ES2243703T3 - Dispositivo de estanqueidad para cojinetes de cilindro. - Google Patents

Dispositivo de estanqueidad para cojinetes de cilindro.

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ES2243703T3 ES02712868T ES02712868T ES2243703T3 ES 2243703 T3 ES2243703 T3 ES 2243703T3 ES 02712868 T ES02712868 T ES 02712868T ES 02712868 T ES02712868 T ES 02712868T ES 2243703 T3 ES2243703 T3 ES 2243703T3
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Abstract

Dispositivo de estanqueidad para cojinetes de un cilindro (1), que presenta espigas de cilindro (2) y un abultamiento de cilindro, en el que un suplemento anular que puede unirse solidario en rotación a la espiga de cilindro (2) soporta una superficie obturadora anular, con la que coopera un elemento de estanqueidad (23, 24) elástico y estacionario, caracterizado porque se ha dispuesto delante del elemento de estanqueidad (23, 24), en estado montado, un laberinto de estanqueidad (13) con relación al abultamiento de cilindro que se compone, por un lado, de un anillo (7) estacionario y, por otro lado, configurado con un corte a través del cilindro (1) fundamentalmente en forma de C y unido de forma estanca a la cara frontal del cilindro (1), en cuya abertura en forma de C del anillo (7) penetra una tapa de cierre (9) estacionaria y anular, presentando la tapa de cierre (9) anular por fuera, y abierta hacia el exterior, una ranura de desagüe (30), estando dispuesta la abertura del laberinto (14) alejada del fondo de la ranura de desagüe (30), presentando la tapa de cierre (9) anular un apéndice (10), cuya cara exterior produce una inversión del recorrido del laberinto y cuya cara interior presenta una sujeción para el elemento de estanqueidad (23, 24) estacionario, presentando el brazo interior (15) del anillo (7) en forma de C, por su lado vuelto hacia la tapa de cierre (9) anular que presenta al menos un canal de salida (17, 18) interior y abierto hacia el interior, una ranura opuesta (16), estando achaflanado el brazo interior (15) del anillo (7) en forma de C por su lado vuelto hacia el apéndice (10), de tal modo que el brazo interior (15) se estrecha hacia su punta libre, y presentando el apéndice (10) por su extremo un suplemento (22) que estrecha el laberinto (22).

Description

Dispositivo de estanqueidad para cojinetes de cilindro.
La presente invención se refiere a un dispositivo de estanqueidad para cojinetes de un cilindro, que presenta espigas de cilindro y un abultamiento de cilindro, en el que un suplemento anular que puede unirse solidario en rotación a la espiga de cilindro soporta una superficie obturadora anular, con la que coopera un elemento de estanqueidad elástico y estacionario, y estando dispuesto delante del elemento de estanqueidad, en estado montado, un laberinto de estanqueidad con relación al abultamiento de cilindro.
Dispositivos de estanqueidad de este tipo se conocen desde hace tiempo del documento US-A-4 435 096, en especial para cojinetes de película de aceite. Aquí se utilizan normalmente complicados elementos de estanqueidad que, por un lado, pretenden impedir que el aceite pueda entrar desde el cojinete de película de aceite hacia dentro del abultamiento de cilindro y que, por otro lado, pretenden impedir que el medio refrigerante y lubricante decalado parcialmente con sinterizado pueda entrar desde el abultamiento de cilindro en el cojinete de película de aceite. El laberinto de estanqueidad sólo impide de forma insuficiente que el medio refrigerante y lubricante decalada con sinterizado entre en los costosos y complicados elementos de estanqueidad, de tal manera que los elementos de estanqueidad se someten a un esfuerzo excesivo a causa del sinterizado.
Aparte de los cojinetes equipados con elementos de estanqueidad estacionarios se conocen también cojinetes, en los que los elementos de estanqueidad están unidos a la espiga de cilindro, es decir, elementos de estanqueidad rotan y se aplican a superficies obturadoras estacionarias. También aquí se utilizan complicados anillos de obturación para crear la necesaria obturación entre el lado del cilindro y el del cojinete.
La invención se ha impuesto la tarea de perfeccionar un dispositivo de estanqueidad del género expuesto, de tal modo que a pesar de elementos de estanqueidad más sencillos y económicos se obtenga una buena acción obturadora, debiéndose aumentar los tiempos de vida útil de la junta con relación a los dispositivos de estanqueidad conocidos, con lo que todo el dispositivo obturador se presenta más económico.
Para solucionar esta tarea se propone que el laberinto se componga de un anillo estacionario y, por otro lado, configurado con un corte a través del cilindro fundamentalmente en forma de C y unido de forma estanca a la cara frontal del cilindro, en cuya abertura en forma de C penetra una tapa de cierre estacionaria y anular, de tal manera que se produce un recorrido del laberinto varias veces invertido, presentando la tapa de cierre anular por fuera, y abierta hacia el exterior, una ranura de desagüe, estando dispuesta la abertura del laberinto alejada del fondo de la ranura de desagüe, presentando la tapa de cierre anular un apéndice, cuya cara exterior produce una inversión del recorrido del laberinto y cuya cara interior presenta una sujeción para el elemento de estanqueidad estacionario, presentando el brazo interior del anillo en forma de C, por su lado vuelto hacia la tapa de cierre anular que presenta al menos un canal de salida interior y abierto hacia el interior, una ranura opuesta, estando achaflanado el brazo interior del anillo en forma de C por su lado vuelto hacia el apéndice, de tal modo que el brazo interior se estrecha hacia su punta libre, y presentando el apéndice por su extremo un suplemento que estrecha el laberinto.
El laberinto de estanqueidad produce con ello la obturación del cojinete por el lado del cilindro, mientras que el elemento de estanqueidad sólo tiene que garantizar ya la obturación por el lado del cojinete. De este modo puede prescindirse de elementos obturadores configurados de forma complicada, que necesitan ser obturados en ambas direcciones.
La gran cantidad de medio refrigerante y lubricante que fluye desde la superficie del cilindro llega en primer lugar a un lado de un desviador en forma de techo. Mediante el movimiento giratorio del desviador en forma de techo el medio refrigerante y lubricante llega a la punta del techo, en donde impera la máxima velocidad periférica. Aquí es lanzada la mayor parte del medio refrigerante y lubricante. El medio refrigerante y lubricante sobrante debería desplazarse sobre la segunda mitad del techo en contra de la fuerza centrífuga en dirección al cojinete. La fuerza centrífuga provoca, sin embargo, que también se transporte hasta la punta del techo el medio refrigerante y lubricante situado sobre la segunda mitad del techo. La mayor parte del medio de refrigerante y lubricante no lanzado sobre el desviador en forma de techo se recoge en la ranura de desagüe y se evacúa desde ésta hasta un depósito.
Sin embargo, aún así pueden entrar restos de medio refrigerante y lubricante en el laberinto de estanqueidad. En cuanto las gotas entran en contacto con la parte rotatoria del laberinto de estanqueidad, éstas serían transportadas hacia fuera a causa de las fuerzas centrífugas. Solamente las gotas que se reúnen en la parte fija del laberinto de estanqueidad gotearían en la primera región del laberinto y llegarían a los brazos del anillo en forma de C, desde donde el medio refrigerante y lubricante es transportado hacia fuera a causa de la fuerza centrífuga.
En el ulterior recorrido del laberinto se recoge el medio refrigerante y lubricante todavía presente, sobre la cara interior del brazo interior del anillo en forma de C, en una ranura y desde allí es transportado hasta el canal o los canales de salida. En los canales de salida pueden reunirse las gotitas y fluyen hasta el punto más bajo del canal, en donde el medio refrigerante y lubricante puede fluir hasta la ranura de desagüe, a través de las aberturas de salida, desde la región del laberinto.
El laberinto realiza otra inflexión a causa del apéndice. También aquí los elementos rotatorios del laberinto están conformados de tal modo, que los restos de medio refrigerante y lubricante son transportados en los canales de salida mediante la fuerza centrífuga.
En el extremo del recorrido del laberinto el apéndice presenta un suplemento que estrecha mucho el recorrido del laberinto, de tal modo que a más tardar aquí se recogen los últimos restos de medio refrigerante y lubricante y se transportan hasta los canales de salida.
Ha dado un buen resultado que se utilice como medio de estanqueidad al menos un anillo de estanqueidad de árbol radial, cuya falda de obturación presenta al menos un elemento elástico periférico, que puede pretensar la falda de obturación respecto a la superficie obturadora. Los anillos de estanqueidad de árbol radial de este tipo son elementos de estanqueidad usuales en la construcción de máquinas, que no presentan una forma complicada y de este modo pueden fabricarse de forma ventajosa. Es ventajoso que se dispongan consecutivamente dos anillos de estanqueidad idénticos, de tal manera que puede descartarse con seguridad que pueda llegar aceite a la región del laberinto desde la región del cojinete.
Es conveniente que entre los dos anillos de estanqueidad de árbol radial esté previstas una entrada y una salida para lubricar la segunda falda de obturación, así como para desviar aceite sobrante.
La invención se explica con más detalle con base en un dibujo.
Con ello muestran:
la figura 1 el corte de un cilindro con cojinete de película de aceite y
la figura 2 una vista en detalle de la región de la junta.
De la figura 1 puede deducirse un cilindro 1 que presenta una espiga de cilindro 2. Sobre la espiga de cilindro 2 se muestra el casquillo de espiga 3 con una prolongación de casquillo de espiga 4. Asimismo se ha representado una parte de la pieza de montaje 5 y el casquillo cojinete 6. Sobre la cara frontal del cilindro 1 se ha fijado mediante tornillos 8 un anillo 7 configurado en forma de C. En la abertura en forma de C del anillo 7 en forma de C penetra una tapa de cierre 9 anular, que está fijada a la pieza de montaje 5. La tapa de cierre 8 anular forma una ranura de desagüe 30 abierta hacia el exterior. Sobre la tapa de cierre 9 anular se ha dispuesto un apéndice 10.
La figura 2 muestra que el brazo exterior 11 del anillo 7 en forma de C presenta hacia el exterior un desviador 12 en forma de techo. El desviador 12 en forma de techo de ocupa de que en la punta del techo, en donde impera la máxima velocidad periférica, se recoge el medio refrigerante y lubricante que fluye desde el cilindro 1 y sea lanzado hacia delante desde la punta del techo. Por lo demás el medio refrigerante y lubricante se recoge fundamentalmente en la ranura de desagüe 30 y se evacúa desde ésta, de tal modo que no puede entrar en el laberinto 13.
Sin embargo, los restos de medio refrigerante y lubricante pueden entrar en el laberinto 13 a través de la abertura 14. Si estas gotitas entran en contacto con el anillo 7 rotatorio en forma de C, éste arrastrará las gotitas y las transportará mediante la fuerza centrífuga hasta el brazo exterior 11, de tal manera que las gotitas pueden abandonar el laberinto a través de la abertura 14.
Si las gotitas en el laberinto 13 se depositan sin embargo sobre la tapa de cierre 9 anular, éstas discurrirán hacia abajo sobre esta tapa y, según en donde se encuentren, gotearán sobre el brazo exterior 11 o el brazo interior 15 del anillo 7 en forma de C. Desde aquí las gotas son transportadas a su vez a través de la abertura 14 a causa de las fuerzas centrífugas.
Los restos de medio refrigerante y lubricante que penetran todavía más en el laberinto 13 son retenidos a continuación por el brazo interior 15, que presenta una ranura 16. Sobre las aristas de la ranura o en la ranura pueden recogerse gotitas que son a su vez lanzadas desde las aristas de la ranura, a causa de la fuerza centrífuga, en los canales de salida 17, 18. Los canales de salida 17, 18 están moldeados en la tapa de cierre 9 anular. En la región inferior mostrada en la figura 2 los canales de salida 17, 18 presentan aberturas 19, 20, desde las que el medio refrigerante y lubricante recogido en los canales 17, 18 puede abandonar el laberinto 13 hacia la ranura de desagüe 30.
Para que en las aberturas 19, 20 no pueda entrar desde fuera nada de medio refrigerante o lubricante, en la región de la abertura 19, 20 se ha previsto una protección contra salpicaduras 21 sobre la tapa de cierre 9 anular, que apantalla la ranura de desagüe 30 en la región de las aberturas 19, 20.
Si en la punta del brazo interior 15 del anillo 7 en forma de C se encuentran todavía restos de medio refrigerante y lubricante, éstos son invertidos por el apéndice 10. Las gotitas que permanecen con ello adheridas al apéndice 10 fluyen sobre la pared interior del apéndice 10 en el canal de salida 18. Ulteriores gotitas de medio refrigerante y lubricante pueden depositarse sobre la región exterior del brazo interior 15 en donde, a causa del estrechamiento del brazo interior 15 y de las fuerzas centrífugas, son transportadas a su vez hasta la punta del brazo interior 15 y desde allí son lanzadas en el canal de salida 18.
En la punta del apéndice 10 puede enroscarse un suplemento anular 22 que, por un lado, estrecha mucho el laberinto 13 y, por otro lado, sirve para presionar elementos de estanqueidad 23, 24 contra un tope 25 y de este modo inmoviliza los anillos de estanqueidad sobre el apéndice 10. En el caso de los elementos de estanqueidad 23, 24 se trata de anillos de estanqueidad de árbol radial, que están pretensados a través de elementos elásticos 26, 27 contra la prolongación de casquillo de espiga 4. En el apéndice 10 se ha previsto un canal de entrada y salida 28, que finaliza en la región entre los dos elementos de estanqueidad 23, 24 y aquí alimenta aceite para lubricar las faldas de obturación del elemento de estanqueidad 23 o puede evacuar aceite sobrante existente, desde la región de la junta, hasta el baño de aceite 29.
Lista de símbolos de referencia
1
Cilindro
2
Espiga de cilindro
3
Casquillo de espiga
4
Prolongación de casquillo de espiga
5
Pieza de montaje
6
Casquillo cojinete
7
Anillo en forma de C
8
Tornillos
9
Tapa de cierre anular
10
Apéndice
11
Brazo exterior
12
Desviador en forma de techo
13
Laberinto
14
Abertura
15
Brazo interior
16
Ranura
17
Canal de salida
18
Canal de salida
19
Abertura
20
Abertura
21
Protección contra salpicaduras
22
Suplemento
23
Elemento de estanqueidad
24
Elemento de estanqueidad
25
Tope
26
Elemento elástico
27
Elemento elástico
28
Canal de entrada y salida
29
Baño de aceite
30
Ranura de desagüe

Claims (9)

1. Dispositivo de estanqueidad para cojinetes de un cilindro (1), que presenta espigas de cilindro (2) y un abultamiento de cilindro, en el que un suplemento anular que puede unirse solidario en rotación a la espiga de cilindro (2) soporta una superficie obturadora anular, con la que coopera un elemento de estanqueidad (23, 24) elástico y estacionario, caracterizado porque se ha dispuesto delante del elemento de estanqueidad (23, 24), en estado montado, un laberinto de estanqueidad (13) con relación al abultamiento de cilindro que se compone, por un lado, de un anillo (7) estacionario y, por otro lado, configurado con un corte a través del cilindro (1) fundamentalmente en forma de C y unido de forma estanca a la cara frontal del cilindro (1), en cuya abertura en forma de C del anillo (7) penetra una tapa de cierre (9) estacionaria y anular, presentando la tapa de cierre (9) anular por fuera, y abierta hacia el exterior, una ranura de desagüe (30), estando dispuesta la abertura del laberinto (14) alejada del fondo de la ranura de desagüe (30), presentando la tapa de cierre (9) anular un apéndice (10), cuya cara exterior produce una inversión del recorrido del laberinto y cuya cara interior presenta una sujeción para el elemento de estanqueidad (23, 24) estacionario, presentando el brazo interior (15) del anillo (7) en forma de C, por su lado vuelto hacia la tapa de cierre (9) anular que presenta al menos un canal de salida (17, 18) interior y abierto hacia el interior, una ranura opuesta (16), estando achaflanado el brazo interior (15) del anillo (7) en forma de C por su lado vuelto hacia el apéndice (10), de tal modo que el brazo interior (15) se estrecha hacia su punta libre, y presentando el apéndice (10) por su extremo un suplemento (22) que estrecha el laberinto (22).
2. Dispositivo de estanqueidad según la reivindicación 1, caracterizado porque el anillo (7) en forma de C posee, en estado montado, un desviador (12) en forma de techo vuelto hacia la superficie del cilindro.
3. Dispositivo de estanqueidad según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el canal de salida (17, 18) posee, en su punto más bajo, una abertura de salida (19, 20) que discurre hacia la ranura de desagüe (30) de la tapa de cierre (9) anular.
4. Dispositivo de estanqueidad según la reivindicación 3, caracterizado porque están dispuestos dos canales de salida (17, 18) uno junto a otro.
5. Dispositivo de estanqueidad según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque en la región de las aberturas (19, 20) se ha previsto una protección contra salpicaduras (21) sobre la cara exterior de la tapa de cierre (9) anular.
6. Dispositivo de estanqueidad según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el elemento de estanqueidad (23, 24) puede inmovilizarse entre el suplemento (22) y un tope (25) dispuesto sobre el apéndice (10).
7. Dispositivo de estanqueidad según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el elemento de estanqueidad (23, 24) se ha previsto al menos un anillo de estanqueidad de árbol radial, cuya falda de obturación presenta al menos un elemento elástico (26, 27) periférico, que puede pretensar la falda de obturación respecto a la superficie obturadora del suplemento anular (4).
8. Dispositivo de estanqueidad según la reivindicación 7, caracterizado porque como elemento de estanqueidad (23, 24) están previstos dos anillos de estanqueidad de árbol radial uno junto a otro, y porque entre los anillos de estanqueidad de árbol radial está previsto un canal de entrada y salida (28).
9. Dispositivo de estanqueidad según la reivindicación 8, caracterizado porque el canal de entrada y salida (28) está configurado de tal manera, que a través de él sólo puede entrar una reducida cantidad de medio lubricante en el espacio entre los dos elementos de estanqueidad (23, 24), que es suficiente para lubricar la falda de obturación del elemento de estanqueidad (23), y porque el canal de entrada y salida (28) puede evacuar el aceite sobrante.
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