Placa de soporte para cojinetes.

Método para la fijación de un cojinete (28) en una placa de cojinete (13.

1, 13.2) de una carcasa (13) de unamáquina eléctrica (10), en el que un rotor (20) se encuentra alojado de manera que pueda rotar con un eje (27),mediante un dispositivo de soporte (60), en donde el dispositivo de soporte (60) se realiza esencialmente con formade placa, y presenta una número de orificios de fijación (62) que se encuentran dispuestos alrededor de un orificio(64), en donde el dispositivo de soporte (60) presenta, al menos, un punto de rotura controlada (66, 68; 72, 74; 76,78; 92) que genera cargas excesivas limitadas de manera localizada, caracterizado porque las cargas excesivasgeneran la formación de fisuras, en donde se genera una fisura en el dispositivo de soporte, y se presenta una roturaque genera un efecto amortiguador.

Placa de soporte para cojinetes Estado del arte En general, los generadores refrigerados por aire para aplicaciones en el sector de los vehículos a motor, se alojan mediante un cojinete fijo en una primera placa de cojinete (placa de cojinete A) y mediante un cojinete libre en una segunda placa de cojinete (placa de cojinete B) . Un cojinete de bolas utilizado como apoyo, se encuentra fijado axialmente entre una placa de cojinete y una placa de soporte. Mediante el juego interno del cojinete que existe generalmente, se generan oscilaciones del rotor como un cuerpo completo en el sentido axial. Dicho fenómeno denominado también rebote del rotor, se presenta generalmente entre 100 Hz y 500 Hz, y está acompañado generalmente de cargas mecánicas muy elevadas en el generador, en diferentes componentes de dicho generador.

La patente DE 44 03 957 A1 hace referencia a un cojinete con brida. Dicho cojinete con brida se utiliza para el alojamiento de un eje dentado del molinete o del tambor recogedor de una máquina cosechadora o de otra máquina agrícola equipada en correspondencia. El cojinete con brida comprende un cuerpo de cojinete separado de un lado, cuyo revestimiento presenta una sección media cilíndrica. A ambos lados de dicho cuerpo se conectan secciones biseladas con forma cónica. El cuerpo de cojinete está provisto de un puente que permite una inserción precisa del cojinete en el alojamiento de una estrella de molinete, y simultáneamente se utiliza como protección contra la torsión. Los semicojinetes se encuentran conectados entre sí de manera elástica mediante una bisagra de lámina, en donde a continuación en la bisagra de lámina se proporciona una entalladura que facilita el ensanchamiento del cuerpo de cojinete fabricado con un material plástico resistente, durante el montaje y el desmontaje. En el caso de dicha solución, se trata de una bisagra que debido a su rigidez reducida en un punto con entalladura, se puede doblar fácilmente hacia el exterior.

La patente US 3, 431, 032 revela una carcasa de cojinete cilíndrica que presenta una hendidura fresada, provista en el sentido axial. De esta manera, se reducen las tensiones internas que se presentan, por ejemplo, tensiones propias que se presentan durante el vertido. Mediante la hendidura se puede obtener una deformación de la carcasa del cojinete.

La patente DE 10 2004 053 078 A1 hace referencia a un sistema de cojinete. Dicho sistema comprende un soporte de cojinete que se encuentra conectado con un cojinete, que se conforma preferentemente como un cojinete de rodamiento. El cojinete presenta en uno de sus anillos de cojinete, una ranura que rodea en el sentido periférico. En dicha ranura encaja, al menos, un resalte dispuesto en el soporte del cojinete, y que se extiende en el sentido radial. El soporte del cojinete presenta en un punto periférico, una hendidura que se extiende esencialmente en el sentido radial.

Finalmente, la patente WO 03/081750 A1 muestra un generador para un vehículo a motor, en donde el generador comprende una placa de soporte que presenta una hendidura que se extiende en el sentido radial. Dicha hendidura que se extiende en el sentido radial se utiliza para una compensación de tolerancia. De acuerdo con dicha solución, en el caso del atornillado de la placa de soporte, se reducen las tensiones que se presentan eventualmente, dado que mediante la hendidura se puede lograr una deformación del material de la placa de soporte, y como consecuencia se puede presentar una reducción de las tensiones.

La patente EP 0 346 690 A1 revela un método para la fijación de un cojinete con todas las características del concepto general de la reivindicación 1.

Revelación de la presente invención El objeto de la presente invención consiste en preservar los componentes del generador ante las cargas mecánicas excesivas, particularmente las aceleraciones oscilantes demasiado elevadas que actúan sobre los componentes del generador durante un periodo de tiempo demasiado prolongado.

Dicho objeto se resuelve mediante el método de la reivindicación 1.

En la solución recomendada conforme a la presente invención, en una máquina eléctrica, por ejemplo, un generador utilizado en el sector de los vehículos a motor, la placa de soporte se conforma en la zona del sistema de cojinete, de manera que su geometría macroscópica se modifique durante el funcionamiento del generador. En particular, la variación de la geometría macroscópica de la placa de soporte, se logra mediante deformaciones plásticas visibles, hasta lograr roturas en la placa de soporte. Mediante la variación geométrica de la placa de soporte, se puede lograr que las cargas mecánicas de los componentes en el rango de frecuencia, por ejemplo, de entre 100 Hz y 500 Hz, sólo actúen durante un periodo de tiempo reducido sobre los componentes de la máquina eléctrica, por ejemplo, de un generador, y que la mayor parte sea absorbida por el material de la placa de soporte. En este aspecto, el material

de la placa de soporte se utiliza como un elemento de absorción o bien, como un amortiguador, particularmente para aceleraciones oscilantes mecánicas elevadas.

La variación de la geometría macroscópica de la placa de soporte, se logra mediante el forzado inducido de fisuras ante cargas excesivas, mediante puntos de rotura controlada predeterminados. Para lograr dichas fisuras, se pueden proporcionar entalladuras en puntos definidos de la placa de soporte, que conducen a cargas excesivas demasiado elevadas del material de la placa de soporte, sin embargo, limitadas de manera localizada. En el caso que dichas cargas excesivas limitadas excedan un valor límite, dicho suceso conduce forzosamente a una deformación plástica y, como última consecuencia, a la formación de una fisura. Mediante las placas de soporte perforadas o parcialmente perforadas en un punto o en una pluralidad de puntos, se evita la transferencia de cargas mecánicas elevadas de los componentes del generador, y es amortiguada o bien, absorbida por la placa de soporte perforada o parcialmente perforada.

Además de la conformación de entalladuras en diferentes puntos de la placa de soporte, se pueden forzar deformaciones plásticas en la placa de soporte ante sobrecargas, por ejemplo, también mediante diferentes grados de rigidez localizada, por ejemplo, zonas de estrechamiento de la placa de soporte. De esta manera, se logra una reducción de la carga de los componentes funcionalmente importantes de la placa de soporte.

La placa de soporte recomendada conforme a la presente invención, está diseñada particularmente de manera que se genere, al menos, una fisura, es decir, una rotura parcial o bien, una rotura completa de la placa de soporte, ante más de 150000 alteraciones de carga con aceleraciones mayores a 400 m/s2. Esta clase de aceleraciones no se presentan durante el funcionamiento normal del vehículo a motor. En cambio, no se deben generar roturas o bien, fisuras ante valores de aceleración menores a 300 m/s2. Después de la aparición de, al menos, una rotura en la placa de soporte recomendada conforme a la presente invención, se modifica el comportamiento de respuesta del generador, con lo cual se reduce la carga máxima debido a los efectos de amortiguación que se generan.

En el caso que las superficies de rotura no se rocen entre sí después de la rotura de la placa de soporte, dicho resultado presenta como consecuencia una pérdida de trabajo de rozamiento. Sin embargo, una placa de soporte perforada o parcialmente perforada, presenta una rigidez reducida en comparación con una placa de soporte intacta, es decir, que no presenta perforaciones. Una rigidez reducida de la placa de soporte conduce a deformaciones mayores de dicha placa y, de esta manera, se obtiene adicionalmente un potencial de amortiguación que se logra además del potencial de amortiguación presente en la superficie de rotura. Un efecto positivo adicional consiste en que mediante la rigidez reducida de la placa de soporte, se puede influir de manera positiva sobre el comportamiento de transferencia del generador. Dicho efecto no depende esencialmente de si las superficies de rotura de la placa de soporte se rozan entre sí, o si este no es el caso.

En relación con el ecuador de los tornillos de la placa de soporte, se pretende que dicho ecuador corresponda al ecuador de los orificios que se conforman en la placa de soporte, es decir, que ambos ecuadores presente la misma medida.

En el caso de la variante de ejecución de la placa de soporte recomendada conforme a la presente invención, que está provista de entalladuras en puntos definidos, se pretende que la geometría de las entalladuras esté diseñada de manera que dichas entalladuras presenten un factor de forma Kt... [Seguir leyendo]

1. Método para la fijación de un cojinete (28) en una placa de cojinete (13.1, 13.2) de una carcasa (13) de una máquina eléctrica (10) , en el que un rotor (20) se encuentra alojado de manera que pueda rotar con un eje (27) , mediante un dispositivo de soporte (60) , en donde el dispositivo de soporte (60) se realiza esencialmente con forma de placa, y presenta una número de orificios de fijación (62) que se encuentran dispuestos alrededor de un orificio (64) , en donde el dispositivo de soporte (60) presenta, al menos, un punto de rotura controlada (66, 68; 72, 74; 76, 78; 92) que genera cargas excesivas limitadas de manera localizada, caracterizado porque las cargas excesivas generan la formación de fisuras, en donde se genera una fisura en el dispositivo de soporte, y se presenta una rotura que genera un efecto amortiguador.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, al menos, un punto de rotura controlada (66, 68; 72, 74) se realiza como una entalladura.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, al menos, un punto de rotura controlada (76, 78) se realiza como una perforación en el material del dispositivo de soporte (60) .

4. Método de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque, al menos, un punto de rotura controlada (92) se realiza como una entalladura en un lado plano (94, 96) del dispositivo de soporte (60) .

5. Método de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque, al menos, un punto de rotura controlada (66, 68; 72, 74) se realiza en la periferia exterior del dispositivo de soporte (60) .

6. Método de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque un número de puntos de rotura controlada (66, 68; 72, 74) se realizan en la periferia exterior y/o en un diámetro interior (80) del orificio central (64) .

7. Método de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque dicho orificio se realiza con un grosor variable (82, 84) .

8. Método de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque dicho orificio presenta un estrechamiento (84) , en el que se extienden puentes (86) que se pueden deformar de manera plástica.

9. Método de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque, al menos, un punto de rotura controlada (66, 68; 72, 74; 92) realizado como una entalladura, presenta un factor de forma Kt > 2, 0.

10. Método de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque, al menos, dos puntos de rotura controlada (66, 68; 72, 74) se encuentran dispuestos en la periferia exterior y/o en el diámetro interior (80) del orificio central (64) , de manera enfrentada entre sí.

11. Método de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque los, al menos dos, puntos de rotura controlada (66, 68; 72, 74) se encuentran dispuestos en la periferia exterior del dispositivo de soporte (60) en la posición de las 6 en punto y en la posición de las 12 en punto, o en la periferia exterior en la posición de las 3 en punto y en la posición de las 9 en punto, y/o en el diámetro interior (80) del orificio central (64) en la posición de las 6 en punto y en la posición de las 12 en punto, o en la posición de las 3 en punto y en la posición de las 9 en punto.