Método y aparato para lubricar un ensamble de cojinete sellado mediante el suministro de grasa y de gas a través de líneas de suministro separadas.

El método de lubricación de un ensamble de cojinete para un elemento rotativo (1) y la prevención delingreso de contaminantes en el ensamble de cojinete,

el elemento rotativo (1) que comprende una porción desoporte (14) para soportar una carga y una porción del eje (13) que se extiende hacia el ensamble de cojinete,en donde el gas presurizado se suministra al ensamble de cojinete a través de una línea de suministro degas (8) y la grasa se suministra al ensamble de cojinete a través de una línea de suministro de grasa (9), el gas y laslíneas de suministro de grasa (8, 9) son líneas de suministro separadas,

la grasa y el gas suministrado se transportan a través y se descargan del ensamble de cojinete,

en donde el ensamble de cojinete comprende las disposiciones de sellado (12; 5, 7) en ambos lados delensamble de cojinete, las disposiciones de sellado (5, 7) dirigidas a la porción de soporte (14) del elemento rotativo(1) que permite la descarga del gas y/o de la grasa,

y en donde la presión dentro del ensamble de cojinete se mantiene ligeramente más alta que la presiónfuera del ensamble de cojinete.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2004/011440.

Solicitante: Tata Steel UK Limited.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

Dirección: 30 Millbank London SW1P 4WY REINO UNIDO.

Inventor/es: PRESHAW,DAVID ALAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B21B31/07 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B21 TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL DE MATERIAL; CORTE DEL METAL POR PUNZONADO.B21B LAMINADO DE METALES (operaciones auxiliares en relación con el trabajo de los metales previstos en la clase B21, ver B21C; curvado por pasado entre rodillos B21D; fabricación de objetos particulares, p. ej. tornillos, ruedas, anillos, cilindros o bolas, por laminado B21H; soldadura por presión por medio de un laminado B23K 20/04). › B21B 31/00 Estructura de las cajas de laminadores; Montaje, regulación o cambio de cilindros, de los soportes de cilindros o de los chasis. › Adaptación de cojinetes (cojinetes en general F16C).
  • F16C13/02 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 13/00 Rodillos, tambores, discos o elementos análogos (rodillos de guiado para la alimentación de bandas B65H 27/00; rodillos para calandrias, sus cojinetes D21G 1/02; tambores o cilindros giratorios para aparatos cambiadores o de transferencia de calor F28F 5/02; para sus adaptaciones especiales, ver las clases apropiadas ); Cojinetes o sus montajes. › Cojinetes.
  • F16C33/66 F16C […] › F16C 33/00 Elementos de los cojinetes; Procedimientos especiales de fabricación de los cojinetes o de sus elementos (trabajo de los metales u operaciones análogas, véanse las clases apropiadas). › Piezas o detalles especiales para la lubrificación.
  • F16C33/76 F16C 33/00 […] › para cojinetes de bolas o de rodillos.
  • F16N7/30 F16 […] › F16N LUBRIFICACION.F16N 7/00 Sistemas para suministrar aceite u otro lubrificante no especificado desde un depósito o cualquier otra fuente fijos, y llevados por la máquina o el órgano de máquina a lubrificar. › siendo el aceite alimentado transportado mediante otro fluido.
  • F16N7/32 F16N 7/00 […] › Lubrificación por niebla de aceite.

PDF original: ES-2426577_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Método y aparato para lubricar un ensamble de cojinete sellado mediante el suministro de grasa y de gas a través de líneas de suministro separadas Esta invención se refiere a un método de lubricación de un ensamble de cojinete y un método de prevención del ingreso de contaminantes en el ensamble de cojinete. La invención se refiere también a un aparato para llevar a cabo el método de la invención.

Los ensambles de cojinete se usan en una muy amplia variedad de aplicaciones. Es esencial la lubricación de un ensamble de cojinete. También es importante mantener la integridad de un ensamble de cojinete evitando el ingreso de materia extraña o contaminantes en el ensamble de cojinete y provocando daños los cuales provocan retrasos y costos adicionales. Esto es particularmente importante en trabajos industriales pesados tales como acerías donde los contaminantes tales como agua, otros fluidos, partículas metálicas, polvos finamente divididos, ácidos, etc. pueden presentarse en los alrededores del ensamble de cojinete. El mantenimiento de la integridad del cojinete contra el ingreso de materia extraña no deseada o contaminantes también es importante en aplicaciones tales como líneas de procesamiento, por ejemplo para alimentos, donde hay un riesgo de que el alimento entre al ensamble de cojinete. El uso de sellos tales como por ejemplo los sellos mecánicos es bien conocido pero tales sellos frecuentemente no previenen suficientemente el ingreso de contaminantes, particularmente una vez que se han gastado.

Es conocido en la materia lograr la lubricación de un ensamble de cojinete mediante el bombeo de un flujo continuo de grasa a través del ensamble de cojinete. Por ejemplo, en los equipos de fundición continua la grasa usualmente se alimenta hacia una cavidad del cojinete del ensamble de cojinete mediante la carcasa del cojinete. Por lo general se alimenta de 1.5 a 3 cc de grasa por ciclo de bomba con un ciclo de bomba que ocurre cada 10 a 20 minutos. La grasa sale del ensamble de cojinete mediante los sellos entre la carcasa del cojinete y el eje de rotación o mediante agujeros de salida en la carcasa del cojinete o portadores de sello. El flujo de salida de grasa del cojinete ayuda a prevenir el ingreso de los contaminantes.

Se conoce también la lubricación de un cojinete mediante un flujo de aire comprimido para transportar aceite hacia el ensamble de cojinete. En dicho sistema conocido el aceite se libera a una velocidad deseada hacia una corriente de aire comprimido. El aire comprimido transporta el aceite al cojinete mediante tuberías de aceite-aire. Dentro de las tuberías de aceite-aire, bajo la influencia del aire comprimido, una película de aceite continua se forma gradualmente a partir del aceite liberado. Esta película se mueve en rayas a lo largo del interior de la tubería de aceite-aire hasta el punto de fricción o sello en el ensamble de cojinete. Allí, el aceite se separa de la pared interior de la tubería por la corriente de aire. Los puntos de fricción del ensamble de cojinete se lubrican, se enfrían mediante el aire comprimido y al mismo tiempo, el ingreso de contaminantes en el ensamble de cojinete se previene mediante la presurización positiva del ensamble de cojinete.

Ambos de estos métodos del arte anterior tienen desventajas. El método convencional de grasa lubricante usa grandes cantidades de grasa, lo cual es costoso y crea riesgos medioambientales no deseados y requisitos de eliminación. La grasa dentro de, por ejemplo, instalaciones de fundición continua se deposita usualmente en las cuencas de asentamiento del sistema de agua de enfriamiento abierto. La mayor parte de la grasa se combina con la cascarilla de laminación y el lodo general y tiene que eliminarse en vertederos. Parte de la grasa termina en el sistema de enfriamiento donde puede atrapar suciedad y provocar obstrucciones no deseadas especialmente en boquillas de atomizador y protectores de calor.

El método convencional que usa aceite y aire requiere un complejo sistema de tuberías de aceite-aire y aparatos complejos para la medición y distribución del aceite y el aire. Los grandes volúmenes de aire comprimido también se requieren para distribuir el aceite.

En el documento US 5 484 212 A se describe un ensamble de cojinete de rodillos para un cilindro de impresión y un método de lubricación del ensamble. El lado exterior del ensamble de cojinete se sella mediante una placa de cubierta y el lado dirigido hacia el cilindro se proporciona con un deflector y un escudo cilíndrico que recoge grasa. Un conducto de grasa se extiende a través de un miembro de la carcasa que soporta al cojinete y una boquilla de suministro de aire se extiende a través de una abertura en la placa de cubierta. En el método de grasa lubricante se suministra en el cojinete hasta que una carga completa de grasa se proporciona en el espacio entre las pistas. Después de la terminación del llenado de grasa en el cojinete un sistema de presión de aire se acciona para dirigir el aire presurizado a través de la boquilla hacia el ensamble de cojinete para remover una porción de la grasa fuera del ensamble de cojinete y para esparcir el resto de la grasa como recubrimiento sobre las superficies de rodamiento en el cojinete de rodillo. Estas etapas de lubricación se repiten periódicamente durante la operación de impresión para reponer los recubrimiento de grasa.

Es un objeto de la invención proporcionar un método mejorado de lubricación de un ensamble de cojinete y la prevención del ingreso de contaminantes en el ensamble de cojinete.

Es un objeto adicional de la invención proporcionar un método de costo inferior de lubricación de un ensamble de cojinete y la prevención del ingreso de contaminantes en el ensamble de cojinete.

Es un objeto adicional de la invención proporcionar un método de lubricación de un ensamble de cojinete y la prevención del ingreso de contaminantes en el ensamble de cojinete que puede readaptarse a un ensamble de cojinete existente.

De acuerdo con la invención se proporciona un método de lubricación de un ensamble de cojinete y la prevención del ingreso de contaminantes en el ensamble de cojinete para un elemento rotativo como se define en la reivindicación independiente 1, un aparato para llevar a cabo el método como se define en la reivindicación 10 y un uso del método como se define en la reivindicación 12.

Mediante el uso de una combinación de gas y de grasa el método de la invención resulta en un consumo significativamente menor de grasa en comparación con un método convencional de grasa lubricante. Se suministra suficiente grasa para lubricar el ensamble de cojinete pero no solo se requiere la descarga de grasa para prevenir el ingreso de contaminantes cuando el gas suministrado se descarga junto con la grasa y el combinado de descarga de gas y de grasa del ensamble de cojinete ayuda a prevenir el ingreso de contaminantes. El consumo de gas también se reduce significativamente en comparación con un método convencional de aceite y de aire, cuando el gas se suministra al ensamble de cojinete a través de una línea de suministro de gas la cual se separa de la línea de suministro de grasa. El gas suministrado al ensamble de cojinete no necesita ser altamente comprimido para asegurar un flujo suficiente de lubricante en el cojinete como es el caso del sistema de aceite/aire conocido. Las líneas de suministro separadas también aseguran que la grasa no se realimente hacia la línea de suministro de gas. El flujo de salida de la grasa y del gas en la presente invención ayuda a prevenir el ingreso de contaminantes mientras que el ensamble de cojinete solo se sobre-presuriza ligeramente. En la presente invención, la mayoría de la grasa y el gas suministrado al ensamble de cojinete se descarga y se transporta a través del ensamble.

Durante el funcionamiento una carga se transporta mediante la porción de soporte del elemento rotativo. En general, el procesamiento de la carga sobre el elemento rotativo producirá contaminantes los cuales tienden a ingresar en el ensamble de cojinete. Por lo tanto, el ensamble de cojinete se proporciona con una disposición de sellado dispuesta con el fin de prevenir el ingreso de contaminantes es decir dirigida a el lado desde el cual los contaminantes podrían penetrar en el ensamble de cojinete. Esto puede lograrse cuando la disposición de sellado se posiciona en una parte del ensamble de cojinete dirigido a la porción de soporte del elemento rotativo. Preferentemente, la disposición de sellado permite al gas y/o a la grasa dejar el ensamble de cojinete en el lado del ensamble de cojinete al cual los contaminantes tienden a penetrar el ensamble de cojinete.

En un nuevo ensamble de cojinete la disposición de sellado... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. El método de lubricación de un ensamble de cojinete para un elemento rotativo (1) y la prevención del ingreso de contaminantes en el ensamble de cojinete, el elemento rotativo (1) que comprende una porción de soporte (14) para soportar una carga y una porción del eje (13) que se extiende hacia el ensamble de cojinete,

en donde el gas presurizado se suministra al ensamble de cojinete a través de una línea de suministro de gas (8) y la grasa se suministra al ensamble de cojinete a través de una línea de suministro de grasa (9) , el gas y las líneas de suministro de grasa (8, 9) son líneas de suministro separadas,

la grasa y el gas suministrado se transportan a través y se descargan del ensamble de cojinete, en donde el ensamble de cojinete comprende las disposiciones de sellado (12; 5, 7) en ambos lados del ensamble de cojinete, las disposiciones de sellado (5, 7) dirigidas a la porción de soporte (14) del elemento rotativo (1) que permite la descarga del gas y/o de la grasa,

y en donde la presión dentro del ensamble de cojinete se mantiene ligeramente más alta que la presión fuera del ensamble de cojinete.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1 en donde las disposiciones de sellado (5, 7) dirigidas a la porción de soporte (14) del elemento rotativo (1) comprende un sello elastomérico (5) y un sello mecánico (7) .

3. El método de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el sello mecánico (7) comprende un sello de tipo laberinto.

4. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la grasa está dentro del intervalo de una grasa medio suave a una semifluida.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la grasa tiene una penetración en el intervalo de 475 a 220.

6. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde se monitorea el flujo del gas del ensamble de cojinete.

7. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente en donde el gas se seca antes de suministrarse al ensamble de cojinete.

8. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente en donde el gas es aire o cualquier gas inerte.

9. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde el ensamble de cojinete comprende elementos de rodillo.

10. El aparato para llevar a cabo el método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente que comprende un ensamble de cojinete en donde el ensamble de cojinete comprende una carcasa de cojinete (3) , al menos un cojinete (2) , una entrada (8) para el suministro del gas presurizado, y una entrada para el suministro de la grasa (9) , el aparato que comprende además un suministro para el gas presurizado y un suministro para la grasa, disposiciones de sellado (12; 5, 7) a ambos lados del ensamble de cojinete, al menos una salida para descargar la grasa y el gas, y medios (10) para monitorear y controlar el suministro del gas y la presión del gas en el ensamble de cojinete, con el fin de mantener la presión en el ensamble de cojinete superior a la presión exterior, en donde la disposición de sellado (5, 7) dirigida a la porción de soporte (14) del miembro rotativo (1) constituye una salida para descargar la grasa y el gas.

11. El aparato de acuerdo con la reivindicación 10, en donde al menos un agujero de derivación (11) se proporciona para descargar la grasa y el gas.

12. El uso del método de cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 9 en la producción de metal y/o maquinaria de procesamiento de metal.


 

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