UNIDAD DE COJINETE PARA CARGA RADIAL ROTATIVA.

Alojamiento de un árbol de salida (2), con un rodamiento (3, 4,

5, 6), que aloja el árbol de salida (2) en una carcasa (1), con un anillo interior (4) fijo en el árbol (4) y un anillo exterior (6), en el que el anillo exterior (6) del cojinete de árbol (3, 4, 5, 6) está alojado de forma deslizante con respecto a la carcasa, caracterizado porque el ajuste entre el anillo exterior y el cojinete de fricción (3) está seleccionado de tal forma que bajo una carga radial rotatoria del cojinete de árbol (3, 4, 5, 6), se posibilita una rotación más lenta del anillo exterior, frente a la rotación del árbol (2), con relación a la carcasa (1) y porque la fuerza de fricción entre el anillo exterior (6) y el cojinete de fricción (3) bajo carga puntual habitual en el funcionamiento es suficiente para prevenir un movimiento relativo de las partes (1, 3, 6)

Unidad de cojinete para carga radial rotativa.

La invención se refiere a un dispositivo para la prevención de óxido de ajuste y oscilaciones del asiento de cojinete en motores, en el que sobre el cojinete del motor actúa una carga radial rotatoria, por ejemplo en motores con embrague rígido.

Durante el montaje de motores eléctricos en máquinas se pueden utilizar para la transmisión del par motor correas, piñones o embragues, de manera que la carga clásica del cojinete es una carga puntual. En el caso de utilización de un embrague muy rígido se genera una carga radial rotatoria. El asiento del cojinete se considera en la mayoría de los casos como el primer "punto débil" mecánico. A través de la carga radial rotatoria se gira el anillo exterior del cojinete y provoca un incremento del asiento del cojinete. El material eliminado, el llamado óxido de ajuste, puede penetrar en el espacio interior del cojinete, lo que conduce a fallo prematuro del cojinete.

Debido a un fallo de un único cojinete pueden fallar instalaciones de fabricación complejas, como por ejemplo máquinas de imprenta durante algunas horas. Para esta carga especial solamente existen actualmente soluciones de compromiso, por ejemplo sujetar axialmente el anillo exterior del cojinete o retraer el anillo exterior del cojinete en el ajuste del cojinete. Estas soluciones elevan, en efecto, un poco la duración de vida útil de los componentes, pero no se soluciona el problema básico.

El documento US-A-3.385 640 describe un rodamiento radial con un anillo de rodadura interior y un anillo de rodadura exterior. Tanto el anillo de rodadura interior como también el anillo de rodadura exterior están alojados de forma giratoria en un cojinete de fricción. Las superficies de fricción están diseñadas de tal forma que los cojinetes de fricción continúan trabajando en el caso de una parada del rodamiento y de esta manera impiden un daño en el cojinete. De este modo, se reduce el número de revoluciones que debe ser soportado por el rodamiento de mitad a un quinto del número de revoluciones que debe ser soportado por rodamientos habituales.

Por lo tanto, el cometido de la presente invención es indicar un dispositivo del tipo mencionado al principio, en el que se reduce al mínimo o bien se elimina el daño mecánico del asiento del cojinete provocado por la carga radial rotatoria.

Este cometido se soluciona a través de las características de la reivindicación principal.

El núcleo de la invención consiste en que un cojinete de árbol, que aloja un árbol de accionamiento con relación a una carcasa, está alojado de forma deslizante con respecto a la propia carcasa y en que el ajuste entre el anillo exterior y el cojinete de fricción se selecciona de tal forma que bajo la carga radial rotatoria del cojinete de árbol, se posibilita una rotación más lenta del anillo exterior, frente a la rotación del árbol, con relación a la carcasa. La combinación de alojamiento de fricción del anillo exterior y ajuste elimina el desgaste del asiento del cojinete, de manera que se utiliza un ajuste del juego entre el anillo exterior y el cojinete de fricción. El ajuste entre el anillo exterior y el cojinete de fricción se selecciona para que la fuerza de fricción entre el anillo exterior y el cojinete de fricción bajo carga puntual habitual en el funcionamiento sea suficientemente grande para prevenir un movimiento relativo de las partes; de esta manera, el alojamiento se comporta bajo cargas normales habituales en el funcionamiento como un rodamiento puro. El alojamiento es adecuado, por consiguiente, tanto para todas las aplicaciones habituales como también para aplicaciones especiales. La invención puede estar configurada de manera más ventajosa también como alojamiento para el árbol de salida de un motor eléctrico, en el que el cojinete de fricción está montado en un asiento de cojinete en la carcasa del motor 1. Esta utilización de la invención conduce a que se pueden emplear motores eléctricos como accionamientos directos acoplados rígidamente, sin que los cojinetes fallen precozmente. Otra configuración preferida de la invención consiste en que el árbol de salida es el árbol de un motor eléctrico sin carcasa y en que el cojinete de fricción está montado en un asiento de cojinete en la máquina en la que el motor está montado. De esta manera, la invención está optimizada al mismo tiempo para motores estándar como también para motores sin carcasa que se utilizan cada vez en mayor medida. En otra forma de realización ventajosa, el cojinete de árbol es un rodamiento con anillo exterior deslizante, recubierto con Teflón. De esta manera, se puede optimizar la invención también para casos en los que la carga radial es solamente reducida o debe reducirse al mínimo la necesidad de espacio. Todavía en otra forma de realización ventajosa, se utiliza un ajuste de juego FG/h entre el anillo exterior y el cojinete de fricción. Este ajuste permite el movimiento axial necesario entre el anillo exterior y el cojinete de fricción, pero proporciona también la fricción necesaria para prevenir la rotación del anillo exterior sin fuerza radial rotatoria. A través de la selección de los ajustes se ha revelado que es ventajoso que la relación entre el número de revoluciones del anillo exterior y el número de revoluciones del árbol esté en el intervalo de 1:1500 a 1:2600. De esta manera no se rectifican innecesariamente las superficies, pero se absorben las fuerzas radiales rotatorias perjudiciales.

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de ejemplos de realización con relación a los dibujos.

En este caso:

La figura 1 muestra un árbol alojado de acuerdo con la invención.

La figura 1 muestra en representación esquemática un árbol de accionamiento 2, un cojinete que está constituido por cuatro componentes mecánicos 3, 4, 5, 6 y una carcasa 1. El árbol 2 es apoyado por el cojinete 3, 4, 5, 6 y el cojinete 3, 4, 5, 6 está montado fijamente en un asiento de cojinete 7 en la carcasa 1. Los componentes 4, 5 y 6 forman un rodamiento, cuyo anillo interior 4 se asiento fijo contra giro sobre el árbol 2 y cuyo anillo exterior 6 está alojado de forma giratoria frente a la carcasa 1 por medio de un cojinete de fricción 3. Para reducir el momento de fricción entre el anillo exterior 6 y el rodamiento de fricción 3 a un mínimo, se pueden recubrir tanto el anillo exterior 3 del rodamiento 3, 4, 5, 6 como también el cojinete de fricción 3 con una capa libre de fricción, por ejemplo con una capa de Teflón. Pero este recubrimiento doble no es necesario en la mayoría de los casos.

En aplicaciones, en las que el árbol del motor 2 o bien está conectado mecánicamente de forma directa o por medio de un embrague muy rígido con la carga, puede suceder que la carga, que se transmite sobre el árbol 2, no sea estacionaria, es decir, puntual, sino que sea rotatoria. La carga rotatoria provoca fuerzas radiales, que deben ser absorbidas por el cojinete más próximo. El par de torsión generado a través de la carga rotatoria es transmitido sobre el cojinete 3, 4, 5, 6 o bien sobre su anillo exterior 6. Cuando el par de torsión excede el umbral de fricción adhesiva entre el anillo exterior 6 del rodamiento 4, 5, 6 y el cojinete de fricción 3, el anillo exterior 6 se gira frente al cojinete de fricción 3 o bien a la carcasa 1.

La velocidad absoluta del anillo exterior 6 depende directamente del ajuste seleccionado entre el anillo exterior 6/cojinete de fricción 3, es decir, del intersticio de aire entre el anillo exterior 6 y el cojinete de fricción 3. La relación óptima entre el número de revoluciones del árbol y el número de revoluciones del anillo exterior está en el intervalo entre 1500:1 y 2600:1 y corresponde a un juego de ajuste entre aproximadamente 0,05 y 0,03 mm. Un número de revoluciones del árbol de 2500 rpm corresponde con una relación de 2500:1 a un número de revoluciones del anillo exterior de 1 rpm. Este número de revoluciones relativamente muy lento no es perjudicial para el cojinete de fricción 3 y el desgaste del asiento del cojinete 7 es mínimo. Pero en el caso extremo si se rozase el recubrimiento del cojinete de fricción 3, no se perjudicaría ya la actividad de la invención, porque el cojinete de fricción también tiene escasa fricción. Seguramente también sería posible omitir el cojinete de fricción 3 y utilizar un rodamiento 4, 5, 6 recubierto con un anillo exterior 6, aunque esta solución sería menos efectiva.

La solución de acuerdo con la invención tiene la ventaja para el fabricante de máquinas de que no...

1. Alojamiento de un árbol de salida (2), con un rodamiento (3, 4, 5, 6), que aloja el árbol de salida (2) en una carcasa (1), con un anillo interior (4) fijo en el árbol (4) y un anillo exterior (6), en el que el anillo exterior (6) del cojinete de árbol (3, 4, 5, 6) está alojado de forma deslizante con respecto a la carcasa, caracterizado porque el ajuste entre el anillo exterior y el cojinete de fricción (3) está seleccionado de tal forma que bajo una carga radial rotatoria del cojinete de árbol (3, 4, 5, 6), se posibilita una rotación más lenta del anillo exterior, frente a la rotación del árbol (2), con relación a la carcasa (1) y porque la fuerza de fricción entre el anillo exterior (6) y el cojinete de fricción (3) bajo carga puntual habitual en el funcionamiento es suficiente para prevenir un movimiento relativo de las partes (1, 3, 6).

2. Alojamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque bajo la carga radial rotatoria, el anillo exterior (6) gira con una velocidad, que corresponde solamente a una fracción de la velocidad del árbol de salida (2).

3. Alojamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque el árbol de salida (2) es el árbol de un motor eléctrico y porque el cojinete de fricción (3) está montado en un asiento de cojinete en la carcasa del motor (1).

4. Alojamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el árbol de salida (2) es el árbol de un motor eléctrico sin carcasa y porque el cojinete de fricción (3) está montado en un asiento de cojinete en la máquina, en la que está montado el motor.

5. Alojamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el cojinete de árbol es un rodamiento con un anillo exterior recubierto deslizante.

6. Alojamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el ajuste es un ajuste de juego o equivalente.

7. Alojamiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el ajuste es un ajuste FG/h.

8. Alojamiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la relación entre el número de revoluciones del anillo exterior y el número de revoluciones del árbol está en el intervalo de 1:500 a 1:2600.