DISPOSITIVO DE GUIADO EN ROTACIÓN ESTANCO A LOS FLUIDOS.

Dispositivo de guiado en rotación que comprende un soporte fijo (11) y un soporte móvil (12) apto para girar alrededor del soporte fijo (11) según un eje de rotación (140),

y una interfaz entre los soportes fijo (11) y móvil (12), que incluye: - un cojinete apto para garantizar el guiado en rotación del soporte móvil (12) alrededor del soporte fijo (11), - una junta dinámica flexible (1) apta para garantizar la estanqueidad entre el soporte fijo (11) y el soporte móvil (12), montada entre una pista de fricción (4) solidaria a uno de dichos soportes (12 o 11)) y una estructura mecánica solidaria al otro soporte (11 o 12), y que incluye un resorte metálico (5) destinado a garantizar la fuerza de contacto de la junta entre la pista de fricción y la estructura mecánica. caracterizado porque la junta dinámica (1) está montada paralelamente al eje de rotación (140), es decir, de tal modo que la fuerza de contacto se ejerce paralelamente al eje de rotación (140), y porque el soporte fijo (11) comprende espaciadores (19) y la junta (1) comprende agujeros oblongos (14) repartidos a lo largo de la junta y destinados a acoger los espaciadores para garantizar un guiado de la junta en forma de estrella

El ámbito de la invención es el de los dispositivos de guiado en rotación, destinados a ser montados entre las partes fija y móvil de un equipo sometidos a fuertes variaciones térmicas y de presión. La parte móvil es guiada en rotación sobre la parte fija. La invención se refiere más particularmente a los dispositivos de guiado en rotación que permiten garantizar la estanqueidad del equipo respecto de partículas sólidas y/o de fluidos procedentes del exterior.

Este equipo es por ejemplo una góndola 100 aerotransportada representada esquemáticamente en corte en la figura 1. Esta góndola incluye un elemento fijo 110 y un elemento móvil 120 que gira alrededor de un eje de rotación

140. La figura muestra también 2 dispositivos de guiado en rotación 130a, 130b en corona, estancos a los fluidos y que garantizan el guiado en rotación del elemento móvil 120 de la góndola alrededor del eje de rotación 140. Se muestra una parte ampliada de uno de estos dispositivos de guiado en rotación.

Existen actualmente diferentes tipos de dispositivos de guiado en rotación.

A título indicativo, se pueden mencionar dispositivos de guiado en rotación de junta dinámica, de los cuales se muestra un ejemplo en la figura 2. Estos dispositivos incluyen:

- Una estructura portadora que incluye un soporte fijo 11 solidario al elemento fijo 110 del equipo y un soporte móvil 12 solidario al elemento móvil 120 del equipo y apto para girar alrededor del soporte fijo según un eje de rotación 140.

- una interfaz entre los soportes fijo 11 y móvil 12 que incluye una junta dinámica flexible 1 solidaria al soporte fijo 11 (o al soporte móvil 12), que garantiza la estanqueidad dinámica entre estos soportes fijo y móvil. Un ejemplo de junta dinámica estanca se muestra en la figura 3. Comprende, especialmente:

• una cara de apoyo 2 destinada a apoyarse sobre el soporte fijo 11,

• una cara de fricción 3 paralela a la cara de apoyo, destinada al contacto dinámico con una pista de fricción 4 conectada al soporte móvil, siendo esta cara de fricción generalmente menos ancha que la cara de apoyo,

• y un resorte metálico 5 dispuesto entre la cara de apoyo 2, la cara de fricción 3 y una cara intermedia 6 que une la cara de apoyo y la cara de fricción, y que está destinado a separar estas dos caras para garantizar el contacto de la cara de fricción 3 en la pista de fricción 4 según una fuerza de contacto perpendicular a la cara de fricción. Esta fuerza de contacto se puede obtener también sin resorte, por deformación de la junta dinámica.

En referencia a la figura 2, la interfaz comprende igualmente un cojinete giratorio 135 que garantiza el guiado en rotación del soporte fijo 11 alrededor del soporte móvil 12 y que incluye una hilera de bolas 13 alojadas entre dos pistas de rodamiento formadas en un anillo interior 131 y un anillo exterior 132 respectivamente fijados a los soportes fijo 11 y móvil 12 del dispositivo de guiado en rotación.

Otro ejemplo de dispositivo de guiado en rotación de junta dinámica flexible y resorte metálico se describe en el documento FR 2 398 237.

En el marco, por ejemplo de la concepción de una góndola aerotransportada, se revela necesario realizar equipos de volumen y masa reducidos, capaces de soportar entornos vibratorios, impactos y variaciones de presión y de temperatura sin degradación ni modificación de las prestaciones. En el caso de una góndola aerotransportada, las variaciones de presión entre el interior y el exterior de la góndola pueden alcanzar 1 bar y las variaciones de temperatura están comprendidas entre –55ºC y 80ºC. Las juntas actuales clásicamente realizadas en elastómero presentan un coeficiente de dilatación tal que sometidas a una temperatura baja, se retraen implicando una disminución incluso una ausencia completa de estanqueidad de la junta. Sometidas a una subida de temperatura, se dilatan aumentando la fuerza de fricción de manera inaceptable. Las prestaciones de los dispositivos actuales de guiado en rotación de junta dinámica son insuficientes en las condiciones de variaciones de presión y de temperatura evocadas: su empleo se limita a temperaturas superiores a –20ºC.

Algunos dispositivos de guiado en rotación utilizados hoy para garantizar mejores prestaciones utilizan una tecnología basada en los ferrofluidos para garantizar la estanqueidad dinámica entre las partes fija y móvil del dispositivo. Pero esta tecnología es costosa y presenta pares de fricción viscosos elevados a baja temperatura. Este inconveniente se puede compensar mediante un sistema de recalentamiento del ferrofluido en detrimento del coste, del volumen y de la complejidad del dispositivo. Un ejemplo de dispositivo de guiado en rotación de ferrofluido se presenta en la figura 4. Comprende un soporte móvil 12, un soporte fijo 11, un cojinete 135, un elemento de estanqueidad 1' formado por una película de aceite mantenida en posición por un campo magnético que actúa sobre partículas conductoras contenidas en la película de aceite.

El objetivo de la invención es obtener un dispositivo de guiado en rotación que presenta buenas prestaciones sin presentar los inconvenientes anteriormente mencionados.

Más concretamente, la invención tiene por objetivo un dispositivo de guiado en rotación que comprende un soporte fijo y un soporte móvil apto para girar alrededor del soporte fijo según un eje de rotación, y una interfaz entre los soportes fijo y móvil, que incluye:

- un cojinete apto para garantizar el guiado en rotación del soporte móvil alrededor del soporte fijo,

- una junta dinámica flexible apta para garantizar la estanqueidad entre el soporte fijo y el soporte móvil, montada entre una pista de fricción solidaria a uno de dichos soportes y una estructura mecánica solidaria al otro soporte, que incluye un resorte metálico destinado a garantizar la fuerza de contacto de la junta entre la pista de fricción y la estructura mecánica.

Se caracteriza principalmente porque la junta dinámica está montada paralelamente al eje de rotación, es decir, de tal modo que la fuerza de contacto se ejerce paralelamente al eje de rotación.

El soporte fijo comprende ventajosamente, espaciadores y la junta comprende agujeros oblongos repartidos a lo largo de la junta y destinados a acoger los espaciadores para garantizar un guiado de la junta en forma de estrella.

Preferiblemente, el cojinete comprende dos hileras de bolas, y los anillos interior y exterior del cojinete están respectivamente integrados en los soportes fijo y móvil.

Según una característica de la invención, comprende una pista de fricción en contacto con la junta dinámica, revestida por un tratamiento de superficie de tipo carbono en forma de diamante amorfo.

La invención tiene también por objetivo, un equipo que comprende un elemento fijo, un elemento móvil y un dispositivo de guiado en rotación en el que el soporte fijo se fija al elemento fijo del equipo, y el soporte móvil se fija al elemento móvil del equipo.

Este equipo es, por ejemplo, una góndola destinada a ser aerotransportada.

Otras características y ventajas de la invención se harán evidentes en la siguiente descripción detallada, realizada a título de ejemplo no limitativo y en referencia a los dibujos anexos en los cuales

la figura 1 ya descrita representa esquemáticamente una góndola aerotransportada equipada de un dispositivo de guiado en rotación,

la figura 2 ya descrita representa esquemáticamente un dispositivo de guiado en rotación según la técnica anterior,

la figura 3 ya descrita representa esquemáticamente un ejemplo de junta dinámica flexible con resorte metálico,

la figura 4 ya descrita representa esquemáticamente otro dispositivo de guiado en rotación según la técnica anterior,

la figura 5a y 5b ilustran esquemáticamente la dilatación de una junta dinámica flexible en los casos de un montaje axial y radial,

la figura 6a representa esquemáticamente una vista superior de una junta dinámica montada en un dispositivo de guiado según la invención, siendo la figura 6b una vista ampliada de una parte de la figura 6a,

la figura 7 representa esquemáticamente un ejemplo de dispositivo de guiado en rotación según la invención.

De una figura a otra, los mismos elementos... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de guiado en rotación que comprende un soporte fijo (11) y un soporte móvil (12) apto para girar alrededor del soporte fijo (11) según un eje de rotación (140), y una interfaz entre los soportes fijo (11) y móvil (12), que incluye:

caracterizado porque la junta dinámica (1) está montada paralelamente al eje de rotación (140), es decir, de tal modo que la fuerza de contacto se ejerce paralelamente al eje de rotación (140), y porque el soporte fijo (11) comprende espaciadores (19) y la junta (1) comprende agujeros oblongos (14) repartidos a lo largo de la junta y destinados a acoger los espaciadores para garantizar un guiado de la junta en forma de estrella.

2. Dispositivo de guiado en rotación según la reivindicación anterior, caracterizado porque el cojinete comprende un anillo interior solidario al soporte fijo (11) y un anillo exterior solidario al soporte móvil (12) y bolas alojadas entre estos anillos.

3. Dispositivo de guiado en rotación según la reivindicación anterior, caracterizado porque el cojinete comprende dos hileras de bolas (13', 13”), y porque los anillos interior y exterior del cojinete están respectivamente integrados en los soportes fijo (11) y móvil (12).

4. Dispositivo de guiado en rotación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pista de fricción (4) en contacto con la junta dinámica (1) está revestida por un tratamiento de superficie de tipo carbono en forma de diamante amorfo.

5. Equipo que comprende un elemento fijo (110), un elemento móvil (120) y un dispositivo de guiado en rotación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores y cuyo soporte fijo (11) está fijado fija al elemento fijo (110) del equipo, y el soporte móvil (12) se fija al elemento móvil (120) del equipo.

6. Equipo según la reivindicación anterior, caracterizado porque este equipo es una góndola (100) destinada a ser aerotransportada.