PT708278E

PT708278E - Juntas de estanqueidade com dispositivo de exclusao de particulas

Info

Publication number: PT708278E
Application number: PT95114831T
Authority: PT
Inventors: Richard Borowski
Original assignee: Coltec North Carolina Inc
Priority date: 1994-10-21
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 2000-06-30
Also published as: DK0708278T3; DE69515787D1; SG52174A1; US5533737A; CA2155784A1; AU690722B2; EP0708278B1; MX9504419A; GR3032829T3; ES2144555T3; JPH08200511A; ATE191071T1; DE69515787T2; EP0708278A1; AU3046895A

Description

DESCRIÇÃO

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“JUNTAS DE ESTANQUEIDADE COM DISPOSITIVO DE EXCLUSÃO DE PARTÍCULAS”

Campo, da Invenção A presente invenção refere-se a unidades vedantes e a dispositivos de exclusão de partículas destinados a funcionarem numa posição inclinada e a evitarem que as partículas sólidas cheguem às unidades vedantes.

Antecedentes da Invenção

No funcionamento de equipamento rotativo que trabalha numa posição inclinada e no manuseamento de materiais que contenham ou gerem partículas de natureza abrasiva, tem havido sempre problemas originados pelo facto de as partículas poderem chegar -à zona vedante e aí incutirem um desgaste excessivo e um mau comportamento prematuro da junta de estanqueidade. Como exemplos de tais equipamentos refere-se os pulverizadores, separadores, esmagadores e fornalhas. Os esforços até agora realizados para resolver os problemas associados ao mau funcionamento prematuo das juntas de estanqueidade em tais equipamentos levaram à utilização de juntas múltiplas de estanqueidade montadas em série, de tal modo que no caso de ocorrer um defeito na junta de estanqueidade mais interior, a junta de estanqueidade exterior subsequente passa a desempenhar a função primária de junta de estanqueidade. Noutros projectos de concepção anteriores foram utilizados diversos mecanismos de limpeza com líquidos para transportar material sob a forma de pequenas partículas para longe da zona de vedação estanque. Embora estes mecanismos da técnica anterior tivessem proporcionado uma certa melhoria em termos de período de vida útil, ocupavam frequentemente um espaço excessivo ou a sua arquitectura era complexa e dispendiosa. Além disso, as melhorias conseguidas em termos de aumento da vida útil foram normalmente mínimas. 1

V

U 0 documento GB-A-20 77 371 descreve uma unidade de acordo com o preâmbulo das reivindicações 1 e 5. Esta unidade não é inclinada relativamente à direcção vertical.

Descrição Abreviada da Invenção

Graças ao novo projecto de concepção da presente invenção, foram atenuados muitos dos problemas da técnica anterior, o período de vida útil da junta de estanqueidade aumentou e em muitos casos foi reduzido o custo global das unidades de vedação estanque. O novo projecto de concepção prevê um elemento deflector exterior, um elemento de alvéolos abertos de porosidade controlada e um elemento deflector interior que determina uma passagem apertada para dentro da unidade referida. À medida que algum material, sob a forma de pequenas partículas, penetra na unidade através da passagem apertada, o seu movimento subsequente é limitado e dirigido combinadamente pelo elemento deflector exterior e pelo elemento de alvéolos abertos, de tal modo que o material excessivo, sob a forma de pequenas partículas, é reenviado para trás, de regresso ao interior do equipamento que se pretende fechar estanquemente. A unidade de exclusão de partículas pode ser uma parte solidária de uma unidade completa de vedação estanque ou pode ser uma unidade separada que irá ser utilizada em conjunto com uma unidade separada de vedação estanque.

Constitui um objectivo principal da presente invenção proporcionar um dispositivo para melhorar o período de vida útil de unidades de vedação estanque que trabalhem numa posição inclinada e onde seja feito o manuseamento de partículas sólidas.

Constitui outro objectivo da presente invenção proporcionar dispositivos do tipo referido antes que sejam adaptáveis para utilização numa grande variedade de unidades de vedação estanque.

Constitui ainda outro grande objectivo da presente invenção proporcionar dispositivos do tipo referido antes que permitam obter menores custos globais na concepção de unidades combinadas de vedação estanque. 2 r

Consegue-se pelo menos cumprir o objectivo principal da presente invenção graças a. uma unidade de acordo com as reivindicações 1 ou 5.

Descrição Resumida dos Desenhos A figura 1 representa uma vista em corte de uma variante preferencial da invenção em combinação com uma unidade de tipo labirinto/ /junta de estanqueidade com bordos. A figura 2 representa uma vista em corte de uma variante alternativa da invenção em que se observa o dispositivo de exclusão de partículas enquanto unidade independente, mas em associação com uma unidade independente de vedação estanque.

Descrição Minuciosa da Invenção A figura 1 ilustra o modo como o dispositivo 10 de exclusão de partículas de acordo com uma variante preferencial da invenção pode ser incorporado numa estrutura de uma junta de estanqueidade convencional em forma de S que combina as particularidades de um labirinto com as de uma junta de estanqueidade com bordos. No entanto, faz-se observar que a junta de estanqueidade em forma de S pode ser graficamente qualquer junta de estanqueidade dinâmica ou qualquer combinação de tais juntas de estanqueidade. Nesta figura, a estrutura combinada de junta de estanqueidade em forma de S e de dispositivo 10 de exclusão de partículas da presente invenção foi montada num veio e em posição de ser impelida para dentro de uma blindagem. Faz-se observar também que as expressões “axialmente interior” e “axialmente exterior”, tal como aqui utilizadas, se referem à proximidade relativa dos diversos elementos em relação à fonte dos materiais sob a forma de pequenas partículas. Quando as juntas de estanqueidade, tais como a junta de estanqueidade em forma de S, são utilizadas em aplicações em que esteja presente um material abrasivo sob a forma de pequenas partículas, tais juntas de estanqueidade ficam sujeitas a um desgaste acelerado e a uma incapacidade de funcionamento prematura. Para se reduzir tal desgaste e tal incapacidade de funcionamento, procedeu-se à montagem de uma estrutura 10 de exclusão de partículas que compreende um deflector p lc ^^ 12 axialmente exterior, um elemento de alvéolos abertos ou espuma 14 com uma porosidade controlada e um elemento deflector 16 axialmente interior que limita bastante o acesso ao interior da unidade global, de tal modo que as partículas sólidas apenas podem penetrar nessa unidade através de uma entrada ou passagem anelar apertada 18. Nesta variante, a unidade de junta de estanqueidade em forma de S e a unidade 10 de exclusão de partículas partilham entre si uma parede radialmente exterior 20 e uma parede radialmente interior 22. O deflector exterior 12 está ligado à parede exterior 20 e prolonga--se radialmente para o lado de dentro até chegar a uma extremidade interior 24 afastada da parede interior 22. 0 deflector interior 16 está ligado à parede interior 22 e prolonga-se radialmente para o lado de fora até chegar a uma extremidade exterior 26 afastada da parede exterior 20, formando assim uma passagem anelar 18. Na variante preferencial ilustrada na figura 1, o deflector exterior 12 possui genericamente a forma de um L com o seu troço mais comprido 12a a prolongar-se radialmente para o lado de dentro, desde a parede exterior 20 até chegar ao seu troço mais curto 12b que se prolonga axialmente para o lado de dentro, até à extremidade interior 24. 0 elemento 14 de alvéolos abertos está colocado entre os de-flectores 12 e 16 exterior e interior e enche praticamente toda a cavidade formada por esses dois deflectores, pela parede exterior 20 e pela parede interior 22. O elemento 14 de alvéolos abertos é aplicado ou de qualquer outra forma adaptado de modo a poder rodar com qualquer das paredes 20 e 22 que rode. Na maior parte das aplicações dos equipamentos que trabalham numa posição inclinada, afirma-se desde já que a blindagem que envolve a parede exterior 20 irá rodar e portanto a parede 20 irá rodar e o elemento 14 irá rodar com essa parede e com quaisquer outros componentes a ela ligados. 0 elemento 14 de alvéolos abertos pode ser feito com um material qualquer seleccionado entre fibras de poliéster ou cerâmicas ou ainda diversas espumas de poliuretano. Os critérios principais para a escolha do material adequado e da sua porosidade são o volume e a distribuição do tamanho das partículas que irão ser manuseadas no recipiente que se pretende fechar estanquemente. Por exemplo, num pulverizador de carvão são bastante eficazes as peças ou blocos de 4 | Lç, ^^ fibras de poliéster, tais como os produtos PE-3 ou PE-5 fornecidos por ‘Universal Air Filter Co.’ de “East Saint Louis, Illinois”. A unidade 10 de exclusão de partículas foi projectada e concebida especificamente para funcionar com juntas de estanqueidade em forma de S previstas para trabalharem numa posição inclinada, isto é, entre iam plano vertical e um plano horizontal e muito mais vulgarmente segundo um ângulo compreendido entre 30° e 60° relativamente à horizontal. Em tais aplicações o material sob a forma de pequenas partículas pode entrar na unidade 10 apenas através de uma passagem anelar 18. A seguir, o material sob a forma de pequenas partículas irá ter uma tendência, devido à acção da gravidade, para se deslocar para a porção mais baixa 14a do arco do elemento 14 de alvéolos, abertos. Atendendo a que a extremidade 24 do deflector 12 é, em todos os seus pontos, verticalmente mais elevada do que as partes mais baixas 14a e 18a do arco do elemento 14 e da passagem 18, respectivamente, e tendo em conta que o deflector 21 está aplicado sobre a parede exterior 20, então o material sob a forma de pequenas partículas irá acumular-se na zona 14a até chegar ao nível da parte mais baixa 18a do arco e depois irá extravasar de novo para dentro do recipiente ou blindagem onde teve a sua origem.

Na figura 2, a junta de estanqueidade em forma de S e o dispositivo 10 de exclusão de partículas foram montados num veio e estão numa posição para serem impelidos para dentro de uma blindagem, tudo isto de forma análoga à ilustrada na figura 1. Nesta variante, o dispositivo 10 de exclusão de partículas é uma unidade independente da junta de estanqueidade em forma de S, mas as duas unidades estão colocadas numa posição adjacente entre si e funcionam em conjunto. Assim, a junta de estanqueidade em forma de S possui a sua própria parede 28 radialmente exterior e a sua própria parede 30 radialmente interior, de tal modo que uma delas pode rodar em relação à outra. As configuráções de montagem do tipo ilustrado nesta variante poderão ser particularmente úteis nos equipamentos existentes em que haja espaço que permita reajustar as unidades de vedação estanque existentes com dispositivos de exclusão de partículas de acordo com a invenção. 5

Embora se tenha ilustrado e descrito minuciosamente um caso preferencial e algumas das suas variantes, os especialistas na técnica das juntas de estanqueidade podem conceber facilmente outras modificações. Por exemplo, em vez de o deflector exterior ter a forma de um L, poderia ser um elemento rectilineo que se prolongasse radialmente para o lado de dentro, até à sua extremidade interior afastada da parede interior. De igual modo, em alguns casos, qualquer dos deflectores pode constituir uma parte solidária de uma parede associada em vez de ser um elemento independente e acoplado. Assim sendo, a descrição explicativa anterior deve ser interpretada apenas a título exemplificativo e não limitativo do âmbito da presente invenção definida pelas reivindicações anexas.

Lisboa, 22 de Março de 2000 AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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Claims

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REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo de exclusão de partículas destinado a proteger uma unidade de vedação estanque, em que o referido dispositivo (10) de exclusão de partículas possui um eixo e paredes (22, 20) radialmente interior e exterior, que podem rodar entre si em torno do referido eixo, e o qual compreende também: a) um elemento deflector (12) axialmente exterior aplicado sobre a referida parede exterior (20) e que se prolonga radialmente para o lado de dentro, desde o referido local de aplicação até a uma extremidade interior (24) afastada da referida parede interior (22) , b) uma placa deflectora (6) axialmente interior aplicada sobre uma extremidade axialmente interior da referida parede interior (22) e que se prolonga radialmente para o lado de fora, até a uma extremidade exterior (26) afastada da referida parede exterior (20), para proporcionar uma passagem anelar estreita (18a) entre a referida extremidade exterior (26) e a referida parede exterior (20), e c) um elemento (14) de alvéolos abertos, giratório, de porosidade controlada, que enche praticamente uma cavidade formada entre os referidos deflectores interior e exterior (16, 12) e as referias paredes interior e exterior (22, 20); caracterizado pelo facto de o referido eixo ser inclinado em relação à direcção vertical, de tal modo que a referida extremidade interior (24) do referido elemento deflector exterior (12) fica verticalmente mais elevada do que as porções mais baixas (14a, 18a) do arco do referido elemento (14) de alvéolos abertos e da referida abertura anelar estreita (18) existente entre a referida extremidade exterior do referido elemento deflector interior e a referida parede exterior.
2. Dispositivo de exclusão de partículas de acordo com a reivindicação 1, em que as referidas paredes radialmente interior 1 e exterior (22, 20) se prolongam axialmente para o lado de fora para formarem as paredes radialmente interior e exterior de uma junta de estanqueidade (S) colocada entre as referidas paredes e com desenvolvimento axial para o lado de fora, a partir do referido dispositivo (10) de exclusão de partículas.
3. Dispositivo de exclusão de partículas de acordo com a reivindicação 1, em que o referido elemento deflector exterior (12) tem a forma de um L e está colocado de tal modo que o troço mais curto (12b) desse deflector em forma de L se prolonga genericamente em sentido axial para o lado de dentro e forma a referida extremidade interior (24) do referido componente deflector exterior.
4. Dispositivo de exclusão de partículas de acordo com a reivindicação 1, em que a referida parede interior (22) é estacionária e a referida parede exterior (20) pode rodar.
5. Dispositivo combinado que possui um eixo e paredes radialmente interior e exterior (22, 20) que podem rodar uma relativamente à outra em torno do referido eixo, e o qual compreende também as unidades (10, S) colocadas entre as referidas paredes, sendo tais unidades constituídas por uma junta de estanqueidade (S) axialmente exterior que possui elementos que podem rodar com as referidas paredes interior e exterior (22, 20) e também uma unidade axialmente interior (10) de exclusão de partículas para proteger a referida junta de estanqueidade (S) , possuindo a referida unidade (10) de exclusão de partículas: a) um elemento deflector (12) axialmente exterior e em forma de L cujo troço mais comprido (12a) está aplicado sobre a referida parede exterior (20) e se prolonga radialmente para o lado de dentro, desde o referido local de aplicação até um troço mais curto (12b) que se prolonga genericamente em sentido axial para o lado de dentro, desde o referido troço mais comprido (12a), e O que forma uma extremidade interior (24) afastada da referida parede interior (22); b) uma placa deflectora (16) axialmente interior aplicada sobre uma extremidade axialmente interior da referida parede interior (22) e que se prolonga radialmente para o lado de fora, até uma extremidade exterior (26) afastada da referida parede exterior (20), para proporcionar uma passagem anelar estreita (18) entre a referida extremidade exterior (26) e a referida parede exterior (20), e c) um elemento (14) de alvéolos abertos, giratório, de porosidade controlada, que enche praticamente uma cavidade formada entre os referidos deflectores interior e exterior (16, 12) e as referidas paredes interior e exterior (22, 20); caracterizado pelo facto de o referido eixo ser inclinado em relação à direcção vertical, de tal modo que a referida extremidade interior (24) do referido elemento deflector exterior (12) fica verticalmente mais elevada do que as porções mais baixas (14a, 18a) do arco do referido elemento (14) de alvéolos abertos e da referida abertura anelar estreita (18) existente entre a referida extremidade exterior do referido elemento deflector interior e a referida parede exterior.
6. Dispositivo combinado de acordo com a reivindicação 5, em que a referida junta de estanqueidade (S) e o referido dispositivo (10) de exclusão de partículas possuem paredes interiores separadas (22, 30) e paredes exteriores separadas (20, 28) .
7. Dispositivo combinado de acordo com a reivindicação 5, em que a referida parede interior (22) é estacionária e a referida parede exterior (20) pode rodar. Lisboa, 22 de Março de 2000 -\GENTE OFICtAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL