ES2460790A2 - Unidad de cojinete de rueda - Google Patents

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Abstract

Unidad de cojinete de rueda. La invención se refiere a una unidad de cojinete de rueda con dos rodamientos de rodillos cónicos (02) dispuestos de manera invertida con respectivamente un anillo interno (04) y un anillo externo (03). Una unión de los rodamientos de rodillos cónicos se realiza a través de los anillos internos. Según la invención, la unidad de cojinete de rueda comprende un anillo intermedio interno (08) y un anillo intermedio externo (07) que están dispuestos respectivamente en dirección axial entre los anillos internos o entre los anillos externos de los rodamientos de rodillos cónicos. La unión de la unidad de cojinete de rueda se realiza a través de una unión de retención (16, 17) entre los anillos internos y el anillo intermedio interno.

Description

Unidad de cojinete de rueda.
Campo de la invención
La invención se refiere a una unidad de cojinete de rueda, particularmente para vehículos industriales, con dos rodamientos de rodillos cónicos dispuestos de manera invertida según el preámbulo de la reivindicación 1.
Los cojinetes de rueda y los cubos de rueda son, como es sabido, piezas sometidas a elevados esfuerzos de las suspensiones de las ruedas en el chasis de un vehículo, que deben resistir los más diversos esfuerzos especialmente en vehículos industriales. A este respecto, una alta vida útil así como un uso sin mantenimiento de los cojinetes de rueda y de los cubos de rueda son ventajas competitivas decisivas de tales vehículos industriales. A pesar de la vida útil muy larga y de la no necesidad de mantenimiento, con frecuencia se requiere una reparación de cojinetes defectuosos que es más económica que una nueva adquisición. Para ello se ofrecen unidades de cojinete de rueda como piezas de repuesto en el sector del mercado secundario.
En unidades de cojinete de rueda para vehículos industriales se usan predominantemente las denominadas unidades de rodamiento de rodillos cónicos de inserción.
Un denominado cojinete de inserción se conoce también por el documento DE 10 2006 017 162 A1. La unidad de cojinete de rueda de inserción descrita en este caso es una unidad intercambiable que puede montarse sin conocimientos técnicos específicos y sin herramientas especiales con herramientas auxiliares sencillas, existentes en los talleres de reparación sin requerimiento especial en la limpieza en el montaje. La unidad de cojinete comprende dos rodamientos de rodillos cónicos con respectivamente un anillo externo y un anillo interno, entre los cuales está dispuesta respectivamente una fila de rodillos cónicos. Los rodamientos de rodillos cónicos están dispuestos uno con respecto a otro de manera invertida en el cubo de rueda y están fijados con un anillo de seguridad. En el montaje se encajan a presión los cojinetes de rueda individuales axialmente en el cubo de rueda, sirviendo como tope respectivamente un saliente en el cubo de rueda. Mediante introducción axial de un anillo de seguridad en ranuras correspondientes de los anillos internos se produce una unión de los anillos internos entre sí y una fijación del cojinete.
Por el documento DE 694 09 511 T2 se conoce un anillo de unión para la sujeción conjunta de secciones de pista de rodadura internas de cojinetes adyacentes. El anillo de unión presenta una alta resistencia y permite un montaje sencillo de dos cojinetes por ejemplo para obtener un cojinete de rueda. El anillo de unión está fabricado de un material elástico y tiene dos filas opuestas, que discurren en el perímetro, de lengüetas elásticas que sobresalen hacia fuera. Debido a las lengüetas elásticas puede usarse el anillo de unión fácilmente en la pista de rodadura interna de un cojinete. Cuando el anillo de unión está en su posición final, saltan las lengüetas hacia fuera para bloquear el anillo en su sitio. La pista de rodadura interna del segundo cojinete puede presionarse entonces sobre la mitad descubierta del anillo de unión hasta que éste esté bloqueado mediante la lengüeta de la segunda fila periférica. Los anillos externos se introducen desde lados respectivamente distintos en el cubo de rueda hasta un tope. Los anillos internos de los cojinetes se juntan a tope con sus superficies frontales uno sobre otro, es decir los anillos internos deben establecerse en una anchura mayor que los anillos externos. Esto significa un alto empleo de costoso material de acero de rodamiento.
Por el documento DE 10 2004 018 901 B3 se conoce un componente estructural de rodamiento que puede montarse en un cubo en forma de cono truncado. El componente estructural de rodamiento comprende un anillo externo configurado en un sola pieza y un anillo interno al menos de dos piezas. Los cuerpos rodantes son rodillos cónicos. En aquellos sitios en los que están en contacto los dos anillos internos uno con otro según se pretende, los dos anillos internos están configurados de manera que pueden engranar en dirección axial. Para ello está dotado cada uno de los anillos internos, respectivamente en una zona de extremo hacia dicho lado, de una ranura a modo de anillo que está configurada como muesca en dirección axial en interacción con una zona a modo de anillo situada delante de la ranura hacia dicho extremo. Las superficies de revestimiento dirigidas una hacia otra de las zonas a modo de anillo están dotadas de una rosca, por ello pueden enroscarse uno en otro los anillos internos de manera segura frente a pérdidas en un primer montaje. En el estado montado, las roscas están sueltas una de otra. La unión puede soltarse y puede cargarse en dirección axial. La anchura total de los anillos internos y externos debe corresponder a la anchura total de la unidad de cojinete.
El documento DE 198 58 973 C1 describe un rodamiento de múltiples filas con al menos dos anillos internos y/o externos separados. Los dos anillos internos o externos axialmente adyacentes están unidos entre sí en la zona de la junta común de montaje por medio de un elemento de unión. En una sección cilíndrica axial de la juntura está presente una escotadura, en la que se introduce un elemento de unión a modo de alambre.
Por el documento DE 10 2006 026 443 A1 se conoce un rodamiento con dos anillos internos y una disposición de junta para hermetizar la juntura entre los anillos internos.
Por el documento DE 199 61 712 B4 se conoce un rodamiento de múltiples filas con al menos dos anillos internos y/o externos separados unidos directamente entre sí. Los anillos internos presentan respectivamente una zona axialmente extendida con una escotadura, encajando respectivamente el contorno externo de un anillo interno en la escotadura del otro anillo interno. Este cojinete tiene un anillo externo único no dividido. También en este caso se producen altos costes de material con respecto al costoso acero de rodamiento.
Las unidades de cojinete de inserción conocidas tienen, según en cada caso la anchura total de la unidad de cojinete, anillos internos largos y por ello caros. Las unidades de cojinete con anillo externo de una sola pieza son caras de fabricar con alto uso de material de rodamiento.
El objetivo de la invención consiste en crear una unidad de cojinete de rueda que pueda fabricarse de manera económica, que pueda montarse fácilmente y garantice una muy alta vida útil.
El objetivo se consigue según la invención mediante una unidad de cojinete de rueda con las características de la reivindicación 1.
Una unidad de cojinete de rueda según la invención comprende dos rodamientos de rodillos cónicos dispuestos de manera invertida uno con respecto a otro con respectivamente un anillo interno y un anillo externo. Entre el anillo interno y el anillo externo se conducen rodillos cónicos como cuerpos rodantes preferentemente en una jaula.
Según la invención, la unidad de cojinete de rueda comprende adicionalmente un anillo intermedio interno y un anillo intermedio externo que están dispuestos en dirección axial respectivamente entre los anillos internos o entre los anillos externos de los rodamientos de rodillos cónicos.
Una unión de los dos rodamientos de rodillos cónicos por regla general de anchura única para obtener una unidad de cojinete de rueda se realiza por medio del anillo intermedio interno que actúa como separador y medio de unión. La unión se realiza preferentemente a través de una unión de retención entre el anillo intermedio y los dos anillos internos, en rodamientos de rodillos cónicos individuales montados previamente de manera acabada.
Las ventajas de la invención pueden observarse particularmente en que puede ofrecerse una alternativa económica a las soluciones conocidas más costosas y más caras. Con ello es posible una conversión de cojinetes de catálogo en unidades de cojinete cerradas que puede montarlas fácilmente el usuario con garantía de vida útil.
Otras ventajas se encuentran sobre todo en el uso de material. Debido a las bajas anchuras de anillo de los rodamientos de rodillos cónicos individuales es posible el uso de piezas en bruto escalonadas. Debido a ello se consigue un uso de material considerablemente más bajo de costoso acero de rodamiento. Los anillos intermedios se fabrican preferentemente de acero de construcción normal económico, debido a ello se consigue en total una reducción de costes.
En una forma de realización preferente de una unidad de cojinete de rueda según la invención, el anillo intermedio externo presenta en sus superficies frontales un perfil de anillo intermedio que se apoya respectivamente en un perfil de anillo externo conformado de manera complementaria sobre el lado frontal de los anillos externos.
Preferentemente, todos los perfiles son perfiles escalonados. Éstos pueden fabricarse fácilmente, por ejemplo mediante torneado interior de las respectivas partes. Mediante el dimensionamiento de estos perfiles puede realizarse de manera sencilla un ajuste del juego del cojinete.
Mediante la construcción según la invención se proporciona una unidad de cojinete cerrada no desmontable. Otras variantes de realización ventajosas se indican en las reivindicaciones.
A continuación se explican formas de realización preferidas de la invención por medio de las figuras. Muestran:
la figura 1: una representación en corte de una unidad de cojinete de rueda montada en un cubo;
la figura 2: una unidad de cojinete de rueda montada previamente según la figura 1;
la figura 3: una posible configuración de perfil de los anillos externos y de un anillo intermedio para una forma de realización preferida de la invención;
la figura 4: una forma de realización preferida de una unión de retención;
la figura 5: una forma de realización alternativa con respecto a la variante de unión representada en la figura 4;
la figura 6: una representación en detalle de un anillo intermedio interno;
la figura 7: una unión entre un anillo interno y un anillo intermedio interno con una junta; la figura 8: una forma de realización alternativa de la variante de unión representada en la figura 7.
La figura 1 muestra una representación en corte de una unidad de cojinete de rueda montada en un cubo 01. La unidad de cojinete de rueda comprende dos rodamientos de rodillos cónicos 02 con respectivamente un anillo externo 03, un anillo interno 04 y rodillos cónicos 06 dispuestos entremedias como cuerpos rodantes.
Un anillo intermedio externo 07 está previsto entre los anillos externos 03. Un anillo intermedio interno 08 está previsto entre los anillos internos 04. A través del anillo intermedio interno 08 y los anillos internos 04 está unida la unidad de cojinete en conjunto (véanse las figuras 4 y 5). Una junta 09 obtura el interior del cojinete frente a suciedades.
La unidad de cojinete de rueda se introduce/encaja a presión en el estado montado previamente en el cubo de rueda 01 desde un lado hasta un tope 10 y a continuación se asegura en el cubo 01 con un anillo de seguridad 11. El montaje puede realizarse en una forma de cubo sencilla con herramientas convencionales sin conocimientos especiales.
La figura 2 muestra la unidad de cojinete de rueda en estado montado previamente, tal como se presenta por ejemplo en el comercio de piezas de recambio. Las partes de la unidad de cojinete de rueda son idénticas a las descritas anteriormente.
Entre los anillos externos 03 y el anillo intermedio externo 07 está formada una junta de unión 12 esencialmente escalonada. El anillo externo 03 y el anillo intermedio externo 07 portan en su lado frontal respectivamente un perfil 13, 14 conformado de manera complementaria (véase también la figura 3), que está configurado como perfil escalonado preferentemente mediante un torneado interior 13 en el anillo externo 03 y un torneado interior complementario 14 en el anillo intermedio externo 07. Con la junta de unión 12 en el anillo intermedio exterior puede ajustarse el juego del cojinete, es decir la media en la que puede desplazarse un anillo de cojinete con respecto al otro en dirección radial (juego radial) o en dirección axial (juego axial) sin carga de medición desde una posición límite a la otra.
A través del anillo intermedio interno 08 se realiza la unión de la unidad de cojinete preferentemente mediante una unión de retención (no representada en la figura 2). También entre los anillos internos 04 y el anillo intermedio interno 08 discurre una junta de unión 15 esencialmente de forma escalonada. La unión de retención está representada en formas de realización preferentes en las figuras 4 y 5. Ésta puede realizarse tanto en un diámetro externo del anillo intermedio interno 08 y el anillo interno 03 (figura 4) como en un diámetro interno (figura 5).
En la forma de realización mostrada en la figura 4, en la zona de la junta de unión 15 está encastrada una escotadura radial 16 en el contorno externo del anillo interno 04, mientras que una escotadura radial 17 está integrada en el contorno interno del anillo intermedio interno 08.
En la forma de realización representada en la figura 5 está integrada la escotadura radial 16 en el contorno interno del anillo interno 04, mientras que la escotadura radial 17 está prevista en el contorno externo del anillo intermedio interno 08.
En las dos formas de realización mencionadas anteriormente se unen elementos de retención 18, 19 que se extienden radialmente en dirección axial a las escotaduras 16, 17, que encajan respectivamente en la escotadura de la otra parte con el encajamiento de la unión.
Dado el caso, para facilitar el montaje de la unidad de cojinete de rueda pueden estar dispuestas entalladuras 20 que discurren axialmente en el anillo intermedio interno 08 distribuidas en el perímetro, tal como está representado en la figura 6. Debido a ello se consigue una acción de resorte del elemento de retención 19 en la unión de los anillos internos 04 con el anillo intermedio interno 08. La configuración de tales conexiones de retención la conoce el experto, por tanto se prescinde en este caso de más detalles.
En las figuras 7 y 8 está representado el uso de una junta adicional 21. Esta se usa preferentemente en disposiciones de cojinete de ejes traseros. La junta 21 está dispuesta en una ranura 22 que está configurada entre el anillo interno 04 y el anillo intermedio interno 08 con junta de unión cerrada 15 en dirección radial. Una superficie base 23 de la ranura 22 es mayor que la abertura radial de la ranura 22. Una junta de este tipo se describe por ejemplo en el documento DE 10 2006 026 443 A1.
Lista de números de referencia
01
cubo
02
rodamiento de rodillos cónicos
03
anillo externo
04
anillo interno
05
–
06
rodillos cónicos
07
anillo intermedio externo
08
anillo intermedio interno
09
junta
10
tope
5
11 anillo de seguridad
12
junta de unión
13
torneado interno
14
torneado interno
15
junta de unión
10
16 escotadura
17
escotadura
18
elemento de retención
19
elemento de retención
20
entalladura
15
21 junta
22
ranura
23
superficie base.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Unidad de cojinete de rueda con dos rodamientos de rodillos cónicos (02) dispuestos de manera invertida con respectivamente un anillo interno (04) y un anillo externo (03), en la que se establece una unión de los anillos internos (04) a través de un medio de unión, caracterizada porque la unidad de cojinete de rueda comprende adicionalmente un anillo intermedio externo (07) y un anillo intermedio interno (08) que están dispuestos en dirección axial entre los anillos externos (03) o entre los anillos internos (04) de los rodamientos de rodillos cónicos (02), en la que el anillo intermedio interno (08) constituye el medio de unión.
  2. 2.
    Unidad de cojinete de rueda según la reivindicación 1, caracterizada porque el anillo intermedio externo (07) presenta en sus superficies frontales un perfil de anillo intermedio que se apoya respectivamente en un perfil de anillo externo conformado de manera complementaria en el lado frontal de los anillos externos en una junta de unión (12).
  3. 3.
    Unidad de cojinete de rueda según la reivindicación 2, caracterizada porque el perfil de anillo intermedio es un perfil escalonado.
  4. 4.
    Unidad de cojinete de rueda según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque los anillos internos
    (04) están unidos por medio de una unión de retención (16, 17, 18, 19) con el anillo intermedio interno (08).
  5. 5.
    Unidad de cojinete de rueda según la reivindicación 4, caracterizada porque la unión de retención en los anillos internos (04) y en el anillo intermedio interno (08) está formada por una escotadura radial (16, 17) y por una uña de sujeción (18, 19) que se une en dirección axial a la escotadura, en la que la uña de sujeción (18, 19) del anillo interno (04) o del anillo intermedio interno (08) puede encajarse respectivamente en la escotadura (16, 17) del anillo intermedio (08) o del anillo interno (04) con el fin del montaje de la unidad de cojinete de rueda.
  6. 6.
    Unidad de cojinete de rueda según la reivindicación 5, caracterizada porque la escotadura (16) y la uña de sujeción (18) de los anillos internos (04) están previstas en un perímetro externo de los anillos internos (04) y la escotadura (17) y la uña de sujeción (19) del anillo intermedio interno (08) están previstas en un perímetro interno del anillo intermedio interno (08).
  7. 7.
    Unidad de cojinete de rueda según la reivindicación 5, caracterizada porque la escotadura (16) y la uña de sujeción (18) de los anillos internos (04) están previstas en un perímetro interno de los anillos internos (04) y la escotadura (17) y la uña de sujeción (19) del anillo intermedio interno (08) están previstas en un perímetro externo del anillo intermedio interno (08).
  8. 8.
    Unidad de cojinete de rueda según una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizada porque el anillo intermedio interno (08) presenta en sus lados frontales al menos una entalladura (20) que discurre axialmente.
  9. 9.
    Unidad de cojinete de rueda según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque presenta adicionalmente una junta (21) que está dispuesta respectivamente entre el anillo interno (04) y el anillo intermedio interno.
  10. 10.
    Unidad de cojinete de rueda según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque comprende adicionalmente una junta externa que está dispuesta respectivamente entre los anillos externos y el anillo intermedio externo.
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