Arandela de tope y cojinete radial-axial con una arandela de dicha clase.

Arandela de tope (14) en forma de una brida anular de forma semicircular con,

al menos, dos cubrejuntas (22) exteriores orientadas radialmente hacia el interior, en el borde interior de la arandela de tope (14), para la unión de una pieza de cojinete radial (12), que se encuentran dispuestas en el sentido periférico a ambos lados de una línea media imaginaria (M) de la arandela de tope (14), y que presentan respectivamente un borde interior (23) dirigido hacia la línea media (M) y un borde exterior (23a) opuesto a la línea media (M), caracterizada porque los bordes interiores (23) respectivamente con una tangente dispuesta en el semicírculo descrito por la arandela de tope (14), en el centro de la cubrejunta (22), conforman un ángulo (α) del lado interior, que se encuentra entre los 45° y 85°, y porque el borde exterior (23a) se extiende paralelo al respectivo borde interior (23) y las cubrejuntas exteriores (22) se encuentran dispuestas separadas de un plano de separación (T) bisector de la brida anular.

Arandela de tope y cojinete radial-axial con una arandela de dicha clase La presente invención hace referencia a una arandela de tope en forma de una brida anular de forma semicircular con, al menos, dos cubrejuntas exteriores orientadas radialmente hacia el interior, en el borde interior de la arandela de tope, para la unión de una pieza de cojinete radial, que se encuentran dispuestas en el sentido periférico a ambos lados de una línea media imaginaria de la arandela de tope, y que presentan respectivamente un borde interior dirigido hacia la línea media y un borde exterior opuesto a la línea media. Además, la presente invención hace referencia a un cojinete radial-axial con una pieza de cojinete radial y una arandela de tope de dicha clase, unida con la pieza de cojinete radial.

Los cojinetes radiales-axiales se utilizan, por ejemplo, en la construcción de motores como cojinetes del cigüeñal o similares. La pieza de cojinete radial se puede conformar como un cojinete semicilíndrico o como un casquillo. El cojinete radial-axial se puede unir en uno o en ambos extremos frontales (axiales) respectivamente con una arandela de tope en cada caso. La denominación “brida anular semicircular”, en el sentido de la presente invención, comprende también aquellas formas de la arandela de tope, cuyos extremos periféricos sobresalen efectivamente más allá del plano de separación bisector o de la cuerda. Dichas formas se conocen, por ejemplo, de la patente EP 1 320 690 A, y se utilizan para el aumento de la superficie de la arandela de tope o como ayuda para el montaje.

Se conocen básicamente dos formas constructivas para la unión de la o las arandelas de tope con la pieza de cojinete radial. En el caso de los denominados cojinetes compuestos, la pieza de cojinete radial y la arandela de tope enganchan por arrastre de forma y de manera fija mediante cubrejuntas conformadas en correspondencia, en la pieza de cojinete radial con la arandela de tope y los orificios de fijación correspondientes. Por ejemplo, de las patentes DE 43 03 855 C1, DE 33 45 652 A1, DE 41 40 277 A1 ó EP 0 307 984 A2, se conocen formas de ejecución de esta clase de cojinetes compuestos. El montaje de los cojinetes (con el término “montaje” se indica a continuación el ensamblado de la pieza de cojinete radial y de la pieza de cojinete axial para conformar un cojinete radial-axial) requiere de una herramienta especial o bien, de un dispositivo automático especialmente preparado, debido al movimiento complejo de inserción y de enganche o bien, debido a las etapas de trabajo adicionales en las cuales se retacan las cubrejuntas después de reunir los componentes. Por consiguiente, el montaje se realiza frecuentemente mediante intervención manual. Además, las cubrejuntas y/o los orificios de fijación presentan geometrías complejas y, por lo tanto, costosas en relación con la técnica de fabricación, que garantizan una unión segura entre ambos componentes en el estado de enganche.

En la segunda forma constructiva, los cojinetes radiales-axiales se encuentran soldados entre sí. En dicha forma constructiva la pieza de cojinete radial presenta entalladuras frontales, en las cuales se introducen las cubrejuntas de la arandela de tope en el sentido de inserción axial.

Medio casquillo de cojinete presenta generalmente una extensión, es decir, que en comparación con la arandela de tope su forma básica no es exactamente semicircular, sino que presenta una forma levemente curvada (generalmente algunos décimos de milímetros) . En el montaje del semicojinete en el asiento del cojinete previsto para ello en una carcasa o tapa del cojinete (con el término “montaje” a continuación sólo se indica el montaje aquí explicado) , la extensión se suprime, en tanto que el casquillo de cojinete se comprime elásticamente. Mediante la fuerza de retorno elástica se logra un cierre por arrastre de fuerza entre el casquillo de cojinete y el asiento del cojinete, que fija el casquillo de cojinete en el estado montado y, de esta manera, facilita el montaje.

Previamente, se debe suprimir la extensión generalmente de acuerdo con la geometría de las cubrejuntas también en el montaje del casquillo de cojinete y de la arandela de tope, hasta que las cubrejuntas y las entalladuras se alineen. También en este caso la fuerza de retorno elástica se ocupa del montaje para una unión por arrastre de fuerza del casquillo de cojinete y la arandela de tope. En el caso que la extensión se haya suprimido previamente mediante el montaje, el cierre por arrastre de fuerza explicado anteriormente no se ajusta o no se ajusta lo suficiente en el montaje con el asiento de cojinete.

Dado que en dicha forma constructiva después del montaje la arandela de tope y el medio casquillo de cojinete generalmente se encuentran unidos por arrastre de fuerza aunque no de manera fija, dichas piezas se unen entre sí en el lado frontal mediante soldadura, después de unirse con uno o una pluralidad de puntos de la periferia exterior del medio casquillo de cojinete. A modo de ejemplo, se remite a las patentes DE-OS 25 28 576 A1 ó DE-OS 24 12 870 A1 (la última sin indicación explícita en relación con una unión de soldadura) . Resulta una desventaja que también en este caso se requiera de un dispositivo de montaje especial que prevé una supresión de la extensión del medio casquillo de cojinete, y que se requiera de un dispositivo automático de montaje preparado especialmente para la inserción axial de la arandela de tope.

A partir de la patente DE 40 15 256 A1 se conoce un cojinete de deslizamiento radial-axial, en el cual la arandela de tope presenta, al menos, una cubrejunta que sobresale radialmente hacia el interior en forma de cola de milano, que

encaja en una entalladura complementaria de la pieza del cojinete radial que se estrecha en el sentido radial. La entalladura se adapta en el sentido radial, es decir, a la inclinación del lado y de los bordes exteriores de la cubrejunta de fijación en forma de cola de milano, de manera que la pieza de cojinete axial se fije tanto en el sentido periférico como en el sentido radial en relación con la pieza de cojinete radial.

La patente DE 198 25 117 A1 revela un cojinete radial-axial en el cual las cubrejuntas de la arandela de tope se conforman en el sentido radial a través del vértice del casquillo de cojinete con collar o que paralelas a dicho vértice no presentan destalonado, y en dicho sentido se pueden introducir en los orificios de fijación cerrados en todas direcciones en la pieza de cojinete radial.

De la patente GB 2 225 392 A se conoce medio casquillo de cojinete con collar, en el cual la arandela de tope presenta una cubrejunta que se conduce de forma cónica en el sentido axial, alejándose de la pieza de cojinete radial. El montaje de ambas piezas se realiza en tanto que la arandela de tope con la cubrejunta de fijación se introduce en una entalladura frontal rectangular en la pieza de cojinete radial, y a continuación las esquinas de la entalladura se deforman de manera que conforman un destalonado y fijan en el sentido axial la cubrejunta en forma de cuña.

El objeto de la presente invención consiste en diseñar la arandela de tope o bien, el cojinete radial-axial, de manera tal que se logre un montaje simplificado y económico ante un acondicionamiento simple y económico de los componentes. Otro objeto consiste en perfeccionar el cojinete radial-axial en relación con la capacidad de absorción de carga del soporte axial.

El objeto se resuelve mediante una arandela de tope de acuerdo con la reivindicación 1, y mediante un cojinete radial-axial de acuerdo con la reivindicación 7.

La arandela de tope se perfecciona, conforme a la presente invención, mediante el hecho de que los bordes interiores con una tangente dispuesta en el semicírculo descrito por la arandela de tope, en el centro de la cubrejunta, conforman un ángulo del lado interior, que se encuentra entre los 45º y 85º , y porque el b orde exterior se extiende paralelo al respectivo borde interior y las cubrejuntas exteriores se encuentran dispuestas separadas de un plano se separación que biseca la brida anular.

En correspondencia, el cojinete radial-axial se perfecciona mediante el hecho de que las cubrejuntas exteriores encajan en entalladuras correspondientes, exteriores y frontales, en la pieza de cojinete radial, que presentan respectivamente un borde interior dirigido hacia la línea media de la arandela de tope, que con una tangente dispuesta en el círculo o semicírculo descrito por la pieza de cojinete radial... [Seguir leyendo]

1. Arandela de tope (14) en forma de una brida anular de forma semicircular con, al menos, dos cubrejuntas (22) exteriores orientadas radialmente hacia el interior, en el borde interior de la arandela de tope (14) , para la unión de una pieza de cojinete radial (12) , que se encuentran dispuestas en el sentido periférico a ambos lados de una línea media imaginaria (M) de la arandela de tope (14) , y que presentan respectivamente un borde interior (23) dirigido hacia la línea media (M) y un borde exterior (23a) opuesto a la línea media (M) , caracterizada porque los bordes interiores (23) respectivamente con una tangente dispuesta en el semicírculo descrito por la arandela de tope (14) , en el centro de la cubrejunta (22) , conforman un ángulo (a) del lado interior, que se encuentra entre los 45º y 85º , y porque el borde exterior (23a) se extiende paralelo al respectivo borde interior (23) y las cubrejuntas exteriores (22) se encuentran dispuestas separadas de un plano de separación (T) bisector de la brida anular.

2. Arandela de tope (14) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque los bordes interiores (23) de las cubrejuntas exteriores (22) se extienden paralelas al plano de separación (T) o conforman un ángulo con dicho plano, no mayor a ±15º .

3. Arandela de tope (14) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las cubrejuntas exteriores (22) se encuentran dispuestas simétricamente en relación con la línea media (M) .

4. Arandela de tope (14) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por una tercera cubrejunta central (32) orientada radialmente hacia el interior, dispuesta en el borde interior, que se encuentra dispuesta desplazada en relación con la línea media (M) .

5. Arandela de tope (14) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por dos soportes

(42) orientados radialmente hacia el interior, dispuestos en su borde interior.

6. Arandela de tope (14) de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque los soportes (42) se encuentran dispuestos simétricamente a ambos lados de la línea media (M) y en medio de, al menos, dos cubrejuntas (22) .

7. Cojinete radial-axial (10) con una pieza de cojinete radial (12) y una arandela de tope (14) conectada con la pieza de cojinete radial (12) , de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en donde las cubrejuntas exteriores

(22) encajan en entalladuras (24) correspondientes, exteriores y frontales, dispuestas en la pieza de cojinete radial (12) , que presentan respectivamente un borde interior (25) dirigido hacia la línea media (M) de la arandela de tope (14) , que con una tangente dispuesta en el círculo o semicírculo descrito por la pieza de cojinete radial (12) en el centro de las entalladuras (24) , conforma un ángulo (a) en el lado interior, que se encuentra entre los 45º y 85º , y presentan respectivamente un borde exterior (25a) opuesto a la línea media (M) de la arandela de tope (14) , que se extiende paralelo en relación con el respectivo borde interior (25) , y las entalladuras (24) se encuentran dispuestas distanciadas de un plano de separación (T) bisector de la brida anular.

8. Cojinete radial-axial (10) de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque los bordes interiores (25) de las entalladuras (24) , orientados hacia la línea media (M) , se extienden paralelas al plano de separación (T) o conforman un ángulo con dicho plano, no mayor a ±15º .

9. Cojinete radial-axial (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque la arandela de tope (14) se encuentra unida con la pieza de cojinete radial (12) mediante una unión de soldadura (38) .

10. Cojinete radial-axial (10) de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque la unión de soldadura (38) se conforma como un punto de rotura controlada que se rompe cuando la pieza de contrarrotación entra en contacto.

11. Cojinete radial-axial (10) de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque la arandela de tope (14) se encuentra soldada con la pieza de cojinete radial (12) en la zona del vértice.

12. Cojinete radial-axial (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado porque la pieza de cojinete radial (12) es medio casquillo de cojinete.