ES1073261U - Carril-guia con superficie de deslizamiento mejorado. - Google Patents
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Abstract
1. Carril - guía con revestimiento (2), para utilizar en diferentes industrias preferentemente en la industria de elevación para guiar al menos una guiadera (5) y transportar al menos una carga, donde al menos una guarnición (6) se puede poner en contacto con el revestimiento (4) del carril - guía, caracterizado porque el revestimiento (4) tiene propiedades de lubricante sólido que implica menor coeficiente de rozamiento con el sistema de guiado (5), porque el revestimiento (4) presenta una superficie (3A) para guiar el sistema de guiado (5), porque al menos una parte del revestimiento (4) está dispuesta en al menos una de las superficie de guiado del soporte (3), porque el soporte (3) puede ser fabricado de metal, polímero, madera, porque el revestimiento (4) está adherido al soporte (3) de forma permanente para evitar el movimiento relativo entre estos, porque la guarnición (6) de la guiadera (5) se puede poner en contacto con el revestimiento (4) por medio de las correspondientes superficies (3A) y (6A) abrazándolo total o parcialmente.
Description
Carril-guía con
revestimiento.
La presente invención se refiere a un tipo de
carril - guía con revestimiento generalmente fabricada de metal cuya
superficie de contacto o deslizante se recubre o imprime, de forma
duradera, con una capa fina de material deslizante, generalmente
polímero que aporta una gran cantidad de ventajas a lo que hasta el
momento se conoce. La capa deslizante de polímero forma un
superficie límite caracterizada por su bajo coeficiente de
rozamiento cuya función es evitar el contacto directo entre la parte
metálica o soporte del carril - guía y otro elemento generalmente la
guarnición de la guiadera o el sistema de guiado eliminando la
necesidad de emplear lubricantes como elemento de separación
temporal entre las superficies deslizantes tal y como sucede en la
actualidad.
\vskip1.000000\baselineskip
La patente objeto de esta invención tiene su
campo de aplicación en la industria auxiliar de los carriles - guía
con aplicación para industrias de elevación, alimentación,
construcción de maquinarias, aeronáutica, espacial, naval, minera,
química, aparatos médicos, textil, maderera, papelera, mecánica,
hidráulica, neumática, eléctrica, militar.
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Actualmente en la industria se emplean numerosos
sistemas mecánicos que utilizan el guiado para imprimir el
movimiento rectilíneo o curvilíneo de un elemento durante su
funcionamiento. Algunos de ellos pueden ser los ascensores, las
bancadas de las máquinas de mecanizado, aparatos médicos.
Estos sistemas están formados fundamentalmente
por dos elementos que permanecen en contacto entre si formando un
par cinemático con por lo menos un grado de libertad que permite la
traslación de un elemento sobre el otro por medio de deslizamiento.
Uno de estos elementos son precisamente los carriles - guía y el
otro las rozaderas o guiaderas fijadas generalmente a un vehículo
que transporta cualquier tipo de carga, dispositivos, sistemas,
herramientas, personas, materiales, aparatos.
Las funciones del carril son múltiples. Además
de servir como elementos de guiado estos tienen que soportar las
cargas originadas por los elementos móviles, mantener la trayectoria
sin desviaciones, garantizar calidad del movimiento absorbiendo las
vibraciones y el ruido.
Los carriles - guía son elementos mecánicos para
la fabricación de las cuales se emplean materiales de origen muy
diverso como pueden ser los metales, polímeros, maderas. Las
secciones transversales pueden tener diferentes formas como por
ejemplo redondas, cuadradas, triangulares, en forma de "U", en
forma de "T". Los procesos tecnológicos para la obtención del
carril - guía también pueden ser muy diversos y varían en función de
las formas, dimensiones, los materiales, siendo principalmente de
conformación, extrusión, mecanizado, tratamientos superficiales o en
combinación de estos en función de los materiales, las necesidades
de la industria, el rendimiento requerido y el precio. Por lo tanto
la calidad y las características del producto final dependen de los
procesos y factores enumerados con anterioridad. Algunos indicadores
de la calidad de los carriles - guía son las tolerancias de forma y
dimensión, la rugosidad de las superficies de deslizamiento que se
encuentra en contacto con la rozadera o guiadera. Si la rugosidad de
estas superficies es grande, el coeficiente de rozamiento también
aumenta. Como consecuencia ocurren fenómenos como la disminución del
rendimiento de la instalación, el mayor desgaste de las
guarniciones, el incremento del ruido de la instalación.
La guiadera o rozadera, en adelante el sistema
de guiado, está formada por dos nuevos elementos, uno denominado
soporte y el otro denominado guarnición o deslizadera, normalmente
fabricado de algún polímero. La guarnición hace contacto en
diferentes planos o abrasan completamente el carril - guía en
función de la forma de ésta. La guarnición es el elemento que hace
posible el movimiento relativo de los mecanismos, ya que por medio
de su bajo coeficiente de rozamiento permite la traslación del
vehículo a lo largo del carril - guía. Durante este movimiento, la
guarnición sufre desgastes relacionados con la velocidad, la carga
transmitida y la calidad de la superficie deslizante o la rugosidad
del carril - guía.
La calidad del movimiento del sistema depende
fundamentalmente de la calidad de las superficies en contacto, del
coeficiente de rozamiento común, de la permanencia de las cualidades
en el tiempo independientemente de las condiciones de trabajo del
medio, de las sobrecargas, variaciones térmicas. Para mejorar la
calidad del movimiento, incrementar el rendimiento, disminuir el
ruido y el desgaste se utilizan lubricantes que en su mayoría son
contaminantes, peligrosos para la salud y además originan altos
costes adicionales de mantenimiento que incluyen mano de obra, el
propio lubricante, los materiales auxiliares, la descontaminación.
Otro inconveniente muy importante es el riesgo de fallos por falta
de lubricación o la dependencia del correcto funcionamiento de la
instalación de esta. Incluso en ocasiones los problemas pueden
derivar en problemas de tipo estético.
Un factor fundamental para tener en cuenta en
cualquier en este tipo de sistemas es la corrosión. Este fenómeno
puede ser sumamente perjudicial para la instalación pudiendo ser el
origen de numerosas averías y hasta de la rotura de la
instalación.
Actualmente en la industria se conocen y se
encuentran en uso sistemas de carril - guía y el sistema de guiado,
guiadera - guarnición, que trabajan sin lubricantes. Sin embargo
estos suelen tienen una eficiencia inferior necesitando mayores
fuerzas para iniciar el movimiento y algunos otros problemas como
por ejemplo el rápido deterioro de ambas superficies en contacto,
necesidad de empleo de procesos de fabricación que utilizan
tratamientos superficiales costosos y peligrosos para la salud y el
medio ambiente.
Como resumen se puede decir que todos los
inconvenientes mencionados más arriba son consecuencia de una sola
causa que es precisamente el contacto directo entre las dos
superficies de deslizamiento que son la de la carril - guía y la de
la guarnición. Para la eliminación de dichos inconvenientes es
imprescindible el empleo de lubricantes, tratamientos especiales de
las superficies de los carriles - guía y el uso de guarniciones con
materiales especiales con bajo coeficiente de rozamiento.
Según tablas de algunos fabricantes los
coeficientes de rozamiento entre una guarnición de poliuretano y el
acero puede ser de 0.5 en seco, sin lubricación y 0.2 lubricado.
Otros polímeros con carga generalmente de bisulfuro de molibdeno
pueden rebajar el coeficiente de rozamiento pero con el
inconveniente de aumentar el ruido de la instalación por tener
elevada dureza. Sin embargo el inconveniente común para todas las
guarniciones es su completa dependencia de la lubricación que es el
único elemento que garantiza el buen funcionamiento de la
instalación. El intento de eliminar la lubricación de los sistemas
carril - guía - rozadera no tiene éxito, sobe todo en la industria
de elevación, por el motivo de que la mejora en el contacto entre
los elementos se busca únicamente mejorando la calidad de uno de
ellos que es el elemento guarnición de la guiadera.
En el estado de la técnica encontramos algunos
aportes en este sentido, aunque sin que los mismos resuelvan los
inconvenientes conocidos.
Así, en el documento WO/2009/147260 se
reivindica un carril - guía de ascensor con las siguientes
características: Un carril - guía de ascensor, constituida con un
eje de simetría OY y que consta de un hongo y dos alas,
disponiéndose a cada lado del hongo de una superficie lateral de
frenado y guiado para los elementos de frenado y guiado del
ascensor, se caracteriza porque el hongo consta de una cabeza que
impide el movimiento de los elementos de frenado y/o guiado según el
eje OY. Segundo carril - guía de ascensor, caracterizada porque la
cabeza del hongo presenta a cada lado del eje de simetría OY dos
superficies laterales de frenado y/o rodadura convergentes entre sí
hacia el interior o exterior del hongo. Tercer carril - guía de
ascensor, caracterizada porque al menos una de dichas superficies
laterales es curva. Cuarto carril - guía de ascensor, caracterizada
porque la cabeza presenta mayores dimensiones según el eje OX que
las superficies laterales de frenado/guiado.
Así vemos que el documento mencionado no aporta
ninguna solución para un deslizamiento optimizado, sino que requiere
la utilización de lubricantes, con los inconvenientes que esta
acción proporciona.
Actualmente, también se conoce el empleo de
sistemas de guiado, rozaderas elaboradas con materiales cuyo bajo
coeficiente de rozamiento elimina la necesidad de engrase continuo
de los elementos en contacto y por lo tanto elimina el uso de
engrasadores, pero no la necesidad de lubricación. Este echo implica
varios inconvenientes uno de los cuales es la necesidad de engrase
esporádico con una periodicidad determinada en función del uso y de
las condiciones de trabajo de la instalación lo que a su vez
implica la necesidad de vigilancia de esta. Otras inconveniencias
son que los materiales de bajo coeficiente de rozamiento sufren
elevados desgastes sobretodo con cargas elevadas que implican
presiones de contacto elevadas y velocidades mayores de 0.5 m/s. La
emisión de ruido debido a su mayor dureza sobretodo en instalaciones
de mayores velocidades es otro inconveniente significativo. Estas
características conllevan al incremento de los gastos de
mantenimiento de las empresas en tiempo y materiales de
mantenimiento y bajan la calidad de la instalación, especialmente en
ascensores para el transporte de personas. Otro inconveniente del
rápido desgaste de las guiaderas es la pérdida de precisión en el
movimiento.
La invención propuesta pretende resolver de
forma permanente los inconvenientes que presentan actualmente los
carriles - guía, aportando economía, rapidez, eficacia,
ecología.
Partiendo de los ejemplo y explicaciones
enumerados más arriba se puede anunciar el objetivo de la presenta
invención que es crear un carril - guía con revestimiento
caracterizado por un bajo coeficiente de rozamiento y mínima
rugosidad de las superficies deslizantes. El carril - guía con
revestimiento permite el deslizamiento de los elementos de guiado de
una máquina, un equipo, la cabina de un ascensor, sin el empleo de
lubricantes. El carril - guía con revestimiento 2 y 9 caracterizado
por constar por una parte de una base o soporte generalmente
metálica, de maderas, polímeros, caracterizado por tener secciones
transversales de diferentes formas y dimensiones como por ejemplo
cilíndrica 8 como en las figuras 4 y 4A, cuadradas, triangulares,
en forma de "U", en forma de "T" 3 como en las figuras 3
y 3A, formas cóncavas, formas de canal como por ejemplo cola de
milano. Como forma preferente y a modo de ejemplo no limitativo se
puede tomar una guía de ascensor 3 en forma de "T"
representada en la figura 3 que consta de dos alas simétricas
respecto el eje vertical y un alma y un hongo con forma rectangular.
Por otra parte el carril - guía con revestimiento 2 en forma de
"T" y el 9 con forma cilíndrica consta de una pieza adicional
según figuras 3, 3A, 4 y 4A denominada Revestimiento. El
Revestimiento es una capa generalmente de polímero cuyo espesor
"e" puede variar desde una milésima del milímetro hasta varios
milímetros. Su forma adopta, total o parcialmente la forma del
soporte. Así el revestimiento 7 del soporte 8 tiene forma
cilíndrica mientras que el revestimiento 4, de la figura 3, tiene
la forma de "U". La pieza Revestimiento 4, 7 puede cubrir total
o parcialmente la superficie del soporte 3, 8. La pieza
Revestimiento 4, 7 puede ser aplicada por diferentes métodos de
fabricación que permitan su adherencia al soporte 3, 8 de forma
segura y duradera para eliminar la posibilidad de movimiento
relativo entre las dos piezas. A modo de ejemplo no limitativo la
pieza Revestimiento 4 en forma de "U" cubre la parte deslizante
del soporte 3 en forma de "T" o el hongo donde ocurre el
contacto entre la guía y el elementote guiador o rozadera 5. La
pieza Revestimiento 4 en forma de "U" tiene la función de dotar
el carril - guía con unas superficies deslizante 3A caracterizado
por un coeficiente de rozamiento mínimo y una rugosidad superficial
inferiores que el del soporte inferior 3 en forma de "T". Estas
propiedades permiten la eliminación total de la necesidad de
lubricación en forma de gras o aceite húmedo o cualquier lubricante
seco durante la totalidad de la vida útil de la instalación
mejorando el funcionamiento del sistema carril - guía - rozadera.
Aportando además una serie de avances en los elementos ya conocidos
con sus ventajas correspondientes.
En particular:
- Disminución del coeficiente de rozamiento que
conlleva a:
- -
- Incremento del rendimiento global de la instalación.
- -
- Disminución del consumo de la instalación.
- -
- Incremento de la vida de las rozaderas.
- -
- Incremento de la velocidad de régimen de los dispositivos guiados.
- -
- Eliminar el efecto de adherencia en el caso del que el dispositivo se quede sin uso en largos períodos de tiempo.
- -
- Eliminación de los tirones en el arranque.
- -
- Eliminar totalmente la necesidad de lubricar a los carriles - guías que implica:
- -
- Eliminación de riesgos laborales y mejoras en el puesto de trabajo.
- -
- Eliminación de la contaminación ambiental.
- -
- Disminución del gasto de mantenimiento por eliminar el tiempo empleado en limpiar y engrasar a los carriles - guías, y por rellenar los depósitos con aceite.
- -
- Eliminación de los costes de adquisición de aceites y grasas.
- Mejoras en el funcionamiento de la
instalación:
- -
- Disminución del ruido debido a la menor generación y mayor absorción.
- -
- Disminución de las vibraciones.
- -
- Mantiene la precisión del movimiento.
- Elimina los riesgos de averías por falta de
lubricación.
- Estabilidad térmica en altos rangos de
temperaturas.
- Eliminación de las capas protectoras para
transporte.
- Almacenamiento sin necesidad de una protección
adicional.
- Capa de polímero de fácil reparación.
- Aislamiento eléctrico.
- Resistencia a altas temperaturas.
- Sin cambios de viscosidad con la variación de
la temperatura.
- Altas presiones de contacto.
- Disminuir los procesos de mecanizado.
- Evitar tratamientos superficiales costosos y
contaminantes.
- Alta resistencia a la degradación por
corrosión.
- Intercambiabilidad con las guías actuales sin
necesidad de cambiar los elementos guiaderas.
Todas las ventajas enumeradas más arriba son
posibles gracias a que el contacto entre la guarnición 6 y el carril
- guía es efectuado por medio de la pieza Revestimiento 4 y sus
respectivas superficies de deslizamiento 3A y 6A, ver figuras 1 y
2A. De este modo las fuerzas de rozamiento que actúan
longitudinalmente, oponiéndose al movimiento del elemento guiado se
reducen en comparación con el contacto directo entre la guarnición 6
de la rozadera 5 y el soporte 3. La función del soporte 3 es dar
resistencia mecánica al carril - guía, mientras que el Revestimiento
4 optimiza el contacto entre este y la guarnición 6 de guiadera 5
bajando el coeficiente de rozamiento y la rugosidad. También a modo
de ejemplo no limitativo se puede mencionar que el Revestimiento 4
puede ser fabricado de politetrafluoroetileno (PTFE) o teflón
aditivado como por ejemplo el NILATRON. El carril - guía con
revestimiento en forma de "T" 2 con una capa de una o varias
mieras de espesor es adecuado para uso en la industria de elevación
con el objetivo de mantener las condiciones de frenado próximas al
del carril - guía sin revestimiento.
La figura 1 ilustra la forma preferente no
limitativa de los elementos que componen un carril - guía con
revestimiento 2 en forma de "T" y una guiadera 5 con
guarnición 6, el modo de unión entre estas y las superficies de
contacto 3A del Revestimiento 4 en forma de "U". El carril -
guía con revestimiento 2 está compuesto además por el soporte 3 en
forma de "T".
La figura 2A es una vista de la figura 1, por el
lado que indica la flecha 2A, que identifica los conjuntos, los
elementos y las superficies de contacto del carril - guía con
revestimiento 2 y la guiadera 5, el modo de unión entre estas y las
superficies de contacto planas 3A y 6A.
La figura 3 ilustra los elementos y las
superficies de contacto que componen un carril - guía con
revestimiento 2 en forma de "T" en su la forma preferente no
limitativa. Están indicados claramente el soporte 3 en forma de
"T" y el revestimiento 4 en forma de "U".
La figura 3A es una vista de la figura 3, por el
lado que indica la flecha 3A, que ilustra los elementos y las
superficies de contacto 3A del carril - guía con revestimiento 2 con
forma de "T".
La figura 4 ilustra un carril - guía con
revestimiento en forma de tubo 9 y sus componentes soporte 8 y
revestimiento 7 también en forma de tubo.
La figura 4A es una vista de la figura 4, por el
lado que indica la flecha 4A, que ilustra los mismos elementos de la
figura 4.
La figura 1 muestra como ejemplo y de modo no
limitativo el elemento de la invención que es un carril - guía con
revestimiento 2 en forma de "T" conjuntamente con una guiadera
5 con la guarnición 6. El carril - guía con revestimiento 2
normalmente permanece inmóvil mientras que la guarnición 6 juntos
con la guiadera 5, como parte de un vehículo, se deslizan a lo largo
del carril. El contacto se establece entre la superficie deslizante
3A del revestimiento en forma de "U" 4 y la superficie
deslizante 6A de la guarnición 6, como se muestra en la figura
2A.
La facilidad del desplazamiento de la guiadera 5
en contacto con el carril - guía con revestimiento 2 depende de
varios factores:
a) de los coeficientes de rozamiento
correspondientes a las dos superficies en contacto.
b) de la alineación de los dos elementos.
c) de las cargas transmitidas.
La invención parte del factor a) indicado más
arriba. De acuerdo con la invención el coeficiente de rozamiento
entre el medio de guiado 5 y el revestimiento en forma de "U"
4 es menor que el coeficiente de rozamiento correspondiente del
contacto entre el medio de guiado 5 y el soporte del revestimientos
en forma de "T" 3. Se ha de señalar que la estructura de la
guiadera mostrada no representa ninguna limitación para la
realización de la invención pudiendo ser sustituida por cualquier
otro tipo de soporte o guarnición.
De acuerdo con la invención, el carril - guía
con revestimiento 2 representado en la figura 3 y 3A y el carril -
guía cilíndrico con revestimiento cilíndrico representado en la
figura 4 y 4A, constan de dos partes, una denominada soporte 3, 8
fabricada de metal o de cualquier otro material y otra denominada
revestimiento 4,7. El Revestimiento 4, 7 que generalmente es una
capa de polímero puede cubrir total o parcialmente la superficie del
soporte 3, 8. Su espesor puede variar desde una milésima del
milímetro a varios milímetros. La pieza Revestimiento 4, 7 es
adherida al soporte 3, 8 de forma segura y duradera para eliminar la
posibilidad de movimiento relativo entre ambos. Generalmente la
pieza Revestimiento 4, 7 cubrirá la parte deslizante del soporte 3,
8 donde ocurre el contacto entre la guía y el elementote guiador o
rozadera. La pieza Revestimiento 4, 7 tiene la función de dotar el
carril - guía con unas superficies deslizante 3A caracterizada por
un coeficiente de rozamiento mínimo y una rugosidad superficial
inferiores que el del soporte 3, 8. La magnitud de la reducción del
coeficiente de rozamiento depende del material del revestimiento 4,
7. Utilizando Teflón aditivado este puede llegar muy por debajo de
0.2. La aplicación de Teflón disminuye la rugosidad de la
superficie metálica rellenando los microcráteres del metal. El
resultado es un carril - guía ecológica con numerosas ventajas, como
ya se ha mencionado anteriormente.
Claims (1)
1. Carril - guía con revestimiento (2), para
utilizar en diferentes industrias preferentemente en la industria de
elevación para guiar al menos una guiadera (5) y transportar al
menos una carga, donde al menos una guarnición (6) se puede poner en
contacto con el revestimiento (4) del carril - guía,
caracterizado porque el revestimiento (4) tiene propiedades
de lubricante sólido que implica menor coeficiente de rozamiento con
el sistema de guiado (5), porque el revestimiento (4) presenta un
superficie (3A) para guiar el sistema de guiado (5), porque al menos
una parte del revestimiento (4) está dispuesta en al menos una de
las superficie de guiado del soporte (3), porque el soporte (3)
puede ser fabricado de metal, polímero, madera, porque el
revestimiento (4) está adherido al soporte (3) de forma permanente
para evitar el movimiento relativo entre estos, porque la guarnición
(6) de la guiadera (5) se puede poner en contacto con el
revestimiento (4) por medio de las correspondientes superficies (3A)
y (6A) abrazándolo total o parcialmente.
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| ES201000463U ES1073261Y (es) | 2010-05-10 | 2010-05-10 | Carril-guia con superficie de deslizamiento mejorado |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| ES201000463U ES1073261Y (es) | 2010-05-10 | 2010-05-10 | Carril-guia con superficie de deslizamiento mejorado |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| ES1073261U true ES1073261U (es) | 2010-11-25 |
| ES1073261Y ES1073261Y (es) | 2011-03-01 |
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ID=43382594
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| ES (1) | ES1073261Y (es) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2010
- 2010-05-10 ES ES201000463U patent/ES1073261Y/es not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES1073261Y (es) | 2011-03-01 |
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