BRPI0922094A2

BRPI0922094A2 - união rotativa

Info

Publication number: BRPI0922094A2
Application number: BRPI0922094-1A
Authority: BR
Inventors: Rüdiger Grimmel; Christoph Sundermann; Uwe Berkholz
Original assignee: Sms Siemag Aktiengesellschaft
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2009-11-12
Publication date: 2020-08-11
Also published as: WO2010054822A1; JP5575785B2; DE102009023741A1; US20110227334A1; CN102216663A; EP2359046B1; KR20110053279A; RU2477815C2; KR101463408B1; JP2012508359A; CN102216663B; RU2011123793A; ES2689736T3; EP2359046A1; UA98743C2

Abstract

UNIÃO ROTATIVA. A invenção se refere a uma união rotativa para adução e/ou para descarga de um meio ativado a pressão a um compartimento oco axial de uma parte de máquina girando com uma parte de união rotativa (12) fixa ao aparelho, não girando, uma parte de união rotativa (15) girando e com meios de mancal bem como meios de vedação (20, 21), que são ativos em um plano de vedação radial entre a parte de união rotativa girando e a parte de união rotativa (12) fixa ao aparelho, caracterizada pelo fato de que os meios de mancal compreendem distintos mancais de apoio (13, 14, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32), que fixam a distância radial entre a parte de união rotativa (12) fixa ao aparelho e a parte de união rotativa (15) girando.

Description

UNIÃO ROTATIVA A invenção se refere a uma união rotativa para ' adução e/ou para descarga de um meio ativado a pressão a um compartimento oco axial de uma parte de máquina girando com uma parte de união rotativa fixa ao aparelho, não girando, uma parte de união rotativa girando e com meios de mancal bem como meios de vedação, que são ativos em um plano de vedação radial entre a parte de união rotativa girando e a parte de união rotativa fixa ao aparelho.

Uniões rotativas compreendem, em geral, uma parte de união rotativa fixa ao aparelho, não girando, e uma parte de união rotativa girando com a parte de máquina rotativa, sendo que meios de vedação estão dispostos entre a parte de união rotativa fixa ao aparelho e a parte de união rotativa girando. Uma união rotativa desse tipo é utilizada para suprimento com agente refrigerante cilindros ou rolos, que representam de certa forma árvores ou eixos sustentados por mancais em suas extremidades. Sob carga pesada, essas partes de máquina girando sofrem uma certa flexão axial, o que conduz a assim chamados erros angulares nas extremidades da árvore ou do eixo. O erro angular significa um deslocamento e cambamento das áreas extremas radiais da parte de máquina girando e, com isso, também da parte de união rotativa girando, quando esta está unida rigidamente com a parte de máquina girando. Isso resulta em problemas de vedação.

Da DE 10 2004 056 818 B3 é conhecida uma união rotativa, cuja parte de união rotativa girando apresenta uma manga. A parte de máquina girando compreende um | a compartimento oco axial com um inserto de compartimento oco.

Uma bucha tem um lado externo adaptado ao i compartimento oco.

A parte de máquina girando está sustentada por mancais, que permitem certo pivotamento da extremidade do eixo.

A bucha do inserto de compartimento oco está então executada com um lado interno abaulado.

A manga da parte de união rotativa girando é executada com um diâmetro externo adaptado ao mínimo diâmetro do lado interno abaulado da bucha.

Nessa construção os meios de vedação entre a parte de máquina fixa ao aparelho e a parte de máquina girando são ativas em um plano radial para com o eixo da parte de união rotativa girando e pode se deslocar mutuamente enquanto giram relativamente entre si.

Quando sob forte carga a parte de máquina girando se curva e a extremidade de eixo pivota, a parte de união rotativa girando pode rolar no lado interno abaulado da bucha pela extensão do erro angular, de modo que a parte de união rotativa permanece axialmente paralela e não há um emperramento dos meios de vedação no plano de vedação radial.

Assim, é de se esperar um efeito de vedação continuamente bom no plano de vedação radial.

A partir de DE 10 2004 056 818 B3 é conhecida a união rotativo projetada como uma frente comum com flange rotativo.

Mas frequentemente não é possível dispor conexões do lado frontal.

Especialmente com eixos grandes na técnica de acionamento, sobretudo com acionamentos de cilindro, são empregadas uniões rotativas radiais, para possibilitar uma condução de meio de fora para dentro do eixo, especialmente em um eixo ao qual esteja articulado um fuso de articulação

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- de dente. Nesse caso, uma parte de união estacionária apresenta um anel de adução, que está montado por um mancal | corrediço perante uma parte de união rotativa girando no interior da parte de união rotativa estacionária. Por uma adução radial um agente lubrificante é introduzido através do anel de adução em um compartimento oco entre as duas partes de união rotativas e passa do compartimento oco através de um conduto radial se estendendo na parte de união rotativa girando para seu interior.

Uma união rotativa 1 desse tipo (representada na fig. 1 em representação em perspectiva e na fig. 2 em uma representação em corte em correspondência a uma linha de corte A - A da fig. 1) segundo o estado atual da técnica compreende uma parte de união rotativa 2 fixa ao aparelho, que envolve radialmente em forma de camisa uma parte de união rotativa 3 girando, isto é, um eixo. Em um alojamento 4 da parte de união rotativa 2 está disposto um conduto de entrada de meio 5 se estendendo em direção radial, que atravessa por um anel corrediço 6 girando junto com o alojamento 5 e aduz um meio a uma câmara 7 envolvendo em forma de anel a parte de união rotativa 3. Por um outro conduto de entrada de meio 8 se estendendo radialmente, girando junto com a parte de união rotativa 3 está a câmara oca 7 unida com um conduto de meio 9 se estendendo em direção do eixo longitudinal da parte de união rotativa 3. O anel corrediço 6 forma com a área externa da parte de união rotativa 3 uma fenda de lubrificação 6a de cerca de 0,5 mm de altura e está vedada para fora por vedações 10, 11 dispostas no lado frontal na parte de união rotativa 3.

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. Nessa construção, deve se arcar com uma folga relativamente grande entre o anel corrediço 6 e a parte de união rotativa 3, que não permite o estabelecimento de uma elevada pressão de agente lubrificante.

Desvantajoso em uma dessas bem como em outras soluções conhecidas é que sempre há uma folga entre oO mancal e o eixo. Desvantajoso é também o consumo de lubrificante próprio do mancal. Outras desvantagens são O aumento de temperatura dos meios empregados no decorrer da operação bem como o problema de vedação provocado por grande folga entre a parte de união rotativa girando e a fixa.

Constitui objetivo da invenção evitar as desvantagens do estado atual da técnica e prover adicionalmente a possibilidade de empregar vedações para pressões mais altas, especialmente para pressões de mais de 0,2 MPa.

Segundo a invenção, esse objetivo é alcançado em uma união rotativa do tipo mencionado no início pelo fato de que os meios de mancal compreendem distintos mancais de apoio, que fixam a distância radial entre a parte de união rotativa fixa ao aparelho e a parte de união girando.

Assim, em lugar de um mancal contínuo, como previsto segundo o estado atual da técnica, são necessários apenas elementos de apoio pontuais, o que leva à um desenvolvimento nitidamente menor de calor de atrito em comparação com o estado atual da técnica. Pela invenção são superadas as desvantagens do estado atual da técnica. Pela invenção é possível montar uma união rotativa funcional em |

. um fuso de munhão plano.

Outras configurações vantajosas da invenção se depreendem das sub-reivindicações.

Revela-se vantajoso que os mancais de apoio sejam executados como rolos de apoio.

Pelo emprego dos rolos de apoio é provido um firme apoio da parte de união rotativa girando com relação à parte de união rotativa estacionária, que com alta estabilidade na região dos mancais em lugar de atrito corrediço provoca apenas atrito rolante e, com isso, conduz a um aquecimento bem menor do meio de refrigeração e lubrificação do que é o caso no estado atual da técnica.

A isso acresce o fato de que às pressões maiores agora possíveis podem ser empregadas vedações, que podem compensar apenas pequenas divergências do curso redondo, por exemplo de menos de 0,2 mm.

Por isso, os desvios de curso redondo efetivos entre a união rotativa e o eixo devem ser até mesmo nitidamente menores do que esse valor.

Comprovou-se, no entanto, que tais pequenos desvios do curso redondo podem ser alcançados quando do emprego da invenção.

Segundo a invenção, Oo peso da parte de união rotativa fixa de ao menos dois rolos ou pares de rolos, os rolos de apoio, é de tal maneira transferido ao eixo que a vedação embutida na adução de meio encosta precisamente na parede lateral do eixo, da parte de união rotativa girando, e assim é necessária apenas uma pequena mobilidade dos lábios de vedação.

Vedações para maiores pressões, que apresentan uma pequena flexibilidade, podem ser assim empregadas.

Os rolos ou pares de rolos, que formam os rolos de |

- apoio, são independentes de uma lubrificação pelo meio lubrificante a ser conduzido. Isso significa que com uma união rotativa segundo a invenção são conduzidos quaisquer meios líquidos ou gasosos.

De preferência, os rolos de apoio são guiados por eixos, árvores, cubos e/ou por meios de guia do lado frontal, especialmente por cintas.

Segundo o princípio básico da invenção, em um plano radial em um anel de adução exterior para oO suprimento de meio estão dispostos ao menos dois rolos de apoio acima do eixo geométrico de eixo da parte de união rotativa girando, que são apoiados relativamente à parte de união rotativa não girando.

Alternativamente os ao menos dois rolos de apoio estão dispostos a um ângulo agudo ou a um ângulo obtuso entre si.

Em uma configuração especialmente vantajosa da invenção, estão previstos três rolos de apoio, especialmente a iguais distâncias mútuas. Em princípio, o apoio pode ser simétrico ou assimétrico.

Pelo emprego de uma protensão sem folga, por exemplo dos mancais de rolo dos rolos de apoio, pode ser obtido um curso livre de folga da parte de união rotativa girando com curso redondo preciso.

Além disso, pode ser previsto que os rolos de apoio estejam respectivamente integrados em um alojamento de auto Suporte, especialmente em um carro, Os mancais de apoio podem ser dispostos tanto dentro ou fora de um compartimento atravessado pelo meio.

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- A invenção refere-se a uma unidade de acionamento, especialmente um acionamento de cilindro, com uma união rotativa, como representada segundo a invenção, especialmente com base na descrição a seguir.

A invenção será detalhadamente explicada em um exemplo de execução.

Mostram: Fig. 3 - uma vista do alto lateral de uma primeira forma de execução de uma união rotativa, cuja parte de união rotativa fixa ao aparelho está apoiada por dois rolos de apoio relativamente à parte de união rotativa girando, Fig. 4 - uma vista em corte da união rotativa da fig. 3 ao longo de uma linha de corte A - A, Fig. 5 - uma vista do alto lateral de outra forma de execução de uma união rotativa, cuja parte de união rotativa fixa ao aparelho está apoiada três rolos de apoio igualmente distanciados com relação à parte de união rotativa girando, Fig. 6 - uma vista do alto lateral de uma terceira forma de execução da invenção, em que quatro rolos de apoio igualmente distanciados apoiam a parte de união rotativa fixa ao aparelho relativamente à parte de união rotativa girando, Fig. 7 - uma vista em corte da terceira forma de execução segundo a fig. 6 ao longo de uma linha de corte B - B, Fig. 8 - uma variante da terceira forma de execução em vista do alto lateral e a Fig. 9 - uma vista em corte da variante segundo a |

: fig. 8 ao longo de uma linha de corte B - B.

Em uma primeira forma de execução da invenção (fig. i 3, 4), uma união rotativa apresenta uma parte de união rotativa 12 fixa ao aparelho, que está apoiada por dois pares de rolos de apoio 13, 14 disposto no lado frontal na parte de união rotativa 12 com relação a uma parte rotativa 15 girando.

Os dois pares de rolos de apoio 13, 14 estão dispostos a um ângulo reto entre si.

Por um eixo ou por meios de fixação laterais, estão fixadas as posições dos rolos de apoio 13, 14 relativamente à uma parte de alojamento 16 da parte de união rotativa 15. Entre um eixo de rolo 17 e uma parte lateral 18 se encontra respectivamente um mancal 19 anular.

Os rolos de apoio 13, 14 se encontram fora de um compartimento oco 22 anular, vedado por vedações 20, 21, que envolve a parte de união rotativa 15. Na parte de alojamento 16 está disposta uma adução de meio 23, que conduz ao compartimento oco 22. Dali é conduzido adiante um meio servindo para lubrificação e/ou resfriamento para um canal 24 se estendendo radialmente no interior da parte de união rotativa 15. O canal 24 desemboca em um canal 25 se estendendo em direção do eixo longitudinal da parte de união rotativa 15. De modo semelhante é configurada uma segunda forma de execução de uma união rotativa segundo a invenção (fig. 5). Três rolos de apoio 26, 27 e 28 estão previstos, os quais ficam dispostos a iguais distâncias, de modo que seus pontos “centrais formam os cantos de um triângulo equilátero.

Assim, essa construção tem relativamente à |

- construção representada nas figs. 3, 4, em que a estabilidade da estrutura é definida apenas pelo peso próprio da parte de união rotativa estacionária, a vantagem de que é garantido um curso mais uniforme. Mediante variação das posições axiais dos rolos de apoio 26, 27 e 28 pode até mesmo ser ajustado um curso sem folga da parte de união rotativa 12 girando e, com isso, das vedações 20, 21 relativamente à parte de união rotativa 15. Outra forma de execução (fig. 6, 7) de uma união rotativo compreende quatro rolos de apoio 29, 30, 31 e 32, cujos pontos centrais formam os cantos de um quadrado. À diferença da forma de execução representada na fig. 3, oO eixo dos rolos de apoio 29, 30, 31 e 32 é formado por um eixo 33 (fig. 7), que está montado por um munhão de eixo ou um rebordo de curso 34 lateralmente com relação à parte de alojamento 16. Quanto ao mais, essa forma de execução não se distingue em estrutura das formas de execução representadas nas figs. 3 a 5. Uma vantagem dessa forma de execução reside em que maiores forças axiais podem ser transmitidas.

Em uma última forma de execução (fig. 8, 9) em uma parte de união rotativa 12 compreendendo igualmente quatro pares de rolos de apoio 29 a 32 os pares dos rolos 29 a 32 à diferença das formas de execução acima descritas não estão dispostos mutuamente contrapostos em ambos os lados frontais da parte de união rotativa 12, mas sim lado a lado e unidos entre si por um eixo 35 comum em um dos dois lados frontais. Como nos outros exemplos de execução, os rolos de apoio 29 a 32 se encontram fora da parte de alojamento 16. |

- É evidente que na configuração dos rolos de apoio 29 a 32 como rolos gêmeos os rolos de apoio 29 e 31 mutuamente contrapostos a 180º podem estar dispostos por exemplo em um lado frontal e os outros dois rolos de apoio 30 e 31 igualmente contrapostos a 180 º no outro lado frontal.

É vantajoso nessa forma de execução que as vedações 20, 21 sejam respectivamente mais facilmente acessíveis.

Além disso, essa forma de execução pode também ser empregada em condições espaciais exíguas. Segundo a invenção, também podem ser empregados rolos de apoio, cujas partes laterais 18 apresentam um contorno externo abaulado, isto é, convexo, e que rolam em contornos correspondentemente configurados nas duas partes de união rotativa.

Em todas as formas de execução, a parte de união rotativa 12 fixa ao aparelho está apoiada relativamente a componentes estacionários por um apoio de torque.

LISTA DE REFERÊNCIAS 1 união rotativa 2 parte de união rotativa fixa ao aparelho 3 parte de união rotativa girando 4 alojamento 5 conduto de entrada de meio 6 anel corrediço 6a fenda de lubrificação 7 câmara 8 conduto de entrada de meio 9 conduto de meio 10 vedação |

- 11 vedação 12 parte de união rotativa fixa ao aparelho i 13 rolo de apoio 14 rolo de apoio 15 parte de união rotativa girando

26 parte de alojamento 17 eixo 18 parte lateral 19 mancal anular

20 vedação 21 vedação 22 compartimento oco 23 adução de meio 24 conduto de entrada de meio

25 conduto de meio 26 rolo de apoio 27 rolo de apoio 28 rolo de apoio 29 rolo de apoio rolo de apoio 31 rolo de apoio 32 rolo de apoio 34 rebordo de curso eixo

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Claims

. REIVINDICAÇÕES

1. União rotativa para adução e/ou para descarga de i um meio ativado a pressão a um compartimento oco axial de uma parte de máquina girando com uma parte de união rotativa (12) fixa ao aparelho, não girando, uma parte de união rotativa (15) girando e com meios de mancal bem como meios de vedação (20, 21), que são ativos em um plano de vedação radial entre a parte de união rotativa (15) girando e a parte de união rotativa (12) fixa ao aparelho, caracterizada pelo fato de que os meios de mancal compreendem distintos mancais de apoio (13, 14, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32), que fixam a distância radial entre a parte de união rotativa (12) fixa ao aparelho e a parte de união rotativa (15) girando.

2. União rotativa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os mancais de apoio são executados como rolos de apoio (13, 14, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32).

3. União rotativa, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que os rolos de apoio (13, 14, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32) são guiados por eixos (33), árvores, cubos e/ou por meios de guia do lado frontal, especialmente por cintas (34).

4. União rotativa, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que em um plano radial estão dispostos ao menos dois rolos de apoio (13, 14) acima do eixo geométrico de eixo da parte de união rotativa (15) girando, que são apoiados relativamente à parte de união rotativa (12) não girando.

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5. União rotativa, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que os rolos de apoio (13, 14, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32) estão dispostos a um ângulo agudo ou a um ângulo obtuso entre si.

6. União rotativa, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que estão previstos três rolos de apoio (26, 27, 28), especialmente a iguais distâncias mútuas.

7. União rotativa, de acordo com uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizada pelo fato de que os mancais de apoio se encontram sob protensão.

8. União rotativa, de acordo com uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caracterizada pelo fato de que os rolos de apoio estão respectivamente integrados em um alojamento de auto suporte, especialmente em um carro,

9. União rotativa, de acordo com uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizada pelo fato de que os mancais de apoio estão dispostos dentro ou fora de um compartimento atravessado pelo meio.

10. Unidade de acionamento, especialmente acionamento de cilindro, caracterizada por compreender uma união rotativa definida em qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9.

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