Junta flexible.

Junta (26) de conexión que comprende:

un pasador (28) acoplado a un primer componente, definiendo el pasador

(28) un eje (50) central;

un casquillo acoplado al pasador (28) y que define un centro de rotación;

un segundo componente;

un conjunto (52) de sellado para proporcionar un sellado entre el primer componente y el segundo componente, incluyendo el conjunto (52) de sellado:

una superficie (70) interna acoplada al primer componente;

una superficie (74) externa acoplada al segundo componente;

un cuerpo (56) de sellado que se extiende entre la superficie (70) interna y la superficie (74) externa, incluyendo el cuerpo (56) de sellado una sección (76) interna del cuerpo que se extiende hacia fuera desde la superficie (70) interna, una sección (78) externa del cuerpo que se extiende hacia dentro desde la superficie (74) externa, y una sección (80) central del cuerpo que se extiende entre la sección (76) interna del cuerpo y la sección (78) externa del cuerpo, definiendo el cuerpo (56) de sellado una sección transversal generalmente en forma de S;

definiendo el cuerpo (56) de sellado una a altura H igual a una distancia radial entre la superficie (70) interna y la superficie (74) externa;

definiendo la sección (80) central del cuerpo un centroide C ubicado sustancialmente en un punto central geométrico de la sección (80) central del cuerpo, estando dispuesto el centroide C a lo largo de una línea de referencia angular L que interseca el eje (50) central del pasador (28), estando dispuesta la línea de referencia angular L a un ángulo a con respecto al eje (50) central del pasador (28); y

estando ubicado además el centroide C a una distancia radial Y desde el eje (50) central del pasador (28); siendo el ángulo a de 51 a 61 grados y siendo una razón altura-distancia radial H/Y de 0,4.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2011/038037.

Solicitante: CATERPILLAR INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 100 N.E. ADAMS STREET PEORIA, IL 61629-9510 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: BECKER,DAN J, WIETHARN,ROSS PAUL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > ACOPLAMIENTOS PARA LA TRANSMISION DE MOVIMIENTOS... > Acoplamientos extensibles, es decir, con medios que... > F16D3/84 (Envolturas de protección, p. ej. cajas, tapas; Medios de estanqueidad especialmente adaptados con esta finalidad)

PDF original: ES-2535982_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Junta flexible

Campo técnico

Esta divulgación se refiere en general a juntas flexibles.

Antecedentes Las juntas flexibles se usan en gran variedad de aparatos, tales como máquinas, para conectar componentes que pueden moverse uno en relación con otro. Un tipo de junta flexible es una junta esférica, en la que dos componentes están conectados para dar lugar a movimientos compuestos mediante un cojinete semiesférico que tiene un muñón montado en su interior. Pueden disponerse un par de conjuntos de sellado anulares a cada lado del muñón para proteger la junta frente a residuos o daño desde el entorno.

El sellado puede ser particularmente ventajoso cuando la junta se usa en determinadas aplicaciones, tales como en máquinas no de carretera donde el entorno puede incluir altos niveles de polvo y residuos. Un camión para minería, por ejemplo, puede usar una suspensión por enlace de cuatro barras para conectar un árbol trasero a un bastidor. Pueden usarse juntas esféricas en los extremos opuestos de cada enlace para conectar o bien el bastidor o bien un alojamiento de árbol, y cada junta esférica, a su vez, puede usar dos conjuntos de sellado para sellar el muñón. Por consiguiente, una suspensión por enlace de cuatro barras puede incluir dieciséis conjuntos de sellado, estando previsto cada conjunto de sellado para resistir las deformaciones posiblemente grandes experimentadas durante el funcionamiento del camión para minería, normalmente de gran escala, al tiempo que protege el muñón frente al entorno.

Durante el funcionamiento, los enlaces pueden pivotar para permitir al alojamiento de árbol moverse en relación al bastidor. El pivotado de los enlaces puede provocar un movimiento de rotación relativo alrededor de un pasador de muñón de cada junta y un movimiento de pivotado transversal al movimiento de rotación. Los conjuntos de sellado se deforman durante el movimiento de pivotado transversal, lo que puede reducir la vida de servicio de los conjuntos de sellado. Los conjuntos de sellado convencionales incluyen normalmente un par de anillos de retención interno y externo con un elemento de sellado elastomérico que se extiende radialmente entre los mismos. Tal configuración de sellado no ha mostrado una vida de servicio satisfactoria cuando se expuso a los movimientos de pivotado experimentados durante el funcionamiento de la máquina. Se dan a conocer conjuntos de sellado convencionales por ejemplo en los documentos US 4 553 760 A, US 4 385 673 A, US 2008/181719 A1 y US 2006/171775 A1.

Algunos conjuntos de sellado convencionales intentan reducir la cantidad de tensión experimentada durante el funcionamiento estampando radialmente el elemento de sellado. El estampado radial implica normalmente comprimir la superficie externa del elemento de sellado hacia dentro para pretensar el elemento de sellado. Aunque el estampado radial puede reducir de manera eficaz parte de la tensión durante el funcionamiento, tal reducción de tensión puede ser insuficiente para determinadas aplicaciones en las que los elementos de sellado pueden experimentar una deformación significativa, requiere al menos una etapa adicional durante la fabricación, y es excesivamente costoso.

Los problemas mencionados anteriormente pueden superarse proporcionando una junta de conexión según la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se reivindican realizaciones preferidas.

Sumario de la divulgación Según determinados aspectos de esta divulgación, se proporciona una junta de conexión que tiene un pasador acoplado a un primer componente, definiendo el pasador un eje central, un casquillo acoplado al pasador y que define un centro de rotación, y un segundo componente. Un conjunto de sellado proporciona un sellado entre el primer componente y el segundo componente e incluye una superficie interna acoplada al primer componente, una superficie externa acoplada al segundo componente, y un cuerpo de sellado que se extiende entre la superficie interna y la superficie externa, incluyendo el cuerpo de sellado una sección interna del cuerpo que se extiende hacia fuera desde la superficie interna, una sección externa del cuerpo que se extiende hacia dentro desde la superficie externa, y una sección central del cuerpo que se extiende entre la sección interna del cuerpo y la sección externa del cuerpo, definiendo el cuerpo de sellado una sección transversal generalmente en forma de S. El cuerpo de sellado define una altura H igual a una distancia radial entre la superficie interna y la superficie externa. La sección central del cuerpo define un centroide C ubicado sustancialmente en un punto central geométrico de la sección central del cuerpo, estando dispuesto el centroide C a lo largo de una línea de referencia angular L que interseca el eje central del pasador, estando dispuesta la línea de referencia angular L a un ángulo con respecto al eje central del pasador. El centroide C está ubicado además a una distancia radial Y desde el eje central del pasador, el ángulo es aproximadamente de 51 a 61 grados, y una razón altura-distancia radial H/Y es de aproximadamente 0, 4.

En otro aspecto de la divulgación que puede combinarse con cualquiera de estos aspectos, el ángulo es de aproximadamente 56 grados.

En otro aspecto de la divulgación que puede combinarse con cualquiera de estos aspectos, el cuerpo de sellado define un grosor T igual a un grosor promedio de la sección central del cuerpo, y el grosor T es de aproximadamente 6 a 19 mm.

En otro aspecto de la divulgación que puede combinarse con cualquiera de estos aspectos, el cuerpo de sellado define un grosor T igual a un grosor promedio de la sección central del cuerpo, y el cuerpo de sellado tiene una razón altura-grosor H/T de aproximadamente 3 a 9.

En otro aspecto de la divulgación que puede combinarse con cualquiera de estos aspectos, un conjunto de sellado para proporcionar un sellado entre un primer componente y un segundo componente incluye una superficie interna acoplada al primer componente y que define un eje de conjunto de sellado, una superficie externa acoplada al segundo componente, y un cuerpo de sellado que se extiende entre la superficie interna y la superficie externa, incluyendo el cuerpo de sellado una sección interna del cuerpo que se extiende hacia fuera desde la superficie interna, una sección externa del cuerpo que se extiende hacia dentro desde la superficie externa, y una sección central del cuerpo que se extiende entre la sección interna del cuerpo y la sección externa del cuerpo, definiendo el cuerpo de sellado una sección transversal generalmente en forma de S. El cuerpo de sellado define una altura H igual a una distancia radial entre la superficie interna y la superficie externa, la sección interna del cuerpo incluye un punto de referencia A, y el cuerpo de sellado tiene una configuración inicial y una configuración instalada, estando la sección interna del cuerpo desviada axialmente con respecto a la sección externa del cuerpo de modo que el punto de referencia A está desplazado una distancia de desviación O entre la configuración inicial y la configuración instalada, teniendo además el cuerpo de sellado una razón desviación-altura O/H, siendo la razón desviación-altura de 0, 05 a 0, 4.

En otro aspecto de la divulgación que puede combinarse con cualquiera de estos aspectos, la razón desviaciónaltura O/H es de aproximadamente 0, 1 a 0, 3.

En otro aspecto de la divulgación que puede combinarse con cualquiera de estos aspectos, la razón desviaciónaltura O/H es de aproximadamente 0, 2.

En otro aspecto de la divulgación que puede combinarse con cualquiera de estos aspectos, se proporciona un método para formar un conjunto de sellado para proporcionar un sellado entre un primer componente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Junta (26) de conexión que comprende: un pasador (28) acoplado a un primer componente, definiendo el pasador (28) un eje (50) central; un casquillo acoplado al pasador (28) y que define un centro de rotación;

un segundo componente;

un conjunto (52) de sellado para proporcionar un sellado entre el primer componente y el segundo componente, incluyendo el conjunto (52) de sellado: una superficie (70) interna acoplada al primer componente; una superficie (74) externa acoplada al segundo componente;

un cuerpo (56) de sellado que se extiende entre la superficie (70) interna y la superficie (74) externa, incluyendo el cuerpo (56) de sellado una sección (76) interna del cuerpo que se extiende hacia fuera desde la superficie (70) interna, una sección (78) externa del cuerpo que se extiende hacia dentro desde la superficie (74) externa, y una sección (80) central del cuerpo que se extiende entre la sección (76) interna del cuerpo y la sección (78) externa del cuerpo, definiendo el cuerpo (56) de sellado una sección transversal generalmente en forma de S;

definiendo el cuerpo (56) de sellado una a altura H igual a una distancia radial entre la superficie (70) interna y la superficie (74) externa; definiendo la sección (80) central del cuerpo un centroide C ubicado sustancialmente en un punto central geométrico de la sección (80) central del cuerpo, estando dispuesto el centroide C a lo largo de una línea de referencia angular L que interseca el eje (50) central del pasador (28) , estando dispuesta la línea de referencia angular L a un ángulo

con respecto al eje (50) central del pasador (28) ; y estando ubicado además el centroide C a una distancia radial Y desde el eje (50) central del pasador (28) ;

siendo el ángulo de 51 a 61 grados y siendo una razón altura-distancia radial H/Y de 0, 4.

2. Junta (26) de conexión según la reivindicación 1, en la que el ángulo es de 56 grados.

3. Junta (26) de conexión según la reivindicación 1, en la que el cuerpo (56) de sellado define un grosor T igual a un 25 grosor promedio de la sección (80) central del cuerpo, y en la que el grosor T es de 6 a 19 mm.

4. Junta (26) de conexión según la reivindicación 1, en la que el cuerpo (56) de sellado define un grosor T igual a un grosor promedio de la sección (80) central del cuerpo, y en la que el cuerpo (56) de sellado tiene una razón alturagrosor H/T de 3 a 9.