ES2205289T3 - Rotula. - Google Patents

Abstract

EL CUERPO (2) DE LA ARTICULACION ESFERICA (1) QUE PROPONE LA INVENCION PRESENTA UNA ESCOTADURA (3) CON UN SEMICOJINETE (6) EN EL QUE SE ALOJA LA ESFERA (5) DE UN PERNO ESFERICO (4). A PESAR DE NO INCORPORAR UNA GUARNICION, LA ARTICULACION ES TOTALMENTE ESTANCA GRACIAS A LA JUNTA ANULAR ELASTICA (8) QUE HAY ENTRE EL CUERPO (2), LA ESFERA (5) Y EL SEMICOJINETE (6). DICHA JUNTA ANULAR ELASTICA (8) QUEDA FIJA ENTRE LA ESFERA (5) Y EL EXTREMO SUPERIOR ABIERTO DEL CUERPO (2), LO QUE PERMITE QUE EL SEMICOJINETE (6) DE PLASTICO SEA ESTANCO.

Description

Rótula.

La presente invención se refiere a una rótula según el concepto general de la reivindicación 1.

Este tipo de rótula es conocida por la EP 0 082 638 A1. Una cubeta de cojinete utilizada aquí y aplicada constructivamente de material sintético comprende una ranura circular en el extremo abierto de la carcasa de rótula, cuyo borde se divide en secciones dentadas. En las ranuras de las secciones dentadas está introducida una prolongación anular de un anillo de obturación adaptada a la ranura. Durante la colocación de la cubeta de cojinete en la escotadura de la carcasa de rótula se deforman los dientes exteriores salientes hacia el interior y, de este modo, la prolongación anular del anillo de obturación total queda trabada y ésta y por tanto el anillo de obturación se unen mecánicamente con la cubeta de cojinete. Un anillo de soporte no está previsto en el anillo de obturación. El anillo de obturación no está asegurado mecánicamente desde arriba. La fijación de la posición se realiza exclusivamente por un arrastre por fricción entre la pared interna de la carcasa de rótula y la cubeta de cojinete con el anillo de obturación.

Por la US 3,108,830 A1 se conoce una rótula, cuya esfera lleva una cubeta de cojinete, cuyo espesor de pared es esencialmente más pequeño que la distancia entre la esfera y la carcasa de rótula. El intersticio restante está ocupado por una cubeta de goma, que en su extremo abierto pasa a un talón orientado hacia el interior. El talón está cubierto por fuera por un borde rebordeado de la carcasa y de esta manera está colocado mecánicamente en posición fija. El talón no comprende ningún anillo de soporte, puesto que la cubeta de goma se invierte sobre la esfera, de modo que el talón debe dilatarse fuertemente.

Una rótula similar es conocida por la US 1,532,195 A1.

En esta rótula ya conocida, la carcasa está formada por dos partes, donde su parte superior aproximadamente cóncava está unida con la parte inferior aproximadamente en forma de U con un brida alineada hacia el interior mediante una rosca. La brida orientada hacia el interior presiona el anillo de obturación directa o indirectamente sobre un muelle en forma de espiral contra la rótula. Esta configuración constructiva no ofrece la posibilidad de que el anillo de obturación utilizado junto con la carcasa de rótula constituya una forma estanca para una cubeta de cojinete de material sintético.

Por la DE 35 27 870 A1 se conoce una rótula similar, pero sin utilizar un anillo de obturación en la abertura lateral de espiga de la carcasa de rótula. Allí está fijada una cubeta metálica que forma una superficie esférica para la amortiguación de oscilaciones producidas sobre una espiga esférica, de modo que esta cubeta metálica está llena de un elastómero inyectado en una operación. La esfera está incorporada en una cubeta de cojinete de material sintético y con ésta última está colocada en la escotadura de la carcasa de rótula y mediante una arandela rebordeada queda en posición fija. Esta construcción resulta muy costosa por la multitud de los componentes necesarios, especialmente durante el montaje.

Con la presente invención debe resolverse el objetivo de simplificar esencialmente una rótula del tipo mencionado, de manera que pueda fabricarse de modo económico teniendo por lo menos un funcionamiento igualmente bueno. Además, debe evitarse la entrada de cuerpos extraños en el lado de salida del bulón esférico y la salida de lubricantes, en caso de que estén previstos, con elevada seguridad.

Este objetivo queda resuelto por las características de la reivindicación 1.

Con la invención, esta rótula puede fabricarse de modo económico, lográndose una obturación perfecta, sin tener que prever además un manguito usual. Simultáneamente se logra un alojamiento de la esfera con reducción de los ruidos.

Otros detalles ventajosos de la invención están indicados en las reivindicaciones secundarias y a continuación se describen más en detalle por medio de los ejemplos de formas de realización ilustrados en los dibujos. Se muestra:

Figura 1 rótula en sección lateral,

Figura 2 corte ampliado del área de junta de la forma de realización según la figura 1

Figura 2a corte ampliado de esta área de junta según la técnica de una representación fragmentada y

Figura 3 rótula con elemento de amortiguación adicional, en sección lateral.

En el ejemplo de forma de realización según las figuras 1, 2 y 2a, la rótula 1 consiste en una carcasa de rótula 2, que comprende una escotadura 3, en la cual está incorporada una esfera 5 dotada de una espiga esférica 4 en el espacio intermedio de una cubeta de cojinete 6. Sobre la abertura lateral de espiga 7 de la carcasa de rótula 2 está previsto un anillo de obturación elástico 8 entre la carcasa de rótula 2, la esfera 5 y la cubeta del cojinete 6.

La fabricación de la rótula 1 se realiza de una manera en la que, en primer lugar, la esfera 5 de la espiga esférica 4 es introducida por la abertura 7 en la escotadura 3 y entonces el anillo de obturación 8 es presionado, por ejemplo mediante deformación. Una vez fijada la espiga esférica 4 con la esfera 5 en la posición final prevista, por medio de una abertura de carga 9 en la carcasa de rótula 2, la cavidad restante entre la carcasa de rótula 2 y la esfera 5 es rellenada con un material sintético elastómero de un material con buenas características de fricción, formándose de esta manera la cubeta de cojinete 6. Mediante la fijación de su posición y la presión de inyección, el anillo de obturación 8 es pretensado elásticamente. Por este motivo, éste se apoya con una primera sección de pared circular interior 8.1 pretensada elásticamente en la superficie 5.1 de la esfera 5. A la primera sección de pared 8.1 se une una segunda sección de pared circular 8.2, que se apoya bajo tensión previa en la parte frontal 6.1 de la cubeta de cojinete 6. Con una sección de pared adyacente a la tercera sección de pared circular 8.3, ésta se apoya bajo tensión previa en una sección de pared interior circular 2.1 de la carcasa de rótula 2.

Con esta construcción, la esfera 5 puede desplazarse elásticamente hacia la abertura 7 en caso de una carga de tracción entre la esfera 5 y la carcasa de rótula 2. Como consecuencia, se amortiguan las vibraciones, ruidos fuertes o similares que influyen sobre el cojinete. El anillo de obturación 8 al que se ha aplicado una tensión previa proporciona además una muy buena junta entre la esfera 5 y la carcasa de rótula 2, de modo que los cuerpos extraños tampoco pueden entrar en el interior de la rótula 1 sin la aplicación de un manguito de junta.

Para el refuerzo del anillo de obturación 8 está provisto un anillo de soporte 10. Este anillo de soporte 10 está adaptado al anillo de obturación 8. De este modo siendo por ejemplo la abertura 7 grande, la cual permite la colocación de la esfera 5 en este lado, queda garantizada una sujeción perfecta de la esfera 5. El anillo de soporte 10 puede consistir en metal, por ejemplo acero, acero inoxidable, bronce, cobre, latón o similar. Éste puede estar fabricado también de un material sintético sólido adecuado, por ejemplo puede ser de o estar fabricado a base de poliuretano, polietileno, poliamida, poliimida o similar.

La sección transversal del anillo de obturación 8 puede ser redonda o elíptica. Pero también puede tener forma de L o V (véase figura 2 y 2a), de modo que bajo tensión previa uno de los brazos se apoya en la superficie esférica 5.1 y el otro brazo en la sección de pared interior 2.1 de la carcasa de rótula 2.

Para lograr una distribución favorable de la presión, las secciones de pared 8.1, 8.2 y 8.3 se encuentran una detrás de la otra en dirección al centro 5.2 de la esfera 5 o se encuentran opuestas entre sí.

Para la fijación de la posición del anillo de obturación 8 en la sección de pared interior 2.1 de la carcasa de rótula 2, la sección de pared interior 2.1 comprende un ángulo \alpha obtuso hasta incluso agudo.

Según otra forma de realización de la invención representada en la figura 3, entre la cubeta de cojinete 6 y la escotadura 3 de la carcasa de rótula 2 está previsto un elemento de amortiguación elástico 11. Este elemento de amortiguación 11 sirve para la compensación elástica de las cargas de presión entre la esfera 5 y la carcasa de rótula 2. El lado exterior 6.2 de la cubeta de cojinete 6 preferiblemente está fijado para tal objeto sobre la sección de la cubeta esférica 6.3 opuesta al anillo de obturación 8 o el de la cubeta semiesférica está unido fijamente con el elemento de amortiguación 11. Por ejemplo, éste está adaptado, vulcanizado o unido con el mismo de otro modo favorable por medio de la fuerza, forma o material. La fabricación puede realizarse por ejemplo de tal manera que, en un primer proceso de moldeo, la cubeta del cojinete 6 es inyectada y, a continuación, tras un retroceso parcial de esta herramienta de moldeo, el material es inyectado para este elemento de amortiguación 11. Como material para el elemento de amortiguación 11 sirve un material preferiblemente elastómero a base de plástico, caucho o goma.

Utilizando una abertura 12 suficientemente grande en la carcasa de rótula 2 con respecto a la abertura 7, la espiga esférica 4 puede incorporarse también con la esfera 5 desde este punto, es decir en el dibujo según la figura 3, desde abajo. A continuación, una vez fijada la posición de la esfera 5 e inyectada la cubeta de cojinete 6 y el elemento de amortiguación 11, la abertura 12 se rellena de un material duro y rígido con un elemento final 14. La abertura 12 puede cerrarse también de una manera conocida mediante la incorporación de un disco o una placa y rebordeo de los mismos sucesivamente.

Según otra configuración ventajosa de la invención, el elemento de amortiguación 11 puede estar formado como cubeta de doble pared cerrada, por ejemplo como una burbuja. Esta burbuja puede estar rellena de un gas a presión o puede rellenarse posteriormente.

Además, la superficie 4.1 de la espiga esférica 4 puede estar provista ventajosamente con una capa anticorrosiva 13, como se representa en la figura 1, en la mitad derecha del dibujo. La capa anticorrosiva 13 puede consistir en un metal adecuado, como estaño, cinc, cobre, latón, bronce, acero inoxidable, níquel, cromo o similar. En su caso también puede preverse adicionalmente como capa externa una capa anticorrosiva 13 de un material sintético adecuado.

Claims (14)

1. Rótula, que se compone de una carcasa de rótula (2) con una cubeta de cojinete (6) provista en una escotadura (3) de la misma, consistente en material sintético, en la cual está alojada la esfera (5) de una espiga esférica (4) y como terminación en la abertura lateral de espiga (7) de la carcasa de rótula (2) está colocado en posición fija un anillo de obturación elástico (8) entre la esfera (5) y el extremo abierto superior de la carcasa de rótula (2), el cual obtura la cubeta de cojinete (6) que se extiende en el área del anillo de obturación (8) sobre toda la distancia entre la esfera (5) y la pared interna de la carcasa de rótula (2), caracterizada por el hecho de que el anillo de obturación (8) se apoya bajo tensión previa con una primera sección de pared circular (8.1) en la superficie esférica (5.1), con una segunda sección de pared circular (8.2) fijamente en la superficie frontal (6.1) de la cubeta de cojinete (6) y con una tercera sección de pared circular (8.3) adyacente a la segunda sección de pared (8.2) en una sección de pared interior circular (2.1) de la carcasa de rótula (2), y que el anillo de obturación (8) presenta un anillo de soporte (10).

2. Rótula según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el anillo de soporte (10) consiste en metal, especialmente un metal como acero, acero inoxidable, bronce, cobre, latón.

3. Rótula según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el anillo de soporte (10) consiste en material sintético, especialmente un material sintético como poliuretano, polietileno, poliamida, poliimida o en mezclas de por lo menos dos de estos materiales.

4. Rótula según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por el hecho de que la sección transversal del anillo de obturación (8) es redonda o elíptica.

5. Rótula según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por el hecho de que la sección transversal del anillo de obturación (8) tiene la forma de "L" o "V", de modo que uno de los brazos se apoya en la superficie (5.1) de la esfera (5) y el otro brazo se apoya en la sección de pared interior (2.1) de la carcasa de rótula (2) bajo tensión previa.

6. Rótula según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por el hecho de que la sección de pared (8.3) apoyada en la sección de pared interior (2.1) de la carcasa de rótula (2) y la sección de pared (8.1) del anillo de obturación (8) apoyada en la superficie (5.1) de la esfera (5) están dispuestas opuestas entre sí en dirección al centro (5.2) de la esfera (5).

7. Rótula según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por el hecho de que la sección de pared interior (2.1) incluye un ángulo (\alpha) obtuso hasta incluso agudo, en el cual el anillo de obturación (8) se apoya con su tercera sección de pared (8.3) bajo tensión previa.

8. Rótula según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por el hecho de que en el lado externo (6.2) de la cubeta de cojinete (6) sobre la sección esférica (6.3) opuesta al anillo de obturación (8) o sobre la cubeta semiesférica está previsto un elemento de amortiguación elástico (11) adaptado a esta última.

9. Rótula según la reivindicación 8, caracterizada por el hecho de que el elemento de amortiguación (11) y la cubeta de cojinete (6) están unidos entre sí por medio de la fuerza, forma y/o material.

10. Rótula según la reivindicación 8 ó 9, caracterizada por el hecho de que el elemento de amortiguación (11) consiste en un elastómero, caucho o goma.

11. Rótula según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado por el hecho de que el elemento de amortiguación (11) está formado por doble pared cerrada y está relleno de gas a presión o puede rellenarse.

12. Rótula según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada por el hecho de que la superficie (4.1) de la espiga esférica (4) está provista de una capa anticorrosiva (13).

13. Rótula según la reivindicación 12, caracterizada por el hecho de que la capa anticorrosiva (13) consiste en un metal no corrosivo, especialmente estaño, cinc, acero inoxidable, níquel, cromo o similares.

14. Rótula según la reivindicación 12 o 13, caracterizada por el hecho de que la capa superior anticorrosiva (13) consiste en material sintético.