ES2287344T3 - Junta giratoria. - Google Patents
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Abstract
Junta giratoria que comprende: un elemento lateral fijo (1); un elemento lateral giratorio (2); una cara giratoria relativa (F) entre el elemento lateral fijo y el lateral giratorio (1, 2); dos juntas de giro (3a, 3b) en la cara giratoria relativa (F) para formar una sección estanca al fluido (4) entre las mismas; un primer conducto (5) que se extiende a través del elemento lateral fijo (1), la sección estanca al fluido (4) de la cara giratoria relativa (F), y el elemento lateral giratorio (2), un segundo conducto (6) que se extiende a través del elemento lateral giratorio (2), la sección estanca al fluido (4) de la cara giratoria relativa (F), y el elemento lateral fijo (1), quedando dispuesto el segundo conducto en un intervalo de 180 grados del primer conducto; y en el que el primer y el segundo conducto (5, 6) están provistos de respectivas ranuras (51, 61) a lo largo de la sección estanca al fluido (4) en el lado del elemento lateral fijo (1) o en el lado del elemento lateral giratorio(2), presentando las ranuras una extensión angular menor de 180 grados, y quedando separadas por unos resaltes (10, 13) para que no interfieran entre sí, caracterizada por el hecho de que el elemento lateral giratorio (2) puede girar respecto al elemento lateral fijo de manera que puede girar a una posición en la que los resaltes (10, 13) cierran el primer y el segundo conducto (5, 6).
Description
Junta giratoria.
La presente invención se refiere a una junta
giratoria en la que un elemento lateral giratorio gira en dirección
normal y contraria respecto a un elemento lateral fijo.
Una junta giratoria convencional, tal como se
muestra en las figuras 11 a 13 y las figuras 14 a 16, tiene un
elemento lateral fijo 8 y un elemento lateral giratorio 9. Debido a
que solamente una única ranura circunferencial entre unas juntas de
giro 81a y 81b permite que el líquido fluya solamente en un sentido
(de un lado fijo a un lado giratorio o del lado giratorio al lado
fijo), en caso de suministro de agua de refrigeración al lado
giratorio, la junta giratoria convencional requiere una ranura de
suministro circunferencial 80 y una ranura de descarga
circunferencial 90 que quede colocada separada de la ranura 80 de
suministro en una dirección longitudinal o una dirección radial,
requiriendo así además una tercera junta de giro 81c.
Por lo tanto, la junta giratoria convencional
presenta problemas de que (1) la longitud en la dirección de un eje
de rotación o el diámetro en una dirección perpendicular al eje de
rotación llega a ser grande, y (2) que la resistencia al
deslizamiento entre el elemento lateral fijo y el elemento lateral
giratorio es grande.
Un objetivo de la presente invención es por lo
tanto disponer una junta giratoria que tenga una longitud reducida
en la dirección de un eje de rotación o un diámetro reducido en la
dirección perpendicular al eje de rotación, y en que la resistencia
al deslizamiento entre su elemento lateral fijo y lateral giratorio
sea reducida.
La patente americana nº 4.858.962 describe una
junta articulada para la conexión articulada de dos cuerpos. Por lo
menos dos trayectorias de fluido conducen a través de dos cuerpos
unidos. Cada trayectoria de fluido tiene una ranura respectiva, con
una dimensión angular menor de 180 grados, formada en la superficie
de apoyo de uno de los cuerpos y un conducto que está formado en la
superficie de apoyo del otro cuerpo. Se disponen unos topes para
limitar un grado de giro relativo permisible entre los cuerpos, de
manera que el conducto se abra en la respectiva ranura en todas las
posibles posiciones de articulación de los cuerpos de la junta.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención, se dispone una junta giratoria que comprende:
un elemento lateral fijo;
un elemento lateral giratorio;
una cara giratoria relativa entre el elemento
lateral fijo y el lateral giratorio;
dos juntas de giro en la cara giratoria relativa
para formar una sección estanca al fluido entre las mismas;
un primer conducto que se extiende a través del
elemento lateral fijo, la sección estanca al fluido de la cara
giratoria relativa, y el elemento lateral giratorio,
un segundo conducto que se extiende a través del
elemento lateral giratorio, la sección estanca al fluido de la cara
giratoria relativa, y el elemento lateral fijo, quedando dispuesto
el segundo conducto en un intervalo de 180 grados del primer
conducto; y
en el que el primer y el segundo conducto están
provistos de respectivas ranuras a lo largo de la sección estanca
al fluido en el lado del elemento lateral fijo o en el lado del
elemento lateral giratorio, presentando las ranuras una extensión
angular menor de 180 grados, y quedando separadas por unos resaltes
para que no interfieran entre sí,
y en que el elemento lateral giratorio puede
girar respecto al elemento lateral fijo de manera que puede girar a
una posición en la que los resaltes cierran el primer y el segundo
conducto.
La junta giratoria de acuerdo con la presente
invención puede incluir además un interruptor de proximidad en el
elemento lateral fijo o el elemento lateral giratorio, en el que el
interruptor de proximidad queda dispuesto para detectar un estado
en el que el elemento lateral fijo y el elemento lateral giratorio
han girado relativamente a la posición en la que los resaltes entre
las ranuras cierran el primer y el segundo conducto, y se envía una
señal en consecuencia.
La figura 1 es una vista en sección de un junta
giratoria según la realización 1 de la presente invención.
La figura 2 es una vista en sección a lo largo
de la línea X - X de la figura 1.
La figura 3 es una vista frontal de la junta
giratoria vista desde un primer lado del conducto.
La figura 4 es una vista lateral de la junta
giratoria de la figura 3.
La figura 5 es una vista en sección de un junta
giratoria según la realización 2 de la presente invención.
La figura 6 es una vista en sección a lo largo
de la línea Y - Y de la figura 5.
La figura 7 es una vista en sección de una junta
giratoria según la realización 3 de la presente invención.
La figura 8 es una vista en sección a lo largo
de la línea Z - Z de la figura 7.
La figura 9 es una vista en sección de un junta
giratoria según la realización 4 de la presente invención.
La figura 10 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea L - L de la figura 9.
La figura 11 es una vista en sección de un junta
giratoria de un ejemplo convencional 1.
La figura 12 es una vista en sección a lo largo
de la línea M - M de la figura 11.
La figura 13 es una vista en sección a lo largo
de la línea N - N de la figura 11.
La figura 14 es una vista en sección de un junta
giratoria de un ejemplo convencional 2.
La figura 15 es una vista en sección a lo largo
de la línea O - O de la figura 14.
La figura 16 es una vista en sección a lo largo
de la línea P - P de la figura 14.
La figura 1 muestra una vista en sección de una
junta giratoria RJ según la realización 1 de la presente invención,
la figura 2 muestra una vista en sección a lo largo de la línea X -
X de la figura 1, la figura 3 muestra una vista frontal de la junta
giratoria RJ vista desde un lado de un primer conducto 5 y la figura
4 muestra una vista lateral de la junta giratoria RJ de la figura
3.
Tal como se muestra en las figuras 1 y 2, esta
junta giratoria RJ tiene dos juntas de giro 3a y 3b en una cara
giratoria F de un elemento lateral fijo 1 y un elemento lateral
giratorio 2 que pueden girar de manera relativa por medio de unos
cojinetes B y B para así formar una zona estanca al líquido entre
las juntas. La junta giratoria RJ va provista de un primer conducto
5 que se extiende desde el elemento lateral fijo 1 al elemento
lateral giratorio 2 a través de la zona estanca al líquido 4 de la
cara giratoria relativa F y un segundo conducto 6 que se extiende
desde el elemento lateral giratorio 2 al elemento lateral fijo 1 a
través de la zona estanca al líquido 4 de la cara giratoria
relativa F. El primer y el segundo conducto 5 y 6 se disponen en un
intervalo de 180 grados y van provistos respectivamente de unas
ranuras 51 y 61 en el lado del elemento lateral fijo 1 o el lado
del elemento lateral giratorio 2. En esta realización, las ranuras
51 y 61 se disponen a lo largo de la zona estanca al líquido 4 en
un intervalo ligeramente menor de 180 grados y sin interferir entre
sí.
El elemento lateral fijo 1 está formado por una
placa gruesa de forma anular tal como se muestra en la figura 1. En
una superficie periférica interior de la misma, se forman unas
ranuras 11 y 11 para recibir los cojinetes B y B. Entre las ranuras
11 y 11, se forman otras ranuras 12 y 12 para recibir las juntas de
giro 3a y 3b. Además, tal como se muestra en las figuras 1 y 2, el
elemento lateral fijo 1 incluye una entrada 53, un conducto 50 y
una ranura 51 que constituyan una parte del primer conducto 5 y una
salida 64, un conducto 62 y una ranura 61 que constituyen una parte
del segundo conducto 6. Además, tal como se muestra en la figura 2,
la ranura 51 deriva del conducto 50 hacia la izquierda y la derecha
en un ángulo de 80 grados (no limitado a 80 grados, siempre que el
ángulo sea menor de 90 grados, y esto se aplica a continuación). De
manera similar, la ranura 61 deriva del conducto 62 hacia a la
izquierda y la derecha en un ángulo de 80 grados. Entre los
conductos 50 y 62 se disponen unos resaltes interiores 10 y 10. Tal
como se muestra en la figura 3, una superficie periférica externa
del elemento lateral fijo 1 tiene una marca lateral fija 19 en una
posición que corresponde a la entrada 53.
Tal como se muestra en la figura 1, el elemento
lateral giratorio 2 tiene una pestaña 2b atornillada a un cuerpo 2a
que tiene una zona saliente 20. El conducto 52 y la salida 54 que
constituyen una parte del primer conducto 5 y la entrada 63 y el
conducto 60 que constituyen una parte del segundo conducto 6 se
disponen respectivamente en el cuerpo 2a. Por otra parte, el
elemento lateral fijo 1 queda alojado entre la zona saliente 20 y la
pestaña 2b a través de una pista interior de los cojinetes B y B,
tal como muestra en la figura 1. Además, tal como se muestra en la
figura 4, en la superficie periférica externa de la porción de
resalte 20 se forma una marca lateral de giro 29 en una posición
desplazada 90 grados desde una posición que corresponde a la salida
54.
Los cojinetes B y B, tal como se muestra en la
figura 1, están realizados de un denominado rodamiento de bolas y
quedan alojados en el interior de las ranuras 11 y 11.
Las juntas de giro 3a y 3b quedan alojadas en el
interior de las ranuras 12 y 12 tal como se muestra en la figura
1.
Cuando los elementos citados anteriormente se
montan tal como muestra la figura 1, la entrada 53, el conducto 50,
la ranura 51, el conducto 52 y la salida 54 forman el primer
conducto 5, mientras que la entrada 63, el conducto 60, la ranura
61, el conducto 62 y la salida 64 forman el segundo conducto 6.
Además, en esta junta giratoria RJ, cuando la
entrada 53 y la salida 54 quedan alineadas tal como muestra la
figura 3 (un estado en el que la marca lateral fija 19 y la marca
lateral de giro 29 quedan desplazadas 90 grados entre sí), el
conducto 52 queda desplazado 90 grados del resalte interior 10 para
establecer una comunicación entre el conducto 50, la ranura 51 y el
conducto 52 y también una comunicación entre el conducto 60, la
ranura 61 y el conducto 62. En otro estado en el que el elemento
lateral giratorio 2 gira 90 grados desde el estado mostrado en la
figura 3 (un estado en el que la marca lateral fija 19 y la marca
lateral de giro 29 quedan alineadas), el conducto 52 y el conducto
62 quedan cerrados respectivamente con los resaltes interiores
10.
La función y el efecto de esta junta giratoria
RJ es como sigue.
- 1.
- Como que esta junta giratoria RJ tiene dos juntas de giro 3a y 3b, la longitud del elemento lateral giratorio 2 en la dirección del eje de rotación disminuye. Por lo tanto, el peso total de la junta puede reducirse, y cuando la junta se monta en la zona delantera L de la muñeca de un manipulador M tal como se describe más adelante, el par de giro se reduce.
- 2.
- Este junta giratoria RJ tiene dos juntas de giro 3a y 3b, y por lo tanto la resistencia al deslizamiento entre el elemento lateral fijo 1 y el elemento lateral giratorio 2 puede reducirse.
Las realizaciones 3 y 4 que se describen más
adelante también tienen la misma función y efecto que la junta
giratoria RJ anterior.
Esta junta giratoria RJ se utiliza como
sigue.
Tal como se muestra en la figura 1, esta junta
giratoria RJ se utiliza cuando, por ejemplo, una máquina soldadora
Y se conecta a la zona delantera L de la muñeca del manipulador M.
En particular, la junta giratoria RJ se conecta entre la zona
delantera L de la muñeca y la máquina soldadora Y. Esta junta
giratoria RJ se utiliza para evitar que la máquina soldadora Y se
caliente debido al calor generado durante una soldadura por
puntos.
En este caso, se conecta un extremo del elemento
lateral giratorio 2 a la zona delantera L de la muñeca del
manipulador M. Un tubo de suministro P1 y un tubo de descarga P2,
siendo ambos para agua de refrigeración y dispuestos a lo largo del
manipulador M, se acoplan respectivamente a la entrada 53 del primer
conducto 5 y la salida 64 del segundo conducto 6. Un puerto de
suministro de agua de refrigeración Y1 y un puerto de descarga de
agua de refrigeración Y2, siendo ambos para la máquina soldadora Y y
dispuestos en el otro extremo del elemento lateral giratorio 2,
quedan conectados respectivamente a la salida 54 del primer conducto
5 a través de un tubo P3 y a la entrada 63 del segundo conducto 6 a
través de un tubo P4. Esta estructura permite que el agua de
refrigeración fluya en una trayectoria del tubo de suministro P1 al
primer conducto 5, el tubo p3, la máquina soldadora Y, el tubo P4,
el segundo conducto 6, y después al tubo de descarga P2.
En el funcionamiento de la máquina soldadora Y
de este tipo, la máquina soldadora Y se hace girar en una dirección
normal y contraria a través de la junta giratoria RJ. Dependiendo de
un ángulo entre el giro normal e invertido de la junta giratoria
RJ, se requieren las siguientes medidas.
- 1.
- Cuando una posición de la soldadura por puntos se desplaza a la posición en la que el elemento lateral giratorio 2 gira 90 grados del estado mostrado en la figura 2, el agua de refrigeración no fluye porque se bloquea en el camino de la trayectoria del fluido (el resalte interior 10 dispuesto entre las ranuras 51 y 61 cierra el primer conducto 5 y el segundo conducto 6 y bloquea el flujo del agua de refrigeración). Por lo tanto, se introduce un programa para que la soldadura por puntos no pueda quedar en esta posición.
- 2.
- Después de que el conducto 50 y el conducto 52 hayan quedado comunicados entre sí durante la soldadura por puntos, cuando el elemento lateral giratorio 2 gira para que la siguiente soldadura por puntos permita que el conducto 60 (el lado de descarga) se comunique con el conducto 50 (el lado de suministro) a través de la ranura 51, el agua de refrigeración que ha entrado en la máquina soldadora Y para refrigerarla y se ha calentado vuelve de nuevo al conducto original 5. Sin embargo, como que de una soldadura por puntos otra pasa relativamente mucho tiempo, el agua de refrigeración puede ser utilizada generalmente tal cual.
La figura 5 es una vista en sección de una junta
giratoria RJ según la realización 2 de la presente invención y la
figura 6 es una vista en sección a lo largo de la línea Y - Y de la
figura 1.
\global\parskip0.900000\baselineskip
La configuración de esta junta giratoria RJ,
mostrada en las figuras 5 y 6, es básicamente la misma que la de la
realización 1. Sin embargo, a diferencia de la realización 1, se
dispone una junta de giro grande y una pequeña 3a y 3b con
distintos diámetros en una superficie del elemento lateral fijo 1
opuesta a la zona saliente 20 para formar una zona estanca al
fluido 4 entre ellas. La zona estanca al fluido 4 en el lado del
elemento lateral fijo 1 está provista de unas ranuras 51 y 61 en
intervalo ligeramente menor de 180 grados y sin interferir entre
sí.
En esta junta giratoria RJ, tal como muestran
las figuras 5 y 6 en la que la entrada 53 y la salida 54 quedan
alineadas (un estado en el que la marca lateral fija 19 y la marca
lateral de giro 29 quedan desplazas 90 entre sí), el conducto 52
queda desplazado 90 grados de una zona sin ranuras 13 entre las
ranuras 51 y 61, y se establece una comunicación entre el conducto
50, la ranura 51 y el conducto 52 así como una comunicación entre
el conducto 60, la ranura 61 y el conducto 62. Además, cuando el
elemento lateral giratorio 2 gira 90 grados desde la posición
mostrada en las figuras 5 y 6 (un estado en el que la marca lateral
fija 19 y la marca lateral de giro 29 quedan alineadas), los
conductos 52 y 62 quedan cerrados respectivamente por la zona
13.
La función y el efecto de esta junta giratoria
RJ se describen a continuación.
- 1.
- Esta junta giratoria RJ tiene dos juntas de giro 3a y 3b, y el diámetro del elemento lateral giratorio 2 en la dirección perpendicular al eje de rotación se reduce. Por lo tanto, el peso total de la junta puede reducirse, y cuando la junta se monta en la zona delantera L de la muñeca del manipulador M tal como se ha descrito anteriormente, puede reducirse el par de giro.
- 2.
- Este junta giratoria RJ tiene dos juntas de giro 3a y 3b, y la resistencia al deslizamiento entre el elemento lateral fijo 1 y el elemento lateral giratorio 2 puede reducirse.
Esta junta giratoria RJ se utiliza conectada a
la zona delantera del manipulador M como en la realización 1.
La figura 7 muestra una vista en sección de una
junta giratoria RJ según la realización 3 de la presente invención
y la figura 8 muestra una vista en sección a lo largo de la línea Z
- Z de la figura 7.
Tal como muestran las figuras 7 y 8, que
presentan una configuración básicamente similar a la realización 1,
esta junta giratoria RJ tiene un interruptor de proximidad S en el
lado del elemento lateral fijo 1 y un orificio 21 (una sección de
no detección) en la zona saliente 20 del elemento lateral giratorio
2. Cuando la marca lateral fija 19 y la marca lateral de giro 29
quedan alineadas (en un estado en el que los conductos 52 y 62
quedan cerrados respectivamente por el resalte interior 10), el
interruptor de proximidad S queda opuesto al orificio 21 y se
dispone en un estado de no detección.
En la junta giratoria RJ de esta realización, el
uso del estado de no detección del interruptor de proximidad S no
permite la soldadura por puntos en el estado citado
anteriormente.
La figura 9 muestra una vista en sección de un
junta giratoria RJ según la realización 4 de la presente invención
y la figura 10 muestra una vista en sección a lo largo de la línea L
- L de la figura 9.
Tal como se muestra en las figuras 9 y 10, que
presentan una configuración básicamente similar a la realización 1,
la junta giratoria RJ tiene dos interruptores de proximidad S1 y S2
dispuestos en una dirección radial (radio r1 y radio r2) en el lado
del elemento lateral fijo 1 y unas ranuras de forma arqueada 22 y 23
que tienen distintos radios r1 y r2 en la superficie de la zona
saliente 20 opuesta al elemento lateral fijo 1. Cuando los
interruptores de proximidad S1 y S2 se encuentran respectivamente
frente a las ranuras arqueadas 22 y 23, éstos respectivamente
llegan a desactivarse (en un estado de no detección), mientras que
cuando los interruptores s1 y S2 no se encuentran respectivamente
frente a las ranuras arqueadas 22 y 23, éstos respectivamente
llegan a activarse (en un estado de detección).
En esta junta giratoria RJ, cuando la marca
lateral fija 19 y la marca lateral de giro 29 quedan alineadas (un
estado en el que el conducto 52 y el conducto 62 quedan cerrados
respectivamente por el resalte interior 10), ambos interruptores de
proximidad S1 y S2 llegan a activarse.
Esta junta giratoria RJ se controla tal como se
describe a continuación.
- 1.
- Cuando el estado en el que el interruptor de proximidad S1 se encuentra desactivado y el interruptor de proximidad S2 se encuentra activado se cambia a otro estado en el que el interruptor de proximidad S1 se encuentra activado y el interruptor de proximidad S2 se encuentra desactivado, o viceversa, el puerto de suministro de agua de refrigeración se cambia del lado de entrada 53 al lado de salida 64, o viceversa. Por lo tanto, en caso en el que, después de que el conducto 50 y el conducto 52 se comuniquen entre sí a través de la ranura 51 durante la soldadura por puntos, el elemento lateral giratorio 2 gire para que la soldadura por puntos siguiente permita que el conducto 60 (un lado de descarga) se comunique con el conducto 50 (lado de suministro) a través de la ranura 51, esta junta giratoria RJ puede evitar que el agua de refrigeración que ha entrado en la máquina soldadora Y para la refrigeración y que se ha calentado vuelva de nuevo al conducto original 5.
- Para disponer la función citada, puede insertarse una válvula conmutadora que varíe de acuerdo con la salida de los interruptores de proximidad S1 y S2 en un circuito para agua de refrigeración.
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- 2.
- Si ambos interruptores de proximidad S1 y S2 se encuentran desactivados, la junta se controla para evitar la soldadura por puntos.
Como en otras realizaciones, las ranuras 51 y 61
pueden disponerse no en el lado del elemento lateral fijo 1 sino en
el lado del elemento lateral giratorio 2, en todas las realizaciones
citadas anteriormente.
Además, el elemento lateral fijo 1 en todas las
realizaciones citadas anteriormente puede realizarse como un
elemento lateral giratorio y el elemento lateral giratorio en todas
las realizaciones citadas anteriormente puede realizarse como un
elemento del lateral fijo.
Tal como queda claro de la descripción de las
realizaciones preferidas, la presente invención dispone un junta
giratoria que presenta una longitud reducida en la dirección de un
eje de rotación o un diámetro reducido en una dirección
perpendicular al eje de rotación, y presenta además una resistencia
al deslizamiento reducida entre el elemento lateral fijo y el
elemento lateral giratorio.
Claims (2)
1. Junta giratoria que comprende:
- un elemento lateral fijo (1);
- un elemento lateral giratorio (2);
- una cara giratoria relativa (F) entre el elemento lateral fijo y el lateral giratorio (1, 2);
- dos juntas de giro (3a, 3b) en la cara giratoria relativa (F) para formar una sección estanca al fluido (4) entre las mismas;
- un primer conducto (5) que se extiende a través del elemento lateral fijo (1), la sección estanca al fluido (4) de la cara giratoria relativa (F), y el elemento lateral giratorio (2),
- un segundo conducto (6) que se extiende a través del elemento lateral giratorio (2), la sección estanca al fluido (4) de la cara giratoria relativa (F), y el elemento lateral fijo (1), quedando dispuesto el segundo conducto en un intervalo de 180 grados del primer conducto; y
- en el que el primer y el segundo conducto (5, 6) están provistos de respectivas ranuras (51, 61) a lo largo de la sección estanca al fluido (4) en el lado del elemento lateral fijo (1) o en el lado del elemento lateral giratorio (2), presentando las ranuras una extensión angular menor de 180 grados, y quedando separadas por unos resaltes (10, 13) para que no interfieran entre sí, caracterizada por el hecho de que
- el elemento lateral giratorio (2) puede girar respecto al elemento lateral fijo de manera que puede girar a una posición en la que los resaltes (10, 13) cierran el primer y el segundo conducto (5, 6).
2. Junta giratoria según la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que comprende además un
interruptor de proximidad en el elemento lateral fijo (1) o el
elemento lateral giratorio (2), en el que el interruptor de
proximidad queda dispuesto para detectar un estado en el que el
elemento lateral fijo (1) y el elemento lateral giratorio (2) han
girado relativamente a la posición en la que los resaltes (10, 13)
entre las ranuras (51, 61) cierran el primer y el segundo conducto
(5, 6), y se envía una señal en consecuencia.
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