ES2211652T3 - Rotula.int. - Google Patents
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Abstract
Rótula que presenta una carcasa (1) con una cavidad (1.1) para recibir una rótula (3) de un perno de rótula (4) sujeta de manera móvil, con una abertura (1.2) en la zona del borde de la carcasa orientada en dirección al perno de rotula (4), a través de la cual sobresale el vástago (4.1) del perno de rotula (4), y con un fuelle de estanqueidad (6) que presenta una primera zona de estanqueidad (D1) por el lado de la cavidad y una segunda zona de estanqueidad (D2) por el lado de la carcasa, el vástago (4.1) estando fijado en un alojamiento de articulación (G), y estando previsto entre el vástago (4.1) y la segunda zona de estanqueidad (D2) del fuelle de estanqueidad (6) un anillo intermedio (7), caracterizada por el hecho de que el fuelle de estanqueidad (6) presenta en su cara frontal orientada hacia el alojamiento de articulación (G) un labio de obturación (6.1) que encaja en una ranura anular (7.4) del anillo intermedio (7) mediante acoplamiento de la forma.
Description
Rótula.
La invención se refiere a una rótula con un
alojamiento para un fuelle de estanqueidad según el concepto
principal de la primera reivindicación.
Se conocen numerosas rótulas que presentan una
carcasa provista de una cavidad, en la cual la rótula de un perno
de rótula se aloja de forma móvil en un cojinete. (DE 19755248 A1,
DE 19750830 A1, DE 19625351 C1). La estanqueidad se consigue,
tanto por el lado del alojamiento como por el lado del perno de
rótula, por medio de un fuelle de estanqueidad. Para ello, el
fuelle de estanqueidad se fija a la carcasa y al diámetro exterior
del perno mediante anillos de seguridad.
En la unión entre el fuelle de estanqueidad y el
perno de rótula se registra a menudo una falta de estanqueidad, que
puede conducir a una obstrucción de la rótula y por consiguiente a
un mayor desgaste y a una deficiencia en el funcionamiento. Es
particularmente importante que en las rótulas que se ajustan
axialmente en el alojamiento, sin estanqueidad axial del bulón de
obturación, se garantice la estanqueidad contra el alojamiento y los
grandes ángulos de inclinación y de giro.
Una variante de estanqueidad ya mejorada de esta
manera entre el perno de rótula y el fuelle de estanqueidad viene
descrita en la DE 19747 931 C1. En ella el perno de rótula presenta
un collarín, mediante el cual se forma una sección posterior, en la
cual se introduce el fuelle de estanqueidad bajo una tensión previa
axial. El fuelle de estanqueidad es presionado en sentido radial
mediante anillos tensores contra sus zonas de apoyo. En una
garganta del perno se dispone adicionalmente un separador que debe
impedir un desplazamiento axial del fuelle de estanqueidad en la
dirección de la rótula. Esta solución es relativamente costosa y su
montaje no resulta sencillo.
Las patentes GB 1 132 169 y DE 1 286 823
describen una solución en la cual la segunda zona de estanqueidad
lateral del vástago es introducida en un anillo intermedio
dispuesto sobre el perno de rótula. El anillo intermedio está
configurado además como una sola pieza y presenta un canto acodado
en la dirección de la carcasa esférica, así como una fijación axial
a ambos lados para el fuelle de estanqueidad. La falta de fijación
axial del anillo intermedio sobre el perno de rótula y la
estanqueidad axial y radial insuficiente de la zona de
estanqueidad del fuelle de estanqueidad en el lado del vástago
resultan una desventaja, debido a las superficies de estanqueidad
rectilíneas del anillo intermedio.
Una función de la invención es crear una
estanqueidad de forma fácil y fiable entre un fuelle de
estanqueidad y el vástago del perno de rótula de una rótula
ajustable axialmente, y que además permita un ángulo de inclinación
y de giro grande.
Esta función se resuelve de acuerdo con la
invención según las características de la primera
reivindicación.
La rótula presenta para ello, como es sabido, una
carcasa con una cavidad para recibir una rótula móvil de un perno
de rótula, así como una abertura en la dirección del perno de
rótula, por la cual sobresale el vástago del perno de rótula.
Además se prevé un fuelle de estanqueidad que presenta una primera
zona de estanqueidad por el lado del alojamiento y una segunda zona
de estanqueidad por el lado del vástago. El vástago del perno de
rótula se puede fijar a un alojamiento articulado. Según la
invención, se dispone un anillo intermedio entre el vástago y la
segunda zona de estanqueidad del fuelle de estanqueidad, el cual
garantiza una estanqueidad en sentido radial y axial fiable hacia
la segunda zona de estanqueidad del fuelle de estanqueidad, y fija
el fuelle de estanqueidad simultáneamente en sentido radial y
axial.
Para ello el anillo intermedio presenta
ventajosamente un estrechamiento radial en su diámetro interior, el
cual se encaja en una escotadura en el diámetro exterior del
vástago del perno de rótula, quedando así asegurado el anillo
intermedio contra un desplazamiento en sentido axial.
Además, en el anillo intermedio puede preverse,
en dirección a la carcasa, un primer tope y, en dirección al
alojamiento articulado, un segundo tope para la segunda zona de
estanqueidad del fuelle de estanqueidad, de tal manera que se
impide de nuevo un desplazamiento en sentido axial de la segunda
zona de estanqueidad.
La estanqueidad radial entre el fuelle de
estanqueidad y el anillo intermedio se logra adaptando los
correspondientes diámetros interno/externo, de tal manera que,
ventajosamente, el fuelle de estanqueidad está abombado en su
diámetro interior en la segunda zona de estanqueidad en la
dirección del anillo intermedio, y el anillo intermedio sigue esta
curvatura en su perímetro externo. Adicionalmente, el fuelle de
estanqueidad puede estar provisto de una junta laberíntica. La
estanqueidad radial entre el vástago y el anillo intermedio puede
establecerse, a su vez, mediante un ajuste con una configuración
geométrica correspondiente, y mediante un anillo anular conocido
per se.
La estanqueidad axial del fuelle de estanqueidad
en su segunda zona de estanqueidad se establece preferiblemente en
su superficie frontal mostrada en dirección al alojamiento
articulado mediante un labio de obturación que encaja en una ranura
anular del anillo intermedio. Además de esta variante, también son
posibles otras formas de realización constructivas para garantizar
la estanqueidad axial de ambos componentes.
En dirección al alojamiento articulado, el anillo
intermedio puede apoyarse con su superficie frontal en el
alojamiento articulado como ayuda para su instalación, o también
(según el ajuste axial) puede estar distanciado del mismo, de tal
manera que surge un intersticio entre el alojamiento de la carcasa
y la superficie frontal del elemento intermedio.
Para impedir una penetración ulterior de humedad,
el anillo intermedio dispone ventajosamente de una arista de goteo
que sobresale del diámetro exterior de la segunda zona de
estanqueidad (D2) y está acodada en dirección a la carcasa.
Para garantizar una unión rígida y estanca entre
el vástago y el anillo intermedio también es posible aplicar una
unión por presión adhesiva.
El anillo intermedio puede ser de material
metálico, de plástico o de plástico reforzado con esfera de vidrio
o fibra de vidrio. Además, es posible introducir lubricante en el
plástico por lo menos en aquellas zonas donde se apoya el fuelle de
estanqueidad, para reducir el roce entre el fuelle de estanqueidad
y el anillo intermedio durante los movimientos de giro amplios.
Cuando se utilizan materiales reforzados con fibra de vidrio o
esfera de vidrio, deberá garantizarse que, en la zona de contacto
entre el fuelle de estanqueidad y el anillo intermedio, los
materiales de refuerzo no descansen sobre la superficie.
El anillo intermedio puede estar configurado como
una pieza única o como una pieza doble.
En el caso de que sea una pieza única, el primer
tope para la segunda zona de estanqueidad del fuelle de
estanqueidad se construye doblando hacia arriba de forma radial una
zona del borde del anillo intermedio conformada de manera circular o
segmentada, una vez instalados el fuelle de estanqueidad y el
anillo intermedio.
Si el anillo intermedio consta de dos piezas, la
primera pieza orientada en dirección a la rótula hermetiza en
sentido radial y forma al mismo tiempo el primer tope. La segunda
pieza del anillo intermedio, orientada en dirección al alojamiento
articulado, hermetiza axialmente el fuelle de estanqueidad e
incluye el segundo tope. Ambas piezas pueden estar unidas mediante
acoplamiento del material, por fuerza de adhesión o por acoplamiento
de la forma. Si el anillo intermedio es de plástico, es preferible
ensamblar ambas piezas mediante soldadura por ultrasonido, adhesión
o anudado.
Con la solución según la invención se crea, en
conjunto, una estanqueidad elegante y fiable de la rótula contra la
humedad y suciedad.
La invención se describe a continuación más
detalladamente a través de ejemplos de formas de realización y de
los dibujos correspondientes, los cuales muestran:
Fig. 1: Rótula fijada a un alojamiento articulado
en una vista en corte con un anillo intermedio apoyado sobre el
alojamiento articulado.
Fig. 2: Rótula según la Fig. 1 con un intersticio
entre el alojamiento articulado y el anillo intermedio.
Fig. 3: Anillo intermedio en una vista
frontal,
Fig. 4: Sección A-A del anillo
intermedio según la Fig. 3,
Fig. 5: Sección a través del fuelle de
estanqueidad y el anillo intermedio de pieza única después de su
instalación,
Fig. 6: Sección a través del fuelle de
estanqueidad y anillo intermedio de dos piezas después de su
instalación,
La rótula presenta, según las Fig. 1 y 2, una
carcasa 1 con una cavidad 1.1 y una abertura 1.2 para recibir la
rótula 3 de un perno de rótula 4 alojado de manera móvil en un
cojinete 2. Alrededor del cojinete 2 se puede inyectar material
inyectable 5. El fuelle de estanqueidad 6 se fija con su primera
zona de estanqueidad D1 a la carcasa 1 y con su segunda zona de
estanqueidad D2 al anillo intermedio 7, haciendo que el anillo
intermedio 7 se asiente en el vástago 4.1 del perno de rótula 4.
Para garantizar la fijación axial del anillo intermedio 7 sobre el
vástago, el anillo intermedio presenta en su diámetro interior un
estrechamiento radial 7.1, que encaja en una escotadura 4.2 del
vástago 4.1. La zona de estanqueidad D2 entre los topes 7.2 y 7.3
del anillo intermedio está fijada en posición axial. Según la Fig.
1, el anillo intermedio 7 puede apoyarse con su superficie frontal
7.5 en el alojamiento articulado G con el objetivo de la
instalación. Además, en el anillo intermedio 7 está dispuesta una
arista de goteo 7.6 que sobresale de la segunda zona de unión D2 y
está acodada en dirección a la carcasa 1. Entre el vástago 4.1 y el
anillo intermedio 7 está previsto un anillo anular 8 de
estanqueidad. En la superficie frontal del fuelle de estanqueidad
orientada en dirección al alojamiento articulado G, está previsto
un labio de obturación 6.1 para la estanqueidad axial, el cual
encaja en una ranura anular correspondiente 7.4 del anillo
intermedio 7.
En la Fig. 2 se representa una estructura análoga
de una rótula, en la que, sin embargo, tras el ajuste axial se
forma un intersticio S entre el alojamiento articulado y el anillo
intermedio 7. Al utilizar el anillo intermedio 7 se obtiene ahora
una estanqueidad segura de la rótula.
En la Fig. 3, y en su sección A-A
de la Fig. 4, se representa una vista del anillo intermedio de
pieza única 7 (antes de la instalación) desde la dirección de la
carcasa 1. El anillo intermedio de pieza única 7 presenta en
dirección a la carcasa 1 una brida de plástico segmentada 7.2a, a la
cual se conecta la zona del alojamiento para el fuelle de
estanqueidad 6. La prolongación a modo de pestaña forma, tras la
instalación, el segundo tope 7.3. Por el diámetro exterior de la
zona de la pestaña se conecta la arista de goteo 7.6. Las bridas
individuales 7.2a, antes de la instalación, están orientadas
esencialmente en sentido axial. La zona de estanqueidad D2 del
fuelle de estanqueidad 6 es empujada ahora sobre el anillo
intermedio hasta apoyarse en el tope 7.3. Al utilizar un anillo
intermedio de plástico de pieza única, las bridas de plástico
segmentadas 7.2a se doblan ahora en sentido radial hacia arriba por
efecto del calor o por ultrasonido, de modo que fijan axialmente el
fuelle de estanqueidad 6 (Fig. 5) como un tope 7.2. En lugar de
bridas, también es posible conformar un reborde circular
correspondiente.
Con un anillo intermedio metálico esto se
consigue p. ej. mediante un ribeteado.
Un ejemplo de realización de un anillo intermedio
de dos piezas 7 con el fuelle de estanqueidad 6 instalado se
muestra en la Fig. 6.
Por el lado izquierdo se prevé, para la unión de
ambas piezas, un reborde en la primera pieza 7a y una escotadura
correspondiente en la segunda pieza 7b. Por el lado derecho ambas
partes 7a, 7b se unen apoyándose una sobre otra en un borde
oblicuo. La variante constructiva representada en el lado izquierdo
es favorable cuando la unión se realiza mediante soldadura por
ultrasonido; la variante mostrada en la derecha con el borde
oblicuo es más apropiada para una unión por adhesión.
La primera pieza 7a del anillo intermedio 7, en
ambos casos, hermetiza en sentido radial e incluye el primer tope
7.2. La segunda pieza 7b del anillo intermedio 7 hermetiza el
fuelle de estanqueidad 6 en sentido axial en su zona de
estanqueidad D2 en dirección al alojamiento articulado no
representado. Además incluye el segundo tope 7.3.
Ambas piezas son de plástico y se unen
preferiblemente mediante soldadura por ultrasonido o por adhesión.
En la forma de realización con dos piezas, la zona de estanqueidad
D2 del fuelle de estanqueidad 6 es empujada primero sobre la
primera pieza 7a del anillo intermedio 7 hasta que su primer tope
7.2 quede por debajo de la zona de estanqueidad D2.
A continuación, la segunda pieza 7b del anillo
intermedio se sitúa en la primera pieza 7a de tal manera que el
segundo tope está por encima contra la zona de estanqueidad D2 del
fuelle de estanqueidad 6 y el labio de obturación 6.1 del fuelle de
estanqueidad 6 encaja en la correspondiente ranura anular 7.4.
Después, ambas piezas 7a y 7b se unen mediante soldadura por
ultrasonido o por adhesión.
Según otros ejemplos de formas de realización no
representadas, el plano de división del anillo intermedio 7 también
puede situarse de otras formas para la configuración de ambas
piezas 7a y 7b.
Gracias al anillo intermedio también se consigue,
además de una estanqueidad radial y axial fiable, un manejo
mejorado en la instalación del fuelle de estanqueidad.
Claims (10)
1. Rótula que presenta una carcasa (1) con una
cavidad (1.1) para recibir una rótula (3) de un perno de rótula (4)
sujeta de manera móvil, con una abertura (1.2) en la zona del borde
de la carcasa orientada en dirección al perno de rotula (4), a
través de la cual sobresale el vástago (4.1) del perno de rotula
(4), y con un fuelle de estanqueidad (6) que presenta una primera
zona de estanqueidad (D1) por el lado de la cavidad y una segunda
zona de estanqueidad (D2) por el lado de la carcasa, el vástago
(4.1) estando fijado en un alojamiento de articulación (G), y
estando previsto entre el vástago (4.1) y la segunda zona de
estanqueidad (D2) del fuelle de estanqueidad (6) un anillo
intermedio (7), caracterizada por el hecho de que el fuelle
de estanqueidad (6) presenta en su cara frontal orientada hacia el
alojamiento de articulación (G) un labio de obturación (6.1) que
encaja en una ranura anular (7.4) del anillo intermedio (7)
mediante acoplamiento de la forma.
2. Rótula según la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que el anillo intermedio (7)
es concebido en dos piezas, una primera pieza (7a) del anillo
intermedio (7) asegurando la estanqueidad en sentido radial entre
el perno de rótula (4) y la segunda zona de estanqueidad (D2) del
fuelle de estanqueidad (6) y presentando un primer tope (7.2) para
la zona de estanqueidad (D2) en dirección a la cavidad (1), y una
segunda pieza (7b) del anillo intermedio (7) asegurando la
estanqueidad en sentido axial de la zona de estanqueidad (D2) y
presentando un segundo tope (1.3) para la zona de estanqueidad (D2)
en dirección opuesta a la cavidad (1).
3. Rótula según la reivindicación 2,
caracterizada por el hecho de que ambas piezas (7a, 7b) del
anillo intermedio (7) están unidas entre sí mediante acoplamiento
del material, por fuerza de adhesión o por acoplamiento de la
forma.
4. Rótula según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizada por el hecho de que ambas piezas (7a, 7b) del
anillo intermedio (7) están unidas entre sí mediante soldadura por
ultrasonido.
5. Rótula según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 4, caracterizada por el hecho de que
ambas piezas (7a, 7b) del anillo intermedio (7) están conectadas
entre sí mediante anudado.
6. Rótula según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por el hecho de que el
anillo intermedio (7) presenta en su diámetro interno (7.2) una
escotadura radial (7.1) que encaja en un alojamiento (4.2) en el
diámetro externo del vástago (4.1) del perno de rótula (4).
7. Rótula según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por el hecho de que el
anillo intermedio (7) presenta una arista de goteo (7.6) que
sobresale por el diámetro externo de la segunda zona de
estanqueidad (D2) y está acodada en dirección de la cavidad (1).
8. Rótula según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por el hecho de que se
prevé, entre el diámetro exterior del vástago (4.1) del perno de
rótula (4) y el diámetro interior del anillo intermedio (7), una
junta anular (8) que asegura la estanqueidad radial de los
mismos.
9. Rótula según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por el hecho de que el
vástago (4.1) y el anillo intermedio (7) están unidos entre sí
mediante unión por prensado de adherencia.
10. Rótula según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por el hecho de que
el anillo intermedio (7) es de acero inoxidable.
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