Máquina con cojinete de respaldo que tiene capa lubricante hecha de metal líquido.

Máquina,

- en cuyo caso la máquina tiene un cuerpo básico (2),

un elemento giratorio (4) y al menos una disposición decojinete (6),

- donde la disposición de cojinete (6) tiene un cojinete de operación (7) y un cojinete de respaldo (8) asignado alcojinete de operación (7),

- donde el cojinete de respaldo (8) tiene un Anillo de cojinete del cuerpo básico (9) y un anillo de cojinete delelemento giratorio (10) dispuesto de manera que pueda girar en relación con el anillo de cojinete del cuerpo básico(9),

- donde el anillo de cojinete del cuerpo básico (9) está dispuesto sin posibilidad de giro en relación con el cuerpobásico (2) y el anillo de cojinete del elemento giratorio (10) en la operación normal está distanciado del elementogiratorio (4); o el anillo de cojinete del elemento giratorio (10) está dispuesto sin posibilidad de giro con relación alelemento giratorio (4) y el anillo de cojinete del cuerpo básico (9) en la operación normal está distanciado del cuerpobásico (2),

- donde en una operación normal de la máquina l elemento giratorio (4) está montado de manera que pueda girarpermanentemente libre de contacto con relación con el cuerpo básico (2) por el cojinete de operación (7), de talmodo que el anillo de cojinete del elemento giratorio (10) no realice ningún movimiento de giro en relación con elanillo de cojinete del cuerpo básico (9),

- donde en una operación especial de la máquina, en la cual el elemento giratorio (4) no está montado de maneraque pueda girar libre de contacto en relación con el cuerpo básico (2) por el cojinete de operación (7), el elementogiratorio (4) pone a girar el anillo de cojinete del elemento giratorio (10) en relación con el anillo de cojinete delcuerpo básico (9), de tal modo que el elemento giratorio (4) está montado de manera que sea capaz de girar almenos por tiempo breve por el cojinete de respaldo (8),

caracterizado porque entre el anillo de cojinete del cuerpo básico (9) y el anillo de cojinete del elemento giratorio (10)se encuentra dispuesta una capa lisa, sin fricción, (11) diseñada como metal líquido.

Máquina con cojinete de respaldo que tiene capa lubricante hecha de metal líquido La presente invención se refiere a una máquina; la máquina tiene un cuerpo básico, un elemento giratorio y al menos una disposición de cojinete,

- donde la disposición de cojinete tiene un cojinete de operación y un cojinete de respaldo asignado al cojinete de operación,

- donde el cojinete de respaldo tiene un anillo de cojinete del cuerpo básico y un anillo de elemento giratorio dispuesto de modo que gira en relación con el anillo de cojinete del cuerpo básico,

- donde el anillo de cojinete del cuerpo básico está dispuesto sin posibilidad de giro en relación con el cuerpo básico y el anillo de cojinete giratorio en operación normal está distanciado del elemento giratorio o el anillo de cojinete de elemento giratorio está dispuesto sin posibilidad de giro en relación el elemento giratorio y el anillo de cojinete del cuerpo básico en operación normal está distanciado del cuerpo básico,

- en cuyo caso en una operación normal de la máquina el elemento giratorio está montado de manera que pueda girar en relación con el cuerpo básico mediante el cojinete de operación permanentemente libre de contacto, de tal modo que el anillo del elemento giratorio no efectúe un movimiento giratorio en relación con el anillo de cojinete del cuerpo básico,

- en cuyo caso, en una operación especial de la máquina en la que el momento de giro no está montado con capacidad de girar libre de contacto con relación al cuerpo básico por el cojinete de operación, el elemento giratorio pone a girar el anillo de cojinete del elemento giratorio con relación al anillo de cojinete del cuerpo básico, de tal modo que el elemento giratorio está montado con capacidad de girar al menos brevemente por el cojinete de respaldo.

En términos generales este tipo de máquinas es conocido, principalmente en forma de máquinas eléctricas. Solo a modo de ejemplo se hace referencia a la DE 10 2006 017 933 A1. Los cojinetes de operación pueden estar diseñados, por ejemplo, como montajes magnéticos.

De la DE 10 2005 045 958 A1 se conoce un cojinete de deslizamiento para un tubo de rayos x en el cual se encuentra dispuesto un metal líquido en la hendidura del cojinete.

En algunas aplicaciones de máquinas rotantes se requieren cojinetes de respaldo como un nivel de respaldo de los cojinetes de operación. Por una parte, los cojinetes de respaldo tienen que resistir el impacto (choque) por la caída del elemento giratorio al cojinete de respaldo; por otra parte tienen que garantizar una marcha inercial segura del elemento giratorio. Para esto tienen que estar presentes determinadas proporciones de fricción. Valores de fricción demasiados altos entre los componentes que se friccionan conducen rápidamente a un calentamiento fuerte dentro de un tiempo muy corto lo cual a su vez tiene como consecuencia una vida útil baja del cojinete de respaldos. Por lo tanto, en la mayoría de los casos no es posible una marcha inercial sin freno del elemento giratorio en los cojinetes de respaldo. En lugar de esto, para una operación segura de plantas que tienen cojinetes de operación libres de contacto tienen que estar proveerse dispositivos de freno los cuales frenan de manera opcional, muy rápidamente, el elemento giratorio.

Se conocen diversas modalidades para cojinetes de respaldo. De esta manera se conoce, por ejemplo, el diseño de cojinetes de respaldo como cojinetes de cilindros. En este caso, uno de los anillos de cojinete del cojinete de cilindros – por lo regular del anillo externo – está conectado con una placa de cojinete. El diámetro interno del anillo interno del cojinete en este caso es algo más grande que el diámetro externo del elemento giratorio por lo que se pasa a través del anillo interno. Al fallar el cojinete de operación el elemento giratorio cae en el anillo interno. Después un tiempo muy corto, el anillo interno y los cuerpos de cilindro del cojinete de cilindros se aceleran. El elemento giratorio puede moverse por inercia. Sin embargo, un cojinete de respaldo diseñado como cojinete de cilindro no es adecuado para pesos altos del elemento giratorio. Por lo tanto, en el caso de pesos altos se usan cojinetes lisos secos. En el caso de cojinetes lisos secos, en el anillo interno del cojinete y/o en el anillo externo de cojinete se encuentran una o varias capas de bronce. Sin embargo, las capas de bronce se desgastan relativamente rápido de modo que después de solamente unos pocos movimientos por inercia se requiere un intercambio de los cojinetes de respaldo.

El objetivo de la presente invención consiste en configurar una máquina del tipo descrito inicialmente, en particular sus cojinetes de respaldo, de tal manera que los cojinetes de respaldo tengan una vida útil larga. Principalmente, el calor por fricción que se genera durante la marcha inercial del movimiento rotatorio debe impedirse tanto como sea posible o debe hacerse inofensivo de otra manera.

El objetivo se logra por medio de una máquina que tiene las características de la reivindicación 1. Las posibles modalidades son objeto de las reivindicaciones dependientes 2 a 9.

Según la reivindicación 1 está previsto configurar una máquina del tipo mencionado al inicio de tal manera que entre el anillo de cojinete del cuerpo básico y el anillo de cojinete del elemento giratorio se encuentra dispuesta una capa anti-fricción diseñada como metal líquido. Mediante esta configuración la resistencia de fricción puede reducirse ostensiblemente, por una parte. Por otra parte se produce un buen acoplamiento térmico del anillo de cojinete del elemento rotatorio al anillo de cojinete del cuerpo básico y viceversa, de tal modo que el calor de fricción que no obstante se genera puede disiparse rápidamente.

Por lo regular el anillo de cojinete del cuerpo básico se diseña como anillo externo de cojinete y el anillo de cojinete del elemento giratorio como anillo interno de cojinete. En casos individuales, sin embargo, también es posible una configuración inversa.

En una configuración preferida de la presente invención, entre el anillo de cojinete dispuesto sin posibilidad de girar (por lo regular el anillo de cojinete del cuerpo básico formado como anillo externo de cojinete) y el elemento, respecto del cual se encuentra dispuesto el anillo de cojinete respectivo sin posibilidad de girar (por lo regular el cuerpo básico) se encuentra dispuesto un dispositivo de resorte, por medio del cual puede amortiguarse el choque que ocurre al pasar de la operación normal a la operación especial. En tal caso, en la configuración habitual, el choque se provoca por una caída del elemento rotatorio al anillo de cojinete del elemento rotatorio formado como anillo interno del cojinete.

De manera alternativa o adicional a la presencia del dispositivo de resorte es posible que el anillo de cojinete que no está dispuesto sin posibilidad de girar (por lo regular el anillo de cojinete del elemento giratorio diseñado como anillo interno de cojinete) tenga una capa intermedia con elasticidad de resorte por medio de la cual es amortiguable el choque que se genera al pasar de operación normal a la operación especial.

El cojinete de respaldo tiene preferentemente un sellamiento de hendidura por medio del cual se retiene el metal líquido. Mediante esta modalidad relativamente sencilla se produce una vida útil particularmente larga del cojinete de respaldo.

Por lo regular, formando la capa anti-fricción de metal líquido se reduce mucho la fricción de tal modo que en la operación especial solo se genera un calentamiento bajo del cojinete de respaldo. No obstante, en casos individuales puede ser práctico colocar en el cuerpo básico y/o en el anillo de cojinete de cuerpo básico y/o en el elemento giratorio y/o en el anillo de cojinete de elemento giratorio al menos un bloque hecho de un metal que se funde a una temperatura baja. En este caso, el bloque se acopla térmicamente con el metal líquido de tal manera que se funda en la operación especial.

Otras ventajas y particularidades resultan de la siguiente descripción de un ejemplo de realización en conexión conlos dibujos. Éstos muestran en la representación fundamental:

La FIG 1 muestra esquemáticamente una máquina,

La FIG 2 muestra esquemáticamente una disposición de cojinete en una operación normal,

La FIG 3 muestra la disposición de cojinete de la FIG 2 en una operación especial, y

La FIG 4 muestra un cojinete de respaldo.

Según la FIG 1, está diseñada una máquina, como una máquina eléctrica. Esta tiene un estator 1 el cual está dispuesto en un cuerpo básico 2 de la máquina. Además, tiene... [Seguir leyendo]

1. Máquina,

- en cuyo caso la máquina tiene un cuerpo básico (2) , un elemento giratorio (4) y al menos una disposición de cojinete (6) ,

- donde la disposición de cojinete (6) tiene un cojinete de operación (7) y un cojinete de respaldo (8) asignado al cojinete de operación (7) ,

- donde el cojinete de respaldo (8) tiene un Anillo de cojinete del cuerpo básico (9) y un anillo de cojinete del elemento giratorio (10) dispuesto de manera que pueda girar en relación con el anillo de cojinete del cuerpo básico (9) ,

- donde el anillo de cojinete del cuerpo básico (9) está dispuesto sin posibilidad de giro en relación con el cuerpo básico (2) y el anillo de cojinete del elemento giratorio (10) en la operación normal está distanciado del elemento giratorio (4) ; o el anillo de cojinete del elemento giratorio (10) está dispuesto sin posibilidad de giro con relación al elemento giratorio (4) y el anillo de cojinete del cuerpo básico (9) en la operación normal está distanciado del cuerpo básico (2) ,

- donde en una operación normal de la máquina l elemento giratorio (4) está montado de manera que pueda girar permanentemente libre de contacto con relación con el cuerpo básico (2) por el cojinete de operación (7) , de tal modo que el anillo de cojinete del elemento giratorio (10) no realice ningún movimiento de giro en relación con el anillo de cojinete del cuerpo básico (9) ,

- donde en una operación especial de la máquina, en la cual el elemento giratorio (4) no está montado de manera que pueda girar libre de contacto en relación con el cuerpo básico (2) por el cojinete de operación (7) , el elemento giratorio (4) pone a girar el anillo de cojinete del elemento giratorio (10) en relación con el anillo de cojinete del cuerpo básico (9) , de tal modo que el elemento giratorio (4) está montado de manera que sea capaz de girar al menos por tiempo breve por el cojinete de respaldo (8) ,

caracterizado porque entre el anillo de cojinete del cuerpo básico (9) y el anillo de cojinete del elemento giratorio (10) se encuentra dispuesta una capa lisa, sin fricción, (11) diseñada como metal líquido.

2. Máquina según la reivindicación 1, caracterizado porque el anillo de cojinete del cuerpo básico (9) está diseñado como anillo externo de cojinete y porque el anillo de cojinete del elemento giratorio (10) está diseñado como anillo interno de cojinete.

3. Máquina según la reivindicación 1, caracterizado porque el anillo de cojinete del cuerpo básico (9) está diseñado como anillo interno de cojinete y porque el anillo de cojinete del elemento giratorio (10) está diseñado como anillo externo de cojinete.

4. Máquina según la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado porque entre el anillo de cojinete (9) dispuesto sin posibilidad de giro y el elemento (2) , respecto del cual se encuentra dispuesto sin posibilidad de giro el respectico anillo de cojinete (9) , está dispuesto un dispositivo de resorte (12) por medio del cual es amortiguable un choque que se genera al pasar de operación normal a la operación especial.

5. Máquina según la reivindicación 1, 2, 3 o 4, caracterizado porque el anillo de cojinete (10) dispuesto con capacidad de giro tiene una capa intermedia elástica de resorte (13) por medio de la cual es amortiguable un choque que se genera al pasar de operación normal a la operación especial.

6. Máquina según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cojinete de respaldo (8) tiene un sellamiento de hendidura (14) por medio del cual se retiene el metal líquido (11) .

7. Máquina según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el cuerpo básico (2) y/o en el anillo de cojinete del cuerpo básico (9) y/o en el elemento giratorio (4) y/o en el anillo de cojinete del elemento giratorio (10) está dispuesto al menos un bloque (15) hecho de un metal que se funde a baja temperatura y porque el bloque (15) está acoplado térmicamente con el metal líquido (11) de tal manera que se funde en la operación especial.