BRPI0908940A2

BRPI0908940A2 - Conjunto de vedação de face axial, método de montagem e ferramenta de montagem

Info

Publication number: BRPI0908940A2
Application number: BRPI0908940-3A
Authority: BR
Inventors: Eriksson Sivert
Original assignee: Itt Manufacturing Enterprises Inc.
Priority date: 2008-03-13
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2020-04-28
Also published as: US20110121514A1; HUE038627T2; SE0800583L; CL2009000596A1; PL2252812T3; AU2009224028A1; PT2252812T; DK2252812T3; CA2717864A1; US8523187B2; ZA201006448B; BRPI0908940B1; CN102016366B; EP2252812A1; KR20100132031A; KR101551834B1; EP2252812B1; EP2252812A4; ES2683339T3; CA2717864C

Abstract

conjunto de vedação de face axial, método de montagem e ferramenta de montagem a presente invenção está correlacionada a um conjunto de vedação de face axial, disposto para rotação conjunta com um eixo de transmissão em uma máquina rotativa. o conjunto de vedação compreende um elemento de vedação (1), o qual é assentado em um elemento portador (4), de modo a apresentar uma face terminal de vedação (2), o elemento portador sendo conectado de modo não-rotativo a um elemento de base (6), porém, axialmente móvel em relação ao mesmo e inclinado a partir do elemento de base por meio de uma mola de compressão (5), a qual é interposta entre o elemento de base e o elemento portador , o elemento de base podendo ser axialmente e de modo não-rotativo preso a um eixo de transmissão por meio de uma braçadeira de abertura em anel (7), que apresenta primeira e segunda extremidades (17; 18). a braçadeira tipo anel é suportada no elemento de base, e em que pelo menos urna das ditas primeira e segunda extremidades (17; 18) é móvel em relação a outra extremidade numa direção circunferencial; e ainda em que um dispositivo de aperto (8) é rotativamente articulado sobre o elemento de base para ajustar a distância relativa entre a primeira extremidade e segunda extremidade da braçadeira tipo anel . urna ferramenta de montagem (9) é também divulgada, cooperando com o conjunto de vedação em um procedimento de montagem que exige acesso axial somente para o conjunto de vedação .

Description

«CONOWTO DE VEDAÇÃO DE FACE AXIAL, METODO DE WMTAGEM E

FERRAMENTA DE MONTAG®*

Çaxppo da Invenção

A presente invenção se refere a um conjunto de vedação, o qual é disposto para, girar em cor junto cm um eixo de transmissão em uma. máquina rotativa, efetuando a vedação da passage® de um aixo de transmissão através de uma parede de carcaça na máquina rotativa, A. invenção 10 também está correlacionada a uma feri'·amenta, de montagem, e a um método pelo qual o novo conjunto de vedação pode ser montado em um eixo de transmissão de uma máquina rotativa.

ãntecedentes da invenção

A presente invenção é dé utilidade para vedar a passagem de um eixo de transmissão, por exemplo, de um: compartimento de motor para uma uoioaoe x^nlrâmica. em bombas e misturadores submersos, embora outros usos se 3 am concebíveis, As bombas e misturadores submersos, tipicamente, compreendem um motor acionado eletricamente e uma unidade nfefe Lx^a cort' -^udcxlo um rotor/propulsor conectado ao motor através de um eixo fetativo. A iim de impedir que o meio qa unidade bicraulrca entre uo mo coa.. &ò longo do eixo, são dispostos dispositivês de vedação entre a unidade hidráulica e o motor, üm tipo comum õe dispositivo de vedação consiste de w vedação mecânica, que çompreenfe um anel de vedação que e rotativo com o eixo,, e έριο proporciona uma vedação contra um anel de vedação estacionário_; ó qual e lixado a uma pareoe cte 3Q carcaça qua far parte do compartimen.to do motor. Os céu.® anéis de vedação são prensados entre si através de uma força de mola, para impedir que o meio entre na interface de vedação.

Nas: bombas submersas, per exemplo, um conjunto de duas disposições de vedação: é normalmente instalado > para proporcionar interfaces de vedação nas passagens de uin eixo de transmissão, disposto para alcançar uma porção de 5 carcaça cheia de fluido, a qual define uma barreira para o melo bombeado entre o motor e a unidade hidráulica.

Os referidos ccnjmtos de vedação, geralmente, compreendem uas elemento de vedação de face axial no formato de anel, apresentando uma face terminal de vedação, a qual W é inclinada na direção do anel de vedação estacionário na parede da carcaça, por melo de uma. mola. A mola é suportada por um elemento de suporte que pode ser conectado de modo nac·”rotativo áo eixo de rotação, e em uma posição fixada axialmentè, que ajusta o elemento de vedação em inclinação, 15 a partir da mola, ds elementos de vedação e de suporte são também conectados dè modo: não-rotativ© e, assim, o conjunto de vedação: é suportado no eixq de transmissão para girar oonjuntamente cóm o mesmo, com uma relação concêntrica em relação ao eixo de transmissão.

2<! uma vet que as faces de vedação são submetidas ao desgaste, uma característica importante ê a facilidade cie montagem, e âésmontagem em um conjunto de vedação de tace axial- Entretanto, em muitas máquinas rotativas, © espaço disponível para ó eixo tíe transmx.ssã© e limitado, e a 25 substituição do conjunto de vedação exige m maxorxa dos projetos que a carcaça da máquina seja aberta. Portanto, para: uma maior fácil idade de montagem, e s-ubst ituição, existe uma necessidade de um conjunto de vedaçao que possa ser preso axialmente e dá modo não-rotativo: ac eix©_: de transmissão, nos procedimentos de montagem e desmontagexn, exigindo acesso axial, apenas para o conjunto de vedaçãc_:.

Para,	tal	fim, Lutes	divulgou na	Patente	U.S. :to.
€.364,105 Sl,	uma	bomba de	turbina em	que um	elemento
portador: para	uma	vedação de	face axial	é preso	de modo

não-rotativo ao eixo de transmissão pox' mefo de us® pine sie transmissão. 0 pino de transmissão alcança na direção radial, do elemento portador, dentro de m fenda de chaveta. estendida axialmente, que cerre na superfície .do eixo de 5 transmissão, a fenda de çhaveta também cooperando dom uma chave para prender w® rotor na extremidade do eixo de transmissão .· üm anel d.e pressão que pode ser inseri.de em uma ferida de anel de pressão no eixo de transmissão., prende o elemento portador axialmente no eixo de transmissão. Como 10 o conjunto de vedação é inserido no eixo de transmissão, o pino de transmissão percorre a fenda se chaveta, a qual termina na extremidade do eixo dé transmissão. Ô anel da pressão e depois empurrado axialmente sobre o eixo de transmissão, para ser assentado na fenda de anet da 15 pressão, sob compressão do conjunto de vedação.

Embora a solução de lutes possua atender satisfatoriamente ao objetivo indicado, a estrutura exige uma usinagem dedicada e precisa do eixo de transmissão, a fim de se adaptar a um específico conjunto de vedação.

m Batente E. S. No. 5.558.343 Bl, ãparíeio divulga um conjunto de vedação de face axial -em orna bomba submersa, em que; uxt rotor pode ser csnectado ã ex-ti smiQ..<aCíS de um eixo de transmissão. O conjunto de vedação compreende,: em ordem consecutiva, um disco de desgaste 25 apresentando urna face terminal de vedação, um elemento de vedação anular suportado em um elemento portador,, o qual e disposto para deslizar no eixo cie transmissão, urna ®cxâ uç compressão: impulsionando o elemento portador, o elemento de vedação e o disco de desgaste colocados distantes de um:

elemento de base, o qual pode ser axialmente e ce moço na,Çrotativo preso ao rotor e, desse modo, reiativamèhte ao eixo de transmissão. Na sua extremidade inferior que se defronta afastada do elemento portador, o elemento de ba»e é: formado^: com w tlánge xOdral? o qual e ^uportadu axialmente, a partir da parte posterior do rotor, ϋ® ρίπο batente se eleva da parte posterior do rotor, para se engatar com uma aba em um canar anular formado no iiangc do elemento de base, o pin© batente prendendo p element© de 5 base de modo não-rotatív© ao rotor. 0 element© de base e o elemento portador são conectados de modo: nao-rotativo por meio de projeções e aberturas radiais de intertravamento, que são formadas nas paredes cilíndricas aos dois elementos e que permit em um movimento axial relativo entre os dois.

iq Embora a solução de Aparicio atenda o oojecivo de um procedimento de montagem que W-t® apenas acesso raaiai, a estrutura, de modo inconveniente, sai: fora da carcaça, se o rotor tiver de ser desmontado para substituição. Na foténtè U.S. No. 5.558.343 BY »ão existe qualquer 1.5 problema, uma ves que o conjunto de vedação é ideaiirado de permanecer montado durante o serviço de manutençà© da. oomba em si.

Resumo da Invenção . pm. objetivo da presente invenção è prcsporcionar um conjunto de vedação de face axial, disposto para rotação conjunta ©cm um eixo de transmissão em uma máquina rotativa, e que é estruturado, para exigir acesso axiax somente nos procedimentos de montagem e desmontagem.

§ Outro objetivo da presente invenção « proporcionar um. conjunto de vedação de /face axial que possa ser preso axialmente e de modo não-rotativo a: um eixo de transmissão em máquina rotativa, e que seja, estruturado para evitar a usinagem do eixo de. transmissão, a tim de local irar o cç>u j un to de vedação no exxp de- reãnsm.i.suão <

Ainda outro objetivo da presente invenção é prover üm. eonjunto de vedação de face axial adaptado para um procedimento de montagem, através do qual uma. adeguaca inclinação axial de iii elemento de vedação pode ser garantida sobre w® -contínua superfície do eixo de transmissão,

Ainda outro objetivo da presente invenção é proporuionar um conjunto d® vedação de face axial adaptado :5 para um procedimento- de montagem, através do qual uma adequada inclinação axial de um elemento de vedação pode ser garantida: sobre uma, contínua superfície do eixo de transmissão. por: meio de uma ferramenta -d< montagem.

Os objetivos da invenção: são alcançados através (Ü do conjunto de vedação de face axial, do método de montagem e da ferramenta de montagem, conforme definido nas reivindicações anexas..

Em resumo, é divulgado um conjunto de vedação de face axial para rotação conjunta com um eixo de transmissão 15 em uma máquina rotativa, compreendendo em sucessão axial, pelo menos, os seguintes oomponéntes< um elemento de vedação, um elemento portador è um elemento de base, todos os quais sendo modelados para montagem em relação concêntrica com um eixo de transmissão. No conjunto de 20 vedação, o elemento de vedação é assentado no etemento portador de modo a apresentar uma face terminal de vedação, e o elemento portador- é conectado de modo não-rotativo ao elemento de base. O elemento portador é movei em relação ao elemento de base na direção axiai., e inçcinudo â. pait-->- oo 25 elemento de base por meio de uma mola de compressão;, a qual é interposta entre o elemento de base e o elemento portador> De acordo com a invenção, o elemento cie base poqe ser preso axialmente' e de modo não-··rotativo a u® eixo de transmissão por meio de uma braçadeira de abertura: em anel, 30 apresentando primeira e segunda extremidades. Os aspectos que oaractericam a: invenção incluem, aqueles em que a braçadeira tipo anel é suportada no elemento de base, pelo menos uma das ditas primeira e segunda extremidades é movei em: relação à outra extremidade numa direção cirounferencial, e um.. dispositivo de aperto é articulado rotatívamenté no elemento de base., para ajustar a distância relativa entre as primeira. e segunda extremidades da braçadeira tipo anel.

Ao- se dispor uma braçadeira tipo anel para ser alojada na. periferia interna do elemento de base, em cosibinaçãO: com w dispositivo de aperto disposto para reduzir a dimensão çiicanteruncial da braçadeira: tipo anel conforme descrito, irá causar efeito numa fixação por íü atrito dõ conjunto de vedação em uma localizaçao arbitrária de um eixo de transmissão: tendo uma contínua superfície externa. Desse medo:, pode ser evitada uma adicional usinagem. dõ eixo de transmissão, para localizar o conjunta de vedação no eixo; de transmissão. A superfície continua, logicamente, não é um pré-requisito, e a braçadeira tipo anel pode, al terna tivamente, cooperar com uma. formação feita no eixo dè transmissão, se apropriado, q dispositivo de aperto, preferivelmente, é disposto em uma extremidade inferior do elemento de base,

20. isto é, a extremidade que é oposta a uma extremidade superior que se defronta com o elemento portador.

Essa modalidade garante a opção de se dispor o conjunto de vedação para: procedimentos de montagem e desmontagem que exigem somente acesso axial para o conjunto 25 de vedação Numa modalidade preferida, a braçadeira tipo anel é suportada próxima da periferia interna da extremidade inferior do elemento de base. Uma primeira extremidade da braçadeira tipo anel: é firmemente assentada em um sede de 30 braçadeira formada na extremidade, inferior co elemento q®. base, enquanto que uma segunda extremidade da braçadeii.a tipo anel se locàlixa em uma sede de braçadeira adjacente e ono é movei na direção circunferencial através de dispositivo de aperto, que engata à segunda extremidade da braçadeira tipo anel na sede de braçadeira adjacente,:

so: mesmo modo, numa modalidade preferida, © dispositivo de aperto compreende um, parafusa de ajuste que 5 é articulado rotativaménte no elemento de base,· de modo a ser engatado por uma ferramenta de aperto, a qual pode ser inserida numa direção paralela ao eixo longitudinal do conjunto de vedação,

Q parafuso de ajuste_: pode ser disposto para 10 compressão circunferencial da braçadeira tipo atíél sobre õ eixo de transmissão, mediante conexão direta dá extremidade móvel da braçadeira tipo anel, Para tal fim, parafuso de ajuste, vantajosamente, compreende uma porção troncocônica, cuja. extremidade apresenta um raio maior, e que sé 15 defronta: afastada do elemento de base. A porção troncocônica se conecta com um lado interna de um joelho, que conecta uma porção circular da braçadeira: tipo anel com a extremidade da braçadeira tipo anel que é formada para girar sobre a porção tronco-cônica do parafuso, de ajuste.

Altemativamente, a porção tronco-oônica pode ser provida através de uma luva cônica separada, que ê articulada rotativamente no parafuso de ajuste.

Outra alternativa prevê um dispositivo de aperto compreendendo. um parafuso de ajuste que conecta 25 indiretaítente as primeira e segunda extremidades: da braçadeira tipo anel através de uma braçadeira de formato em (C) , a qual é acionada pelo parafuso de ajuste para um movimento direcionado: no elemento de base.

É preferido que o elemento portador possa ser 30 conectado de modo não-rotativo ao elemento de base, por meio de pelo menos -uma cavilha, a qual :se projeta da extremidade inferior do elemento portador e que pode ser inserida dentro de_: um correspondente furo de cavilha que termina em ambas as extremidades do elemento de base. Essa modalidade

8/2ϋ facilita a interação çw w fer.wen.ta de montagem usada em procedimento: de montagem, o que garante. uma adequada compressão axial de elemento de mola que é interposto entre o elemento de base e o elemento portador, pode sempre ser 5 ajustada após a montagem..

üma ferramenta de montagem, adaptada para uso em ». procedimento de montagem de um conjunto de vedação de face axial, em relação de rotação conjunta com um eixo de transmissão em uma máquina rotativa, compreende um corpo., 1(1 tendo extremidades superior e inferior, e um primeiro furo vazado, çujo raio é adaptado para inserção da ferramenta no eixo de transmissão, A extremidade superior do corpo da ferramenta é disposta para localizar ©e ©m-ponentes do conjunto de vedação na dita ferramenta. Um segundo furo 15 vacado no corpo é posicionado de modo a ser alinhado com o dispositivo de aperto, quando o conjunto de vedação é disposto na ferramenta, o· dito sagtmda furo varado sendo adaptado para inserção_: de uma ferramenta de aperta, a partir da extremidade inferior do corpo,. A. extremidade 20 superior do corpo da ferramenta é disposta para suportar em relação mútua © elemento de base e o elemento portador a uma predeterminada distância axial,

A ferramenta é formada com pelo menos uma projeção que sé eleva a partir da extremidade superior do 25 corpo da ferramenta, em: relação oposta à cavilha que se projeta da base do elemento portador. A projeção suporta o elemento portador a uma distância axial do elemento de base, quando o conjunto de vedação estiver posicionado na ferramenta, em que as extensões axíais da projeção e da 30 cavilha em. um modo de cooperação, determinam a dita distância axial. A projeção na extremidade superior do corpo da ferramenta pode ser realizada na forma de uma cavilha, se projetando dentro do fur© de cavilha, através

9/23 do elemento- de base,, quando o sonjunto de vedação- estiver disposto na. ferraíBenta.

Á montagem do conjunto de vedação de face axial, coia a ajuda da ferramenta, de montagem., é obtida através das 5 seguintes etapas;

* montagem dos componentes do conjunto de. vedação em uma ferramenta, disposta para loealirar e®. ordem consecxitiva, o elemento de base, com a braçadeira tipo anel e o. dispositivo de aperto, a móXa de compressão, o elemento ít portador e o elemento de vedação;

- inserção conjunta da ferramenta e do conjunto de vedação nõ eixo de transmissão, até que o elemento cié vedação sé apóie na superfície de vedação oposta, disposta de modo fixo ria maquina rotativa;

- compressão do conjunto de vedação contra_: a força da mola de compressão em um predeterminado grau ajustado pela ferramenta; e

- aperto da braçadeira tipo anel, antes da remoção dã ferramenta,.

2Ô

Breve besoriçao dos Sesenhos

A invenção sera agora mais detalhadamente/ explicada faxéndCSe_: referência aos desenhos esquemátiços, apresentados em anexo. lios desenhos:

- a figura 1 mostra cs componentes do conjunto de vedação e uma ferramenta de montagem, em uma vista explodida;

- a figura 2 mostra os compoxxentes d© conjunto de vedação montados, em uma vista em perspectiva de fundo;

- a figura 3 é uma seção longitudinal através do conjunto to de vedação, em conexão de interação com a ferramenta de montagem.;

~ a figura 4 apresenta uma modalidade modificada de um elemento portador incluído no conjunto de vedação; e

W20

- a figura 5 é w seção parcial ao longo de wa linha tracejada através do conjunto de vedação., ilustrando, esquematicamenie, w dispôs itivo_; modificado para apertar u®s- braçadeira tipo anel, incluída nu conjunto de vedação.

Descrição Detalhada de wa Moda.li.dade Preferida da Invenção Os componentes essenciais compreendidos no conjunto de vedação de face axial sao ilustrados na vista, explodida da figura 1. Os componentes; são mostrados em W ordem sucessiva, da parte de cima para a parte de baixo do desenho, em que as posições relatives ilustradas dos componentes explicam qualquer referência aqui feita, as extremidades superior ® inferior dos componentes,

A partir da_; parte superior do desenho, o conjunto 15 de vedação compreende um elemento de vedação anular (i) , apresentando uma face terminai de vedação i.f) na sua extremidade superior» A rerexencia numexuua ísj .xn.Qxca um el<sitento de vedação anular feito ot tm ma u ena χ elastomeric©, a vedação elastomérica {31 sendo adaptada 20 para ser interposta entre õ elemento de vedação (1? e um element© portador (4) . IM mola de compressão (5; é interposta entre um elemento de base: anular (61 e o elemento portador {.4).,. a mola de comptessão exercendo uma força, ãxial que aplica uma inclinação ac elemento portador 25. e. ao elemento de vedação, na direção axial. 0 elemento de base (6) pode ser preso axialmente e de mono não-iw..:.vo ao eixo de transmissão por meio de uma braçadeira de abertura em anel Π), a qual é disposta para ser alojada na çeríféria íntõrúú do elemento de base (6) vsencms mars bem 36 efitehdido quando da visualicação úã figura 2),. Á .bxaçaa.exra tino anel (7) é cèmpressível ha direção circunferencial, por meio de um parafuso de ajuste (8), que é articulado rotativamexite ao slemeáto ee base ,{δ) , A xeterêççía numérica (9) indica a ferramenta de montagem., que será explicada em detalhes mais adianta.

Retornandõ _:ao elemento portador 4 , aa cavilha. (10) é disposta se projetando da extremidade inferior do § elemento portador. Preferivelmente, três cavilhas (10) se: projetam espaçadas dé forma. equidiqtante, conforme divulgado. As cavilhas (10) são dimensionadas para inserção nos correspondentes furos de cavilha. (1.1) que terminam nas extremidades superior e inferior dõ elemento de base (t) 1'0 (ver as cavilhas inseridas na figurá S). Pelo fató de que as cavilhas se conectam aos furos de cavilha, o elemento portador (4) é conectado de modo não-rotativo ao elemento cis base (6) , pórém., movei em reraçao ao mesmo, na uireçao axial. 0 elemento de base (6) eompreenae ainda um rare vil) 15 disposto para conexão rosqueáda com. uma porção rosqueada (13) no parafuso de ajuste (8). A porção rosqueada (13) e adjacente a uma porção tronco-cdnioa (14), cuja operação será explicada abaixo, primeiro e segundo assentos (ir) e (16) , respect-ivamente, sBo formados: na extremidade ínterim 26 do elemento de base_: (6) e dispostos para reçeoex primeiro e segunda extremidades (17)., (lá), respecmxv amende, da braçadeira tipo anel. Ôs assentos/sedes (lo), Ú-M s* o separados através de uma seção de elemento de base intermediária (19), que atuam, como suporte de apoio (à9) 25 pára uma extremidade movei da braçadeira tipo anei.

Os componentes montados dc conjunto de vedaçuu são ilustrados na vista em perspectiva de fundo oa tigura 2, Q desenho mostra as cavilhas (10) ocupando os turos ue cavilha (11) varados através do elemento de base (6) . a 30 braçadeira tipo anel 17). é aqui reoetãda em um. recesso anular (2--01,. formado na periferia interna da extremidade inferior do elemento de: base. Entretanto, a braçadeira tipo anel (7) não precisa ser acomodada, no elexnénto de base (6), quando provida através do recesso anular j2üj .

Alternativamente, a braçadeira tipo anel pode ser implementada na extremidade inferior do elemento de base, aupoit-ís-ndo o paraxus© de ajuste (3; , que conecta uma de suas extremidades e tendo uma projeção de suporte de apoio que conecta a sua outra, extremidade,

Al terxiat ivamente, a braçadeira tipo anel pode ser também assentada de modo mais profundo dentro do·; elemento de base, diferentemente do divulgado na figura 2, exigindo, logicamente, uma correspondente disposição do dispositivo de aperto ou parafuso de ajuste,

Pdrte se imaginar que a braçadeira tipo anel (7) apresenta um diâmetro interno igual ou maior que o diâmetro xnterno do elemento de base anular ($), na: condição nãoapertada da braçadeira, tipo anel. Também, pode ser também imaginado que a braçadeira tipo anel (7) pode ser comprimida, isto é, quando separada do eixo de transmissão, para um diâmetro interno que é menor d© que o diâmetro externo do eixo de transmissão, ã primeira extremidade (17) é adjacente a uma porção circular da braçadeira tipo anel através de uma. disposição de joelho (21), a partir da qual a primeira extremidade se estende na direção radial, para ser firmemente assentada na sede ou assento (15) . A segunda extremidade (18), de modo correspondente, se estende de uma disposição de joelho (22), que conecta a segunda extremidade com a porção circular da braçadeira tipo anel. v, segunda extremidade V18) é recebida de forma móvel na sede contígua (16) , que e separada da primeira sede (15) através da seçfão de elemento de base intermediário (19} , 0 parafuso: de ajuste (8) é articulado xotafcivamente na sede contígua (16), de modo que a porção tronco-cônica (14) conecta operacionalmente um lado interno da disposição de joelho (22) em txn contato deslizante. Quando o parafuso de ajuste (8) e girado de forma mais profunda dentro do elemento de base (β) > á. porção tronco-cênica empurra a segunda. extremidade (18) na direção da primeira extrenidade dá braçadeira tipo anel. Come resultado de um alívio angular (23) formado no suporte de apoio (19), a disposição S de joelho (3.2) na segunda extremidade (1.B) é permitida de se movimentar na direção circunferencial da braçadeira tipo anel, reduzindo o diâmetro da braçadeira tipo anel por: meio: de pm aperto de atrito sobre o perímetro do eixo de transmissão. Desse modo, o elemento de base (β) é fixado: m axialmente e de modo hão-rotativo, em relação concêntrica com o eixo dé transmissão, mediante aperto da braçadeira tipo anel.

parafuso de ajuste (8), desse modo, ê disposto para efetuar em cooperação çóm o suporte: de apoio (19) , uma 15. contração circunferencial da braçadeira tipo anel (7), de modo que uma conexão por atrito e obtida de: forma periférica no eixo de transmissão. Em outras palavras, a extremidade mais externa da extremidade: (18) da braçadeira tipo anel ê presa de modo fixo, próxima da periferia 20 radíalmente externa dó suporte de apoio (19), enquanto o alívio angular (23) , que se desvia do raio do elemento de base (&), permite à disposição de joelho (22) se movimentar na direção circunferencial, para a outra extremidade (17) da braçadeira tipo anel.

A braçadeira tipo anel (7) pode apresentar W perfil de seção transversal poligonal, redondo ou circular.

Qpcionalmente, a braçadeira tipo anel (7) pode ser de seção circular e conformada para ter um diâmetro interno plano, isto é, um perfil de seção ne formato de (D). A disposição A) de joelho (.22.} e a porção contígua da extremidade (18) da braçadeira tipo anel podeis, igualmente, ser formadas em correspondência com o ângulo de inclinação da porção tronco-cônica (14), caso apropriado.

14/IQ

A figura 3 mostra o conjunto âos componentes, na forma com que aparecem quásiâo· montados, e» relação poncêntricá sobre um eixo de transmissão, em «a máquina rotativa. Embora o eixo de transmissão e a máquina rotativa 5 não sejam ilustrados na figura 3, deverá ser entendido que o elemento de vedação (1} com a face terminal (2), .na posição montada rio eixo de transmissão, é forçado pela mola de cospressão (S) a efetuar uma interface vedada, em cooperação com uma superfície de vedação disposta de modò: 10 estacionário na carcaça da máquina rotativa, Na modalidade ilustrada, a vedação elas tomérioa: (3) compreende urna porção cilíndrica: superior, que se ooçécta com uma. porção cilíndrica: inferior, através de uma porção de interconexão radial (3^Z). Sob a força da mçla (5), a porção: radial (3'') 15: é comprimida entre a extremidade inferior do elemento de vedação (1) e um flange radial (34) que é formado no elemento portador (4) . Como resultado dessa compressão, a vedação elastomériça (3) se expande radialmente e para dentro, proporeionando vedação sobre a periferia do eixo de 20 transmissão, conforme ilustrado pele abaulamento referido como (25) na figura 3.

Entretanto, as estruturas detalhadas dos elementos de vedação hão são críticas para a operação, afeito técnico: e benefícios alcançáveis: da presente 28 invenção. A explanação detalhada da vedação elas tome ri ca.

(3) é feita apenas com a finalidade de explicar a modalidade ilustrada, e: a combinação do elemento de vedação (1) e vedação elastomérica (3) pede ser geralmente considerada como um elemento de vedação compreendido no X) oonjunto de vedação de faca axial, de acordo com a presente invenção.

A figura 3 ilustra, cs componentes montados em interação temporária com a ferramenta de montagem (9) . A ferramenta (9) (ver também a figura 1) compteande um corpo

15/28 tendo üxna extremidade superior e uma extremidade inferior, W. furo ceatral vazado (26) , que termii^a em ambas as extreriidades- do .corpo da ferramenta é adaptado para inserção da ferramenta no eixo de transmissão. A extremidade superior do corpo da ferramenta é adaptada para a montagem dos componentes do conjunto- de vedação em ordem sucessiva, na extremidade superior da ferramenta (9), Projeções (27) que g.e elevam da extremidade superior garantem um correto: posicionamento do conjunto de vedação

na ferramenta (9? . Quando	o canjunto	de vedação	é
posicionado	corretamãnte na	ferramenta (9)_f	o parafuso	de
ajuste (8) *	è alinhado com uni	adicional furo	varado (28)	np
corpo da	ferramenta, 0	adicional furo	vazado .(	28)

proporciona uma passagem para inserção de uma ferramexxta çe 15 aperto, pela qual o parafuso de ajuste ('a> pode ser girado, a fim de apertar a braçadeira tipo anel sobre o eixo de transmissão,

A ferramenta (9) é ainda disposta para executar uma predeterminada compressão da mola de compressão (5), 20 durante o procedimento de montagem. Quando o conjunto de vedação estiver posicionado corretamente na ferramenta, a extremidade inferior do elemento de base (6) se dispõe sobre um ressalto oireuníerencial (29) formado na extremidade superior da ferramenta (9). Nessa posição,, as projeções (27) são posicionadas em. relação oposta as cavilhas (10) . As cavilhas são suportadas a partir das extremidades superiores das projeções (27), pelo que as extensões axiais das cavilhas e as projeções cooperam em estabelecer uma predeterminada distancia axial entre o 30 elemento portador (4) e o elemento de base (6) , a mola de compressão (5),· que é capturada entre um flange radial (3Õ) formado no elemento portador e um flange radial (31) formado no elemento de base, -sera correspondent emente comprimida, de modo a aplicar uma força de: inclinação na

W.5 interface de vedação, entre u elemento de vedação rotative e a superfície de vedação estacionária,, disposta na carcaça da máquina.

O conjunto de vedação e a ferramenta (9) pedem ser conjuntamente inseridos no eixo de transmissão, na forma de um pacote, Na. condição combinada, a ferramenta (9) prende a braçadeira tipo anel. (7) na extremidade inferior do elemento de base Cf), Para tal fim, um recesso (36) (ver também a figura 1) formado na extremidade superior da ferramenta suporta a braçadeira, tipo, anel quando o conjunto de vedação estiver posicionado na ferramenta, ã recesso (36) pode ser circular, conforme divulgado, mas não: precisa ser estendido para üm círculo completo.

Vantajosamente, a ferramenta e o conjunto de vedação são temporariamente travados juntos, na condição combinada ou de pacote. Para tal fim, a, passagem, da ferramenta (26) através da ferramenta, de montagem (9) é dimensionada montagem da ferramenta no elemento de

Ease (6), sob a forma de encaixe ou encaixe sob pressão, 2ô com a cabeça do parafuso de ajuste (8), cuja maneira é ilustrada, por exemplo, na figura 3, A ferramenta, a braçadeira tipo anel, e o elemento de base podem, desse modo, serem manipulados como qua unidade única, até que o parafuso de ajuste seja apertado mediante aparaiusamentc dentro do elemento de base, após o que a. turma de encaixe sob pressão ê interrompida e a ferramenta cai do conjunto de vedação, que então é preso ao eixo de transmissão.

A conexão em forma de encaixe ou. encaixe sob pressão pode ser dimensionada e adequada para p.ropórclunar 30 ao instalader noa. indicação positiva, mediante a conexão interrompida entre a ferramenta e. o parafuso de ajuste, pelo que o conjunto de vedação é agora corretamente preso axialmente e de modo não-rotativo no eixo de transmissão., A ferramenta (9) é vantajosamente produxida a partir de um.

17/20 material sintético e pçç-e ser disposta para exigir um determinado grau de deformação, de modo a interromper uma conexão em forma de encaixe: ou encaixe sob pressão com o parafuso de ajuste {8}.

O prccedimento^: de montagem do conjunto de vedação de face axial com. a ajuda da ferramenta de montagem 0) é obtido através das seguintes etapas >

- montagem dos componentes do conjunto de vedação na extremidade superior da ferramenta {§) , a qual é disposta

W para posicionar em ordem, sucessiva o elemento de base (6), com a braçadeira tipo anel (7) e dispositivo de aperto (8).

A mola de compressão (5), o elemento portador (4),. e: os elementos de vedação □ ) e )! ;

- inserção conjunta da ferramenta: e conjunto de vedação no 1§ eixo ο.©: transmissão, até que .o elemento de vedação (1) se apoie em uma superfície de vedação oposta, disposta de modo fixo na máquina rotativa;

- compressão do conjunto de vedação contra a força da mola de compressão (5) , em um grau predeterminado, o qual é 20 estabelecido pela ferramenta (9) ; e ~ aperto da braçadeira tipo anel antes, da remoção da ferramenta.

Modificações Possíveise Modalidades Alternativas

As. figuras 1-3 ilustram uma modalidade do conjunto de vedação de face axial, em que as cavilhas (.1.0) e as projeções (27) são dimensionadas para inserção a partir de direções opostas, de modo a encontrar suporte de contato entre os furos de cavilha (11), através do elemento de base (6) .

As cavilhas, alternativ amante, podem ser estendidas para atingir toda a extensão dos fures de cavilha (11), Em tál modalidade, a.s projeções (27) podem ser feitas mais curtas,, não precisando ser modeladas para inserção dentro dos furos de cavilha (11) . Em ainda outra modalidade alternativa, as cavilhas pedem se estender, para serem recebidas em correspondentes recessos formados no lado superior do elemento de base, caso seja apropriado,

Tendo ém vista a provisão de uma manipulação simplificada do can junto de vedação, as cavilhas (10) são vantãjósamente modeladas para travar o elemento portador (4). e o elemento de base (6) , em relação montada, quandç as cavilhas são inseridas dentr©; dos furos de cavilha (11) , w Para tal fim, a extremidade superior termina nos furos de cavilha (11) e as extremidades inferiores das cavilhas (10) podem ser <umsnsio.nadas para prevenir cooper at ivamente que ás cavilhas saiam dos furos de cavilha, mas, com uma força de separação; que excede a força aplicada proveniente da 15 mola de compressão (:,5)» na condição montada.

Al.teràativamenté, conforme ilustrado na figura 4, as extremidades inferiores das cavilhas (10') podem ser formadas de línguas (3.2) , que podem ser deformadas a fim de alargar a extremidade da cavilha, enquanto os furos de 20 cavilha (11) com uma leve coni cidade na direção da extremidade superior, dessa forma, evitando que as cavilhas (10') saiam dos furos de cavilha.

Conforme divulgado, o parafuso de ajuste (B) é formado: com uma porção tronco-cônica que se conecta 15 diretamente com a braçadeira tipo anel ·Ι7) na modal idade ilustrada. Alternativamente, o parafuso de ajuste pode ser irregular em uma vista de corte:, tal como, sendo formado com uma superfície de came que se projeta radialmente, que se conecta com a extremidade da. braçadeira tipo: anel. Nessa W modalidade, o parafuso de ajuste precisa girar somente uma parte de toda a rotação, a fim. de efetuar ç aperto da braçadeira tipo anel.

.Alternativamente, um parafuso de ajuste pode ser disposto para efetuar o aperto da braçadeira tipo anel

19/20 através de urna conexo indireta, por meio de w elemento interposto, disposto para um movimento: direcionado no elemento de base. Essa modalidade modificada prevê que uma luva apresentando uma superfície cônica externa é 5 rotativamente suportada nó parafuso de ajuste.

Outra modiÊieaçãq para o dispositivo de aperto inclui a provisão de m·: braçadeira separada, que é conectada pelo parafuso de ajuste e acionada pelo mesmo, para se movimentar na direção do elemento de base, a fim de 1.0 apertar a braçadeira, tipo anel :(7)-. A braçadeira, separada pode se dispor n© formato de (t) , formada com uma superfície interna: com inclinação, que engata uma extremidade móvel da braçadeira tipo anel. Alternativamente, a. braçadeira separada pode: apresentar um formato de -(C) , conforms* ilustrado na figura 5, e ser formada cem duas superfícies: internas opostas com: inclinação {34), (35), cada uma se conectando com uma das duas extremidades (17, 18) da braçadeira tipo anel, ambas as quais sendo dispostas de um modo móvel no- .elemento de base (6) .

Conforme era entendido_: da descrição acima das modalidades, a braçadeira tipo anel (7) é vantajosamente apertada sobre o eixo de transmissão, através de uma operação em que um suporte de apoio para a força que é 25 aplicada no aperto, é fornecido a partir do elemento de base (S) - Assim, ao contrário de uma braçadeira de manutenção separada, que é corxvençíonalmejite apertada por meio de um parafuso de ajuste radial que conecta as extremidades da braçadeira, a braçadeira tipo anel Π) se 30 fundamenta no seu engate eom o elemento de base, para a operação de aperto.

Alternativamente, as primeira e segunda extremidades da braçadeira tipo anel (7) podem, individualmente, ser conectadas por um dos dois respectivos

20/30 parafusos de: ajuste, os quais são articulados de medo rotativo no elemento de base, Os dois parafusos de ajuste podem ser também rosqueados, ou podem, ser rosqueaõos em direções mutuamente opostas,

Bm ainda outra modificação da invenção, a bráçadeirá em abertura de. anel pode ser disposta para: apresentar sobreposição das extremidades da braçadeira tipo anel. Também, é concebível que a braçadeira tipo anel se estenda de forma helicoidal, em uma, ,a®a e. meia ou diversas i<) rotações completas, pelo que uma- extremidade da braçadeira tipo anel pode ser assentada de modo fixo no elemento: de base, e a outra extremidade de modo movei, de modo a serem conectadas por w dispositivo de aperto que é articulado: de modo rotativo no elemento de base, É ainda concebível que i5 tmia braçadeira tipo anel seja: separada em duas metades de braçadeira tipo anel, cada porção de braçadeira tipo anel alcançando cerca da. metade do perímetro no eixo de transmissão e cada porção de braçadeira tipo anel tendo pelo menos urna extremidade movei que se conecta a um 20 dispositivo de aperte separado.

Além das modificações já mencionadas, as reivindicações anexas deverão ser lidas abrangendo qualquer modificação em detalhes dos componentes do conjunto de vedação, que será facilmente observado por nm. técnieo 25 especialista no segmento da técnica, quando da aplicação dos eiwinamentos aqui proporcionados.

Claims

1. Conjunto de vedação de face axial, disposto para girar .eonjuntamente com um eixo de transmissão em uma máquina rotativa, o conjunto de vedação compreendendo em uma ordem sucessivaí

- um elemento de vedação (1) .· um elemento portador (4) e um elemento de Ouse (6), todos os quais sendo mooeiados para montagem. em relação còn.òêç.triça ççm um eixo de transmissão, a em gue,

- o: elemento de vedação (1) é assentado no elemento cortador (4) , de modo a apresentar uma race terminal de vedação (2.}, ò elemento portador sendo conectado de modo não- rotativo ao elemento de base (6), porém, axialmente móvel em relação_: ao mesmo e inclinado: do elemento de base por meio de uma mola de compressão (5), a qual é interposta entre o element o de base e o elemento portador, o elemento d® base podendo ser axialmente e de mono não-rotativo preso a um eixo de transmissão por meio de uma braçadeira de abertura em anel (7} , gue apresenta primeira e segunda extremidades (17; 18} , oaraoterisado pelo fato: de que a braçadeira tipo anel (7) ç suportada no elemento^ de base ( 6 ) , e em que pelo menos uma das qrtas prxmeir®: e segunoa extremidades (17; 18} e ftipvei em relaçao a. outra extremidade numa direção circunferência1 da braçadeira txpo anel; e ainda em que um dispositivo de aperto (8) é rotatívamente articulado sobre o elemento tí«?. .base (t; para ajustar a distância relativa entre a primeira extremidade e segunda extremidade da braçadeira tipo anel.

2. Conjunto de vedação, de acordo com a reivindicação 1, oarasterixado pelo fato cte que o dispositivo de aperto (8) é disposto em w. extremidade inferior do elemento de base (6) , ©posta a uma extremidade superior do mesmo, se defrontando n.a direção do elemento portador (4).

3. Conjunto de vedação, de acordo oom a

5 reivindicação 2, oaraotsricado polo faro de que a braçadeira tipo anel (7) é suportada próximo da< periferia interna (20) da extremidade inferior do elemento de base (d), a primeira extremidade (17) da braçadeira tipo anel sendo firmemente assentada em uma sede de braçadeira (15)

10. formada na extremidade inferior do elemento de base, e a segunda extremidade (18) da braçadeira tipo anel sendo disposta em uma sede de braçadeira contígua (15) e movei na direção circunferencial por meio do dispositivo de aperto (8) , que engata a segunda extremidade da braçadeira tipo 15 anel na sede de braçadeira contígua..

4. Conjunto de vedação, de acordo com quaisquer das reivindicações 1. a 3;, caracberisadg pelo fato de que o dispositivo; de aperto compreende um parafuso de ajusta (8) ,

20 o qual é acessível para ajuste numa direção paralela ao eixo longitudinal do conjunto de vedação.

5. Conjunto de vedação., de acordo com a reivindidação 4, pelo, fato de que o parafuso

23 de ajuste (8) compreende uma porção tronco-cônica (14), cuja extremidade apresenta o maior raio se defrontando com o elemento de base (5) , a porção tronco-cônica (14) engatando um lado interno de um joelho (22), que conecta uma porção circular da braçadeira tipo anel (7.) a 5ó: extremidade: de braçadeira tipo anel adjacente, que está, girando em torno da porção tronco·cônica do parafuso de ajuste (8).

8, Conjunto de vedação. de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pele fato de que a porção tronco-· cônica 114) é uma luva cônica separada, a qual é ro ta t ivamente articulada no parafuso de ajuste (-8). 5 7, Conjunto de vedação, de acordo a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o

dispositivo de aperto compreende um parafuso de ajuste (S) que indiretamente engata as primeira e segunda extremidades l'ü (17; 18) da braçadeira tipo anel (7), através de uma braçadeira no formato de (C) (33), acionada pelo parafuso de ajuste (8) para um movimento direcionado no elemento de base (6) ...

15 8. Conjunto de vedação, de acor do çom quaisquer das reivindicações anteriores, caracter á,zàâ.o pelo fato de que o elemento portador (.4) pode ser conectado de moda nãorotativo ao elemento de base (6) por meio de pelo menos urna cavilha Ç1Q, 107).,. que Se projeta da. extremidade inferior

20. do elemento portador para inserção em: um correspondente, furo de cavilha (11) , que: termina, ei. ambas as. extremidades d© el extent© de base (6) .

St Método para montagem de -u® conjunto de vedação

23 de face axial, de acordo com a. reivindicação 8, numa relação: de rotação conjunta com um eixo de transmissão em uma máquina rotativa,: caracteríaad·© pelo fato de compreender as etapas de:

~ montar os componentes do: conjunto de vedação em uma

30 ferramenta O), disposta para posicionar m ordem suces&iva © elemento de base (8) , com braçadeira tipo anel (7) e dispositivo de aperto, a mola de compressa© (5), o elemento portador (4) e o elemento de vedação (1);

- inserir a ferrãmexita juntamente cem o conjunto de vedação no exxo dé traxismissão, até que o elemento de vedação se .apõxe. numa superfície de vedação oposta, dispôsta de modo fixo na máquina rotativa;

5 - comprimir o conjunto de vedação contra a força da mola de compressão em um predeterminado grau, o qual é estabelecido pala ferramenta; e apertar o dispositivo de aperto antes de remover a f er raxnent a.

10, Ferraxtenta (9), disposta para montagem de um conjunto de vedação de face axial, de acordo: oom a reivindicação 3., numa relação de rotação conjunta com um eixo de transmissão em pina máquina rotativa., a ferramenta 15 sendo: caracterizada por;

~ um corpo, tendo extremidaçes superior e inferior, e um primeiro furo serrado (2β) , cujo raio é adaptado para xnserçã© da ferramenta no eixo de traxismissão em questão;

- a extremidade superior sendo disposta para posicionar os 2Q componentes do conjunto de vedação na ferramenta;

- um segundo furo varado (28:), alinhado com o dispositivo de aperto, quanço o conjunto de vedação estiver posicionado na ferramenta, o segundo: furo vacada sendo adaptado para, inserção de uma ferramenta de aperto, a partir da

25 extremidade inferior do corpo, e exo que,

- a dita extremidade superior do corpo da ferramenta é disposta para suportar em relação mútua, o elexiento de base (6) e © elemento portador (4.) numa predeterminadà distância axial,

11. Ferramenta, de acordo com a reivindicação: 10, caracterizada pelo fato de que a. dita, ferramenta apresenta uma projeção (27) , que se eleva da extremidade superior do corpo da ferramenta em relação oposta à cavilha (12. 1G), que se projeta da extremidade inferior do elemento portador (4)_t dita projeção suportando o elemento portador a uma distancia axial do elemento de bate (6) quando o conjunto de vedação: estiver posicionado na ferramenta, as extensões axiais da projeção (27) e da cavilha (IS, IQG se dispondo em um modo de cooperação, determinando a dita distância

12:. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a dita projeção (27) disposta aa extremidade superior do corpo da ferramenta é uma cavilha (27), que se projeta dentro do furo de cavilha (11), através do elemento de base («j, quando o conjunto de vedação estiver posicionado na ferramenta (9).