ES2554945T3 - Jaula de rodamientos y procedimiento para la fabricación de una jaula de rodamientos - Google Patents
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Abstract
Jaula de rodamientos (12) con dos anillos laterales (2) y con una pluralidad de almas de jaula (1), formando los anillos laterales (2) y las almas de jaula (1) un elevado número de bolsas de jaula (8) y configurándose en las esquinas (10) de las bolsas de jaula (8) respectivamente una entalladura (3), caracterizada por que la entalladura (3) se va estrechando hacia su centro radial (7) sin crear una superficie de choque para el elemento rodante asignado (9).
Description
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DESCRIPCION
Jaula de rodamientos y procedimiento para la fabricacion de una jaula de rodamientos Ambito de la invencion
La invencion se refiere a una jaula de rodamientos con dos anillos laterales y una pluralidad de almas de jaula, formando los anillos laterales y las almas de jaula una gran numero de bolsas de jaula. La invencion se refiere ademas a un procedimiento para la fabricacion de una jaula de rodamientos de este tipo.
Fondo de la invencion
Las jaulas de rodamientos genericas, por ejemplo para rodamientos de rodillos conicos, se fabrican a partir de una pieza de jaula en bruto en la que se fresan los contornos para las bolsas de jaula. El contorno de las bolsas de jaula viene determinado, en gran medida, por la clase y el tamano de los elementos rodantes empleados. En el caso de elementos rodantes conicos o cilmdricos, las bolsas de jaula presentan fundamentalmente un contorno cuadrado. En las esquinas de las bolsas de jaula se fresan normalmente unas entalladuras que impiden un choque de los elementos rodantes con las esquinas de las bolsas de jaula. En el documento DE 100 21 089 B4 se describe, por ejemplo, una jaula para rodamientos en la que se preve, en cada esquina de las bolsas de jaula, una escotadura alineada.
Se sabe que las bolsas de jaula de las jaulas macizas fresadas se fabrican por el metodo de fresado en cola de milano. Sin embargo, en un mecanizado como este, se necesita, para la rotacion por inercia de la bolsa de jaula, un fresado de alivio. El inconveniente de este fresado de alivio consiste en que debilita mecanicamente el alma de la jaula en la zona de transicion del borde lateral al anillo lateral.
Por el documento DE 10 2006 006 146 B3 se conoce ademas un procedimiento para el fresado de una jaula maciza para rodamientos en el que se producen, con una herramienta de perforacion o de fresado, lmeas destalonadas para los elementos rodantes en las esquinas de las bolsas de jaula.
El documento 10 2007 057 550 A1 revela una jaula de rodamientos para rodamientos de rodillos con entalladuras en las esquinas de las bolsas. Las entalladuras se componen respectivamente de una superficie cilmdrica y de una superficie conica.
Mision de la invencion
La invencion se basa en la mision de proponer una jaula de rodamientos para un rodamiento de rodillos en la que las entalladuras practicadas en las bolsas debiliten la estabilidad de las almas de jaula menos de lo que, hasta ahora, es habitual.
Resumen de la invencion
La invencion se basa en la conclusion de que mediante un cambio de la forma geometrica de las esquinas de las bolsas de jaula se puede aumentar la estabilidad de las almas de jaula y, por consiguiente, de la jaula, sin perjudicar su funcion, concretamente el funcionamiento de los elementos rodantes.
Por lo tanto, la invencion parte de una jaula de rodamientos generica con dos anillos laterales y una pluralidad de almas de jaula, formando los anillos laterales y las almas de jaula una gran cantidad de bolsas de jaula. Para debilitar esta jaula de rodamientos mecanicamente lo menos posible en la zona de las esquinas de las bolsas, se preve ademas segun la invencion que en las esquinas de las bolsas de jaula se practique respectivamente una entalladura que se va estrechando o reduciendo en direccion a su centro radial sin formar una superficie de choque para el elemento rodante asignado.
Gracias a esta configuracion de las esquinas de las bolsas, ya no se elimina, como hasta ahora, una cantidad innecesaria de material en la zona de union de las almas de la jaula de los anillos laterales de la jaula, con lo que esta zona especialmente cntica para las caractensticas mecanicas de la jaula se configura mas fuerte que hasta ahora presentando, a pesar de ello, una entalladura tan profunda que pueda impedir con seguridad un choque con las esquinas axialmente terminales de los elementos rodantes. Las almas de jaula de la jaula de rodamientos segun la invencion se realizan en la zona de su paso al respectivo anillo lateral, es decir, allf donde las bolsas de jaula presentan esquinas redondeadas, de manera que, por una parte, se evite con seguridad un choque y, por otra parte, la estructura de la jaula se debilite mecanicamente lo menos posible mediante la configuracion de las esquinas redondeadas. De este modo existe la posibilidad de realizar las almas de la jaula de rodamientos mas estrechas, siendo su estabilidad mecanica de misma, con lo que se puede disponer un mayor numero de bolsas de elementos rodantes dentro de la jaula. Por consiguiente, el rodamiento puede acoger mas elementos rodantes que en el caso de una construccion convencional de la jaula, aumentando en definitiva la capacidad de soporte del rodamiento siendo el diametro el mismo.
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Con preferencia se preve que el estrechamiento de la entalladura de las esquinas de las bolsas se configure tanto en direccion periferica como tambien en direccion axial de la jaula. Como consecuencia, en la fabricacion de la jaula se elimina en la zona de las esquinas de las bolsas una cantidad de material de la jaula especialmente reducida.
De acuerdo con otra variante perfeccionada se preve que las esquinas de las bolsas se realicen, vistas desde arriba en sentido radial hacia fuera a radial hacia dentro, aproximadamente elfpticas o, en parte, en forma de estadio. La zona, en la que la respectiva alma se une al anillo lateral de la jaula, tiene aproximadamente la forma de un semidrculo por lo que se proporciona un espacio libre suficiente al canto situado axialmente por el lado extremo de un elemento rodante en forma de rodillo.
Una jaula realizada segun la invencion se configura preferiblemente, con sus anillos laterales y almas de jaula, en forma de jaula maciza y en una sola pieza. Sin embargo, tambien es posible construir una jaula de rodamientos como esta de distintos componentes.
De acuerdo con otra caractenstica de la invencion se preve que el lado orientado radialmente hacia fuera de las almas de jaula se configure, visto en direccion periferica de la jaula, mas ancho que su lado orientado radialmente hacia dentro. De este modo se tiene en cuenta que los elementos rodantes en forma de rodillo solo se alojan con una parte de su diametro en las bolsas de la jaula.
Una variante perfeccionada de la caractenstica de construccion que se acaba de mencionar determina que los lados orientados en direccion periferica de las almas de la jaula presenten respectivamente dos secciones realizadas en forma acodada una frente a la otra. Con esta forma de construccion, las almas de jaula se disenan igualmente del modo mas solido posible, adaptandose unicamente la seccion radial interior de estas superficies laterales a la geometna de los elementos rodantes empleados.
En este sentido se considera ventajoso que las secciones acodades, que se acaban de mencionar, de los lados orientados en direccion periferica de las almas de jaula se ajusten en un angulo de 120° a 170°, la una a la otra. Un angulo de 150° parece especialmente apropiado.
Por otra parte resulta ventajoso que se prevea que el lado orientado radialmente hacia dentro de cada alma de jaula se junte con la seccion adyacente orientada radialmente hacia fuera de los lados orientados en direccion periferica de las almas de jaula en un angulo b de 100° a 150°. Un angulo de 125° parece especialmente apropiado.
Finalmente se preve, en este sentido y con preferencia, que el lado orientado radialmente hacia fuera de cada alma de jaula se junte con la seccion adyacente orientada radialmente hacia dentro de los lados orientados en direccion periferica de las almas de jaula en un angulo c de 80° a 90°. Un angulo de 30° parece especialmente apropiado.
Otra caractenstica geometrica ventajosa de una jaula configurada segun la invencion consiste en orientar la seccion dispuesta radialmente hacia dentro de los lados orientados en direccion periferica de cada alma de jaula en un angulo d de 20° a 40° con respecto a una recta situada paralela a la normal de la superficie del lado orientado radialmente hacia dentro de la jaula.
La invencion tambien se refiere a un procedimiento para la fabricacion de una jaula de rodamientos con al menos algunas de las caractensticas antes citadas. En este caso se preve que para la fabricacion de una jaula de este tipo se frese una pluralidad de bolsas de jaula en una pieza bruta maciza de jaula, fresandose las esquinas de las bolsas de jaula de manera que en ellas se configura respectivamente una entalladura que se va estrechando o reduciendo en direccion a su centro radial sin formar una superficie de choque para el elemento rodante asignado.
Con preferencia se preve que la entalladura de las esquinas de las bolsas se fresen de modo que el mencionado estrechamiento de la entalladura se configure tanto en direccion periferica como en direccion axial de la jaula.
Con la conformacion descrita de las entalladuras de las esquinas de las bolsas de jaula se mantiene la estabilidad de las almas de jaula sin perjudicar su funcion, en concreto la de evitar un choque involuntario de los rodillos de los elementos rodantes contra las esquinas de las bolsas de la jaula.
La operacion de fresado se realiza preferiblemente con una fresadora de varios ejes (fresadora de varios ejes NC), con lo que se optimiza la forma de las esquinas de las bolsas y se reducen los costes de produccion.
Breve descripcion de los dibujos
A continuacion, la invencion se explica mas detalladamente a la vista de un ejemplo de realizacion representado en un dibujo. Se ve en la
Fig. 1 una vista en perspectiva de una jaula segun la invencion de un rodamiento de rodillos conicos;
Fig. 2 una seccion longitudinal de la jaula segun la figura 1 con una vista sobre la bolsa de la jaula y un elemento
rodante conico;
Fig. 3 una seccion transversal A-B de un alma de jaula segun la figura 2 con una vista sobre un anillo lateral y sobre las esquinas de las bolsas allf configuradas;
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Fig. 4 una vista parcial en perspectiva sobre un anillo lateral de la jaula segun la figura 2 con almas de jaula y esquinas de bolsas segun la invencion;
Fig. 5 una seccion transversal A-B segun la figura 2 de un alma de jaula con los angulos de ataque dibujados de sus superficies perifericas;
Fig. 6 una seccion transversal de una jaula con rodillos conicos dispuestos de forma adyacente;
Fig. 7 una seccion transversal E-F de un rodillo conico con almas de jaula dispuestas de forma adyacente;
Fig. 8 una vista sobre una bolsa de jaula de la jaula segun la figura 2;
Fig. 9 una representacion tridimensional de una jaula de rodamientos segun la invencion en media seccion longitudinal y
Fig. 10 una vista en perspectiva de la jaula segun la figura 2 en la zona de las esquinas de las bolsas mirando en direccion radial hacia dentro a radial hacia fuera.
Descripcion detallada de los dibujos
La figura 1 muestra, por consiguiente, una jaula de rodamientos 12 configurada segun la invencion y fresada a partir de una pieza maciza anular. Para ello se ha utilizado una fresadora de varios ejes que ha fresado las bolsas de la jaula 8 por lo que dos anillos laterales 2 estan unidos firmemente entre sf por una pluralidad de almas de jaula 1.
La jaula de rodamientos 12 se puede reconocer con mas claridad en una vista de la seccion lateral de la Fig.2. En una bolsa de jaula 8 se introduce un elemento rodante conico 9 que atraviesa la bolsa de jaula 8, de manera en sf conocida, unicamente con una parte de su diametro. La bolsa de jaula 8, que en una vista X se muestra completamente visible, presenta en la zona, en la que las almas de jaula estan unidas a los dos anillos laterales 2, unas esquinas de bolsa 10 que, como se puede reconocer, se han configurado en parte de forma elfptica y en parte a modo de estadio. Estas esquinas de bolsa 10 se han conformado y, sobre todo, configurado en direccion radial de manera que los elementos rodantes alojados en una bolsa de jaula 8 no choquen con sus cantos axialmente terminales y frontales contra la jaula 12.
El diseno especial de las esquinas de bolsa 10 se puede reconocer especialmente bien en las figuras 3 y 4. En la proyeccion axial de axial hacia dentro a axial hacia fuera sobre un anillo lateral 2 de la jaula 12, mostrada en la figura 3, se puede reconocer con toda claridad que las esquinas de bolsa 10 presentan una geometna nueva y nada habitual. Asf se preve que en las esquinas de las bolsas 10 se practique respectivamente una entalladura 3 que se va estrechando en direccion a su centro radial 7 sin ofrecer una superficie de choque para el elemento rodante 9 asignado. Dicho con otras palabras, las esquinas de las bolsas 10 se han configurado de manera que el espacio creado por las entalladuras 3 se va ensanchando en su interior, partiendo de su centro radial 7, de radial hacia fuera a radial hacia dentro.
Por otra parte, las figuras 3 y 4 muestran claramente que los estrechamientos de las entalladuras 3 de las esquinas de las bolsas 10 tambien se han configurado en direccion axial de la jaula 12. Esto significa que las entalladura 3 de las esquinas de las bolsas 10 son menos profundas en la zona de su centro radial 7 que en la parte radial interior y radial exterior.
Las figuras 3 y 4 asf como las figuras 5 a 7 y 9 a 10 muestran, de acuerdo con las vistas A-B y E-F de la figura 2, que la geometna de la seccion transversal de las almas de jaula 1 se ha adaptado a la geometna de las entalladuras 3 de las bolsas de jaula 12. Las almas de jaula 1 tienen de este modo, en la seccion transversal, una geometna aproximadamente trapezoidal, con un lado radial interno 5, un lado radial externo 6 y con dos superficies laterales 4 orientadas en direccion periferica de la jaula. El lado radial interno 5 de las almas de jaula 1 es mas corto que el lado radial externo 6, lo que se debe al hecho de que el diametro de los elementos rodantes 9 alojado solo en parte radialmente en las bolsas de la jaula 8 aumenta radialmente hacia dentro.
Las dos superficies laterales 4 presentan una particularidad por el hecho de que las mismas se dividen respectivamente en dos secciones 4.1 y 4.2 acodadas. De acuerdo con el ejemplo de realizacion representado se preve que estas secciones 4.1, 4.2 se junten en un angulo de 120° a 170°. Ademas se puede reconocer en las figuras, que el lado orientado radialmente hacia dentro 5 de cada alma de jaula 1 se junta con la seccion 4.2, que sigue radialmente hacia fuera de los lados 4 orientados en direccion periferica, formando un angulo b de 100° a 150°. Finalmente, el alma de jaula 1 representada se ha configurado de manera que la seccion 4.2 dispuesta radialmente hacia dentro de los lados 4 orientados en direccion periferica del alma de jaula 1, se ha dispuesto con un angulo d de 20° a 40° con respecto a una recta L paralela a la normal de la superficie N del lado 5 orientado radialmente hacia dentro del alma de jaula 1. Gracias a estas geometnas referidas al angulo, las almas de jaula 1 presentan una optima resistencia mecanica en caso de medidas predeterminadas de las bolsas de la jaula 8.
Con referencia a la figura 10 se hace finalmente constar que las esquinas de las bolsas 10 se redondean con la fresa en sus extremos axiales, adoptando una tangente Y en las curvaturas de las esquinas de las bolsas 10, frente a los cantos frontales 11 de las bolsas de la jaula 8, un angulo de 30°.
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LISTA DE REFERENCIAS
1 Alma de jaula
2 Anillo lateral
3 Entalladura en la esquina de la bolsa
4 Superficie lateral
4.1 Seccion radial hacia fuera de la superficie lateral 4
4.2 Seccion radial hacia dentro de la superficie lateral 4
5 Lado radial interior de las almas de jaula
6 Lado radial exterior de las almas de jaula
7 Centro radial de la entalladura 3
8 Bolsa de la jaula
9 Rodillo conico
10 Esquina de la bolsa
11 Canto frontal de la esquina de la bolsa
12 Jaula de rodamientos
L Recta
N Normal de la superficie
X Direccion visual
Y Tangente
Claims (14)
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REIVINDICACIONES
1. Jaula de rodamientos (12) con dos anillos laterales (2) y con una pluralidad de almas de jaula (1), formando los anillos laterales (2) y las almas de jaula (1) un elevado numero de bolsas de jaula (8) y configurandose en las esquinas (10) de las bolsas de jaula (8) respectivamente una entalladura (3), caracterizada por que la entalladura (3) se va estrechando hacia su centro radial (7) sin crear una superficie de choque para el elemento rodante asignado (9).
2. Jaula de rodamientos segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizada por que el estrechamiento de la entalladura (3) de las esquinas de las bolsas (10) se configura tanto en direccion periferica como en direccion axial de la jaula (12).
3. Jaula de rodamientos segun la reivindicacion 1, caracterizada por que en una vista en planta desde radial hacia fuera a radial hacia dentro las esquinas de las bolsas (10) se han configurado de forma aproximadamente elfptica o aproximadamente a modo de estadio.
4. Jaula de rodamientos segun las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que la misma se ha fabricado, con sus anillos laterales (2) y almas de jaula (1), como jaula maciza de una sola pieza.
5. Jaula de rodamientos segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el lado orientado radialmente hacia fuera (6) de las almas de jaula (1) se ha configurado en direccion periferica de la jaula (12) mas ancho que su lado orientado radialmente hacia dentro (5).
6. Jaula de rodamientos segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los lados orientados en direccion periferica (4) de las almas de jaula (1) presentan respectivamente dos secciones acodadas la una hacia a la otra (4.1,4.2).
7. Jaula de rodamientos segun la reivindicacion 6, caracterizada por que las secciones acodadas la una hacia la otra (4.1, 4.2) de los lados orientados en direccion periferica (4) de las almas de jaula (1) se juntan en un angulo a de 120° a 170°.
8. Jaula de rodamientos segun la reivindicacion 6 o 7, caracterizada por que el lado orientado radialmente hacia dentro (5) de cada alma de jaula (1) se junta con la seccion radialmente adyacente hacia fuera (4.2) de los lados orientados en direccion periferica (4) en un angulo b de 100° a 150°.
9. Jaula de rodamientos segun las reivindicaciones 6 a 8, caracterizada por que el lado orientado radialmente hacia fuera (6) de cada alma de jaula (1) se junta con la seccion radialmente adyacente hacia dentro (4.1) de cada alma de jaula de los lados orientados en direccion periferica (4) en un angulo c de 80° a 90°.
10. Jaula de rodamientos segun cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizada por que la seccion dispuesta radialmente hacia dentro (4.2) de los lados orientados en direccion periferica (4) de cada alma de jaula (1) se ha orientado en un angulo d = 20° a 40° con respecto a una recta (L) paralela a la normal de la superficie (N) del lado orientado radialmente hacia dentro (5) del alma de jaula (1).
11. Procedimiento para la fabricacion de una jaula de rodamientos (12) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que una pluralidad de bolsas de jaula (8) se fresan a partir de una pieza de jaula maciza en bruto, fresandose las esquinas (10) de las bolsas de jaula (8) de manera que dentro de las mismas se configure respectivamente una entalladura (3) que se va estrechando hacia su centro radial (7) sin crear una superficie de choque para el elemento rodante asignado (9).
12. Procedimiento segun la reivindicacion 11, caracterizado por que la entalladura (3) de las esquinas de las bolsas (10) se ha fresado de modo que el estrechamiento se configure tanto en direccion periferica como en direccion axial de la jaula (12).
13. Procedimiento segun la reivindicacion 11 o 12, caracterizado por que las esquinas de las bolsas (10) se fresan de manera que en una vista en planta de radial hacia fuera a radial hacia dentro tengan aproximadamente una forma elfptica o aproximadamente una forma de estadio.
14. Procedimiento segun la reivindicacion 11, caracterizado por que el fresado se realiza con una fresadora de varios ejes.
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