ES2357127B1 - Dispositivo de lubricación de rodamientos mediante fluido lubricante. - Google Patents

Dispositivo de lubricación de rodamientos mediante fluido lubricante. Download PDF

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Abstract

Dispositivo de lubricación de rodamientos mediante fluido lubricante que comprende una parte exterior giratoria formada por un cubo (1) y un canal circunferencial (2) en el que se distribuye por acción de la fuerza centrífuga el fluido lubricante, y una parte interna no rotativa con al menos un rascador (6) que rompe la película de fluido lubricante formada, posibilitando que el mismo llegue a uno de los lados del o los rodamientos (3) que se instalen en el dispositivo, para que a continuación fluya una parte o la totalidad del lubricante hacia el lado opuesto del rodamiento para finalmente formarse, nuevamente por fuerza centrífuga, una película exterior la cavidad anexa (11) que forman las tapas (4a y 4b) en el lateral exterior de cada rodamiento (3), volviendo el lubricante al canal circunferencial (2) por unos canales axiales de retorno (9) que comunican ambos lados del rodamiento.

Description

Dispositivo de lubricación de rodamientos mediante fluido lubricante.
Campo de la invención
La invención de refiere a un dispositivo de lubricación, que aprovecha la fuerza centrífuga de giro de una parte giratoria del dispositivo para la correcta administración del fluido lubricante a los rodamientos.
Antecedentes de la invención
Los rodamientos pueden ser de diversos tipos como rígidos de bolas, de una hilera de bolas con contacto angular, de agujas, de rodillos cónicos, axiales de rodillos a rótula, de rodillos cilíndricos, axiales de bolas de simple efecto o de aguja de empuje y cada uno de estos tipos de rodamientos tiene una característica y diseño específico que los hacen más apropiados para una aplicación u otra. Su correcto funcionamiento está supeditado a una correcta lubricación del mismo, para evitar posibles gripados por falta de lubricación o funcionamiento deficiente por exceso de lubricación. Esto hace que en los últimos tiempos se hayan diseñado distintos mecanismos para la correcta lubricación de los rodamientos, de manera que permitan la prevención del mal funcionamiento de los rodamientos, como el gripado o bloqueo de los mismos, sin embargo hasta la fecha no se ha logrado obtener un diseño estándar válido para cualquier tipo de rodamiento y que asegure la administración de la cantidad exacta de lubricante.
En la patente EP1967749, se describe un equipo de lubricación de rodamientos de rodillos cónicos que permite, gracias a un elemento de apertura y cerrado, obtener una baja probabilidad de gripado cuando la cantidad de lubricante es muy bajo, y expulsar el lubricante sobrante cuando la cantidad de lubricante es excesiva, estando supeditado el buen funcionamiento del equipo de lubricación a la apertura y cerrado de una abertura anular controlada por un sistema de guía de aceite.
Descripción de la invención
La presente invención divulga un novedoso procedimiento de lubricación de cualquier tipo de rodamiento basado en la utilización de un equipo o dispositivo que, solamente por la acción de la fuerza centrífuga y/o energía cinética y/o por gravedad, distribuye el fluido lubricante en su cantidad adecuada, ni en exceso ni en baja cantidad, al/los rodamiento-s montados en el dispositivo, pudiendo ser uno o varios.
El equipo consta de una parte giratoria que comprende un cubo externo giratorio en cuya parte interior dispone de un canal circunferencial en el que, por acción de la fuerza centrífuga, se genera una película de fluido lubricante, cuyo diámetro de fondo es mayor que el diámetro de rodadura de la pista exterior del/los rodamientos a lubricar, y una parte no giratoria que comprende al menos un rascador que rompe la película de fluido lubricante formada, permitiendo que llegue el fluido a los elementos de rodadura del o los rodamientos:
a) por la acción de la gravedad en el caso de disponer de una paleta que forma una cavidad de depósito de lubricante de manera que el volumen de fluido garantice que por gravedad llegue a los rodamientos,
b) y/o por acción de la energía cinética que se produce en el giro mediante el desvío de la trayectoria del fluido producida en el rascador, para lo que el equipo puede o no contener paletas, ya que una geometría adecuada del rascador conduce al lubricante hacia los rodamientos por la velocidad relativa del fluido respecto a la parte fija.
El sistema puede funcionar con N rodamientos de manera que el montaje requerirá como mínimo N-1 canales circunferenciales para N>1.
Por lo anteriormente indicado, el dispositivo puede contener en su interior y en la parte no giratoria, al menos una paleta que forma una cavidad de depósito de lubricante. Cuando el dispositivo comprende una sola paleta será efectivo en un único sentido de giro, sin embargo, cuando el dispositivo comprende dos o más paletas (a ambos lados del rascador), el sentido de giro de la parte exterior giratoria puede ser en ambas direcciones.
Tanto el o los rascadores como la o las paletas se pueden situar opcionalmente en un elemento soporte ubicado en la parte interna no rotativa como puede ser un anillo distanciador estático con alojamientos, en los que se alojan radialmente estando las paletas ajustadas lateralmente al canal circunferencial y dejando holgura en sentido radial.
A ambos lados del cubo externo giratorio se montan unas tapas con laberintos que forman una cavidad anexa, en el lateral exterior del o los rodamientos, comunicadas con el canal circunferencial a través de unos canales axiales de retorno distribuidos en su circunferencia.
El dispositivo de la invención permite disponer de un circuito cerrado que permite la entrada y salida de fluido lubricante para ser refrigerado en el exterior lo que supone una ventaja para incrementar el rango de condiciones de funcionamiento posibles.
Opcionalmente, el dispositivo puede contener un detector de presencia de fluido lubricante junto con un visor de nivel de fluido lubricante en parado. El procedimiento de lubricación de este dispositivo queda descrito mediante el siguiente ciclo: -Cuando el dispositivo no gira el nivel del fluido lubricante permanece en la parte inferior. -Cuando se hace girar el cubo exterior se genera por fuerza centrífuga una película de fluido lubricante en el canal circunferencial del cubo exterior. -El rascador de la parte no rotativa rompe la película de fluido lubricante posibilitando que el mismo llegue a los elementos de rodadura del rodamiento por uno de sus lados. -Una parte o la totalidad del lubricante fluye hacia el lado opuesto del rodamiento. -Nuevamente por fuerza centrífuga, se forma una película exterior en el lado opuesto del rodamiento. -Finalmente el fluido lubricante vuelve al canal circunferencial por unos canales axiales practicados en el cubo externo que comunican ambos lados del rodamiento. Así mismo cuando el fluido de lubricación es aceite, se garantiza una mejor distribución del mismo en el rodamiento, permitiendo trabajar a mayor temperatura y logrando una mayor velocidad de funcionamiento.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización preferida de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.
La Figura 1 es una sección del equipo de lubricación con dos rodamientos de rodillos cónicos en situación de reposo sin fluido lubricante.
La Figura 2 es una sección por II-II de la figura 1.
La Figura 3 es una sección del equipo de lubricación con dos rodamientos de rodillos cónicos en situación de reposo con fluido lubricante.
La Figura 4 es una sección por IV-IV de la figura 3.
La Figura 5 es una sección de del equipo de lubricación con dos rodamientos de rodillos cónicos en situación de centrifugado.
La Figura 6 es una sección por VI-VI de la figura 5.
La figura 7 es una sección del equipo de lubricación con un rodamiento.
La figura 8 es una sección por VIII-VIII de la figura 7.
Las referencias indicadas en cada figura, corresponden a los siguientes elementos:
1.-Cubo externo giratorio
2.-Canal circunferencial
3.-Rodamiento
4a.-Tapa lateral primera
4b.-Tapa lateral segunda
5.-Anillo distanciador
6.-Rascador
7.-Paleta
8.-Orificios laterales
9.-
Canales axiales de retorno
10.-
Fluido lubricante
11.-
Cavidad anexa
12.-
Depósito de lubricante
13.-
Canal de comunicación.
Descripción de una realización preferida de la invención
En las Figuras 1 y 2 se representa un caso particular del dispositivo de lubricación de la invención, en el que se lubrican dos rodamientos con aceite como fluido lubricante (10) y en el que se puede ver que el cubo externo giratorio (1) dispone de un canal circunferencial (2) ubicado entre los dos rodamientos (3). La profundidad del canal circunferencial (2) es tal que el diámetro de su fondo es mayor que el diámetro interior de la pista exterior de los rodamientos a lubricar.
A ambos lados del cubo y en ambos extremos superior e inferior, se montan dos tapas laterales (4a y 4b) con laberintos que, por un lado, impiden que se escape el aceite, y por otro, forman una cavidad anexa (11) en el lateral exterior de cada rodamiento (3).
Enfrentado al canal circunferencial (2) en la parte no giratoria se monta opcionalmente un anillo distanciador (podría integrarse en el eje, posiblemente hueco) (5) estático quedando ubicado entre los rodamientos (3), y que dispone del/los alojamientos necesarios para montar radialmente un rascador (6) y opcionalmente una o varias paletas (7). Las dimensiones del rascador (6) se pueden ajustar de manera que se puede controlar la cantidad de aceite a rascar.
Las paletas (7) se ajustan lateralmente al canal dejando holgura con el cubo (1) en sentido radial. Se ubican radialmente y equidistantes del rascador (6) para que el funcionamiento del sistema sea simétrico e independiente del sentido de giro del cubo (1). Dichas paletas (7), junto con el rascador (6), forman dos cubetas anexas y comunicadas entre sí en la parte alta del anillo distanciador (5) a través de los canales de comunicación (13) del rascador (6). Entre las paletas (7) y el rascador (6), el anillo distanciador (5) dispone de orificios laterales (8) que evacuan el aceite de las cubetas hacia los rodamientos para su lubricación.
El cubo (1) dispone de unos canales de retorno (9) distribuidos en su circunferencia que comunican las cámaras exteriores formadas por las tapas (4) laberínticas con el canal circunferencial (2).
En situación de reposo fluido lubricante (10) se encuentra en la parte baja del cubo, ocupando el canal circunferencial (2), rodamientos (3) y cavidades anexas (11) hasta el nivel máximo que permiten las tapas laterales (4a y 4b) laberínticas, tal y como se ve en las figuras3y4.
Cuando la parte giratoria, compuesta por el cubo exterior (1) y su canal circunferencial (2), comienza a girar, el aceite es centrifugado formándose una película de fluido lubricante en el canal circunferencial (2), tal y como puede verse en las figuras5y6.El aceite centrifugado es recogido por el rascador (6) que rompe la lámina de aceite posibilitando que el mismo caiga a los depósitos de lubricante (12) anexas el rascador formadas por las paletas (7).
A través de los orificios laterales (8) del distanciador en esa zona, el aceite es conducido por gravedad hasta los rodamientos para su lubricación.
Los rodamientos (3) bombean el aceite hacia las tapas laterales (4a y 4b) ocupando las cavidades (11) formadas por éstas y el cubo (1).
A través de los canales axiales de retorno (9) del cubo, impulsado por la fuerza centrífuga, el aceite retorna al canal circunferencial (2) con lo que se vuelve a la situación de partida cerrándose el circuito de circulación del aceite.
En las figura 7 y 8 se puede ver otro caso particular de un dispositivo de lubricación de un rodamiento (3) en el que se pueden observar los mismos elementos que en el caso anteriormente descrito con la diferencia de que el anillo distanciador (5) tiene los orificios laterales (8) ciegos en uno de los extremos correspondiente a la zona en la que no hay rodamiento.
En caso de dotar al sistema simetría de montaje, el funcionamiento puede ser independiente del sentido de giro del cubo.

Claims (18)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo de lubricación de rodamientos mediante fluido lubricante caracterizado por comprender:
    a.
    Una parte exterior giratoria formada por un cubo (1) con al menos un canal circunferencial (2), en el que se distribuye el fluido lubricante en forma de película,
    b.
    Una parte interna no rotativa con al menos un rascador (6) que rompe la película de fluido lubricante
    todo ello configurado para permitir que el fluido lubricante llegue a los elementos de rodadura del o los rodamientos (3) que se instalan en el dispositivo.
  2. 2. Dispositivo de lubricación de rodamientos según reivindicación 1 caracterizado por comprender un rodamiento
    (3) y un canal circunferencial (2).
  3. 3.
    Dispositivo de lubricación de rodamientos según reivindicación 1 caracterizado por comprender dos o mas rodamientos (3) y N-1 canales circunferenciales (2) siendo N el número de rodamientos.
  4. 4.
    Dispositivo de lubricación de rodamientos según reivindicaciones 1-3 caracterizado porque comprende al menos una paleta (7) por cada sentido de giro que forman al menos un depósito de lubricante (12) conjuntamente con el rascador.
  5. 5.
    Dispositivo de lubricación de rodamientos según reivindicación 4 caracterizado porque comprende dos o mas depósitos lubricantes (12).
  6. 6.
    Dispositivo de lubricación de rodamientos según reivindicación 5 caracterizado porque los depósitos de lubricante (12) se comunican entre sí a través de al menos un canal de comunicación (13).
  7. 7.
    Dispositivo de lubricación de rodamientos según reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende un elemento soporte ubicado en la parte interna no rotativa en el que se aloja el rascador (6).
  8. 8.
    Dispositivo de lubricación de rodamientos según reivindicación 7 caracterizada porque el elemento soporte es un anillo distanciador (5).
  9. 9. Dispositivo de lubricación de rodamientos según reivindicación 8 caracterizado porque el anillo distanciador
    (5) dispone de orificios laterales (8) por los que fluye el fluido lubricante del o los depósitos lubricantes (12) a los elementos de rodadura del o los rodamientos.
  10. 10.
    Dispositivo de lubricación de rodamientos según reivindicaciones anteriores caracterizado porque la profundidad del canal circunferencial (2) es tal que el diámetro de su fondo es mayor que el diámetro exterior del o los rodamientos a lubricar.
  11. 11.
    Dispositivo de lubricación de rodamientos según reivindicaciones anteriores caracterizado porque a ambos extremos del cubo (1) se montan unas tapas laterales (4a y 4b) con laberintos.
  12. 12.
    Dispositivo de lubricación de rodamientos según reivindicación 11 caracterizado porque las tapas (4a y 4b) forman una cavidad anexa (11) en el lateral exterior de cada rodamiento (3).
  13. 13.
    Dispositivo de lubricación de rodamientos según reivindicación 12 caracterizado porque el cubo (1) dispone de unos canales axiales de retorno (9) distribuidos en su circunferencia que comunican las cavidades anexas exteriores
    (11) con el canal circunferencial (2).
  14. 14.
    Dispositivo de lubricación de rodamientos según reivindicaciones anteriores caracterizado por disponer de un circuito cerrado que permite la entrada y salida de fluido lubricante para ser refrigerado en el exterior.
  15. 15.
    Dispositivo de lubricación de rodamientos según reivindicaciones anteriores caracterizado por disponer de un detector de presencia de fluido lubricante.
  16. 16.
    Dispositivo de lubricación de rodamientos según reivindicaciones anteriores caracterizado por disponer de un visor de nivel de fluido lubricante en parado.
  17. 17.
    Dispositivo de lubricación de rodamientos según reivindicaciones anteriores caracterizado porque el fluido lubricante es aceite.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 200803718
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 26.12.2008
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : F16C33/66 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    A
    US 2003185477 A1 ( TAKI MASAFUMI ET AL.) 02/10/2003, párrafos[0028] -[0040]; figuras 1 -4. 1-17
    A
    JP 2006226487 A (JTEKT CORP ) 31/08/2006, figuras & Resumen de la base de datos WPI. Recuperado de EPOQUE; AN 2006-590657 1-17
    A
    US 3264043 A (STORER KEEN JOHN MICHAEL ) 02/08/1966, columna 1, línea 69 -columna 2, línea 59; figura 2. 1-17
    A
    DE 112005002608 T5 (NTN TOYO BEARING CO LTD ) 06/09/2007, párrafos[0039] -[0067]; figuras 1 -6B. 1-17
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 06.04.2011
    Examinador V. Población Bolaño Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 200803718
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) F16C Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 200803718
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 06.04.2011
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-17 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-17 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 200803718
    1. Documentos considerados
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión:
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    US 2003185477 A1 ( TAKI MASAFUMI et al.) 02.10.2003
    D02
    JP 2006226487 A (JTEKT CORP ) 31.08.2006
    D03
    US 3264043 A (STORER KEEN JOHN MICHAEL ) 02.08.1966
    D04
    DE 112005002608 T5 (NTN TOYO BEARING CO LTD ) 06.09.2007
  18. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    La invención en estudio tiene por objeto un dispositivo de lubricación de rodamientos mediante fluido lubricante que comprende una parte exterior giratoria formada por un cubo con al menos un canal circunferencial en el que se distribuye por acción de la fuerza centrífuga el fluido lubricante en forma de película y una parte interna no rotativa con al menos un rascador que rompe la película de fluido lubricante formada.
    Los documentos D01 a D04 presentan diversos diseños cuyo objetivo es lograr una adecuada lubricación de los rodamientos a los que se aplica. Sin embargo, ninguno de dichos documentos divulga un dispositivo cuyo cubo exterior incluya un canal circunferencial de distribución y rascadores en la parte interna del rodamiento con la finalidad de romper la película de lubricante producida por fuerza centrífuga en dicho canal circunferencial.
    Por tanto, los documentos citados muestran únicamente el estado de la técnica y, en consecuencia, la invención reflejada en las reivindicaciones 1 a 17 se considera nueva y con actividad inventiva de acuerdo a los artículos 6 y 8 de la Ley 11/1986 de Patentes.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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