ACOPLAMIENTO ESFÉRICO QUE COMPRENDE UNA ZONA DE CONTACTO SELLADO.

Acoplamiento esférico para el acoplamiento de un vehículo tractor con un vehículo de seguimiento,

cuyo acoplamiento esférico comprende una bola de acoplamiento (12; 112) y un cojinete esférico (16; 116) acoplable con ésta, que rodea en el estado de acoplamiento una sección de la bola de acoplamiento (12; 112) y se apoya con una superficie de contra apoyo (22; 122) en una superficie de apoyo (24, 124) de la bola de acoplamiento (12, 112) bajo la formación de una zona de apoyo común (28, 128), en el que entre la bola de acoplamiento (12; 112)y el cojinete esférico (16; 116) está prevista una junta de obturación (38; 138), que cierra herméticamente la zona de apoyo (28; 128) hacia en entorno exterior, caracterizado porque la junta de obturación (38, 138) está retenida en el cojinete esférico (16; 116) y se puede mover con éste con relación a la bola de acoplamiento (12; 112)

La presente invención se refiere a un acoplamiento esférico para el acoplamiento de un vehículo tractor con un vehículo de seguimiento, cuyo acoplamiento esférico comprende una bola de acoplamiento y un cojinete esférico acoplable con ésta, que rodea en el estado de acoplamiento una sección de la bola de acoplamiento y se apoya con una superficie de contra apoyo en una superficie de apoyo de la bola de acoplamiento bajo la formación de una zona de apoyo común.

Se conocen acoplamientos esféricos del tipo indicado al principio, por ejemplo, a partir de los documentos DE 102 16 970 U1 y EP 1 369 266. A partir de esta publicación se conoce especialmente introducir lubricante en la zona de apoyo, para la reducción del desgaste de los componentes del acoplamiento esférico, en cuya zona se encuentran la superficie de apoyo de la bola de acoplamiento y la superficie de contra apoyo del casquillo esférico en contacto de apoyo entre sí.

En el acoplamiento esférico conocido es un inconveniente que en virtud de influencias externas, como suciedad arremolinada, salpicaduras de agua y similares, a la velocidad relativa dada del casquillo de cojinete y de la bola de acoplamiento pueden llegar contaminaciones de manera no deseada a la zona de contacto y de esta manera pueden perjudicar o incluso destruir la película de lubricante configurada allí, lo que puede conducir de nuevo a un desgaste elevado del acoplamiento esférico.

Por lo tanto, el cometido de la presente invención es indicar un acoplamiento esférico, que permite esperar, en comparación con el estado de la técnica, una seguridad funcional más elevada y una resistencia más alta.

Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención por medio de un acoplamiento esférico del tipo mencionado al principio, en el que entre la bola de acoplamiento y el casquillo de acoplamiento está prevista una junta de obturación, que cierra herméticamente la zona de apoyo hacia el entorno exterior.

Con “zona de apoyo” se designa en este caso aquella zona, en la que la superficie de contra apoyo del casquillo esférico y la superficie de apoyo de la bola de acoplamiento están en contacto de apoyo entre sí. La zona de apoyo es, por lo tanto, variable de lugar en el caso de un movimiento relativo del casquillo esférico y la bola de acoplamiento. Cuando en esta solicitud se dice que la zona de apoyo está cerrada herméticamente hacia el entorno exterior, esto no sólo debe comprender el caso de una obturación hermética y completa, sino que de acuerdo con la solución debe incluir también el caso en el que la zona de apoyo está protegida contra la entrada de salpicaduras de agua y de suciedad grande. La junta de obturación en el sentido de la presente invención o debe impedir, sin embargo, una salida de lubricante desde la zona de contacto hacia el entorno exterior o una entrada de cualquier fluido desde el entorno exterior en la zona de apoyo. De acuerdo con la invención, es suficiente que la junta de obturación esté en condiciones de impedir la entrada de contaminación, salpicaduras de agua y similares en una extensión considerable en la zona de apoyo.

Puesto que la bola de acoplamiento presenta una superficie convexa – esférica sobre secciones amplias y el casquillo esférico presenta al menos en la zona de su superficie de contra apoyo, en general, una forma cóncava

– parcialmente esférica, la zona de apoyo se puede proteger de manera especialmente sencilla y segura contra la entrada no deseada de contaminaciones, cuando la junta de obturación se extiende a lo largo de una tira circular, de manera que su lugar de apoyo es en uno de los componentes: bola de acoplamiento o casquillo esférico, una tira de obturación en forma de anillo parcial. En efecto, si el lugar de apoyo de la junta de obturación en uno de los componentes mencionados está en un plano, entonces en el caso de la superficie esférica o cóncava – parcialmente esférica, cada línea de intersección de esta superficie con el plano es un círculo, de manera que un lugar de apoyo en forma de anillo parcial de la junta de obturación en el componente respectivo puede proteger una gran parte de la zona de apoyo contra la entrada no deseada de contaminaciones.

En concreto, en formas de realización puede estar previsto que la junta de obturación solamente se extienda a lo largo de un círculo parcial, por ejemplo cuando en una zona determinada del acoplamiento esférico no es previsible que desde esta zona lleguen contaminaciones hacia el acoplamiento esférico, pero es preferible proteger la zona de apoyo lo más completamente posible por medio de una junta de obturación periférica con una tira de obturación cerrada en forma de anillo contra la entrada no deseada de contaminaciones desde el entorno exterior.

Cuando se habla de una tira de obturación plana, no se entiende con ello un plano fino indefinido en el sentido matemático. En su lugar, el plano, en el que se encuentra la junta de obturación debería presentar un cierto espesor, para que también en el lugar de apoyo, es decir, la tira de obturación mencionada anteriormente, pueda presentar un cierto espesor. En el sentido de la presente solicitud, cada tira de obturación debería considerar cerrada en forma de anillo, en la que, considerada desde un origen de coordenadas polares rodeadas por la tira de obturación, en cada coordenada angular discrecional la junta de obturación se apoya en al menos un lugar en el componente respectivo. Esto significa que la tira de obturación propiamente dicha puede estar formada por varias secciones de tira de obturación no conectadas y, sin embargo, se puede considerar como cerrada en forma de anillo en el sentido de esta solicitud, cuando las secciones separadas de la tira de obturación se solapan entre sí en dirección circunferencial o al menos se unen entre sí. [0010] Para que la junta de obturación no influya en el encaje de apoyo entre la superficie de apoyo y la superficie de contra apoyo y, sin embargo, pueda cumplir de la mejor manera posible su función de protección de la zona de apoyo, es ventajoso que el diámetro de la tira de obturación sea menor que el diámetro máximo de la bola de acoplamiento.

Para conseguir una buena acción de obturación sin perjuicio de ninguna clase del encaje de apoyo de la superficie de apoyo y la superficie de contra apoyo, en una configuración de diseño más detallada es ventajoso que en el estado de acoplamiento entre la junta de obturación y la zona de apoyo esté colocada una sección de la bola de acoplamiento paralela a la tira de obturación, que presenta un diámetro mayor que el diámetro de la tira de obturación. En este caso, en efecto, la tira de obturación puede cerrar herméticamente hacia el diámetro mayor de la bola de acoplamiento, de manera que partiendo del estado de acoplamiento de referencia con tracción estacionaria sobre una trayectoria de la marcha plana desde el vehículo tractor y del vehículo de seguimiento con movimiento relativo de la bola de acoplamiento y del casquillo de acoplamiento, la presión de apriete de la junta de obturación, por ejemplo, contra la bola de acoplamiento, solamente se eleva, pero no se reduce. De esta manera, se asegura una presión de apoyo mínima de la junta de obturación en la bola de acoplamiento.

En efecto, de acuerdo con una forma de realización menos preferida de la invención, se puede pensar en prever la junta de obturación en la bola de acoplamiento con punto de obturación que apunta radialmente hacia fuera, de manera que cuando el casquillo esférico se pone en encaje de apoyo con la bola de acoplamiento, también la junta de obturación prevista en la bola de acoplamiento se apoya con su lugar de obturación en una superficie del casquillo esférico y de esta manera obtura la zona de apoyo en el sentido de la presente solicitud. No obstante, puesto que el casquillo esférico y la bola de acoplamiento realizan movimientos relativos en la operación de tracción, puede suceder, especialmente en el caso de movimientos mayores de guiñada o de cabeceo del casquillo esférico con relación a la bolsa de acoplamiento, que el casquillo esférico se salga, al menos por secciones, temporalmente fuera de acoplamiento con la junta de obturación prevista en la bola de acoplamiento.

Puesto que la bola de acoplamiento, comparada con la superficie de contra apoyo del casquillo esférico, presenta una superficie esférica esencialmente mayor y, por lo tanto, simétrica discrecional, para evitar una interferencia del encaje de apoyo, al menos por secciones, en el espacio y/o en el tiempo,...

1. Acoplamiento esférico para el acoplamiento de un vehículo tractor con un vehículo de seguimiento, cuyo acoplamiento esférico comprende una bola de acoplamiento (12; 112) y un cojinete esférico (16; 116) acoplable con ésta, que rodea en el estado de acoplamiento una sección de la bola de acoplamiento (12; 112) y se apoya con una superficie de contra apoyo (22; 122) en una superficie de apoyo (24, 124) de la bola de acoplamiento (12, 112) bajo la formación de una zona de apoyo común (28, 128), en el que entre la bola de acoplamiento (12; 112)y el cojinete esférico (16; 116) está prevista una junta de obturación (38; 138), que cierra herméticamente la zona de apoyo (28; 128) hacia en entorno exterior, caracterizado porque la junta de obturación (38, 138) está retenida en el cojinete esférico (16; 116) y se puede mover con éste con relación a la bola de acoplamiento (12; 112).

2. Acoplamiento esférico de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la junta de obturación (38; 138) es una junta de obturación (38; 138) con preferencia periférica que se extiende a lo largo de la tira circular, cuyo lugar de apoyo en uno de los componentes: bola de acoplamiento (12; 112) o cojinete esférico (16; 116), es una tira de obturación (42; 142) en forma de anillo parcial, con preferencia cerrada en forma de anillo.

3. Acoplamiento esférico de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el diámetro de la tira de obturación (42; 142) es menor que el diámetro máximo (26) de la bola de acoplamiento (12; 112).

4. Acoplamiento esférico de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque en el estado de acoplamiento entre la junta de obturación (38; 138) y la zona de apoyo (28; 128) está colocada una sección (entre 42; 142 y 29; 129) paralela a la tira de obturación (42; 142) de la bola de acoplamiento (12; 112), que presenta un diámetro (2&, 126) mayor que el diámetro de la tira de obturación (41; 142).

5. Acoplamiento esférico de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la tira de obturación (42; 142) está definida por el apoyo de la junta de obturación (38; 138) en la bola de acoplamiento (12; 112), en el que la junta de obturación (38; 138) se apoya en una zona de la bola de acoplamiento (12; 112) de tal forma que al menos para una sección de la tira de obturación (42; 142), con preferencia para toda la tira de obturación (42; 142) se aplica que un vector normal

(N) superficial, que parte desde la tira de obturación (42; 142), de la superficie de la bola de acoplamiento (23; 123) presenta una componente (Na) dirigida opuesta a una dirección de elevación (A) respectiva del cojinete esférico (16; 116) desde la bola de acoplamiento (12; 112).

6. Acoplamiento esférico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores con referencia a la reivindicación 2, caracterizado porque la junta de obturación (38; 138) comprende un labio de obturación (40; 140) que se puede desplazar en el estado de acoplamiento en dirección radial.

7. Acoplamiento esférico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el casquillo de cojinete (16) comprende una superficie de contra apoyo (22) esencialmente de forma cóncava – parcialmente esférica y, además, comprende una sección de inserción (20a) colocada entre la boca del casquillo esférico (18) y la superficie de contra apoyo (22), en el que la junta de obturación (38) está dispuesta en la sección de entrada (20a).

8. Acoplamiento esférico de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque la junta de obturación (38) está insertada en una ranura periférica

(39) en la sección de entrada (20a).

9. Acoplamiento esférico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la junta de obturación (138) comprende un soporte de junta de obturación (145) separado de la bola de acoplamiento

(112) y del casquillo esférico (116), en el que el soporte de la junta de obturación (145) está apoyado con medios de fijación (150) en uno de los componentes: bola de acoplamiento (112) y casquillo esférico (116).

10. Acoplamiento esférico de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque la junta de obturación (138) se apoya en la boca (118) del casquillo esférico (116), con preferencia de forma desprendible.

11. Acoplamiento esférico de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque el soporte de la junta de obturación (145) está formado de metal, con un cuerpo principal de la junta de obturación (144) conectado con él, con preferencia a través de vulcanización.

12. Acoplamiento esférico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la superficie de contra apoyo (22; 122) presenta al menos una bolsa de lubricante (30, 32; 130, 132), en la que están dispuestas las zona superficiales de la superficie de apoyo (24; 124) y de la superficie de contra apoyo (22; 122) en el estado de acoplamiento a distancia radial entre sí de tal manera que entre estas zonas superficiales está almacenado lubricante.

13. Acoplamiento esférico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la superficie de contra apoyo (22; 122) se puede alimentar desde el exterior con lubricante a través del conducto de

10 lubricante (36; 138) en el estado de acoplamiento.

14. Acoplamiento esférico de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque el conducto de lubricante (36; 136) comprende una boquilla de lubricante

15 prevista en el casquillo esférico (16; 116).