ES2242815T3 - Dispositivo de tension previa para una disposicion de junta de anillo deslizante. - Google Patents
Dispositivo de tension previa para una disposicion de junta de anillo deslizante.Info
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Abstract
Instalación de tensión previa para una disposición de junta de anillo deslizante con una pareja de anillos deslizantes en colaboración, uno de los cuales está pretensado con una fuerza de tensión previa contra el otro, que comprende una pareja de elementos de apoyo (4, 5) distanciados axialmente uno del otro, móviles axialmente relativamente entre sí, para un muelle de tensión previa (3) dispuesto en medio, estando previstos medios de proyección (9, 10) en uno de los elementos de apoyo, con los que se puede llevar a engrane el otro elemento de apoyo, que están a una distancia axial de uno de los elementos de apoyo, que es mayor que una distancia de servicio axial máxima determinada de los elementos de apoyo después del montaje de la instalación de tensión previa en la disposición de obturación de anillo deslizante, para limitar el movimiento axial de los elementos de apoyo en una dirección de separación mutua, caracterizada por pinzas de retención (13, 14) en uno de los elementos de apoyo (4, 5) para el engrane de sujeción de cierre por fricción con el anillo deslizante (1) a pretensar y por primeras escotaduras (11, 12) alineadas con respecto a soportes de fijación (7, 8) que se extienden axialmente desde el otro elemento de apoyo (5) en dirección al primer elemento de apoyo (4) en el anillo deslizante (1) a pretensar, en las que se pueden alojar los soportes de fijación (7, 8) móviles axialmente.
Description
Dispositivo de tensión previa para una
disposición de junta de anillo deslizante.
La invención se refiere a un dispositivo de
tensión previa para una disposición de junta de anillo deslizante
para la aplicación de una tensión previa entre una pareja de
anillos deslizables en colaboración. Se publica una instalación de
tensión previa de este tipo a través del documento
CH-A-426 400.
La invención se refiere especialmente a medidas
en disposiciones de junta de anillo deslizante, que se instalan con
la ayuda de máquinas robots en instalaciones de fabricación
automáticas y que se pueden montar en una caña de aparato a
obturar, por ejemplo en una carcasa de compresor.
La invención tiene el cometido de crear una
instalación de tensión previa para el montaje totalmente automático
de disposiciones de junta de anillo deslizante, especialmente de
aquéllas que son adecuadas para el montaje en cañas de aparatos,
por ejemplo compresores de refrigerante para instalaciones de
climatización de automóviles.
Este cometido se soluciona por medio de las
características de la reivindicación 1 de la patente. El punto de
partida de la invención es una disposición de junta de anillo
deslizante, en la que la relación de la posición alineada mutuamente
de los anillos deslizantes entre sí se mantiene antes y durante el
montaje con la ayuda de un medio auxiliar de montaje en forma de un
casquillo de montaje. La fuerza de tensión previa necesaria, con la
que los anillos deslizantes son presionados entre sí en engrane de
obturación durante el funcionamiento, se aplica en este caso a
través de una instalación de tensión previa con un elemento de
apoyo y un elemento de arrastre, entre los que está dispuesto un
muelle de tensión previa. El elemento de apoyo con el muelle de
tensión previa se puede apretar por medio de pinzas en el anillo
deslizante giratorio de la disposición de junta de anillo
deslizante. Esto se realiza de una manera preferida después de que
los anillos deslizantes en cooperación han adoptado sus posiciones
mutuas sobre el casquillo de montaje o los anillos deslizantes han
sido colocados en esta relación de posición mutua sobre un
árbol.
En el marco de ensayos para la mejora adicional
de la invención, con relación a una manipulación mejorada de las
piezas estructurales individuales de la disposición de junta de
anillo deslizante por medio de robots automáticos de montaje, se ha
comprobado que, de acuerdo con un desarrollo preferido de la
invención según la reivindicación 2, se puede simplificar en una
medida esencial el montaje de la instalación de tensión previa
propiamente dicha como también su ensamblaje en la disposición de
junta de anillo deslizante cuando esta disposición se prepara como
unidad de montaje autónoma, estando limitado el movimiento relativo
axial de los elementos de apoyo, entre los que está apoyado
axialmente el muelle de tensión previa, no sólo fundamentalmente en
una dirección de separación mutua, sino sobre un trayecto axial tal
que el muelle de tensión previa no puede llegar a un estado
totalmente distendido y, por lo tanto, actúa en la unidad de
montaje una cierta fuerza de resorte, pero reducida, que fija los
dos elementos de apoyo en cuanto a la posición mutua y crea una
unidad estable. Esta unidad puede ser agarrada y movida por máquinas
de manipulación, sin que exista el peligro
de que las piezas de montaje de la instalación de tensión previa puedan desplazarse hacia fuera desde su alineación mutua deseada antes o después el montaje en una disposición de junta de anillo deslizante, durante el transporte o durante el almacenamiento.
de que las piezas de montaje de la instalación de tensión previa puedan desplazarse hacia fuera desde su alineación mutua deseada antes o después el montaje en una disposición de junta de anillo deslizante, durante el transporte o durante el almacenamiento.
El muelle de tensión previa llega a su estado de
funcionamiento definitivo después del montaje en la disposición de
junta de anillo deslizante, puesto que el muelle es comprimido en
una medida tal que se anula la relación de fijación de la posición
de los elementos de apoyo, de manera que el muelle de tensión
previa puede cumplir su función predeterminada dentro de la
disposición de anillo deslizante. La instalación de tensión previa
cumple, además, con preferencia al mismo tiempo la función de la
transmisión de una fuerza giratoria sobre el anillo deslizante
respectivo, estando previstos los medios de resalte de fijación de
la posición en soportes de fijación diametralmente opuestos, que
se extienden axialmente desde uno de los elementos de apoyo en
dirección al otro elemento de apoyo, los cuales pueden ser alojados
de forma axialmente móvil en escotaduras alineadas a tal fin en el
anillo deslizante a pretensar. Por lo tanto, esta disposición actúa
de una manera similar a un acoplamiento de mordazas. Los elementos
de apoyo pueden representar, de acuerdo con otro desarrollo
ventajoso de la invención, piezas estampadas de un material
metálico, de manera que los elementos de apoyo se pueden preparar
de una manera especialmente económica. Con relación a otros
desarrollos de la invención, se remite a las reivindicaciones.
A continuación se explica en detalle la invención
con la ayuda del dibujo y de una forma de realización. El dibujo
muestra de forma parcialmente esquemática una instalación de
tensión previa constituida según la invención en vista en
perspectiva junto con un anillo deslizante a impulsar con una fuerza
de tensión previa.
El campo de aplicación de la invención se emplea
en disposiciones de junta de anillo deslizante para la obturación
del árbol de accionamiento de compresores de refrigerante para la
compresión de un refrigerante, como CO2, como se emplean, por
ejemplo, en instalaciones de climatización en la construcción de
automóviles. No obstante, se entiende que la invención no está
limitada al campo de aplicación mencionado, sino que ofrece
ventajas siempre que debe realizarse el montaje de una disposición
de junta de anillo de obturación de forma automática, por ejemplo
por medio de los llamados robots automáticos de montaje.
La estructura básica de una disposición de junta
de anillo deslizante es conocida por el técnico y no es necesario
explicarla en detalle en este lugar. Se puede remitir, por ejemplo,
al documento DE-U-20120966.7, que
está incluido, por lo tanto, en la presente publicación de la
invención. Para los fines de la presente invención, es suficiente
hacer referencia a que una disposición de junta de anillo de
obturación, en la que se puede aplicar la invención, comprende al
menos una pareja de anillos deslizantes en colaboración, uno de los
cuales está previsto para el montaje fijo contra giro en una
carcasa, por ejemplo una carcasa de compresor. Los anillos
deslizantes tienen superficies de obturación radiales dirigidas
entre sí, para cerrar herméticamente una zona periférica exterior
frente a una zona periférica interior de las superficies de
obturación. Durante el funcionamiento, entre las superficies de
obturación puede estar formado un intersticio de obturación, que
posibilita una marcha sin contacto de la disposición de junta de
anillo deslizante. En este caso, pueden estar realizadas
escotaduras en las superficies de obturación. No obstante, la
acción de obturación se puede realizar también a través de un
engrane de contacto de las superficies de obturación.
La invención se refiere a una instalación de
tensión previa para la impulsión axial el anillo deslizante
giratorio, que lleva en el dibujo el signo de referencia 1, con una
fuerza de tensión previa adecuada, para presionar el anillo
deslizante giratorio contra el anillo deslizante estacionario (no se
muestra).
La instalación de tensión previa lleva en el
dibujo el signo de referencia general 2 y comprende un muelle de
tensión previa 3, en el que se trata de una manera preferida de un
muelle ondulado, que está apoyado con un extremo axial en un primer
anillo e apoyo o elemento de apoyo 4 y en su otro extremo axial está
apoyado en un segundo anillo de apoyo o elemento de apoyo 5. El
primer elemento de apoyo 4 está concebido de tal forma que el
anillo deslizante 1 se puede montar en él, siendo transmitida al
mismo tiempo una fuerza de giro desde la unidad de montaje 2 sobre
el anillo deslizante 1, lo que se explica en detalle todavía más
adelante.
De una manera preferida, ambos elementos de apoyo
4, 5 están configurados en forma de disco anular o poseen al menos
una zona de base radial 4', 5' con una configuración en forma de
disco anular (solamente se muestra la zona del primer elemento de
apoyo 4). Esto garantiza no sólo un buen apoyo axial del muelle de
tensión previa 3 en los lados frontales dirigidos entre sí de los
elementos de apoyo 4, 5, sino que esto posibilita también, además,
que cuando el primer elemento de apoyo 4 se apoye en el lado
frontal dirigido del anillo deslizante 1, se cubra axialmente una
escotadura axial (no mostrada) realizada en el anillo deslizante 1
y que se abre contra el elemento de apoyo 4, en cuya escotadura
puede estar dispuesto un elemento de obturación secundario (no se
muestra) configurado, por ejemplo, en forma de una junta tórica, de
manera que se impide que el elemento de obturación secundario se
desplace fuera de la escotadura.
Como se representa, con preferencia están
previstos medios en la unidad de montaje 2, para centrar el muelle
de tensión previa 2 o bien para retenerlo en una relación alineada
con respecto al eje medio longitudinal. De una manera preferida,
con este fin, el segundo elemento de apoyo 5, que está alejado del
anillo deslizante 1, comprende una pestaña circunferencial que se
distancia axialmente desde allí, que está dimensionada en sus
dimensiones radiales de tal forma que puede comprender una zona
próxima circunferencial exterior con efecto de centrado del muelle
de tensión previa 3, sin perjudicar su recorrido elástico. Si se
desea, en lugar de ello o adicionalmente a ello, podría estar
prevista una disposición de centrado de este tipo también en el
primer anillo deslizante. La pestaña circunferencial 6 puede tener
una configuración continua o interrumpida.
Desde zonas diametralmente opuestas de la
periferia exterior del segundo elemento de apoyo 5 se distancian una
pareja de brazos o soportes de fijación 7, 8 axialmente en
dirección al primer elemento de apoyo 4. Cada brazo 7, 8 lleva
cerca de su extremo axial exterior una proyección 9, 10 que se
proyecta radialmente hacia dentro. Las proyecciones 9,
10
diametralmente opuestas crean topes para el primer elemento de apoyo 4, en los que éste se puede apoyar para delimitar el movimiento axial de separación de los elementos de apoyo 4, 5 uno del otro. En las proyecciones 8, 10 se trata de una manera preferida de acanaladuras o abolladuras, pero pueden estar previstas también otras formas de proyecciones, incluyendo aquéllas que no están unidas de una sola pieza con los brazos.
diametralmente opuestas crean topes para el primer elemento de apoyo 4, en los que éste se puede apoyar para delimitar el movimiento axial de separación de los elementos de apoyo 4, 5 uno del otro. En las proyecciones 8, 10 se trata de una manera preferida de acanaladuras o abolladuras, pero pueden estar previstas también otras formas de proyecciones, incluyendo aquéllas que no están unidas de una sola pieza con los brazos.
Para la configuración de la instalación de
tensión 2 montada descrita como unidad de montaje, según la
invención, la distancia axial de las proyecciones 9, 10 con
respecto al lado frontal dirigido del segundo elemento de apoyo 5,
en el que están colocados los brazos 7, 8, está dimensionada de tal
manera que el muelle de tensión previa 3 está comprimido axialmente
en una medida reducida adecuada, cuando el primer elemento de apoyo
4 se apoya en proyecciones 9, 10. De esta manera se crea, por una
parte, la retención conjunta de los elementos de apoyo 4, 5 y del
muelle de tensión previa 3 que actúa en medio para formar una unidad
de montaje que es manipulada en instalaciones automáticas de
fabricación, es decir, antes de que la unidad de montaje sea
montada en una disposición de junta de anillo deslizante y, por otra
parte, el muelle de tensión previa 3 se puede comprimir
adicionalmente después del montaje en una disposición de junta de
anillo deslizante hasta una medida adecuada, para ejercer una fuerza
de tensión previa de servicio deseada sobre el anillo deslizante 1.
Además, esta medida ahorra una unión fija entre el muelle de
tensión previa 3 y el o uno de los elementos de apoyo 4, 5. La
fuerza de tensión previa de servicio es esencialmente mayor que la
fuerza axial, que ejerce el muelle de tensión previa 3 sobre los
elementos de apoyo 4, 5 antes del montaje de la unidad de montaje.
Por lo tanto, dicha distancia axial entre las proyecciones 9, 10 y
el segundo elemento de apoyo 5 debe ser mayor que una distancia
máxima de servicio, que los elementos de apoyo 4, 5 pueden adoptar
durante el funcionamiento de la disposición de junta de anillo
deslizante, de manera que el primer elemento de apoyo 4engrana
siempre con las proyecciones 9, 10, cuando en el transcurso del
montaje de la unidad de montaje se comprime el muelle de tensión
previa 3 hasta la cesión de la fuerza de tensión previa de servicio
deseada. De esta manera se garantiza que, durante el
funcionamiento, los elementos de apoyo 4, 5 se puedan mover
axialmente relativamente entre sí. La distancia máxima de servicio
está predeterminada por las condiciones de montaje de la
disposición de junta de anillo deslizante respectiva.
Se entiende que los brazos con las proyecciones
podrían estar previstos también en el primer elemento de apoyo 4.
Además, si se desea, pueden estar previstos más de dos brazos con
proyecciones, por ejemplo tres o más brazos dispuestos a la misma
distancia axial entre sí.
Para garantizar durante el funcionamiento el
movimiento relativo axial libre de los elementos de apoyo 4, 5, en
la periferia exterior del anillo deslizante 1 están previstas
ranuras o escotaduras 11, 12 alineadas axialmente con respecto a
los brazos 7, 8 (solamente se muestra una escotadura en el dibujo)
en zonas diametralmente opuestas, en las que los brazos 7, 8 están
alojados axialmente móviles, cuando el muelle de tensión previa 3
está comprimido sobre una fuerza de tensión previa de servicio y el
anillo deslizante 1 se encuentra en su posición de servicio, en la
que se apoya con un lado frontal adyacente en el primer elemento de
apoyo 4. Al mismo tiempo, de esta manera se obtiene un acoplamiento
de unión positiva entre las piezas para la transmisión de una fuerza
giratoria.
Para el montaje del anillo deslizante 1 en la
unidad de montaje, una pareja de abrazaderas o de pinzas 13, 14 se
distancian desde zonas diametralmente opuestas de la periferia
exterior del primer elemento de apoyo 4 en dirección al anillo
deslizante 1. Las pinzas 13, 14 pueden encajar en segundas
escotaduras 15, 16 alineadas axialmente en la periferia exterior
del anillo deslizante 1, lo que presupone una expansión radial de
las pinzas 13, 14. Las pinzas 13, 14 ejercen, por lo tanto, sobre
el anillo deslizante 1 una fuerza de retención de apriete y las
pinzas 13, 14, que se insertan en las escotaduras 15, 16 forman,
además, otro acoplamiento de unión positiva entre las piezas para
la transmisión de una fuerza giratoria.
Aunque no se representa en el dibujo, en el
segundo elemento de apoyo 5 están previstos medios para unir el
elemento de apoyo 5 con un árbol para la rotación común. A tal fin,
el taladro de paso del árbol en el segundo elemento de apoyo 5
puede estar provisto con un llamado elemento de dos o más perfiles,
que puede encajar en engrane por unión positiva con una zona del
árbol que está configurada con cantos complementarios
correspondientes. De la misma manera pueden estar previstos otros
medios de acoplamiento que sirven para este fin.
Los elementos de apoyo 4, 5 con los brazos 7, 8 o
bien las pinzas 13, 14 representan de una manera preferida piezas
moldeadas formadas por medio de estampación o flexión de un material
de chapa metá-
lica.
lica.
El anillo deslizante puede ser retenido, antes
del montaje en una disposición de junta de anillo deslizante, en la
instalación de tensión previa configurado, como se ha descrito
anteriormente, como unidad de montaje, y se coloca la instalación
de tensión previa posteriormente en un anillo deslizante ya
montado.
Claims (9)
1. Instalación de tensión previa para una
disposición de junta de anillo deslizante con una pareja de anillos
deslizantes en colaboración, uno de los cuales está pretensado con
una fuerza de tensión previa contra el otro, que comprende una
pareja de elementos de apoyo (4, 5) distanciados axialmente uno del
otro, móviles axialmente relativamente entre sí, para un muelle de
tensión previa (3) dispuesto en medio, estando previstos medios de
proyección (9, 10) en uno de los elementos de apoyo, con los que se
puede llevar a engrane el otro elemento de apoyo, que están a una
distancia axial de uno de los elementos de apoyo, que es mayor que
una distancia de servicio axial máxima determinada de los elementos
de apoyo después del montaje de la instalación de tensión previa en
la disposición de obturación de anillo deslizante, para limitar el
movimiento axial de los elementos de apoyo en una dirección de
separación mutua, caracterizada por pinzas de retención (13,
14) en uno de los elementos de apoyo (4, 5) para el engrane de
sujeción de cierre por fricción con el anillo deslizante (1) a
pretensar y por primeras escotaduras (11, 12) alineadas con respecto
a soportes de fijación (7, 8) que se extienden axialmente desde el
otro elemento de apoyo (5) en dirección al primer elemento de apoyo
(4) en el anillo deslizante (1) a pretensar, en las que se pueden
alojar los soportes de fijación (7, 8) móviles axialmente.
2. Instalación de tensión previa según la
reivindicación 1, caracterizada porque las pinzas de
retención (13, 14) se pueden alojar en segundas escotaduras (15,
16), alineadas con ellas, del anillo deslizante (1) a pretensar.
3. Instalación de tensión previa según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque esta instalación
está configurada como unidad de montaje, estando previstos, además,
medios de proyección (9, 10), a una distancia axial del primer
elemento de apoyo (5) tal que ésta es menor que la longitud axial
del muelle de tensión previa (3) en el estando distendido.
4. Instalación de tensión previa según la
reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizada porque están
previstas al menos una pareja de proyecciones (9, 10) en los
soportes de fijación (7, 8) diametralmente opues-
tos.
tos.
5. Instalación de tensión previa según una de las
reivindicaciones predeterminadas, caracterizada porque al
menos uno de los elementos de apoyo (4, 5) presenta medios (6) para
el centrado del muelle de tensión previa (3).
6. Instalación de tensión previa según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los medios
para el centrado del muelle de tensión previa (3) es una pestaña de
centrado (6) continua o interrumpida, prevista en el elemento de
apoyo (5) respectivo, que abarca en la periferia exterior una zona
extrema adyacente del muelle de tensión previa.
7. Instalación de tensión previa según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el muelle
de tensión previa comprende un muelle ondulado (3).
8. Instalación de tensión previa según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque al menos
una zona de base (4', 5') de cada elemento de apoyo (4, 5) está
configurada en forma de disco anular.
9. Instalación de tensión previa según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque cada
elemento de apoyo (4, 5) es una pieza estampada de un material
metálico.
Applications Claiming Priority (4)
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