ES2207580T3 - Fuelle. - Google Patents

Fuelle.

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ES2207580T3
ES2207580T3 ES01117187T ES01117187T ES2207580T3 ES 2207580 T3 ES2207580 T3 ES 2207580T3 ES 01117187 T ES01117187 T ES 01117187T ES 01117187 T ES01117187 T ES 01117187T ES 2207580 T3 ES2207580 T3 ES 2207580T3
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Kirsten Haubold
Urs Rose
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Carl Freudenberg KG
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/84Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor
    • F16D3/843Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers
    • F16D3/845Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers allowing relative movement of joint parts due to the flexing of the cover

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Fuelle de material elástico que sirve para estanqueizar un elemento de máquina (1) que comprende una sección de fuelle (3) que presenta pliegues (2) y por lo menos un collarín de fijación (4, 5) situado en la parte frontal construido en una sola pieza y del mismo material que la sección de fuelle (3), que puede ser fijado sobre la circunferencia externa (7) del elemento de máquina por medio de un elemento de fijación (6), caracterizado porque varios primeros huecos (8) que se extienden radialmente hacia el exterior alternando con varios primeros resaltes (9) que se extienden radialmente hacia el interior están construidos de una sola pieza y con el mismo material en el collarín de fijación (4, 5), distribuidos en dirección circunferencial por el lado de la circunferencia interna, retranqueados desde una cara frontal (15) del collarín de fijación (5) axialmente en dirección de la sección de fuelle (3), los cuales para una unión firme solidaria al giro trabajan de forma asociada junto con segundos resaltes (10) y segundos huecos (11) congruentemente configurados previstos por el lado circunferencial exterior del elemento de máquina (1), distribuidos en dirección de la periferia, y porque por la zona de la circunferencia exterior el collarín de fijación (5) está provisto con ranuras (14) en forma de cajeados que dan la vuelta a la circunferencia.

Description

Fuelle.
El invento se refiere a un fuelle de material elástico que sirve para estanqueizar un elemento de maquina que comprende una sección de fuelle que presenta pliegues y por lo menos un collarín de fijación situado en la parte frontal construido en una sola pieza y del mismo material que la sección de fuelle, que puede ser fijado sobre la circunferencia externa del elemento de maquina por medio de un elemento de fijación.
Estado de la técnica
Un fuelle de este tipo es conocido por el documento EP 0 924 450. El collarín de fijación está formado de una sola pieza y del mismo material sobre la sección de fuelle, donde un anillo construido con resaltes dirigidos radialmente hacia el interior está sujeto sobre el collarín de fijación. El anillo es una pieza suelta construida por separado. La sección de fuelle y el collarín de fijación se fabrican por un procedimiento de soplado mientras que el aro es de plástico y se fabrica por un procedimiento de inyección. A continuación de la fabricación de la sección de fuelle con el collarín de fijación y del aro se colocan uno junto a otro el collarín de fijación y el aro y se unen uno con otro aplicando calor.
Representación del invento
El invento tiene como base la misión de desarrollar un fuelle del tipo mencionado al comienzo de manera que pueda ser fabricado más fácil respecto a la técnica de fabricación y más económico por lo que se refiere al coste de fabricación. Además todo el fuelle debe ser reciclable sin desechos y/o mediante una geometría especial de unión debe poder ser fijado de forma segura al elemento de máquina.
Esta misión quedara resuelta de acuerdo con el invento por las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones subordinadas hacen referencia a configuraciones ventajosas del invento.
El material elástico que se utiliza es preferentemente un material elastómero que puede ser manipulado por un procedimiento de soplado. Debido al diseño en una sola pieza de todo el fuelle este puede ser fabricado de forma económica y sencilla y por lo que se refiere a su utilización, reciclable como un todo sin desechos.
Debido a la congruente configuración del primer hueco y del segundo resalte o del primer resalte y del segundo hueco es una ventaja el que el elemento de fijación puede ejercer, en dirección circunferencial, una presión igual por todo el collarín de fijación, puesto que en dirección radial entre el collarín de fijación y el primer elemento de máquina no existe ningún espacio hueco.
El elemento de máquina puede estar formado por una articulación transmisora de par lubricada por un medio lubricante. Las articulaciones de este tipo deben ser protegidas durante su vida útil de forma segura por un fuelle ante un ataque con impurezas desde el medio ambiente. Además es necesario que el medio lubricante para la lubricación sea mantenido de forma segura dentro del fuelle y no se salga al exterior.
El elemento de fijación puede estar formado por una abrazadera de fijación esencialmente en forma de cinta. Este tipo de elementos de fijación se ha consolidado para la fijación de fuelles puesto que su manejo es sencillo y las abrazaderas de fijación están disponibles en muchos tamaños a precios económicos.
Para garantizar una fijación segura del fuelle al elemento de máquina se ha demostrado como ventajoso si están previstos por lo menos tres primeros huecos y segundos resaltes o primeros resaltes y segundos huecos distribuidos regularmente en dirección circunferencial. Por la distribución regular de los huecos y resaltes en dirección circunferencial se consigue una presión superficial regular del collarín de fijación a través de la abrazadera de fijación al elemento de máquina, de manera que por lo que respecta a una unión duradera, se obtiene una solicitación mecánica pequeña del collarín de fijación compuesto de un material elastómero incluidos los primeros huecos o primeros resaltes construidos de una sola pieza y del mismo material que aquél. Los segundos huecos o segundos resaltes que son parte del elemento de máquina se componen la mayor parte de las veces de un material metálico.
Los primeros o segundos resaltes pueden, considerando la sección transversal del collarín de fijación o la sección transversal del elemento de máquina estar construidos esencialmente en forma de trapecio, por lo que los primeros resaltes presentan una sección transversal que se va reduciendo radialmente hacia el interior o los segundos resaltes presentan una sección transversal que se va reduciendo radialmente hacia el exterior. Con una configuración en forma de trapecio de los primeros o segundos resaltes es ventajoso que el asiento con efecto de cuña entre el elemento de máquina y el fuelle queda optimizado. Existe la posibilidad de absorber las tolerancias de fabricación del elemento de máquina y/o del fuelle.
Según otra configuración existe la posibilidad de que los primeros o segundos resaltes, considerando la sección transversal del collarín de fijación o la sección transversal del elemento de máquina, estén construidos esencialmente con forma de arco de círculo.
Diferenciándose de las configuraciones antes descritas los primeros o segundos resaltes pueden, considerando la sección transversal del collarín de fijación o la sección transversal del elemento de máquina, estar construidos esencialmente en forma rectangular.
Los primeros o segundos resaltes pueden estar construidos en la sección transversal del collarín de fijación o en la sección transversal del elemento de máquina en dirección circunferencial esencialmente como planos inclinados, oblicuos en el mismo sentido. Tales primeros o segundos resaltes en forma de rampa, considerados en dirección circunferencial, tienen la ventaja de que pueden ser absorbidas las tolerancias de fabricación del elemento de máquina y/o del muelle por el efecto de cuña de los resaltes.
Corta descripción de las figuras
A continuación se describirá el fuelle con más detalle sobre la base de las figuras 1 a 7.
Cada una de éstas muestra en representación esquemática:
Fig. 1 Un extracto de un ejemplo constructivo del fuelle,
Fig. 2 Una vista en perspectiva de un collarín de fijación.
Fig. 3 Una sección longitudinal a través del collarín de fijación de la fig. 2,
Fig. 4 Una vista desde la izquierda del collarín de fijación de la figura 2,
Fig. 5 Una vista de otro collarín de fijación desde la izquierda,
Fig. 6 Una vista de otro collarín de fijación desde la izquierda,
Fig. 7 Una vista de otro collarín de fijación desde la izquierda.
Construcción del invento
Las figuras 2 a 4, 5, 6 y 7 se diferencian entre sí sólo por la concepción de los primeros resaltes y de los primeros huecos.
En la figura 1 se muestra un ejemplo constructivo de un fuelle con un elemento de máquina. En este ejemplo constructivo el elemento de máquina 1 es una articulación a bola encerrada por el fuelle acorde con el invento hecho de un material elástico. Para reducir el rozamiento el elemento de máquina 1 está lleno de un medio lubricante, que está estanqueizado respecto del exterior 13. Para permitir tanto una modificación longitudinal en dirección axial como movimientos tipo cardan del collarín de fijación 4, 5 uno respecto a otro, el fuelle presenta pliegues 2 que se extienden dentro de la sección elástica 3. En este ejemplo constructivo ambos collarines de fijación 4, 5, que frontalmente limitan con la sección elástica 3, están construidos de una pieza y del mismo material que la sección elástica 3. Cada collarín de fijación 4, 5 está sujeto sobre la periferia exterior 7 del elemento de máquina 1 mediante un elemento de fijación 6 que en los ejemplos constructivos aquí mostrados está formado por una abrazadera de fijación.
Para la función del elemento de máquina 1 de la figura 1 se procede como sigue: la articulación se utiliza para la transmisión de pares de giro. Debe permitir desplazamientos axiales así como flexiones, porque el elemento de accionamiento y el elemento accionado realizan diferentes movimientos relativos, por lo que la posición de uno con otro no es rígida. Se utilizan articulaciones allí donde son necesarias propiedades funcionales como las anteriormente descritas.
La concepción básica del fuelle así como de la zona frontal del elemento de máquina, que está orientada hacia el collarín de fijación 5 es igual en cada una de las figuras 2 a 7 descritas a continuación.
El collarín de fijación presenta por lo menos un primer hueco 8 que se extiende radialmente hacia el exterior o por lo menos un primer resalte 9 que se extiende radialmente hacia el interior, según que se parta del menor diámetro interior o del diámetro desde el que se extienden radialmente hacia el interior los primeros resaltes 9. Sobre su cara frontal orientada hacia el collarín de fijación 5, el elemento de máquina 1 presenta dos segundos resaltes 10 o segundos huecos 11, en donde los primeros huecos 8 están concebidos esencialmente congruentes a los segundos resaltes 10 o los primeros resaltes 9 están concebidos esencialmente congruentes a los segundos huecos 11. Si el collarín de fijación 5 está unido solidario al giro con la cara frontal del elemento de máquina 1 mediante el elemento de fijación 6 no representado aquí, se obtiene una unión por cierre de fuerza y cierre de forma de ambas partes entre sí de manera que no es posible el giro del collarín de fijación 4, 5 sobre el elemento de máquina 1.
El collarín de fijación 5 forma parte de la sección de fuelle 3 en una sola pieza, en donde los primeros huecos 8 o los primeros resaltes 9 son parte componente de una pieza y el mismo material que el collarín de fijación 5. Todo el fuelle está fabricado por un procedimiento de soplado. La fabricación es en conjunto sencilla y económica de realizar, en donde todo el fuelle incluido el collarín de fijación 5 y los primeros resaltes 9/ primeros huecos 8 conformados sobre él son reciclables sin deshechos.
En las figuras 2 a 4 está mostrado un primer ejemplo constructivo de un collarín de fijación 5.
En la figura 3 se muestra una vista en representación en perspectiva, en la que los primeros resaltes 9 del collarín de fijación 5 limitan en dirección circunferencial un primer hueco 8.
El collarín de fijación 5 está provisto por el lado de la circunferencia exterior con ranuras 14 circulares circunferenciales que están rodeadas por el lado de la circunferencia exterior por un elemento de fijación 6 reflejado de forma esquemática. Las ranuras 14 están previstas para proporcionar un contorno interior para la técnica de soplado que permita un asiento por cierre de forma sobre el elemento de máquina 1 de manera que las fuerzas de apriete del elemento de fijación 6 puedan ser transmitidas.
En la figura 3 está mostrado el collarín de fijación 5 de la figura 2 en representación seccionada longitudinalmente. Los primeros resaltes 9 están retranqueados axialmente desde la cara frontal 15 en dirección de la sección de fuelle 3 de manera que están rodeados radialmente por el exterior por el elemento de fijación 6. Con ello se obtiene una unión solidaria al giro, permanente, hacia los segundos resaltes 10/ segundos huecos 11 del elemento de máquina 1.
En la figura 4 se muestra una vista desde la izquierda del collarín de fijación 5 de la figura 2. Están previstos nueve primeros resaltes 9 repartidos regularmente en dirección circunferencial, cada uno de ellos está construido, considerando la sección transversal, esencialmente en forma de trapecio y considerando en dirección circunferencial limitan primeros huecos 8 concebidos congruentemente.
En la figura 5 se muestra otro ejemplo constructivo de un muelle. El ejemplo constructivo de la figura 5 se diferencia del ejemplo constructivo de las figuras 2 a 4 por la forma de los primeros huecos 8/ de los primeros resaltes 9. Los primeros resaltes 9 están concebidos en forma de arco de círculo, correspondiendo el número y la disposición al ejemplo constructivo de las figuras 2 a 4.
En el ejemplo constructivo de la figura 6 están concebidos los anteriormente descritos primeros resaltes 9/ primeros huecos 8 diferenciándose de los ejemplos constructivos según las figuras 2 a 4 anteriormente descritos. Los primeros resaltes 9 y los primeros huecos 8 están concebidos esencialmente en forma rectangular.
En otro ejemplo constructivo según la figura 7 los primeros resaltes 9 están concebidos, considerando la dirección circunferencial del collarín de fijación 5, esencialmente como planos 12 iguales, inclinados, oblicuos, mediante una configuración de este tipo el asiento se produce por el efecto de cuña entre el elemento de máquina 1 y el fuelle. Las tolerancias de fabricación del elemento de máquina 1 y/o el fuelle quedan compensadas.

Claims (7)

1. Fuelle de material elástico que sirve para estanqueizar un elemento de máquina (1) que comprende una sección de fuelle (3) que presenta pliegues (2) y por lo menos un collarín de fijación (4,5) situado en la parte frontal construido en una sola pieza y del mismo material que la sección de fuelle (3), que puede ser fijado sobre la circunferencia externa (7) del elemento de máquina por medio de un elemento de fijación (6), caracterizado porque varios primeros huecos (8) que se extienden radialmente hacia el exterior alternando con varios primeros resaltes (9) que se extienden radialmente hacia el interior están construidos de una sola pieza y con el mismo material en el collarín de fijación (4,5), distribuidos en dirección circunferencial por el lado de la circunferencia interna, retranqueados desde una cara frontal (15) del collarín de fijación (5) axialmente en dirección de la sección de fuelle (3), los cuales para una unión firme solidaria al giro trabajan de forma asociada junto con segundos resaltes (10) y segundos huecos (11) congruentemente configurados previstos por el lado circunferencial exterior del elemento de máquina (1), distribuidos en dirección de la periferia, y porque por la zona de la circunferencia exterior el collarín de fijación (5) está provisto con ranuras (14) en forma de cajeados que dan la vuelta a la circunferencia.
2. Fuelle según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de maquina (1) está formado por una articulación transmisora de par lubricada con un medio lubricante.
3. Fuelle según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el elemento de fijación (6) está formado por abrazadera de fijación esencialmente en forma de cinta.
4 Fuelle según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque están previstos por lo menos tres primeros huecos (8.1, 8.2, 8.3,..) y segundos resaltes (10.1, 10.2, 10.3,..) o primeros resaltes (9.1, 9.2, 9.3,...) y segundos huecos (11.1, 11.2, 11.3,..) regularmente distribuidos en dirección circunferencial.
5. Fuelle según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los primeros (9) o segundos resaltes (10) considerados en la sección transversal del collarín de fijación (4,5) o en la sección transversal del primer elemento de máquina (1), están construidos en forma esencialmente de trapecio y porque los primeros resaltes (9) presentan una sección transversal que se va reduciendo radialmente hacia el interior o los segundos resaltes (10) presentan una sección transversal que se va reduciendo radialmente hacia el exterior.
6. Fuelle según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los primeros (9) o segundo resaltes (10), considerados en la sección transversal del collarín de fijación (4,5) o en la sección transversal del elemento de máquina (1), están construidos esencialmente en forma de arco de circulo.
7. Fuelle según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los primeros (9) o segundo resaltes (10), considerados en la sección transversal del collarín de fijación (4,5) o en la sección transversal del elemento de máquina (1), están construidos esencialmente en forma rectangular.
8. Fuelle según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los primeros (9) o segundo resaltes (10), considerados en la sección transversal del collarín de fijación (4,5) o en la sección transversal del elemento de máquina (1) en dirección circunferencial, están construidos esencialmente como planos (12) inclinados, oblicuos en la misma dirección.
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