Sellos externos

En el caso de las disposiciones de rodamientos en las que la eficacia del sello en condiciones de funcionamiento específicas es más importante que las consideraciones de costos o de espacio, existen dos tipos de sellos externos disponibles: Sellos no rozantes (fig. 1) y sellos rozantes (fig. 2).
La información provista en la siguiente sección respecto de los sellos que SKF no suministra solo debe utilizarse a modo orientativo. Asegúrese de comprender los criterios de rendimiento del sello antes de incorporarlo en la aplicación. SKF no asume responsabilidad alguna por el rendimiento de los productos no suministrados por SKF.
Sellos no rozantes

Los sellos no rozantes se utilizan casi siempre en aplicaciones de precisión y alta velocidad. Su eficacia depende, en principio, de la acción de sellado del intersticio estrecho entre el eje y el soporte. Como no hay contacto, estos sellos no generan casi ninguna fricción y, en la práctica, no limitan las velocidades, lo que los convierte en una solución excelente para aplicaciones de máquinas herramienta.

Las versiones de sellos incluyen desde sellos simples de tipo intersticio hasta sellos laberínticos de múltiples etapas (fig. 1). Comparados con los sellos de tipo intersticio, los sellos laberínticos de múltiples etapas son mucho más eficaces porque sus series de componentes que se entrecruzan radial y axialmente dificultan más el ingreso de contaminantes y líquidos de corte en el rodamiento.

En entornos muy contaminados, con frecuencia es necesario un diseño complejo de sello laberíntico. Los sellos laberínticos pueden tener tres o más etapas para mantener el lubricante dentro y los contaminantes fuera de la disposición de rodamientos. El principio de un sello laberíntico altamente eficaz, que se detalla en (fig. 3), consta de tres etapas:

  • la etapa primaria
  • la etapa secundaria
  • la etapa final

Este diseño, con cámaras de drenaje y elementos de recogida, surge de estudios realizados por la Universidad Técnica de Stuttgart, Alemania.

La etapa primaria consta de un protector contra salpicaduras (1), una tapa del soporte (2) y el eje para formar un laberinto. El protector contra salpicaduras utiliza la fuerza centrífuga para dirigir los contaminantes fuera de la tapa, mientras que la tapa del soporte evita que los contaminantes ingresen directamente en el laberinto. El intersticio radial (3) entre la tapa del soporte y el eje debe tener entre 0,1 y 0,2 mm.

La etapa secundaria está diseñada para recoger y expulsar cualquier fluido que logra pasar la barrera primaria. Comenzando con ranura(s) anular(es) en el eje (4), las principales características del diseño de esta etapa incluyen una gran cámara de drenaje (5) y un orificio de salida (6). La(s) ranura(s) anular(es) impide(n) que el fluido recorra el eje cuando no está girando y, en su lugar, hace(n) que gotee en la cámara de drenaje. Cuando el eje gira, el fluido es arrojado de este, se recoge en la cámara de drenaje y drena a través del orificio de salida. Los grandes orificios de drenaje (~ 250 mm2) en la zona de recogida limitan la cantidad de fluido que se recoge en la cámara.

Las características usadas en las etapas anteriores se incorporan nuevamente en la etapa final. Esta sección consta de anillos laberínticos (7) con intersticios radiales de entre 0,2 y 0,3 mm, una cámara de retardo de fluidos (8), un colector (9) para guiar el fluido hacia la zona de drenaje y un orificio de salida (10) con una zona de drenaje de ~ 150 mm2. Si lo permite el espacio, se puede incorporar una cámara adicional, un colector y un orificio de drenaje de ~ 50 mm2 (11). Un intersticio laberíntico radial final (12) de ~ 1 mm evita el efecto de capilaridad.

Al diseñar estos tipos de disposiciones de sellado, se debe tener en cuenta lo siguiente:

  • Con el fin de evitar el efecto de bombeo hacia el interior, los componentes del laberinto deben disminuir progresivamente su diámetro desde el exterior.
  • Una guía mecanizada en los componentes giratorios puede hacer mover los fluidos en cualquier sentido axial con gran eficacia, según se trate de una guía a derecha o izquierda y el sentido de giro. Esto puede aprovecharse, en aplicaciones unidireccionales, para reforzar la eficacia de los sellos de intersticio o laberínticos, si se incorporan cuidadosamente en el diseño. Deben evitarse las guías mecanizadas en componentes giratorios de sellos de intersticio y laberínticos cuando la aplicación gira en ambos sentidos o en aplicaciones unidireccionales en las que su acción contrarrestaría la eficacia del sello.
  • En condiciones de funcionamiento exigentes, se puede crear una barrera mediante la aplicación de aire, a presión, entre los intersticios del laberinto o dentro del mismo husillo. Sin embargo, el flujo de aire debe estar equilibrado para que el flujo dominante siempre sea hacia el exterior.
  • Una disposición de sellado que usa un espacio axial considerable resulta favorable, ya que esto permite incorporar grandes zonas de drenaje y colectores. Sin embargo, en estos casos, el husillo es menos rígido como resultado del largo sobrevuelo desde los rodamientos delanteros (y la posición de la fuerza de corte).
Sellos rozantes

Los sellos rozantes (fig. 4), por lo general, son muy confiables. Su eficacia, no obstante, depende de varios factores, entre los que se incluyen los siguientes:

  • el diseño del sello; el material del sello;
  • la presión de contacto;
  • el acabado de la superficie de contacto del sello;
  • la condición del labio del sello;
  • la presencia de lubricante entre el labio del sello y la superficie de contacto

La fricción entre el labio del sello y la superficie de contacto puede producir una importante cantidad de calor a las velocidades más altas (A ≥ 200 000 mm/min). Como resultado, estos sellos solo se pueden usar en husillos de baja velocidad y/o en aplicaciones en las que el calor adicional no tiene un efecto significativo sobre el rendimiento del husillo.

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