ES2237458T3 - Dispositivo de estanqueidad para una disposicion de cojinetes. - Google Patents
Dispositivo de estanqueidad para una disposicion de cojinetes.Info
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Abstract
Dispositivo de estanqueidad (10) para un ensamblaje (11) de cojinete que comprende un par de ensamblajes de cojinete interiores, cada uno con una carrera interior (15, 16) dispuesta a continuación de la otra carrera interior (15, 16) sobre un eje (12), de forma que las caras terminales de las carreras interiores (15, 16) se presionan entre sí, por medio de lo cual se impide que el aceite que se encuentra entre dicho eje (12) y las superficies radialmente interiores de las carreras interiores (15, 16) encaradas al eje (12) penetren entre las caras terminales de presión mutua de las carreras interiores por medio del dispositivo de estanqueidad (10) el cual está constituido por un miembro sustancialmente anular que tiene una porción de estanqueidad anular (27) adaptada para quedar retenida de forma comprimida dentro de un surco (30) constituido por un escalón (29) conformado en al menos una de las carreras interiores (15, 16) en la región radialmente más exterior de la cara terminal de dicha carrera interior donde presiona la otra carrera interior, caracterizado porque se proporciona un medio de retención separado para la retención del dispositivo de estanqueidad (10) en posición sobre una de las carreras interiores (15, 16) antes del montaje del cojinete, comprendiendo dicho medio de retención una porción de manguito (28) axialmente extendida para su montaje a lo largo de una superficie de dicha una carrera interior, incorporando dicha porción de manguito (28) una serie de proyecciones (31) que se extienden radialmente sobre su superficie interior destinadas a un ajuste de interferencia sobre dicha superficie de dicha carrera interior o destinadas a encajar en un surco (37, 38) de dicha de una carrera interior.
Description
Dispositivo de estanqueidad para una disposición
de cojinetes.
La invención se refiere a un dispositivo de
estanqueidad para una disposición de cojinetes, en concreta pero no
exclusivamente destinado a unos ensamblajes de cojinete integrales
para, generalmente, cubos de ruedas y piñones propulsores de
vehículos de circulación por carretera. Dichos ensamblajes de
cojinete comprenden por regla general un par de ensamblajes de
cojinete interiores montados sobre un eje, teniendo cada ensamblaje
de cojinete interior una carrera interior que se apoya en la carrera
interior del otro ensamblaje de cojinete interior con presencia de
aceite lubricante entre el eje y las carreras interiores.
Hay muchos tipos de disposiciones de cojinete
disponibles de soporte de las ruedas con respecto a los ejes de las
ruedas de los vehículos a motor. En camiones y otros vehículos
pesados es muy común que las ruedas traseras en particular se
apoyen en disposiciones de cojinete integrales que comprendan un par
de ensamblajes de cojinete de rodillos montados próximos entre sí
sobre un eje. La disposición de cojinetes por lo general incorpora
una carga de grasa lubricante que es retenida en la cavidad situada
entre el par de ensamblajes de cojinete por medio de juntas
obturadoras terminales. Cada ensamblaje de cojinete de rodillos
incluye una carrera exterior, una carrera interior y la serie de
rodillos dispuestos entre ellas. En uso, una capa delgada de aceite
migra genéricamente por entre el eje y las superficies interiores
de las carreras interiores, incorporándose el aceite en la
disposición de eje para lubricar otras partes del ensamblaje
propulsor del eje trasero.
Un dispositivo de estanqueidad según la primera
parte de la reivindicación 1 se conoce por cualquiera de los
documentos US 4865 468A, US 4865 472 A y US 5492 419A.
Es deseable que el aceite no entre dentro del
ensamblaje de cojinete ya que puede tener un efecto perjudicial
sobre la grasa existente en la cavidad, entre el par de ensamblajes
de cojinete. Además, pueden penetrar pequeñas cantidades de agua en
el pequeño huelgo radial entre el eje y las carreras interiores, y
es deseable evitar que este agua entre dentro de la cavidad de la
grasa.
Según la presente invención, de acuerdo con lo
definido en la reivindicación 1, se proporciona un dispositivo de
estanqueidad para un ensamblaje de cojinete que comprende un par de
ensamblajes de cojinete interiores, cada uno con una carrera
interior dispuesta a continuación de la carrera de la otra interior
sobre un eje, de forma que las caras terminales de las carreras
interiores se presionan. Por medio de lo cual se impide que el
aceite existente entre dicho eje y las superficies interiores en
dirección radial de las carreras que encaran el eje penetren entre
las caras terminales presionantes de las carreras interiores por
medio del dispositivo de estanqueidad que esta constituido por un
miembro sustancialmente anular que tiene una porción de estanqueidad
anular adaptada para quedar retenida y comprimida dentro de un
surco constituido por un escalón conformado en al menos en una de
las carreras interiores de la región radialmente más externa de la
cara terminal axial de dicha carrera interior donde contacta con la
otra carrera
interior.
interior.
El dispositivo comprende así mismo un medio para
quedar retenido en posición sobre una de las carreras interiores,
antes del ensamblaje del cojinete. Dicho medio de retención
comprende una porción de manguito que se extiende axialmente para
su montaje a lo largo de la superficie de dicha carrera interior.
Dicha porción de manguito incorpora una serie de proyecciones que se
extienden radialmente sobre su superficie interior para
proporcionar un ajuste de interferencia en dicha superficie de
dicha una carrera interior.
En disposiciones preferentes dicho dispositivo de
estanqueidad comprende un inserto anular con un material
elastomérico moldeado sobre él para incorporar dicha porción de
estanqueidad anular y dicha porción de manguito. Teóricamente dicho
inserto anular es sustancialmente rígido y está preferentemente
hecho de acero. En una forma de realización preferente dicho inserto
anular es alargado en un plano sustancialmente radial.
En algunas disposiciones una segunda porción de
manguito está dispuesto radialmente hacia fuera con respecto a la
primera porción de manguito y se extiende en la dirección axial
opuesta. Teóricamente la superficie radialmente exterior de dicha
primera porción de manguito tiene la configuración y el tamaño
adecuados para que pueda alojarse dentro de la segunda porción de
manguito de otro dispositivo de estanqueidad. En una forma de
realización preferente adicional, a intervalos angulares regulares
alrededor de su circunferencia se disponen unas estructuras
adicionales interrumpidas para su interacción con un dispositivo
sensor que puede utilizarse para determinar la velocidad de rotación
del eje.
Según la presente invención se proporciona
también una disposición de cojinetes que comprende un par de
ensamblajes de cojinete interiores, cada uno con una carrera
interior dispuesta a continuación de la otra carrera interior y
sobre un eje, de forma que las caras terminales de las carreras
interiores se presionan entre sí, y un dispositivo de estanqueidad
según lo antes descrito.
A continuación se describirán con más detalle
determinadas formas de realización. La descripción hace referencia
a los dibujos que se acompañan, en los cuales:
La Figura 1 es una sección en sentido
longitudinal a través de la disposición de eje que incorpora un
dispositivo de estanqueidad de acuerdo con la presente
invención,
La Figura 2 es una sección a través del
dispositivo de estanqueidad incorporado en la disposición de la
figura 1 a una escala mayor,
La Figura 3 es una sección similar a la figura 2
a través de un dispositivo de estanqueidad alternativo según la
presente invención,
La Figura 4 es una vista desde un extremo parcial
del dispositivo de estanqueidad mostrado en la figura 3 que muestra
tres posibles posiciones,
La Figura 5 es una vista desde un extremo parcial
del dispositivo de estanqueidad de la figura 3 que muestra una
disposición alternativa adicional,
La Figura 6 es una sección similar a la de la
figura 2 a través de otro dispositivo de estanqueidad alternativo
según la presente invención,
La Figura 7 es una sección similar a la de la
figura 2 a través de un dispositivo de estanqueidad alternativo
adicional según la presente invención, y
La Figura 8 es una vista desde un extremo axial
del dispositivo de la figura 7.
Las Figuras 1 y 2 muestran un dispositivo de
estanqueidad 10 incorporado en una disposición de cojinetes
integral 11, el cual está dispuesto sobre un eje 12 del puente
trasero de un vehículo a motor, quizás un vehículo comercial pesado.
Un cuerpo 13 de la rueda de al menos una rueda está montado sobre el
eje 12 por medio de una disposición 11 de rodillos que comprende una
carrera exterior 14 y un par de carreras radialmente interiores 15,
16. La carrera exterior 14 se muestra como una carrera exterior de
dos piezas pero debe señalarse que la carrera exterior 14 podría
comprender un par de carreras únicas adyacentes. Entre la carrera
exterior 14 y las dos carreras interiores 15, 16 se encuentran unos
juegos de rodillos 17 que se encuentran cautivos en unas jaulas 18,
19.
Las carreras radialmente interiores 15, 16 están
montadas una a continuación de la otra sobre el eje 12 con sus caras
terminales axiales adyacentes presionándose. Después del ensamblaje
de la disposición de cojinetes, las carreras interiores 15, 16 están
sujetas entre sí y contra unos resaltos de contacto presionante 20
conformados sobre el eje 12 por medio de una tuerca 21 contra la
rosca sobre el extremo más exterior del eje 12.
Internamente respecto de la disposición de
cojinetes se encuentra una cavidad 22, que en uso contiene una carga
de grasa o aceite destinada a la lubricación de los cojinetes de
rodillos. Como se indicó en la introducción, una fina capa de
aceite lubricante del eje migra por regla general hacia el interior
del pequeño huelgo radial existente entre el eje 12 y las
superficies interiores de las carreras interiores 15, 16, estando
dispuesto el aceite dentro de la disposición de eje para lubricar
otras partes del ensamblaje propulsor del eje trasero (no
mostrado). El aceite lubricante del eje se contamina a menudo con
detritos metálicos y de otro tipo. Las juntas obturadoras terminales
23, 24 están dispuestas para impedir la pérdida de grasa o aceite
procedente de la cavidad 22 y para impedir que el aceite lubricante
del eje entre en la cavidad 22. Las juntas obturadoras terminales
23, 24 también impiden que el agua y otros contaminantes entren en
la cavidad 22.
Es por supuesto deseable impedir que el aceite
lubricante del eje pase entre las caras terminales de contacto
presionante de las carreras interiores 15,16 penetrando en la
cavidad 22 donde pueden afectar negativamente la eficacia de la
lubricación de los cojinetes de rodillos. De modo similar, es
deseable evitar que la lubricación de los cojinetes de rodillos
salga de la cavidad 22 presionar sobre las caras terminales axiales
de las carreras interiores 15, 16. Existe también la necesidad de
impedir que el agua entre en la cavidad 22 a través de las caras
terminales de contacto presionante de las carreras interiores 15,
16. Cualquier tipo de contaminación como las anteriormente
descritas puede determinar la acción ineficaz de los cojinetes y
posiblemente a su avería prematura.
Por estas razones el dispositivo de estanqueidad
10 está dispuesto en proximidad a las caras terminales axiales de
presión mutua de las dos carreras interiores 15,16. El dispositivo
de estanqueidad 10, que se muestra con mayor detalle en la figura 2,
comprende un miembro sustancialmente anular que tiene un inserto
anular 26 que está preferentemente hecho de acero o de otro material
sustancialmente rígido, sobre el cual está moldeado de manera
integral un material elastomérico u otro material de estanqueidad
apropiado, para cubrir ambas caras, y también sus diámetros interior
y exterior. El inserto 26 es genéricamente plano en dirección radial
y el material elastomérico proporciona una porción de estanqueidad
anular 27 y una porción de manguito anular axialmente extendida
28.
Nuevamente con referencia a la figura 2, debe
apreciarse que la cara terminal axial de una de las carreras
interiores de presión mutua 15 está maquinada para conformar un
escalón 29 en la intersección de su cara y el diámetro exterior. La
configuración y dimensiones del escalón 29 son tales que, cuando las
caras terminales axiales de las carreras interiores 15,16 contactan
entre sí, se forma un surco en sección rectangular 30. El surco 30
tiene una anchura axial inferior al grosor axial libre de la porción
de estanqueidad 27 del dispositivo de estanqueidad 10, de forma que
el material elastomérico situado sobre sus caras axialmente
opuestas es comprimido suficientemente para constituir un sello
eficaz contra el paso de aceite dentro o desde la cavidad 22 cuando
las dos carreras interiores se mantienen presionándose
mutuamente.
La superficie interior de la porción de manguito
28 del dispositivo de estanqueidad 10 está conformada con una serie
de proyecciones 31 separadas en formación circular a intervalos
regulares. La porción de manguito 28 está diseñada para que encaje
sobre el diámetro externo de la carrera interior 15, adyacente a su
cara terminal axial de presión mutua, produciéndose un ajuste de
interferencia de las proyecciones internas 31 con este diámetro
externo. Así, la porción de manguito 28 proporciona un medio de
situar y retener el dispositivo de estanqueidad sobre la carrera
interior 15 durante la instalación y proceso de ensamblaje y hasta
el momento en que el dispositivo de estanqueidad 10 quede capturado
en el surco 30 conformado cuando las caras terminales axiales de las
carreras interiores 15,16 se presionen entre sí. Una forma de
realización adicional opcional del dispositivo de estanqueidad 10
se muestra en las figuras 3 y 4. Además de la porción de manguito
28 moldeada sobre el inserto 26, se proporciona una segunda porción
de manguito 32 sobre la cara axial opuesta del inserto 26. La
segunda porción de manguito 32 está también radialmente separada de
la porción de manguito 28 y tiene la configuración y tamaño
apropiados para alojar la porción de manguito 28 de otro dispositivo
de estanqueidad idéntico 10 dispuesto a su lado. La presencia de
esta segunda porción de manguito 32 opuesta a la porción de manguito
28 en un dispositivo de estanqueidad adyacente, facilitará el
alojamiento de los dispositivos de estanqueidad 10 de un modo que
contribuirá al apilamiento y dispensación de los dispositivos de
estanqueidad 10 mediante sistemas de manipulación automáticos
empleados en la instalación de los dispositivos de estanqueidad 10
como parte del ensamblaje de cojinetes integrales.
La disposición mostrada en la figura 6 es similar
en muchos aspectos a la mostrada en la figura 2 y por ello las
mismas características se designan con las mismas referencias
numerales. Sin embargo, en la figura 6, la carrera interior 15 está
conformada sobre su diámetro exterior con un surco anular 37 de
escasa profundidad, de sección transversal arqueada. Durante el
montaje del ensamblaje de cojinete el surco 37 potencia la función
retentiva de las proyecciones internas 31 de la porción de manguito
28 del moldeado elastomérico y mejora la colocación del dispositivo
de estanqueidad de la carrera interior 15.
En las figuras 7 y 8 hay muchas similitudes con
las disposiciones anteriores y las mismas características se
designan con las mismas referencias numerales. Sin embargo, en las
figuras 7 y 8 hay un surco anular 38 de escasa profundidad con una
sección transversal ahusada conformada en el diámetro externo de la
carrera interior 15. Así mismo, la porción de manguito resiliente 28
del dispositivo de estanqueidad 10 tiene una serie de uñas 39 que
se extienden axialmente que están separadas a intervalos regulares
alrededor de la circunferencia de la carrera interior 15. Los
extremos 40 de las uñas 39 alejados del inserto 26 se alojan en
el surco 38 para retener y situar en posición el dispositivo de
estanqueidad con respecto a la carrera interior 15.
Debe apreciarse que las uñas 39 podrían también
tener la forma de un miembro anular continuo, cuyo extremo
axialmente alejado fuera se alojara en el surco 38. Además, las
proyecciones 31 podrían estar conformadas sobre las uñas
extendidas axialmente.
La invención no está limitada a su uso en ejes
traseros de vehículos a motor, sino que puede también utilizarse en
otros tipos de ejes que comprendan cojinetes integrales lubricados
con grasa -o aceite- que estén dispuestos en entornos de fluidos
contaminados externos a los cojinetes antifricción sellados y
lubricados.
En otras aplicaciones del tipo indicado, cuando
las carreras interiores del cojinete giran dentro de una carreta
exterior fija(al contrario de la aplicación a los ejes
traseros de los vehículos a motor anteriormente descrita), y cuando
hay necesidad de determinar la velocidad de rotación del eje
soportado sobre el ensamblaje de cojinete, puede añadirse una mejora
adicional al dispositivo de estanqueidad. Dado que el dispositivo de
estanqueidad 10 girará a la misma velocidad que las carreras
interiores 15, 16 del cojinete entre las cuales está situado, la
estructura del dispositivo de estanqueidad puede incorporar ciertas
características en forma de, o bien interrupciones circulares reales
separadas a intervalos regulares, como por ejemplo los dientes
axiales 33 o bien unos dientes radiales 34 o las aberturas pasantes
35 como se muestra en la figura 4 por razones prácticas, en el
inserto anular metálico 26, u otras características, regularmente
separadas, como por ejemplo zonas de polaridad magnética 36
alternada, alrededor de la circunferencia del dispositivo de
estanqueidad 10. Estas características regularmente separadas pueden
actuar en conjunción con un pertinente dispositivo sensor fijado
dentro de la cavidad 22, y dispuesto en íntima proximidad al
dispositivo de estanqueidad 10, de forma que la característica de
la señal de salida del dispositivo sensor puede utilizarse para
determinar la velocidad de rotación del eje soportado por el
cojinete.
Claims (12)
1. Dispositivo de estanqueidad (10) para un
ensamblaje (11) de cojinete que comprende un par de ensamblajes de
cojinete interiores, cada uno con una carrera interior (15, 16)
dispuesta a continuación de la otra carrera interior (15, 16) sobre
un eje (12), de forma que las caras terminales de las carreras
interiores (15, 16) se presionan entre sí, por medio de lo cual se
impide que el aceite que se encuentra entre dicho eje (12) y las
superficies radialmente interiores de las carreras interiores (15,
16) encaradas al eje (12) penetren entre las caras terminales de
presión mutua de las carreras interiores por medio del dispositivo
de estanqueidad (10) el cual está constituido por un miembro
sustancialmente anular que tiene una porción de estanqueidad anular
(27) adaptada para quedar retenida de forma comprimida dentro de un
surco (30) constituido por un escalón (29) conformado en al menos
una de las carreras interiores (15, 16) en la región radialmente
más exterior de la cara terminal de dicha carrera interior donde
presiona la otra carrera interior, caracterizado porque se
proporciona un medio de retención separado para la retención del
dispositivo de estanqueidad (10) en posición sobre una de las
carreras interiores (15, 16) antes del montaje del cojinete,
comprendiendo dicho medio de retención una porción de manguito (28)
axialmente extendida para su montaje a lo largo de una superficie de
dicha una carrera interior, incorporando dicha porción de manguito
(28) una serie de proyecciones (31) que se extienden radialmente
sobre su superficie interior destinadas a un ajuste de interferencia
sobre dicha superficie de dicha carrera interior o destinadas a
encajar en un surco (37, 38) de dicha de una carrera interior.
2. Dispositivo de estanqueidad según la
reivindicación 1, en el que dicha porción (28) de manguito comprende
una serie de uñas (39) separadas en circulo que se extienden
axialmente.
3. Dispositivo de estanqueidad según las
reivindicaciones 1 o 2, en el que dicho dispositivo de estanqueidad
(10) comprende un inserto anular (26) con un material elastomérico
moldeado sobre él para proporcionar dicha porción de estanqueidad
anular (27) y dicha porción de manguito (28).
4. Dispositivo de estanqueidad según la
reivindicación 3, en el que dicho inserto anular (26) es
sustancialmente rígido.
5. Dispositivo de estanqueidad según la
reivindicación 4, en el que dicho inserto anular (26) está echo de
acero.
6. Dispositivo de estanqueidad según una
cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que dicho injerto
anular (26) es alargado en un plano sustancialmente radial.
7. Dispositivo de estanqueidad según una
cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en el que una segunda una
porción de manguito (32) está dispuesta radialmente hacia fuera con
respecto a la primera porción (28) y se extiende en la dirección
axial opuesta.
8. Dispositivo de estanqueidad según la
reivindicación 7, en el que la superficie radialmente exterior de
dicha primera porción (28) de manguito tiene la configuración y
forma adecuadas para que pueda alojarse dentro de la segunda porción
(32) de manguito de otro dispositivo de estanqueidad (10).
9. Dispositivo de estanqueidad según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que se
incorporan unas características adicionales (32-36)
a intervalos anulares regulares alrededor de su circunferencia para
su interacción con un dispositivo sensor que puede utilizarse para
determinar la velocidad rotacional del eje (12).
10. Dispositivo de estanqueidad según la
reivindicación 9, en el que dichas características adicionales
comprenden unas formaciones interrumpidas, como por ejemplo dientes
axiales (33), dientes radiales (34) o aberturas pasantes (35).
11. Dispositivo de estanqueidad según la
reivindicación 9, en el que dichas características adicionales
comprenden características materiales como por ejemplo campos (36)
de polaridad alternada.
12. Disposición de cojinetes que comprende una
carrera exterior (14), unas primera y segunda carreras
interiores(15,16) que tienen unas caras terminales que están
dispuestas una en dirección a la otra, teniendo al menos una de las
carreras interiores un surco(30) que se abre radialmente
fuera de la carrera y axialmente fuera de la cara terminal de la
carrera, unos elementos de rodadura (17) dispuesto en dos filas
entre las carreras interior y exterior (14-16),
estando una fila entre la primera carrera interior (15) y la carrera
exterior (14) y estando la otra fila entre la segunda carrera
interior (16) y la carrera exterior (14) y un dispositivo de
estanqueidad (10) de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP99308019 | 1999-10-12 | ||
| EP99308019 | 1999-10-12 | ||
| PCT/GB2000/003924 WO2001027484A1 (en) | 1999-10-12 | 2000-10-12 | Sealing device for a bearing arrangement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2237458T3 true ES2237458T3 (es) | 2005-08-01 |
Family
ID=8241666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES00966332T Expired - Lifetime ES2237458T3 (es) | 1999-10-12 | 2000-10-12 | Dispositivo de estanqueidad para una disposicion de cojinetes. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6896270B1 (es) |
| EP (1) | EP1220995B1 (es) |
| AT (1) | ATE291702T1 (es) |
| AU (1) | AU7677100A (es) |
| DE (1) | DE60018957T2 (es) |
| ES (1) | ES2237458T3 (es) |
| PT (1) | PT1220995E (es) |
| WO (1) | WO2001027484A1 (es) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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