Junta estanca en forma de X para cojinetes de bolas, en particular para cojinetes de bolas utilizados en una turbina eólica.

Un cojinete de bolas que comprende un anillo interior (1), un anillo exterior (3), al menos una fila de elementos rodantes

(3), y al menos una junta estanca (7) que comprende al menos dos bordes interiores axiales (31, 32) y dos bordes exteriores axiales (33, 34) respectivamente dirigidos oblicuamente hacia el lado interior y el lado exterior del cojinete de bolas, tales bordes interior y exterior tienen una sección recta con la forma general de una X, caracterizado por que los anillos interior y exterior comprenden unas ranuras radiales opuestas (13, 19) dentro de las cuales están situados los extremos libres de los bordes interior y exterior de la junta estanca (7), la longitud axial de las ranuras (13, 19) es mayor que la longitud axial entre los bordes interiores (31, 32) y los bordes exteriores (33, 34) en un estado libre de la junta estanca con objeto de tener un espacio axial entre los bordes interiores y las paredes (13c, 19c) de las ranuras y/o entre los bordes exteriores y las paredes opuestas (13b, 19b) de dichas ranuras.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/064216.

Solicitante: AKTIEBOLAGET SKF.

Nacionalidad solicitante: Suecia.

Dirección: 415 50 Göteborg SUECIA.

Inventor/es: GRUBER, ANDREAS, SWETE,WOLFGANG, OVIZE,PASCAL, TANKE,JESKO-HENNING.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > F03D11/00 (Detalles, partes constitutivas o accesorios no cubiertos por, o con un interés distinto que, los otros grupos de esta subclase)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > PISTONES; CILINDROS; RECIPIENTES A PRESION EN GENERAL;... > Juntas de estanqueidad (disposiciones para la estanqueidad... > F16J15/32 (con junta de labio elástico)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > ARBOLES; ARBOLES FLEXIBLES; MEDIOS MECANICOS PARA... > Elementos de los cojinetes; Procedimientos especiales... > F16C33/78 (con diafragma, disco o anillo, con o sin partes elásticas)

PDF original: ES-2524073_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Junta estanca en forma de X para cojinetes de bolas, en particular para cojinetes de bolas utilizados en una turbina eólica.
Ilustración 2 de Junta estanca en forma de X para cojinetes de bolas, en particular para cojinetes de bolas utilizados en una turbina eólica.
Ilustración 3 de Junta estanca en forma de X para cojinetes de bolas, en particular para cojinetes de bolas utilizados en una turbina eólica.
Ilustración 4 de Junta estanca en forma de X para cojinetes de bolas, en particular para cojinetes de bolas utilizados en una turbina eólica.
Ver la galería de la patente con 7 ilustraciones.
Junta estanca en forma de X para cojinetes de bolas, en particular para cojinetes de bolas utilizados en una turbina eólica.

Fragmento de la descripción:

Junta estanca en forma de X para cojinetes de bolas, en particular para cojinetes de bolas utilizados en una turbina eólica

La presente invención se refiere al campo de las juntas estancas utilizadas en los cojinetes de bolas, y más particularmente en los cojinetes de bolas que funcionan en un medio ambiente exterior agresivo debido a la presencia de diversos tipos de contaminación, tal como agua que salpica, polvo y otras materias extrañas, a la exposición a la radiación ultravioleta emitida por el sol, y a las variaciones de temperatura.

Éste es especialmente el caso de los cojinetes de bolas utilizados en una turbina eólica con el fin de orientar angularmente el rotor de dicha turbina de acuerdo con la dirección del viento, y para orientar las palas de las turbinas alrededor de sus ejes longitudinales.

Por el contrario, en el caso de cojinetes de bolas, y más específicamente en el caso de cojinetes de bolas de gran dimensión utilizados por ejemplo en tal turbina eólica, cada vez que se lubrifica el cojinete, hay un gran aumento de la presión dentro del cojinete. Durante esta operación, dicha presión puede llegar a ,4 MPa. Por lo tanto, existe el riesgo de que el exceso de grasa sea expulsado del cojinete en el lugar de las juntas estancas. En el caso de cojinetes de bolas de grandes dimensiones se disponen unas válvulas de descarga para permitir que este exceso de grasa sea expulsado. No obstante, el exceso de grasa a veces escapa del cojinete por las juntas estancas antes que por estas válvulas.

Sin embargo, existen numerosas aplicaciones en las que un escape de grasa a través de las juntas estancas del cojinete tiene que ser impedido de forma efectiva, tanto durante la lubrificación de los cojinetes, esto es mientras que el interior de los cojinetes está siendo sometido a presión como durante el funcionamiento normal de los cojinetes, incluso en el caso de los movimientos relativos que los dos anillos pueden realizar además de los movimientos rotatorios, por la acción de las cargas sobre el cojinete. Tales movimientos relativos de los anillos son relativamente Importantes más especialmente cuando el cojinete de bolas tiene un gran diámetro.

Con el fin de evitar esta desventaja, el documento FR-A-2.778.954 describe una disposición de estanquidad para un cojinete de bolas que comprende al menos una fila de elementos rodantes entre los anillos primero y segundo que son concéntricos y están separados radialmente uno de otro por un espacio anular. Esta disposición comprende una junta estanca elástica fijada al primer anillo y que comprende un primer borde que hace presión contra una superficie troncocónica del cojinete situada en el segundo anillo dentro del espacio anular, y un segundo borde que hace presión contra una superficie radial del cojinete de dicho segundo anillo. El primer borde de la junta estanca está perfilado de tal modo que la fuerza con la que hace presión contra la superficie troncocónica del cojinete aumenta con la presión dentro del cojinete.

Con tal disposición de estanquidad el primer borde se opone de forma efectiva a cualquier escape de grasa, no sólo durante la lubrificación sino también durante el funcionamiento normal del cojinete. Además, los bordes primero y segundo que actúan en direcciones opuestas contra sus superficies del cojinete que descansan en el mismo anillo del cojinete de bolas son capaces de seguir los movimientos relativos de los dos anillos.

Sin embargo, la disposición de estanquidad descrita en este documento tiene la desventaja de estar ajustada forzadamente en una ranura formada en el anillo interior del cojinete de bolas con el fin de conseguir su retención sobre dicho anillo. Esto es perjudicial en lo relativo al tiempo de montaje y al coste.

Un objeto de la presente invención es superar la desventaja antes mencionada.

Es un objeto particular de la presente invención proporcionar una junta estanca que sea fácil de instalar en el interior de un cojinete, que impida el escape de grasa del cojinete, incluso por el efecto de un aumento de presión dentro de dicho cojinete, y que también impida la entrada de humedad, polvo y otros cuerpos al interior del cojinete.

Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar una junta estanca que tenga una buena resistencia al desgaste y al envejecimiento.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una junta estanca adaptada a un cojinete de bolas de grandes dimensiones, tal como un cojinete para una turbina eólica.

La junta estanca está adaptada a un cojinete de bolas provisto de un anillo interior, con un anillo exterior y con al menos una fila de elementos rodantes entre dichos anillos exterior e interior, y comprende al menos dos bordes Interiores y dos bordes exteriores destinados respectivamente a ser dirigidos oblicuamente hacia el lado interior y al lado exterior del cojinete de bolas. Tales bordes interior y exterior tienen una sección recta con la forma general de una X. Tal cojinete de bolas genérico es conocido a partir del documento DE 2 28 17 339 U1.

Ventajosamente, la junta estanca comprende una parte central de la que salen los bordes interiores y los bordes exteriores. El espesor de dichos bordes puede variar desde la parte central hasta sus extremos libres.

En una realización la junta estanca comprende también una parte de agarre situada axialmente hacia los bordes exteriores. La parte de agarre puede extenderse desde la parte central. El extremo libre de la parte de agarre está ventajosamente desplazado axialmente hacia fuera con relación a los bordes exteriores.

La junta estanca puede comprender al menos dos bordes adicionales sobre su lado exterior y/o sobre su lado Interior de la junta estanca.

En una realización la junta estanca está formada a partir de un revestimiento de uretano termoplástlco (TPU). Alternativamente, la junta estanca puede también estar formada a partir de otro termoplástico o a partir de un metal. La junta estanca puede también comprender un material metálico y un material plástico tal como el TPU.

La invención se refiere a un cojinete de bolas que comprende un anillo Interior, un anillo exterior, al menos una fila de elementos rodantes, y al menos una junta estanca dispuesta entre dicho anillos interior y exterior. La junta estanca comprende al menos dos bordes Interiores y dos bordes exteriores, en donde dichos bordes interiores tienen una sección recta con la forma general de una X. Los anillos Interior y exterior comprenden unas ranuras radiales opuestas dentro de las cuales están situados los extremos libres de los bordes interior y exterior de la junta estanca, en donde la longitud axial de las ranuras es mayor que la longitud axial entre los bordes interiores y los bordes exteriores en un estado libre de la junta estanca con el fin de tener un espacio axial entre los bordes interiores y las paredes de las ranuras y/o entre los bordes exteriores y las paredes opuestas de dichas ranuras. Por lo tanto, la junta estanca puede moverse libremente en la dirección axial con relación a los anillos interior y exterior.

Los bordes interior y exterior de la junta estanca están acoplados de forma flexible en la dirección radial con los anillos interior y exterior.

La junta estanca puede moverse libremente en la dirección circunferencial con relación al anillo interior y/o al anillo exterior.

La invención se refiere también a un método de montaje de una junta estanca dentro de un cojinete de bolas que comprende un anillo interior, un anillo exterior y al menos una fila de elementos rodantes entre dichos anillos exterior e interior, en donde dicha junta estanca comprende al menos dos bordes interiores y dos bordes exteriores que tienen una sección recta con la forma general... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un cojinete de bolas que comprende un anillo interior (1), un anillo exterior (3), al menos una fila de elementos rodantes (3), y al menos una junta estanca (7) que comprende al menos dos bordes interiores axiales (31, 32) y dos bordes exteriores axiales (33, 34) respectivamente dirigidos oblicuamente hacia el lado Interior y el lado exterior del cojinete de bolas, tales bordes Interior y exterior tienen una sección recta con la forma general de una X, caracterizado por que los anillos interior y exterior comprenden unas ranuras radiales opuestas (13, 19) dentro de las cuales están situados los extremos libres de los bordes interior y exterior de la junta estanca (7), la longitud axial de las ranuras (13, 19) es mayor que la longitud axial entre los bordes interiores (31, 32) y los bordes exteriores (33, 34) en un estado libre de la junta estanca con objeto de tener un espacio axial entre los bordes interiores y las paredes (13c, 19c) de las ranuras y/o entre los bordes exteriores y las paredes opuestas (13b, 19b) de dichas ranuras.

2. Un cojinete de bolas de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los bordes interior y exterior de la junta estanca están acoplados de forma flexible en la dirección radial con los anillos interior y exterior.

3. Un cojinete de bolas de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde la junta estanca puede moverse en la dirección circunferencial con relación al anillo interior y/o al anillo exterior.

4. Un cojinete de bolas de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en donde la junta estanca comprende una parte central (3) de la cual salen los bordes Interiores (31, 32) y los bordes exteriores (33, 34).

5. Un cojinete de bolas de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el espesor de los bordes Interior y exterior varía desde la parte central hacia sus extremos libres.

6. Un cojinete de bolas de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en donde la junta estanca comprende una parte de agarre (35) que se extiende axialmente hacia los bordes exteriores (33, 34).

7. Un cojinete de bolas de acuerdo con las reivindicaciones 4 y 6 tomadas conjuntamente, en donde la parte de agarre (35) se extiende axialmente desde la parte central (3).

8. Un cojinete de bolas de acuerdo con las reivindicaciones 6 o 7, en donde el extremo libre de la parte de agarre (35) está desplazado axialmente hacia fuera con relación a los bordes exteriores (33, 34).

9. Un cojinete de bolas de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en donde la junta estanca comprende al menos dos bordes adicionales (41, 42) en el lado exterior y/o en el lado interior de dicha junta estanca.

1. Un cojinete de bolas de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en donde la junta estanca está formada a partir de un revestimiento de uretano termoplástico.

11. Un cojinete de bolas de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones 1 a 9, en donde la junta estanca está formada a partir de un metal.

12. Un método de montaje de una junta estanca dentro de un cojinete de bolas que comprende un anillo Interior (1), un anillo exterior (3) y al menos una fila de elementos rodantes (3) entre dichos anillos exterior e Interior que tienen unas ranuras radiales opuestas (13, 19), dicha junta estanca comprende al menos dos bordes Interiores (31, 32) y dos bordes exteriores (33, 34) que tienen una sección recta con la forma general de una X, caracterizado por que los bordes interiores (31, 32) y los bordes exteriores (33, 34) están deformados radlalmente hacia dentro fuera del cojinete de bolas, y por que la junta estanca es después empujada axialmente entre los anillos (1, 2) para ser dispuesta en un alojamiento delimitado por las dos ranuras (13, 19) de los anillos, la junta estanca recupera por elasticidad su forma inicial, la longitud axial de las ranuras (13, 19) es mayor que la longitud axial entre los bordes Interiores (31, 32) y los bordes exteriores (33, 34) en un estado libre de la junta estanca con el fin de tener un espacio axial entre los bordes interiores (31, 32) y las paredes (13c, 19c) de las ranuras (13, 19) y/o entre los bordes exteriores (33, 34) y las paredes opuestas (13b, 19b) de dichas ranuras (13, 19).