DISPOSICIÓN DE RODAMIENTOS.

Disposición de rodamientos (1; 1'; 1''), con preferencia rodamiento grande con un diámetro de 0,

5 m o más, por ejemplo para una unión giratoria, en particular en el marco de un alojamiento de pala de energía eólica, con dos elementos (2, 3) de forma anular dispuestos concéntricos entre sí así como, al menos por secciones, encajados mutuamente para la conexión, respectivamente, en una de dos partes de la instalación giratorias una con respecto a la otra, así como con un intersticio (11) entre estos elementos de conexión (2, 3), de manera que son giratorios uno con respecto al otro alrededor de un eje imaginario, aproximadamente vertical con respecto al plano del anillo, en el centro de los elementos de conexión (2, 3) de forma anular, de manera que en la zona del intersticio (11) entre los elementos de conexión (2, 3) están previstas al menos dos series de cuerpos rodantes (21, 22; 24, 24''), caracterizada porque a) los elementos de conexión (2, 3) de forma anular se solapan total o parcialmente entre sí en dirección radial, b) y una o varias bandas de rodadura (19, 20, 25, 26) para cuerpos rodantes (21, 22) en forma de bolas están dispuestas en zonas (10, 26) que se solapan radialmente de los elementos de conexión (2, 3) de forma anular, de tal manera que el ángulo de contacto, que la línea de unión entre los centros de los puntos de contacto de un cuerpo rodante (21, 22) con sus dos bandas de rodadura (19, 25; 20, 26) forma con plano del anillo, es igual o mayor que 75º, por ejemplo igual o mayor que 80º, con preferencia igual o mayor que 85º, en particular igual o mayor que 88º o aproximadamente 90º exactamente, c) y en la que los cuerpos rodantes (24, 24') de al menos una serie tienen un ángulo de contacto de 15º o menos, por ejemplo 10º o menos, con preferencia 5º o menos, en particular 2º o menos

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/009484.

Solicitante: IMO HOLDING GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: IMOSTRASSE 1 91350 GREMSDORF ALEMANIA.

Inventor/es: FRANK,Hubertus.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 31 de Octubre de 2007.

Clasificación PCT:

  • F03D11/00
  • F16C19/49 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16C ARBOLES; ARBOLES FLEXIBLES; MEDIOS MECANICOS PARA TRANSMITIR MOVIMIENTO EN UNA FUNDA FLEXIBLE; ELEMENTOS DE LOS MECANISMOS DEL CIGÜEÑAL; PIVOTES; UNIONES PIVOTANTES; PIEZAS ROTATIVAS DE INGENIERIA DISTINTAS A LAS PIEZAS DE TRANSMISION MECANICA, ACOPLAMIENTOS, EMBRAGUES O FRENOS; COJINETES.F16C 19/00 Cojinetes de contacto mediante rodamientos, para movimiento rotativo exclusivamente (cojinetes ajustables F16C 23/00, F16C 25/00). › Cojinetes con rodamientos de bolas y a la vez de rodillos.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia.

PDF original: ES-2370073_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

La invención se refiere a una disposición de rodamientos, con preferencia a un rodamiento grande con un diámetro de 0,5 m o más, por ejemplo para una unión giratoria, en particular en el marco de un alojamiento de pala de energía eólica, con dos elementos de forma anular dispuestos concéntricos entre sí así como, al menos por secciones, encajados mutuamente para la conexión, respectivamente, en una de dos partes de la instalación giratorias una con respecto a la otra, así como con un intersticio entre estos elementos de conexión, de manera que son giratorios uno con respecto al otro alrededor de un eje imaginario, aproximadamente vertical con respecto al plano del anillo, en el centro de los elementos de conexión de forma anular, de manera que en la zona del intersticio entre los elementos de conexión están previstas al menos dos series de cuerpos rodantes. Se conoce, por ejemplo, a partir del documento DE 3905986 una disposición de rodamientos de este tipo. Los rodamientos grandes, es decir, a partir de un diámetro de aproximadamente 0,5 metros, están expuestos en muchos casos de aplicación con frecuencia a fuerzas o mementos especialmente fuertes perpendicularmente a su plano de base, que no pueden soportar sin deformación. En este caso, hay que pensar, por ejemplo, en vehículos de obras, por ejemplo excavadoras, en las que la plataforma elevada giratoria del vehículo está conectada con el bastidor a través de un rodamiento grande y soporta al mismo tiempo la pala excavadora, de manera que las fuerzas que actúan sobre ella durante la tracción o elevación de cargas deben ser absorbidas por el rodamiento grande. No obstante, mucho más solicitados a fuerzas están los rodamientos grandes que se emplean en instalaciones de energía eólica. Por ejemplo, las palas del rotor están conectadas normalmente a través de un rodamiento grande respectivo con el cubo, para que se puedan ajustar de manera correspondiente a la intensidad del viento. En el caso de una intensidad del viento aproximadamente constante en el tiempo, este ajuste no se modifica entonces el cojinete de la hoja no se retuerce, aunque esté expuesto a cargas de viento parcialmente muy grandes. En el caso de absorción de tales cargas, los anillo de un cojinete se deforman, pero no los dos en el mismo sentido, sino de diferente manera. Por ejemplo, incluso una carga axial pura de un cojinete con un ángulo de contacto habitual entre 35º y 70º implica una componente radial de la carga en los cuerpos rodantes. Puesto que los cuerpos rodantes se deforman en este caso, resulta entre los dos anillos un ensanchamiento del anillo exterior y al mismo tiempo una constricción del anillo interior. En casos de carga más complejos, en los que además de una carga axial, aparecen también cargas radiales y/o cargas de momentos de inversión, las deformaciones provocadas a partir de ellos pueden aparecer de tal manera que, por ejemplo, el anillo exterior adopta una forma elíptica y el anillo interior se deforma de la misma manera elíptica, desplazándose las dos elipses una de la otra, sin embargo, en torno a 90º. Tales deformaciones fuertes implican una serie de inconvenientes agravantes: por una parte, provocan una elevación considerable del par de fricción, puesto que los cuerpos rodantes deben deformarse durante cada movimiento de torsión del rodamiento y, además, el lubricante es desplazado a los cuerpos rodantes sobrecargados, de manera que allí se rompe la película de lubricante, precisamente también porque tales rodamientos grandes son cargados con frecuencia en el estado parado. Por otra parte, la deformación fuerte de los anillos en cojinetes obturados, en el caso de cargas alternas, implica fuertes movimientos de bombeo, que exponen a un lubricante a fuertes presiones locales, lo que tiene como consecuencia de manera forzosa una fuga elevada. En resumen, estos efectos desfavorables conducen a una reducción de la duración de funcionamiento de un rodamiento grande de este tipo, lo que implica costes considerables no sólo como consecuencia de los costes de las piezas de repuesto implicados con ello sino también en virtud de la inactividad de una instalación dañada. A partir de estos inconvenientes del estado de la técnica descrito resulta el problema que inicia la invención de desarrollar un rodamiento, en particular un rodamiento grande, de tal manera que incluso en un caso de carga desfavorable, es decir, en el caso de una tasa de torsión reducida o incluso con parada frecuente, dado el caso con ángulos de torsión con frecuencia aproximadamente iguales, por una parte, así como en el caso de cargas axiales, radiales y/o de par de inversión grandes, por otra parte, la duración de funcionamiento del rodamiento sea máxima. La solución de este problema se consigue porque los elementos de conexión de forma anular se solapan total o parcialmente entre sí en dirección radial, y una o varias bandas de rodadura para cuerpos rodantes en forma de bolas están dispuestas en zonas que se solapan radialmente de los elementos de conexión de forma anular, de tal manera que el ángulo de contacto, que la línea de unión entre los centros de los puntos de contacto de un cuerpo rodante con sus dos bandas de rodadura forma con plano del anillo, es igual o mayor que 75º, por ejemplo igual o mayor que 80º, con preferencia igual o mayor que 85º, en particular igual o mayor que 88º o aproximadamente 90º exactamente una serie de cuerpos rodantes de este tipo se designa a continuación como serie de cuerpos rodantes con ángulo de contacto grande; y en la que los cuerpos rodantes (24, 24) de al menos (otra) serie tienen un ángulo de contacto de 15º o menos, por ejemplo 10º o menos, con preferencia 5º o menos, en particular 2º o menos una serie de cuerpos rodantes de este tipio se designa a continuación como serie de cuerpos rodantes con ángulo de contacto pequeño. 2 E07846523 18-10-2011   De acuerdo con ello, la invención consta de varias etapas: en primer lugar se crea entre los dos elementos de conexión una zona que solapa radialmente, lo que es ya totalmente inhabitual para un rodamiento grande con anillos de conexión dispuestos radialmente engranados entre sí (anillo interior y anillo exterior); a continuación se utiliza esta zona de solape para una elevación del ángulo de contacto hasta un valor de aproximadamente 90º, En este caso, hay que tener en cuenta toda la geometría de la banda de rodadura. Habitualmente, el radio de curvatura de una banda de rodadura de rodamiento, medida transversalmente a la dirección de rodadura, es insignificantemente mayor que el radio de una bola, de manera que resulta una zona de contacto definida, casi puntual. A través de la posición relativa de los puntos medios de las dos secciones transversales de la banda de rodadura y de las bolas se puede predeterminar el ángulo de contacto: si estos puntos medios se encuentran aproximadamente en dirección axial, es decir, paralelamente al eje de giro del rodamiento, desplazados entre sí, pero en direcciones opuestas, es decir, dentro de un plano común de la sección transversal, el punto medio de la banda de rodadura inferior se encuentra por encima del punto medio de la banda de rodadura superior, de manera que estos puntos medios cubren una línea de unión, en cuya zona central se encuentra aproximadamente el punto medio de una bola, cuando ésta pasa precisamente plana a través del plano respectivo de la sección transversal. Si esta línea de unión, cuyo ángulo con respecto al plano de base del rodamiento corresponde al ángulo de contacto, se encuentra exactamente o al menos aproximadamente paralela al eje de giro del cojinete, entonces las fuerzas axiales se transmiten desde los anillos de cojinete sin la generación de una componente de fuerza radial, que deforma los anillos. Esto se aplica también para momentos de inversión que, en principio, corresponden a una carga axial asimétrica. Puesto que los anillos de rodamientos están conectados habitualmente apoyándose planos en componentes de la máquina o de la instalación y en este caso experimentan un refuerzo axial en su dirección axial, por lo demás son relativamente insensibles frente a una carga axial pura. Por lo tanto, la deformación de los anillos de cojinete giratorios uno con respecto al otro, se puede reducir en una medida considerable con esta medida. La serie de cuerpos rodantes con ángulo de contacto pequeño sirve presumiblemente para la transmisión de fuerzas radiales o bien para el centrado mutuo de los dos elementos de conexión. Sin embargo, en este caso un ángulo de contacto de 15º representa un valor límite superior; más bien se prefieren ángulos de contacto en torno a 0º, es decir, inferiores 5º o incluso inferiores a 2º. De esta manera, se desacoplan en gran medida las influencias de fuerzas radiales externas respecto de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.- Disposición de rodamientos (1; 1; 1), con preferencia rodamiento grande con un diámetro de 0,5 m o más, por ejemplo para una unión giratoria, en particular en el marco de un alojamiento de pala de energía eólica, con dos elementos (2, 3) de forma anular dispuestos concéntricos entre sí así como, al menos por secciones, encajados mutuamente para la conexión, respectivamente, en una de dos partes de la instalación giratorias una con respecto a la otra, así como con un intersticio (11) entre estos elementos de conexión (2, 3), de manera que son giratorios uno con respecto al otro alrededor de un eje imaginario, aproximadamente vertical con respecto al plano del anillo, en el centro de los elementos de conexión (2, 3) de forma anular, de manera que en la zona del intersticio (11) entre los elementos de conexión (2, 3) están previstas al menos dos series de cuerpos rodantes (21, 22; 24, 24), caracterizada porque a) los elementos de conexión (2, 3) de forma anular se solapan total o parcialmente entre sí en dirección radial, b) y una o varias bandas de rodadura (19, 20, 25, 26) para cuerpos rodantes (21, 22) en forma de bolas están dispuestas en zonas (10, 26) que se solapan radialmente de los elementos de conexión (2, 3) de forma anular, de tal manera que el ángulo de contacto, que la línea de unión entre los centros de los puntos de contacto de un cuerpo rodante (21, 22) con sus dos bandas de rodadura (19, 25; 20, 26) forma con plano del anillo, es igual o mayor que 75º, por ejemplo igual o mayor que 80º, con preferencia igual o mayor que 85º, en particular igual o mayor que 88º o aproximadamente 90º exactamente, c) y en la que los cuerpos rodantes (24, 24) de al menos una serie tienen un ángulo de contacto de 15º o menos, por ejemplo 10º o menos, con preferencia 5º o menos, en particular 2º o menos. 2.- Disposición de rodamientos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque las secciones transversales de las bandas de rodadura (19, 20, 25, 26) rodean las bolas (21, 22) respectivas sobre un ángulo circunferencial mayor de 90º. 3.- Disposición de rodamientos de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque un elemento de conexión (2, 3) de forma anular presenta al menos una zona circunferencial (10, 16) dirigida hacia la otra, en la que al menos un flanco (19, 20; 25, 26) de la misma es rodeada, al menos por secciones, por el otro elemento de conexión (2, 3), y/o cuyos dos flancos (19, 20; 25, 26) son rodeados, al menos por secciones, por el otro elemento de conexión (2, 3). 4.- Disposición de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque una zona circunferencial de un elemento de conexión (2, 3), rodeada en el lado de los flancos por el otro elemento de conexión (2, 3), está configurada como apéndice circunferencial (16), que sobresale en dirección radial sobre el otro elemento de conexión (2,k 3), en la que con preferencia el (los) flanco(s) (25, 26) rodeado(s) de al menos un apéndice circunferencial (16) está(n) configurado(s) como banda(s) de rodadura para cuerpos rodantes (21, 22), y/o en el lado frontal (17) de al menos un apéndice (16) está prevista al menos una banda de rodadura para al menos otra serie de cuerpos rodantes (24; 24). 5.- Disposición de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un elemento de conexión (2, 3) de forma anular presenta una sección transversal aproximadamente en forma de C con al menos dos zonas circunferenciales (4) dirigidas hacia el otro elemento de conexión (2, 3), en cuyo espacio intermedio (10) se extiende una zona del otro elemento de conexión (2, 3), en la que con preferencia en dos superficies interiores (19, 20) dirigidas entre sí del elemento de conexión (2, 3) con sección transversal en forma de C está dispuesta, respectivamente, una banda de rodadura para una serie de cuerpos rodantes (21, 22), y/o en la zona de al menos una cavidad (10) entre dos zonas elevadas (4) del elemento de conexión (2, 3) con sección transversal en forma de C está prevista una banda de rodadura (23, 23) para al menos otra serie de cuerpos rodantes (24, 24). 6.- Disposición de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por al menos dos series de cuerpos rodantes (21, 22), que tienen en cada caso un ángulo de contacto de 75º o más, por ejemplo 80º o más, con preferencia 85º o más, en particular 88º o más. 7.- Disposición de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los cuerpos rodantes (24, 24 están configurados con un ángulo de contacto pequeño, como rodillos, tambores o bolas. 8.- Disposición de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque al menos una serie de cuerpos rodantes (24; 24 con ángulo de contacto pequeño está dispuesta en dirección axial entre dos series de cuerpos rodantes (21, 22) con ángulo de contacto grande. 9.- Disposición de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en un lado de base del rodamiento (1), el lado frontal del elemento de conexión (2, 3) elevado allí solapa totalmente el lado 12 E07846523 18-10-2011   frontal del otro elemento de conexión (2, 3) en dirección radial. 10.- Disposición de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un elemento de conexión (2) de forma anular rodea totalmente el otro elemento de conexión (3) en un lado de base del rodamiento (1). 11.- Disposición de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un elemento de conexión (2) de forma anular rodea el otro elemento de conexión (3) tanto radialmente dentro como también radialmente fuera. 12.- Disposición de rodamiento de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque el elemento de conexión (3) rodeado por todos los lados presenta en su superficie envolvente que se encuentra radialmente dentro así como en su superficie envolvente que se encuentra radialmente fuera, respectivamente, una zona circunferencial (16a; 16b), que está dirigida hacia el otro elemento de conexión (2), cuyos dos flancos son rodeados, al menos por secciones, por el otro elemento de conexión (2). 13.- Disposición de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizada porque las zonas circunferenciales, rodeadas en el lado de los flancos por el elemento de conexión (2) que rodea por todos los lados, del elemento de conexión (3) rodeado por todos los lados están configuradas como proyecciones circunferenciales (16a, 16b) que sobresalen, por una parte, radialmente hacia dentro y, por otra parte, radialmente hacia fuera, sobre el elemento de conexión (2) que rodea por todos los lados. 14.- Disposición de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizada porque el elemento de conexión (3) rodeado por todos los lados presenta una sección transversal en forma de T o en forma de o en forma de +, en la que ambos extremos de la viga transversal son rodeados por el elemento de conexión (2) que rodea por todos los lados. 15.- Disposición de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizada porque el elemento de conexión que rodea por todos los lados y/o el elemento de conexión que está rodeado por todos los lados (2, 3) presentan, respectivamente, una sección transversal, que está simétrica a un eje de simetría (38) paralelo al eje de giro del cojinete (1). 16.- Disposición de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizada porque en el intersticio (11) entre el elemento de conexión que rodea por todos los lados y el elemento de conexión rodeado por todos los lados (2, 3) están previstas, respectivamente, al menos dos parejas de series de cuerpos rodantes (21a, 22a; 21b, 22b) opuestas entre sí con respecto a un plano medio básico del cojinete (1), respectivamente, con un ángulo de contacto grande. 17.- Disposición de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 16, caracterizada por al menos otra serie de cuerpos rodantes (43) con ángulo de soporte grande, que se extiende frente a la superficie de conexión (13) del elemento de conexión (3) rodeado por todos los lados. 18.- Disposición de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 17, caracterizada por al menos una serie de cuerpos rodantes (24 con ángulo de contacto grande, que se extiende a lo largo del lado frontal que se encuentra radialmente dentro o a lo largo del lado frontal que se encuentra radialmente fuera del elemento de conexión (3) rodeado por todos los lados. 19.- Disposición de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el espacio hueco, en particular el intersticio (11), entre los dos elementos de conexión (2, 3) está cerrado herméticamente en sus dos bocas de forma anular, con preferencia por medio de un anillo de obturación (38a, 39b) respectivo. 20.- Disposición de rodamientos de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizada porque los dos anillos de obturación (33a, 33b) se apoyan, respectivamente, en un lado envolvente del elemento de conexión (3) rodeado por todos los lados así como en la zona frontal adyacente respectiva del otro elemento de conexión (2). 21.- Disposición de rodamientos de acuerdo con las reivindicaciones 19 a 20, caracterizada porque uno o ambos anillos de obturación (33a, 33b) están amarrados en un lado envolvente del elemento de conexión (3), en particular a través de la inserción en una ranura existente allí. 22.- Disposición de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el espacio hueco (11; 11; 11) cerrado herméticamente entre los dos elementos de conexión (2, 3) está relleno totalmente o al menos en una medida predominante con un lubricante, en particular con grasa. 13 E07846523 18-10-2011   14 E07846523 18-10-2011   E07846523 18-10-2011   16 E07846523 18-10-2011

 

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