Grupo constructivo realizado como una disposición de cojinete para el montaje rotativo de piezas de máquinas e instalaciones.

Grupo constructivo (1) realizado como una disposición de cojinete para el montaje rotativo de piezas de máquinas e instalaciones, que incluye un anillo de talón

(4), un anillo de soporte (5) y un anillo de retención (6), especialmente de un rodamiento grande para el apoyo principal de un rotor de una instalación de fuerza eólica, y que incluye también varias disposiciones (2) (3) de rodamiento de rodillos cónicos que ruedan periféricamente alrededor del eje principal (8) del giro en la dirección axial, especialmente al menos dos disposiciones (2) (3) de cuerpos rodantes de rodillos cónicos, y que incluye también al menos una disposición (7) de rodamiento dispuesta perpendicularmente a estas disposiciones de cuerpos rodantes de rodillos cónicos y destinada a soportar fracciones de fuerza radiales, especialmente una disposición (7) de rodillos cilíndricos, caracterizado por que las varias disposiciones (2) (3) de rodamiento de rodillos cónicos para soportar todas las fracciones de fuerza axiales están dispuestas paralelas una a otra y los planos (9) (10) de estas disposiciones de cuerpos rodantes de rodillos cónicos, en los que giran estas disposiciones de cuerpos rodantes cónicos durante el movimiento rotativo de la pieza soportada alrededor del eje principal axial (8), prácticamente no se cortan.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/069179.

Solicitante: IMO HOLDING GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: IMOSTRASSE 1 91350 GREMSDORF ALEMANIA.

Inventor/es: FRANK,Hubertus.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > ARBOLES; ARBOLES FLEXIBLES; MEDIOS MECANICOS PARA... > Cojinetes de contacto mediante rodamientos, para... > F16C19/54 (Sistemas formados de una pluralidad de cojinetes con rodamiento de fricción (cojinetes de varillas F16C 35/08))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > ARBOLES; ARBOLES FLEXIBLES; MEDIOS MECANICOS PARA... > Cojinetes de contacto mediante rodamientos, para... > F16C19/38 (con dos o más hileras de rodillos)

PDF original: ES-2534447_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Grupo constructivo realizado como una disposición de cojinete para el montaje rotativo de piezas de máquinas e instalaciones La invención concierne a un grupo constructivo de cojinete, especialmente un rodamiento grande de varias filas, para uso en instalaciones de fuerza eólica, según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un cojinete, especialmente un rodamiento grande, para el montaje de componentes tales como un rotor de una instalación de fuerza eólica o una grúa.

Los cojinetes principales que se encuentran actualmente en uso para instalaciones de fuerza eólica son en casos frecuentes unas uniones rotativas de rodillos. En muchas instalaciones de fuerza eólica actuales se emplean especialmente uniones rotativas de rodillos de tres filas â?" casi siempre sin dentado, utilizándose también cojinetes principales dentados en instalaciones especiales, por ejemplo en instalaciones especiales sin engranajes. Como cojinetes principales para instalaciones de fuerza eólica se han impuesto actualmente las uniones rotativas de rodillos de varias filas. La versión de varias filas se elige especialmente debido a que se pueden absorber así fuerzas axiales y fuerzas radiales que se presentan usualmente en el sistema de apoyo principal de una instalación de fuerza eólica.

Así, por ejemplo, el documento DE 10 2007 019 482 A1 describe un rodamiento grande de varias filas, especialmente un cojinete axial-radial para el apoyo principal del árbol del rotor de una instalación de fuerza eólica (abreviadamente: WKA) , consistente sustancialmente en un disco exterior verticalmente dispuesto de forma de corona circular, un aro interior dispuesto coaxialmente a este disco exterior y dos discos de árbol de forma de corona circular dispuestos axialmente en ambos lados junto al disco exterior, rodando entre los dos discos de árbol y el disco exterior al menos una respectiva fila de cuerpos rodantes mantenidos a distancias uniformes por medio de sendas jaulas de cojinete y formando estas filas un primer rodamiento y un segundo rodamiento para absorber fuerzas axiales, mientras que entre el disco exterior y el aro interior está dispuesta opcionalmente al menos una fila adicional de cuerpos rodantes mantenidos a distancias uniformes por medio de una jaula de cojinete adicional y formando esta fila adicional un tercer rodamiento para absorber fuerza radiales, caracterizado por que los dos rodamientos para absorber fuerzas axiales se forman por medio de dos cojinetes de rodillos cónicos cuyos cuerpos rodantes configurados como rodillos cónicos están dirigidos con sus lados frontales más pequeños hacia el respectivo eje longitudinal del cojinete.

En el documento técnico DE 203 14 660 U1 se menciona también un cojinete de rotor/cojinete principal para montar un rotor, pudiendo emplearse en este caso como cuerpos rodantes especialmente unos rodillos cilíndricos, pero también posiblemente unos rodillos cónicos.

Por último, la solicitud de patente DE 10 2008 046 218 A1 describe también un rodamiento radial con una disposición de aro interior que lleva una pista de rodadura interior, con una disposición de aro exterior que lleva una pista de rodadura exterior, y con una fila de rodillos que están dispuestos rodando entre la pista de rodadura interior y la pista de rodadura exterior, en donde los rodillos giran alrededor de un respectivo eje de giro de los mismos, caracterizado por una fila de bolas en la que cada bola individual está concebida para apoyarse en un punto de contacto interior de la disposición de aro interior, en un punto de contacto exterior de la disposición de aro exterior y en un punto de contacto de rodillo en uno de los rodillos.

La invención se basa en el problema de crear un sistema que aproveche las ventajas del empleo de rodillos cónicos en cojinetes principales de varias filas para instalaciones de fuerza eólica y en el que, al mismo tiempo, se eliminen o al menos se reduzcan los inconvenientes de la distribución no uniforme de carga.

Este problema se resuelve, en primer lugar, por las características expuestas en la reivindicación 1.

En la presente invención según la reivindicación 1 se aprovechan las ventajas de la acción centradora del empleo de rodillos cónicos en cojinetes principales de instalaciones de fuerza eólica juntamente con las ventajas que resultan de un montaje axial apoyado en varios sitios.

La solución de los desventajosos problemas según el estado convencional de la técnica se logra especialmente cuando está presente un grupo constructivo según la invención incluyendo una primera disposición de cuerpos rodantes de rodillos cónicos y una segunda disposición de cuerpos rodantes de rodillos cónicos que están superpuestas y construidas paralelamente una a otra. La acción rotativa consiste en el giro alrededor de un eje principal que puede ser según la invención un rotor de una instalación de fuerza eólica.

En las ejecuciones según la invención un anillo de talón está dispuesto centradamente y su talón está rodeado y soportado por al menos un anillo de soporte y al menos un anillo de retención, en particular por medio de exactamente un anillo de soporte y exactamente un anillo de retención. El montaje se efectúa justamente por medio de disposiciones de cuerpos rodantes de rodillos cónicos. Estas disposiciones de cuerpos rodantes de rodillos cónicos sirven para absorber y soportar todas las fracciones de fuerza axiales. Según la invención, estas disposiciones de rodamientos de rodillos cónicos están dispuestas aquí paralelamente una a otra. Esto significa que

los planos de todas las disposiciones de cuerpos rodantes de rodillos cónicos en los que giran estas disposiciones de cuerpos rodantes de rodillos cónicos durante un movimiento rotativo alrededor del eje principal axial, por ejemplo el eje principal del rotor giratorio de una instalación de fuerza eólica, no se cortan en la práctica, es decir, dentro de separaciones y/o tolerancias técnicamente relevantes.

Debido a esta característica esencial del grupo constructivo según la invención los puntos de intersección de los planos de rotación de la disposición de cuerpos rodantes de rodillos cónicos no coinciden en un punto, ni siquiera en la zona del centro de todo el grupo constructivo de cojinete, que viene definido por el eje principal. Esto tiene la consecuencia de que se consigue una rodadura más uniforme en varios planos horizontales paralelos de las disposiciones de cuerpos rodantes de rodillos cónicos cuando estas disposiciones de cuerpos rodantes de rodillos cónicos giran durante el funcionamiento del grupo constructivo alrededor del eje principal del giro. Geométricamente considerado, resultan así lugares de ubicación diferentes en los que estos ejes o planos horizontales se cortan con el eje principal del giro.

Al menos una disposición de cuerpos rodantes de rodillos cónicos superior está dispuesta aquí entre el al menos un anillo de talón y el al menos un anillo de soporte y absorbe así las fuerzas axiales que deben transmitirse entre el anillo de talón y el anillo de soporte.

En consecuencia, el plano en el que gira esta disposición de cuerpos rodantes de rodillos cónicos superior alrededor del eje principal es perpendicular al eje principal, por ejemplo al eje del rotor.

Por consiguiente, al menos una disposición de cuerpos rodantes de rodillos cónicos inferior está dispuesta entre el al menos un anillo de talón y el al menos un anillo de retención y absorbe así las fuerzas axiales que deben transmitirse entre el anillo de talón y el anillo de retención. El plano en el que esta disposición de cuerpos rodantes de rodillos cónicos inferior gira alrededor del eje principal es también perpendicular al eje principal del giro,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Grupo constructivo (1) realizado como una disposición de cojinete para el montaje rotativo de piezas de máquinas e instalaciones, que incluye un anillo de talón (4) , un anillo de soporte (5) y un anillo de retención (6) , especialmente de un rodamiento grande para el apoyo principal de un rotor de una instalación de fuerza eólica, y que incluye también varias disposiciones (2) (3) de rodamiento de rodillos cónicos que ruedan periféricamente alrededor del eje principal (8) del giro en la dirección axial, especialmente al menos dos disposiciones (2) (3) de cuerpos rodantes de rodillos cónicos, y que incluye también al menos una disposición (7) de rodamiento dispuesta perpendicularmente a estas disposiciones de cuerpos rodantes de rodillos cónicos y destinada a soportar fracciones de fuerza radiales, especialmente una disposición (7) de rodillos cilíndricos, caracterizado por que las varias disposiciones (2) (3) de rodamiento de rodillos cónicos para soportar todas las fracciones de fuerza axiales están dispuestas paralelas una a otra y los planos (9) (10) de estas disposiciones de cuerpos rodantes de rodillos cónicos, en los que giran estas disposiciones de cuerpos rodantes cónicos durante el movimiento rotativo de la pieza soportada alrededor del eje principal axial (8) , prácticamente no se cortan.

2. Grupo constructivo realizado como una disposición de cojinete según la reivindicación 1, caracterizado por que al menos una disposición (2) (3) de cuerpos rodantes de rodillos cónicos está dispuesta entre el anillo de talón (4) y el anillo de soporte (5) y/o por que al menos una disposición (2) (3) de cuerpos rodantes de rodillos cónicos está dispuesta entre el anillo de talón (4) y el anillo de retención (6) .

3. Grupo constructivo realizado como una disposición de cojinete según al menos una de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que el anillo de talón (4) puede estar realizado con un dentado exterior o con un dentado interior o con un dentado segmentado, o bien puede estar construido enteramente sin dentado.

4. Grupo constructivo realizado como una disposición de cojinete según al menos una de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que dentro de una disposición (2) (3) de cuerpos rodantes de rodillos cónicos pueden estar presentes dos tipos diferentes de cuerpos rodantes cónicos (14) (15) que poseen cada uno de ellos en la dirección radial un diámetro de cuerpo rodante continuamente creciente o continuamente decreciente, siendo de preferencia siempre constante el paso del diámetro de los cuerpos rodantes dentro de una disposición (2) (3) de cuerpos rodantes de rodillos cónicos.

5. Grupo constructivo realizado como una disposición de cojinete según al menos una de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que todas las disposiciones (2) (3) de cuerpos rodantes de rodillos cónicos en el grupo constructivo (1) poseen formas y dimensiones exactamente iguales.

6. Grupo constructivo realizado como una disposición de cojinete según al menos una de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que la al menos una disposición (7) de cuerpos rodantes perpendicular a las disposiciones (2) (3) de cuerpos rodantes de rodillos cónicos absorbe y soporta todas las fuerzas radiales que se presentan entre el anillo de talón (4) y el anillo de soporte (5) , y/o por que la al menos una disposición (7) de cuerpos rodantes perpendicular a las disposiciones (2) (3) de cuerpos rodantes de rodillos cónicos absorbe todas las fuerzas radiales que se presentan entre el anillo de talón (4) y el anillo de retención (6) .

7. Grupo constructivo realizado como una disposición de cojinete según al menos una de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que en el respectivo anillo de talón (4) y en el respectivo anillo de soporte (5) y en el respectivo anillo de retención (6) están presentes unos respectivos planos inclinados mutuamente correspondientes

(16) que están cada uno de ellos en contacto directo con las disposiciones (2) (3) de cuerpos rodantes de rodillos cónicos.

8. Grupo constructivo realizado como una disposición de cojinete según al menos una de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que se pueden fijar al grupo constructivo unas construcciones de conexión en el anillo de soporte (5) o en el anillo de retención (6) o en el anillo de talón (4) o en varios de estos anillos, bien por un lado o por ambos lados, especialmente por medio de atornillamiento en unos taladros (11) (12) (13) .

9. Cojinete, especialmente cojinete grande para montar componentes tales como un rotor de una instalación de fuerza eólica o una grúa, que comprende un anillo de talón (4) y, dispuestos coaxialmente al anillo de talón (4) y situados por dentro, un anillo de soporte (5) y un anillo de retención (6) , en el que el anillo de talón (4) presenta en un lado dirigido radialmente hacia dentro en dirección a un eje principal (8) una protuberancia o talón periférico (19) , en el que están previstas al menos una primera disposición (2) de cuerpos rodantes que comprende cuerpos rodantes (24, 25) de forma troncocónica y al menos una segunda disposición (3) de cuerpos rodantes que comprende cuerpos rodantes (24, 25) de forma de rodillos cilíndricos y/o de forma troncocónica, en el que una de las disposiciones (2, 3) de cuerpos rodantes está dispuesta entre el anillo de talón (4) y el anillo de soporte (5) y la otra disposición respectiva de entre las disposiciones (2, 3) de cuerpos rodantes está dispuesta entre el anillo de talón (4) y el anillo de retención (6) , y en el que una respectiva disposición (2, 3) de cuerpos rodantes rueda sobre una respectiva superficie de flanco de entre las superficies de flanco (22, 23) de la protuberancia o talón (19) con giro simultáneo de los cuerpos rodantes (24, 25) alrededor de sus respectivos ejes centrales (20, 21) , de modo que el anillo de talón (4) puede ser movido de forma rotativa con relación al anillo de soporte (5) y al anillo de retención (6) alrededor de un eje principal (8) común con el anillo de soporte (5) y el anillo de retención (6) , y en el que la primera

y la segunda disposiciones (2, 3) de cuerpos rodantes están dispuestas una con relación a otra de modo que los ejes centrales de varios y preferiblemente todos los cuerpos rodantes (24, 25) de forma troncocónica de la primera disposición (2) de cuerpos rodantes están situados en un primer plano de giro (9) y los ejes centrales de varios y preferiblemente todos los cuerpos rodantes (24, 25) de forma cilíndrica o de forma troncocónica de la segunda disposición (3) de cuerpos rodantes están dispuestos en un segundo plano de giro (10) , y el primer plano de giro (9) y el segundo plano de giro (10) están orientados paralelamente uno a otro.

10. Cojinete según la reivindicación 9, caracterizado por que la protuberancia o talón periférico presenta una sección transversal sustancialmente trapezoidal, especialmente de forma de cola de milano, y/o que se estrecha en dirección radial hacia fuera o alejándose del eje principal, en donde especialmente las superficies de flanco (22, 23) de la protuberancia o talón (4) encierran al menos un ángulo (Ω) con un plano perpendicular al eje principal (8) , preferiblemente un ángulo (Ω) de 1º en cada caso, especialmente de modo que las superficies de flanco (22, 23) de la protuberancia o talón están construidas con una configuración correspondiente a la forma troncocónica de los cuerpos rodantes de forma troncocónica de las disposiciones de cuerpos rodantes primera y segunda y/o de las superficies de rodadura del anillo de soporte (5) y el anillo de retención (6) , con lo que el primer plano de giro (9) y el segundo plano de giro (10) están orientados paralelamente uno a otro.

11. Cojinete según cualquiera de las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizado por que las disposiciones (2, 3) de cuerpos rodantes primera y segunda comprenden cuerpos rodantes sustancialmente idénticos (24, 25) de forma troncocónica en los que está definido un ángulo (Î = Ω) que está formado por una superficie envolvente (26, 27, 28, 29) y un eje central (20, 21) del respectivo cuerpo rodante (24, 25) y que asciende preferiblemente a 1º , o por que las disposiciones (2, 3) de cuerpos rodantes primera y segunda comprenden cuerpos rodantes sustancialmente idénticos (24, 25) , especialmente de forma troncocónica oblicua, en los que están definidos al menos dos ángulos (Î, Ω) , especialmente diferentes, formados por una respectiva superficie envolvente (26, 27, 28, 29) y un respectivo eje central (20, 21) del respectivo cuerpo rodante (24, 25) , especialmente de modo que actúa un pretensado sobre las disposiciones de cuerpos rodantes primera y segunda.

12. Cojinete según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que al menos otra disposición (7) de rodamiento está dispuesta en posición sustancialmente perpendicular a los planos de giro (9, 10) de las disposiciones de cuerpos rodantes primera y segunda, la cual está prevista para soportar y especialmente para absorber y/o retransmitir fracciones de fuerza radiales.

13. Cojinete según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por que al menos un cuerpo rodante (24, 25) de forma troncocónica de las disposiciones (2, 3) de cuerpos rodantes primera y/o segunda está formado por unos cuerpos rodantes cónicos primero y segundo (14, 15) dispuestos contiguos uno a otro que forman en posición montada un cuerpo rodante de forma troncocónica sustancialmente continuo y realizado en dos partes, presentando el primer cuerpo rodante cónico (14) una longitud igual a la del segundo cuerpo rodante cónico (15) o presentando el primer cuerpo rodante cónico (14) una longitud diferente de la del segundo cuerpo rodante cónico (15) .

14. Cojinete según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado por que al menos una de las disposiciones (2, 3) de cuerpos rodantes comprende una jaula (17) de cuerpos rodantes para guiar los cuerpos rodantes de forma troncocónica, preferiblemente de latón o una aleación de latón, cuya jaula absorbe y/o retransmite de preferencia al menos parcialmente las fracciones radiales de las fuerzas que actúan sobre el cojinete.

15. Instalación de fuerza eólica que comprende al menos un rotor con un eje principal y un grupo constructivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 o un cojinete según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14 para el montaje rotativo del eje principal del rotor.