ES2379415T3 - Cojinete de rodadura - Google Patents

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Abstract

Un cojinete de rodadura (1) para un balancfn, en donde el mencionado cojinete de rodadura comprende al menos una parte (2) exterior parcialmente circular (3) y varios elementos (5) de rodadura, los cuales estan montados entre la parte externa (2) y la parte interna (3), en donde al menos uno de los elementos de rodadura (5) comprende dos caras (6, 7) laterales curvadas opuestas, que al observarse en al menos una sección transversal constituye unas longitudes de arcos del mismo circulo (10) imaginario, y que constituyen unas caras de contacto para la parte (2, 3) circular interna respectivamente, y al menos una superficie lateral (8, 9), la cual se situa dentro del cfrculo imaginario mencionado (10), caracterizado porque los elementos de rodadura (5) comprenden dos superficies laterales (8, 9), las cuales son planas y opuestas entre si, y que al observarse en forma seccional transversal, constituyen una cuerda (11, 12) en el circulo imaginario (10) y en las dos mencionadas cuerdas (11, 12) formando un Angulo mas pequeno entre las mismas de forma que el ancho de los elementos de rodadura (5) es mayor en la parte próxima de la parte (2) circular exterior.

Description

Cojinete de rodadura
La presente invenci6n se refiere a un cojinete de rodadura para un balancfn, en donde el mencionado cojinete de rodadura comprende al menos una parte exterior parcialmente circular, y al menos una parte interna parcialmente circular, y varios elementos de rodadura que estan montados entre la parte exterior y la parte interior.
La invenci6n esta relacionada tambien con el uso de dicho cojinete de rodadura en un molino triturador para la trituraci6n de materiales de partfculas, tales como materiales en bruto de cementos, cemento de tipo Clinker y materiales similares, con el mencionado molino triturador que comprende una mesa de trituraci6n substancialmente horizontal y un conjunto de rodaduras capaz de girar alrededor de un eje vertical, en donde el mencionado conjunto de rodaduras comprende varios rodillos girando alrededor de los respectivos ejes de los rodillos, los cuales estan conectados al eje vertical por medio de una conexi6n abisagrada, permitiendo un movimiento circular libre del rodillo hacia arriba y hacia abajo9 en un plano que incluye la lfnea central del eje del rodillo, y en donde el mencionado rodillo esta configurado para la operaci6n interactiva con la mesa de trituraci6n.
El cojinete de rodadura de acuerdo con la invenci6n puede utilizarse en cualquier contexto en donde sea esencial que un balancfn o eje tenga la capacidad de moverse hacia atras y hacia delante en rotaciones angulares relativamente pequenas, y por tanto sea en particular adecuado para su uso en relaci6n don la conexi6n abisagrada en los molinos trituradores del tipo conocido mencionado anteriormente.
El cojinete de rodadura de movimiento oscilante angular de acuerdo con la primera parte de la reivindicaci6n 1 es conocido a traves del documento US 4588311A.
En los molinos trituradores conocidos, la conexi6n abisagrada que conecta el eje del rodillo con el eje vertical esta compuesto tfpicamente con un rodamiento deslizante tradicional, el cual puede estar lubrificado por los medios de un lubrificante adecuado. La funci6n de la conexi6n abisagrada es asegurar que los rodillos, independientes unos de otros, tengan la capacidad de seguir las variaciones en altura del material depositado en la bancada de trituraci6n durante el funcionamiento del molino de trituraci6n. Con respecto a la direccion y dimensiones, la fuerza que tiene ser absorbida por la conexi6n abisagrada es virtualmente constante con respecto al aro de rodamiento, cuya rotaci6n angular se genera por las variaciones en el grosor de la bancada del material, y mantenida tfpicamente dentro de un intervalo de 60,5 a 5 grados. La frecuencia de la rotaci6n angular del aro de rodamiento estara tfpicamente dentro del intervalo de 0,5 a 1 Hz. El molino triturador conocido se utiliza para la trituraci6n del material de partfculas, tal como los materiales de cemento sin tratamiento, el cemento Clinker y materiales similares, la conexi6n abisagrada estara sometida a una presi6n relativamente alta, la cual debido a las fuerzas de fricci6n entre las partes de la conexi6n abisagrada, dara lugar a una generaci6n de calor no deseable no reducible inmediatamente por los medios de un lubrificante debido al esfuerzo constante unilateral y a las rotaciones angulares hacia delante y hacia atras muy pequenas del aro de rodamiento que no sera suficiente para absorber el lubrificante en la zona de la carga. Se puede hacer menci6n de otros tipos de rodamientos disponibles comercialmente de un cojinete deslizable hidrodinamicamente, el cual no puede utilizarse puesto que no existe una rotaci6n continua del aro de rodamiento, impidiendo por tanto la formaci6n de una pelfcula lubrificante hidrodinamica, asf como tambien una rodamiento radial hidrostatico, el cual desde un punto de vista tecnico es una soluci6n de rodamiento perfecto, el cual proporciona un soporte total tanto en la condici6n estatica como su sometimiento a la rotaci6n, pero su inconveniente es que es muy complicado, sensible y costoso. Tampoco lo son los cojinetes de rodadura tradicionales que comprenden un anillo exterior y un anillo interior y unos rodillos circulares cilfndricos montados en medio considerados como adecuados para dicho fin, parcialmente porque las rotaciones angulares pequenas no permitiran que los rodillos absorban el lubrificante dentro de la zona de carga y parcialmente porque la forma circular-cilfndrica de los rodillos solo hacen lo posible para incorporar un numero limitado de rodillos de soporte en el cojinete, dando lugar a una velocidad de carga significativa en cada rodillo de soporte. Asf pues, permanece el hecho de que ninguno de los tipos de rodamientos disponibles comercialmente se estiman como directamente adecuados para la condici6n descrita de la carga, sin dar lugar a inconvenientes significativos.
Es el objetivo de la presente invenci6n el poder proporcionar un cojinete de rodadura que elimine o substancialmente reduzca los inconvenientes antes mencionados.
Esto se obtiene por medio de un cojinete de rodadura tal como el definido por las caracterfsticas de la reivindicaci6n
1. En consecuencia, al menos uno de los elementos de rodadura comprende dos caras laterales opuestas y curvadas, que al verse en al menos en secci6n transversal constituye unas longitudes de arco del mismo circulo imaginario, y que constituye las caras de contacto para la parte interior y la parte interior en particular respectivamente, y al menos una superficie lateral, la cual se situa dentro del mencionado circulo imaginario.
Se obtiene por tanto que el numero de elementos de rodadura en el cojinete puede incrementarse, reduciendo por tanto la carga en cada elemento de rodadura sujetos al mismo regimen de la carta total, incrementando por tanto la capacidad de soporte del rodamiento. Esto es debido al hecho de que una parte de la cara del rodillo de los rodillos circulares tradicionales no consiguen entrar en contacto con la parte externa e interna del rodamiento a traves de
rotaciones recfprocas angulares que se omiten, reduciendo por tanto el espacio ocupado de los elementos de rodadura en la direccion circunferencial del rodamiento.
De acuerdo con la invenci6n, para minimizar el espacio ocupado por el elemento de rodadura en la direccion circunferencial del rodamiento, comprende dos superficies opuestas laterales planas, en donde cada una al verse en secci6n transversal constituye una cuerda en el cfrculo imaginario. Con el fin de proporcionar una excelente superficie de contacto entre dos elementos de rodadura adyacentes cuando el rodamiento esta en una posici6n extrema sujeta a la maxima rotaci6n angular requerida, y por tanto con un efecto de autobloqueo, las dos cuerdas forman un Angulo mas pequeno entre las mismas, de forma que el ancho de los elementos de rodadura es mayor en la zona pr6xima de la parte circular exterior. La dimensi6n del angulo entre las cuerdas depende principalmente del numero de elementos de rodadura en el cojinete, que a su vez depende de la rotaci6n angular maxima requerida del rodamiento. Cuando mas pequena es la rotaci6n angular requerida del rodamiento, mas cortas seran las longitudes de los arcos de las caras de contacto curvadas de los elementos de rodadura, en donde la parte exterior de las caras de contacto de los elementos de rodadura con la parte circular exterior e interior, respectivamente, siendo mas alto el numero de los elementos de rodadura que puedan acomodarse. Por ejemplo, en una realizaci6n de acuerdo a la cual el numero de elementos de rodadura pueden doblarse en relaci6n a los rodamientos de rodadura tradicionales.
En una realizaci6n en particular del cojinete de rodadura de acuerdo con la invenci6n, que es especialmente adecuado para su uso cuando el rodamiento esta sometido a una carga de esfuerzo lateral, una parte de los elementos de rodadura puede reemplazarse por un elemento anular, el cual puede estar fijado mediante unos medios adecuados a la parte circular exterior o interior de la misma que puede ser una parte integral de una de estas dos partes circulares. El elemento anular puede estar configurado de forma que se extienda sobre un area de hasta aproximadamente el 90% de la circunferencia, y con una extensi6n radial de forma que se presente un espacio libre anular y unas partes circulares. El elemento anular puede ademas estar formado ventajosamente con caras terminales oblicuas, con el fin de asegurar un contacto satisfactorio con los elementos de rodadura adyacentes cuando el cojinete este en una posici6n sujeta a la rotaci6n angular requerida maxima, y por tanto con un efecto de autobloqueo.
El elemento de rodadura puede ademas comprender ventajosamente un fijador de los rodillos para retener la posici6n de los elementos de rodadura entre si, en la direccion circunferencial.
La invenci6n se describira a continuaci6n con detalles adicionales con referencia a los dibujos esquematicos, y en donde:
La figura 1 muestra una vista de un cojinete de rodadura de acuerdo con la invenci6n vista desde el lateral,
La figura 2 muestra un elemento de rodadura para un cojinete de rodadura de acuerdo con la invenci6n,
La figura 3 muestra una secci6n de un cojinete de rodadura de acuerdo con la invenci6n en donde el cojinete esta en una posici6n extrema sujeta a la rotaci6n angular requerida maxima,
La figura 4 muestra una realizaci6n especial del cojinete de acuerdo con la invenci6n, y
La figura 5 muestra la aplicaci6n del cojinete de acuerdo con la invenci6n en un molino de trituraci6n.
En la figura 1 se observa un cojinete de rodadura 1 de acuerdo con la invenci6n, que comprende una parte circular exterior 2, una parte 3 circular interior y varios elementos de rodadura 5 los cuales estan montados entre la parte exterior 2 y la parte interna 3.
Tal como se ilustra mejor en la figura 2, los elementos de rodadura 5 en la realizaci6n mostrada de la invenci6n se forman como unas barras, en donde cada una comprende cuatro caras laterales 6, 7, 8 y 9, de las cuales dos caras opuestas son las caras 6 y 7 laterales curvadas que constituyen unas longitudes de arcos del mismo circulo 10 imaginario, y en donde los cojinetes de rodadura forman unas superficies de contacto con la parte exterior e interior circulares 2, 3, respectivamente, y de las cuales las otras dos caras laterales 8 y 9 se situan dentro del mencionado circulo 10 imaginario, siendo plano y enfrentadas a los respectivos elementos de rodadura adyacentes 5 tal como se muestra entre otras cosas en la figura 1.
Al observarse en una secci6n transversal, cada una de las caras laterales planas 8 y 9 describen una cuerda 11, 12 en el cfrculo imaginario 10. Con referencia a la figura 2, los elementos de rodadura 5 pueden en otras palabras describirse como conformados en forma de rodillos cilfndricos con una secci6n transversal circular imaginaria que se muestra por el circulo 10, en donde dos secciones de cilindros opuestos 13 y 14, los cuales estan definidos respectivamente por las cuerdas 11 y 12 y las longitudes de los arcos del circulo 10 que estan cortadas. Las dos cuerdas pueden ser paralelas pero con el fin de proporcionar una cara de buen contacto entre dos elementos 5 de rodadura adyacentes, cuando el cojinete esta en una extrema posici6n sujeta a la rotaci6n angular requerida maxima, tal como se muestra en la figura 3, y por tanto con un efecto de autobloqueo, las dos cuerdas 11, 12 forman un angulo mas pequeno entre las mismas, de forma que el ancho mayor de los elementos de rodadura tenga lugar cerca de la parte 2 circular exterior. La dimensi6n del angulo entre las cuerdas 11, 12 depende principalmente del numero de elementos de rodadura 5 en el cojinete, lo cual a su vez depende de la rotaci6n angular maxima requerida del cojinete. Cuando mas pequena sea la rotaci6n angular requerida del cojinete, mas cortas seran las longitudes de los arcos de las superficies de contacto curvadas de los elementos de rodadura 5 con respectivamente la parte 2,3 circular externa e interna, y mas alto sera el numero de elementos de rodadura que
5 puedan acomodarse.
En la realizaci6n mostrada en la figura 4 para el cojinete de rodadura de acuerdo con la invenci6n que es particularmente adecuada para la aplicaci6n en relaci6n con la carga del esfuerzo en un lado del rodamiento, algunos de los elementos de rodadura 5 han sido reemplazados por un elemento anular 15, que en la realizaci6n mostrada constituye una parte integral de la parte 3 circular interna. El elemento anular 15 esta configurado tal como
10 se muestra con una extensi6n radial que es mas pequena que la distancia entre las dos partes circulares 2, 3, de forma que este presente un espacio libre entre el elemento anular 15 y la parte circular exterior 2. El elemento anular esta provisto tambien con las caras terminales oblicuas 16, 17, asegurando por tanto que los elementos 5 de rodadura adyacentes, cuando el cojinete esta en una posici6n extrema sujeta a la rotaci6n angular requerida maxima, en buen contacto con el elemento angular 15, asegurando por tanto un efecto de autobloqueo del cojinete.
15 En la figura 5 se observa un ejemplo del uso del rodamiento de acuerdo con la invenci6n. La figura 5 muestra una vista en secci6n de un molino triturador 21, el cual comprende una bancada 23 de trituraci6n horizontal, y un conjunto de rodillos 24 operando interactivamente con la bancada de trituraci6n, y en conexi6n y rotaci6n alrededor de un eje vertical 25. Los rodillos 24 giran alrededor de los respectivos ejes de los rodillos 26, los cuales estan conectados al eje vertical 25 por medio de una conexi6n abisagrada 27, permitiendo por tanto que el rodillo 24, al
20 rotar alrededor de la conexi6n abisagrada, pueda moverse hacia arriba y hacia abajo en un plano que comprende la lfnea central 22 del eje del rodillo. Tal como se muestra, la conexi6n abisagrada 27 comprende un cojinete de rodadura 1 de acuerdo con la invenci6n.
En la descripci6n provista, la parte exterior 2 y la parte interior 3 del rodamiento y los elementos de rodadura 5 se describen como que tienen unas dimensiones identicas en su longitud total. �o obstante, es una conclusi6n
25 inevitable que las realizaciones alternativas puedan concebirse dentro del esquema general de la presente invenci6n. Por ejemplo, la parte exterior 2 y la parte interior 3 del rodamiento y los elementos de rodadura 5 pueden configurarse en forma c6nica o esferica en su direccion longitudinal.

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Un cojinete de rodadura (1) para un balancfn, en donde el mencionado cojinete de rodadura comprende al menos una parte (2) exterior parcialmente circular (3) y varios elementos (5) de rodadura, los cuales estan montados entre la parte externa (2) y la parte interna (3), en donde al menos uno de los elementos de rodadura (5) comprende dos caras (6, 7) laterales curvadas opuestas, que al observarse en al menos una secci6n transversal constituye unas longitudes de arcos del mismo circulo (10) imaginario, y que constituyen unas caras de contacto para la parte (2, 3) circular interna respectivamente, y al menos una superficie lateral (8, 9), la cual se situa dentro del cfrculo imaginario mencionado (10), caracterizado porque los elementos de rodadura (5) comprenden dos superficies laterales (8, 9), las cuales son planas y opuestas entre si, y que al observarse en forma seccional transversal, constituyen una cuerda (11, 12) en el circulo imaginario (10) y en las dos mencionadas cuerdas (11, 12) formando un Angulo mas pequeno entre las mismas de forma que el ancho de los elementos de rodadura (5) es mayor en la parte pr6xima de la parte (2) circular exterior.
  2. 2.
    Un cojinete de rodadura de acuerdo con la reivindicaci6n 1, caracterizado porque comprende un elemento anular (15) el cual esta dispuesto entre las dos partes circulares (2, 3) en substituci6n de algunos de los elementos de rodadura (5).
  3. 3.
    Un cojinete de rodadura de acuerdo con la reivindicaci6n 2, caracterizado porque el elemento anular (15) esta configurado de forma que se extienda sobre un area de hasta aproximadamente el 90% de la circunferencia y con una extensi6n radial tal que un espacio anular este presente entre el elemento anular (15) y una de las partes circulares (2, 3).
  4. 4.
    Un cojinete de rodadura de acuerdo con la reivindicaci6n 3, caracterizado porque el elemento anular (15) esta provisto con caras terminales oblicuas (16, 17) con el fin de asegurar un contacto satisfactorio con los elementos (5) de rodadura adyacentes cuando el cojinete este en una posici6n extrema sujeto a la rotaci6n angular requerida maxima, y por tanto con un efecto de autobloqueo.
  5. 5.
    Un cojinete de rodadura de acuerdo con la reivindicaci6n 1, caracterizado porque comprende un sujetador de los rodillos, que retiene la posici6n de los elementos de rodadura (5) con respecto entre si en la direccion circunferencial.
  6. 6.
    El uso de un cojinete de rodadura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en un molino de trituraci6n (21) para la trituraci6n de un material de partfculas, tal como los materiales en bruto de cementos, cemento Clinker y materiales similares, con el mencionado molino de trituraci6n (21) que comprende una bancada
    (23)
    horizontal de trituraci6n substancialmente horizontal, y un conjunto de rodillos capaz de girar alrededor de un eje vertical (25), en donde el conjunto de rodillos comprende varios rodillos (24) que giran alrededor de los ejes (26) de los rodillos respectivos , los cuales estan conectados al eje vertical (25) por medio de una conexi6n abisagrada
    (27)
    permitiendo un movimiento circular libre del rodillo hacia arriba y hacia abajo en un plano que incluye la lfnea central (22) del eje del rodillo, y en donde el mencionado conjunto de rodillos esta configurado para la operaci6n interactiva con la bancada de trituraci6n, en donde el cojinete de rodadura (1) constituye una parte de la conexi6n abisagrada (27).
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