DISPOSICIÓN DE RODAMIENTO.

Disposición de rodamiento, con preferencia un rodamiento (1) grande con un diámetro de 0,

5 m o más, por ejemplo para una conexión giratoria, especialmente en el marco de un alojamiento de pala de energía eólica, con dos elementos (2,3) en forma de anillo, dispuestos concéntricos entre sí así como insertados al menos en determinadas zonas, para la conexión en cada caso a una de dos partes de instalaciones giratorias mutuamente, así como con un intersticio entre estos elementos de conexión, de manera que son giratorios alrededor de un eje imaginario aproximadamente vertical con respecto al plano del anillo en el centro de los elementos de conexión en forma de anillo, estando previstas al menos dos series de cuerpos rodantes en la zona del intersticio entre los elementos de conexión.

Disposición de rodamiento.

La invención se refiere a una disposición de rodamiento, con preferencia a un rodamiento grande con un diámetro de 0, 5 m o más, por ejemplo para una conexión giratoria, especialmente en el marco de un alojamiento de pala de energía eólica, con dos elementos en forma de anillo, dispuestos concéntricos entre sí así como insertados al menos en determinadas zonas, para la conexión en cada caso a una de dos partes de instalaciones giratorias mutuamente, así como con un intersticio entre estos elementos de unión, de manera que son giratorios alrededor de un eje imaginario aproximadamente vertical con respecto al plano del anillo en el centro de los elementos de unión en forma de anillo, estando previstas al menos dos series de cuerpos rodantes en la zona del intersticio entre los elementos de unión.

Los rodamientos grandes, es decir, a partir de un diámetro de aproximadamente 0, 5 m, están expuestos en muchos casos de aplicación, con frecuencia, a fuerzas o momentos especialmente fuertes perpendicularmente a su plano de base, que no se pueden absorber sin deformación. En este caso, hay que pensar también en vehículos de construcción, por ejemplo excavadoras, en los que la cabina giratoria del vehículo está conectada con el bastidor por medio de un rodamiento grande y al mismo tiempo soporta la pala excavadora, de manera que las fuerzas que actúan sobre el mismo durante la tracción o elevación de cargas deben ser absorbidas por el rodamiento grande. No obstante, mucho más fuertemente son solicitados los rodamientos grandes, que se emplean en instalaciones de energía eólica. Por ejemplo, las palas del rotor están conectadas con el cubo habitualmente a través de un rodamiento grande respectivo, para que se puedan ajustar de una manera correspondiente a la intensidad del viento. Con una intensidad del viento aproximadamente constante en el tiempo, este ajuste no se modifica entonces -el cojinete de la pala no gira, aunque está expuesto, en parte, a cargas muy grandes del viento. Durante la absorción de tales cargas se deforman los anillos de un cojinete, pero no los dos en el mismo sentido, sino de una manera diferente. Por ejemplo, ya una pura carga axial de un cojinete con un ángulo de contacto habitual entre 35º y 70º implica una componente radial de la carga en los cuerpos rodantes. Puesto que los cuerpos rodantes se deforman en este caso, se produce entre los dos anillos un ensanchamiento del anillo exterior y al mismo tiempo una constricción del anillo interior. En casos de carga más complejos, en los que, además de una carga axial, se producen también cargas de momentos radiales y/o cargas de momentos basculantes, las deformaciones provocadas por ello pueden aparecer de tal forma que, por ejemplo, el anillo exterior adopta una forma elíptica y el anillo interior se deforma de la misma manera elípticamente, estando desplazadas las dos elipses, sin embargo, 90º entre sí. Tales deformaciones fuertes implican una serie de inconvenientes agravantes: por una parte, provocan un incremento considerable del momento de fricción, puesto que los cuerpos rodantes deben deformarse con cada movimiento giratorio del rodamiento y, además, el lubricante se desplaza en los cuerpos rodantes sobrecargados, de manera que se rompe allí la película de lubricante, precisamente también porque tales rodamientos grandes se cargan con frecuencia en el estado parado. Por otra parte, la deformación fuerte de los anillos, cuando los cojinetes están cerrados herméticamente, implican en el caso de cargas alternas, unos movimientos de bombeo fuerte, que exponen a un lubricante a presiones locales fuertes, lo que tiene como consecuencia forzosamente una fuga elevada. En suma, estos efectos desfavorables conducen a una reducción de la duración de vida útil de un rodamiento grande de este tipo, lo que implica costes considerables no sólo debido a los costes de las piezas individuales implicadas, sino también en virtud de la parada de una instalación dañada.

A partir de estos inconvenientes del estado descrito de la técnica resulta el problema, que inicia la invención, de desarrollar un rodamiento, especialmente un rodamiento grande, de tal forma que incluso en un caso de carga desfavorable, es decir, con una tasa de rotación reducida o incluso parada frecuente, dado el caso con ángulos de giro con frecuencia aproximadamente iguales, por una parte, así como con cargas axiales, radiales y/o de momentos de basculamiento fuertes, la duración de vida útil del rodamiento es máxima.

La solución de este problema se consigue porque los elementos de unión en forma de anillo se solapan total o parcialmente entre sí en dirección radial, y una o varias bandas de rodadura para rodamientos están dispuestas en zonas que se solapan radialmente de los elementos de unión en forma de anillo, de tal manera que el ángulo de contacto, que forma la línea de conexión entre los centros de los puntos de contacto de un rodamiento con sus dos bandas de rodadura frente al plano del anillo, es igual o mayor que 75º -una serie de cuerpos rodantes de este tipo debe designarse a continuación como “serie de cuerpos rodantes con ángulo de contacto grande”; y en el que los cuerpos rodantes de al menos una (otra) serie tienen un ángulo de contacto de 15º o menos -una serie de cuerpos rodantes de este tipo debe designarse a continuación como “serie de cuerpos rodantes con ángulo de contacto pequeño”.

De acuerdo con ello, la invención consta de varias etapas: en primer lugar se crea entre los dos elementos de unión una zona de solape radial, lo que es ya totalmente inhabitual para un rodamiento grande con anillos de conexión (anillo interior y anillo exterior) dispuestos radialmente uno dentro del otro; a continuación se utiliza esta zona de solape para una elevación del ángulo de contacto hasta un valor de aproximadamente 90º. En este caso, hay que tener en cuenta toda la geometría de la banda de rodadura. Habitualmente, el radio de curvatura medido transversalmente a la dirección de rodadura de una banda de rodadura de los cuerpos rodantes es insignificantemente mayor que el radio de una bola, de manera que se obtiene una zona de contacto definida, aproximadamente de forma puntual. Debido a la posición relativa de los puntos medios de las dos secciones transversales de la banda de rodadura y de las bolas se puede predeterminar el ángulo de contacto: si estos puntos medios se encuentran desplazados entre sí aproximadamente en dirección axial, es decir, en paralelo al eje de giro del rodamiento, pero en direcciones opuestas, es decir, dentro de un plano común de la sección transversal, el punto medio de la banda de rodadura inferior se encuentra por encima del punto medio de la banda de rodadura superior, entonces estos puntos medios cubren una línea de unión, en cuya zona central se encuentra aproximadamente el punto medio de una bola, cuando ésta pasa precisamente a través del plano respectivo de la sección transversal. Si esta línea de unión, cuyo ángulo corresponde al ángulo de contacto frente al plano de base del rodamiento, está exactamente o al menos aproximadamente en paralelo al eje de giro longitudinal, entonces se transmiten fuerzas axiales desde los anillos de cojinete sin generación de una componente de fuerza radial, que deforma los anillos. Esto se aplica también para momentos de basculamiento que corresponden, en el fondo, a una carga axial asimétrica. Puesto que los anillos de rodamiento están conectados dispuestos planos habitualmente en componentes de máquinas o instalaciones y en este caso experimentan un refuerzo adicional en su dirección axial, son, por lo demás, relativamente insensibles frente a una carga axial pura. La deformación de los anillos de cojinete giratorios unos con respecto a los otros se puede reducir, por lo tanto, en una medida considerable con esta medida. La serie de cuerpos rodantes con ángulo de contacto pequeño sirve presumiblemente para la transmisión de fuerzas radiales o bien para el centrado mutuo de los dos elementos de conexión. En este caso, sin embargo, un ángulo de contacto de 15º representa un valor límite superior; se prefieren más bien ángulos de contacto en torno a 0º, es decir, inferiores a 5º o incluso inferiores a 2º. De esta manera, se desacoplan en gran medida las influencias de las fuerzas radiales exteriores con respecto a las influencias de las fuerzas axiales exteriores, es decir, que las fuerzas radiales exteriores no generan en el cojinete fuerzas axiales interiores y las fuerzas axiales exteriores no generan fuerzas radiales interiores.

Se ha revelado que es favorable que un elemento de unión en forma de anillo...

1. Disposición de rodamiento (1; 1’, 1”) , con preferencia rodamiento grande con un diámetro de 0, 5 m o más, por ejemplo para una conexión giratoria, especialmente en el marco de un alojamiento de pala de energía eólica, con dos elementos (2, 3) en forma de anillo, dispuestos concéntricos entre sí así como insertados al menos en determinadas zonas, para la conexión en cada caso a una de dos partes de instalaciones giratorias mutuamente, así como con un intersticio (11) entre estos elementos de unión (2, 3) , de manera que son giratorios entre sí alrededor de un eje imaginario aproximadamente vertical con respecto al plano del anillo en el centro de los elementos de unión (2, 3) en forma de anillo, estando previstas al menos dos series de cuerpos rodantes (21, 22; 24, 24”) en la zona del intersticio (11) entre los elementos de unión (2, 3) , caracterizada porque

a) los elementos de unión (2, 3) en forma de anillo se solapan total o parcialmente entre sí en dirección radial,

b) y una o varias bandas de rodadura (19, 20, 25, 26) para cuerpos rodantes (21, 22) están dispuestas en zonas (10, 16) que se solapan radialmente de los elementos de unión (2, 3) en forma de anillo, de tal manera que el ángulo de contacto grande de la serie de cuerpos rodantes, que forma la línea de conexión entre los centros de los puntos de contacto de un cuerpo rodante (21, 22) con sus dos bandas de rodadura (19, 25; 20, 26) frente al plano del anillo, es igual o mayor que 75º,

c) y en el que los cuerpos rodantes (24, 24”) de al menos una serie con ángulo de contacto pequeño tienen un ángulo de contacto de 15º o menos.

2. Disposición de rodamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque un elemento de unión (2, 3) en forma de anillo presenta al menos una zona circundante (10, 16) dirigida hacia la otra, en la que al menos un flanco (19, 20; 25, 26) de la misma está rodeado, al menos en determinadas zonas, por el otro elemento de unión (2, 3) .

3. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones1ó2, caracterizada porque un elemento de unión (2, 3) en forma de anillo presenta al menos una zona circundante (10; 16) dirigida hacía la otra, cuyos dos flancos (19, 20; 25, 26) están rodeados, al menos en determinadas zonas, por el otro elemento de unión (2, 3) .

4. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizada porque una zona circundante de un elemento de unión (2, 3) , rodeada en el lado de los flancos por el otro elemento de unión (2, 3) , está configurada como proyección circundante (16) , que se proyecta en dirección radial sobre el otro elemento de unión (2, 3) .

5. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones2a4, caracterizada porque el (los) flanco (s) (25, 26) rodeado (s) de al menos una proyección circundante (16) está (n) configurado (s) como banda (s) de rodadura para cuerpos rodantes (21, 22) .

6. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones4ó5, caracterizada porque en el lado frontal (17) de al menos una proyección (16) está prevista al menos una banda de rodadura para al menos otra serie de cuerpos rodantes (24; 24”) .

7. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un elemento de unión (2, 3) en forma de anillo presenta una sección transversal aproximadamente en forma de C, con al menos dos zonas circundantes (4) orientadas hacia el otro elemento de unión (2, 3) , en cuyo espacio interior (10) se extiende una zona del otro elemento de unión (2, 3) .

8. Disposición de rodamiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque en dos superficies interiores (19, 20) orientadas una hacia otra del elemento de unión (2, 3) con sección transversal en forma de C está dispuesta en cada caso una banda de rodadura para una serie de cuerpos rodantes (21, 22) .

9. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones7u8, caracterizada porque en la zona de al menos una cavidad (10) entre dos zonas elevadas (4) del elemento de unión (2, 3) con sección transversal en forma de C está prevista al menos una banda de rodadura (23, 23”) para al menos otra serie de cuerpos rodantes (24, 24”) .

10. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un elemento de unión (2, 3) en forma de anillo, con preferencia el de sección transversal en forma de C, está constituido por al menos dos anillos (28, 29) individuales superpuestos, separados uno del otro.

11. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el elemento de unión (2, 3) con sección transversal en forma de C rodea al otro radialmente por dentro y/o por fuera.

12. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la anchura de solape radial (w) es mayor que la mitad de la extensión de los cuerpos rodantes (21, 22) en dirección radial con respecto al eje de giro del rodamiento (1) .

13. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los cuerpos rodantes (21, 22) están configurados en forma de bolas con un ángulo de contacto grande.

14. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los cuerpos rodantes (24, 24”) están configurados en forma de rodillos, toneles o bolas con un ángulo de contacto pequeño.

15. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores con cuerpos rodantes (21, 22, 24”) en forma de bolas, caracterizada porque las bandas de rodadura (19, 25; 20, 26; 23”, 37) orientadas una hacia otra presentan para el alojamiento de una serie común de bolas (21, 22, 24”) en cada caso una sección transversal en forma de segmento circular, cuyo radio de curvatura transversal es ligeramente mayor que el radio de una bola (22, 22, 24”) respectiva.

16. Disposición de rodamiento de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizada porque los puntos medios de secciones transversales de bandas de rodadura correspondientes entre sí presentan aproximadamente la misma distancia con respecto al eje de giro del rodamiento (1) .

17. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque al menos una serie de cuerpos rodantes (24; 24”) con un ángulo de contacto pequeño está dispuesta en dirección axial entre dos series de cuerpos rodantes (21, 22) con ángulo de contacto grande.

18. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque una serie de cuerpos rodantes (24; 24”) con ángulo de contacto pequeño se encuentra aproximadamente a la altura de la división (27) del elemento de unión (2, 3) con sección transversal en forma de C.

19. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en un lado de base del rodamiento (1) está elevado el lado frontal de un elemento de unión (2, 3) , con preferencia del elemento de unión exterior, en cambio en el lado de base opuesto, está elevado el lado frontal del otro elemento de unión (2, 3) , con preferencia del lado de conexión interior.

20. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en un lado de base del rodamiento (1) , el lado frontal del elemento de unión (2, 3) elevado allí recubre totalmente el lado frontal del otro elemento de unión (2, 3) en dirección radial.

21. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un elemento de unión (2”) en forma de anillo rodea totalmente el otro elemento de unión (3”) en un lado de base del rodamiento (1) .

22. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un elemento de unión (2”) en forma de anillo rodea el otro elemento de unión (3”) radialmente por dentro al igual que también radialmente por fuera.

23. Disposición de rodamiento de acuerdo con la reivindicación 22, caracterizada porque el elemento de unión (3”) rodeado por ambos lados presenta en su superficie envolvente que se encuentra radialmente por dentro así como en su superficie envolvente que se encuentra radialmente por fuera, en cada caso una zona circundante (16a”; 16b”) dirigida hacia el elemento de unión 2” rodeado por los dos lados, cuyos dos flancos son rodeados al menos en determinadas zonas por el otro elemento de unión (2”) .

24. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 22 ó 23, caracterizada porque las zonas circundantes, rodeadas en el lado de los flancos por el elemento de unión (2”) que rodea por los dos lados, del elemento de unión (3”) rodeado por los dos lados están configuradas como proyecciones circundantes (16a”; 16b”) que se proyectan, por un lado, radialmente hacia dentro y, por otro lado, radialmente hacia fuera, sobre el elemento de unión (2”) que rodea por los dos lados.

25. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 22 a 24, caracterizada porque el elemento de unión (3”) rodeado por los dos lados presenta una sección transversal en forma de T o en forma de t oen forma de +, en la que los dos extremos de la viga transversal son rodeados por el elemento de unión (2”) que rodea por los dos lados.

26. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 22 a 25, caracterizada porque el elemento de unión (2”, 3”) que rodea por los dos lados y/o rodeado por los dos lados presenta en cada caso una sección transversal, que es simétrica a un eje de simetría (38) paralelo al eje de giro del cojinete (1”) .

27. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 22 a 26, caracterizada porque en el intersticio (11”) entre el elemento de unión (2”, 3”) que rodea por los dos lados y rodeado por los dos lados están

previstas en cada caso al menos dos parejas de series de cuerpos rodantes (21a”, 22a”; 21b”, 22b”) opuestas entre sí con respecto a un plano de base medio del cojinete (1”) , en cada caso con ángulo de contacto grande.

28. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 22 a 27, caracterizada por al menos otra serie de cuerpos rodantes (43) con ángulo de contacto grande, que discurre enfrentada a la superficie de unión (13”) del elemento de unión (3”) rodeado por los dos lados.

29. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 22 a 28, caracterizada por al menos una serie de cuerpos rodantes (24”) con ángulo de contacto pequeño, que discurre a lo largo del lado frontal, que se encuentra radialmente por dentro o radialmente por fuera, del elemento de unión (3”) rodeado por los dos lados.

30. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los elementos de unión (2, 3) presentan taladros (30, 31) distribuidos en forma de corona para el alojamiento de tornillos de fijación.

31. Disposición de rodamiento de acuerdo con la reivindicación 30, caracterizada porque los taladros (30, 31) distribuidos en forma de corona del elemento de unión (2, 3) rodeado por los dos lados, están configurados como taladros ciegos provistos con rosca interior.

32. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la cavidad, especialmente el intersticio (11) entre los dos elementos de unión (2, 3) está cerrado herméticamente en sus dos bocas en forma de anillo.

33. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la cavidad, especialmente el intersticio (11) entre los dos elementos de unión (2, 3) está cerrado herméticamente en los dos lados de base del rodamiento, con preferencia por medio de al menos en cada caso un anillo de obturación (32, 33) en la zona del escalón entre un elemento de unión (2, 3) realzado y el otro elemento de unión (2, 3) .

34. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 22 a 31, en unión con la reivindicación 33, caracterizada porque la cavidad, especialmente el intersticio (11”) entre los dos elementos de unión (2”, 3”) está cerrado herméticamente tanto en su boca que se encuentra radialmente dentro como también en su boca que se encuentra radialmente fuera, por medio de en cada caso un anillo de obturación (33a”, 33b”) .

35. Disposición de rodamiento de acuerdo con la reivindicación 34, caracterizada porque los dos anillos de obturación (33a”, 33b”) se apoyan en cada caso en un lado envolvente del elemento de unión (3”) rodeado por los dos lados así como en la zona frontal adyacente respectiva del otro elemento de unión (2”) .

36. Disposición de rodamiento de acuerdo con la reivindicación 34 ó 35, caracterizada porque uno o los dos anillos de obturación (33a”, 33b”) están amarrados (en cada caso) en un lado de la envolvente del elemento de unión (3”) rodeado por los dos lados, especialmente a través de la inserción en una ranura realizada allí.

37. Disposición de rodamiento de acuerdo con la reivindicación 34 ó 35, caracterizada porque uno o los dos anillos de obturación (33a”, 33b”) están provistos (en cada caso) con un labio de obturación, que se apoya, especialmente es presionado elásticamente, en una sección adyacente del lado frontal (7a”, 7b”) del elemento de unión (2”) que rodea por los dos lados.

38. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el intersticio (11; 11’; 11”) con preferencia cerrado herméticamente entre los dos elementos de unión (2, 3) está relleno con un lubricante, especialmente con grasa.

39. Disposición de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un lado de la envolvente (35, 36) de al menos un elemento de unión (2, 3) está provisto con un dentado.