ES2264842B1 - Fuelle de estanqueidad, junta de transmision equipada con un fuelle de este tipo y procedimiento de fijacion de dicho fuelle. - Google Patents
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Abstract
Fuelle de estanqueidad, junta de transmisión
equipada con un fuelle de este tipo y procedimiento de fijación de
dicho fuelle.
El fuelle (2) comprende un cuerpo de fuelle (10)
provisto en cada extremo de una pestaña (12) destinada a asegurar
un contacto con la periferia de un árbol o de un elemento (7) de la
junta solidario de un árbol. Cada pestaña (12) comporta un resalte
radialmente exterior (16) que forma una transición entre la pestaña
(12) y el cuerpo de fuelle (10), y una superficie de apoyo (20)
destinada a alojar un elemento (22), como por ejemplo un anillo o
una abrazadera, de fijación estanca de la pestaña contra el árbol o
el elemento asociado. La superficie de apoyo (20) se extiende desde
el resalte (16) y se prolonga hasta el extremo de la pestaña (12)
sin aumentar el diámetro. El resalte (16) está adaptado para formar
un tope de posicionamiento longitudinal durante el montaje del
elemento de fijación (22). Aplicación a los fuelles de pestañas
fijadas por engaste por contracción de un anillo cerrado.
Description
Fuelle de estanqueidad, junta de transmisión
equipada con un fuelle de este tipo y procedimiento de fijación de
dicho fuelle.
La presente invención se refiere a un fuelle de
estanqueidad destinada a asegurar la estanqueidad de una junta de
transmisión que acopla dos árboles, del tipo definido en el
preámbulo de la reivindicación 1.
Un fuelle de estanqueidad de este tipo
frecuentemente está dispuesto en dos árboles, por ejemplo acoplados
por una articulación o una junta homocinética, como por ejemplo
una junta de trípode. Estos fuelles están realizados en elastómero
y tienen pliegues concéntricos o helicoidales y contienen
lubricante para la articulación o la junta.
La fijación de este tipo de fuelle está
realizada, de manera conocida, por el apriete de elementos de
fijación en cada una de las pestañas del fuelle, apretándolo así
firmemente contra cada uno de los árboles o contra una pieza
solidaria de cada árbol. Estos elementos de fijación pueden ser
anillos cerrados, abrazaderas, especialmente de oreja, o cualquier
otro elemento adecuado. Salvo mayor deterioración de la membrana
del fuelle, las zonas más críticas por lo que se refiere a la buena
estanqueidad del dispositivo están localizadas a nivel de los
contactos apretados entre el interior de las pestañas y el árbol
correspon-
diente.
diente.
En el caso en que los elementos de fijación son
anillos cerrados engastados por contracción, se presenta una
dificultad. En efecto, la operación de engaste de un anillo de
fijación en la superficie de apoyo de la pestaña requiere ensartar y
posicionar el anillo en la pestaña, y a continuación apretarla para
ponerla por deformación plástica en su estado montado. La
contracción del anillo de fijación se compone por lo tanto de una
primera fase de deformación de este anillo para que su superficie
interior esté en contacto simple con la superficie de apoyo de la
pestaña, y después una segunda fase de deformación del anillo para
hacerlo que penetre en la pestaña comprimiendo la superficie de
apoyo. Al contrario que la segunda fase, la primera fase de
deformación no contribuye en nada al apriete entre la pestaña y el
árbol correspondiente. Sin embargo, esta primera fase implica un
primer nivel de deformación plástica del anillo de fijación,
aumentando de este modo los riesgos de su deterioración y/o de su
rotura durante la segunda fase de montaje, especialmente si dicho
montaje está automatizado, o durante posteriores solicitaciones en
funcionamiento.
El objeto de la invención es prevenir los
inconvenientes citados anteriormente proponiendo un fuelle que
garantice una excelente estanqueidad y cuyo montaje reduzca los
riesgos de error en posicionamiento y de deterioración de los
elementos de fijación.
Según la invención, este objeto se consigue con
un fuelle de estanqueidad del tipo citado anteriormente y que
comprende las características de la parte caracterizante de la
reivindicación 1.
El fuelle puede comprender una o varias de las
características de las reivindicaciones 2 a 4, tomadas aisladamente
o según las combinaciones técnicamente posibles.
La invención tiene igualmente por objeto una
junta de transmisión definida en la reivindicación 5.
Otras características de la junta de transmisión
según la invención están descritas en las reivindicaciones 6 a
8.
La invención tiene igualmente por objeto un
procedimiento de fijación de un fuelle de estanqueidad para formar
una junta de transmisión definida en la reivindicación 9.
Otras características del procedimiento según la
invención se describen en las reivindicaciones 10 y 11.
La invención se comprenderá mejor con la lectura
de la siguiente descripción, dada únicamente a título de ejemplo y
hecha con referencia a los dibujos en los cuales:
- la figura 1 es una vista lateral de una junta
de transmisión según la invención, cuya porción delimitada por los
ejes con trazo grueso está representada en sección
longitudinal;
- la figura 2 es una vista en sección
transversal de la junta representada en la figura 1 según la línea
II-II;
- las figuras 3a, 3b y 3c son vistas en sección
longitudinal simplificadas que corresponden a la parte rodeada por
un círculo III en la figura 1; la figura 3a representa el extremo
del fuelle según la invención, el elemento de fijación y el
elemento hembra de la junta antes del montaje; la figura 3b
representa estos elementos posicionados unos con respecto a los
otros antes del apriete del elemento de fijación; la figura 3c
representa el estado final del extremo del fuelle apretado en el
elemento hembra de la junta;
- las figuras 4a, 4b y 4c son vistas análogas
respectivamente a las figuras 3a, 3b y 3c pero de una junta según
un segundo modo de realización de la invención;
- la figura 5 es una vista análoga a la figura
3b, pero de una junta de la técnica anterior.
En las figuras 1 y 2 está representada una junta
de transmisión 1 según la invención, que acopla un primer árbol 4
y un segundo árbol 6. Los dos árboles 4 y 6 están acoplados por un
elemento de transmisión mecánica no representado con detalle que
requiere una buena lubrificación, especialmente por medio de grasa.
El contenido de este lubricante a nivel de la junta está asegurado
por el fuelle 2, que está fijado por su extremo pequeño al árbol 4,
solidario del elemento macho 5 de la junta, y que está fijado por
su extremo mayor a la periferia de un elemento hembra 7 de la
junta, solidario del árbol 6.
El fuelle comporta un cuerpo de fuelle 10,
constituido por una membrana elástica, de material plástico, con
varios pliegues de diámetro creciente a partir del árbol 4. Cada
uno de los extremos del fuelle se presenta en forma de una pestaña
11, 12.
La superficie interior de la pestaña 11, 12 está
destinada a estar apretada de manera estanca contra la periferia
del elemento asociado. En la figura 1, la pestaña 11 está montada
en estrecho contacto con el árbol 4 y la pestaña 12 con el elemento
7.
Además, en el ejemplo representado en las
figuras 1 y 2, la junta 1 es una junta de trípode, cuyo elemento
macho 5 presenta tres muñequillas de rodillo 8, separadas
angularmente 120° unas de otras. El elemento hembra 7 tiene
alojamientos 9, cada uno destinado a alojar un rodillo 8. En
sección transversal, el perfil exterior, con respecto al eje del
árbol 6, del elemento hembra 7 tiene tres lóbulos y está
constituido por la sucesión de los perfiles exteriores de estos
alojamientos 9, como se representa en la figura 2. Con el fin de
asegurar la estanqueidad de la junta, el perfil interior de la
pestaña 12 presenta determinado número de excrecencias dirigidas
hacia el interior de la junta de manera que sea complementario del
perfil exterior del elemento hembra 7 descrito anteriormente. En el
ejemplo representado, la pestaña 12 tiene así un perfil interior de
tres lóbulos, mientras que su superficie exterior tiene una sección
circular.
En la figura 3a se representan la pestaña 12 del
fuelle 2 según la invención, un elemento de fijación 22 y el
extremo del elemento hembra 7 que está más hacia el interior de la
junta.
La pestaña 12 comporta un resalte 16 radialmente
exterior que forma transición entre el cuerpo de fuelle 10 y la
pestaña 12. La pestaña comporta, a partir del resalte 16 y hasta su
extremo, una superficie de apoyo 20 destinada a alojar el elemento
de fijación 22. La superficie de apoyo 20 es sensiblemente
cilíndrica y coaxial a la pestaña. El perfil interior en sección
longitudinal de la pestaña 12 comporta varios salientes 21,
sensiblemente en forma de V y dirigidos hacia el interior de la
junta. Estos salientes 21 están destinados a formar líneas de
estanqueidad cuando la pestaña 12 estará montada apretada contra el
elemento
\hbox{asociado 7.}
El elemento de fijación 22 se presenta en forma
de un anillo cerrado, de acero o de aluminio.
La superficie exterior del elemento hembra 7
presenta una garganta anular 23 situada cerca del extremo del
elemento 7. El perfil en sección longitudinal de esta cavidad 23
está destinada a cooperar con los salientes 21 del perfil interior
de la pestaña 12 para formar las líneas de estanqueidad citadas
anteriormente.
El montaje del fuelle 2 consiste en primer lugar
en posicionar este fuelle en los elementos 4, 7 de la junta de la
cual se busca la estanqueidad. A continuación sólo se describirán
los detalles del montaje de la pestaña 12 en el elemento hembra 7 a
título de ejemplo, entendiéndose que el montaje de la pestaña 11 en
el árbol 4 es análogo.
El elemento de fijación 22 se ensarta a
continuación en la pestaña 12 con un ligero juego radial, y se
posiciona longitudinalmente de manera que quede frente a la
superficie de apoyo 20, como se representa en la figura 3b,
utilizando el resalte 16 como tope de posicionamiento.
Por último, el elemento de fijación 22 se
contrae con el fin de comprimir radialmente la superficie de apoyo
20, aplicando de este modo una tensión de apriete de la pestaña 12
en el elemento asociado 7 y haciendo aparecer en el extremo de la
pestaña 12 un cuello de extremo 24 sobresaliente radialmente. El
estado montado de la pestaña 12 en el elemento 7 está representado
en la figura 3c. En el caso de un anillo cerrado como elemento de
fijación 22, el apriete consiste en la aplicación de una fuerza
periférica uniforme en la superficie exterior del anillo.
El anillo, prácticamente ya en contacto simple
con la pestaña 12, se deforma entonces plásticamente contrayéndose
y penetra por engaste en la pestaña 12, aplastando la superficie de
apoyo 20 y haciendo aparecer el cuello de extremo 24.
Para comprender mejor la invención, la figura 5
vuelve a tomar una vista idéntica a la figura 3b, pero cuyo fuelle
2 pertenece a la técnica anterior. La pestaña 12 del fuelle 2
comprende los mismos elementos que anteriormente, pero comporta
además en estado libre, un cuello de extremo 28 situado en el
extremo de la pestaña 12 y se extiende radialmente hacia el
exterior. El montaje antes del apriete de un fuelle de este tipo
ilustrado en la figura 5 implica que el elemento de fijación 22
esté ensartado en la pestaña atravesando el cuello 28 con un ligero
juego radial, antes de posicionarse frente a la superficie de
apoyo 20.
Debido a que la pestaña del fuelle según la
invención, en estado libre, no presenta cuello de extremo sino una
superficie de extremo en prolongación de la superficie de apoyo 20,
no se precisa ninguna deformación previa del elemento de fijación
22 durante el montaje para ponerla en contacto con la superficie de
apoyo 20. El elemento 22 tiene en reposo un diámetro interior
apenas superior al diámetro de esta superficie 20. También, para un
mismo grado de apriete entre la pestaña y el árbol
correspondiente, la junta 1 que comporta un fuelle según la
invención permite reducir el valor de deformación del elemento de
fijación 22, es decir la diferencia entre el diámetro interior del
elemento de fijación 22 en estado libre y el posterior al montaje
apretado, con respecto a juntas del mismo tipo de la técnica
anterior. La fiabilidad y la reproductibilidad del apriete de las
pestañas por consiguiente están mejoradas.
La figura 4a representa un segundo modo de
realización de la invención. La pestaña 12 del fuelle 2 según este
modo de realización comporta los mismos elementos que la del
primer modo de realización representado en la figura 3a, a saber
una superficie de apoyo 20 y un resalte 16 radialmente exterior.
Sin embargo, la superficie de apoyo 20 comporta además una garganta
circular 26.
El montaje del fuelle 12 según este segundo modo
de realización está ilustrado en la figura 4b. Es idéntico al del
primer modo de realización.
Ventajosamente en la figura 4b, la garganta 26
sirve de referencia visual de posicionamiento longitudinal del
elemento de fijación 22 en el caso en que esta garganta 26 esté
situada a una distancia sensiblemente igual a la longitud de la
superficie interior del elemento de fijación 22. Debido a este
posicionamiento con respecto a la garganta 26, puede haber un
ligero juego axial entre el resalte 16 y el elemento de fijación 22
antes del apriete. El apriete del elemento de fijación 22 está
ilustrado en la figura 4c y se describe en los mismos términos que
en el caso de la figura 3c. El apriete del elemento de fijación 22
hace aparecer un cuello de extremo 24 que hace de tope, haciendo
desaparecer parcialmente o totalmente la garganta 26 de la
superficie de apoyo 20 aplastada.
De este modo, en los dos modos de realización de
la invención, cuando el elemento de fijación 22 está montado
apretado, la junta de transmisión 1 dispone de un fuelle fijado en
contacto estanco contra cada uno de los árboles o de las piezas
solidarias de los árboles, con un tope sobresaliente a cada lado
del elemento de fijación.
La presencia de la garganta circular 26 permite
por otra parte una distribución más homogénea de las tensiones de
fijación en la misma pestaña durante la compresión del volumen de
material situado en la superficie de apoyo 20 aplastada por el
elemento de fijación 22.
Conviene observar que el perfil en sección
transversal de la superficie exterior de la pestaña 12 no se limita
a un perfil circular, sino que puede presentar excrecencias
dirigidas hacia el exterior, especialmente frente a los
alojamientos 9 del elemento hembra 7, con el fin de que la pestaña
apretada presente un grosor de material sensiblemente constante en
toda su sección. El anillo 22 presenta entonces, en reposo, un
perfil no circular correspondiente. La presión de apriete se
distribuye de esta manera de manera más homogénea en el propio
material constitutivo de la pestaña.
En variante, el anillo cerrado puede sustituirse
por una abrazadera de oreja como elemento de fijación 22. El
apriete consiste en este caso en la aplicación de una fuerza de
apriete a nivel de la base de la oreja con la cual está provista de
manera clásica una abrazadera de este tipo, prácticamente ya en
contacto simple con la pestaña 12. El apriete de la oreja provoca
la reducción del diámetro interior de la abrazadera, que penetra en
la pestaña 12, haciendo aparecer el cuello de extremo 24. Por
último, la invención se aplica a cualquier junta de transmisión y
no únicamente a las que presentan una simetría ternaria como en los
ejemplos explicados.
Claims (15)
1. Fuelle de estanqueidad destinado a asegurar
la estanqueidad de una junta de transmisión que acopla dos árboles
(4, 6), del tipo que comprende un cuerpo de fuelle (10) provisto en
cada extremo de una pestaña (11, 12) destinada a asegurar un
contacto estanco con la periferia de un árbol (4) o de un elemento
(7) de la junta solidaria de un árbol (6), comportando cada pestaña
un resalte radialmente exterior (16) que forma transición entre la
pestaña (12) y el cuerpo del fuelle (8), y una superficie de apoyo
(20) que se extiende desde el resalte (16) y destinada a alojar un
elemento (22) de fijación estanca de la pestaña contra el árbol o
el elemento asociado, caracterizado por el hecho de que la
superficie de apoyo (20) se prolonga sin aumentar su diámetro
exterior hasta el extremo de la pestaña (11, 12), y por el hecho de
que el resalte (16) está adaptado para formar un tope de
posicionamiento longitudinal durante el montaje del elemento de
fijación (22).
2. Fuelle según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la pestaña (11, 12) es
exteriormente de revolución y la superficie de apoyo (20) es
sensiblemente cilíndrica.
3. Fuelle según una de las reivindicaciones 1 a
2, caracterizado por el hecho de que la superficie de apoyo
(20) comporta una garganta circular (26).
4. Fuelle según la reivindicación 3,
caracterizado por el hecho de que la garganta (26) está
situada a una distancia del resalte (16) sensiblemente igual a la
longitud de la superficie interior del elemento de fijación (22) y
está destinada a formar una referencia visual de posicionamiento
longitudinal durante el montaje del elemento de fijación (22).
5. Junta de transmisión, del tipo que comprende
dos árboles (4, 6), un elemento de transmisión articulado que
acopla los dos árboles, un fuelle de estanqueidad (2) destinado a
asegurar la estanqueidad de la junta, y dos elementos (22) de
fijación de los extremos respectivos del fuelle en un árbol (4) o
en un elemento (7) de la junta solidaria de un árbol (6), estando
apretados los dos elementos de fijación (22) en sus extremos,
caracterizada por el hecho de que el fuelle de estanqueidad
(2) es según una de las reivindicaciones 1 a 4, y por el hecho de
que un cuello de extremo (24) sobresale radialmente en la pestaña
(11, 12) del fuelle en el lado exterior de cada elemento de
fijación (22).
6. Junta de transmisión según la reivindicación
5, caracterizada por el hecho de que el fuelle es según la
reivindicación 3 o 4, y por el hecho de que cada elemento de
fijación (22) comprime la superficie de apoyo (20) asociada de la
pestaña (11, 12) del fuelle (2) haciendo desaparecer por lo menos
parcialmente la garganta circular (26) de la superficie de apoyo
(20).
7. Junta de transmisión según la reivindicación
5 o 6, caracterizado por el hecho de que el elemento de
fijación (22) es un anillo cerrado engastado por contracción en la
pestaña asociada (11, 12).
8. Junta de transmisión según la reivindicación
5 o 6, caracterizada por el hecho de que el elemento de
fijación (22) es una abrazadera de oreja apretada engastada en la
pestaña asociada (11, 12).
9. Procedimiento de fijación de un fuelle de
estanqueidad para formar una junta de transmisión del tipo que
comprende dos árboles, un fuelle de estanqueidad (2) destinado a
asegurar la estanqueidad de la junta, y dos elementos (22) de
fijación de los extremos respectivos del fuelle en un árbol (4) o
en un elemento (7) de la junta solidaria de un árbol (6), estando
los dos elementos de fijación (22) respectivamente montados en cada
uno de los extremos por las etapas sucesivas de ensartar el elemento
de fijación (22) en el extremo asociado, de posicionar
longitudinalmente el elemento de fijación (22) con respecto al
extremo asociado y de apretar el elemento de fijación (22),
caracterizado por el hecho de que el fuelle de estanqueidad
(2) es según una de las reivindicaciones 1 a 4, y por el hecho de
que el elemento de fijación (22) presenta en reposo un diámetro
interior sensiblemente igual al diámetro exterior de la superficie
de apoyo (20) de la
\hbox{pestaña (12).} 10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado por el hecho de que el elemento de fijación
(22) es un anillo cerrado, y por el hecho de que la etapa de
apriete consiste en una contracción del anillo por aplicación en su
superficie exterior de una fuerza uniforme.
11. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado por el hecho de que el elemento de fijación
(22) es una abrazadera de oreja y por el hecho de la etapa de
apriete consiste en un apriete de la base de la oreja.
12. Pestaña de fuelle (12) para un fuelle de
estanqueidad destinado a asegurar la estanqueidad de una junta de
transmisión que acopla dos árboles (4, 6), comprendiendo este
fuelle un cuerpo de fuelle (10) provisto en cada extremo de una
pestaña (11, 12) destinada a asegurar un contacto estanco con la
periferia de un árbol (4) o de un elemento (7) de la junta
solidaria de un árbol (6), siendo la pestaña (12) del tipo que
comporta un resalte radialmente exterior (16) haciendo transición
entre la pestaña (12) y el cuerpo del fuelle (10), y extendiéndose
una superficie de apoyo (20) desde el resalte (16) y destinada a
alojar un elemento (22) de fijación estanca de la pestaña contra el
árbol o el elemento asociado, caracterizada por el hecho de
que la superficie de apoyo (20) se prolonga sin aumentar el
diámetro exterior hasta el extremo de la pestaña, y por el hecho de
que el resalte (16) está adaptado para formar un tope de
posicionamiento longitudinal durante el montaje del elemento de
fijación (22).
13. Pestaña de fuelle (12) según la
reivindicación 12, caracterizada por el hecho de que
exteriormente es de revolución y la superficie de apoyo (20) es
sensiblemente cilíndrica.
14. Pestaña de fuelle (12) según la
reivindicación 12 o 13, caracterizada por el hecho de que
la superficie de apoyo (20) comporta una garganta circular
(26).
15. Pestaña de fuelle (12) según la
reivindicación 14, caracterizada por el hecho de que la
garganta (26) está situada a una distancia del resalte (16)
sensiblemente igual a la longitud de la superficie interior del
elemento de fijación (22) y está destinada a formar una referencia
visual de posicionamiento longitudinal durante el montaje del
elemento de fijación (22).
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