ES2242063T3 - Sistema de junta de alta presion. - Google Patents
Sistema de junta de alta presion.Info
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- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
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Abstract
Disposición de junta de alta presión para la obturación de una rendija (26) entre dos partes de máquina (4, 5) concéntricas, móviles entre sí, comprendiendo una primera parte de máquina (4) una ranura (3) y una segunda parte de máquina (5) una de las superficies exteriores (7) opuesta a la ranura (3), un anillo de junta (1) previsto en la ranura, de un material resistente a la extrusión y un anillo de sujeción (2) previsto en la ranura, de un material elastómero, pudiéndose desviar una zona del perfil de baja presión del anillo de junta (1) aplicando la presión de fluido para la superficie exterior (7), retornando el desvío en función de la presión del anillo de junta (1) con una reducción de la presión, automáticamente en la dirección de la posición de salida del anillo de junta (1) en el estado sin presión, presentando el anillo de junta (1) visto en la sección transversal y en el estado sin presión, una superficie de junta (6) dirigida a la superficie exterior perfilada (7), que por lo menos en relación a la zona del perfil de baja presión se convierte en una superficie de apoyo (13) separada de la superficie periférica exterior (7) con una primera distancia d1, que a su vez se convierte en una superficie de separación (13) más gruesa de la superficie exterior (7) con una segunda separación d2, caracterizada porque se ha formado una superficie de junta de varios escalones, que con la carga de alta presión, después del giro del anillo de junta en la superficie exterior (7) de la segunda parte de la máquina (5) se puede colocar formando un espacio anular (28).
Description
Sistema de junta de alta presión.
La presente invención se refiere a un sistema de
junta de alta presión para la obturación de una rendija entre dos
partes de máquina concéntricas, móviles entre sí, de las cuales una
primera parte de la máquina presenta una ranura y una segunda parte
la máquina una superficie periférica exterior frente a la
ranura.
Un sistema de junta de alta presión de esta clase
es conocido, por ejemplo, por el documento DE-OS 43
23 266 A1. También son conocidas tales disposiciones de junta por
los documentos DE 41 40 833 A1, DE 195 53 925 A1 y US 4 917 390.
La disposición conocida para la obturación de una
rendija entre dos partes de máquina, concéntricas entre sí, presenta
en la ranura un aro de junta, que está montado fijo en el elemento
de la máquina. El aro de junta es flexible radial y axialmente con
relación a las fuerzas que actúan sobre el aro de junta. Las
deformaciones del aro de junta, en función de la presión, son
reversibles, es decir, al caer la presión del fluido en el lado de
alta presión retorna el anillo de junta automáticamente a su perfil
de partida. La superficie de junta o el borde de junta se puede
descargar de presión.
La presente invención tiene como objetivo
perfeccionar los sistemas de junta conocidos, hasta tal punto que el
comportamiento de la fuerza de rozamiento y de extrusión en la zona
de la obturación de dinámica se mejore.
Este objetivo se consigue mediante una
disposición de junta de alta presión en la que en la ranura se ha
previsto un aro de junta de un material resistente a la extrusión y
una aro de sujeción de un material elastómero, pudiéndose desviar
una zona de perfil de baja presión del anillo de junta aplicando
presión del fluido hacia la superficie periférica exterior, con lo
cual el desvío, en función de la presión del anillo de junta, con
una reducción de la presión, retorna en dirección de la posición de
salida del anillo de junta en el estado sin presión, presentando el
anillo de junta, visto en sección transversal y en estado sin
presión, una superficie de la línea de junta dirigido a la
superficie periférica exterior, que por lo menos, con relación a las
zonas del perfil de baja presión, se convierte en una superficie de
apoyo separada de una superficie periférica exterior con una primera
separación d_{1}, que, a su vez, se convierte en una superficie de
apoyo separada más gruesa de la superficie exterior con una segunda
separación d_{2} y en la que está configurada una superficie
anular de junta de varios escalones que con carga de alta presión,
después de girar el anillo de junta, se puede colocar en la
superficie exterior formando un recinto anular.
El perfilado de la superficie anular de junta
puede configurarse dentada, ondulada o en forma de escalera. La
superficie anular de junta presenta una base de apoyo o una sección
de apoyo con la superficie junta tensada. Esto origina una
obturación con presiones de fluido bajas. Con una elevada
presurización se ladea la base de apoyo o una sección de apoyo y la
superficie de junta se descarga de presión, un borde, escalón o
saliente con una configuración angulosa o redondeada en la
superficie de apoyo de baja presión y se convierte en un borde de
junta o superficie de junta. De este modo tiene lugar una descarga
de presión mejorada de los elementos de junta que se apoyan en la
superficie periférica de la segunda parte de la máquina. El anillo
de junta está hecho de un material más duro con relación al anillo
de junta, con un módulo de elasticidad más elevado. El núcleo de la
invención reside en la elección de los materiales y de la superficie
anular de junta de varios escalones en la zona de la superficie
periférica de la segunda parte de la máquina. Esta superficie anular
de junta de varios escalones se puede aplicar después de ladearse el
anillo de junta en la superficie periférica exterior. La fricción se
reduce con ello con la rotación y traslación de la segunda parte de
máquina.
Preferentemente, el anillo de junta se ha
configurado simétricamente. El desvío del anillo de junta, en
función de la presión, forma con una reducción de presión
automáticamente en dirección de la posición de salida del anillo de
junta en estado sin presión, con lo cual el anillo de junta - visto
en sección transversal y en estado sin presión - una superficie
periférica exterior perfilada, que a ambos lados se transfiere en
forma escalonada en dos superficies separadas de la superficie
periférica, que, a su vez, se convierte en un borde en las
superficies laterales.
Con un perfeccionamiento de la invención, se
convierten las superficies de apoyo, a través de las superficies
inclinadas que discurren transversales a la superficie periférica
exterior, en las superficies laterales. Se forma en cada lado de
alta presión y del lado de baja presión una rendija en cuña. La
superficie inclinada del lado de alta presión se puede apoyar, en
caso de aplicación de presión por el fluido, y favorece el ladeado
del aro de junta.
La disposición de alta presión, según la
invención, se puede utilizar para la realización de giros en
hidráulica.
Un ejemplo de realización del sistema de junta,
según la invención, se representa en el dibujo esquemático y se
explicará a continuación en la siguiente descripción. Los objetos de
las figuras individuales y secciones del sistema de junta se han
representado en parte muy ampliados y deformados, para que se pueda
ver mejor el funcionamiento del sistema de junta.
Las figuras muestran:
la figura 1, un sistema de junta en sección
transversal, sin presurización o con reducida presurización;
la figura 2, el sistema de junta según la figura
1 con aplicación de alta presión.
La figura 1 muestra un anillo de junta 1 de un
material rígido resistente a la extrusión, como poliuretano o
materiales similares, y un aro de sujeción 2 de un material
elastómero. El anillo de junta 1 y el anillo de sujeción 2 se han
montado en una ranura 3 de una primera parte de máquina 4, que está
dispuesta rotativa con relación a la segunda parte de máquina 5. El
anillo de junta 1 y el anillo de sujeción 2 presentan, con relación
a la ranura 3, una sobremedida. Si el anillo de junta 1 y el anillo
de sujeción 2 se colocan en la ranura 3, entonces se origina una
superficie de junta 6 de una base de apoyo o sección de apoyo en una
superficie periférica exterior 7 de la segunda parte de máquina 5,
para que la interferencia en la zona de junta estática se pueda
reducir. En la posición de montaje, mostrada en la figura 1, se
encuentra el anillo de sujeción 2 en la base de la ranura 8
pretensado y se encuentra, a través de las líneas de contacto 9 y 10
en el fondo de la ranura 8 y de un flanco de ranura de baja presión
11. Las líneas de contacto 9 y 10 tienen la función de bordes de
junta que actúan estancamente.
En la figura 1 se ha señalizado con H el lado de
alta presión y con N el lado de baja presión. En la figura 1, el
anillo de junta está presurizado con presión del fluido baja. El
anillo de junta 1 presenta una forma de sección transversal,
esencialmente trapecial, con lo cual, el lado del anillo de junta,
dirigido la superficies exterior 7, está configurado perfilado
múltiples veces. Una zona de junta dinámica central, asignada a la
superficie de junta 6, está escalonada por ambos lados en dos
superficies de apoyo separadas 13 y 14, de tal manera que se forman
espacios libres 15 y 16. Las superficies de apoyo 13 y 14 están
unidas cada una de ellas a través de superficies inclinadas 17 y 18
que discurren transversales a la superficie exterior 7 con
superficies laterales 19 y 20 del anillo de junta 1. Las superficies
inclinadas 17 y 18 se cortan con la superficies laterales 19 y 20 en
los bordes 21 y 22. Las superficies inclinadas 17 y 18 se cortan con
la superficies laterales 19 y 20 en los bordes 21 y 22. Las
superficies de apoyo 13 y 14 se cortan con la superficies inclinadas
17 y 18 en los bordes 23 y 24. La superficie posterior 25 del anillo
de junta 1 se apoya en el anillo de sujeción 2. El anillo de junta 1
obtura una rendija 26 entre las partes de la máquina 4 y 5. Según la
invención son relevantes las dos distancias diferentes d_{1} y
d_{2}, que en el presente caso no son constantes debido a la
superficie inclinada. Por ejemplo, con una con-
figuración como escalón sería también constante d_{2}.
figuración como escalón sería también constante d_{2}.
La figura 2 muestra el anillo de junta 1 con
carga de presión desde el lado de alta presión H. El anillo de junta
1 se carga en la dirección de la flecha 27 con una presión P.
Mediante la presión de fluido P se comprime el anillo de junta 1 en
el flanco del aro 11. Debido a la formación del perfil del anillo de
junta 1 se ladea el anillo de junta 1 hacia el lado de baja presión
N de tal manera que el borde 23 se comprime en la superficie
periférica exterior 7. Se forma un recinto anular cerrado 28 a
través del borde 23, la superficie de apoyo 13 y la superficie de
junta 6. El borde 23 y la superficie de junta 6, que está
parcialmente descargada de presión, toma la función de una
obturación dinámica. El anillo de junta 1 se encuentra plano encima
de la superficie de junta 6 y lineal sobre el bordes 23 en la
superficie periférica 7. En el flanco de la ranura de baja presión
11 se comprimen tanto el anillo de junta 1 como también el anillo de
junta 2 y están en contacto superficial. La superficie inclinada 18
se eleva mediante la presión de fluido P. El lado posterior 25 se
curva hacia el anillo de sujeción 2. La separación de la superficie
de apoyo 14 con relación a la superficie exterior 7 aumenta. El
fluido puede penetrar por debajo de la superficie de junta 14.
Según sea la magnitud de la presurización
(presión de fluido P) resulta una deformación de diferente
intensidad en el flanco de ranura 11 y un apriete o separación en la
superficie exterior 7.
Esta deformación es reversibles y retorna al caer
la presión.
- 1
- anillo de junta
- 2
- anillo de sujeción
- 3
- ranura
- 4
- parte de la máquina
- 5
- parte de la máquina
- 6
- superficie de junta
- 7
- superficie periférica exterior
- 8
- ranura de base
- 9
- línea de contacto
- 10
- línea de contacto
- 11
- flanco de ranura
- 13
- superficie de apoyo
- 14
- superficie de apoyo
- 15
- espacio libre
- 16
- espacio libre
- 17
- superficie inclinada
- 18
- superficie inclinada
- 19
- superficie lateral
- 20
- superficie lateral
- 21
- línea de corte
- 22
- línea de corte
- 23
- borde
- 24
- borde
- 25
- lado posterior
- 26
- rendija
- 27
- dirección de la flecha
- 28
- recinto anular
- d_{1}
- distancia a la superficie exterior
- d_{2}
- distancia a la superficie exterior.
Claims (4)
1. Disposición de junta de alta presión para la
obturación de una rendija (26) entre dos partes de máquina (4, 5)
concéntricas, móviles entre sí, comprendiendo una primera parte de
máquina (4) una ranura (3) y una segunda parte de máquina (5) una de
las superficies exteriores (7) opuesta a la ranura (3), un anillo de
junta (1) previsto en la ranura, de un material resistente a la
extrusión y un anillo de sujeción (2) previsto en la ranura, de un
material elastómero, pudiéndose desviar una zona del perfil de baja
presión del anillo de junta (1) aplicando la presión de fluido para
la superficie exterior (7), retornando el desvío en función de la
presión del anillo de junta (1) con una reducción de la presión,
automáticamente en la dirección de la posición de salida del anillo
de junta (1) en el estado sin presión, presentando el anillo de
junta (1) - visto en la sección transversal y en el estado sin
presión - una superficie de junta (6) dirigida a la superficie
exterior perfilada (7), que por lo menos en relación a la zona del
perfil de baja presión se convierte en una superficie de apoyo (13)
separada de la superficie periférica exterior (7) con una primera
distancia d_{1}, que a su vez se convierte en una superficie de
separación (13) más gruesa de la superficie exterior (7) con una
segunda separación d_{2}, caracterizada porque se ha
formado una superficie de junta de varios escalones, que con la
carga de alta presión, después del giro del anillo de junta en la
superficie exterior (7) de la segunda parte de la máquina (5) se
puede colocar formando un espacio anular (28).
2. Disposición de junta de alta presión, según la
reivindicación 1, caracterizada porque el anillo de junta (1)
se puede desviar con una presurización de fluido hacia el flanco de
la ranura (11) del lado de bajo presión, retornando el desvío en
función de la presión del anillo de junta (1) con una reducción de
la presión, automáticamente en la dirección de la posición de
partida del anillo de junta (1) el estado sin presión, presentando
el anillo de junta (1) - visto en sección transversal y en estado
sin presión - una superficie de junta (6) perfilada de la superficie
periférica exterior (7), que a ambos lados se convierte de forma
escalonada en dos superficies exteriores (7) escalonadas, que se
convierte en su vez por lo menos en algún borde (23, 24) en la
superficies laterales (19, 20).
3. Disposición de junta de alta presión, según la
reivindicación 1 o 2, caracterizada porque las superficies
apoyo (13, 14) se convierten transversalmente en las superficies
inclinadas (17, 18) que discurren en la superficie periférica
exterior se convierten en las superficies laterales (19, 20).
4. Utilización de la disposición de junta de alta
presión, según la reivindicación 1 o 2, para pasos giratorios en
sistemas hidráulicos.
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