MXPA96004568A - Ensamble de chumacera autopresurizada - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un ensamble de chumacera caracterizado porque comprede:una carcaza tubular que tiene un barreno que define una chumacera cilíndrica simple;una flecha giratoria cilíndrica colocada coaxialmente en la chumacera, y que tiene una chumacera cilíndrica simple separada radialmente hacia adentro de la chumacera para definir espacio intermdio de chumacera teniendo primer y segundo extremos opuestos;y una bomba de tornillo definida en parapor unaporción de la flecha,y colocada dentro del barreno de carcaza en comunicación de fluido con el primer extremo de expacio intermedio de chumacera para hacer circular en forma continua un lubicante por este bajo presión por rotación de la flecha para compensar la fuga de extremo de lubricante del segundo extremo de expacio intermedio de chumacera.

Description

ENSAMBLE DE CHUMACERA AUTOPRESURIZADA DESCRIPCIÓN ANTECEDENTES Y CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona generalmente a chumaceras y, más específicamente, a eliminación de bombas externas para presurizar chumaceras hidrodinámicas. Se define una chumacera típica por un cojinete cilindrico simple o común el cual soporta una parte de una flecha cilindrica lisa la cual define el muñón. Un lubricante líquido tal como aceite separa el muñón y el cojinete para proveer bajas pérdidas de fricción y para impedir el desgaste. La rotación excéntrica del muñón en el cojinete desarrolla una presión hidrodinámica en la película de aceite la cual soporta las cargas conducidas por la flecha y permite baja fricción de rotación de esta. La chumacera posee dos extremos axiales opuestos de los cuales el lubricante se escapa durante operación. Por tanto, se debe introducir en forma continua una cierta cantidad de lubricante a la chumacera durante operación para compensar la fuga de extremo y mantener la capacidad de transporte de carga del cojinete. Debido a esto, generalmente se provee una bomba externa apropiada la cual presuriza el lubricante para hacerlo fluir a la chumacera para proveer el flujo de lubricante requerido a esta para compensar la fuga de extremo. La bomba externa aumenta la complejidad y el costo del ensamble de chumacera, y requiere espacio para montaje adicional para esta y los conductos del fluido asociados. En diseños industriales típicos, la bomba externa requerida es de poco interés. Sin embargo, en productos de consumo portátiles relativamente pequeños por ejemplo, el uso de una chumacera y un sistema de lubricación de bomba externa asociado es indeseable. Se están desarrollando, por ejemplo, mecanismos impulsadores de disco portátiles tanto para discos compactos musicales para tocar, como para proporcionadores de memoria para computadora. En estos ejemplos, un motor eléctrico gira a alta velocidad un disco de almacenaje apropiado el cual requiere cojinetes lubricados apropiados para operación con preferentemente bajas pérdidas de energía. Puesto que el dispositivo es portátil, este puede caerse y por lo tanto estar sujeto a cargas de choque transitorio altas del orden de varios miles de g. Los husillos de disco o flechas comunes usan cojinetes de bolas para apoyar axial y radialmente la flecha. Sin embargo, los cojinetes de bolas típicos pueden soportar aproximadamente 300 g sin sufrir daño. Las cargas de choque, sin embargo, pueden estar en un orden de magmtud mayor a esta capacidad lo cual podría por tanto provocar que los cojinetes de bolas desarrollen fuerzas de contacto Hertz considerablemente altas que conducirían a deformación plástica indeseable. El daño resultante a la bola y/o anillos de rodadura afecta adversamente la vibración, exactitud de rotación de husillo, y vida. En otro ejemplo, es deseable integrar un mecanismo impulsador de disco apropiado en una tarjeta convencional PCMCIA o aplicación similar para usarse en computadoras personales convencionales. Estas tarjetas tienen especificaciones de industria y son bastantes delgadas. Montar un mecanismo impulsador de disco en esta, por lo tanto, requiere de un cojinete sumamente corto para apoyar la flecha rotatoria dentro de la delgada envoltura definida por la tarjeta PCMCIA. Las chumaceras poseen una gran capacidad de carga transitoria y correspondiente capacidad de absorción de choque. Sin embargo, no se conoce ningún diseño actual de chumacera que pueda cumplir las limitaciones de baja energía y espacio de los dispositivos pequeños de mecanismos impulsadores de disco tales como aquellos utilizados en productos de consumidor, y que están sujeto a cargas de choque considerables. Es por lo tanto deseable proveer una chumacera mejorada que tenga considerable capacidad de choque, con un apropiado largo plazo de abastecimiento de lubricante, reducida migración de lubricante, bajo consumo de energía, y capacidad para ser sellada con seguridad sin fuga de lubricante y sin desgaste. También es deseable proporcionar al cojinete una rigidez axial, radial, y de basculamiento apropiada, con concentricidad precisa y con un costo de fabricación competitivamente bajo. Además, es deseable a proporcionar una chumacera mejorada que sea capaz de utilizarse en dispositivos relativamente delgados en donde las limitaciones de espacio son críticas para cumplir o exceder el desempeño de los cojinetes de bola de precisión convencionales.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un ensamble de chumacera autopresurizada que incluye una carcaza tubular que tiene un barreno el cual define una chumacera cilindrica simple, y una flecha giratoria cilindrica colocada coaxialmente en esta. La flecha incluye un muñón cilindrico simple separado radialmente hacia adentro del cojinete para definir un espacio intermedio de chumacera. Se define una bomba de tornillo en parte por una porción de la flecha, y está colocada dentro del barreno de la carcaza en comunicación de fluido con la chumacera para hacer circular en forma continua un lubricante, a esta, bajo presión al girar la flecha para compensar la fuga de extremo del lubricante de la chumacera.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LOS DIBUJOS.

La invención, de conformidad con las modalidades preferidas y ejemplares, junto con las ventajas y objetos adicionales de esta, se describe más particularmente en la siguiente descripción detallada tomada en conjunto con los dibujos acompañantes en los cuales: La figura 1 es una representación esquemática de una modalidad ejemplar de un ensamble de chumacera autopresurizada que tiene una flecha montada en una chumacera complementaria según una modalidad de la presente invención. La figura 2 es una vista axial en corte ampliada parcialmente de una parte del ensamble de chumacera ilustrado en la figura 1 mostrando una modalidad de una bomba de tornillo integral colocada en la flecha entre la chumacera y un sello de flecha. La figura 3 es una vista radial en corte a través de una parte de la flecha y la carcaza ilustrada en la figura 1 tomada a lo largo de la línea 3-3. La figura 4 es una vista axial en corte ampliada parcialmente de un extremo proximal del ensamble de chumacera ilustrado en la figura 1 mostrando un cojinete de empuje integral de doble acción unido a la flecha adyacente a la chumacera. La figura 5 es una vista axial parcialmente seccionada de un ensamble de chumacera según otra modalidad de la presente invención en donde la bomba de tornillo se coloca dentro de la flecha giratoria.

DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS En la figura 1 se ilustra esquemáticamente un ensamble de chumacera autocontenida y autopresurizada 10 según una modalidad ejemplar de la invención. El ensamble incluye una carcaza tubular estacionaria 12 adecuada y firmemente montada a un soporte o marco fijo 14. La carcaza 12 incluye una superficie interior cilindrica 16 que se extiende axialmente a través de ella la cual preferentemente tiene una superficie cilindrica interior lisa radialmente. En la modalidad ejemplar ilustrada en la figura 1, el barreno 16 en el extremo de la carcaza 12 define una superficie cilindrica de muñón simple o cojinete 16a. Una flecha giratoria cilindrica 18 pasa a través del barreno 16 y se dispone en parte coaxialmente en la chumacera 16a. El extremo proximal de la flecha 18 tiene una superficie exterior radialmente lisa que define un muñón cilindrico simple 18a separado radialmente hacia adentro de la chumacera 16a para definir un espacio intermedio de chumacera 20a que tiene una extensión radial adecuada como se ilustra más particularmente en la figura 2. Regresando a la figura 1, el muñón de flecha 18a puede tener cualquier longitud axial apropiada para cooperar con una chumacera 16a dimensionada similarmente para apoyar la flecha 18 en el movimiento de rotación. En la modalidad ejemplar ilustrada, la flecha 18 puede incluir una ranura anular 18b la cual divide axialmente el muñón 18a en dos secciones iguales para reducir el requerimiento de un lubricante líquido 22 apropiado circulado a través del espacio intermedio de la chumacera 20a para proveer una película hidrodinámica prensada para soportar la flecha 18 bajo movimiento giratorio. Como se muestra esquemáticamente en la figura 1, se une operativamente un motor apropiado 24 a la flecha 18 el cual gira la flecha 18 en la carcaza 12 de cojinete. Según un aspecto de la presente invención, se dispone radialmente una bomba de tornillo integral 26 dentro del barreno de carcaza 16 y está definido en parte por una porción de la flecha giratoria 18. La bomba de tornillo 26 también se dispone en comunicación de fluido con la chumacera 16a para circular a esta en forma continua bajo presión apropiada el lubricante 22 al girar la flecha 18. La rotación de la flecha 18 provee presurización propia o autopresurización a la chumacera 16a por medio de la bomba de tornillo integral 26 para compensar la fuga de extremo del lubricante de la chumacera 16a. De esta manera, la película hidrodinámica prensada desarrollada entre el muñón de flecha 18a y su chumacera 16a se mantiene durante la rotación de la flecha 18 a pesar de la fuga de extremo del lubricante 22 la cual es inherente en las chumaceras simples. En la técnica anterior una bomba extema de lubricante, energizada por separado, se coloca típicamente en comunicación de fluido con una chumacera para que provea un lubricante para compensar la fuga de extremo de la chumacera. El ensamble de la técnica anterior, consiguientemente, es considerablemente más complejo que el de la presente invención y requiere sellos y conductos de fluido apropiados, y consumo de energía adicional para operar, los cuales son generalmente indeseables especialmente para chumaceras relativamente pequeñas del orden de fracciones de una pulgada. La bomba de tornillo 26 puede incorporarse con la flecha 18 en diversas modalidades en conformidad con la presente invención con y sin cojinetes de empuje integrales, y con o sin sellos de flecha apropiados. En la modalidad ejemplar ilustrada en la figura 1, la flecha 18 se apoya en su extremo proximal en la carcaza 12 y puede operarse en cualquier orientación tal como la orientación horizontal ilustrada en la Figura 1, o una orientación vertical girada un cuarto de vuelta en sentido de giro de las manecillas del reloj de la ilustrada en la figura 1 para, por ejemplo, soportar un ventilador de techo. Otras aplicaciones ejemplares incluyen mecanismos impulsadores de disco de computadora portátil que incluyen un husillo o flecha que opera a alta velocidad de giro y el cual requiere montaje preciso de la flecha para operar en forma precisa el disco de memoria para leer de o escribir a este. Un mecanismo impulsador de disco portátil convencional típicamente utiliza cojinetes de bolas precargados para un apoyo preciso axial y radial. Los cojinetes se engrasan y autocontienen para operar a largo plazo. También proporcionan baja fricción de rotación de la flecha y por lo tanto desperdician poca energía en operación lo cual es un aspecto importante en mecanismos impulsadores de disco portátiles operados por pila. Sin embargo, un mecanismo impulsador de disco portátil es suceptible a caídas las cuales pueden producir cargas de choque de impacto transitorias de varios miles de g que están típicamente en un orden de magmtud mayor que la capacidad de carga de choque de los cojinetes de bolas convencionales. Debido a que las bolas tocan sus anillos de rodadura colaborantes en puntos pequeños, se desarrollan tensiones de contacto Hertz importantes durante cargas de choque de gravedad altas las cuales deforman plásticamente las bolas y/o los anillos de rodadura e impiden que el cojinete cumpla con las especificaciones requeridas de exactitud de posición, vibración, y vida. Además, a velocidades superiores a 10,000 rpm, la grasa no puede contenerse fácilmente. La chumacera autocontenida y autopresurizada 16a ilustrada en la figura 1 ahora proporciona un ensamble alterno para cojinetes de bolas en mecanismos impulsadores de disco de computadora portátil de precisión, por ejemplo, la cual puede resistir la carga de gravedad de varios miles experimentada al caerse el mecanismo impulsador de disco. La chumacera 16a y el cooperante muñón 18a proporcionan superficies de contacto complementarias relativamente grandes que dispersan cualquier carga de choque desarrollada durante la caída del dispositivo para reducir significativamente las fuerzas de contacto de Hertz sin deformación plástica. Los espacios alrededor de la flecha 18 a través de los cuales circula el lubricante 22 pueden hacerse convenientemente pequeños en el orden de 1 milésima de pulgada por ejemplo, para proporcionar apoyo de precisión de la flecha 18 tanto en la dirección radial como en la axial. El lubricante 22 puede ahora ser contenido y sellado en forma efectiva dentro del ensamble 10. Refiriéndose más particularmente a la figurar 2, la bomba de tornillo 26 se ilustra en un modalidad ejemplar e incluye un husillo 28a colocado en forma coaxial con la flecha 18, y una cubierta tubular o asiento 30a colocado en forma concéntrica alrededor y axialmente en forma coextensiva con el husillo 28a, y se separa radialmente hacia afuera de este para definir un espacio intermedio de bomba 20b. Se coloca integralmente una pluralidad de hilos de rosca helicoidales 26a sobre ya sea el husillo 28a como se ilustra, o sobre el asiento 30a (no mostrado) en el espacio intermedio de bomba 20b de manera que la rotación relativa entre el husillo de bomba 28a y el asiento 30a durante la rotación de la flecha 18 auto-bombee el lubricante 22 bajo presión axial y circunferencialmente a lo largo de los hilos de rosca 26a para alimentar el espacio intermedio de chumacera 20a con el lubricante bajo presión.

Para proporcionar recirculación del lubricante 22 en la modalidad ejemplar ilustrada en las figuras 1 y 2, la flecha 18 además incluye uno o más barrenos axiales 18c para canalizar el lubricante 22 a través de estos, estando colocado convenientemente el barreno de la flecha 18c en comunicación de fluido con el espacio intermedio de chumacera 20a. En la modalidad ejemplar ilustrada en las figuras 1 y 2, un solo, barreno axial central 18c se extiende coaxialmente a través del extremo proximal de la flecha 18 radialmente abajo tanto de la chumacera 16a como de la bomba de tornillo 26. Se pueden utilizar barrenos múltiples si se desea y deberán separarse convenientemente uno del otro para proporcionar balance vibratorio de la flecha 18 durante rotación. Como se muestra en la figura 1, la flecha 18 además incluye un orificio axial 18d en su extremo proximal dispuesto en comunicación de fluido con el barreno de flecha 18c. La flecha 18 también incluye una parte intermedia separada axialmente hacia adentro de su extremo proximal que tiene uno o más orificios radiales 18e colocados en comunicación de fluido con un extremo axial opuesto del barreno de flecha 18c. La chumacera 16a y la bomba de tornillo 26 se colocan axialmente entre los orificios axiales y radiales 18d, e, y los hilos de rosca 26a se inclinan o angulan convenientemente para bombear el lubricante 22 axialmente a través de la bomba de tornillo 26 y posteriormente a través del espacio intermedio de chumacera 20a en recirculación a través del barreno de flecha 18c por medio de los orificios axiales y radiales 18d, e. Como se indicó antes, puede incorporarse la bomba de tornillo 26 con la chumacera 20a en diversas modalidades. En la modalidad ejemplar ilustrada en las figuras 1 y 2, el asiento de bomba 30a es una parte integral coaxial del barreno de carcaza 16 y se extiende axialmente alejándose de la chumacera 20a. Además, el husillo de bomba 28a es una porción integral coaxial de la flecha 18 y se extiende axialmente alejándose del muñón 18a. De esta manera, la bomba de tornillo 26 une axialmente a la chumacera 16a dentro del barreno de carcaza 16 común y por lo tanto requiere una longitud axial apropiada para esto. Como se muestra en la figura 1, la chumacera 18a que incluye la ranura central sin apoyo 18b tiene una primer longitud axial Li, y la bomba de tornillo 26 tiene un segunda longitud axial L2 adjunta la cual incluye la extensión axial de los hilos de rosca 26a. Los hilos de rosca 26a pueden incluir un hilo único de múltiples vueltas, o hilos múltiples que tienen parte o múltiples vueltas como sea pertinente. Los hilos de rosca 26a pueden tener cualquier sección transversal apropiada desde cuadrada en esquina hasta redondeada, con un ángulo de espira apropiado para bombear en forma efectiva el lubricante 22 en una dirección axial con presión impulsora apropiada. Como se muestra en la figura 2, las puntas exteriores radiales de los hilos de rosca 26a definen un espacio radial C con el asiento de bomba 30a el cual es convenientemente pequeño para evitar rozamiento con esta y para bombear en forma efectiva el lubricante 22 con contraflujo mínimo del lubricante 22 sobre las puntas de los hilos. En la modalidad ejemplar ilustrada en la figura 2, los hilos de rosca 26a tienen una altura radial de aproximadamente 2 milésimas de pulgada, siendo el ancho de la ranura axial entre hilos adyacentes 26a de aproximadamente 20 a aproximadamente 30 milésimas de pulgada en una flecha 18 de un diámetro exterior nominal de 250 milésimas de pulgada. El espacio intermedio de chumacera 18a es preferentemente en forma práctica igual en altura radial al espacio intermedio de bomba 20b, y los hilos de rosca 26a se extienden en el espacio intermedio de bomba 20b para definir un espacio radial C convenientemente pequeño para restringir el contraflujo del lubricante 22 axialmente lejos de la chumacera 16a. Los espacios radiales 20a y 20b pueden estar dentro del rango de aproximadamente 1 a 3 milésimas de pulgada, por ejemplo. Y, los hilos de rosca 26a pueden tener un ángulo de espira de aproximadamente 11 grados y pueden estar definidos por cuatro hilos, teniendo cada una solo una vuelta, por ejemplo. Puesto que la bomba de tornillo integrada 26 y la chumacera 16a pueden tener diversas configuraciones, la bomba de tornillo 26 se dimensionará en forma correspondiente para proporcionar la cantidad de gasto y presión requeridos para la aplicación de chumacera y tipo de lubricante. En la modalidad ejemplar ilustrada en las figuras 1-3 en donde los hilos de rosca 26a se colocan sobre la superficie exterior de la flecha 18, los orificios radiales de flecha 18e definen salidas de barreno, y el orificio axial de flecha 18d define una entrada de barreno de flecha. La flecha 18 preferentemente también incluye un colector o ranura de entrada 18f en un lado axial del hilo de rosca 26a adyacente al barreno de salida 18e para por ese conducto recibir el lubricante 22. La flecha 18 también incluye un colector anular o ranura de salida 18g en un lado axial opuesto de los hilos de rosca 26a para por ese conducto recibir el lubricante, y distribuir circunferencialmente el lubricante entre la circunferencia del muñón 18a y la chumacera 16a. La ranura de salida 18g separa axialmente el muñón 18a de la bomba de tornillo y recoge circunferencialmente el lubricante 22 proveniente de entre los hilos de rosca 26a individuales. Esto permite a la flecha 18 ser cargada u operada en cualquier orientación de vertical a horizontal sin comprometer el abastecimiento de lubricante a través de la chumacera 16a. Se reconoce que el muñón 18a se monta inicialmente en forma libre dentro de la chumacera 16a no obstante cualquier lubricante contenido en el espacio intermedio de chumacera 20a. La rotación de la flecha 18 provoca movimiento excéntrico del muñón 18a en la chumacera 16a para desarrollar una película hidrodinámica de manera convencional. La ranura de salida 18g asegura que el lubricante presurizado de la bomba de tornillo 26 se distribuya circunferencialmente en el espacio intermedio de chumacera 20a para asegurar la operación efectiva de esta en cualquier orientación lo cual es importante en una aplicación de dispositivo portátil el cual pueda sostenerse en la mano en cualquier orientación relativa a la gravedad. Similarmente, la ranura de entrada 18f como se ilustra más particularmente en la figura 3 recoge el lubricante 22 de los orificios radiales discretos 18e, y distribuye circunferencialmente el lubricante 22 en los espacios de entrada definidos por los hilos de rosca 26a adyacentes los cuales se comunican con la ranura de entrada 18f. Como se muestra en las figuras 1 y 2, la chumacera 16a y la bomba de tornillo integral 26 están selladas preferentemente con la flecha 18 para prevenir fuga de lubricante 22 y asegurar una vida útil larga. Por tanto, el ensamble de chumacera 10 preferentemente también incluye un sello de flecha 32 unido convenientemente a la carcaza 12 adyacente a la ranura de entrada 18f para sellar o evitar la ruga de lubricante 22 proveniente de la carcaza 12 alrededor la flecha 18. En una modalidad preferida, el lubricante 22 es un ferrofluido magnético convencional, y el sello de la flecha 32 es un sello de ferrofluido que tiene componentes convencionales. Un ferrofluido es un líquido magnético que puede ser utilizado para lubricar. El líquido puede ser un aceite mineral que tiene partículas de hierro en suspensión en este de tamaño Angstrom. Las partículas pueden estar en forma de óxido de hierro revestidas con una capa exterior relativamente blanda de ácido esteárico u otro material apropiado el cual mantenga las partículas en suspensión estable en el aceite. Las propiedades especiales de un ferrofluido incluyen la capacidad de proporcionar lubricación efectiva, al mismo tiempo que es sellado por un fuerte campo magnético radial en el espacio intermedio entre una flecha que gira y una carcaza. En general se conocen convencionalmente los sellos ferrofluidos y conjuntamente con los ferrofluidos apropiados se venden en forma comercial por Ferrofluidics Corporation of Nashua, NH. Como se muestra en forma esquemática en la figura 2, el sello de ferrofluido 32 incluye un par de placas de rondana que definen polos magnéticos 32a los cuales ciñen axialmente un magneto 32b magnetizado axialmente. Los polos 32a se separan radialmente hacia afuera de la superficie exterior de la flecha 18 para defínir un espacio intermedio radial de polo 32c. Se ilustran en forma esquemática en la figura 2 partes del lubricante ferrofluido 22 como estando acumuladas magnéticamente debajo de los polos 32a para definir los sellos tóricos 22a de ferrofluido. La flecha 18 en sí misma es magnética de manera que los sellos tóricos magnéticos 22a proporcionan sello efectivo contra fuga de lubricante 22 proveniente de los espacios intermedios radiales 32c. En la modalidad ejemplar ilustrada en la figura 2 en la cual la carcaza 12 y la flecha 18 están sujetos cargas de choque, es deseable configurar específicamente el sello de ferrofluido 32 en la flecha 18 para prevenir fuga por allí durante una carga axial de choque, por ejemplo, la cual temporalmente presuriza el lubricante 22 hacia el espacio intermedio de polo 32c. Más específicamente, en el caso de una carga de choque horizontal en la figura 2 en donde la flecha 18 y la carcaza 12 son desaceleradas abruptamente a la derecha, el lubricante 22, el cual tiene inercia masiva, desarrollará un aumento de presión transitoria que puede exceder la capacidad de presión de los sellos tóricos 22a de ferrofluido. Consiguientemente, el sello de ferrofluido 32 se separa preferentemente en forma axial alejándose de la ranura de entrada 18f para definir una restricción radial 34 entre la superficie interior del barreno de carcaza 16 y la superficie exterior de la flecha 18. Esto puede realizarse convenientemente montando el sello 32 en un barreno escariado 12a del extremo de la carcaza 12, estando el polo izquierdo o más interior axialmente lejos de la ranura de entrada 18f. La restricción 34 es preferentemente en forma radial más pequeña que el espacio intermedio de polo 32c para proveer una constricción de flujo. De esta manera, el espacio intermedio de polo 32c puede hacerse tan grande como se desee para proporcionar un sello magnético tórico 22a efectivo, con la restricción 34 siendo, en forma adecuada, radialmente menor. Además, la restricción 34 tiene cualquier longitud axial apropiada para proveer una adecuada caída de presión para compensar cualquier presión de choque contemplada dentro del lubricante 22 durante una carga de choque transitoria. En operación, el movimiento de choque transitorio del lubricante 22 axialmente a través de la restricción 34 hacia el sello 32 durante una carga de choque, es resistido por la restricción 34 de manera que la presión transitoria excedente no alcaza los sellos tóricos 22a. La efectividad de los sellos tóricos 22a se mantiene aún durante choque, y por medio de esto impide la fuga por el sello 32. En una modalidad ejemplar, la restricción 34 puede ser de aproximadamente 1 a 2 milésimas de pulgada en altura radial, siendo el espacio intermedio de polo 32c correspondientemente más grande en el rango ejemplar de 2 a 3 milésimas de pulgada. La efectividad de la restricción 34 bajo un carga de choque de 3,000 g ha sido confirmada por prueba. En la modalidad preferida, el sello tórico 22a izquierdo está en contacto directo con el lubricante 22 en el barreno 16 y es ineficaz por sí mismo para sellar la fuga. Consiguientemente, en otro aspecto de la invención, la región entre los dos sellos tóricos 22a en el barreno del magneto 32b se presuriza convenientemente con un gas tal como aire para proporcionarle efectividad al sello tórico 22a izquierdo. Como se muestra en las figuras 1 y 2, la bomba de tornillo 26 y la chumacera 16a se diseñan de preferentemente para rninimizar la presión del lubricante 22 en el sello de flecha 32 para asegurar un sellado efectivo en este punto. Puesto que la bomba de tornillo 26 puede configurarse para decenas de psi de presión en el lubricante 22 es deseable no someter el sello 32 a la presión máxima de la bomba de tornillo 26. Consiguientemente, el extremo de entrada o succión de la bomba de tornillo 26 en la ranura de entrada 18f se dispone preferentemente adyacente al sello de flecha 32 como se ilustró, con la salida o extremo de presión de la bomba de tornillo 26 estando axialmente separada alejándose del sello 32 para proporcionar máxima presión de lubricante 22 directamente a la chumacera 16a. Como se muestra en la figura 1, el lubricante 22 circula axialmente posteriormente a través de la bomba de tornillo 26 y de la chumacera 16a, y después se regresa axialmente a través del barreno de flecha 18c a la ranura de entrada 18e para repetir el ciclo. Por lo tanto, la presión de lubricante 22 más baja se ubica en el sello de flecha 32 para reducir los requerimientos de presión de sellado de esta. Como se muestra en la modalidad ejemplar en la figura 1, el ensamble de chumacera preferentemente también incluye una cofia 36 unida conveniente y firmemente al extremo proximal de la carcaza 12 en la entrada de barreno de flecha 18d. La cofia 36 puede fabricarse de cualquier material apropiado tal como plástico si se desea, estando fabricadas la flecha 18 y la carcaza 12 de un metal apropiado. La cofia 36 se separa axialmente del extremo proximal de la flecha 18 para definir un cojinete de empuje 38 con este. El cojinete de empuje 38 se dispone en comunicación de fluido con tanto el espacio intermedio de chumacera 20a como con el barreno de flecha 18c para, en su momento, recircular el lubricante a través de la bomba de tornillo 26, la chumacera 16a, el cojinete de empuje 38, y el barreno de flecha 18c. En la modalidad ejemplar ilustrada en la figura 1, y ampliada en la figura 4, la flecha 18 además incluye un disco de demoras de empuje integral 18h que se extiende radialmente hacia afuera del extremo proximal de la flecha y se separa axialmente entre la cofia 36 y el extremo proximal de la carcaza 12 para producir un cojinete de empuje 38 de doble efecto para compensar las cargas axiales de la flecha 18 en cualquiera de dos direcciones axiales opuestas. El disco 18h tiene una radio exterior Rl el cual es convenientemente más grande que un radio interior R2 en su unión con el diámetro exterior de la flecha 18 en el muñón 18a. Y, el barreno de flecha 18c tiene un radio R3 en el orificio axial 18d. El disco 18h por lo tanto se extiende radialmente hacia afuera de la flecha 18 y traslapa radialmente una parte apropiada de la cara de extremo de la carcaza 12 para proveer la capacidad de cojinete de empuje en una dirección a la derecha como se ilustra en la figura 4. Además, la capacidad de cojinete de empuje en la dirección opuesta a la izquierda como se ilustra en la figura 4 es porporcionada por la superficie interior de la cofia 36 en correspondencia con toda la cara de extremo del disco 18h que colinda el orificio axial 18d. Dado que las áreas efectivas de las caras de extremo opuestas del disco 18h son diferentes y desiguales se provee correspondientemente diferente capacidad de carga de empuje. En la modalidad ejemplar ilustrada en las figuras 1 y 4, la bomba de tornillo 26 es efectiva para proveer el lubricante 22 bajo presión apropiada para circular el lubricante a través del espacio intermedio de chumacera 20a y alrededor del cojinete de empuje 38 con objeto de proporcionar operación hidrostática en este punto. Durante operación, las cargas axiales llevadas por la flecha 18 a la izquierda desplazan la flecha 18 y el disco 18h a la izquierda en la figura 4 lo cual disminuirá el espacio axial entre el disco 18h y la cofia 36 y proporcionará capacidad de cojinete de empuje debido al lubricante presurizado 22 que circula desde el espacio intermedio de chumacera 20a. Debido a que el espacio intermedio axial izquierdo en el disco 18h disminuye, el espacio intermedio axial derecho entre el disco 18h y la carcaza 12 aumenta para disminuir la caída de presión y canalizar más eficientemente el lubricante 22 alrededor y sobre el perímetro del disco 18h. Cuando la carga axial llevada por la flecha 18 está a la derecha en la figura 4, ocurre lo opuesto con el espacio axial del lado derecho que disminuye para efectuar capacidad de cojinete de empuje entre el disco 18h y la carcaza 12, con el espacio axial de lado izquierdo en el disco 18h aumentando para reducir la caída de presión. Esto retoma eficientemente el lubricante 22 a través del barreno de flecha 18c. Ya que el área del disco 18h es más grande en el lado izquierdo que en el derecho, los valores de Rl, R2, y R3 puede variarse convenientemente para optimizar la estabilidad bidireccional. El ensamble de chumacera 10 ilustrado en la figura 1 se sella preferentemente en forma hermética, con la cofia 36 encerrando un extremo de la carcaza 12, y el sello de flecha 32 encerrando el extremo opuesto de la carcaza 12 para contener el lubricante 22 en esta sin fuga o burbujas de aire. De esta manera, el ensamble de chumacera 10 está autocontenido y autopresurizado utilizando la bomba de tornillo integral 26 localizada allí para recircular el lubricante 22 a lo largo de las diferentes superficies de cojinete existentes sin fuga a través del sello de flecha 32. La capacidad de choque del ensamble de chumacera 10 es bastante grande en ambas direcciones radial y axial debido al área de superficie de contacto correspondientemente grande que confina el lubricante 22.

En un diseño ejemplar de flecha miniatura apropiado para un mecanismo impulsador de disco pequeño de computadora, la flecha 18 a través de la carcaza 12 tiene una longitud de aproximadamente 300 milésimas de pulgada y un diámetro exterior de aproximadamente 100 milésimas de pulg. Puede emplearse lubricante de ferrofluido 22 con una viscosidad de 3 cp, y operarse la flecha 18 a aproximadamente 3600 r.p.m. La pérdida de energía en tal ensamble de cojinete es extremadamente baja en el orden de aproximadamente 100 mw. Además, la chumacera 16a puede tener una rigidez radial de aproximadamente 10,000 lb/pulg. La cual puede exceder una suspensión de cojinete de bolas por un factor de aproximadamente dos. Puede ser real una rigidez axial de aproximadamente 5,000 lb/pulg. la cual cumple o excede la de una suspensión de cojinete de bolas. La rigidez de torsión o capacidad de resistencia de basculamiento por los muñones 18a separados axialmente puede estar en el orden de 1,500 pulg.-lb/rad que es comparable a utilizar dos cojinetes de bolas separados 300 milésimas de pulg. La dinámica de suspensión de la chumacera deberá ser comparable o mejor a la de los cojinetes de bolas. Se contempla menor vibración lo cual debe mejorar la precisión de sondeo de disco. La excentricidad radial irrepetible de la flecha deberá también mejorar con respecto a todos los cojinetes de bolas. Puesto que el ensamble de cojinete 10 se sella preferentemente en forma hermética, es deseable proveer medios para compensar los cambios de volumen del lubricante 22 en este debido, por ejemplo, a temperatura y presión los cuales pueden conducir a fuga del sello de flecha 32. La figura 4 ilustra una modalidad ejemplar de un acumulador apropiado 40 dispuesto en comunicación de fluido con el lubricante 22 en la carcaza 12 con objeto de compensar los cambios de volumen del lubricante para reducir los cambios de presión existentes. El acumulador 40 en una modalidad ejemplar incluye un diafragma resilente 40a que puede ser un disco de Mylar o Kapton de aproximadamente 1 milésima de pulgada de espesor montado convenientemente utilizando un retenedor anular 40b en el centro de la cofia 36 para definir un depósito 40c a un de lado de este. Un orificio convenientemente pequeño 40d pasa a través de la porción interior de la cofia 36 en comunicación de fluido entre el depósito 40c y el cojinete de empuje 38. El retenedor 40b incluye un venteo apropiado 40e el cual provee presión atmosférica en la parte posterior del diafragma 40a. El depósito 40c se llena con el lubricante 22 en comunicación de fluido con el cojinete de empuje 38. Durante operación, el calentamiento del lubricante 22, lo cual ocasiona expansión de este; será compensado por la deflexión del diafragma 40a sin fuga. De esta manera, la presión de diseño para el lubricante 22 a lo largo del ensamble de chumacera 10 no se excederá para con esto impedir fuga por el sello de flecha 32. En la modalidad ilustrada en la Figura 1, la bomba de tornillo 26 se dispone axialmente en línea con el muñón 18a en un ensamble de una sola pieza, con la longitud total incluyendo la longitud individual de estos componentes. Dado que la bomba de tornillo 26 en sí misma no funciona como una chumacera, debe proveerse rigidez radial y de basculamiento de la flecha 18 únicamente por la chumacera 16a. Los dos muñones 18a ilustrados se separan uno del otro tanto como sea posible para proveer rigidez de basculamiento, estando correspondientemente maximizada la ranura de flecha 18b para eliminar las porciones del muñón 18a las cuales no son necesarias para proveer rigidez radial apropiada. La ranura 18b reduce los requerimientos de presión de la bomba de tornillo 26 lo cual simplifica el diseño de esta. Sin embargo, en mecanismos impulsadores de disco relativamente delgados, por ejemplo, el espesor del mecanismo es una limitación importante tal como para integrar un mecanismo impulsador de disco en una tarjeta PCMCIA relativamente delgada o una aplicación similar. La longitud total del ensamble de cojinete 10 ilustrada en la figura 1 puede ser demasiado grande en tal situación, y por lo tanto es deseable reducir la longitud axial total del ensamble de cojinete al mismo tiempo que aún se proporcione adecuada rigidez de basculamiento y capacidad de autopresurización. La figura 5 ilustra una modalidad alterna del ensamble de chumacera designada 10B la cual puede hacerse considerablemente más corta que el ensamble 10 ilustrado en la figura 1 al mismo tiempo que cumple o excede la rigidez de basculamiento de este. En la figura 5, el husillo de bomba, designado 28b, se fija firmemente en forma conveniente a la carcaza 12 a través del centro de la cofia 36 por ejemplo. El husillo de bomba 28b se extiende concéntrica y axialmente dentro del barreno de flecha 18c en forma de una viga voladiza apoyada por la cofia 36 en su extremo proximal, y apoyado libremente por su extremo distal dentro de la flecha 18. La cubierta de bomba o asiento 30b en esta modalidad esta definida por la superficie interior del barreno de flecha 18c en sí mismo. En esta modalidad, el muñón de flecha 18a es continuo durante considerablemente toda su longitud dentro de la carcaza 12 para colaborar con la correspondiente chumacera 16a sobre una tercera longitud axial L3. De conformidad con lo anterior, la bomba de tornillo 26 definida entre el husillo 28b y el barreno de flecha 18c es axialmente coextensiva y se traslapa prácticamente con la extensión axial de la chumacera 16a por toda la tercera longitud L3. La bomba de tomillo 26 por lo tanto se dispone radialmente hacia adentro o abajo de la chumacera 16a en un ensamble integrado y colectivamente corto. De esta manera, la longitud total L3 de la bomba de tornillo y chumacera puede hacerse considerablemente menor que las longitudes combinadas primera y segunda Li, y L2 de la bomba de tornillo en línea axial y la chumacera ilustrada en la modalidad de la figura 1. Por ejemplo, la tercera longitud L3 de la chumacera 16a ilustrada en la figura 5 puede ser igual a la primer longitud Li, de la chumacera 16a combinada en la figura 1 para obtener considerablemente igual basculamiento y capacidad de rigidez radial en una longitud total más corta. Más específicamente, la segunda longitud 1^ para la bomba de tornillo ilustrada en la figura 1 no es requerida en la modalidad de la figura 5 en donde la bomba de tornillo se ubica, en cambio, totalmente dentro de la chumacera 16a y dentro de su extensión axial total. A un determinado requerimiento de rigidez de basculamiento, por lo tanto, la modalidad de la figura 5 puede ser considerablemente más corta que la de la figura 1 y puede usarse ventajosamente en envolturas delgadas tal como la que se encuentra en la tarjeta convencional PCMCIA para integrar un mecanismo impulsador de disco de precisión en esta. Además, el ensamble corto de cojinete 10B también posee la precisión radial y axial de la modalidad ilustrada en la figura 1 conjuntamente con las correspondientes rigideces radiales y axiales de cojinete asociadas con este. El ensamble 10B ilustrado en la figura 5 también posee la capacidad mejorada de choque descrita arriba con respecto a la modalidad de la figura 1. Puesto que no es deseable descargar el lubricante a alta presión de la bomba de tornillo 26 adyacente al sello de ferrofluido 32 ilustrado en la figura 5, se prefiere que los orificios de flecha 18e radiales definan una entrada de barreno de flecha colocado en comunicación de fluido con un extremo de la chumacera 16a, y el orificio axial de flecha 18d define una salida de barreno de flecha colocada en comunicación de fluido con un extremo opuesto de la chumacera 16a para recircular el lubricante 22 en una dirección opuesta a la ilustrada en la modalidad de la figura 1. En la figura 5, los hilos de rosca 26a se angulan o inclinan para bombear el lubricante 22 axialmente entre la entrada de barreno de flecha 18e y la salida 18d y posteriormente en forma axial a través de la chumacera 16a en un circuito de recirculación. La entrada de barreno de flecha 18e define la entrada de succión a la bomba de tornillo 26, y por lo tanto la ranura de entrada 18f define una región de relativamente baja presión adyacente al sello de flecha de ferrofluido 32 lo cual no presuriza adversamente el sello 32 o degrada su desempeño. Los hilos de rosca 26a ilustrados en la figura 5 puede colocarse sobre el husillo 28b tal como se muestra, o en lugar de esto podrían disponerse sobre la superficie interior del barreno de flecha 18c (no mostrado). La rotación de la flecha 18 por lo tanto autoimpulsa a la bomba de tornillo 26 debido al movimiento relativo entre el husillo estacionario 28b y el asiento giratorio de la bomba 30b. El ensamble de cojinete 10B ilustrado en la figura 5 puede incluir de otra manera los aspectos idénticos ilustrados en la figura 1 incluyendo el sello de flecha de ferrofluido 32, siendo ferrofluido el lubricante 22, y el cojinete de empuje integrado 38 de doble acción. La flecha 18 conserva la ranura de entrada 18f en comunicación de fluido con la entrada de barreno de flecha 18e. El sello de flecha 32 se une a la carcaza 12 colindante a la ranura de entrada 18f con una correspondiente restricción 34 como la ilustrada en la figura 2 para sellar la fuga de lubricante alrededor de la flecha 18 durante operación normal y durante cargas de choque como se describe arriba. Durante operación, la flecha 18 gira libremente alrededor el husillo 28b para desarrollar la película hidrodinámica a lo largo de la chumacera 16a para apoyar en forma girable la flecha 18 con adecuada rigidez radial y de basculamiento. El lubricante 22 se bombea axialmente a lo largo de la bomba de tornillo 26 para proporcionar recirculación posteriormente por medio de la bomba de tornillo 26, el cojinete de empuje 38, y la chumacera 16a, con el lubricante 22 volviendo a la bomba de tomillo 26 fluyendo radialmente hacia adentro mediante los barrenos de entrada 18e. Dado que se permite al lubricante 22 fluir libremente en forma circunferencial y uniforme alrededor el cojinete de empuje 38 para entrar en la chumacera 16a, el ensamble de cojinete 10B es también operable en cualquier orientación angular de carga impuesta. Al localizar la bomba de tomillo 26 dentro el barreno de flecha 18c, la chumacera 16a puede utilizar la longitud axial disponible completa del muñón de flecha 18a para aumentar al máximo la estabilidad de basculamiento. Además, la longitud de la bomba de tornillo 26 puede hacerse más larga para entregar mayor presión. También, los hilos de rosca 26a pueden tener un espacio más ajustado con el asiento 30b para minimizar la fuga de contraflujo en la bomba. Puede ahora perfeccionarse independientemente el funcionamiento de la chumacera 16a y la bomba de tomillo 26 sin afectar adversamente uno al otro. No hay contacto entre el husillo 28b y el barreno de flecha 18c puesto que la chumacera 16c centra la flecha 18 y soporta las cargas extemas llevadas por esta.

Mientras que el cojinete de empuje 38 es operado hidrostáticamente y puede ser bi-direccionalmente muy rígido axialmente usando espacios axiales pequeños en la figura 4, el cojinete de empuje 38 ilustrado en la figura 5 se configura específicamente en esta modalidad para carga unidireccional. Los espacios axiales se establecen convenientemente por las dimensiones correspondientes de la cofia 36 relativas a la carcaza 12. La bomba de tornillo 26 presuriza el lubricante de ferrofluido 22 mediante tanto el cojinete de empuje 38 como por la chumacera 16a para asegurar operación de película total siendo fácilmente alcanzadas presiones de lubricante en el orden de decenas de psi. Puesto que el lado de succión de la bomba de tornillo 26 se define en la ranura de entrada 18f, el sello de flecha de ferrofluido 32 no se somete a la presión interna excesiva. Se han descrito las diversas modalidades de una chumacera autopresurizada la cual puede configurarse con o sin cojinetes de empuje o sellos de flecha. Pueden dimensionarse tan pequeñas o tan grandes como se desee, siendo útiles los tamaños pequeños de estas en dispositivos portátiles limitados de espacio, tales como mecanismos impulsadores de disco de computadora. Se les puede proveer de apropiada rigidez radial, axial, y de basculamiento para colocar en forma precisa la flecha al mismo tiempo que se compensan cargas de reacción durante operación normal y durante choque transitorio sin daño al ensamble o fuga de lubricante de este. En otra modalidad no ilustrada, el muñón y la bomba de tornillo pueden formarse sobre la superficie exterior de un pistón tubular para usarse en una bomba lineal de fluido la cual gira magnéticamente el pistón dentro de una carcaza para energizar la bomba de tornillo. Mientras que se han descrito aquí las que se consideran ser las modalidades preferidas y ejemplares de la presente invención, de lo aquí descrito serán evidentes otras modificaciones de la invención para aquellos diestros en la técnica, y se desea asegurar, por lo tanto, que en las reivindicaciones adjuntas todas estas modificaciones caigan dentro de la verdadera esencia y alcance de la invención.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un ensamble de chumacera caracterizado porque comprende: - una carcaza tubular que tiene un barreno que define una chumacera cilindrica simple; - una flecha giratoria cilindrica colocada coaxialmente en la chumacera, y que tiene un muñón cilindrico simple separado radialmente hacia adentro de la chumacera para definir un espacio intermedio de chumacera; y - una bomba de tornillo definida en parte por una porción de la flecha, y colocada dentro del barreno de carcaza en comunicación de fluido con la chumacera para hacer circular en forma continua un lubricante a esta bajo presión por rotación de la flecha para compensar la fuga de extremo de lubricante de la chumacera.

2. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la bomba de tornillo comprende: - un husillo colocado coaxialmente con la flecha; - un asiento tubular colocado en forma concéntrica alrededor del husillo y separado radialmente hacia afuera del mismo para definir un espacio intermedio de bomba; y - una pluralidad de hilos helicoidales de rosca colocados sobre un husillo y el asiento en el espacio intermedio de bomba de manera que la rotación relativa entre el husillo de la bomba y el asiento, al rotar la flecha autobombea el lubricante a lo largo de los hilos de rosca para alimentar el espacio intermedio de chumacera con el lubricante bajo presión.

3. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque la flecha incluye un barreno axial para canalizar el lubricante, y el barreno de flecha se coloca en comunicación de fluido con el espacio intermedio de chumacera.

4. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque: - la flecha además incluye un extremo proximal que tiene un orificio axial colocado en comunicación de fluido con el barreno de flecha, y una porción intermedia que tiene un orificio radial colocado en comunicación de fluido con un extremo axial opuesto del barreno de flecha; - la chumacera y la bomba de tornillo se colocan axialmente entre los orificios axiales y radiales; y - los hilos de rosca se angulan o inclinan para bombear el lubricante axialmente por medio de la bomba de tornillo y posteriormente a través del espacio intermedio de chumacera en recirculación por medio del barreno de flecha por los orificios axiales y radiales.

5. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque: - el asiento de bomba es una porción del barreno de carcaza que se extiende axialmente alejándose de la chumacera; y - el husillo de bomba es una porción de la flecha que se extiende axialmente alejándose del muñón.

6. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque: los hilos de rosca se colocan sobre la flecha; el orificio radial de flecha define una salida de barreno de flecha; - el orificio axial de flecha define una entrada de barreno de flecha; y - la flecha incluye una ranura anular de entrada sobre un lado de los hilos de rosca adyacentes a la salida de barreno de flecha para recibir el lubricante de allí, y una ranura anular de salida sobre un lado opuesto de los hilos de rosca para recibir el lubricante de allí, y distribuir el lubricante a la chumacera.

7. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el espacio intermedio de cojinete y el espacio intermedio de bomba son prácticamente iguales en altura radial, y los hilos de rosca se extienden en el espacio intermedio de bomba para restringir el contraflujo de lubricante alejándose axialmente de la chumacera.

8. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque además comprende un sello de flecha unido a la carcaza adyacente a la ranura de entrada para sellar la fuga de lubricante alrededor de la flecha.

9. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque el lubricante es un ferrofluido, y el sello de flecha es un sello de ferrofluido.

10. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque: - el sello de ferrofluido incluye un par de polos magnéticos ciñendo axialmente un magneto anular, estando los polos separados radialmente hacia afuera de la flecha para definir un espacio intermedio radial de polo; - el sello de ferrofluido se separa axialmente de la ranura de entrada para definir una restricción radial entre el barreno de carcaza y la flecha; y - la restricción es radialmente menor que el espacio intermedio de polo.

11. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque además comprende una cofia firmemente unida a la carcaza en la entrada de barreno de flecha y separado axialmente de la flecha para definir con esto un cojinete de empuje, estando colocado el cojinete de empuje en comunicación de fluido tanto con el espacio intermedio de chumacera como con el barreno de flecha para recircular el lubricante posteriormente por medio de la bomba de tornillo, la chumacera, el cojinete de empuje y el barreno de flecha.

12. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque la flecha además incluye un disco de cojinete de empuje que se extiende radialmente hacia afuera del extremo proximal de la flecha y se separa axialmente entre la cofia y la carcaza para efectuar una doble acción de cojinete de empuje.

13. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque además comprende un acumulador colocado en comunicación de fluido con el lubricante en la carcaza para compensar el cambio de volumen existente para reducir los cambios de presión.

14. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el acumulador comprende: un diafragma resilente montado en la cofia definiendo un depósito; y - un orificio que pasa a través de la cofia en comunicación de fluido entre el depósito y el cojinete de empuje.

15. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque: el husillo de bomba se fija a la carcaza y se extiende concéntricamente dentro del barreno de flecha; y - el asiento de bomba está definido por el el barreno de flecha.

16. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque la chumacera y la bomba de tornillo son axialmente coextensivas, con la bomba de tornillo estando colocada radialmente abajo de la chumacera.

17. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque: - el orificio radial de flecha define una entrada de barreno de flecha colocado en comunicación de fluido con un extremo de la chumacera; - el orificio axial de la flecha define una salida de barreno de flecha colocada en comunicación de fluido con un extremo opuesto de la chumacera; y - los hilos de rosca se inclinan para bombear el lubricante axialmente entre la entrada y la salida de barreno de flecha y posteriormente axialmente a través de la chumacera en recirculación.

18. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque: - los hilos de rosca se colocan sobre el husillo; - la flecha incluye una ranura anular de entrada en comunicación de fluido con la entrada de barreno de flecha; y - además incluye un sello de flecha unido a la carcaza adyacente a la ranura de entrada para sellar la fuga de lubricante alrededor de la flecha.

19. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque el lubricante es un ferrofluido, y el sello de flecha es un sello de ferrofluido.

20. Un ensamble de chumacera de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque: el sello de ferrofluido incluye un par de polos magnéticos ciñendo axialmente un magneto anular, estando los polos separados radialmente hacia afuera de la flecha para definir un espacio intermedio radial de polo; el sello de ferrofluido se separa axialmente de la ranura de entrada para definir una restricción radial entre el barreno de carcaza y la flecha; y - la restricción es radialmente menor que la ranura de polo; y - además comprende una cofia firmemente unida a la carcaza en la entrada de barreno de flecha y se separa axialmente de la flecha para definir un cojinete de empuje con este, estando colocado el cojinete de empuje en comunicación de fluido tanto con el espacio intermedio de chumacera como con el barreno de flecha para recircular el lubricante posteriormente por medio de la bomba de tornillo, el cojinete de empuje y la chumacera. VMRA(Y09 609409/96