Estructura de cojinete, dispositivo de propulsión equipado con tal estructura de cojinete.

Estructura de cojinete entre un rotor (4) y un manguito (2), tal como en un dispositivo roscado que consta al menosde un cojinete axial (9) y un cojinete radial (10) cada uno de los cuales comprende una serie de almohadillas oscilantesque se extienden en una dirección periférica (11,

11') y que están suspendidos en un área de suspensión dealmohadillas (12) bien del rotor (4) o bien del manguito (2) por medio de dispositivos de sujeción de almohadillas (13)que permiten la inclinación, presentando cada una de las almohadillas oscilantes (11,11') una superficie de contacto(14,14'), y un anillo de cojinete (15) situado en el lado opuesto a la serie de almohadillas oscilantes (11,11'), cooperacon las superficies de contacto (14,14') de éste y está suspendido de un área de suspensión del anillo de cojinete (17)del otro, bien del rotor (4) o bien del manguito (2) por medios de sujeciones de anillo de cojinete (16), caracterizado porel hecho de que las sujeciones de anillo de cojinete (16) permiten movimientos de contracción y de expansión, talescomo movimientos axiales y/o radiales, del anillo de cojinete (15) con respecto al área de suspensión (17) el anillo decojinete (15) posee un borde (18) con forma de gancho en la sección longitudinal y el área de suspensión del anillo decojinete (17) posee un tope (19) en la sección longitudinal alrededor de la cual se extiende el borde en forma de gancho(18) del anillo de cojinete (15).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10193905.

Solicitante: SCHOTTEL GMBH.

Inventor/es: VAN BUREN,EDWIN SIMON.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B63H23/24 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B63 BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; SUS EQUIPOS.B63H PROPULSION O GOBIERNO MARINO (propulsión de vehículos de colchón de aire B60V 1/14; para submarinos que no sean de propulsión nuclear, B63G; en particular para torpedos F42B 19/00). › B63H 23/00 Transmisión de la energía desde la planta o grupo motriz de propulsión a los elementos propulsores (cambio de orientación de palas de hélice B63H 3/00; adaptación de la transmisión permitiendo la regulación en posición o en dirección de hélices B63H 5/125; transmisión entre motores de viento y elementos de propulsión B63H 13/00, en unidades de propulsión fuera borda B63H 20/14; adaptación de la transmisión que permita el reglaje de las hélices B63H 20/08; para vehículos en general B60K; mando de auxiliares B63J; elementos de transmisión en sí F16). › eléctrico.
  • B63H5/14 B63H […] › B63H 5/00 Instalaciones a bordo de buques de elementos propulsores que actúan directamente sobre el agua. › caracterizadas por un montaje en tuberías o anillos no rotativos, p. ej. regulables para fines de gobernar (anillo sujetador de las juntas del paletaje B63H 1/16; propulsión a reacción B63H 11/00).
  • F16C17/03 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16C ARBOLES; ARBOLES FLEXIBLES; MEDIOS MECANICOS PARA TRANSMITIR MOVIMIENTO EN UNA FUNDA FLEXIBLE; ELEMENTOS DE LOS MECANISMOS DEL CIGÜEÑAL; PIVOTES; UNIONES PIVOTANTES; PIEZAS ROTATIVAS DE INGENIERIA DISTINTAS A LAS PIEZAS DE TRANSMISION MECANICA, ACOPLAMIENTOS, EMBRAGUES O FRENOS; COJINETES.F16C 17/00 Cojinetes de contacto deslizante para movimiento rotativo exclusivamente (F16C 32/06 tiene prioridad; cojinetes ajustables F16C 23/00, F16C 25/00). › con segmentos soportados oblicuamente, p. ej. cojinetes Michell.
  • F16C17/06 F16C 17/00 […] › con segmentos soportados oblicuamente, p. ej. cojinetes Michell.
  • F16C17/22 F16C 17/00 […] › con dispositivos para compensar la dilatación térmica.

PDF original: ES-2394617_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Estructura de cojinete, dispositivo de propulsión equipado con tal estructura de cojinete [0001] La invención se refiere a una estructura de cojinete entre un rotor y un manguito, tal como en un dispositivo sin eje roscado que consta, al menos, de un cojinete axial y de un cojinete radial, cada uno de los cuales consta de una serie de almohadillas oscilantes que se extienden en dirección periférica y todos ellos están suspendidos en un área de suspensión de almohadillas del rotor o del manguito mediante sujeciones de almohadillas que permiten la oscilación, presentando estas almohadillas oscilantes una superficie de contacto y un anillo de cojinete situado frente a la serie de almohadillas oscilantes, coopera con las superficies de contacto de los mismos y está suspendido de un área de suspensión del anillo de cojinete del otro, bien del rotor o bien del manguito, mediante sujeciones en el anillo de cojinete. El cojinete axial absorbe la carga axial que se dirige a lo largo del eje de rotación de la estructura de cojinete. El cojinete radial absorbe la carga radial que se dirige transversalmente al eje de rotación.

Una estructura de cojinete de estas características se conoce en el documento EP-A-1739007 que constituye la técnica previa más cercana y es conveniente para muchas aplicaciones diferentes, como por ejemplo en el dispositivo de propulsión de un barco, entre otras. Se hace referencia a un dispositivo roscado que es conocido en sí en el que las hélices roscadas sobresalen hacia adentro del rotor, dichas hélices roscadas se conectan opcionalmente a un cuerpo de flujo central en su extremo interno. En este caso, la pared interna del rotor forma parte de una tobera de escape que se conoce por tener un efecto beneficioso en la eficiencia del tornillo.

Tal estructura de cojinete con almohadillas oscilantes se lubrifica por agua, teniendo la ventaja que las juntas de cojinete pueden ser omitidas. Esto da como resultado una estructura de cojinete simple y fiable. Las almohadillas de cojinete son conectadas de forma oscilante al manguito y ajustan según la rotación del rotor. Como el agua puede contener contaminantes, es importante adaptar las superficies cooperantes de las almohadillas oscilantes y de los materiales de rotor. Se conoce el seleccionar un material relativamente duro, como un metal, como la superficie de apoyo del manguito. En combinación con éste, la superficie de apoyo de las almohadillas oscilantes, después, se elabora a partir de un material relativamente blando, como un plástico. En particular, se conoce el uso de polietileno de alta densidad (HDPE) aunque otros plásticos son también adecuados.

La ventaja de tal combinación es que cualquier contaminante se puede absorber a través del material plástico relativamente blando del rotor. Esto previene que los contaminantes relativamente duros causen daños, tales como rasguños y similares. Además, es importante que dicho rotor, cuando está fijo, pueda resistir deformaciones permanentes que podrían ocurrir como resultado de la fuerza de gravedad. Tales deformaciones son, en gran medida, evitadas por el hecho de que, durante la vida del rotor, éste siempre se para en diferentes posiciones en la dirección de rotación, de modo que la superficie entera del rotor se carga igualmente.

Aunque tal estructura de cojinete en sí misma trae buenos resultados, pueden, sin embargo, ocurrir problemas debido al coeficiente de dilatación relativamente grande del material plástico. En este caso, la temperatura del agua ambiente y el calentamiento de la estructura del cojinete como resultado de su rotación juegan su papel. No obstante, la deformación de las partes plásticas del rotor tiene un impacto negativo en el montaje correcto del tornillo. Si las superficies de las almohadillas oscilantes y del rotor asumen una posición diferente una respecto a la otra, no puede asegurarse que una película de agua se construya entre estas partes durante su rotación. El resultado es que la estructura de cojinete es después sometida a un desgaste elevado y finalmente fallará.

Es por lo tanto objeto de la invención proporcionar una estructura de cojinete del tipo descrito anteriormente que resiste mejor las variaciones en la temperatura. Este objeto se consigue por el hecho de que las sujeciones de anillo de cojinete permiten movimientos de contracción y de expansión, tal como movimientos axiales y/o radiales, del anillo de cojinete con respecto al área de suspensión del anillo de cojinete donde el anillo de cojinete tiene un borde en forma de gancho en corte longitudinal y el área de suspensión del anillo de cojinete tiene un tope en el corte longitudinal alrededor del cual el borde en forma de gancho del anillo de cojinete se extiende.

Con la estructura de cojinete según la invención, el hecho de que el material plástico es propenso a la expansión a causa de diferencias de temperatura se toma en cuenta por el hecho de que las sujeciones de anillo de cojinete permiten al anillo de cojinete un cierto grado de movimiento con respecto al área de suspensión del anillo de cojinete. Como resultado, se previene la deformación de la superficie del anillo de cojinete cooperante con las almohadillas oscilantes hasta tal punto que la cooperación deseada entre dichas partes se perdería.

En particular, se debe proveer que las sujeciones de anillo de cojinete permiten movimientos axiales y/o radiales. Un movimiento en la dirección axial del material del anillo de cojinete no supone una deformación que afecta contrariamente a la operación de la estructura de cojinete desde la superficie de las almohadillas de cojinete del cojinete radial, por tanto se extiende en dicha dirección axial. Lo mismo se aplica para movimientos radiales del anillo de cojinete a la ubicación de las almohadillas de cojinete dirigidas radialmente. Tal movimiento posiblemente radial o axial del anillo de cojinete se puede causar de varias maneras, por ejemplo usando agujeros ranurados a través de los cuales se extienden pernos o pasadores.

El corte longitudinal se determina por la sección transversal que coincide con el eje de rotación de la estructura de cojinete.

La forma tipo gancho del borde del anillo de cojinete hace posible movimientos en la dirección radial o axial con respecto al área de suspensión del anillo de cojinete, donde se asegura que el anillo de cojinete se sujeta en una posición estable por la cooperación entre la forma tipo gancho y el tope de dicho área de suspensión del anillo de cojinete. Dependiendo de la temperatura del anillo de cojinete como resultado de la rotación y/o de la temperatura del agua, el anillo de cojinete se puede expandir hasta un grado mayor o menor. En este caso, la superficie de contacto del anillo de cojinete retendrá la forma deseada, de modo que se mantiene la operación de la estructura de cojinete.

Según otra forma de realización, el borde en forma de gancho y el tope pueden cooperar el uno con el otro mediante una conexión de espiga-muesca que permite movimientos axiales y radiales respectivamente.

Según otra posibilidad, el anillo de cojinete puede tener al menos un agujero a través del cual se extiende un perno de fijación que puede colocarse opcionalmente en un casquillo de montaje. Un casquillo de montaje opcional se agarra entre la cabeza del perno y el área de suspensión del anillo de cojinete. El hecho de que la cabeza del perno esté situada contra el casquillo de montaje, que a su vez reposa en el rotor, asegura una fuerte y fiable fijación del anillo de cojinete al rotor. Por otro lado, se evita que el material plástico relativamente blando del anillo de cojinete sea comprimido excesivamente y posiblemente empieza a moverse como resultado de la excesiva fuerza de compresión.

En particular, el casquillo de montaje puede tener un aro externo mientras el agujero en el anillo de cojinete puede tener un estrechamiento cubierto por el aro. Este aro externo mantiene el anillo de cojinete en la posición deseada con respecto al rotor. En particular, el estrechamiento del anillo de cojinete puede ser agarrado entre el aro y el área de suspensión de anillo de cojinete. Como resultado de ello, el anillo de cojinete se fija de forma segura contra los movimientos en ángulos rectos al área de suspensión del anillo de cojinete.

El anillo de cojinete se puede configurar en forma de L en el corte longitudinal de una manera conocida. En este caso, una de las patas del anillo de cojinete puede ser dirigida de forma axial mientras la otra pata es dirigida radialmente. Entonces también se le puede dar forma de L al área de suspensión del anillo de cojinete como corresponda con una sección axial y/o radial, cuyo extremo libre forma el tope. En este caso, la forma tipo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Estructura de cojinete entre un rotor (4) y un manguito (2) , tal como en un dispositivo roscado que consta al menos de un cojinete axial (9) y un cojinete radial (10) cada uno de los cuales comprende una serie de almohadillas oscilantes que se extienden en una dirección periférica (11, 11') y que están suspendidos en un área de suspensión de almohadillas (12) bien del rotor (4) o bien del manguito (2) por medio de dispositivos de sujeción de almohadillas (13) que permiten la inclinación, presentando cada una de las almohadillas oscilantes (11, 11') una superficie de contacto (14, 14') , y un anillo de cojinete (15) situado en el lado opuesto a la serie de almohadillas oscilantes (11, 11') , coopera con las superficies de contacto (14, 14') de éste y está suspendido de un área de suspensión del anillo de cojinete (17) del otro, bien del rotor (4) o bien del manguito (2) por medios de sujeciones de anillo de cojinete (16) , caracterizado por el hecho de que las sujeciones de anillo de cojinete (16) permiten movimientos de contracción y de expansión, tales como movimientos axiales y/o radiales, del anillo de cojinete (15) con respecto al área de suspensión (17) el anillo de cojinete (15) posee un borde (18) con forma de gancho en la sección longitudinal y el área de suspensión del anillo de cojinete (17) posee un tope (19) en la sección longitudinal alrededor de la cual se extiende el borde en forma de gancho (18) del anillo de cojinete (15) .

2. Estructura de cojinete según la reivindicación 1, donde el borde en forma de gancho (18) y el tope (19) cooperan uno con otro por medios de una junta espiga-muesca (20) que permite movimientos a lo largo del eje de dicha junta (20) .

3. Estructura de cojinete según una de las reivindicaciones precedentes, donde el anillo de cojinete (15) presenta como mínimo un agujero (21) a través del cual un perno de fijación (23) o pasador de fijación se extiende y coopera con el área de suspensión del anillo de cojinete (17) , el perno de fijación (23) o pasador de fijación se equipa en el agujero (21) con juego, por ejemplo en un agujero ranurado o un agujero de grandes dimensiones.

4. Estructura de cojinete según la reivindicación 3, donde el perno de fijación (23) se coloca en un casquillo de montura

(22) que está agarrado entre la cabeza (24) del perno (23) y el área de suspensión del anillo de cojinete (17) .

5. Estructura de cojinete según la reivindicación 4, donde el casquillo de montura (22) tiene un aro externo (25) y el agujero (21) en el anillo de cojinete (15) presenta un estrechamiento (26) que se cubre con el aro (25) .

6. Estructura de cojinete según la reivindicación 5, donde el estrechamiento (26) está agarrado entre el cuello (25) y el área de suspensión del anillo de cojinete (17) .

7. Estructura de cojinete según una de las reivindicaciones 4 a 6, donde el casquillo de montaje (22) se coloca en el agujero (21) del anillo de cojinete (15) de una manera muy ajustada.

8. Estructura de cojinete según una de las reivindicaciones precedentes, donde el anillo de cojinete (15) presenta forma de L en corte longitudinal, y una (27) de las patas del anillo de cojinete (15) está dirigida axialmente y la otra pata (28) es dirigida radialmente y el área de suspensión del anillo de cojinete (7) posee la forma de L correspondiente.

9. Estructura de cojinete según la reivindicación 1 donde el área de suspensión del anillo de cojinete en forma de L (17) presenta una sección axial (29) , el extremo libre que forma el tope (19) y el borde en forma de gancho (18) del anillo de cojinete (15) se sitúa en la pata axial (27) .

10. Estructura de cojinete según la reivindicación 1, donde el área de suspensión del anillo de cojinete en forma de L

(17) tiene una sección radial (32) , el extremo libre que forma el tope (19) y el borde en forma de gancho (18) del anillo de cojinete (15) se sitúa en la pata radial (28) .

11. Estructura de cojinete según la reivindicación 1 dependiente de una de las reivindicaciones 3 a 6, donde el agujero (21) se sitúa en la pata axial (27) del anillo de cojinete (15) y el perno de fijación (23) o pasador de fijación (30) coopera con la sección axial (29) del área de suspensión del anillo de cojinete (17) .

12. Estructura de cojinete según la reivindicación 1 dependiente de una de las reivindicaciones 3 a 6, donde el agujero (21) se sitúa en la pata radial (28) del anillo de cojinete (15) y el perno de fijación (23) o pasador de fijación (30) coopera con la sección radial (32) del área de suspensión del anillo de cojinete (17) .

13. Estructura de cojinete según una de las reivindicaciones precedentes, donde el anillo de cojinete (15) comprende diferentes partes del anillo de cojinete en la dirección periférica.

14. Dispositivo roscado que consta de un manguito (2) y un rotor (4) provisto con hélices roscadas (5) que está suspendido de forma giratoria con respecto al manguito (2) mediante una estructura de cojinete según una de las reivindicaciones precedentes, donde el manguito (2) está provisto de los bobinados de estator (8) de un motor eléctrico y el rotor (4) , con los imanes asociados permanentes (7) .


 

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