- Un conjunto (10) de cojinete liso de película de fluido hidrodinámico que com- un manguito (12) de apoyo que tiene una ranura (22) de chaveta formada en él en una dirección sustancialmente longitudinal y una superficie de diámetro interior (16);

una hoja (28) de choque enrollada en una forma sustancialmente cilíndrica adya- cente a la superficie de diámetro de interior del manguito de apoyo, en donde la hoja de choque tiene una porción extrema doblada (34) acoplada con la ranura (22) de chaveta; una hoja intermedia (30) enrollada en una forma sustancialmente cilíndrica, adya- cente a la hoja (28) de choque; y una hoja superior (32) enrollada en una forma sustancialmente cilíndrica, adyacente a la hoja intermedia (30), en donde la hoja superior y la hoja intermedia están unidas en una región doblada (38) que se acopla con la ranura de chaveta; caracterizado porque el conjunto comprende además: una primera ventana (50, 52) recortada de hoja superior formada en la hoja superior (32) junto a la región doblada (38); y una primera patilla extrema (46, 48) formada en un extremo libre (40) de la hoja superior, en donde la primera patilla extrema está enrollada con la hoja superior en la for- ma sustancialmente cilíndrica de la hoja superior y se extiende dentro de la primera venta- na recortada de la hoja superior para reducir la esviaje de la hoja superior

ANTECEDENTES

La presente invención se refiere a conjuntos de cojinete de película de fluido hidro-dinámico y a métodos para fabricar los mismos.

Los cojinetes lisos de película de fluido hidrodinámico, también denominados coji-netes neumáticos lisos o cojinetes laminares, pueden usarse para proporcionar soporte a 5 componentes giratorios tales como ejes. Un conjunto de cojinete típico de la técnica ante-rior (por ejemplo como el descrito por la patente norteamericana No. 5.658.079) incluye un manguito de apoyo, una hoja de choque, una hoja intermedia y una hoja superior. La hoja de choque, la hoja intermedia y la hoja superior están enrolladas dentro del manguito de apoyo en una forma sustancialmente cilíndrica, y esas hojas están posicionadas entre el 10 manguito de apoyo y el componente giratorio. Cada hoja tiene un extremo que está aco-plado con el manguito de apoyo y puede tener otro extremo que esté libre (es decir, no acoplado con el manguito de apoyo). Durante el funcionamiento, la rotación del compo-nente giratorio hace que un fluido de trabajo forme un cojín (denominado a menudo “coji-nete neumático”) que soporta el componente giratorio con poco o ningún contacto directo 15 entre el componente giratorio y las hojas del cojinete.

Un problema frecuentemente encontrado con los cojinetes lisos de película de flui-do hidrodinámico es el “esviaje”, que se refiere a un movimiento de un extremo libre de una hoja en una dirección generalmente axial. El esviaje hace que una hoja tenga una for-ma más cónica, lo cual reduce los diámetros dentro de la hoja y provoca una reacción de 20 apriete con respecto al componente giratorio soportado por el cojinete. El apriete de las hojas no es deseable ya que puede interferir con el movimiento del fluido de trabajo (o fluido de refrigeración) y puede aumentar el par de fuerzas sobre el componente giratorio.

El documento EP 1566556 describe un cojinete de película de fluido hidrodinámi-co que comprende un manguito de apoyo con una ranura de chaveta, una hoja de choque, 25 una hoja intermedia y una hoja superior.

SUMARIO

Un conjunto de cojinete liso de película de fluido hidrodinámico incluye un man-guito de apoyo que tiene una ranura de chaveta formada en él en una dirección sustancial-mente longitudinal y una superficie de diámetro interior, un hoja de choque enrollada en 30 una forma sustancialmente cilíndrica adyacente al diámetro de interior del manguito de apoyo, en donde la hoja de choque tiene una porción extrema doblada acoplada con la ra-nura de chaveta, una hoja intermedia enrollada en una forma sustancialmente cilíndrica, adyacente a la hoja de choque, y una hoja superior enrollada en una forma sustancialmente cilíndrica, adyacente a la hoja intermedia, en donde la hoja superior y la hoja intermedia 35

están unidas en una región doblada que se acopla con la ranura de chaveta, caracterizado porque el conjunto comprende además una primera ventana recortada de hoja superior formada en la hoja superior junto a la región doblada, y una primera patilla extrema for-mada en un extremo libre de la hoja superior, en donde la primera patilla extrema está en-rollada con la hoja superior en la forma sustancialmente cilíndrica de la hoja superior y se 5 extiende dentro de la primera ventana recortada de la hoja superior para reducir el esviaje de la hoja superior.

La invención también se refiere a un método para fabricar un conjunto de cojinete liso de película de fluido hidrodinámico que incluye: un manguito de apoyo, una hoja de choque, una hoja intermedia y una hoja superior, comprendiendo el método: producir una 10 forma de hoja superior que define una primera ventana recortada de hoja superior en un primer borde lateral de la hoja superior adyacente a una región doblada y una primera pati-lla extrema en un extremo libre de la hoja superior en el primer borde lateral de la hoja superior; formar la región doblada en donde se unen la hoja superior y la hoja intermedia; formar un codo en un primer extremo de la hoja de choque; mecanizar una ranura de cha-15 veta a través del manguito de apoyo entre superficies de diámetro interior y exterior opues-tas del manguito de apoyo; enrollar la hoja de choque en una forma sustancialmente cilín-drica; insertar el codo del primer extremo de la hoja de choque dentro de la ranura de cha-veta del manguito de apoyo; enrollar la hoja intermedia en una forma sustancialmente cilíndrica; envolver la hoja superior y la hoja intermedia junto a la hoja intermedia; insertar 20 la región doblada, en donde se unen la hoja superior y la hoja intermedia, dentro de la ra-nura de chaveta de tal manera que la hoja intermedia esté adyacente a la hoja de choque; e insertar la primera patilla extrema dentro de la primera ventana recortada de la hoja supe-rior.

Ciertas realizaciones de la invención se describirán ahora a modo de ejemplo y sin 25 limitación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una vista por un extremo del conjunto de cojinete liso de película de fluido hidrodinámico según la presente invención.

La figura 2 es una vista en sección transversal del conjunto de cojinete liso de pelí-30 cula de fluido hidrodinámico, tomada a lo largo de la línea 2-2 de la figura 1.

La figura 3 es una vista superior del conjunto de cojinete liso de película de fluido hidrodinámico.

La figura 4 es una vista en sección transversal del conjunto de cojinete liso de pelí-cula de fluido hidrodinámico, tomada a lo largo de la línea 4-4 de la figura 2. 35

La figura 5 es una vista en sección transversal del conjunto de cojinete liso de pelí-cula de fluido hidrodinámico, tomada a lo largo de la línea 5-5 de la figura 1.

La figura 6 es un diagrama de flujo de un método de fabricación del conjunto de cojinete liso de película de fluido hidrodinámico.

DESCRIPCIÓN DETALLADA 5

La presente invención proporciona, en general, un conjunto de cojinete liso de pelí-cula de fluido hidrodinámico mejorado que es relativamente sencillo y fácil de fabricar y ensamblar. Además, el conjunto de cojinete liso de película de fluido hidrodinámico mejo-rado de la presente invención ayuda a reducir o eliminar problemas de “esviaje”, lo cual se refiere a un movimiento no deseado de un extremo libre de una hoja del conjunto de coji-10 nete en una dirección generalmente axial. Además, la configuración del conjunto de coji-nete liso de película de fluido hidrodinámico mejorado permite una remecanización de componentes durante la fabricación y ensamblaje, ayudando así a reducir la cantidad de chatarra producida y a reducir los costes de fabricación.

La figura 1 es una vista por un extremo de un conjunto de cojinete liso de película 15 de fluido hidrodinámico 10. La figura 2 es una vista en sección transversal del conjunto 10 de cojinete, tomada a lo largo de la línea 2-2 de la figura 1. Según se muestra mejor en la figura 2, el conjunto 10 de cojinete incluye un manguito 12 de apoyo que define una super-ficie de diámetro exterior 14, una superficie de diámetro interior 16, un primer extremo 18 y un segundo extremo 20. El manguito 12 de apoyo está dispuesto alrededor de un eje cen-20 tral A. Debe observarse que el manguito 12 de apoyo tiene una forma cilíndrica conven-cional o alternativamente puede estar conformado con un perfil de peso reducido.

Una ranura 22 de chaveta (o chavetero) está formada en el manguito 12 de apoyo y la ranura 22 de chaveta se extiende totalmente a través de una pared del manguito definida entre las superficies 14 y 16 de diámetros exterior e interior del manguito 12 de apoyo. La 25 figura 3 es una vista superior del exterior del conjunto 10 de cojinete (por motivos de clari-dad se han omitido en la figura 3 estructuras que de otra manera serían visibles a través de la ranura 22 de chaveta). Según se muestra en la figura 3, la ranura 22 de chaveta tiene una forma alargada sustancialmente rectangular que está dispuesta generalmente en paralelo al eje A. La ranura 22 de chaveta tiene un primer extremo 24 que está separado del primer 30 extremo 18 del manguito 12 de apoyo por una distancia D1, y tiene un segundo extremo 26 que está separado del segundo extremo 20 del manguito 12 de apoyo por una distancia D2. En una realización, la distancia D1 es mayor que la distancia D2, de tal manera que la ranu-ra 22 de chaveta está axialmente (o longitudinalmente) desviada con respecto a la longitud del...

1. Un conjunto (10) de cojinete liso de película de fluido hidrodinámico que com-prende:

un manguito (12) de apoyo que tiene una ranura (22) de chaveta formada en él en una dirección sustancialmente longitudinal y una superficie de diámetro interior (16); 5

una hoja (28) de choque enrollada en una forma sustancialmente cilíndrica adya-cente a la superficie de diámetro de interior del manguito de apoyo, en donde la hoja de choque tiene una porción extrema doblada (34) acoplada con la ranura (22) de chaveta;

una hoja intermedia (30) enrollada en una forma sustancialmente cilíndrica, adya-cente a la hoja (28) de choque; y 10

una hoja superior (32) enrollada en una forma sustancialmente cilíndrica, adyacente a la hoja intermedia (30), en donde la hoja superior y la hoja intermedia están unidas en una región doblada (38) que se acopla con la ranura de chaveta;

caracterizado porque el conjunto comprende además:

una primera ventana (50, 52) recortada de hoja superior formada en la hoja superior 15 (32) junto a la región doblada (38); y

una primera patilla extrema (46, 48) formada en un extremo libre (40) de la hoja superior, en donde la primera patilla extrema está enrollada con la hoja superior en la for-ma sustancialmente cilíndrica de la hoja superior y se extiende dentro de la primera venta-na recortada de la hoja superior para reducir la esviaje de la hoja superior. 20

2. El conjunto según la reivindicación 1 y que además comprende:

una primera ventana recortada de hoja de choque formada en la hoja (28) de cho-que junto a la porción extrema doblada (34), en donde la primera patilla extrema (46, 48) se extiende dentro de la primera ventana recortada de la hoja de choque de tal modo que la primera patilla extrema pueda hacer contacto con la superficie (16) de diámetro interior del 25 manguito (12) de apoyo.

3. El conjunto según la reivindicación 1 o 2 y que además comprende:

una segunda patilla extrema (46, 48) formada en el extremo libre (40) de la hoja superior (32), en donde la segunda patilla extrema está posicionada en un borde lateral de la hoja superior opuesto a la primera patilla extrema; y 30

una segunda ventana recortada (50, 52) de hoja superior formada en la hoja supe-rior junto a la ranura de chaveta, en done la segunda patilla extrema se extiende dentro de la segunda ventana recortada de la hoja superior para reducir la esviaje de la hoja superior.

4. El conjunto según la reivindicación 3 y que además comprende:

una segunda ventana recortada de hoja de choque formada en la hoja (28) de cho-35

que junto a la porción de extremos doblados (34), en donde la segunda patilla extrema (46, 48) se extiende dentro de la segunda ventana recortada de la hoja de choque de tal modo que la segunda patilla extrema pueda hacer contacto con la superficie (16) de diámetro interior del manguito (12) de apoyo.

5. El conjunto según la reivindicación 3 o 4, en el que la primera patilla extrema 5 (46) tiene una primera dimensión longitudinal (D3) y la segunda patilla extrema (48) tiene una segunda dimensión longitudinal (D4) que es diferente de la primera dimensión longitu-dinal para proporcionar un ensamblaje a prueba de mal uso.

6. El conjunto según cualquier reivindicación precedente, en el que la primera ventana recortada (50) de la hoja superior tiene una dimensión menor que la primera patilla 10 extrema (46) en una dirección generalmente circunferencial.

7. El conjunto según cualquier reivindicación precedente, en el que la ranura (22) de chaveta se define a través de un grosor completo del manguito (12) de apoyo desde la superficie (16) de diámetro interior hasta la superficie (14) de diámetro exterior opuesta.

8. El conjunto según cualquier reivindicación precedente, en el que la ranura (22) 15 de chaveta está desviada longitudinalmente con respecto a una extensión longitudinal del manguito de apoyo.

9. El conjunto según cualquier reivindicación precedente, en el que la ranura (22) de chaveta es alargada y tiene una forma sustancialmente rectangular.

10. El conjunto según cualquier reivindicación precedente, en el que la hoja inter-20 media (30) y la hoja superior (32) se forman a partir de una sola lámina integral.

11. Un método de fabricación de un conjunto (10) de cojinete liso de película de fluido hidrodinámico que incluye un manguito (12) de apoyo, una hoja (28) de choque, una hoja intermedia (30) y una hoja superior (32), comprendiendo el método:

producir una forma de hoja superior que define una primera ventana recortada (50, 25 52) de hoja superior en un primer borde lateral de la hoja superior junto a una región do-blada (38) y una primera patilla extrema (46, 48) en un extremo libre (40) de la hoja supe-rior en el primer borde lateral de la hoja superior;

formar la región doblada en donde se unen la hoja superior y la hoja intermedia;

formar un codo (34) en un primer extremo de la hoja de choque; 30

mecanizar una ranura (22) de chaveta a través del manguito de apoyo entre superfi-cies de diámetro interior y exterior opuestas del manguito de apoyo;

enrollar la hoja de choque en una forma sustancialmente cilíndrica;

insertar el codo del primer extremo de la hoja de choque dentro de la ranura de chaveta del manguito de apoyo; 35

enrollar la hoja intermedia en una forma sustancialmente cilíndrica;

enrollar la hoja superior y la hoja intermedia junto a la hoja intermedia;

insertar la región doblada, en donde se unen la hoja superior y la hoja intermedia, dentro de la ranura de chaveta de tal manera que la hoja intermedia sea adyacente a la hoja de choque; e 5

insertar la primera patilla extrema dentro de la primera ventana recortada de la hoja superior.

12. El método según la reivindicación 11, en el que el paso de producir una forma de hoja superior incluye definir una segunda ventana recortada de hoja superior en un se-gundo borde lateral de la hoja superior junto a la región doblada y definir una segunda 10 patilla extrema en el segundo borde lateral de la hoja superior en el extremo libre de la hoja superior, comprendiendo además el método:

insertar la segunda patilla extrema dentro de la segunda ventana recortada de la hoja superior.

13. El método según la reivindicación 11 o 12, en el que el paso de mecanizar una 15 ranura de chaveta a través del manguito de apoyo entre superficies opuestas de diámetros interior y exterior del manguito de apoyo comprende una mecanización por descargas eléc-tricas.

14. El método según la reivindicación 11, 12 o 13, en el que el paso de insertar la primera patilla extrema dentro de la primera ventana recortada de la hoja superior no re-20 quiere que se doble la primera patilla extrema.