ES2243703T3 - Dispositivo de estanqueidad para cojinetes de cilindro. - Google Patents
Dispositivo de estanqueidad para cojinetes de cilindro.Info
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Abstract
Dispositivo de estanqueidad para cojinetes de un cilindro (1), que presenta espigas de cilindro (2) y un abultamiento de cilindro, en el que un suplemento anular que puede unirse solidario en rotación a la espiga de cilindro (2) soporta una superficie obturadora anular, con la que coopera un elemento de estanqueidad (23, 24) elástico y estacionario, caracterizado porque se ha dispuesto delante del elemento de estanqueidad (23, 24), en estado montado, un laberinto de estanqueidad (13) con relación al abultamiento de cilindro que se compone, por un lado, de un anillo (7) estacionario y, por otro lado, configurado con un corte a través del cilindro (1) fundamentalmente en forma de C y unido de forma estanca a la cara frontal del cilindro (1), en cuya abertura en forma de C del anillo (7) penetra una tapa de cierre (9) estacionaria y anular, presentando la tapa de cierre (9) anular por fuera, y abierta hacia el exterior, una ranura de desagüe (30), estando dispuesta la abertura del laberinto (14) alejada del fondo de la ranura de desagüe (30), presentando la tapa de cierre (9) anular un apéndice (10), cuya cara exterior produce una inversión del recorrido del laberinto y cuya cara interior presenta una sujeción para el elemento de estanqueidad (23, 24) estacionario, presentando el brazo interior (15) del anillo (7) en forma de C, por su lado vuelto hacia la tapa de cierre (9) anular que presenta al menos un canal de salida (17, 18) interior y abierto hacia el interior, una ranura opuesta (16), estando achaflanado el brazo interior (15) del anillo (7) en forma de C por su lado vuelto hacia el apéndice (10), de tal modo que el brazo interior (15) se estrecha hacia su punta libre, y presentando el apéndice (10) por su extremo un suplemento (22) que estrecha el laberinto (22).
Description
Dispositivo de estanqueidad para cojinetes de
cilindro.
La presente invención se refiere a un dispositivo
de estanqueidad para cojinetes de un cilindro, que presenta espigas
de cilindro y un abultamiento de cilindro, en el que un suplemento
anular que puede unirse solidario en rotación a la espiga de
cilindro soporta una superficie obturadora anular, con la que
coopera un elemento de estanqueidad elástico y estacionario, y
estando dispuesto delante del elemento de estanqueidad, en estado
montado, un laberinto de estanqueidad con relación al abultamiento
de cilindro.
Dispositivos de estanqueidad de este tipo se
conocen desde hace tiempo del documento
US-A-4 435 096, en especial para
cojinetes de película de aceite. Aquí se utilizan normalmente
complicados elementos de estanqueidad que, por un lado, pretenden
impedir que el aceite pueda entrar desde el cojinete de película de
aceite hacia dentro del abultamiento de cilindro y que, por otro
lado, pretenden impedir que el medio refrigerante y lubricante
decalado parcialmente con sinterizado pueda entrar desde el
abultamiento de cilindro en el cojinete de película de aceite. El
laberinto de estanqueidad sólo impide de forma insuficiente que el
medio refrigerante y lubricante decalada con sinterizado entre en
los costosos y complicados elementos de estanqueidad, de tal manera
que los elementos de estanqueidad se someten a un esfuerzo excesivo
a causa del sinterizado.
Aparte de los cojinetes equipados con elementos
de estanqueidad estacionarios se conocen también cojinetes, en los
que los elementos de estanqueidad están unidos a la espiga de
cilindro, es decir, elementos de estanqueidad rotan y se aplican a
superficies obturadoras estacionarias. También aquí se utilizan
complicados anillos de obturación para crear la necesaria obturación
entre el lado del cilindro y el del cojinete.
La invención se ha impuesto la tarea de
perfeccionar un dispositivo de estanqueidad del género expuesto, de
tal modo que a pesar de elementos de estanqueidad más sencillos y
económicos se obtenga una buena acción obturadora, debiéndose
aumentar los tiempos de vida útil de la junta con relación a los
dispositivos de estanqueidad conocidos, con lo que todo el
dispositivo obturador se presenta más económico.
Para solucionar esta tarea se propone que el
laberinto se componga de un anillo estacionario y, por otro lado,
configurado con un corte a través del cilindro fundamentalmente en
forma de C y unido de forma estanca a la cara frontal del cilindro,
en cuya abertura en forma de C penetra una tapa de cierre
estacionaria y anular, de tal manera que se produce un recorrido del
laberinto varias veces invertido, presentando la tapa de cierre
anular por fuera, y abierta hacia el exterior, una ranura de
desagüe, estando dispuesta la abertura del laberinto alejada del
fondo de la ranura de desagüe, presentando la tapa de cierre anular
un apéndice, cuya cara exterior produce una inversión del recorrido
del laberinto y cuya cara interior presenta una sujeción para el
elemento de estanqueidad estacionario, presentando el brazo interior
del anillo en forma de C, por su lado vuelto hacia la tapa de cierre
anular que presenta al menos un canal de salida interior y abierto
hacia el interior, una ranura opuesta, estando achaflanado el brazo
interior del anillo en forma de C por su lado vuelto hacia el
apéndice, de tal modo que el brazo interior se estrecha hacia su
punta libre, y presentando el apéndice por su extremo un suplemento
que estrecha el laberinto.
El laberinto de estanqueidad produce con ello la
obturación del cojinete por el lado del cilindro, mientras que el
elemento de estanqueidad sólo tiene que garantizar ya la obturación
por el lado del cojinete. De este modo puede prescindirse de
elementos obturadores configurados de forma complicada, que
necesitan ser obturados en ambas direcciones.
La gran cantidad de medio refrigerante y
lubricante que fluye desde la superficie del cilindro llega en
primer lugar a un lado de un desviador en forma de techo. Mediante
el movimiento giratorio del desviador en forma de techo el medio
refrigerante y lubricante llega a la punta del techo, en donde
impera la máxima velocidad periférica. Aquí es lanzada la mayor
parte del medio refrigerante y lubricante. El medio refrigerante y
lubricante sobrante debería desplazarse sobre la segunda mitad del
techo en contra de la fuerza centrífuga en dirección al cojinete. La
fuerza centrífuga provoca, sin embargo, que también se transporte
hasta la punta del techo el medio refrigerante y lubricante situado
sobre la segunda mitad del techo. La mayor parte del medio de
refrigerante y lubricante no lanzado sobre el desviador en forma de
techo se recoge en la ranura de desagüe y se evacúa desde ésta hasta
un depósito.
Sin embargo, aún así pueden entrar restos de
medio refrigerante y lubricante en el laberinto de estanqueidad. En
cuanto las gotas entran en contacto con la parte rotatoria del
laberinto de estanqueidad, éstas serían transportadas hacia fuera a
causa de las fuerzas centrífugas. Solamente las gotas que se reúnen
en la parte fija del laberinto de estanqueidad gotearían en la
primera región del laberinto y llegarían a los brazos del anillo en
forma de C, desde donde el medio refrigerante y lubricante es
transportado hacia fuera a causa de la fuerza centrífuga.
En el ulterior recorrido del laberinto se recoge
el medio refrigerante y lubricante todavía presente, sobre la cara
interior del brazo interior del anillo en forma de C, en una ranura
y desde allí es transportado hasta el canal o los canales de salida.
En los canales de salida pueden reunirse las gotitas y fluyen hasta
el punto más bajo del canal, en donde el medio refrigerante y
lubricante puede fluir hasta la ranura de desagüe, a través de las
aberturas de salida, desde la región del laberinto.
El laberinto realiza otra inflexión a causa del
apéndice. También aquí los elementos rotatorios del laberinto están
conformados de tal modo, que los restos de medio refrigerante y
lubricante son transportados en los canales de salida mediante la
fuerza centrífuga.
En el extremo del recorrido del laberinto el
apéndice presenta un suplemento que estrecha mucho el recorrido del
laberinto, de tal modo que a más tardar aquí se recogen los últimos
restos de medio refrigerante y lubricante y se transportan hasta los
canales de salida.
Ha dado un buen resultado que se utilice como
medio de estanqueidad al menos un anillo de estanqueidad de árbol
radial, cuya falda de obturación presenta al menos un elemento
elástico periférico, que puede pretensar la falda de obturación
respecto a la superficie obturadora. Los anillos de estanqueidad de
árbol radial de este tipo son elementos de estanqueidad usuales en
la construcción de máquinas, que no presentan una forma complicada y
de este modo pueden fabricarse de forma ventajosa. Es ventajoso que
se dispongan consecutivamente dos anillos de estanqueidad idénticos,
de tal manera que puede descartarse con seguridad que pueda llegar
aceite a la región del laberinto desde la región del cojinete.
Es conveniente que entre los dos anillos de
estanqueidad de árbol radial esté previstas una entrada y una salida
para lubricar la segunda falda de obturación, así como para desviar
aceite sobrante.
La invención se explica con más detalle con base
en un dibujo.
Con ello muestran:
la figura 1 el corte de un cilindro con cojinete
de película de aceite y
la figura 2 una vista en detalle de la región de
la junta.
De la figura 1 puede deducirse un cilindro 1 que
presenta una espiga de cilindro 2. Sobre la espiga de cilindro 2 se
muestra el casquillo de espiga 3 con una prolongación de casquillo
de espiga 4. Asimismo se ha representado una parte de la pieza de
montaje 5 y el casquillo cojinete 6. Sobre la cara frontal del
cilindro 1 se ha fijado mediante tornillos 8 un anillo 7 configurado
en forma de C. En la abertura en forma de C del anillo 7 en forma de
C penetra una tapa de cierre 9 anular, que está fijada a la pieza de
montaje 5. La tapa de cierre 8 anular forma una ranura de desagüe 30
abierta hacia el exterior. Sobre la tapa de cierre 9 anular se ha
dispuesto un apéndice 10.
La figura 2 muestra que el brazo exterior 11 del
anillo 7 en forma de C presenta hacia el exterior un desviador 12 en
forma de techo. El desviador 12 en forma de techo de ocupa de que en
la punta del techo, en donde impera la máxima velocidad periférica,
se recoge el medio refrigerante y lubricante que fluye desde el
cilindro 1 y sea lanzado hacia delante desde la punta del techo. Por
lo demás el medio refrigerante y lubricante se recoge
fundamentalmente en la ranura de desagüe 30 y se evacúa desde ésta,
de tal modo que no puede entrar en el laberinto 13.
Sin embargo, los restos de medio refrigerante y
lubricante pueden entrar en el laberinto 13 a través de la abertura
14. Si estas gotitas entran en contacto con el anillo 7 rotatorio en
forma de C, éste arrastrará las gotitas y las transportará mediante
la fuerza centrífuga hasta el brazo exterior 11, de tal manera que
las gotitas pueden abandonar el laberinto a través de la abertura
14.
Si las gotitas en el laberinto 13 se depositan
sin embargo sobre la tapa de cierre 9 anular, éstas discurrirán
hacia abajo sobre esta tapa y, según en donde se encuentren,
gotearán sobre el brazo exterior 11 o el brazo interior 15 del
anillo 7 en forma de C. Desde aquí las gotas son transportadas a su
vez a través de la abertura 14 a causa de las fuerzas
centrífugas.
Los restos de medio refrigerante y lubricante que
penetran todavía más en el laberinto 13 son retenidos a continuación
por el brazo interior 15, que presenta una ranura 16. Sobre las
aristas de la ranura o en la ranura pueden recogerse gotitas que son
a su vez lanzadas desde las aristas de la ranura, a causa de la
fuerza centrífuga, en los canales de salida 17, 18. Los canales de
salida 17, 18 están moldeados en la tapa de cierre 9 anular. En la
región inferior mostrada en la figura 2 los canales de salida 17, 18
presentan aberturas 19, 20, desde las que el medio refrigerante y
lubricante recogido en los canales 17, 18 puede abandonar el
laberinto 13 hacia la ranura de desagüe 30.
Para que en las aberturas 19, 20 no pueda entrar
desde fuera nada de medio refrigerante o lubricante, en la región de
la abertura 19, 20 se ha previsto una protección contra salpicaduras
21 sobre la tapa de cierre 9 anular, que apantalla la ranura de
desagüe 30 en la región de las aberturas 19, 20.
Si en la punta del brazo interior 15 del anillo 7
en forma de C se encuentran todavía restos de medio refrigerante y
lubricante, éstos son invertidos por el apéndice 10. Las gotitas que
permanecen con ello adheridas al apéndice 10 fluyen sobre la pared
interior del apéndice 10 en el canal de salida 18. Ulteriores
gotitas de medio refrigerante y lubricante pueden depositarse sobre
la región exterior del brazo interior 15 en donde, a causa del
estrechamiento del brazo interior 15 y de las fuerzas centrífugas,
son transportadas a su vez hasta la punta del brazo interior 15 y
desde allí son lanzadas en el canal de salida 18.
En la punta del apéndice 10 puede enroscarse un
suplemento anular 22 que, por un lado, estrecha mucho el laberinto
13 y, por otro lado, sirve para presionar elementos de estanqueidad
23, 24 contra un tope 25 y de este modo inmoviliza los anillos de
estanqueidad sobre el apéndice 10. En el caso de los elementos de
estanqueidad 23, 24 se trata de anillos de estanqueidad de árbol
radial, que están pretensados a través de elementos elásticos 26, 27
contra la prolongación de casquillo de espiga 4. En el apéndice 10
se ha previsto un canal de entrada y salida 28, que finaliza en la
región entre los dos elementos de estanqueidad 23, 24 y aquí
alimenta aceite para lubricar las faldas de obturación del elemento
de estanqueidad 23 o puede evacuar aceite sobrante existente, desde
la región de la junta, hasta el baño de aceite 29.
- 1
- Cilindro
- 2
- Espiga de cilindro
- 3
- Casquillo de espiga
- 4
- Prolongación de casquillo de espiga
- 5
- Pieza de montaje
- 6
- Casquillo cojinete
- 7
- Anillo en forma de C
- 8
- Tornillos
- 9
- Tapa de cierre anular
- 10
- Apéndice
- 11
- Brazo exterior
- 12
- Desviador en forma de techo
- 13
- Laberinto
- 14
- Abertura
- 15
- Brazo interior
- 16
- Ranura
- 17
- Canal de salida
- 18
- Canal de salida
- 19
- Abertura
- 20
- Abertura
- 21
- Protección contra salpicaduras
- 22
- Suplemento
- 23
- Elemento de estanqueidad
- 24
- Elemento de estanqueidad
- 25
- Tope
- 26
- Elemento elástico
- 27
- Elemento elástico
- 28
- Canal de entrada y salida
- 29
- Baño de aceite
- 30
- Ranura de desagüe
Claims (9)
1. Dispositivo de estanqueidad para cojinetes de
un cilindro (1), que presenta espigas de cilindro (2) y un
abultamiento de cilindro, en el que un suplemento anular que puede
unirse solidario en rotación a la espiga de cilindro (2) soporta una
superficie obturadora anular, con la que coopera un elemento de
estanqueidad (23, 24) elástico y estacionario, caracterizado
porque se ha dispuesto delante del elemento de estanqueidad (23,
24), en estado montado, un laberinto de estanqueidad (13) con
relación al abultamiento de cilindro que se compone, por un lado, de
un anillo (7) estacionario y, por otro lado, configurado con un
corte a través del cilindro (1) fundamentalmente en forma de C y
unido de forma estanca a la cara frontal del cilindro (1), en cuya
abertura en forma de C del anillo (7) penetra una tapa de cierre (9)
estacionaria y anular, presentando la tapa de cierre (9) anular por
fuera, y abierta hacia el exterior, una ranura de desagüe (30),
estando dispuesta la abertura del laberinto (14) alejada del fondo
de la ranura de desagüe (30), presentando la tapa de cierre (9)
anular un apéndice (10), cuya cara exterior produce una inversión
del recorrido del laberinto y cuya cara interior presenta una
sujeción para el elemento de estanqueidad (23, 24) estacionario,
presentando el brazo interior (15) del anillo (7) en forma de C, por
su lado vuelto hacia la tapa de cierre (9) anular que presenta al
menos un canal de salida (17, 18) interior y abierto hacia el
interior, una ranura opuesta (16), estando achaflanado el brazo
interior (15) del anillo (7) en forma de C por su lado vuelto hacia
el apéndice (10), de tal modo que el brazo interior (15) se estrecha
hacia su punta libre, y presentando el apéndice (10) por su extremo
un suplemento (22) que estrecha el laberinto (22).
2. Dispositivo de estanqueidad según la
reivindicación 1, caracterizado porque el anillo (7) en forma
de C posee, en estado montado, un desviador (12) en forma de techo
vuelto hacia la superficie del cilindro.
3. Dispositivo de estanqueidad según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el canal de salida
(17, 18) posee, en su punto más bajo, una abertura de salida (19,
20) que discurre hacia la ranura de desagüe (30) de la tapa de
cierre (9) anular.
4. Dispositivo de estanqueidad según la
reivindicación 3, caracterizado porque están dispuestos dos
canales de salida (17, 18) uno junto a otro.
5. Dispositivo de estanqueidad según la
reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque en la región de
las aberturas (19, 20) se ha previsto una protección contra
salpicaduras (21) sobre la cara exterior de la tapa de cierre (9)
anular.
6. Dispositivo de estanqueidad según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el elemento de
estanqueidad (23, 24) puede inmovilizarse entre el suplemento (22) y
un tope (25) dispuesto sobre el apéndice (10).
7. Dispositivo de estanqueidad según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el elemento de
estanqueidad (23, 24) se ha previsto al menos un anillo de
estanqueidad de árbol radial, cuya falda de obturación presenta al
menos un elemento elástico (26, 27) periférico, que puede pretensar
la falda de obturación respecto a la superficie obturadora del
suplemento anular (4).
8. Dispositivo de estanqueidad según la
reivindicación 7, caracterizado porque como elemento de
estanqueidad (23, 24) están previstos dos anillos de estanqueidad de
árbol radial uno junto a otro, y porque entre los anillos de
estanqueidad de árbol radial está previsto un canal de entrada y
salida (28).
9. Dispositivo de estanqueidad según la
reivindicación 8, caracterizado porque el canal de entrada y
salida (28) está configurado de tal manera, que a través de él sólo
puede entrar una reducida cantidad de medio lubricante en el espacio
entre los dos elementos de estanqueidad (23, 24), que es suficiente
para lubricar la falda de obturación del elemento de estanqueidad
(23), y porque el canal de entrada y salida (28) puede evacuar el
aceite sobrante.
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