ES2293955T3 - Rodamiento lineal. - Google Patents
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Abstract
Rodamiento lineal con un árbol (1) de sección transversal perfilada o redonda, especialmente circular, que actúa como carril de guía y que tiene pistas de rodadura (6) para cuerpos rodantes (3, 26, 27), por ejemplo bolas, rodillos cilíndricos o rodillos abarrillados, que están formadas por la superficie envolvente de dicho árbol y que se extienden en dirección longitudinal, y con un manguito (2, 24) que rodea al árbol (1) y a los cuerpos rodantes (3, 26, 27) y que presenta en su superficie interior unas pistas de contrarrodadura (7) para los cuerpos rodantes (3, 26, 27), estando dividido el manguito (2, 24) en dirección longitudinal y estando compuesto de varios segmentos (14, 25) provistos de las pistas de contrarrodadura (7), que presentan superficies de asiento paralelas a las pistas de contrarrodadura (7) y a través de las cuales se sostienen mutuamente los segmentos (14, 25) en la dirección periférica del manguito (2, 24), caracterizado porque el manguito (2, 24) está dispuesto en un alojamiento o taladro (10) de un componente de conexión (11), presentando cada dos segmentos (14, 25) adyacentes uno a otro unas superficies de asiento radialmente dirigidas con rebajos cóncavos que forman una cavidad en la que está dispuesto un elemento de apoyo (17).
Description
Rodamiento lineal.
La invención concierne a un rodamiento lineal
con un árbol de sección transversal perfilada o redonda,
especialmente circular, que actúa como carril de guía y que tiene
pistas de rodadura para cuerpos rodantes, por ejemplo bolas,
rodillos cilíndricos o rodillos abarrillados que están formadas por
la superficie envolvente de dicho árbol y se extienden en dirección
longitudinal, y con un manguito que rodea al árbol y a los cuerpos
rodantes y que presenta en su superficie interior unas pistas de
contrarrodadura para los cuerpos rodantes, estando dividido el
manguito en dirección longitudinal y estando compuesto de varios
segmentos provistos de las pistas de contrarrodadura, que presentan
superficies de asiento paralelas a las pistas de contrarrodadura y a
través de las cuales se sostienen mutuamente los segmentos en la
dirección periférica del manguito.
El campo de aplicación de tales rodamientos
lineales se extiende a guías lineales con camino de carrera limitado
o ilimitado, con pistas de rodadura planas o redondas o perfiladas,
describiendo el alojamiento del manguito o de un elemento de
configuración diferente que asuma la función del manguito un círculo
o varias pistas circulares. Casos de aplicación típicos pueden ser
manguitos de bolas con pistas de rodadura rectas o perfiladas, cuyas
normales a la pista de rodadura pasan por el centro, así como
manguitos de bolas con pistas de rodadura rectas o perfiladas cuyas
normales a la pista de rodadura forman un ángulo con un círculo
envolvente trazado alrededor del punto central. Se conocen
manguitos de bolas macizos con anillo cerrado, manguitos de par de
giro como los que muestra, por ejemplo, el documento
DE-A-3 736 867, guías de columna
para herramientas y guías de prensa que están construidas de manera
semejante a las guías de columna.
Los manguitos de bolas con anillo cerrado se
pueden fabricar fácilmente mediante rectificado cilíndrico exterior
e interior. Esto rige para las dimensiones usuales. Si se necesitan
manguitos con grandes dimensiones, especialmente con grandes
longitudes axiales, el proceso de rectificado cilíndrico interior se
presenta como difícil y caro al aumentar la longitud. Los manguitos
de par de giro son difíciles de fabricar a consecuencia de su
contorno interior perfilado. Tienen que ser mecanizados con
pequeñas herramientas perfiladas, lo que puede ser complicado y
caro. Se obtienen entonces erosiones mínimas, altas tasas de
desgaste de las herramientas y grandes dispersiones de tolerancia
acompañantes que se manifiestan en defectos del perfil, malas
calidades superficiales y paralelismo insatisfactorio de las pistas
de rodadura con respecto al eje longitudinal.
Se conoce por el documento
US-A-2 503 009 un rodamiento lineal
cuyo manguito provisto de pistas de rodadura está constituido por
varios segmentos individualmente conformados que se han fabricado
por troquelado de chapas constituidas por un acero de cojinete
adecuado. Cada segmento presenta aquí en la zona de una pista de
rodadura portante para cuerpos rodantes un tramo rectilíneo que es
solapado por un tramo de borde del segmento contiguo. Para lograr
una inmovilización suficiente de segmentos contiguos uno contra otro
es necesario aquí adicionalmente un casquillo que rodee al árbol y
en el que estén fijados, por ejemplo soldados, los segmentos.
Se conoce por el documento
DE-A-2 030 076 un rodamiento lineal
de la clase citada al principio en el que un manguito o casquillo
está compuesto también de segmentos. Sin embargo, para unir los
segmentos uno con otro es necesario aquí soldar éstos uno a otro,
disponiéndose respectivas costuras de soldadura por haz de
electrones en las superficies de empalme de segmentos de casquillo
contiguos.
La invención se basa en el problema de crear un
rodamiento lineal que pueda fabricarse de manera económica y
presente estrechas tolerancias, altos paralelismos de las pistas de
rodadura y una buena precisión del perfil.
Este problema se resuelve según una primera
propuesta de la invención por el hecho de que el manguito está
dispuesto en un alojamiento o taladro de un componente de conexión,
presentando cada dos segmentos aplicados uno a otro unas
superficies de asiento radialmente dirigidas con rebajos cóncavos
que forman una cavidad en la que está dispuesto un elemento de
apoyo.
Según otra propuesta, en lugar de la disposición
de un elemento de apoyo, el respectivo manguito puede estar
dispuesto en un alojamiento o taladro de un componente de conexión,
presentando cada segmento unas superficies de asiento radialmente
dirigidas con un ensanchamiento convexo en una de las dos
superficies de asiento y con un rebajo cóncavo en la otra de las
dos superficies de asiento, encajando el ensanchamiento convexo de
cada segmento en el rebajo cóncavo del respectivo segmento
contiguo.
De esta manera, los cojinetes construidos hasta
ahora con anillos cerrados u otros contornos cerrados pueden ser
sustituidos por cojinetes con manguitos longitudinalmente divididos
en segmentos, pudiendo estar unidos o no los segmentos. Los
segmentos pueden presentar pistas de rodadura planas, redondas o
perfiladas de otra manera. La división longitudinal permite
realizar la mecanización interior con herramientas que sean
muchísimo más grandes que el diámetro interior de un manguito. Se
consiguen así una fabricación más económica, unas tolerancias más
estrechas, una mejor precisión del perfil y unos mayores
paralelismos de las pistas de rodadura. La división longitudinal
hace posible el empleo de elementos de guía sencillos que se monten
en el segmento o se posicionen con relación al respectivo segmento.
Los segmentos se pueden sostener entonces mutuamente.
Un manguito con contorno cerrado de su sección
transversal, preferiblemente con un contorno anular, es cortado en
dirección longitudinal en al menos dos partes o segmentos. Éstos
llevan en el lado interior una o varias pistas de rodadura y se
sostienen mutuamente a través de sus contornos frontales. La moderna
técnica de fabricación permite producir pistas de rodadura y
contornos de apoyo con una muela abrasiva perfilada o con una
herramienta correspondiente, por ejemplo una fresa de disco, de
modo que el perfil de la herramienta incluya zonas para la
mecanización de pistas de rodadura y zonas para la mecanización de
superficies de apoyo.
Estos segmentos se introducen en un alojamiento
redondo o perfilado, pero cerrado, por ejemplo un taladro de una
carcasa, con lo que están sometidos a un prensado anular producido
por la carcasa. Queda así unívocamente fijada la posición radial de
los segmentos. En caso de fuerzas que actúen hacia el centro, los
segmentos pueden sostenerse a través de superficies de tope
planas.
Si actúan fuerzas transversales sobre los
segmentos, tiene lugar una basculación alrededor del punto más alto
del dorso del segmento. Una superficie de tope tiene entonces
tendencia a moverse hacia el centro de la guía, mientras que la
otra querrá alejarse de allí. Mediante un perfilado adecuado de las
superficies de tope se pueden sostener los segmentos uno contra
otro, con lo que éstos actúan como un anillo cerrado. Mediante una
mayor precisión de las pistas de rodadura se obtiene un contacto más
rígido en comparación con un anillo cerrado, de modo que, con una
configuración correspondiente de las superficies de tope, la
desventaja de las junturas producidas tiene solamente una pequeña
repercusión y resulta en conjunto una disposición global más
rígida.
Los segmentos pueden inmovilizarse uno respecto
de otro en dirección longitudinal, concretamente por medio de
elementos de adaptación de forma, anillos, por ejemplo anillos de
seguridad, uniones de soldadura o tapas frontales. Éstos pueden
fijarse en el alojamiento individualmente o como una unidad cerrada
con métodos usuales, por ejemplo mediante anillos de seguridad,
pasadores o tornillos.
Ejemplos de realización de la invención están
representados en el dibujo y se describen seguidamente con más
detalle. Muestran:
La figura 1, un cojinete lineal configurado como
un manguito de bolas, en sección longitudinal;
La figura 2, un cojinete lineal configurado como
un manguito de bolas con tres segmentos, en sección transversal;
La figura 3, un alzado frontal de otro manguito
de bolas;
La figura 4, un alzado lateral del manguito de
bolas según la figura 2 con segmentos unidos por soldadura;
La figura 5, un alzado frontal del manguito de
bolas según la figura 4;
La figura 6, un alzado lateral de un manguito de
bolas con segmentos fijados uno a otros por estampación;
La figura 7, una sección transversal del
manguito de bolas según la figura 6;
La figura 8, un rodamiento lineal en sección
transversal con pistas de rodadura planas para cuerpos rodantes
configurados como rodillos cilíndricos; y
La figura 9, un rodamiento lineal en sección
transversal con pistas de rodadura perfiladas para cuerpos rodantes
configurados como rodillos abarrilados.
Un rodamiento lineal representado en la figura 1
está dispuesto en un árbol 1 y contiene un manguito 2, que rodea al
árbol 1 a cierta distancia radial, y varias órbitas continuas de
cuerpos rodantes 3 que van guiados en una jaula 4. Los cuerpos
rodantes 3 está configurados aquí como bolas. El manguito 2 puede
estar compuesto de varios segmentos que se mantienen unidos por
medio de anillos frontales 5. Para los cuerpos rodantes portantes 3
de las órbitas de cuerpos rodantes están formadas unas pistas de
rodadura 6 en el árbol 1 y unas pistas de contrarrodadura 7 en el
manguito 2. Las pistas de rodadura y las pistas de contrarrodadura
se extienden paralelamente al eje longitudinal 8 del árbol 1.
Dentro de los anillos frontales 5 están dispuestas unas juntas 9
que sellan hacia fuera el espacio de los cuerpos rodantes 3 que se
apoyan en el árbol 1 y en el manguito 2. El manguito 2 está inserto
en un taladro 10 de un componente de conexión 11 y queda
inmovilizado allí con ayuda de una chaveta 12 que penetra en una
ranura longitudinal 13 del componente de conexión 11.
Como muestra la figura 2, el manguito 2 está
compuesto de tres segmentos 14. Cada segmento está previsto para
dos órbitas de cuerpos rodantes. Mientras que los cuerpos rodantes
portantes 3 de cada órbita se apoyan en la pista de rodadura
correspondiente 6 del árbol 1 y en la pista de contrarrodadura
correspondiente 7 del manguito 2, se han previsto entre el árbol 1
y el manguito 2 unas pistas de retorno 15 para los cuerpos rodantes
3 que retornan. La jaula 4 contiene para cada órbita de cuerpos
rodantes 3 dos pistas de deflexión 16 a través de las cuales la
hilera de los cuerpos rodantes portantes 3 está unida con la hilera
de los cuerpos rodantes 3 que se encuentran en la pista de retorno
15.
Los tres segmentos 14 del manguito 2 están
dispuestos uno tras otro en dirección periférica y se sostienen
mutuamente a través de superficies de asiento que discurren
paralelas al eje longitudinal 8 del árbol 1. En la figura 2 las
superficies de asiento son de construcción plana y presentan rebajos
en los que está dispuestos unos elementos de apoyo 17.
La figura 3 muestra un manguito 18 con segmentos
19 que presentan rebajos cóncavos 20 o ensanchamientos convexos 21
en las superficies de asiento. De dos segmentos mutuamente
adyacentes 19, un ensanchamiento convexo 21 de un segmento 19
encaja aquí en un rebajo cóncavo 20 del otro segmento 19.
Según las figuras 4 y 5, los segmentos 14 del
manguito 2 están soldados en la región de sus superficies de
asiento, de modo que resultan allí unas zonas de soldadura 22.
En lugar de soldar los segmentos 14 uno con
otro, éstos pueden estamparse también uno con otro de conformidad
con las figuras 6 y 7, con lo que resultan en el manguito 2 unas
zonas de estampación 23 dispuestas en la región de la superficie de
asiento de los segmentos 14. Sin embargo, es posible también
prescindir completamente de la soldadura o la estampación y
mantener unidos los segmentos 14 solamente con ayuda de los anillos
frontales 5.
En la figura 8, los cuerpos rodantes 26 están
construidos en forma de rodillos cilíndricos entre el árbol 1 y el
manguito 24 que lo rodea y que está constituido por tres segmentos
25. Por tanto, las pistas de rodadura 6 del árbol 1 y las pistas de
contrarrodadura 7 del manguito 24 son aquí planas. En
correspondencia con esto, en la figura 9, en donde se emplean
rodillos abarrilados en calidad de cuerpos rodantes 27, las pistas
de rodadura 6 del árbol 1 y las pistas de contrarrodadura 7 del
manguito 24 son pistas de rodadura perfiladas.
\global\parskip0.500000\baselineskip
1
\tabulArbol
2
\tabulManguito
3
\tabulCuerpo rodante
4
\tabulJaula
5
\tabulAnillo frontal
6
\tabulPista de rodadura
7
\tabulPista de contrarrodadura
8
\tabulEje longitudinal
9
\tabulJunta
10
\tabulTaladro
11
\tabulComponente de conexión
12
\tabulChaveta
13
\tabulRanura longitudinal
14
\tabulSegmento
15
\tabulPista de retorno
16
\tabulPista de deflexión
17
\tabulElemento de apoyo
18
\tabulManguito
19
\tabulSegmento
20
\tabulRebajo cóncavo
21
\tabulEnsanchamiento convexo
22
\tabulZona de soldadura
23
\tabulZona de estampación
24
\tabulManguito
25
\tabulSegmento
26
\tabulCuerpo rodante
27
\tabulCuerpo rodante.
Claims (5)
1. Rodamiento lineal con un árbol (1) de sección
transversal perfilada o redonda, especialmente circular, que actúa
como carril de guía y que tiene pistas de rodadura (6) para cuerpos
rodantes (3, 26, 27), por ejemplo bolas, rodillos cilíndricos o
rodillos abarrillados, que están formadas por la superficie
envolvente de dicho árbol y que se extienden en dirección
longitudinal, y con un manguito (2, 24) que rodea al árbol (1) y a
los cuerpos rodantes (3, 26, 27) y que presenta en su superficie
interior unas pistas de contrarrodadura (7) para los cuerpos
rodantes (3, 26, 27), estando dividido el manguito (2, 24) en
dirección longitudinal y estando compuesto de varios segmentos (14,
25) provistos de las pistas de contrarrodadura (7), que presentan
superficies de asiento paralelas a las pistas de contrarrodadura
(7) y a través de las cuales se sostienen mutuamente los segmentos
(14, 25) en la dirección periférica del manguito (2, 24),
caracterizado porque el manguito (2, 24) está dispuesto en
un alojamiento o taladro (10) de un componente de conexión (11),
presentando cada dos segmentos (14, 25) adyacentes uno a otro unas
superficies de asiento radialmente dirigidas con rebajos cóncavos
que forman una cavidad en la que está dispuesto un elemento de apoyo
(17).
2. Rodamiento lineal con un árbol de sección
transversal perfilada o redonda, especialmente circular, que actúa
como carril de guía y que tiene pistas de rodadura para cuerpos
rodantes, por ejemplo bolas, rodillos cilíndricos o rodillos
abarrillados, que están formadas por la superficie envolvente de
dicho árbol y que se extienden en dirección longitudinal, y con un
manguito (18) que rodea al árbol y a los cuerpos rodantes y que
presenta en su superficie interior unas pistas de contrarrodadura
para los cuerpos rodantes, estando dividido el manguito (18) en
dirección longitudinal y estando compuesto de varios segmentos (19)
provistos de las pistas de contrarrodadura, que presentan
superficies de asiento paralelas a las pistas de contrarrodadura y
a través de las cuales se sostienen mutuamente los segmentos (19) la
dirección periférica del manguito (18), caracterizado porque
el manguito (18) está dispuesto en un alojamiento o taladro de un
componente de conexión, presentando cada segmento (19) unas
superficies de asiento radialmente dirigidas con un ensanchamiento
convexo (21) en una de las dos superficies de asiento y con un
rebajo cóncavo (20) en la otra de las dos superficies de asiento,
encajando el ensanchamiento convexo (21) de cada segmento (19) en el
rebajo cóncavo (20) del respectivo segmento contiguo (19).
3. Rodamiento lineal según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque en cada segmento (14, 19, 25) se
completa una pista de contrarrodadura (7) con una pista de retorno
(15) y dos pistas de deflexión (16) de unión de éstas para una
órbita de cuerpos rodantes a fin de formar una línea cerrada.
4. Rodamiento lineal según la reivindicación 1,
caracterizado porque se emplean bolas en calidad de cuerpos
rodantes (3), estando respectivamente configuradas en forma de arco
de círculo en sección transversal las pistas de rodadura (6) del
árbol (1) y las pistas de contrarrodadura (7) de los segmentos
(14).
5. Rodamiento lineal según la reivindicación 1,
caracterizado porque las pistas de rodadura (6) del árbol
(1) y/o las pistas de contrarrodadura (7) de los segmentos (25)
están configuradas en forma de superficies planas.
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