opostamente 42a, 42b.

De acordo com a presente invenção, o conjunto de vedação também inclui uma placa terminal de vedação rígida 44 tendo um corpo cir- cular 45 fixado na extensão axial 20 do calço 18. A placa terminal de veda- ção possui um flange rígido se estendendo radialmente para dentro 46 que é perpendicular ao eixo rotacional do rolo 2. A borda interna do flange 46 é espaçada radialmente a partir da superfície cilíndrica exterior 38 no corpo de vedação flexível. A placa terminal de vedação inclui ressaltos interno e ex- terno 48a, 48b se estendendo radialmente em direções opostas a partir do flange rígido 46. Os ressaltos 48a, 48b circundam os flanges de vedação resilientes 40a, 40b e são dispostos para ser vedantemente contatados pe- los rebordos inclinados 42a, 42b. O conjunto de vedação 26 ainda inclui um anel interno de veda- ção 50 opcionalmente tendo botões resilientes 52 engatando a face terminal 4 do rolo. A borda interna do anel interno de vedação contata o corpo de ve- dação flexível como em 54, e um protetor de água resiliente 56 circunda o anel interno de vedação 50.

Durante a operação de laminação, o anel interno de vedação 50, a vedação de gargalo flexível 28 e a luva 10 rodam com o gargalo de rolo. O protetor de água 56, a placa terminal de vedação 44, o calço 18 e o embu- chamento 16 permanecem estacionários. A maioria do refrigerante externamente aplicado será defletido para longe do interior de mancai pelo protetor de água 56. Qualquer refrige- rante que penetra além do protetor de água será capturado e afastado pelo labirinto criado entre a placa terminal de vedação 44 e o anel de vedação interno 50, com o bloqueio final sendo fornecido pelo contato vedante do rebordo 42a do flange de vedação de gargalo interno 40a com o ressalto interno 48a da placa terminal de vedação. O óleo lubrificante fluirá constan- temente entre as superfícies de mancai 12 e 14. A maior parte deste óleo será retornado por um defletor rotativo 60 na vedação de gargalo 28 e assim será direcionado para o reservatório 22. O óleo que passa em torno do defletor 60 será retornado pelo contato vedante do rebordo 42b do flange de vedação de gargalo externo 40b com o ressalto externo 48b da placa terminal de vedação. No entanto, quando o rebordo 42b desgasta, o óleo pode eventualmente penetrar no es- paço anular 62 entre o flange de vedação de gargalo externo 40b e o flange rígido 46 da placa terminal de vedação. O óleo no espaço 62 será dragado em torno da placa terminal de vedação 44 pela vedação de gargalo rotativa 28. Em conjuntos de vedação convencionais, este óleo pode escapar em torno do flange rígido 46 e eventualmente vazar do mancai.

De acordo com a presente invenção, e como pode ser melhor visto por referência posterior às Figuras 2-4, o corpo da placa terminal de vedação 44 é adicionalmente fornecida com pelo menos um e de preferência dois depósitos 64 localizados na junção entre o ressalto externo 48b e o flange 46. Os depósitos se comunicam com passagens de drenagem incli- nadas descendentemente 66 levando de volta ao reservatório 22. As passa- gens de drenagem estão localizadas dentro das zonas Z espaçadas de modo angular dos planos de referência horizontal e vertical Ph, Pv secionan- do a placa terminal de vedação. De preferência, as zonas Z se estendem angular e descendentemente de 15° a 35° do plano horizontal Ph, com a po- sição ótima para as passagens de drenagem 66 estando cerca de meio ca- minho entre estes limites, isto é, em cerca de 25° do plano Ph.

Com esta disposição, qualquer óleo escapando no espaço 62 será capturado nos depósitos 64 e retornados ao reservatório 22 por meio de passagens de drenagem 66. Os depósitos e suas passagens de drena- gem respectivas são estrategicamente posicionadas para receber de modo gravitacional e recuperar o óleo, sem criar o risco de fluxo inverso na even- tualidade de que o reservatório 22 experimenta transbordamento.

Enquanto uma modalidade específica da invenção foi mostrada e descrita em detalhe para ilustrar a aplicação dos princípios da invenção, será entendido que a invenção pode ser incorporada de outro modo sem se afastar de tais princípios.

Claims (6)

1. Placa terminal de vedação (44) configurada e dimensionada para circundar o gargalo de um rolo horizontal em um laminador, a dita placa terminal de vedação (44) compreendendo: um corpo circular (45); um ressalto (48b) se projetando axialmente a partir de um lado externo do dito corpo (45); pelo menos um depósito (64) no dito ressalto (48b); e uma passagem de drenagem (66) levando do dito depósito (64) para o lado externo do dito corpo (45), caracterizada por, a dita passagem de drenagem (66) estando localizada em uma zona espaçada de modo angular dos planos de referência horizontal e verti- cal (h, Pv)secionando a placa terminal de vedação (44).

2. Placa terminal de vedação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por ainda compreender um flange (46) se projetando radial- mente para dentro a partir do dito corpo (45) em uma junção com o dito res- salto (48b), o dito depósito (64) estando localizado na dita junção.

3. Placa terminal de vedação, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por a dita zona se estender de modo angular e descen- dentemente cerca de 15-35° do dito plano de referência horizontal (Ph).

4. Placa terminal de vedação, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por a dita passagem de drenagem (66) estar localizada de modo angular e descendentemente em cerca de 25° do dito plano de refe- rência horizontal (Ph).

5. Placa terminal de vedação, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por um dos ditos depósitos (64) estar localizado em cada lado do dito plano de referência vertical (Pv).

6. Placa terminal de vedação (45) circular para uso em um man- cai de película de óleo do tipo empregado para suportar rotativamente o gar- galo de um rolo horizontal em um laminador, o dito mancai incluindo uma luva fixada no gargalo para rotação com o mesmo, um embuchamento fixa- do em um calço e dentro do qual a luva é articulada para rotação em uma película de óleo hidrodinamicamente mantida entre a luva e o embuchamen- to, e uma vedação flexível circundando e rotativa com o gargalo de rolo em uma localização adjacente à luva, a dita vedação tendo um flange resiliente se projetando radialmente para fora, caracterizado por a dita placa terminal de vedação (45) compre- ender, um corpo circular adaptado para ser preso no dito calço em uma localização que circunda a dita vedação, o dito corpo sendo configurado pa- ra cooperar com o dito calço em definir um reservatório para receber óleo que emerge entre a dita luva e o dito embuchamento; um ressalto (48b) se projetando axialmente a partir do dito corpo circular, o dito ressalto (48b) sendo configurado e disposto para ser contata- do pelo dito flange resiliente em uma interface de vedação; um flange rígido (46) se projetando radialmente para dentro a partir do dito corpo circular em uma junção com o dito ressalto (48b), o dito flange rígido (46) cooperando com o dito ressalto (48b) para reter axialmente qualquer vazamento de óleo além da dita interface de vedação; reservatórios (64) no dito corpo circular na dita junção, os ditos depósitos (64) sendo posicionados para receber de modo gravitacional o vazamento de óleo assim retido; e passagens de drenagem (66) no dito corpo circular levando dos ditos depósitos para o dito reservatório (64) para retornar o vazamento de óleo assim capturado para o dito reservatório (64), os ditos reservatórios (64) estando localizados em quadrantes inferiores da dita placa terminal de veda- ção (45) em zonas espaçadas de modo angular dos planos de referência horizontal e vertical (Ph, Pv) secionando a dita placa terminal de vedação (45).