COJINETE CON GAS A PRESION Y METODO PARA SU PRODUCCION.

Cojinete con gas a presión con un casquillo de cojinete (23), que rodea un espacio hueco (22) para el alojamiento de un cuerpo apoyado (34) y en cuya pared se forma una pluralidad de pasos de suministro (32, 33) que se pueden someter desde el lado externo a gas comprimido, caracterizado por que el casquillo de cojinete (23) está ensamblado a partir de una pluralidad de elementos (24, 25, 26, 27, 28) y al menos algunos de los pasos de suministro (32, 33) se forman por acanaladuras (32) en al menos una de las superficies (29) orientadas entre sí de elementos respectivamente adyacentes (24, 25, 26, 27, 28)

Cojinete con gas a presión y método para su producción.

La presente invención se refiere a un cojinete con gas a presión con un casquillo de cojinete, que rodea un espacio hueco para el alojamiento de un cuerpo apoyado y en cuya pared se forma una pluralidad de pasos que se pueden someter a gas comprimido desde el lado exterior, así como a un método para la producción de tal cojinete con gas a presión. Tal cojinete con gas a presión y un método de producción para el mismo se conocen a partir del documento EP 0 708 262 A1.

El efecto del cojinete con gas a presión se basa en que penetra gas comprimido a través de los pasos en una hendidura entre el casquillo del cojinete y el cuerpo apoyado en el mismo y genera una sobrepresión en la hendidura. Esta hendidura tiene que ser estrecha para representar una resistencia al flujo suficiente requerida para la generación de la sobrepresión. También los pasos de suministro tienen que ser estrechos, por un lado, para limitar el caudal de gas comprimido del cojinete, por otro lado, para evitar que cuando una desviación del cuerpo apoyado de forma local conduzca a un estrechamiento de la hendidura entre el cuerpo y el casquillo del cojinete y, como consecuencia, a una compactación del gas en la zona estrechada, este aumento de presión se alivie por un flujo de retorno del gas desde esta hendidura a través de los pasos de suministro hacia el exterior.

La generación de pasos de suministro lo suficientemente estrechos, particularmente con diámetros en un intervalo de 25 µm y por debajo, produce considerables dificultades técnicas. El documento EP 0 708 262 A1 que se ha mencionado al principio describe cómo perforar tales pasos mediante un rayo láser. Este enfoque es insatisfactorio por varios motivos. Por un lado, cada paso se tiene que perforar individualmente con un gasto de tiempo, lo que encarece la fabricación. Por otro lado, es deseable conseguir, para evitar turbulencias, una gran proporción de longitud a diámetro de paso, sin embargo, el grosor de capa que se puede perforar con un láser está limitado por una parte porque el diámetro del rayo láser diverge delante y detrás de un foco con mayor intensidad cuanto más enfocado esté el foco, de tal forma que con una profundidad de perforación demasiado grande no se puede mantener de forma controlable un diámetro de perforación reducido en toda la longitud de paso. A esto se añade la tendencia del material retirado por el láser de depositarse con una profundidad de perforación demasiado grande en las paredes laterales del orificio de perforación. Esto requiere formar en las paredes del casquillo de cojinete zonas debilitadas de antemano, que sean lo suficientemente delgadas para poder perforar en las mismas con el láser. Estas zonas, sin embargo, perjudican de forma considerable la capacidad de carga y la estabilidad dimensional del cojinete.

Es objetivo de la presente invención indicar un cojinete con gas a presión y un método de producción para el mismo, que posibiliten la fabricación económica de un cojinete con gas a presión con una estabilidad dimensional alta a pesar de un corte transversal estrecho de los pasos de suministro.

El objetivo se resuelve por un lado porque en un cojinete con gas a presión con un casquillo de cojinete, que rodea un espacio hueco para el alojamiento de un cuerpo apoyado y en cuya pared se forma una pluralidad de pasos de suministro que se pueden someter desde el lado exterior a gas comprimido, el casquillo de cojinete está ensamblado a partir de una pluralidad de elementos y al menos algunos de los pasos de suministro están formados por acanaladuras en superficies orientadas entre sí de elementos respectivamente adyacentes. Al realizar los pasos en primer lugar en forma de acanaladuras superficiales es posible obtener un corte trasversal muy estrecho de los pasos a lo largo de una longitud grande, en principio, aleatoria. Por lo tanto, los elementos pueden presentar un considerable espesor de pared y una estabilidad dimensional correspondientemente alta.

Para completar las acanaladuras hasta pasos, puede estar previsto que las superficies orientadas entre sí de elementos respectivamente adyacentes se pongan en contacto entre sí.

Alternativamente, también entre las superficies orientadas entre sí se puede aplicar respectivamente un anillo de junta de corte trasversal preferiblemente rectangular. Un anillo de junta de este tipo puede presentar una cierta medida de deformabilidad plástica, que posibilita compensar irregularidades de gran superficie de profundidad reducida de las superficies opuestas entre sí, sin embargo, sin penetrar para esto en las acanaladuras y cerrar o estrechar las mismas.

Preferiblemente, los elementos se disponen de forma sucesiva entre sí en sentido longitudinal del casquillo de cojinete.

Para simplificar un montaje correcto de los elementos puede estar previsto que los elementos adyacentes entre sí encajen entre sí con arrastre de forma.

Particularmente se prefiere que una superficie frontal que lleva las acanaladuras de uno de los elementos se encaje en una escotadura del otro elemento.

Para garantizar un suministro fiable de gas comprimido de las acanaladuras en la superficie frontal, las acanaladuras tienen un recorrido de forma apropiada en su totalidad de forma angulada sobre la superficie frontal y sobre una superficie de cubierta de uno de los elementos con forma de cilindro hueco sobre al menos una parte de su extensión axial.

Una agrupación de los elementos individuales se garantiza de forma sencilla porque el casquillo de cojinete se sujeta en una cubierta tubular.

El número de los elementos del casquillo de cojinete preferiblemente es al menos tres, de tal forma que existen al menos dos pares de superficies opuestas entre sí de elementos, en los que se pueden formar los pasos. Además, el número de los elementos del casquillo de cojinete preferiblemente es impar, de modo que pueden existir uno o varios grupos de tres elementos adyacentes. En un grupo de este tipo, preferiblemente el elemento central tiene una menor dimensión externa que los dos otros elementos que se ponen en contacto con el mismo, de tal forma que alrededor del elemento central hay sitio para un canal de suministro, que suministra gas comprimido a los pasos de suministro que tienen un recorrido entre el elemento central y los dos elementos adyacentes al mismo.

Para alimentar los pasos de suministro desde un extremo longitudinal del cojinete con gas a presión con gas comprimido puede proporcionarse un canal de suministro de gas comprimido, que se extiende en sentido longitudinal y que está limitado por los elementos del casquillo de cojinete y la cubierta. Alternativamente, también se puede proporcionar una conducción de suministro de gas comprimido que tiene un recorrido a través de la cubierta, que tiene un extremo en un lado frontal de la cubierta y otro extremo a la altura del elemento central.

Las acanaladuras se pueden formar de manera sencilla y económica por deformación. Esto posibilita la generación de todas las acanaladuras proporcionadas en una de dos superficies orientadas entre sí con una complejidad de tiempo y coste mínima por herramientas sencillas con una elevada vida útil.

El objetivo se resuelve además por un método para la producción de un cojinete con gas a presión, que presenta las siguientes etapas:

a) proporción de varios elementos, que se pueden ensamblar hasta una carcasa de cojinete que rodea un espacio hueco;
b) generación de acanaladuras en al menos una superficie de al menos uno de los elementos, que en el estado ensamblado se orienta a una superficie de un elemento adyacente; y
c) ensamblaje de los elementos hasta la carcasa de cojinete.

Las superficies orientadas entre sí se pueden poner en contacto directamente entre sí o se puede incluir entre las mismas un anillo de junta.

Las acanaladuras se generan preferiblemente por gofrado.

Una etapa adicional del método puede ser la inclusión de los elementos en una cubierta tubular.

Se obtienen características y ventajas adicionales de la invención a partir de la siguiente descripción de ejemplos de realización con referencia a las figuras adjuntas. Se muestra:

En la Figura 1, un corte axial esquemático por un compresor con un cojinete con gas a presión de acuerdo con la presente invención;

En la Figura 2, un corte por el compresor de la Figura...

1. Cojinete con gas a presión con un casquillo de cojinete (23), que rodea un espacio hueco (22) para el alojamiento de un cuerpo apoyado (34) y en cuya pared se forma una pluralidad de pasos de suministro (32, 33) que se pueden someter desde el lado externo a gas comprimido, caracterizado por que el casquillo de cojinete (23) está ensamblado a partir de una pluralidad de elementos (24, 25, 26, 27, 28) y al menos algunos de los pasos de suministro (32, 33) se forman por acanaladuras (32) en al menos una de las superficies (29) orientadas entre sí de elementos respectivamente adyacentes (24, 25, 26, 27, 28).

2. Cojinete con gas a presión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las acanaladuras (32) se forman en superficies (29) orientadas entre sí de elementos respectivamente adyacentes (24, 25, 26, 27, 28).

3. Cojinete con gas a presión de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que las superficies orientadas entre sí (29) de elementos respectivamente adyacentes (24, 25, 26, 27, 28) se ponen en contacto entre sí.

4. Cojinete con gas a presión de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que entre las superficies orientadas entre sí (29) de elementos respectivamente adyacentes (24, 25, 26, 27, 28) se aplica un anillo de junta (44).

5. Cojinete con gas a presión de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los elementos (24, 25, 26, 27, 28) se disponen de forma sucesiva entre sí en sentido longitudinal del casquillo de cojinete (13).

6. Cojinete con gas a presión de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los elementos adyacentes entre sí (24, 25; 25, 26;... ; 27, 28) encajan entre sí con arrastre de forma.

7. Cojinete con gas a presión de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que una superficie frontal (29) que lleva las acanaladuras (32) de uno de los elementos (25, 27) se encaja en una escotadura del otro elemento (24, 26, 28).

8. Cojinete con gas a presión de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que las acanaladuras (32, 33) tienen un recorrido angulado sobre una superficie frontal (29) y una superficie de cubierta del elemento (25, 27) con forma de cilindro hueco.

9. Cojinete con gas a presión de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el casquillo de cojinete (23) se sujeta en una cubierta tubular (21).

10. Cojinete con gas a presión de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que el número de los elementos (24, 25, 26, 27, 28) del casquillo de cojinete (23) es al menos tres, donde en un grupo (24, 25, 26; 26, 27, 28) de tres elementos, el elemento central (25; 27) tiene una menor dimensión externa que los otros dos elementos (24, 26; 26, 28) que se ponen en contacto con el mismo.

11. Cojinete con gas a presión de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, caracterizado por que al menos un canal de suministro de gas comprimido (46) delimitado por los elementos (24, 25, 26, 27, 28) del casquillo de cojinete (234) y la cubierta (21) se extiende en el sentido longitudinal.

12. Cojinete con gas a presión de acuerdo con unas de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que una conducción de suministro de gas comprimido (42, 43) que tiene un recorrido a través de la cubierta (21) tiene un extremo en un lado frontal de la cubierta (21) y otro extremo a la altura del elemento central (25; 27).

13. Cojinete con gas a presión de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que las acanaladuras (32, 33) se forman por deformación.

14. Compresor lineal con un cojinete con gas a presión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13.

15. Método para la producción de un cojinete con gas a presión con las etapas:

a) proporción de varios elementos (24, 25, 26, 27, 28), que se pueden ensamblar hasta una carcasa de cojinete (23) que rodea un espacio hueco (22);
b) generación de acanaladuras (32, 33) en al menos una superficie (29) de al menos uno de los elementos (25; 27), que en el estado ensamblado se orienta a una superficie de un elemento adyacente (24; 26; 28); y
c) ensamblaje de los elementos (24, 25, 26, 27, 28) hasta la carcasa de cojinete (23).

16. Método de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado por que en la etapa c) las superficies orientadas entre sí (29) se ponen en contacto entre sí.

17. Método de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado por que en la etapa c) se incluye un anillo de junta (44) entre las superficies orientadas entre sí (29).

18. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizado por que las acanaladuras (32, 33) se gofran.

19. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 18 con la etapa adicional d) inclusión de los elementos (24, 25, 26, 27, 28) en una cubierta tubular (21).