ES3034632T3 - Mechanical face seal assembly having a torque-measuring device, and method therefor - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un conjunto de sello mecánico de cara, que comprende: - un sello mecánico de cara (2), que tiene un anillo de sello giratorio de cara (3) y un anillo de sello estacionario de cara (4), que definen un espacio de sellado (5) entre sus caras deslizantes (3a, 4a); y - un dispositivo de medición de par (6), que está diseñado para detectar un par aplicado al anillo de sello estacionario de cara (4); donde: el dispositivo de medición de par (6) comprende una unidad de medición (7) y un sensor (9); un pie (72) de la unidad de medición (7) está fijado a una carcasa (8), y la unidad de medición (7) tiene un extremo libre (71), que sobresale en una ranura (40) formada en una periferia exterior del anillo de sello estacionario de cara (4); y el sensor (9) está diseñado para detectar un cambio de posición de la unidad de medición (7) en la ranura (40). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Disposición de junta de anillo deslizante con dispositivo de medición de par, así como procedimiento para ello

[0001] La presente invención se refiere a una disposición de junta de anillo deslizante con un dispositivo de medición de par, así como a un procedimiento para comprobar un desgaste de superficies de deslizamiento de una disposición de junta de anillo deslizante.

[0002] Las disposiciones de junta de anillo deslizante se conocen por el estado de la técnica en diferentes configuraciones. Un problema en las disposiciones de junta de anillo deslizante es determinar un estado de desgaste de las superficies de deslizamiento de los anillos deslizantes. Si bien la junta de anillo deslizante es habitualmente una junta sin contacto en el funcionamiento normal, habiendo un colchón de gas o un colchón de líquido entre las superficies de deslizamiento del anillo deslizante estacionario y rotatorio, en el funcionamiento también surgen situaciones en las que hay un contacto entre los anillos deslizantes, por ejemplo, al arrancar o parar la máquina o en el momento del arranque de la máquina hasta elevarse las superficies de deslizamiento. También pueden producirse en el funcionamiento golpes de presión que actúan en la dirección axial de la junta de anillo deslizante, que establecen un contacto entre las superficies de deslizamiento. No obstante, los contactos de este tipo pueden dañar las superficies de deslizamiento y requerir una sustitución de los anillos deslizantes. Es conocido que se determina por ejemplo un desgaste de las superficies de deslizamiento con ayuda de una fuga a través del intersticio de sellado. No obstante, sería deseable tener también posibilidades alternativas para determinar un estado de superficies de deslizamiento. Por el documento US 2005 / 0016303 A1 se conoce una disposición de junta de anillo deslizante según el preámbulo de la reivindicación 1. Además, los documentos DE 102018206219 B3, JP H02199374 A y CN 102183327 A indican disposiciones de junta de anillo deslizante con dispositivos sensores para medir diferentes magnitudes de una disposición de junta de anillo deslizante.

[0003] Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar una disposición de junta de anillo deslizante, así como un procedimiento para comprobar un estado de desgaste de superficies de deslizamiento que, con una estructura sencilla y una posibilidad de fabricación sencilla y económica, permitan una determinación del desgaste de las superficies de deslizamiento rápida y segura.

[0004] Este objetivo se consigue mediante una disposición de junta de anillo deslizante con las características de la reivindicación 1, así como un procedimiento con las características de la reivindicación 11. Las reivindicaciones subordinadas indican respectivamente perfeccionamientos preferidos de la invención.

[0005] La disposición de junta de anillo deslizante según la invención con las características de la reivindicación 1 presenta a este respecto la ventaja de que es posible una detección de desgaste alternativa y fácil de realizar en las superficies de deslizamiento de un anillo deslizante rotatorio y/o estacionario de una junta de anillo deslizante. En particular, es posible una medición de par directa de un par aplicado al anillo deslizante estacionario, tanto en una prueba de funcionamiento en un banco de pruebas como también en el estado montado de la junta de anillo deslizante para el sellado en un árbol o similar. Esto se consigue según la invención porque la disposición de junta de anillo deslizante presenta una junta de anillo deslizante con anillo deslizante rotatorio y estacionario, que definen un intersticio de sellado entre sus superficies de deslizamiento. Además, está previsto un dispositivo de medición de par, que está configurado para detectar un par aplicado al anillo deslizante estacionario. El dispositivo de medición de par comprende a este respecto una unidad de medición y un sensor. La unidad de medición está fijada con un pie en una carcasa de la junta de anillo deslizante y está dispuesta con un extremo libre en una ranura configurada en una circunferencia exterior del anillo deslizante estacionario. El sensor está configurado para detectar un cambio de posición de la unidad de medición en la ranura. El cambio de posición de la unidad de medición es a este respecto una medida para el par ejercido sobre el anillo deslizante estacionario. El valor de par detectado en el anillo deslizante estacionario indica a este respecto una información sobre un estado de desgaste de las superficies de deslizamiento del anillo deslizante rotatorio y estacionario. De este modo es posible una detección sencilla y segura del estado de las superficies de deslizamiento y, dado el caso, puede realizarse una sustitución rápida de los anillos deslizantes.

[0006] En particular, el dispositivo de medición de par según la invención permite una medición de par segura, también en caso de movimientos axiales del anillo deslizante estacionario, que pueden producirse en el funcionamiento por golpes de presión o similares.07

[0007] Además, la disposición de junta de anillo deslizante comprende un dispositivo de control que está configurado para deducir un desgaste de las superficies de deslizamiento de la junta de anillo deslizante, basándose en el par detectado en el anillo deslizante estacionario. El dispositivo de control está configurado de manera especialmente preferida para determinar el desgaste de las superficies de deslizamiento de los anillos deslizantes en función de un valor del par. En este sentido puede estar almacenado por ejemplo un valor umbral para un par en una base de datos y puede realizarse una comparación del valor umbral con el valor de par detectado. Cuando se haya rebasado el valor umbral, esto indica un desgaste excesivo de las superficies de deslizamiento y el dispositivo de control puede emitir por ejemplo una señal de sustitución o un mensaje de sustitución o similar.

[0008] Además, el dispositivo de control está configurado para hacer funcionar la disposición de junta de anillo deslizante de tal manera que se produce un contacto en las superficies de deslizamiento del anillo deslizante rotatorio y estacionario y el dispositivo de medición de par detecta un par de contacto que se produce en caso de un contacto de las superficies de deslizamiento y deduce un desgaste de las superficies de deslizamiento, basándose en el par de contacto. La determinación del par en caso de un contacto de las superficies de deslizamiento da una información especialmente valiosa con respecto a un desgaste de las superficies de deslizamiento. Esto puede producirse, por ejemplo, en caso de una velocidad baja de un árbol a sellar, cuando en el intersticio de sellado aún no hay medio o no hay medio suficiente para una elevación de las superficies de deslizamiento de los anillos deslizantes.

[0009] Por lo tanto, también es posible una detección segura del par en el caso de anillos deslizantes estacionarios axialmente móviles.

[0010] La unidad de medición está configurada preferentemente como varilla plana. La unidad de medición comprende por lo tanto una barra plana, configurada en forma de varilla, fijada en un lado, cuya longitud es mayor que sus medidas de sección transversal. La sección transversal de la varilla plana es preferentemente rectangular. Puesto que el extremo libre de la varilla plana está dispuesto en la ranura en el anillo deslizante estacionario y el pie de la varilla plana está fijado de forma estacionaria en la carcasa, al aplicarse un par al anillo deslizante estacionario, el anillo deslizante estacionario se mueve en la dirección circunferencial, de modo que el extremo libre de la varilla plana experimenta un cambio de posición al entrar en contacto con una pared de la ranura. Este cambio de posición es una medida para el par aplicado al anillo deslizante estacionario, por la que puede deducirse que hay un desgaste de las superficies de deslizamiento de los anillos deslizantes.

[0011] Preferentemente, en el extremo libre en cada lado plano de la varilla plana está configurada respectivamente una zona saliente, en particular una zona en forma de leva. La varilla plana presenta a este respecto en este caso preferentemente un ancho en la ranura que es solo mínimamente más pequeño que el ancho de la ranura, de modo que al aplicar un par al anillo deslizante estacionario se realiza inmediatamente un cambio de posición del extremo libre de la varilla plana. De este modo pueden detectarse de forma segura también pares pequeños.

[0012] Además, el pie de la unidad de medición presenta preferentemente un espesor mayor que el extremo libre. Preferentemente, el espesor en el pie de la unidad de medición es dos veces más grande que el espesor en el extremo libre.

[0013] De manera especialmente preferida, el sensor del dispositivo de medición de par es un sensor óptico. El sensor óptico detecta a este respecto cambios de posición del extremo libre de la unidad de medición por el par aplicado al anillo deslizante estacionario. El sensor óptico es preferentemente del tipo sensor de reflexión, que detecta un rayo de luz reflejado por el extremo libre de la unidad de medición, por ejemplo, un rayo láser. Alternativamente, el sensor óptico es un sensor óptico FBG (Fiber Bragg Grating, rejilla de Bragg en fibra). Los sensores ópticos tienen, en particular, la ventaja de que no se necesita corriente eléctrica para la medición en la unidad de medición, de modo que esta puede utilizarse preferentemente en tareas de sellado con riesgo de explosión o similar. Cuando la unidad de medición está configurada como varilla plana, preferentemente está configurada una superficie de reflexión especial para el sensor óptico en al menos un lado plano de la varilla plana. De este modo puede aumentarse en particular una precisión de medición.

[0014] Alternativamente, el sensor del dispositivo de medición de par es una galga extensiométrica. Los sensores en forma de galgas extensiométricas están disponibles por precios muy económicos y tienen una estructura robusta. Las galgas extensiométricas pueden utilizarse, por ejemplo, en tareas de sellado cuando hay múltiples partículas de polvo o similares, en las que los procedimientos de medición óptica solo ofrecen malos resultados.

[0015] En otra alternativa, el sensor del dispositivo de medición de par es un elemento piezoeléctrico. Los elementos piezoeléctricos también son muy robustos y están disponibles a precios relativamente económicos. Ya que en los sensores piezoeléctricos fluye corriente eléctrica, el campo de aplicación está limitado habitualmente a medios gaseosos en los que no se produzca un cortocircuito eléctrico.

[0016] Una estructura especialmente sencilla y económica es posible cuando la ranura en el anillo deslizante estacionario discurre en la dirección axial de la disposición de junta de anillo deslizante. La ranura discurre por lo tanto en paralelo a un eje central de un árbol a sellar.

[0017] También es preferido que el anillo deslizante estacionario se someta a una pretensión en la dirección axial mediante un dispositivo de pretensión. En este sentido, está previsto preferentemente un anillo de presión entre el dispositivo de pretensión y el anillo deslizante estacionario. El dispositivo de pretensión está formado de manera especialmente preferida por múltiples elementos de resorte individuales que están dispuestos a lo largo de la circunferencia de la junta de anillo deslizante.

[0018] También es preferido que el dispositivo de control esté configurado para detectar un par inicial de arranque de la junta de anillo deslizante partiendo de una parada de la junta de anillo deslizante. Cuando la junta de anillo deslizante está parada, las superficies de deslizamiento del anillo deslizante rotatorio y estacionario están en contacto entre sí. El par inicial de arranque se ha alcanzado cuando el anillo deslizante rotatorio comienza a girar con respecto al anillo deslizante estacionario. Esto puede determinarse de forma segura y sencilla con el dispositivo de medición de par según la invención. También en este caso es válido, cuanto mayor el par inicial de arranque de la disposición de junta de anillo deslizante, tanto mayor es el desgaste presente en las superficies de deslizamiento de los anillos deslizantes. Al rebasarse un valor umbral para el par inicial de arranque, también puede deducirse nuevamente que hay un desgaste excesivo y que es necesario sustituir los anillos deslizantes.

[0019] Además, la presente invención se refiere a un procedimiento para comprobar un desgaste de superficies de deslizamiento de una disposición de junta de anillo deslizante según la invención, como se ha descrito anteriormente. El procedimiento comprende a este respecto las etapas de la detección de un par que actúa sobre el anillo deslizante estacionario y la comparación del par detectado con un valor umbral almacenado para el par. Si el par es mayor que el valor umbral para el par, se determina que se presenta un desgaste excesivo de las superficies de deslizamiento. El procedimiento según la invención permite a este respecto las ventajas anteriormente descritas.

[0020] Además, el procedimiento comprende a este respecto las etapas de hacer funcionar la disposición de junta de anillo deslizante a una velocidad tal que las superficies de deslizamiento del anillo deslizante rotatorio y estacionario están en contacto entre sí. A este respecto se detecta un par de contacto sobre el anillo deslizante estacionario que se produce cuando las superficies de deslizamiento están en contacto entre sí y el par de contacto detectado se compara con un valor umbral almacenado para el par de contacto. Si el par de contacto es mayor que el valor umbral para el par, se determina que se presenta un desgaste excesivo de las superficies de deslizamiento. En este caso puede emitirse preferentemente una señal o un mensaje y proceder a una sustitución de los anillos deslizantes.

[0021] De manera especialmente preferida, el procedimiento según la invención detecta un par inicial de arranque partiendo de una parada de la junta de anillo deslizante como par de contacto. Como se ha descrito anteriormente, el par inicial de arranque es a este respecto el valor de par con el que comienza una rotación relativa del anillo deslizante rotatorio con respecto al anillo deslizante estacionario.

[0022] Preferentemente, también se detecta el par en el anillo deslizante estacionario de forma continua durante el funcionamiento de la junta de anillo deslizante. Si bien en el funcionamiento normal de la junta de anillo deslizante no hay un contacto directo en las superficies de deslizamiento entre los anillos deslizantes, en el funcionamiento se ejerce a pesar de ello siempre un par determinado sobre el anillo deslizante estacionario, que también aumenta al aumentar el desgaste de las superficies de deslizamiento. Por lo tanto, el par detectado en el funcionamiento también es un indicador del desgaste de las superficies de deslizamiento de los anillos deslizantes y una comparación con un valor umbral almacenado puede indicar en este caso que es necesario sustituir los anillos deslizantes al rebasarse el valor umbral.

[0023] A continuación, se describen detalladamente unos ejemplos de realización de la invención haciéndose referencia a los dibujos adjuntos. En el dibujo muestran:

la figura 1 una vista en corte esquemática de una disposición de junta de anillo deslizante según un primer ejemplo de realización de la invención,

la figura 2 una vista superior parcial esquemática de la disposición de junta de anillo deslizante de la figura 1 ,

la figura 3 una vista en perspectiva parcial de la disposición de junta de anillo deslizante de la figura 1,

la figura 4 una vista lateral parcial de la disposición de junta de anillo deslizante de la figura 1,

la figura 5 una vista en corte esquemática de una disposición de junta de anillo deslizante según un segundo ejemplo de realización de la invención, y

la figura 6 una vista en corte esquemática de una disposición de junta de anillo deslizante según un tercer ejemplo de realización de la invención.

[0024] A continuación, se describirá detalladamente una disposición de junta de anillo deslizante 1, así como un procedimiento para comprobar un desgaste de superficies de deslizamiento de la disposición de junta de anillo deslizante, haciéndose referencia a las figuras 1 a 4.

[0025] Como se muestra en la figura 1, la disposición de junta de anillo deslizante 1 comprende una junta de anillo deslizante 2 con un anillo deslizante rotatorio 3 y un anillo deslizante estacionario 4. Entre una superficie de deslizamiento 3a del anillo deslizante rotatorio 3 y una superficie de deslizamiento 4a del anillo deslizante 4 estacionario está definido un intersticio de sellado 5. En el funcionamiento, habitualmente no hay contacto entre las superficies de deslizamiento 3a, 4a de los anillos deslizantes.

[0026] La disposición de junta de anillo deslizante 1 sella a este respecto en un árbol 17 una zona de producto 13 con respecto a una zona de atmósfera 14.

[0027] El anillo deslizante rotatorio 3 está unido mediante un soporte de anillo deslizante 30 al árbol 17, de modo que una rotación del árbol se transmite a través del soporte de anillo deslizante 30 al anillo deslizante rotatorio 3.

[0028] El anillo deslizante estacionario 4 está dispuesto en una carcasa 8 de una manera no rotatoria. Como puede verse en la figura 1, la carcasa 8 presenta una zona de manguito 80 que se extiende en la dirección axial X-X de la disposición de junta de anillo deslizante 1. A este respecto, el anillo deslizante estacionario 4 puede moverse en la dirección axial X-X en la zona de manguito 80. En un lado posterior 4b del anillo deslizante estacionario 4 está previsto un anillo de presión 11, que está pretensado en la dirección X-X contra el anillo deslizante 3 rotatorio mediante elementos de pretensión 10 , en particular múltiples elementos de resorte.

[0029] Además, la disposición de junta de anillo deslizante 1 comprende un dispositivo de medición de par 6. El dispositivo de medición de par 6 puede verse en detalle en las figuras 1 a 4. El dispositivo de medición de par 6 comprende una unidad de medición 7 y un sensor 9, que en este ejemplo de realización es un sensor óptico. El sensor 9 comprende a este respecto un conductor de luz 90 y una disposición de fuente de luz/receptor 91. La disposición de fuente de luz/receptor 91 emite una luz al conductor de luz 90 y recibe una reflexión correspondiente.

[0030] La unidad de medición 7 se ve en detalle al ver de forma conjunta las figuras 1 y 3. La unidad de medición 7 comprende una varilla plana 70, que está fijada en un lado en la carcasa 8. En este sentido, la varilla plana 70 está fijada en un lado mediante una placa base 73, que está fijada con pernos roscados 15, 16 en la carcasa 8. Un extremo libre 71 de la varilla plana 70 se asoma a una ranura 40, que está configurada en una circunferencia exterior del anillo deslizante estacionario 4. Un pie 72 unido a la placa base presenta un mayor espesor que el extremo libre 71 (véase la figura 3).

[0031] Como puede verse en particular en la figura 1, la ranura 40 se extiende en la dirección axial X-X de la disposición de junta de anillo deslizante 1. Como también puede verse en la figura 1, a este respecto el extremo libre 71 pasa en la dirección axial X-X partiendo de la placa base 73 por toda la ranura 40 y sobresale un poco en la dirección axial de la ranura 40.

[0032] Como está representado en la figura 1 con una línea de trazo interrumpido, también el conductor de luz 90 conduce hasta la ranura 40, presentando el conductor de luz 90 un arco de 90° (véase la figura 2). En este sentido, en un lado plano 71a en el extremo libre 71 de la varilla plana 70 está prevista una superficie de reflexión 75 (véase la figura 2). D este modo se refleja un rayo de luz emitido por la disposición de fuente de luz/receptor 91 (flecha A) y se vuelve a enviar a la misma.

[0033] En la varilla plana 70 están previstas además zonas salientes 74 a los dos lados (véase en particular las figuras 2 y 3), que también están dispuestas en la ranura 40. Las zonas salientes 74 están configuradas a este respecto de tal modo que hay un pequeño intersticio 18 a los dos lados a las paredes de la ranura 40 (figura 2).

[0034] Puesto que la ranura 40 está configurada en línea recta y en paralelo a la dirección axial X-X en el anillo deslizante estacionario 4, el anillo deslizante estacionario 4 puede realizar movimientos axiales. En caso de un movimiento del árbol 17 en la figura 1 hacia la izquierda, que provoca también un movimiento del anillo deslizante rotatorio 3 en la dirección axial, por ejemplo, es posible un reajuste gracias a la fuerza de pretensión F aplicada por el elemento de pretensión 10 a través del anillo de presión 11. Como puede verse en la figura 3, a este respecto es cierto que el dispositivo de medición de par 6, que está fijado en la carcasa 8, permanece estacionario, pero las zonas de recepción de medición del dispositivo de medición de par 6 siguen estando dispuestas en la ranura 40 del anillo deslizante estacionario 4.

[0035] La función y el procedimiento de medición del dispositivo de medición de par 6 es a este respecto el siguiente. Cuando en el funcionamiento normal de la disposición de junta de anillo deslizante 1, cuando en el intersticio de sellado 5 hay un medio y no hay contacto entre las superficies de deslizamiento 3a, 4a de los anillos deslizantes 3, 4, se ejerce un par sobre el anillo deslizante estacionario 4, lo que se indica esquemáticamente en la figura 4 mediante la flecha B, una pared de ranura 40a de la ranura 40 entra en contacto con la unidad de medición 7, en particular con una de las zonas salientes 74. Por lo tanto, no queda ya ningún intersticio 18 entre la pared de ranura 40a y la zona saliente 74. Debido a ello se produce una deformación de la varilla plana 70 con un cambio de posición correspondiente de la unidad de medición 7, en particular en el extremo libre 71, de modo que el sensor 9, que emite de forma continua o en intervalos un rayo de luz A, puede detectar un cambio de una reflexión del rayo de luz. El cambio de reflexión puede ser detectado en este caso por el sensor 9. El sensor 9 está conectado a un dispositivo de control 12, que realiza una evaluación de la señal del sensor. Del cambio de la señal del sensor puede deducirse el par ejercido sobre el anillo deslizante estacionario 4.

[0036] El dispositivo de control 12 está configurado a este respecto además para comparar el valor de par así determinado con un valor umbral para el par. Cuando el valor de par determinado está por encima del valor umbral, es un claro indicador de un desgaste en las superficies de deslizamiento 3a, 4a, ya que en caso de superficies de deslizamiento 3a, 4a no desgastadas, una transmisión de par del anillo deslizante rotatorio 3 al anillo deslizante estacionario 4 es mucho menor que en el caso de superficies de deslizamiento que presentan un desgaste, por ejemplo, estrías u ondulaciones o similares.

[0037] También en caso de un contacto entre el anillo deslizante rotatorio y el anillo deslizante estacionario en las superficies de deslizamiento 3a, 4a, por ejemplo, en caso de una parada el árbol 17 o de una velocidad muy baja, a la que aún hay un contacto en las superficies de deslizamiento 3a, 4a puede realizarse una medición del par. En el caso de anillos deslizantes desgastados, el contacto entre las superficies de deslizamiento perdura más tiempo que en el caso de superficies de deslizamiento nuevas. Por lo tanto, un par transmitido por el anillo deslizante rotatorio 3 al anillo deslizante estacionario 4 es mucho mayor que en el caso de anillos deslizantes nuevos, que no presentan desgaste ni ondulaciones. En particular, partiendo de una parada del árbol 17 también puede detectarse un par inicial de arranque, que en el caso de superficies de deslizamiento desgastadas también es claramente mayor que en una superficie de deslizamiento sin desgaste o con poco desgaste.

[0038] Como puede verse además en particular en las figuras 1 y 4, el anillo deslizante estacionario 4 presenta una zona de brida orientada radialmente hacia el exterior, circunferencial, en la que está formada la ranura 40. La zona de brida 41 no representa a este respecto ninguna superficie de deslizamiento (véase también la figura 4).

[0039] La fuerza formada por lo tanto en transmisiones de par del anillo deslizante rotatorio 3 al anillo deslizante estacionario 4 en la dirección circunferencial actúa sobre la varilla plana 70, de modo que esta se somete a flexión y se deforma. Esta deformación puede detectarse mediante una medición óptica de desplazamiento. El dispositivo de control 12 está configurado a este respecto por ejemplo para determinar una fuerza que actúa sobre la unidad de medición 7 basándose en los parámetros de material conocidos de la unidad de medición 7 y calcular a continuación el par aplicado al anillo deslizante estacionario 4 basándose en la geometría de anillo deslizante conocida.

[0040] Gracias a la disposición axial de la ranura 40, a este respecto siempre puede detectarse el par aplicado al anillo deslizante estacionario 4. independientemente de una posición axial del anillo deslizante estacionario 4. La unidad de medición 7 está hecha preferentemente de acero fino.

[0041] La figura 5 muestra una disposición de junta de anillo deslizante 1 según un segundo ejemplo de realización de la invención. Las piezas idénticas o las que cumplen la misma función se designan con las mismas referencias que en el primer ejemplo de realización El segundo ejemplo de realización corresponde esencialmente al primer ejemplo de realización, usándose en lugar de un sensor óptico en el segundo ejemplo de realización como sensor 9 una galga extensiométrica 92. Como se muestra en la figura 5, la galga extensiométrica 92 está dispuesta en la zona del pie 72 de la varilla plana 70. Cuando se transmite un par al anillo deslizante estacionario 4, al igual que en el primer ejemplo de realización se realiza una aplicación de fuerza al extremo libre 71 de la varilla plana 70 de la unidad de medición 7, de modo que cambia una resistencia eléctrica de la galga extensiométrica 92 en función de la magnitud de la flexión de la varilla plana 70. Este cambio puede detectarse mediante el equipo de control 12 y a partir del mismo puede determinarse la fuerza que actúa sobre la unidad de medición 7 por el par aplicado al anillo deslizante estacionario 4. Por lo demás, este ejemplo de realización corresponde al ejemplo de realización anterior, de modo que puede remitirse a la descripción ofrecida en relación con el mismo. Alternativamente, en la posición de la galga extensiométrica 92 también puede utilizarse un sensor óptico FBG.

[0042] La figura 6 muestra una disposición de junta de anillo deslizante 1 según un tercer ejemplo de realización de la invención. Las piezas idénticas o las que cumplen la misma función se designan con las mismas referencias que en los ejemplos de realización anteriores. En el tercer ejemplo de realización, un sensor piezoeléctrico 93 está dispuesto como sensor en una pared de ranura 40a de la ranura 40. Cuando se transmite un par del anillo deslizante rotatorio 3 al anillo deslizante estacionario 4, se produce una transmisión de fuerza a la unidad de medición 7, que se dobla en particular en la zona del extremo libre 71. De este modo puede ejercerse una fuerza sobre el sensor piezoeléctrico 93, por lo que cambia la resistencia eléctrica de este, lo que puede detectarse mediante el dispositivo de control 12. El dispositivo de control 12 puede determinar a continuación la fuerza ejercida sobre el sensor piezoeléctrico basándose en la resistencia eléctrica cambiada del mismo y determinar de este modo el par. Para permitir una detección del par independientemente del sentido de giro, preferentemente están dispuestos sensores piezoeléctricos 93 en las dos paredes de ranura de la ranura 40. Por lo demás, este ejemplo de realización corresponde a los ejemplos de realización anteriores, de modo que puede remitirse a la descripción que se ha ofrecido en relación con estos.

[0043] El procedimiento según la invención para comprobar un estado de desgaste de superficies de deslizamiento 3a, 4a se realiza a este respecto en todos los ejemplos de realización descritos en particular cuando hay un contacto entre las superficies de deslizamiento de los anillos deslizantes. Mediante los diferentes sensores 9 del equipo de medición de par 6 descritos en los ejemplos de realización puede detectarse por lo tanto un par de contacto en caso de haber contacto entre las superficies de deslizamiento. Este par de contacto se compara a continuación con un valor umbral almacenado en el dispositivo de control 12. En cuanto el par de contacto sea mayor que el valor umbral, el dispositivo de control 12 determina que hay un desgaste excesivo de las superficies de deslizamiento 3a, 4a de los anillos deslizantes. En este caso puede emitirse, por ejemplo, una señal o un mensaje que indica un desgaste excesivo y recomienda una sustitución de los anillos deslizantes.

[0044] Además, mediante el procedimiento según la invención puede detectarse en particular un par inicial de arranque de las superficies de deslizamiento partiendo de una parada del árbol 17. Cuando el par inicial de arranque también es mayor que un valor umbral predeterminado para el par inicial de arranque, también puede deducirse que hay un desgaste excesivo de las superficies de deslizamiento y el dispositivo de control puede emitir indicaciones correspondientes.

Lista de referencias

[0045]

1 Disposición de junta de anillo deslizante

2 Junta de anillo deslizante

3 Anillo deslizante rotatorio

3a Superficie de deslizamiento del anillo deslizante rotatorio

4 Anillo deslizante estacionario

4a Superficie de deslizamiento del anillo deslizante rotatorio

4b Lado posterior del anillo deslizante estacionario

5 Intersticio de sellado

6 Dispositivo de medición de par

7 Unidad de medición

8 Carcasa

9 Sensor

10 Elemento de pretensión

11 Anillo de presión

12 Dispositivo de control

13 Zona de producto

14 Zona de atmósfera

15, 16 Pernos roscados

17 Árbol

18 Intersticio entre la pared de ranura y la unidad de medición

30 Soporte de anillo deslizante

40 Ranura

40a Pared de ranura

41 Zona de brida

70 Varilla plana

71 Extremo libre

71a Lado plano

72 Pie de la varilla plana

73 Placa base

74 Zona saliente

75 Superficie de reflexión

80 Zona de manguito

90 Conductor de luz

91 Disposición de fuente de luz/receptor

92 Galga extensiométrica

93 Sensor piezoeléctrico

A Rayo de luz

B Fuerza aplicada al anillo deslizante estacionario

F Fuerza de pretensión

X-X Dirección axial

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Disposición de junta de anillo deslizante, que comprende:

- una junta de anillo deslizante (2) con un anillo deslizante rotatorio (3) y un anillo deslizante estacionario (4), que definen entre sus superficies de deslizamiento (3a, 4a) un intersticio de sellado (5), y

- un dispositive de medición de par (6) que está configurado para detectar un par aplicado al anillo deslizante estacionario (4),

-caracterizado porqueel dispositivo de medición de par (6) comprende una unidad de medición (7) y un sensor (9), estando fijada la unidad de medición (7) con un pie (72) en una carcasa (8) y presentando un extremo libre (71) que se asoma a una ranura (40) configurada en una circunferencia exterior del anillo deslizante estacionario (4) y

- estando configurado el sensor (9) para detectar un cambio de posición de la unidad de medición (7) en la ranura (40),

- un dispositivo de control (12) que está configurado para deducir un desgaste de las superficies de deslizamiento (3a, 4a) de la junta de anillo deslizante (2), basándose en el par detectado en el anillo deslizante estacionario (4), y

- estando configurado el dispositivo de control (12) además para hacer funcionar la disposición de junta de anillo deslizante (1) de tal modo que se produce un contacto en las superficies de deslizamiento (3a, 4a) entre el anillo deslizante rotatorio (3) y el anillo deslizante estacionario (4) y estando configurado además para detectar un par de contacto que se produce cuando hay contacto de las superficies de deslizamiento (3a, 4a) y deducir que hay un desgaste de las superficies de deslizamiento basándose en el par de contacto.

2. Disposición de junta de anillo deslizante según la reivindicación 1, presentando la unidad de medición (7) una varilla plana (70) fijada en un lado.

3. Disposición de junta de anillo deslizante según una de las reivindicaciones anteriores, estando configurada una zona saliente (74) en el extremo libre (71) de la unidad de medición (7) en cada lado orientado hacia una pared de ranura (40a) de la ranura (40).

4. Disposición de junta de anillo deslizante según una de las reivindicaciones anteriores, presentando el pie (72) de la unidad de medición (7) un espesor mayor que el extremo libre (71).

5. Disposición de junta de anillo deslizante según una de las reivindicaciones anteriores, siendo el sensor (9) un sensor óptico.

6. Disposición de junta de anillo deslizante según la reivindicación 5, estando configurada en la unidad de medición (7) una superficie de reflexión (75) para el sensor óptico.

7. Disposición de junta de anillo deslizante según una de las reivindicaciones 1 a 4, comprendiendo el sensor (9) una galga extensiométrica (92) que está dispuesta en la unidad de medición (7).

8. Disposición de junta de anillo deslizante según una de las reivindicaciones 1 a 4, comprendiendo el sensor (9) un sensor piezoeléctrico (93) que está dispuesto en la ranura (40) en la pared de ranura (40a).

9. Disposición de junta de anillo deslizante según una de las reivindicaciones anteriores,

- extendiéndose la ranura (40) en la dirección axial (X-X) de la disposición de junta de anillo deslizante (1) y/o - estando pretensado el anillo deslizante (4) mediante un elemento de pretensión (10) en la dirección axial (X-X).

10. Disposición de junta de anillo deslizante según la reivindicación 1, estando configurado el dispositivo de control (12) además para determinar el desgaste de las superficies de deslizamiento (3a, 4a) basándose en una comparación del valor de par detectado con un valor umbral cuando el valor de par detectado es mayor que el valor umbral.

11. Procedimiento para comprobar un desgaste de superficies de deslizamiento (3a, 4a) de una disposición de junta de anillo deslizante, que comprende:

- una junta de anillo deslizante (2) con un anillo deslizante rotatorio (3) y un anillo deslizante estacionario (4), que definen entre sus superficies de deslizamiento (3a, 4a) un intersticio de sellado (5), y

- un dispositive de medición de par (6) que está configurado para detectar un par aplicado al anillo deslizante estacionario (4),

- comprendiendo el dispositivo de medición de par (6) una unidad de medición (7) y un sensor (9), estando fijada la unidad de medición (7) con un pie (72) en una carcasa (8) y presentando un extremo libre (71) que se asoma a una ranura (40) configurada en una circunferencia exterior del anillo deslizante estacionario (4) y - estando configurado el sensor (9) para detectar un cambio de posición de la unidad de medición (7) en la ranura,

que comprende las etapas:

- hacer funcionar la disposición de junta de anillo deslizante (1 ),

- detectar un par que actúa sobre el anillo deslizante estacionario (4),

- comparar el par detectado con un valor umbral almacenado para el par,

- determinándose, cuando el par es mayor que el valor umbral para el par, que hay un desgaste excesivo de las superficies de deslizamiento (3a, 4a),

- hacer funcionar la disposición de junta de anillo deslizante con un par de tal modo que las superficies de deslizamiento (3a, 4a) del anillo deslizante rotatorio (3) y del anillo deslizante estacionarios (4) están en contacto entre sí,

- detectar un par de contacto que se produce sobre el anillo deslizante estacionario (4) cuando hay contacto entre las superficies de deslizamiento, y

- comparar el par de contacto con un valor umbral almacenado para el par de contacto,

- determinándose, cuando el par de contacto es mayor que el valor umbral para el par de contacto, que hay un desgaste excesivo de las superficies de deslizamiento (3a, 4a).

12. Procedimiento según la reivindicación 11, detectándose un par inicial de arranque de las superficies de deslizamiento partiendo de una parada de la junta de anillo deslizante (2 ) y comparándose con un valor umbral para el par inicial de arranque y determinándose, cuando el par inicial de arranque es mayor que el valor umbral para el par inicial de arranque, que hay un desgaste excesivo de las superficies de deslizamiento (3a, 4a).