ES2230390T3 - Sistema de cojinete de gas de un arbol de rotacion rapida con dispositivo de regulacion para desplazar excentricamente un cojinete de gas y procedimiento para hacer funcionar tal sistema de cojinete de gas. - Google Patents

Sistema de cojinete de gas de un arbol de rotacion rapida con dispositivo de regulacion para desplazar excentricamente un cojinete de gas y procedimiento para hacer funcionar tal sistema de cojinete de gas.

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ES2230390T3 ES01993774T ES01993774T ES2230390T3 ES 2230390 T3 ES2230390 T3 ES 2230390T3 ES 01993774 T ES01993774 T ES 01993774T ES 01993774 T ES01993774 T ES 01993774T ES 2230390 T3 ES2230390 T3 ES 2230390T3
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Abstract

Sistema de cojinete de gas de un árbol (3) de rotación rápida con una herramienta dispuesta en un extremo, especialmente sistema de cojinete de gas de un arbol (3) de rotación rápida con un espejo poligonal (27) dispuesto en un extremo para un husillo óptico, en el que están presentes cojinetes de gas (2, 8, 9) dispuestos en una carcasa (14) para efectuar un montaje radial a lo largo del árbol y en el que un primer cojinete de gas (9) y un tercer cojinete de gas (8) están dispuestos concéntricamente uno respecto de otro, y un segundo cojinete de gas (2), que se encuentra en el centro entre el primer cojinete de gas (9) y el tercer cojinete de gas (2), está dispuesto en una posición desplazada excéntricamente con respecto a los cojinetes de gas primero y tercero, caracterizado porque está previsto un dispositivo de regulación (1) para efectuar un desplazamiento excéntrico creciente del segundo cojinete de gas (2) al aumentar el número de revoluciones del arbol (3).

Description

Sistema de cojinete de gas de un árbol de rotación rápida con dispositivo de regulación para desplazar excéntricamente un cojinete de gas y procedimiento para hacer funcionar tal sistema de cojinete de gas.
La invención concierne a un sistema de cojinete de gas de un árbol de rotación rápida con una herramienta dispuesta en un extremo, con las características del preámbulo de la reivindicación 1. Asimismo, la invención concierne a un procedimiento para hacer funcionar un sistema de cojinete de gas de un árbol de rotación rápida con las características del preámbulo de la reivindicación 25.
Como estado de la técnica se conoce por el documento DE 197 25 784 C2 un sistema de cojinete de gas de una herramienta de rotación rápida, en el que están presentes al menos tres cojinetes de gas para el montaje radial de un árbol y los taladros de los cojinetes de gas primero y tercero están dispuestos concéntricamente uno respecto de otro, mientras que el taladro del segundo cojinete de gas está desplazado excéntricamente con respecto a los taladros de los cojinetes de gas primero y tercero.
En el documento DE 198 21 601 C1 (una patente de adición a DE 197 25 784 C2) se describe también un sistema de cojinete de gas de un árbol de rotación rápida en el que el valor de la rigidez radial del cojinete de gas central con respecto a la carcasa deberá elegirse lo más pequeño posible frente al valor de la rigidez radial del cojinete de gas primero o tercero con respecto a la carcasa.
La invención se basa en el problema de ofrecer un sistema de cojinete de gas de un árbol de rotación rápida con una herramienta dispuesta en un extremo, que pueda ser adaptado individualmente a condiciones de funcionamiento determinados. Asimismo, se pretende ofrecer un procedimiento para hacer funcionar un sistema de cojinete de gas de esta clase.
Este problema se resuelve para el sistema de cojinete de gas con las características de la parte caracterizadora de la reivindicación 1 en unión de las características del preámbulo. Formas de ejecución ventajosas del sistema de cojinete de gas se describen en las reivindicaciones subordinadas 2 a 24. El problema se resuelve para el procedimiento con las características de la parte caracterizadora de la reivindicación 25. Variantes ventajosas del procedimiento se describen en las reivindicaciones subordinadas 26 a 29.
El sistema de cojinete de gas según la invención posee un dispositivo de regulación para desplazar excéntricamente un segundo cojinete de gas en función del número de revoluciones del árbol. Cuando el sistema de cojinete de gas del árbol de rotación rápida se hace funcionar a números de revoluciones muy altos de 120.000 revoluciones/min o más, el número de revoluciones final del árbol se encuentra en el dominio de oscilación supercrítico. Por tanto, al acelerar el árbol hasta el número de revoluciones final se tiene que pasar por la primera oscilación propia del sistema de cojinete de gas, lo que resulta cada vez más difícil a los números de revoluciones finales cada vez más altos requeridos por el lado del usuario, ya que se tienen que imponer exigencias cada vez mayores a la calidad de la impulsión del árbol.
En el sistema de cojinete de gas según la invención se introduce ahora en el segundo cojinete de gas, a través del dispositivo de regulación, una fuerza de arriostramiento radial variable en función del número de revoluciones del árbol al acelerarlo y decelerarlo, aumentando la fuerza de arriostramiento radial del dispositivo de regulación con número de revoluciones creciente durante la aceleración. De este modo, el árbol soportado es hecho funcionar en el dominio de oscilación supercrítico no sólo al alcanzar el número de revoluciones final, sino también durante todo el dominio de aceleración hacia el número de revoluciones final. Por tanto, no se tiene que pasar ya por ninguna oscilación propia del sistema de cojinete de gas y se pueden imponer menores exigencias a la calidad de la impulsión del árbol.
Al variar la fuerza de arriostramiento del dispositivo de regulación en función del número de revoluciones del árbol se varía también la rendija radial del segundo cojinete de gas con respecto al árbol y, por tanto, se modifica también la altura de la rendija del segundo cojinete de gas con respecto a la carcasa.
Para conseguir una elevada estabilidad durante la aceleración del árbol, se ha comprobado que la holgura radial del segundo cojinete de gas con respecto a la carcasa deberá ser al menos tan grande como la holgura radial del segundo cojinete de gas con respecto al árbol alojado.
Según otra forma de ejecución ventajosa del sistema de cojinete de gas, se evacua calor de rozamiento desde el segundo cojinete de gas, a través del cojinete de gas primero o tercero, hasta la carcasa refrigerada por aire o por agua.
Para conseguir una capacidad de regulación suficiente del segundo cojinete de gas en todos los estados de funcionamiento, su holgura axial deberá ser mayor en al menos el factor 1,15 que el producto de su coeficiente de dilatación en longitud \alpha, la anchura B del cojinete y la diferencia de temperatura \Deltat entre el segundo cojinete de gas y la carcasa al número de revoluciones de funcionamiento.
Según el perfil de exigencia, el dispositivo de regulación de la invención pueden generar la fuerza de arriostramiento radial necesaria por vía eléctrica, electromagnética, hidráulica o neumática.
Para regular la fuerza de arriostramiento radial del segundo cojinete de gas en función del número de revoluciones del árbol se ha previsto ventajosamente un sensor de número de revoluciones para captar el número de revoluciones del árbol. Este sensor de número de revoluciones puede estar construido, por ejemplo, como un sensor de Hall o como un sensor óptico.
En el caso de un dispositivo de regulación de construcción electromagnética puede estar previsto un imán elevador o una bobina giratoria sin escobillas para generar la fuerza de arriostramiento radial del dispositivo de regulación, con lo que se pueden emplear componentes comerciales usuales.
En caso necesario, pueden estar previstos, para amplificar y dosificar la fuerza entre el segundo cojinete de gas y el dispositivo de regulación, un sistema de amplificación de fuerza, por ejemplo en forma de una palanca, y/o un sistema de multiplicación por ruedas dentadas. De este modo, se puede dosificar exactamente la fuerza de arriostramiento radial introducida en el segundo cojinete de gas.
Asimismo, se consigue una estabilidad mejorada del montaje del árbol al aumentar el número de revoluciones cuando la relación de la fuerza de arriostramiento radial F_{V} del dispositivo de regulación a la rigidez radial c del segundo cojinete de gas, al iniciarse
el vórtice de semifrecuencia, es mayor a lo sumo en el factor 3,3 que al número de revoluciones de funcionamiento del sistema de cojinete de gas.
El vector de la fuerza de rozamiento radial F_{R} entre las superficies planas del cojinete de gas primero o tercero y el segundo cojinete de gas central es de sentido opuesto a la dirección de movimiento del segundo cojinete de gas al variar su fuerza de arriostramiento radial. Como consecuencia, al acelerar el árbol hasta el número de revoluciones final la fuerza de rozamiento radial actúa en contra de la fuerza de arriostramiento radial del dispositivo de regulación, mientras que al decelerar el árbol la fuerza de rozamiento actúa en la misma dirección que la fuerza de arriostramiento, con lo que el segundo cojinete de gas es solicitado adicionalmente al decelerar el árbol. Para evitar una sobrecarga del segundo cojinete de gas, la fuerza de rozamiento radial de este segundo cojinete de gas deberá ser a lo sumo un 65% de la máxima fuerza de arriostramiento radial F_{Vmax} del dispositivo de regulación al número de revoluciones de funcionamiento.
Se consigue una estabilización ventajosa del árbol ya en la fase inicial durante la aceleración hasta el número de revoluciones final cuando el dispositivo de regulación posee en el estado de reposo del sistema de cojinete de gas una excentricidad mínima de un 10% de la rendija radial del segundo cojinete de gas con respecto al árbol. En un dispositivo de regulación que genere la fuerza de arriostramiento radial por vía eléctrica o electromagnética, se puede efectuar una regulación por medio de una señal eléctrica (por ejemplo, una tensión) en función del número de revoluciones. Dado que el árbol de rotación rápida es accionado en general por vía eléctrica, se pueden aprovechar componentes ya existentes para fijar el número de revoluciones (por ejemplo, un sensor de Hall), adicionalmente a la captación del número de revoluciones para determinar la fuerza de arriostramientio radial.
En un dispositivo de regulación que genere la fuerza de sujeción radial por vía hidráulica o neumática, se puede utilizar, además, una válvula de reglaje eléctricamente maniobrada que convierta la señal eléctrica del sensor de número de revoluciones en una señal de presión.
Se obtiene otra forma de ejecución especialmente ventajosa del dispositivo de regulación cuando la fuerza de arriostramiento radial es generada por vía neumática y está prevista una cámara de presión para generar la fuerza de arriostramiento radial que está unida con una rendija de cojinete del árbol a través de un taladro. Este taladro sirve como taladro de compensación de presión a través del cual la presión establecida en una rendija de cojinete radial o axial del árbol es retransmitida a la cámara de presión del segundo cojinete de gas, con lo que la fuerza de arriostramiento radial deseada en el segundo cojinete de gas se incrementa o se disminuye con la evolución en el tiempo de la misma en función del número de revoluciones. Por tanto, no son necesarios grupos adicionales, por ejemplo, para la generación eléctrica o electromagnética de la fuerza de arriostramiento radial, formándose esta última automáticamente al acelerar el árbol hasta el número de revoluciones de funcionamiento.
La cámara de presión puede estar dispuesta en la carcasa del sistema de cojinete de gas y en una forma de ejecución especialmente ventajosa se la dispone entre el segundo cojinete de gas y la carcasa, no necesitándose más componentes. El taladro de compensación de presión y la cámara de presión deberán ocupar un volumen lo más pequeño posible, ya que la capacidad de transporte del sistema de cojinete de gas es pequeña, con lo que, al producirse una rápida acumulación de presión deseada al acelerar el árbol hasta el número de revoluciones final, la cámara de presión entre el segundo cojinete de gas y la carcasa deberá presentar una altura de rendija lo más pequeña posible.
Sin embargo, la altura de rendija de la cámara de presión en el estado de funcionamiento es preferiblemente al menos un 70% de la holgura radial del segundo cojinete de gas. La anchura de la cámara de presión deberá ser de al menos un 40% de la anchura del segundo cojinete de gas para aplicar las fuerzas de arriostramiento radiales necesarias.
Para conseguir una acumulación de presión fiable en la cámara de presión deberá estar previsto un sistema de sellado formado ventajosamente por anillos de sellado. Estos anillos de sellado pueden ser de silicona para aumentar en la menor medida posible la rigidez radial del segundo cojinete de gas.
En el dispositivo de regulación construido en la forma descrita para la generación automática autorreguladora de la fuerza de arriostramiento radial se tiene que, en contraposición a dispositivos de regulación según los otros principios expuestos para generar la fuerza de arriostramiento radial, no es necesario ningún control/reglaje eléctrico. Por el contrario, se efectúa una generación neumática autorreguladora de la fuerza de arriostramiento radial que, con una selección correspondiente del punto de presión en el que el taladro de compensación desemboca en la cámara de presión, da como resultado la evolución creciente deseada de la fuerza de arriostramiento radial al acelerar hasta el número de revoluciones final.
En el caso de un segundo cojinete de gas de construcción cilíndrica, la cámara de presión está dispuesta ventajosamente en una zona parcial de la superficie exterior del segundo cojinete de gas, ascendiendo el ángulo circunferencial \beta de la cámara de presión para generar la fuerza de arriostramiento radial a un máximo de aproximadamente 210 grados de ángulo. Se presenta un efecto especialmente ventajoso y deliberado de la fuerza de arriostramiento radial cuando el ángulo circunferencial \beta de la cámara de presión asciende a aproximadamente 120 grados de ángulo.
En el procedimiento según la invención para hacer funcionar un sistema de cojinete de gas de un árbol de rotación rápida con una herramienta dispuesta en un extremo se realiza, a través de un dispositivo de regulación, un desplazamiento excéntrico creciente del segundo cojinete de gas al aumentar el número de revoluciones del árbol. Según una variante ventajosa del procedimiento, el desplazamiento excéntrico y, por tanto, la fuerza de arriostramiento radial del dispositivo de regulación aumentan al menos en forma lineal y especialmente en forma progresiva al aumentar el número de revoluciones del árbol. La fuerza de arriostramiento radial del dispositivo de regulación puede ser generada aquí por vía eléctrica, electromagnética, hidráulica o neumática.
Se materializa así una variante especialmente ventajosa del procedimiento cuando el dispositivo de regulación es maniobrado automáticamente por vía neumática, no teniendo lugar una alimentación de gas externa, sino que se efectúa una acumulación de presión para generar la fuerza de arriostramiento radial a través de un taladro entre una rendija de cojinete del árbol y una cámara de presión.
Ventajosamente, la presión en la rendija de cojinete radial o axial aumenta en la abertura del taladro y disminuye al disminuir el número de revoluciones, con lo que se ajusta la evolución ascendente o descendente deseada de la fuerza de arriostramiento radial al acelerar o decelerar el árbol.
Se explica la invención con más detalle haciendo referencia a ejemplos de ejecución representados en las figuras de las dibujos. Muestran:
La Figura 1, una sección longitudinal C-D según laFigura 2 a través de una carcasa de construcción sustancialmente cilíndrica de una primera forma de ejecución de un sistema de cojinete de gas,
la Figura 2, una sección A-B según la Figura 1,
la Figura 3, una sección E-F según la Figura 4 a través de una carcasa sustancialmente cilíndrica de una segunda forma de ejecución de un sistema de cojinete de gas,
la Figura 4, una sección G-H según la Figura 3, y
la Figura 5, una sección longitudinal a través de una carcasa sustancialmente cilíndrica de otra forma de ejecución de un sistema de cojinete de gas.
La Figura 1 muestra una primera forma de ejecución de un sistema de cojinete de gas de un árbol 3 de rotación rápida en una carcasa 14 de construcción sustancialmente cilíndrica. El árbol 3 es accionado por un motor 15, por ejemplo un motor de corriente continua o un motor asíncrono de corriente trifásica, estando constituido el sistema de cojinete de gas por un segundo cojinete de gas central 2 y por un primer cojinete de gas 9 y un tercer cojinete de gas 8, los cuales pueden estar unidos a través de puentes de unión 35.
En el extremo del árbol 3 que queda alejado del motor 15 puede encontrarse un espejo poligonal 27 que puede ser iluminado con rayos de luz, por ejemplo rayos láser, a través de una abertura 28 de la carcasa 14, pudiendo emplearse los rayos láser reflejados para establecer una imagen digital según la tecnología de visualización con láser (LDT). El árbol 3 es hecho funcionar aquí con una velocidad de funcionamiento de 120.000 revoluciones/min o más. El caso de uso expuesto para la aplicación de LDT es solamente uno de muchos posibles. En el extremo del árbol 3 puede estar dispuesta también otra herramienta cualquiera. En el sistema de cojinete de gas según la Figura 1 está previsto ahora en un sujetador 20 de la carcasa 14 según la Figura 2 un dispositivo de regulación 1 que trabaja, por ejemplo, por vía electromagnética y que está unido con el segundo cojinete de gas central 2 a través de una armadura 22, una articulación 23, la palanca 11 y la articulación adicional 24 del cojinete 25 dispuesto en el soporte 39, así como a través de la barra de tracción/compresión 21. Al maniobrar el dispositivo de regulación 1 se aplica sobre el segundo cojinete de gas 2 una fuerza de arriostramiento radial F_{V} en la dirección de la fuerza 29 a través de la barra de tracción/compresión 21. El dispositivo de regulación 1 sirve así para efectuar un desplazamiento excéntrico creciente del segundo cojinete de gas 2 con respecto al primer cojinete de gas 9 y al tercer cojinete de gas 8 al aumentar el número de revoluciones del árbol 3, el cual es detectado, por ejemplo, a través de un sensor 10 de número de revoluciones, por ejemplo un sensor de Hall. El sensor 10 de número de revoluciones está unido, a través de un dispositivo de control/reglaje no ilustrado, con el sistema de activación del dispositivo de regulación 1, de modo que este último, al aumentar el número de revoluciones del árbol 3 durante la aceleración de este árbol 3 hasta el número de revoluciones de funcionamiento, puede ejercer una fuerza de arriostramiento radial creciente F_{V} sobre el segundo cojinete de gas 2. La barra de tracción/compresión 21 está unida con el segundo cojinete de gas 2 a través del tornillo 30.
En una forma de ejecución del sistema de cojinete de gas de la invención según las Figuras 1 y 2 está previsto un dispositivo de regulación externo 1 que introduce una fuerza de arriostramiento radial F_{V} en el segundo cojinete de gas 2 para desplazarlo excéntricamente con respecto al primer cojinete de gas 9 y al tercer cojinete de gas 8 en función del número de revoluciones del árbol 3.
Se desprenden de las Figuras 3 a 5 unas formas de ejecución especialmente ventajosas del sistema de cojinete de gas según la invención, en las que no está previsto un dispositivo de regulación separado 1, sino que la fuerza de arriostramiento radial F_{V} para desplazar excéntricamente el segundo cojinete de gas 2 al acelerar y decelerar el árbol 3 es generada neumáticamente por una presión establecida en una rendija de cojinete radial 6 o una rendija de cojinete axial 7, cuya presión es alimentada, a través de un taladro 13a o 13b con una cámara de presión 12, al segundo cojinete de gas 2 para aplicar la fuerza de arriostramiento radial F_{V}.
El segundo cojinete de gas 2 posee superficies planas 31, 32 que pueden establecer contacto con superficies planas 33, 34 del tercer cojinete de gas 8 y del primer cojinete de gas 9 para evacuar calor del segundo cojinete de gas 2. La distancia entre las superficies planas 31, 32 corresponde a la anchura B del segundo cojinete de gas 2. En las formas de ejecución del sistema de cojinete de gas según las Figuras 3 y 5 puede estar previsto un tornillo de fijación 38, pero éste sirve solamente para fijar el segundo cojinete de gas 2 durante la fabricación por taladrado y no posee aplicación de ninguna clase en relación con el desplazamiento excéntrico del segundo cojinete de gas 2.
El segundo cojinete de gas 2 tiene una holgura radial 4 con respecto a la carcasa 14 y una holgura axial 5, aquí con respecto al primer cojinete de gas 9.
El sistema de cojinete de gas según la Figura 3 posee un taladro 13a que, partiendo de una rendija de cojinete radial 6 entre el segundo cojinete de gas 2 y el árbol 3, establece una unión con la cámara de presión 12 entre el segundo cojinete de gas 2 y la carcasa 5. Al acelerar el árbol 3, la presión establecida en la rendija de cojinete radial 6 es retransmitida entonces a la cámara de presión 12 a través del taladro 13a, estableciéndose allí la fuerza de arriostramiento radial creciente F_{V} deseada para desplazar excéntricamente el segundo cojinete de gas 2 con respecto al primer cojinete de gas 9 y al tercer cojinete de gas 8.
Se desprende de la vista en sección G-H según la Figura 4 el ángulo de inclinación \gamma, el cual indica la posición del taladro 13a con respecto a la vertical. La cámara de presión 12 posee la altura de rendija 36 y un ángulo circunferencial \beta y está sellada con respecto a la carcasa 14 por las juntas 16, 17 en la dirección axial del sistema de cojinete de gas y por las juntas 18, 19 en la dirección tangencial del segundo cojinete de gas 2. Las juntas 16, 17, 18, 19 forman aquí un cuadrilátero bombeado. El taladro 13a con punto de presión 37a desemboca en la cámara de presión 12.
En la forma de ejecución del sistema de cojinete de gas según la Figura 5 está previsto, en lugar del taladro radial 13a, un taladro axial 13b con punto de presión 37b que establece una unión entre la cámara de presión 12 y la rendija de cojinete axial 7 del árbol 3.
Tanto en las formas de ejecución con taladro radial 13a (véanse las Figuras 3 y 4) como en la forma de ejecución con taladro axial 13b no se necesita ningún dispositivo de regulación separado 1. La presión necesaria para aplicar la fuerza de arriostramiento radial, que actúa sobre el segundo cojinete de gas 2 como el dispositivo de regulación 1 según las Figuras 1 y 2, es generada internamente, sin alimentación de gas separada, por la presión establecida en las rendijas de cojinete 6, 7. Por tanto, un sistema de cojinete de gas de esta clase con regulación y aplicación neumáticas integradas de fuerza de arriostramiento radial F_{V} es especialmente fiable y necesita un pequeño número de componentes.
Símbolos de referencia
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 1 \+ Dispositivo de regulación\cr  2 \+ Segundo cojinete de gas\cr 
3 \+ Árbol\cr  4 \+ Holgura radial\cr  5 \+ Holgura axial\cr  6 \+
Rendija de cojinete radial\cr  7 \+ Rendija de cojinete axial\cr  8
\+ Tercer cojinete de gas\cr  9 \+ Primer cojinete de gas\cr  10 \+
Sensor de número de revoluciones\cr  11 \+ Palanca\cr  12 \+ Cámara
de presión\cr  13a, 13b \+ Taladro\cr  14 \+ Carcasa\cr  15 \+
Motor\cr  16, 17, 18, 19 \+ Junta\cr  20 \+ Sujetador\cr  21 \+
Barra de tracción/compresión\cr  22 \+ Armadura\cr  23, 24 \+
Articulación\cr  25 \+ Cojinete\cr  27 \+ Espejo poligonal\cr  28 \+
Abertura\cr  29 \+ Dirección de fuerza\cr  30 \+ Tornillo\cr  31,
32, 33, 34 \+ Superficie plana\cr  35 \+ Puente de unión\cr  36 \+
Altura de rendija\cr  37a, 37b \+ Punto de presión\cr  38 \+
Tornillo de fijación\cr  39 \+ Soporte\cr  F _{V}  \+ Fuerza de
arriostramiento radial\cr  F _{R}  \+ Fuerza de rozamiento radial\cr
 c \+ Rigidez radial\cr   \alpha  \+ Coeficiente de dilatación del
cojinete\cr   \beta  \+ Angulo circunferencial\cr   \gamma  \+
Angulo de inclinación\cr   \Delta t \+ Diferencia de
temperatura\cr}

Claims (29)

1. Sistema de cojinete de gas de un árbol (3) de rotación rápida con una herramienta dispuesta en un extremo, especialmente sistema de cojinete de gas de un árbol (3) de rotación rápida con un espejo poligonal (27) dispuesto en un extremo para un husillo óptico, en el que están presentes cojinetes de gas (2, 8, 9) dispuestos en una carcasa (14) para efectuar un montaje radial a lo largo del árbol y en el que un primer cojinete de gas (9) y un tercer cojinete de gas (8) están dispuestos concéntricamente uno respecto de otro, y un segundo cojinete de gas (2), que se encuentra en el centro entre el primer cojinete de gas (9) y el tercer cojinete de gas (2), está dispuesto en una posición desplazada excéntricamente con respecto a los cojinetes de gas primero y tercero, caracterizado porque está previsto un dispositivo de regulación (1) para efectuar un desplazamiento excéntrico creciente del segundo cojinete de gas (2) al aumentar el número de revoluciones del árbol (3).
2. Sistema de cojinete de gas según la reivindicación 1, caracterizado porque la holgura radial (4) del segundo cojinete de gas (2) con respecto a la carcasa (14) es al menos tan grande como la rendija radial del cojinete de gas (2) con respecto al árbol alojado (3).
3. Sistema de cojinete de gas según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el segundo cojinete de gas (2) posee una holgura axial (7).
4. Sistema de cojinete de gas según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque una de las dos superficies planas (31, 32) del segundo cojinete de gas (2) establece contacto con una superficie plana (33, 34) del primer cojinete de gas (9) o del tercer cojinete de gas (8).
5. Sistema de cojinete de gas según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el dispositivo de regulación (1) está construido para generar una fuerza de arriostramiento radial F_{V} por vía eléctrica, electromagnética, hidráulica o neumática.
6. Sistema de cojinete de gas según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque está previstoal menos un sensor (10) de número de revoluciones.
7. Sistema de cojinete de gas según la reivindicación 6, caracterizado porque el sensor (10) de número de revoluciones está construido como un sensor de Hall o como un sensor óptico.
8. Sistema de cojinete de gas según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque está previsto un imán elevador o una bobina giratoria sin escobillas para generar la fuerza de arriostramiento radial del dispositivo de regulación (1).
9. Sistema de cojinete de gas según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque entre el segundo cojinete de gas (2) y el dispositivo de regulación (1) está dispuesto un sistema de amplificación de fuerza.
10. Sistema de cojinete de gas según la reivindicación 9, caracterizado porque el sistema de amplificación de fuerza presenta una palanca (11) o un sistema de multiplicación por ruedas dentadas.
11. Sistema de cojinete de gas según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la relación de la fuerza de arriostramiento radial F_{V} del dispositivo de regulación (1) a la rigidez radial c del segundo cojinete de gas (2), al iniciarse el vórtice de semifrecuencia, es mayor a lo sumo en el factor 3,3 que al número de revoluciones de funcionamiento del sistema de cojinete de gas.
12. Sistema de cojinete de gas según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la holgura axial (5) del segundo cojinete de gas (2) es mayor en al menos el factor 1,15 que el producto de su coeficiente de dilatación en longitud \alpha, la anchura de cojinete B y la diferencia de temperatura \Deltat entre el segundo cojinete de gas (2) y la carcasa (5) al número de revoluciones de funcionamiento.
13. Sistema de cojinete de gas según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la fuerza de rozamiento radial F_{R} del segundo cojinete de gas (2) es a lo sumo un 65% de la fuerza de arriostramiento radial máxima F_{Vmax} del dispositivo de regulación (1) al número de revoluciones de funcionamiento.
14. Sistema de cojinete de gas según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el desplazamiento excéntrico del segundo cojinete de gas (2) en la posición de reposo del sistema de cojinete de gas posee una excentricidad mínima de un 10% de la rendija radial (6) del segundo cojinete de gas (2).
15. Sistema de cojinete de gas según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el dispositivo de regulación (1) está construido para generar neumáticamente una fuerza de arriostramiento radial F_{V}, estando prevista una cámara de presión (12) para generar la fuerza de arriostramiento radial F_{V}, que está unida con una rendija de cojinete (6, 7) a través de un taladro (13).
16. Sistema de cojinete de gas según la reivindicación 15, caracterizado porque la cámara de presión (12) está dispuesta entre el segundo cojinete de gas (2) y la carcasa (5).
17. Sistema de cojinete de gas según la reivindicación15 ó 16, caracterizado porque la cámara de presión (12) presenta un sistema de sellado contra pérdida de presión.
18. Sistema de cojinete de gas según la reivindicación 17, caracterizado porque el sistema de sellado presenta al menos una junta (16, 17).
19. Sistema de cojinete de gas según la reivindicación 18, caracterizado porque la junta (16, 17) es de silicona.
20. Sistema de cojinete de gas según una de las reivindicaciones 15 a 19, caracterizado porque el ángulo circunferencial \beta de la cámara de presión (12) es de aproximadamente 120 grados de ángulo.
21. Sistema de cojinete de gas según una de las reivindicaciones 15 a 20, caracterizado porque el ángulo \beta de la cámara de presión (12) es como máximo deaproximadamente 210 grados de ángulo.
22. Sistema de cojinete de gas según una de las reivindicaciones 15 a 21, caracterizado porque la altura de rendija (18) de la cámara de presión (12) en el estado de funcionamiento es de al menos un 70% de la holgura radial (4) del segundo cojinete de gas (2).
23. Sistema de cojinete de gas según las reivindicaciones 15 a 22, caracterizado porque el diámetro de la cámara de presión (12) es mayor en al menos el factor 1,7 que el diámetro del segundo cojinete de gas (2).
24. Sistema de cojinete de gas según las reivindicaciones 15 a 23, caracterizado porque la anchura de la cámara de presión (12) es de al menos un 40% de la anchura del segundo cojinete de gas (2).
25. Procedimiento para hacer funcionar un sistema de cojinete de gas de un árbol de rotación rápida con una herramienta dispuesta en un extremo, especialmente procedimiento para montar sobre cojinete de gas un árbol de rotación rápida con un espejo poligonal dispuesto en un extremo para un husillo óptico, en el que están presentes tres cojinetes de gas dispuestos en una carcasa para efectuar un montaje radial a lo largo del árbol y en el que están dispuestos un primer cojinete de gas y un tercer cojinete de gas concéntricamente uno respecto de otro, y un segundo cojinete de gas, que se encuentra en el centro entre los cojinetes de gas primero y tercero, está dispuesto en una posición desplazada excéntricamente con respecto a los cojinetes de gas primero y tercero, especialmente procedimiento para hacer funcionar un sistema de cojinete de gas de un árbol de rotación rápida según una de las reivindicaciones 1 a 24, caracterizado porque se efectúa a través de un dispositivo de regulación un desplazamiento excéntrico creciente del segundo cojinete de gas al aumentar el número de revoluciones del árbol.
26. Procedimiento para hacer funcionar un sistema de cojinete de gas según la reivindicación 25, caracterizado porque la fuerza de arriostramiento radial del dispositivo de regulación aumenta al menos linealmente al aumentar el número de revoluciones del árbol.
27. Procedimiento para hacer funcionar un sistema de cojinete de gas según la reivindicación 25 ó 26, caracterizado porque la fuerza de arriostramiento radial del dispositivo de regulación es generada por vía eléctrica, electromagnética, hidráulica o neumática.
28. Procedimiento para hacer funcionar un sistema de cojinete de gas según una de las reivindicaciones 25 a 27, caracterizado porque el dispositivo de regulación es maniobrado por vía neumática, efectuándose a través de un taladro, desde una rendija de cojinete radial o axial, una alimentación de presión de una cámara de presión del dispositivo de regulación que actúa sobre el segundo cojinete de gas.
29. Procedimiento para hacer funcionar un sistema de cojinete de gas según la reivindicación 28, caracterizado porque la presión en la rendija de cojinete radial o axial aumenta en la abertura hacia el taladro al aumentar elnúmero de revoluciones del árbol y disminuye al disminuir el número de revoluciones.
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