Dispositivo para la obturación de un cojinete lubricado con un lubricante líquido.

Dispositivo para la obturación de un cojinete lubricado con un lubricante líquido de un componente giratorio con:

al menos una cámara de obturación interna que gira en dirección circunferencial (6) yuna cámara de obturación externa que gira en dirección circunferencial (7), en el que las cámaras deobturación (6, 7) se comunican a través de hendiduras de obturación (9); y

la cámara de obturación externa (7) está obturada mediante una empaquetadura laberíntica (8) conrespecto al entorno; en el que

las cámaras de obturación (6, 7) presentan respectivamente al menos una salida (61, 71) en una carcasadel componente giratorio (1); y en el que

la salida (71) está dispuesta en la cámara de obturación externa (7) en el punto de la cámara de obturación(7) más bajo en dirección circunferencial en caso de uso pretendido; en el que

en la cámara de obturación externa (7) está prevista al menos una segunda salida (72, 73) que estádispuesta por encima del punto de la cámara de obturación (7) más bajo en dirección circunferencial,

caracterizado porque

en la zona de la al menos una segunda salida (72, 73) de la cámara de obturación externa (7) estádispuesto un enclavamiento de retroceso (204, 204'); y en el que el enclavamiento de retroceso (204, 204')bloquea la sección transversal de la cámara de obturación externa (7) en gran parte, permaneciendo unahendidura entre el elemento de retroceso (204, 204') y el componente giratorio (1) que presenta unasección transversal mayor que la hendidura de obturación (8) de la empaquetadura laberíntica.

Dispositivo para la obturación de un cojinete lubricado con un lubricante líquido

La invención se refiere a un dispositivo para la obturación de un cojinete lubricado con un lubricante líquido de un componente giratorio con las características mencionadas en el preámbulo de la reivindicación 1. Un dispositivo que forma empaquetaduras se conoce por la publicación de W. Haas: “Berührungsfreies Abdichten im Maschinenbau unter besonderer Berücksichtigung der Fanglabyrinthe”, 10 de diciembre de 1997 () , Universidad de Stuttgart, Stuttgart 74, XP002567317.

Las obturaciones de este tipo para componentes giratorios, particularmente ejes giratorios, son generalmente habituales y convencionales que están realizadas en forma de empaquetaduras laberínticas separadas. A este respecto, éstas están constituidas generalmente por dos o más cámaras de obturación que se denominan también cámaras laberínticas. Entre las cámaras está configurada respectivamente una hendidura de obturación sencilla o en forma de meandro que por un lado permite una rotación separada del componente giratorio y que por otro lado representa una resistencia al flujo para el lubricante líquido. La cámara de obturación externa está obturada entonces con respecto al entorno con la propia empaquetadura laberíntica. Esta empaquetadura laberíntica está constituida por una estructura que forma una hendidura de obturación habitualmente siempre en forma de meandro entre dos componentes que giran de manera separada uno con respecto al otro. A este respecto, todas las cámaras de obturación tienen salidas, de modo que el lubricante líquido que se acumula en las cámaras de obturación puede reconducirse a la carcasa a través de las salidas. Debido a la pérdida de presión en la zona de la salida claramente más baja que la de en la zona de la hendidura de obturación, se llega así a una descarga del lubricante líquido en gran parte o casi completamente a través de la salida, mientras que a través de la hendidura de obturación no llega

o llega sólo una mínima cantidad de lubricante al entorno.

La configuración de las cámaras de obturación obedece generalmente ciertas directrices para garantizar una correspondiente funcionalidad. Esto está representado y explicado por ejemplo en la revista técnica Konstruktion julio/agosto 7/8-2007 en la página 41.

Particularmente en caso de cojinetes para ejes con un diámetro grande de por ejemplo más de 300 mm y/o ejes que giran rápidamente con una velocidad circunferencial en el perímetro exterior normalmente superior a 30 m/s resulta en este caso la problemática especial de que se arrastra de manera correspondiente una mezcla de aire-líquido o mezcla de aire-lubricante por la alta velocidad circunferencial del eje, y se llega según en cada caso la forma estructural de la salida a una correspondiente retención considerable en la salida. Esta retención en la salida es desventajosamente crítica, dado que puede conducir a que el líquido o la mezcla de aire-lubricante atraviese la hendidura de obturación de la empaquetadura laberíntica hacia fuera, lo que debe evitarse, sin embargo, absolutamente.

En la página 41 mencionada anteriormente de la revista técnica Konstruktion se propone, por tanto, configurar la salida de manera correspondiente y dotar ésta de un enclavamiento de retroceso adecuado que se denomina en este caso “cuña”.

Ciertas investigaciones constructivas han demostrado que una estructura correspondiente según la propuesta en la revista técnica mencionada anteriormente en efecto lleva una ligera mejora, que sin embargo en caso de ejes que giran muy rápidamente, particularmente aquéllos con diámetro grande, y velocidades circunferenciales correspondientemente altas se produce todavía una clara retención de lubricante líquido en la cámara de obturación externa que puede conducir a una correspondiente falta de estanqueidad de la disposición de cojinete. Particularmente vale esto en caso de estructuras que están soportadas mediante cojinetes de rodamiento en la denominada configuración en X, particularmente entonces cuando mediante cojinetes de rodillos o cojinetes cónico se produce una acción de transporte adicional a través de los cojinetes, de modo que a través de los cojinetes penetra un caudal muy grande en una cámara de obturación interna del dispositivo para la obturación de la disposición de cojinete. En caso de la cámara de obturación interna realizada más bien pequeña simultáneamente por el especio constructivo limitado en la mayoría de los casos se llega a un paso correspondientemente considerable de lubricante líquido desde la cámara de obturación interna hacia la cámara de obturación externa y desde allí a través de la hendidura de obturación en forma de meandro hacia la zona del entorno. Por la publicación de W. Haas: “Berührungsfreies Abdichten im Maschinenbau unter besonderer Berücksichtigung der Fanglabyrinthe”, 10 de diciembre de 1997 () , Universidad de Stuttgart, Stuttgart 74, XP002567317 se publican, por el mismo autor que en el artículo mencionado anteriormente en la revista técnica Konstruktion, consideraciones básicas con respecto a obturaciones de eje sin contacto. Entre otras cosas se describen, a este respecto, laberintos de retención. También en este caso se describe una denominada “cuña” que de manera similar a la publicación mencionada anteriormente está dispuesta en el escape o la salida de una cámara de obturación y mejora la descarga del lubricante. Esta cuña está posicionada, a este respecto, en ambos artículos técnicos respectivamente de modo que está dispuesta en la salida y alinea así la salida esencialmente en dirección del flujo. El espacio entre el eje giratorio y la cuña corresponde, a este respecto, en su altura al espacio que se encuentra entre el eje y la pared de la cámara de obturación.

Por tanto, el objetivo de la presente invención es perfeccionar un dispositivo para la obturación de un cojinete que soporta componentes giratorios que giran rápidamente y/o que presentan un diámetro grande en el sentido de que pueda realizarse una obturación segura en caso de requerimientos mínimos en el espacio constructivo.

Según la invención se soluciona este objetivo mediante las características mencionadas en la parte representativa de la reivindicación 1.

Debido a que en la cámara de obturación externa esta prevista al menos una segunda salida que está dispuesta por encima del punto de la cámara de obturación más bajo en dirección circunferencial, se llega en caso de funcionamiento del componente giratorio a un caudal considerable hacia esta segunda salida. La combinación de la primera salida dispuesta en dirección circunferencial en el punto más bajo de la cámara de obturación externa y de la segunda salida dispuesta en dirección circunferencial más arriba puede evacuarse una cantidad suficiente de lubricante líquido de la cámara de obturación externa. Debido a ello no se llega a una retención de lubricante en la cámara de obturación externa que podría llegar al entorno a través de la hendidura de obturación en forma de meandro de la empaquetadura laberíntica. La estructura con las combinaciones de al menos una cámara de obturación interna y una cámara de obturación externa, que presenta según la invención una salida adicional, permite por tanto, también en caso de espacio constructivo mínimo, obturar el cojinete del componente giratorio de manera correspondiente. A este respecto, los enclavamientos de retroceso están configurados de modo que bloquean la sección transversal de la cámara de obturación externa en gran parte, permaneciendo una hendidura entre el enclavamiento de retroceso y el componente giratorio que presenta una sección transversal mayor que la hendidura de obturación de la empaquetadura laberíntica. El enclavamiento de retroceso bloqueará la sección transversal, por tanto, en gran parte, por ejemplo hasta el 60 - 70%. Sin embargo permanece abierta una hendidura que es correspondientemente mayor que la hendidura de obturación en la zona de la empaquetadura laberíntica. Por consiguiente se garantiza que un lubricante que eventualmente se acumula penetre a través de esta hendidura en el enclavamiento de retroceso más que llegue éste al entorno a través de la empaquetadura laberíntica.

En una configuración especialmente favorable de la invención está dispuesto un enclavamiento de retroceso en la zona de la segunda salida de la cámara de obturación externa.

Este enclavamiento... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para la obturación de un cojinete lubricado con un lubricante líquido de un componente giratorio con:

al menos una cámara de obturación interna que gira en dirección circunferencial (6) y una cámara de obturación externa que gira en dirección circunferencial (7) , en el que las cámaras de

obturación (6, 7) se comunican a través de hendiduras de obturación (9) ; y la cámara de obturación externa (7) está obturada mediante una empaquetadura laberíntica (8) con respecto al entorno; en el que las cámaras de obturación (6, 7) presentan respectivamente al menos una salida (61, 71) en una carcasa del componente giratorio (1) ; y en el que

la salida (71) está dispuesta en la cámara de obturación externa (7) en el punto de la cámara de obturación

(7) más bajo en dirección circunferencial en caso de uso pretendido; en el que en la cámara de obturación externa (7) está prevista al menos una segunda salida (72, 73) que está dispuesta por encima del punto de la cámara de obturación (7) más bajo en dirección circunferencial,

caracterizado porque

en la zona de la al menos una segunda salida (72, 73) de la cámara de obturación externa (7) está dispuesto un enclavamiento de retroceso (204, 204’) ; y en el que el enclavamiento de retroceso (204, 204’) bloquea la sección transversal de la cámara de obturación externa (7) en gran parte, permaneciendo una hendidura entre el elemento de retroceso (204, 204’) y el componente giratorio (1) que presenta una sección transversal mayor que la hendidura de obturación (8) de la empaquetadura laberíntica.

20 2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el enclavamiento de retroceso (204, 204’) presenta un elemento guía (205) para la desviación dirigida del caudal de lubricante en la al menos una segunda salida (72, 73) .

3. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque en la zona de la salida (71) de la cámara de obturación externa (7) está dispuesto un enclavamiento de retroceso (204) .

25 4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque el enclavamiento de retroceso (204) está configurado sin un elemento guía (205) para la desviación dirigida del caudal de lubricante en la salida (71) .

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque al menos una parte de los enclavamientos de retroceso (204, 204’) está configurada en una sola pieza con la carcasa (2) o una parte (201, 203) configurada de forma resistente al giro con la carcasa (2) .

30 6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque al menos una parte de los enclavamientos de retroceso (204, 204’) está configurada como mecanismo de protección contra el giro para otros componentes del dispositivo.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la al menos una segunda salida (72,

73) en la dirección de rotación (R) del componente giratorio (1) está dispuesta en la mitad inferior de la cámara de 35 obturación externa (7) en dirección circunferencial siguiendo la primera salida (71) .

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la al menos una salida (61) al menos de una de las cámaras de obturación internas (6) está dispuesta por encima del punto (62) de la cámara de obturación interna (6) más bajo en la dirección circunferencial.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la cámara de obturación interna (6)

está configurada de manera abierta en su lado hacia el cojinete (3) , mientras que su otro lado está configurado con una hendidura de obturación (9) que se comunica con la siguiente cámara de obturación interna o la cámara de obturación externa (7) .

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el cojinete (3) está configurado como cojinete de rodamiento en configuración en X.

45 11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el componente giratorio (1) está configurado como eje que gira rápidamente y/o como eje con diámetro grande.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el componente giratorio (1) presenta en el funcionamiento regular en el perímetro exterior una velocidad circunferencial superior a 30 m/s.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la cámara de obturación externa (7) 50 presenta un volumen mayor que el volumen colindante de al menos una de las cámaras de obturación internas (6) .