Patent BR-102013021094-A2 (BR)
Title: Disposição de vedação e anel protetor
Inventor: KOHL CHRISTIAN
IPC: F16J15/32
Filed: 2013-08-19
Abstract: Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSIÇÃO DE VEDAÇÃO E ANEL PROTETOR". Descrição Campo técnico A invenção refere-se a uma disposição de vedação, compreen-dendo um anel de vedação e um anel protetor, sendo que o anel de vedação compreende ao menos um lábio de vedação dinamicamente solicitado, que toca, encostando de modo vedante, uma superfície a ser vedada de um e-lemento de máquina a ser vedado, sendo que o anel protetor apresenta uma área periférica, que fica associada vizinha à área a ser vedada com distância radial e delimita com a superfície uma fenda de estrangulamento e sendo que o anel protetor fica disposto sobre o lado do lábio de vedação axialmente oposto a um meio a ser vedado. Estado da técnica Essa disposição de vedação é conhecida da DE 197 05 428 A1. O anel de vedação é executado como anel de vedação de eixo radial e vem a ser empregado como vedação de cremalheira. O anel protetor é provido de um rebaixo anular na região de sua área periférica, que fica voltada para a superfície a ser vedada do elemento de máquina a ser vedado. Nesse rebai-xo podem ser alojadas impurezas, que são arrastadas pelo lado do ambiente sob o anel protetor. Por esse reservatório para as impurezas deve ser impe-dido que as impurezas penetrem até ao lábio de vedação dinamicamente solicitado e o danifiquem ou destruam. A invenção tem por objetivo desenvolver de tal maneira uma disposição de vedação do tipo anteriormente mencionado que a fenda de estrangulamento, que fica limitada em direção radial, de um lado, pela super-fície a ser vedada do elemento de máquina a ser vedado e, em direção radial, de outro lado, pela área periférica do anel protetor, durante o emprego específico da disposição de vedação é ao menos amplamente mantida livre de impurezas. Apresentação da invenção Esse objetivo é alcançado, segundo a invenção, pelas caracte-rísticas da reivindicação 1. Sub-reivindicações fazem referência a configura-ções vantajosas. Para atingimento do objetivo é previsto que a área periférica do anel protetor apresente uma estrutura de transporte com uma direção de transporte axialmente para longe do lábio de vedação e no sentido do lado do ambiente. Pela estrutura de transporte na área periférica do anel protetor, impurezas comprimidas para dentro da fenda de estrangulamento durante o emprego específico da disposição de vedação, quando portanto o elemento de máquina a ser vedado gira relativamente ao anel de vedação e ao anel protetor, são transportadas em direção de transporte axialmente para longe do lábio de vedação e no sentido do lado do ambiente para fora da fenda de estrangulamento. A fenda de estrangulamento, portanto, fica sempre livre de impurezas. O lábio de vedação é assim protegido tão bem quanto possível. Adicionalmente a essas propriedades de uso vantajosas, o anela protetor forma uma proteção ulterior para o lábio de vedação, para reduzir a um mínimo o perigo de avarias de montagem do lábio de vedação quando da montagem do elemento de máquina a ser vedado. Pelo anel protetor o elemento de máquina a ser vedado é previamente centrado relativamente ao lábio de vedação durante sua montagem. Para propriedades de uso inalteradamente boas da disposição de vedação durante um longo período de uso é importante que impurezas não assentem dentro da fenda de estrangulamento e/ou não atravessem a fenda de estrangulamento até ao lábio de vedação. Essas impurezas podem, por exemplo, ser formadas por poeira, sujeira ou água. A disposição de vedação reivindicação pode ser empregada em veículos automotores, tanto em veículos de passageiros como também em utilitários. É especialmente vantajoso o emprego da disposição de vedação em utilitários em um eixo dianteiro acionado. Para esse emprego, a disposi-ção de vedação deve estar particularmente bem protegida contra influências exteriores indesejadas. É concebível que a disposição de vedação seja empregada, por exemplo, em transmissões de veículo, especialmente na entrada da trans-missão do eixo traseiro ou nos eixos laterais. Em veículos utilitários, as dis-posições de vedação são expostas a influências ambientais extremamente desvantajosas e são ativadas, por exemplo, com sujeira ou água suja. Quando da limpeza do veículo com limpeza a alta pressão pode ocorrer que pela ação direta do jato de limpador a alta pressão essas impurezas cheguem à fenda de estrangulamento da disposição de vedação. Durante o emprego específico da disposição de vedação, as impurezas são transportadas pela estrutura de transporte da área periférica do anel protetor para fora da fenda de estrangulamento para o meio ambiente. A fenda de estrangulamento fica então novamente livre de impurezas. A estrutura de transporte por ser formada por uma torção de re-torno. A torção de retorno pode ser unidirecional ou bidirecional, dependendo do respectivo caso de emprego. Por uma torção de retorno são as impurezas na fenda de estrangulamento transportadas de volta axialmente do lábio de vedação para o lado do ambiente, de onde são também comprimidas para dentro da fenda de estrangulamento. A torção de retorno pode ser formada por nervuras de retorno ou arcos de retorno. Alternativamente, a torção de retorno pode ser formada por uma rosca de transporte. Nervuras de torção ou arcos de torção ou roscas de transporte em disposições de vedação são conhecidos. A estrutura de transporte em forma de torções de transporte de retorno é então parte integrante do lábio de vedação dinamicamente solicitado, que consiste em um material de vedação elástico como borracha. A torção de transporte de retorno dos lábios de vedação transporta meio a ser vedado, que é utilizado para lubrificação do lábio de vedação, de volta ao compartimento a ser vedado. Além disso, a estrutura de transporte anteriormente conhecida toca, encostando, na super-fície a ser vedada do elemento de máquina a ser vedado. Na disposição de vedação segundo a vedação, no entanto, a es-trutura de transporte não toca a superfície a ser vedada do elemento de má-quina a ser vedado. A estrutura de transporte encerra a superfície a ser ve-dada com distância radial, portanto sem contato, sendo que pela distância radial é formada a fenda de estrangulamento. A ação da estrutura de trans-porte se deve a forças de cisalhamento no meio a ser vedado, que resultam quando de uma torção relativa do anel de vedação e do anel protetor relati-vamente à superfície a ser vedada. O anel protetor pode consistir em um material polímero. O anel protetor apresenta assim boa durabilidade mesmo quando durante um longo período de uso da disposição de vedação sempre novamente impurezas são conduzidas da fenda de estrangulamento no sentido do meio ambiente para fora da disposição de vedação. Segundo uma configuração vantajosa pode ser previsto que o anel protetor consista em um material de poliamida reforçado com fibra de vidro, por exemplo em PA 6.6 reforçado com fibra de vidro. O anel protetor é bastante durável. Sua área periférica pode ser provida da estrutura de trans-porte de modo simples e a custo favorável. O anel protetor e o anel de vedação podem formar uma unidade pré-montável. Graças a essa configuração, a manutenção de estoque de anel de vedação e anel protetor antes de sua montagem na disposição de vedação é facilitada e igualmente a montagem da unidade pré-montável na disposição de vedação. Para montagem de anel de vedação e anel protetor na disposição de vedação basta montar a unidade pré-montável, em que ambas as partes estão compreendidas. A montagem é assim processual-mente segura, o risco de falhas de montagem reduzido a um mínimo. O anel protetor e o anel de vedação podem estar unidos entre si por união positiva. Essa união positiva é de fácil produção. O anel protetor pode para tanto estar montado em um alojamento do anel de vedação, sendo que o alojamento consiste, por exemplo, em um material elástico como borracha. O anel protetor pode apresentar ao menos um colar de retenção, que é encaixável em um corte traseiro do anel de vedação configurado con-gruente. Essas uniões de encaixe são de produção fácil e a custo favorável. Além disso, a montagem do anel protetor no anel de vedação é particular-mente simples, por exemplo, devido ao fato de que um alojamento do anel de vedação consistindo em um material elastômero quando da montagem do anel protetor é elasticamente dilatado e, em seguida, novamente retornado elasticamente, quando o ao menos um colar de retenção do anel protetor encaixa no ao menos um corte traseiro. O colar de retenção pode, por exemplo, ser executado em forma de rebordo e em forma de anel circular em si fechado. Segundo outra configuração, também podem ser previstos vários colares de retenção dispostos distribuídos em direção periférica, sendo que os colares de retenção nesse caso são executados de preferência uniforme-mente distribuídos em direção periférica. A reciclagem sem mistura da unidade pré-montável é facilitada pela união positiva de anel de vedação e anel protetor. A relação da largura axial da fenda de estrangulamento e sua al-tura radial pode importar em ao menos 3. Ainda, de preferência, a relação importa em 15. A disposição de vedação conforme a invenção combina assim as vantagens funcionais de uma área fixa, a ser vedada, de anel protetor sem contato com máxima proteção do lábio de vedação contra impurezas por uma fenda de estrangulamento estreita e tão longa quanto possível com função de transporte. Além disso, a invenção se refere a uma unidade pré-montável, compreendendo um anel de vedação e um anel protetor de uma disposição de vedação como anteriormente descrita, sendo que o anel protetor apre-senta a área periférica com estrutura de transporte. A invenção refere-se ainda a um anel protetor para uma disposi-ção de vedação como anteriormente descrita, que apresenta uma área peri-férica, que fica voltada para uma superfície a ser vedada, sendo que a área periférica apresenta a estrutura de transporte. Breve descrição do