ES2202929T3 - Cojinete esferico para rotula y rotula dotada de tal cojinete esferico. - Google Patents
Cojinete esferico para rotula y rotula dotada de tal cojinete esferico.Info
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Abstract
Cojinete esférico (1) para una rótula, que presenta una caja de rótula (6), donde el cojinete esférico (1) está provisto de una abertura (1.1) para deslizar o enclavar una espiga de rótula (8) sobre una esfera (7) y donde el cojinete esférico (1) puede incorporarse en una cavidad esférica (6.1) de la caja de rótula (6), el cojinete esférico (1) consistiendo en material flexible elástico y la pared interna (1.4) del cojinete esférico (1) estando dotada de cavidades en forma de ranuras o en forma de canal (1.6), caracterizado por las siguientes características: - el cojinete esférico (1) está dimensionado de tal manera que comprende una cavidad (11) entre el cojinete esférico (1) y la pared interna (6.2) de la cavidad esférica (6.1), que puede rellenarse con una masa de relleno (10); - el cojinete esférico (1) está provisto de por lo menos una ranura (2; 3), que va desde la abertura (1.1) hasta la zona central (1.5) del cojinete esférico (1) opuesto a la abertura (1.1), es decir una zona en la que se apoya la caperuza polar (7.1) de la esfera a incorporar (7), de modo que los cojinetes esféricos (1.2; 1.3) formados por la/las ranura (s) (2; 3) pueden desviarse flexiblemente hacia fuera.
Description
Cojinete esférico para rótula y rótula dotada de
tal cojinete esférico.
La presente invención se refiere a un cojinete
esférico para una rótula según el concepto principal de la
reivindicación 1 y una rótula con dicho cojinete esférico según el
concepto principal de la reivindicación 23.
Por la US-A 3 787 127 es conocida
una rótula, en la cual la esfera se encuentra enclavada en una
parte del cojinete. La parte del cojinete es una pieza cilíndrica
moldeada por inyección con una cavidad esférica que presenta una
abertura para introducir la esfera. La parte del cojinete está
provista de ranuras longitudinales distribuidas sobre el perímetro,
las cuales comienzan en el borde de la abertura y se extienden
hasta una distancia escasa sobre el diámetro máximo de la cavidad
esférica. De esta manera la pared de la cavidad hemisférica
orientada hacia la abertura está subdividida en secciones
inclinables, de modo que la esfera puede insertarse dilatando la
parte ranurada en la cavidad esférica de la parte del cojinete. La
parte del cojinete se introduce con la esfera insertada en la
cavidad del cojinete de la caja de rótula desde la parte abierta
del fondo y el fondo se cierra con una placa de base, rebordeando
un borde sobresaliente de la caja de rótula (rodadura de la placa de
base). Durante la rodadura la parte del cojinete se introduce a
presión en la cavidad esférica y se fija entonces a la caja de
rótula. La sección de la cavidad esférica no provista de ranuras,
aproximadamente hemisférica, situada sobre el ecuador, está dotada
de ranuras para introducir grasa lubrificante. La parte del
cojinete conocida en su totalidad debe consistir en un material que
por una parte sea suficientemente elástico, para que la esfera
pueda insertarse desviando las secciones del cojinete formado por
las ranuras. Por otra parte debe presentar un coeficiente de roce
escaso, para que el roce del cojinete sea el mínimo posible.
Además, la parte del cojinete debe ser adaptada relativamente
exacta al contorno interior de la cavidad de la caja de rótula.
Siendo el tamaño superior, la parte del cojinete está expuesta a una
presión permanente y el roce de los cojinetes se ve inútilmente
aumentado y, en su caso, el límite de carga y la vida se reduce
evidentemente. Siendo el tamaño inferior, la parte del cojinete no
puede fijarse en la cavidad de la caja de rótula, lo cual conduce
a un desgaste rápido de la parte del cojinete. A causa del material
duro necesario para la parte del cojinete deben fabricarse secciones
relativamente estrechas inclinables mediante un correspondiente
elevado número de ranuras, porque su posibilidad de desviación en el
área del ecuador debido a la concavidad correspondiente al radio
del ecuador se ve bastante limitado. Una ampliación de la longitud
de ranura no eliminaría este defecto, puesto que el material
contiguo, debido al espesor creciente del material, ya no
permitiría una desviación suficiente.
Con la presente invención debe solucionarse el
objetivo garantizando un asiento a ser posible sin holgura con poco
dispendio, a pesar de las tolerancias admitidas o resultantes, así
como un ligero alojamiento de la esfera dentro de una caja de
rótula y por consiguiente también una desviación relativamente
fácil de la espiga esférica.
Este objetivo queda solucionado por las
características de las reivindicaciones 1 a 23.
En la aplicación de la invención el cojinete
esférico puede enclavarse fácilmente sobre la esfera, fijando
primero mecánicamente su posición en la cavidad esférica y
alojándolo a continuación con seguridad mediante inyección de un
material de relleno en la cavidad esférica. Además resulta de
ventaja que puedan seleccionarse materiales adecuados
correspondientes respectivamente para el cojinete esférico y el
material de relleno.
Otros detalles ventajosos de la invención están
indicados en las reivindicaciones secundarias y a continuación se
describen más en detalle de mano de los ejemplos de formas de
realización ilustrados en los dibujos. Se muestra:
Figura 1 representación de un cojinete esférico
desde abajo,
Figura 2 representación del cojinete esférico de
la figura 1 visto de lado,
Figura 3 representación lateral del cojinete
esférico dentro de una caja de rótula coordinada según la sección
A-A de la figura 1 y 4,
Figura 3A esfera con cojinete esférico enclavado
en una representación lateral.
Figura 4 representación desde arriba del cojinete
esférico,
Figura 5 cojinete esférico con cavidades
\hbox{diagonales,}
Figura 6 representación de un cojinete esférico
con cuatro ranuras desde abajo y
Figura 7 cojinete esférico de la figura 6 visto
de lado.
El cojinete esférico 1 representado en las
figuras 1 a 5 posee una abertura superior 1.1 y dos ranuras 2, 3
previstas sobre lados opuestos. Estas ranuras 2, 3 se extienden
esencialmente en la dirección del eje central 4 del cojinete
esférico 1, que preferiblemente también se extiende coaxial o
esencialmente coaxial al eje central 5 de la caja de rótula 6
coordinada. Las ranuras 2, 3 se juntan abajo en un área central
1.5, cerrada hacia fuera, del cojinete esférico 1, según se indica
en la figura 1 mediante la línea marginal 1.5.1 marcada a trazos y
puntos. El área central 1.5 está formada también como cavidad, de
modo que pueda recibir los lubricantes. A través de las ranuras 2 y
3, el cojinete esférico 1 posee dos partes del cojinete 1.2 y 1.3
que pueden desviarse elásticamente. También pueden preverse más de
dos ranuras o también solamente una ranura única. Particularmente
en el último caso resulta ventajoso o incluso necesario prever una
ranura derivada transversalmente 2.2 ó 3.2 en el extremo 2.1 ó 3.1
de la ranura o las ranura (s) 2 y/o 3 hacia un lado o hacia ambos
lados, para garantizar una desviación favorable de las partes de
cojinete obtenidas 1.2 y 1.3. Especialmente la ranura transversal
se extiende o las ranuras transversales 2.2, 3.2 se extienden en la
dirección de la línea marginal 1.5.1 o en el área marginal
1.5.2.
El cojinete esférico 1 consiste en material
flexible elástico, especialmente en material de plástico. Como
materiales plásticos entran en consideración sobre todo aquellos
consistentes en o fabricados a base de polietileno, polipropileno,
polioximetileno, polietersulfona, poliéter éter cetona o
poliamida.
La pared interna 1.4 del cojinete esférico 1
posee cavidades 1.6 acanaladas o en forma de ranuras. Estas pueden
extenderse según las figuras 3 y 4 en la dirección del eje central 4
o según la figura 5 en diagonal en ángulo a aquel en forma de
arco, espiral o similar. Las cavidades salientes de la abertura 1.1
están abiertas en este punto, de modo que posteriormente podrán
llenarse con grasa. Sin embargo, allí también pueden estar cerradas
todas o por lo menos algunas de ellas. En caso de que una cavidad
1.6 corte una ranura 2 ó 3, la ranura 2 ó 3 queda cerrada dentro o
delante de una interfaz. Por la cavidad cerrada 1.6 en la ranura 2
ó 3 no puede entrar masa de relleno para la formación de una capa
intermedia 10 en una cavidad 1.6. No obstante, bajo determinadas
circunstancias puede ser oportuno dejar abierta la cavidad 1.6 en
la ranura 2 y/o 3. Al enclavar una espiga esférica 8 sobre una
esfera 7 resultan unos canales 9 que tras el montaje se rellenan con
una materia lubricante, por ejemplo con una grasa con bisulfuro de
molibdeno dispersada en los mismos. Esta grasa puede por ejemplo
ser inyectada o introducida a presión por la abertura 1.1 o desde
otra abertura de inyección.
Sobre la pared externa 1.7 del cojinete esférico
1 están previstas unas motas distanciadoras 1.8 (figura 1)
sobresalientes hacia fuera, que al introducir en una cavidad
esférica 6.1 de la caja de rótula 6 se apoyan ligeramente o bajo
escasa tensión inicial en la pared interna 6.2 de la cavidad
esférica 6.1 o se encuentran a corta distancia de la misma. Por
ello la posición del cojinete esférico 1 y con ello también la
posición de la esfera 7 está prefijada en la cavidad esférica 6.1 y
el cojinete esférico 1 puede fijarse dentro de la misma.
En el ejemplo de la forma de realización según
las figuras 1 a 5 están previstas unas motas distanciadoras 1.8.1
en el área superior, es decir en el área de la abertura 1.1 y en el
área de la zona central 1.5. Las motas distanciadoras 1.8.2 pueden
también preverse a ambos lados de las ranuras 2, 3, según puede
deducirse de las figuras 6 y 7. También pueden preverse las motas
distanciadoras 1.8 a nivel del ecuador y/o por encima del mismo y/o
por debajo del mismo 12 (figura 7) del cojinete esférico 1.
Preferiblemente existen motas distanciadoras 1.8 también en el área
marginal 1.5.2 de la zona central 1.5, especialmente distribuidas
simétricamente por el perímetro, comparar la figura 6.
Preferiblemente están previstas en el extremo 2.1 ó 3.1 de las
ranuras 2 ó 3.
Las superficies 13 orientadas hacia la abertura
de inyección 6.3 o situadas en la dirección de flujo durante la
inyección de la masa de relleno, favorecen el flujo y están
formadas por ejemplo en diagonal, en ángulo obtuso hasta incluso en
ángulo agudo o similar.
El área central 1.5 se encuentra en un punto, en
el cual con la esfera incorporada 7 existe una caperuza polar 7.1
(fig. 3A) por regla general aplanada, diferente a la forma
esférica, que se forma durante su fabricación. Con ventaja la
abertura de carga 6.3 se encuentra en el área de la zona central
1.5 en la caja de rótula 6 coordinada, para inyectar una masa de
relleno o capa intermedia, según está indicado con 10 en la figura
3. La capa intermedia 10 rellena la cavidad 11 formada por la
distancia del cojinete esférico 1 desde la pared interna 6.2 de la
cavidad esférica 6.1, fija por anclaje el cojinete esférico 1 en
la caja de rótula 6 y compensa todas las tolerancias.
Preferiblemente una mota distanciadora 1.8.2 se
encuentra siempre, según está representado en las figuras 6 y 7, en
el extremo 2.1 ó 3.1 de las ranuras 2, 3, es decir en la base de
una ranura 2 ó 3. Esto actúa contra desgarres no deseados de las
ranuras 2, 3 en los extremos 2.1 ó 3.1 durante la fabricación del
cojinete esférico 1 o durante su uso. La base de la ranura en
conjunto resulta ventajosa o por lo menos sus extremos 2.1.1 ó
3.1.1. son redondeados en el borde.
Puede resultar ventajosa una pared interna tosca
6.2 de la caja de rótula 6, estando dotada especialmente de
ranuras, surcos y/o estrías formadas en el interior.
La caja de rótula 6 ventajosamente está
conformada con una brida de fijación o similar como un componente
único. El cojinete 1 consiste especialmente en un material de
plástico no reforzado. La masa de relleno o capa intermedia 10
puede consistir en vidrio u otro material mineral, que
eventualmente puede estar relleno de fibras, esferas u otras
partículas.
Claims (27)
1. Cojinete esférico (1) para una rótula, que
presenta una caja de rótula (6), donde el cojinete esférico (1)
está provisto de una abertura (1.1) para deslizar o enclavar una
espiga de rótula (8) sobre una esfera (7) y donde el cojinete
esférico (1) puede incorporarse en una cavidad esférica (6.1) de la
caja de rótula (6), el cojinete esférico (1) consistiendo en
material flexible elástico y la pared interna (1.4) del cojinete
esférico (1) estando dotada de cavidades en forma de ranuras o en
forma de canal (1.6),
caracterizado por las siguientes
características:
- -
- el cojinete esférico (1) está dimensionado de tal manera que comprende una cavidad (11) entre el cojinete esférico (1) y la pared interna (6.2) de la cavidad esférica (6.1), que puede rellenarse con una masa de relleno (10);
- -
- el cojinete esférico (1) está provisto de por lo menos una ranura (2; 3), que va desde la abertura (1.1) hasta la zona central (1.5) del cojinete esférico (1) opuesto a la abertura (1.1), es decir una zona en la que se apoya la caperuza polar (7.1) de la esfera a incorporar (7), de modo que los cojinetes esféricos (1.2; 1.3) formados por la/las ranura (s) (2; 3) pueden desviarse flexiblemente hacia fuera.
2. Cojinete esférico según la reivindicación
1,
caracterizado por el hecho de que por lo menos algunas cavidades (1.6) se extienden hasta la abertura (1.1), donde allí están cerradas.
caracterizado por el hecho de que por lo menos algunas cavidades (1.6) se extienden hasta la abertura (1.1), donde allí están cerradas.
3. Cojinete esférico según la reivindicación
1,
caracterizado por el hecho de que por lo menos algunas cavidades (1.6) se extienden hasta la abertura (1.1), donde allí están abiertas.
caracterizado por el hecho de que por lo menos algunas cavidades (1.6) se extienden hasta la abertura (1.1), donde allí están abiertas.
4. Cojinete esférico según la reivindicación
1,
caracterizado por el hecho de que por lo menos algunas cavidades (1.6) se extienden hasta la abertura (1.1), donde allí algunas de las cavidades (1.6) están abiertas y algunas otras (1.6) están cerradas.
caracterizado por el hecho de que por lo menos algunas cavidades (1.6) se extienden hasta la abertura (1.1), donde allí algunas de las cavidades (1.6) están abiertas y algunas otras (1.6) están cerradas.
5. Cojinete esférico según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que
para el caso en que sólo están previstas una o dos ranuras (2; 3 ),
en el extremo (2.1 y/o 3.1) de por lo menos una ranura (2; 3)
transversalmente a ésta o éstas, está provista una ranura
transversal (2.2; 3.2) derivada hacia un lado o hacia los dos
lados.
6. Cojinete esférico según la reivindicación
5,
caracterizado por el hecho de que la ranura transversal o las ranuras transversales (2.2; 3.2) se extiende (n) en la dirección de la línea marginal (1.5.1) o en el área marginal (1.5.2) de la zona central (1.5).
caracterizado por el hecho de que la ranura transversal o las ranuras transversales (2.2; 3.2) se extiende (n) en la dirección de la línea marginal (1.5.1) o en el área marginal (1.5.2) de la zona central (1.5).
7. Cojinete esférico según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que
la pared externa (1.7) del cojinete esférico (1) posee motas
distanciadoras sobresalientes hacia fuera (1.8; 1.8.1; 1.8.2), por
las cuales está predeterminada por lo menos esencialmente la
posición del cojinete esférico (1) dentro de una cavidad esférica
(6.1) de una caja de rótula (6), formándose una cavidad (11) entre
el cojinete esférico (1) y la pared interna (6.2) de la
cavidad
esférica (6.1).
esférica (6.1).
8. Cojinete esférico según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de que
la zona central (1.5) está provista de una caperuza polar (7.1)
particularmente aplanada, habitualmente
existente en una esfera (7), que difiere de la forma
esférica.
existente en una esfera (7), que difiere de la forma
esférica.
9. Cojinete esférico según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que
en la zona central (1.5) en el respectivo extremo (2.1; 3.1) de una
ranura (2; 3) está prevista siempre una mota distanciadora (1.8,
respectivamente 1.8.2).
10. Cojinete esférico según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por el hecho de que
la zona central (1.5) está provista de una abertura de inyección
(6.3) provista en una caja de rótula (6)
coordinada.
coordinada.
11. Cojinete esférico según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por el hecho de que
las cavidades (1.6) se extienden en la dirección del eje central/de
los ejes centrales (4; 5).
12. Cojinete esférico según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por el hecho de que
las cavidades (1.6) se extienden en el ángulo hacia el eje central
(4, respectivamente 5).
13. Cojinete esférico según la reivindicación 12,
caracterizado por el hecho de que las cavidades (1.6) se
extienden en forma de arcos o espirales.
14. Cojinete esférico según la reivindicación 12
ó 13, caracterizado por el hecho de que aquellas cavidades
que se extiendan hasta una ranura (2; 3), están cerradas allí o no
se extienden totalmente hasta la ranura (2; 3).
15. Cojinete esférico según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por el hecho de que
la zona central (1.5) se encuentra ahondada.
16. Cojinete esférico según una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por el hecho de que
las motas distanciadoras (1.8.1) están previstas en el área de la
abertura (1.1).
17. Cojinete esférico según una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por el hecho de que
las motas distanciadoras (1.8) están previstas a ambos lados de las
ranuras (2; 3).
18. Cojinete esférico según una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por el hecho de que
las motas distanciadoras (1.8.1) están previstas en el área
ecuatorial (12) del cojinete esférico (1) (figura 7).
19. Cojinete esférico según una de las
reivindicaciones 16 a 18, caracterizado por el hecho de que
las motas distanciadoras (1.8; 1.8.1; 1.8.2) están dispuestas sobre
el perímetro del cojinete esférico (1) estando simétricamente
distribuidas.
20. Cojinete esférico según una de las
reivindicaciones 16 a 19, caracterizado por el hecho de que
las motas distanciadoras (1.8.1) están previstas por encima del
ecuador (12).
21. Cojinete esférico según una de las
reivindicaciones 16 a 20, caracterizado por el hecho de que
las motas distanciadoras (1.8.2) están previstas en el área
marginal (1.5.2) de la zona central (1.5).
22. Cojinete esférico según una de las
reivindicaciones 1 a 21, caracterizado por el hecho de que
el extremo (2.1; 3.1) de las ranuras (2; 3) tienen forma de arco,
pero por lo menos los ángulos son redondeados.
23. Rótula con una caja de rótula (6) y un
cojinete esférico (1) según una de las reivindicaciones 1 a 22,
caracterizada por el hecho de que el eje central (4) del
cojinete esférico (1) se extiende por lo menos aproximadamente
coaxial al eje central (5) de la caja de rótula (6), que al
incorporar el cojinete esférico (1) en la cavidad esférica (6.1) de
la caja de rótula (6) se forma una cavidad (11), y
que en la caja de rótula (6) está prevista una
abertura de inyección (6.3) frente a la zona central (1.5) del
cojinete esférico (1), a través de la cual la cavidad (11) entre el
cojinete esférico (1) y la pared interna (6.2) de la caja de rótula
(6) está tapada con una masa de relleno (10).
24. Rótula según la reivindicación 23,
caracterizada por el hecho de que las motas distanciadoras
(1.8) existentes en el cojinete esférico (1) se adhieren a la pared
interna (6.2) fácilmente o bajo una escasa tensión previa.
25. Rótula según la reivindicación 23 ó
24,
caracterizada por el hecho de que la superficie 13 de las motas distanciadoras (1.8; 1.8.1; 1.8.2), orientada hacia la zona central (1.5) o hacia la abertura de inyección (6.3), favorece el flujo y especialmente está formada en diagonal, en ángulo obtuso o en ángulo agudo.
caracterizada por el hecho de que la superficie 13 de las motas distanciadoras (1.8; 1.8.1; 1.8.2), orientada hacia la zona central (1.5) o hacia la abertura de inyección (6.3), favorece el flujo y especialmente está formada en diagonal, en ángulo obtuso o en ángulo agudo.
26. Rótula según una de las reivindicaciones 23
a 25, caracterizada por el hecho de que la pared interna
(6.2) de la caja de rótula (6) es tosca y/o está provista de
surcos, ranuras o estrías.
27. Rótula según una de las reivindicaciones 23
a 26, caracterizada por el hecho de que la caja de rótula
(6) junto con un elemento de fijación forma un componente
unitario.
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