Cartuchos y Sellos Mecánicos

GENERALIDADES 152 El sello mecánico no equilibrado tiene una relación de: K = A/a > 1 y el sello me- cánico equilibrado de K = A/a < 1. En el diseño de los sellos mecánicos se toman valores de K entre 0,6 y 1,2. Un valor menor de 0,6 favorece la duración y la vida del sello mecánico, pero no garantiza un sellado adecuado. • Sellos de muelle cónico: Estos sellos se definen por el tipo de resorte que utilizan así como su función. Emplean un muelle axial con desarrollo cónico, fijándose en un extremo al anillo primario y , en el opuesto, sobre el eje. El muelle se encarga de mantener la tensión entre las caras de rozamiento y de transmitir el movimiento del eje a la parte rotante del sello me- cánico. Construcción Esta clasificación tiene que ver con las características y el diseño de los diferentes componentes que forman parte del sello mecánico. Cada variación responde a unas necesidades o características específicas de aplicación. Generalmente los sellos de muelle cónico son sellos mecánicos con sentido de rotación dependiente, es decir, únicamente pueden funcio- nar de manera satisfactoria en el sentido de giro para el cual están preparados. Por defecto, se suministran en sentido de rotación hacia la derecha, la opción de rotación hacia la izquierda ha de pedirse es- pecialmente. Las juntas secundarias suelen ser juntas tóricas, ya que no requieren de un fuelle para transmitir el movimiento. • Sellos de fuelle: Existen diferentes tipos de fuelle y en diferentes materiales, cada uno con unas prestaciones específicas y diferentes: - Sellos de fuelle elastómero: El fuelle es de un material elastómero y se encarga, además de generar estanqueidad estática sobre el eje, de transmitir el movimiento del mismo al sello mecánico. El dispositi- vo de resorte que suelen emplear es un muelle axial cilíndrico, por lo tanto, las prestaciones de estos sellos mecánicos son independientes del sentido de giro del eje. - Sellos de fuelle metálico: Son aquellos en los que el dispositivo de resorte es un fuelle metálico. Su principal ventaja está en las presta- ciones que aporta: es más resistente abrasiva y químicamente (espe- cialmente combinado con aleaciones Cromo-Níquel) que el fuelle en cualquier elastómero, mucho más resistente a la temperatura (cuan- do se montan juntas secundarias en grafito), no permite que queden partículas o restos del fluido de trabajo entre las espiras del muelle (los pliegues del fuelle actúan como elemento de bombeo), y permite utilizar el sistema de “junta tórica estática” como junta secundaria. En el resto de sellos, la junta tórica o el fuelle están en el anillo pri- mario del sello, generando la estanqueidad estática. Sin embargo, su comportamiento en condiciones reales de funcio- namiento no es estrictamente estático, pueden existir: movimiento debido al desgaste de las caras de rozamiento, vibraciones, oscila- ciones o cambios de presión que comporten un desplazamiento axial del eje, u otros factores que provoquen un trabajo dinámico sobre la junta tórica. Ello podría resultar, en el peor de los casos, y junto con un mal acabado superficial del eje, en un desgaste o deterioro de las juntas tóricas. Sin embargo, con el sistema de “junta tórica estática” que permiten este tipo de sellos, es el propio fuelle el que absorbe los desplazamientos. La junta tórica se halla en el extremo opuesto del fuelle con respecto al anillo primario, completamente indiferente a estos defectos. Los sellos de fuelle metálico son de dos tipos diferentes, según la característica constructiva del fuelle. - Fuelle soldado: está formado por láminas anulares soldadas entre sí en todo el perímetro de sus extremos, el tipo más empleado. - Fuelle enrollado: constructivamente más difícil, está formado por un tubo metálico ondulado. Tiene un mayor recorrido elástico y se suele emplear en aplicaciones que requieren de exigentes procesos de esterilización, porque no presentan rincones o ángulos cerrados donde puedan almacenarse partículas no deseadas, facilitando así la limpieza . - Sellos de fuelle de PTFE: El PTFE es un material plástico con una gran resistencia química a prácticamente todos los fluidos de trabajo, y una resistencia a la temperatura superior a la de la mayoría de los elastómeros. Estas características lo hacen muy valioso en determinadas aplicaciones. Se utiliza un fuelle de PTFE con la misma intención con la que se utiliza un fuelle metálico, con una resistencia a la temperatura y a la abrasión más limitadas, pero con una resistencia química superior. En cuanto a las juntas secundarias, utiliza un casquillo o cuña también de PTFE, que trabaja de manera estática. Es un tipo de sello muy especial empleado cuando el fluido de trabajo es extremadamente agresivo químicamente.