ES2197849T3 - Maquina para el tratamiento de la colada con un tambor apoyado en voladizo. - Google Patents

Abstract

Máquina para el tratamiento de la colada con un tambor (3) apoyado en voladizo, que se apoya en un eje horizontal o inclinado de manera que puede girar, estando dispuestos en una carcasa del cojinete (7) dos cojinetes de bolas radiales (9, 10) con sus anillos exteriores (9b, 10b) sin asiento libre y con una cierta distancia axial uno de otro y alojando con sus anillos interiores (9a, 10a) un gorrón de eje (1) unido con el tambor, caracterizado porque los anillos interiores (9a, 10a) de ambos cojinetes de bolas radiales (9, 10) están dispuestos, cuando estan montados, sin asiento libre en relación al gorrón del eje (1) y pretensados de manera definida axialmente en relación con los anillos exteriores (9b, 10b).

Description

Máquina para el tratamiento de la colada con un tambor apoyado en voladizo.

La invención se refiere a una máquina para el tratamiento de la colada con un tambor apoyado en voladizo, que puede girar alrededor de un eje horizontal o inclinado, estando dispuestos en una carcasa del cojinete dos cojinetes de bolas radiales con sus anillos exteriores sin asiento libre y con una cierta distancia axial uno de otro y alojando con sus anillos interiores un gorrón de eje unido con el tambor.

Tales sistemas de cojinetes son en general conocidos en máquinas para el tratamiento de la colada, en particular en máquinas lavadoras y en secadoras de colada (por ejemplo máquinas lavadoras Miele con la denominación de serie W 840).

La máquina lavadora antes citada está configurada con un tambor apoyado de manera que puede girar en un recipiente de lavado, estando el tambor unido con el gorrón del eje. El recipiente de lavado sustenta en su pared posterior una cruz de apoyo con una carcasa del cojinete para configurar el apoyo. En el centro de la pared posterior del recipiente de lavado hay un agujero de paso para el gorrón del eje. El gorrón del eje lleva en su extremo posterior una polea para la correa del accionamiento del tambor. Como alternativa, puede estar fijado allí el rotor de un llamado accionamiento directo (ver 198 06 258 A2). En la carcasa del cojinete dos cojinetes de bolas radiales, dispuestos a una cierta distancia uno del otro, alojan el gorrón del eje de manera que puede girar.

En tambores apoyados en voladizo, al centrifugar se presenta una carga periférica en los anillos exteriores de los cojinetes (en particular del cojinete del lado del tambor) y una carga puntual en el anillo interior de los cojinetes. La razón de ello es el desequilibrio que puede producirse debido a una distribución no uniforme de la colada y que a las velocidades de centrifugado (la fuerza centrífuga es superior a la atracción de la Tierra) asume una posición fija en relación al tambor y al gorrón del eje. Durante el lavado y debido a la baja velocidad de giro del tambor, la atracción de la Tierra es superior a la fuerza centrífuga. La colada cae por lo tanto hacia abajo y aparece una carga periférica en los anillos interiores y una carga puntual en los anillos exteriores. Puesto que las fuerzas que se presentan durante el centrifugado y que actúan sobre los cojinetes son bastante superiores a en el lavado, se elige en las máquinas lavadoras conocidas una disposición clásica de cojinetes, en la que el cojinete del lado del accionamiento asume la función de cojinete fijo y el cojinete del lado del tambor la función del cojinete suelto. Los anillos exteriores de ambos cojinetes están montados a presión, y los anillos interiores en ajuste indeterminado. Debido a las combinaciones de dimensiones dentro de la gama de tolerancias en el asiento de ajuste indeterminado, la unión gorrón de eje/anillo interior del cojinete puede encontrarse en la zona del máximo juego posible, debido a lo cual la holgura del cojinete es muy grande en ambos cojinetes. Esto da lugar a una transmisión de fuerzas no uniforme desde el anillo interior hasta el anillo exterior a través de las bolas, lo cual da lugar a un mayor desgaste. Además, resulta así una formación de ruido mayor.

En la W 840, un resorte de disco delante del anillo interior del cojinete del lado del tambor limita el juego del cojinete suelto y reduce la formación de ruido. Debido a la utilización de resortes de discos o similares, el montaje de los cojinetes de bolas radiales es costoso, debido a la cantidad de componentes necesarios. Esta medida además no es apropiada para eliminar la holgura del cojinete en los cojinetes fijos del lado del accionamiento. Por lo tanto volvemos como antes a los inconvenientes descritos al principio.

La invención se enfrenta por tanto al problema de eliminar los inconvenientes que se presentan debido al diseño del sistema de cojinetes en la disposición cojinete fijo - cojinete suelto, y de reducir la cantidad de piezas para simplificar el montaje.

En el marco de la invención, se resuelve este problema con una máquina para el tratamiento de la colada del tipo citado al principio, estando dispuestos los anillos interiores de ambos cojinetes de bolas radiales, cuando están montados, sin asiento libre en relación al gorrón del eje, así como arriostrados de forma definida axialmente en relación con los anillos exteriores. Ventajosos perfeccionamientos y mejoras de la invención, resultan de las reivindicaciones secundarias siguientes.

Las ventajas que pueden lograrse con la invención consisten, además de en un montaje simplificado debido a la inferior cantidad de componentes y debido a la inclusión de un sistema arriostrado de cojinetes, en especial en que se logra una marcha más silenciosa del tambor incluso en el funcionamiento de centrifugado. Además, la disposición del cojinete arriostrado repercute ventajosamente sobre la duración de los cojinetes. Mediante el asiento fijo de los anillos exteriores del cojinete, se absorbe la carga debida al desequilibrio del cojinete (carga periférica del anillo exterior). Con el asiento fijado en dirección axial de los anillos interiores del cojinete, se absorben en el funcionamiento de lavado las fuerzas que se presentan debido a la caída de la colada (carga periférica del anillo interior). La ventaja especial del sistema de cojinetes sin juego axial reside en que en el funcionamiento normal no es posible movimiento relativo alguno entre el gorrón del eje y el apoyo, con lo que en su conjunto el sistema del cojinete está configurado de manera que tiene poco desgaste.

Otra ventaja adicional reside en que el sistema de apoyo puede utilizarse como módulo de apoyo completo premontado en una carcasa del cojinete configurada al respecto, por ejemplo en máquinas de tratamiento de la colada con un recipiente de lavado de plástico. El módulo de apoyo puede ventajosamente ser inyectado como módulo completo.

En una forma constructiva ventajosa tiene lugar la fijación de los anillos interiores de ambos cojinetes de bolas radiales sobre el gorrón del eje en el asiento fijo y bajo tensión previa mediante un casquillo distanciador dispuesto concéntricamente respecto al gorrón del eje y bajo la acción de una fuerza de prensado que actúa exteriormente de forma axial. Esta fijación se alcanza de la manera más sencilla mediante una cadena de arriostramiento montada entre el suelo del tambor y un tornillo para la fijación de una polea para la correa o de un rotor de accionamiento directo, estando compuesta la cadena de arriostramiento por un anillo de rodadura de un retén del eje, los anillos interiores propiamente dichos, el casquillo y la polea para la correa o el rotor del accionamiento directo. Cuando los marcos de tolerancia de los anillos interiores y los marcos de tolerancia y el gorrón del eje están elegidos de tal manera que los anillos interiores y el gorrón del eje forman un ajuste holgado, se ajusta automáticamente la posición de funcionamiento de los sistemas de apoyo en una estructura de este tipo tras completarse el sistema de apoyo con el gorrón de apoyo y la polea para la correa o bien el rotor.

Es además ventajoso que la tensión previa de los anillos interiores de ambos cojinetes de bolas radiales se realice en la dirección hacia el centro de la carcasa del cojinete. Aquí resulta una disposición en O de los cojinetes, con lo que se reduce el juego para el vuelco y con ello el desgaste.

Además es ventajoso que los marcos de tolerancia de los anillos exteriores y los marcos de tolerancia de los taladros de la carcasa del cojinete estén elegidos de tal manera que los anillos exteriores y los taladros constituyan un ajuste tensado. Las fuerzas periféricas en funcionamiento de centrifugado no pueden dar lugar entonces a un desplazamiento de los anillos exteriores.

El dimensionado del casquillo distanciador y de la profundidad de los agujeros de la carcasa del cojinete de tal manera que entre la superficie de tope de al menos un agujero y el anillo exterior dispuesto en este agujero exista un intersticio, asegura que las tolerancias en la cadena de arriostramiento se compensen. Es ventajoso que el intersticio esté dispuesto en la zona del cojinete de bolas radial del lado del accionamiento, ya que este cojinete ha de asumir unos esfuerzos inferiores. Además, la cadena de arriostramiento debe presentar una dimensión superior a la longitud del gorrón del eje.

Un ejemplo de ejecución de la invención se representa en los dibujos simplemente de forma esquemática, y se describe más en detalle a continuación. Se muestra en:

figura 1 el sistema de apoyo de una máquina lavadora construida según la invención en vista lateral en sección,

figura 2 el sistema de apoyo en una carcasa del cojinete con módulo de apoyo,

figura 3 la secuencia del montaje para el ajuste del sistema de apoyo (figuras 3a a 3d).

En la figura 1 se representa el sistema de apoyo para el gorrón del eje (1) de una máquina para el tratamiento de la colada con un recipiente de lavado (2) y un tambor (3) apoyado allí de manera que puede girar, para alojar la colada, en vista lateral y en sección. En el centro de la pared posterior del recipiente para la colada está dispuesto el sistema de apoyo para el tambor (3). El gorrón del eje (1) unido con la pared posterior del tambor (3a) mediante un cubo (4) se lleva a través de una abertura (5) en la pared posterior del recipiente de lavado. En el recipiente de lavado (2) está fijada la cruz de apoyo (6) con la carcasa del cojinete (7) para alojar el sistema de apoyo para el tambor (3). Para poder accionar el tambor (3) mediante un motor no representado, el gorrón del eje (1) lleva en su extremo posterior una polea (8) para la correa de accionamiento del tambor (no representada). El sistema de apoyo para el tambor (3) está compuesto por un cojinete de bolas radial (9) anterior del lado del tambor y un cojinete de bolas radial (10) del lado del accionamiento, que aloja el gorrón del eje (1) de manera que éste se encuentra apoyado en voladizo y puede girar.

La carcasa del cojinete (7) está configurada cilíndrica, con un agujero de paso (20) para el gorrón del eje (1). Las caras frontales de la carcasa del cojinete (7) presentan respectivos agujeros de carcasa del cojinete (11a, 11b) con un diámetro superior al del agujero de paso (20), que configura el asiento para el cojinete. El anillo exterior (9b) del cojinete (9) del lado del tambor se apoya en la superficie de apoyo (12a) con forma de anillo circular que se forma debido a la diferencia de diámetros. Entre el anillo exterior (10b) del cojinete (10) del lado del accionamiento y la superficie de apoyo (12b) se dispone un intersticio X, cuya función se explica posteriormente. Los anillos exteriores (9b, 10b) están fijados mediante asiento a presión en los agujeros de la carcasa del cojinete (11a, 11b).

Los anillos interiores del cojinete (9a, 10a) se fijan a distancia sin asiento libre en relación al gorrón del eje y se arriostran axialmente mediante la aplicación de una fuerza de prensado que actúa axialmente desde el exterior. Así forman, pese al ajuste holgado, un conjunto de asiento fijo. Esto tiene lugar mediante la cadena de arriostramiento que se explica a continuación:

Un retén para el eje (14) especialmente configurado se monta a presión en el lado del tambor sobre un reborde (15) en forma de anillo en la carcasa del cojinete (7). Ésta es adecuada debido a su anillo de rodadura (14a) pasante para la transmisión axial de la fuerza desde el suelo del tambor (3a) hasta el anillo interior del lado del tambor (9a). El gorrón del eje (1) con el tambor (3) se inserta desde la dirección del montaje del lado del tambor. La polea para la correa (8) se coloca desde el lado opuesto. El tornillo (16) de la polea para la correa (8) se coloca, con lo que se arriostran los anillos interiores del cojinete intercalando un casquillo (13) y quedan fijados en dirección axial. En esta ejecución se arriostra el sistema de apoyo mediante la polea para la correa (8). En máquinas lavadoras con accionamiento directo (no representado) tiene lugar un arriostramiento del apoyo por medio del rotor del accionamiento directo. Para asegurar la trayectoria de arriostramiento, la longitud de la cadena de arriostramiento es de dimensión superior a la longitud del gorrón del eje (1). Además, se genera mediante una garganta de salida un intersticio Y entre el cubo (8a) de la polea para la correa y la superficie de apoyo (1a) en el gorrón del eje (1).

La figura 2 muestra la disposición del cojinete en una carcasa del cojinete (7) como módulo de apoyo completamente premontado. Este módulo de apoyo puede por ejemplo inyectarse completamente premontado cuando se utiliza en una máquina para el tratamiento de la colada con recipiente de lavado de plástico. Además, el módulo de apoyo puede utilizarse también en máquinas lavadoras de un solo tambor y máquinas lavadoras con accionamientos directos o por ejemplo también en secadoras de ropa. El módulo mostrado puede contener solamente el sistema de apoyo o bien ser ampliado en el retén para el eje (14).

Para lograr una tensión previa axial definida, que reduce la holgura del cojinete en ambos cojinetes de bolas radiales (9, 10) a la mínima medida admisible, se realiza el montaje de los cojinetes (9, 10) en una etapa de montaje previo bajo tensión previa de los anillos interiores (9a, 10a) mediante un dispositivo auxiliar. A continuación se describe el montaje del sistema de apoyo o bien del módulo de apoyo en base a las figuras 3a a 3d para un sistema de apoyo según la figura 1: el cojinete (9) del lado del tambor es prensado con su anillo exterior (9b) hasta la superficie de tope (12a) con forma de anillo circular hacia dentro del agujero de la carcasa del cojinete (11a) (figura 3a). Mediante el equipo de presión (17) se pretensa el anillo interior (9a) con una fuerza definida contra el anillo exterior (9b) hacia el centro de la carcasa del cojinete (7) y se mantiene en esta posición. Desde la dirección de montaje del lado del accionamiento se introduce el casquillo (13) por ejemplo sobre una espiga de retención no representada en la carcasa del cojinete y se coloca sobre el anillo interior (9a) (figura 3b). Según otra secuencia de montaje, también puede colocarse el casquillo (13) desde la dirección de montaje del lado del tambor antes o a la vez que el montaje del cojinete (9). El cojinete (10) del lado del accionamiento es presionado sobre el anillo exterior en el asiento del cojinete (11) sólo hasta que la anchura del asiento del cojinete (10) la sustenta por completo (figura 3c). Entonces tiene lugar simultáneamente el pretensado del anillo interior (10a) respecto al anillo exterior (10b). Para ello se mueve e igualmente se pretensa el anillo interior (10a) mediante el dispositivo de presión (18) contra el anillo exterior (10b) hacia el centro de la carcasa del cojinete. Tan pronto como el anillo interior (10a) del cojinete (10) presiona sobre el casquillo (13) contra el anillo interior (9a) pretensado del cojinete (9), aumenta la fuerza de presión contra el anillo interior (10a), que puede medirse en el equipo de medición de esfuerzos (19), de forma clara y queda interrumpido el proceso de montaje. En este proceso de montaje se forma entre el anillo exterior (10b) y la superficie de tope (12b) el intersticio con anchura de intersticio X (ver figura 1). Puesto que la distancia de los anillos interiores (9a, 10a) queda fijada por el casquillo y el anillo exterior del lado del tambor se apoya sobre la superficie de tope (12a), la magnitud del arriostramiento queda definida como relación entre las distancias de los anillos exteriores y la distancia de los anillos interiores solamente por la magnitud de la anchura del intersticio X. La longitud del casquillo distanciador (13) y la profundidad de los taladros de la carcasa del cojinete (11a, 11b) han de ser dimensionadas de tal manera que el intersticio en el apoyo del anillo interior (10a) en el casquillo presente una dimensión mínima, ya que de otra manera no puede lograrse el pretensado deseado. Los anillos interiores de apoyo de los cojinetes (9, 10) forman con el casquillo (13) en el dispositivo auxiliar (17, 18) una cadena de montaje pretensada. Una vez se han retirado los dispositivos de montaje (17, 18), se relaja la tensión previa. El casquillo (13) ha de asegurarse correspondientemente en dirección radial. Cuando el gorrón del eje (1) es montado con el tambor (3), tiene lugar la nueva estructuración de la cadena de arriostramiento mediante la colocación del tornillo (16) en la polea para la correa (8).

Claims (9)

1. Máquina para el tratamiento de la colada con un tambor (3) apoyado en voladizo, que se apoya en un eje horizontal o inclinado de manera que puede girar, estando dispuestos en una carcasa del cojinete (7) dos cojinetes de bolas radiales (9, 10) con sus anillos exteriores (9b, 10b) sin asiento libre y con una cierta distancia axial uno de otro y alojando con sus anillos interiores (9a, 10a) un gorrón de eje (1) unido con el tambor, caracterizado porque los anillos interiores (9a, 10a) de ambos cojinetes de bolas radiales (9, 10) están dispuestos, cuando están montados, sin asiento libre en relación al gorrón del eje (1) y pretensados de manera definida axialmente en relación con los anillos exteriores (9b, 10b).

2. Máquina para el tratamiento de la colada según la reivindicación 1, caracterizada porque tiene lugar una fijación de los anillos interiores (9a, 10a) de ambos cojinetes de bolas radiales (9, 10) sobre el gorrón del eje (1) en asiento fijo y bajo arriostramiento mediante un casquillo distanciador (13) dispuesto concéntricamente respecto al gorrón del eje (1), bajo la acción de una fuerza de presión que actúa axialmente desde el exterior.

3. Máquina para el tratamiento de la colada según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la fijación pretensada axialmente de los anillos interiores (9a, 10a) sobre el gorrón del eje (1) se realiza mediante una cadena de arriostramiento, constituida entre el suelo (3a) del tambor (3) y un tornillo (16) para la fijación de una polea para la correa (8) o bien un rotor de accionamiento directo, que se compone por un anillo de rodadura (14a) de un retén para el eje (14), los propios anillos interiores (9a, 10a), el casquillo (13) y la polea para la correa (8) o el rotor de accionamiento directo.

4. Máquina para el tratamiento de la colada según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque los marcos de tolerancia los anillos interiores (9a, 10a) y los marcos de tolerancia del gorrón del eje (1) están elegidos de tal manera que los anillos interiores y el gorrón del eje (1) forman un ajuste holgado.

5. Máquina para el tratamiento de la colada según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la tensión previa de los anillos interiores (9a, 10a) de ambos cojinetes de bolas radiales (9, 10) se realiza en la dirección hacia el centro de la carcasa el cojinete.

6. Máquina para el tratamiento de la colada según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los marcos de tolerancia de los anillos exteriores (9b, 10b) y los marcos de tolerancia de los taladros de la carcasa del cojinete (11a, 11b) están elegidos de tal manera que los anillos exteriores y los taladros (11a, 11b) forman un ajuste prensado.

7. Máquina para el tratamiento de la colada según la reivindicación 6, caracterizada porque la longitud de los casquillos distanciadores (13) y la profundidad de los taladros de la carcasa del cojinete (11a, 11b) están dimensionados de tal manera que entre las superficies de tope (12a, 12b) de al menos un agujero (11a) y el anillo exterior (10b) dispuesto en este agujero (11a) se forma un intersticio (X).

8. Máquina para el tratamiento de la colada según la reivindicación 7, caracterizada porque el intersticio (X) está dispuesto en la zona del cojinete de bolas radial (10) del lado del accionamiento.

9. Máquina para el tratamiento de la colada según las reivindicaciones 3 y 8, caracterizada porque la cadena de arriostramiento (8, 9a, 10a, 13, 14) presenta una dimensión mayor que la longitud del gorrón del eje (1).