ES2297772T3 - Amortiguador con componentes impregnados en silicona y que contienen silicona. - Google Patents
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Abstract
Un amortiguador (10), que comprende: un alojamiento (12) que tiene unas paredes (24, 26) que definen una cavidad (30); un rotor (14) situado en el alojamiento (12) dentro de la cavidad (30), estando el rotor (14) situado de manera que define un espacio (20) entre el rotor (14) y las paredes (24, 26), estando posicionado el rotor (14) para la rotación dentro del alojamiento (12); al menos una junta (16, 18) de estanqueidad posicionada entre el alojamiento (12) y el rotor (14) para aislar el espacio (20) del ambiente; y un fluido (22) de amortiguación en la cavidad (30), entre el rotor (14) y el alojamiento (12) para la rotación amortiguadora del rotor (14) con respecto al alojamiento (12), donde hay formada al menos una junta (16, 18) de estanqueidad a partir de un material que contiene silicona o impregnado en silicona, y donde el fluido (22) de amortiguación es un fluido basado en silicona caracterizado porque el alojamiento (12) y el rotor (14) están formados a partir de un material que contiene silicona o impregnado en silicona y porque dicha al menos una junta (16, 18) de estanqueidad es recibida por un canal (38, 40) de estanqueidad, donde el canal (38, 40) de estanqueidad es alargado en la dirección longitudinal, para acomodar la expansión de la junta de estanqueidad y/o del fluido de amortiguación cuando está en uso el amortiguador.
Description
Amortiguador con componentes impregnados en
silicona y que contienen silicona.
La presente invención concierne a los
amortiguadores. Más en particular, la presente invención concierne a
un amortiguador formado por diversos componentes impregnados en
silicona y que contienen silicona.
Los amortiguadores se utilizan en diversos
montajes para controlar el movimiento de un objeto. Por ejemplo, se
utilizan dispositivos amortiguadores en automóviles para amortiguar
el movimiento de asideros, puertas de guanteras y similares.
Un amortiguador típico incluye un alojamiento o
carcasa, un rotor situado dentro del alojamiento, un fluido
amortiguador entre el rotor y el alojamiento, y una junta de
estanqueidad situada entre el alojamiento y la carcasa para
mantener el fluido en el espacio entre el alojamiento y el rotor y
para impedir la contaminación del fluido.
Un amortiguador similar es conocido por el
documento DE 39 21 326 A1.
Un diseño de amortiguador actual utiliza un
alojamiento formado a partir de acetal DELRIN®, un rotor formado a
partir de resina de nylon VYDYNE®, una junta de estanqueidad de
silicona (que tiene un valor de durómetro de 70) y un fluido
amortiguador. Aunque este amortiguador funciona generalmente bien,
puede existir una cantidad bastante alta de rozamiento generado
entre el alojamiento, la junta de estanqueidad y el rotor. Esto
puede ser incluso más problemático en cuanto que el rozamiento
puede dar como resultado respuestas de par variables y, de esa
manera, una función de amortiguación no constante.
Consecuentemente, existe la necesidad de un
amortiguador en el cual se reduzca la cantidad de rozamiento entre
los componentes del amortiguador. Deseablemente, tal amortiguador
está configurado para sustituir fácilmente (es decir, colocar en
lugar de) los amortiguadores conocidos. Más deseablemente, tal
amortiguador se monta fácilmente a partir de materiales fácilmente
disponibles comercialmente, de una manera rentable. Más
deseablemente, tal amortiguador presenta características de
amortiguación constantes.
Un amortiguador para amortiguar el movimiento de
un objeto está formado a partir de componentes impregnados en
silicona o que contienen silicona. El amortiguador incluye un
alojamiento que tiene paredes interiores y exteriores que definen
una cavidad y un rotor situado en la cavidad. Entre el rotor y las
paredes, está definido un espacio para el fluido.
Las juntas de estanqueidad están situadas entre
el alojamiento y el rotor para aislar el espacio del fluido del
ambiente. Hay presente un fluido amortiguador en la cavidad, entre
el rotor y el alojamiento, para la rotación amortiguadora del rotor
con respecto al alojamiento. Cada uno de los componentes está
formado a partir de material que contiene silicona o impregnado en
silicona. Preferiblemente, el fluido de amortiguación es un fluido
basado en silicona.
El presente amortiguador muestra un rozamiento
significativamente reducido, entre los componentes del amortiguador,
en forma de par reducido que se requiere para hacer girar el rotor.
El amortiguador está configurado de manera que sustituye fácilmente
a los amortiguadores conocidos, y se monta a partir de materiales
fácilmente disponibles comercialmente.
Estas y otras ventajas y características de la
presente invención serán evidentes a partir de la siguiente
descripción detallada, conjuntamente con las reivindicaciones
anexas.
Los beneficios y ventajas de la presente
invención serán evidentes más fácilmente para aquellas personas con
aptitudes normales en la técnica relevante, tras repasar la
siguiente descripción detallada y con los dibujos que se acompañan,
en los que:
La figura 1 es una ilustración en sección
transversal de un modo de realización de un amortiguador de
componentes impregnados en silicona, de acuerdo con los principios
de la presente invención, y
La figura 2 es una representación gráfica de los
resultados de una comparación de valores de par observados por
diversas combinaciones de materiales del amortiguador.
Aunque la presente invención es susceptible de
materializarse de diversas maneras, se ilustra en los dibujos y se
describirá de aquí en adelante como modo de realización preferido
actualmente, entendiendo que la divulgación de la presente
invención debe considerarse como un ejemplo de la invención y que no
pretende limitar la invención al modo de realización específico
ilustrado.
Haciendo referencia ahora a las figuras, y en
particular a la figura 1, se ilustra un amortiguador 10 de
componentes impregnados en silicona, que materializa los principios
de la presente invención. El amortiguador 10 incluye un alojamiento
12, un rotor 14 y una pareja de juntas 16, 18 de estanqueidad
dispuestas entre el rotor 14 y el alojamiento 12. Hay definido un
hueco 20 entre el rotor 14 y el alojamiento 12, y en el hueco 20 hay
dispuesto un fluido 22 de amortiguación. Las juntas 16, 18 de
estanqueidad impiden las fugas del fluido 22 fuera del amortiguador
10 y también impide que entren contaminantes en el fluido 22.
En el presente amortiguador, el alojamiento 12
está formado como un elemento cilíndrico de paredes concéntricas
que tiene una pared interior 24 y una pared exterior 26 y que define
un manguito longitudinal central 28. Hay definida una cavidad 30
entre las paredes interior y exterior 24, 26. El rotor 14 está
formado como un elemento cilíndrico que tiene una brida o tapa 32 y
una pared 34, que cuelga integrada en la brida 32. La brida 32
tiene una abertura central 36 que es concéntrica con el manguito 28
de alojamiento. De esta manera, cuando el rotor 14 está situado
dentro del alojamiento 12, con la pared integrada 34 en la cavidad
30, la abertura 36 de la brida se alinea con el manguito
longitudinal 28 de alojamiento.
El fluido 22 de amortiguación está dispuesto
(llenando) el espacio de la cavidad entre las paredes interior y
exterior 24, 26 del alojamiento, y alrededor de la pared integrada
34 del rotor. De esta manera, el rotor 14 gira dentro del
alojamiento 12, en el fluido 22 de amortiguación.
El alojamiento 12 tiene una pareja de canales
38, 40 de estanqueidad, formados uno en cada una de las paredes
interior y exterior 24, 26, para recibir las juntas 16, 18 de
estanqueidad. Típicamente, las juntas de estanqueidad están
formadas como anillas tóricas o similares. En un modo de realización
actual, los canales 38, 40 de estanqueidad son alargados en
dirección longitudinal, como se indica con L, para acomodar, como se
estudia a continuación, la expansión de las juntas 16, 18 de
estanqueidad y/o del fluido 22 cuando el amortiguador está en
funcionamiento, sin comprometer las juntas 16, 18 de estanqueidad o
la integridad del amortiguador 10. El alojamiento 12 incluye
también un rebaje 42 de retención hacia el exterior de los canales
38, 40, para recibir una bolita 44 formada en la brida 32 para
enclavar o "ajustar a presión" la brida 32 del rotor al
alojamiento 12.
Para conseguir un ajuste apropiado y fijar el
amortiguador 10 en un objeto (por ejemplo en la puerta de una
guantera) de un conjunto móvil, el alojamiento 12 puede incluir
lengüetas o aletas 46 y/o rebajes 48 para acoplarse o aplicarse a
partes del conjunto objetivo.
Como podrá apreciarse por los expertos en la
técnica, el propósito de un amortiguador 10 del tipo presente es
absorber energía del movimiento del objeto y controlar mejor
(generalmente ralentizando) el movimiento del objeto. Esta energía
es absorbida en forma de rozamiento, así como de resistencia del
fluido al movimiento. Ambas cosas dan como resultado la generación
de calor.
A diferencia de los amortiguadores conocidos, el
presente amortiguador 10 utiliza una novedosa combinación de
componentes que contienen silicona o impregnados en silicona, para
hacer mínimo el rozamiento y reducir así el calor generado por al
conjunto 10 del amortiguador. Como se ha establecido anteriormente,
se ha demostrado que los amortiguadores conocidos que utilizan un
alojamiento DELRIN®, un rotor VYDYNE® y juntas de silicona (de
valor de durómetro 70), funcionan de manera no constante debido a
las variables respuestas del par. Esto se cree que es debido al
calor generado y al aumento de temperatura resultante de los
materiales. Esto da también como resultado la expansión y
contracción de los diversos materiales del amortiguador que, se
cree, que se añade la inconstancia funcional de estos
amortiguadores conocidos.
El presente amortiguador 10 utiliza un
alojamiento 12 formado a partir de un copolímero de una clase
general de polioximetilenos, y más específicamente, un copolímero
de acetal de viscosidad media y de bajo deterioro que tiene
silicona impregnada en el copolímero. El presente material del
alojamiento 12 es un acetal de bajo de deterioro que tiene un 2 por
ciento de silicona, tal como el CELCON® LW90S2, comercialmente
disponible por Ticona Engineering Polymers de Florence, Kentucky.
El rotor 14 está formado a partir de nylon impregnado en silicona,
tal como el VYDYNE®, comercialmente disponible por Solutia, Inc.
Pensacola, Florida, con un aditivo de Siloxano, tal como el
disponible por Dow Corning de Midland, Michigan, como número de
pieza/producto MB-50-011. Las
juntas 16, 18 de estanqueidad están formadas también a partir de
materiales de silicona que tienen un valor de durómetro de
alrededor de 40. El fluido 22 de amortiguación es un fluido basado
también en silicona.
Se ha averiguado que la presente combinación de
materiales proporciona un amortiguador 10 de bajo rozamiento que
tiene características consistentes y repetibles. Se hicieron
comparaciones de los valores del par para amortiguadores formados
con diversas construcciones de materiales. La TABLA 1, a
continuación, proporciona un listado de diversas combinaciones de
materiales de construcción del alojamiento 12 y del rotor 14, de la
junta 16, 18 de estanqueidad y de valores de durómetro. Los valores
de par ilustrados a continuación son los valores medios de par
medidos en un periodo de 72 horas en unidades de
Newton-centímetro (N-cm), cuando
hacen girar el amortiguador 10 (rotor 14) a 20 revoluciones por
minuto (20 rpm).
Como puede observarse en los resultados
proporcionados en la TABLA 1, hay una reducción de par de casi un
42 por ciento entre el amortiguador que tiene la construcción de
material de la combinación Núm. 1 y el de la combinación Núm. 12.
Debe observarse que los materiales de construcción del presente
amortiguador 10 son los de los materiales de la combinación Núm. 1,
y que los materiales de la combinación 12 son los de los
amortiguadores conocidos y no contienen silicona. En la figura 2 se
ilustra una representación gráfica de los resultados.
La creencia convencional en la industria es que
la combinación de componentes impregnados o que contengan silicona
del alojamiento 12, el rotor 14, la junta 16, 18 de estanqueidad, y
el fluido 22 de amortiguación, no funcionarían bien porque al
dilatarse las juntas 16, 18 de estanqueidad junto con la dilatación
del fluido 22 daría como resultado la fuga en las juntas 16, 18 de
estanqueidad. Sin embargo, se ha demostrado que el presente
amortiguador 10 funciona realmente bien y las fugas no son más
probables que en los conjuntos de amortiguador conocidos.
Todas las patentes que se mencionan en la
presente se incorporan a la presente como referencia, se haga o no
así específicamente dentro del texto de esta divulgación.
En la presente divulgación, la palabra "un"
ha de tomarse en el sentido de incluir tanto el singular como el
plural. A la inversa, cualquier referencia a elementos en plural,
donde es apropiado, incluye el singular.
Claims (10)
-
\global\parskip0.970000\baselineskip
1. Un amortiguador (10), que comprende:un alojamiento (12) que tiene unas paredes (24, 26) que definen una cavidad (30);un rotor (14) situado en el alojamiento (12) dentro de la cavidad (30), estando el rotor (14) situado de manera que define un espacio (20) entre el rotor (14) y las paredes (24, 26), estando posicionado el rotor (14) para la rotación dentro del alojamiento (12);al menos una junta (16, 18) de estanqueidad posicionada entre el alojamiento (12) y el rotor (14) para aislar el espacio (20) del ambiente; yun fluido (22) de amortiguación en la cavidad (30), entre el rotor (14) y el alojamiento (12) para la rotación amortiguadora del rotor (14) con respecto al alojamiento (12),donde hay formada al menos una junta (16, 18) de estanqueidad a partir de un material que contiene silicona o impregnado en silicona, y donde el fluido (22) de amortiguación es un fluido basado en siliconacaracterizado porqueel alojamiento (12) y el rotor (14) están formados a partir de un material que contiene silicona o impregnado en silicona yporque dicha al menos una junta (16, 18) de estanqueidad es recibida por un canal (38, 40) de estanqueidad, donde el canal (38, 40) de estanqueidad es alargado en la dirección longitudinal, para acomodar la expansión de la junta de estanqueidad y/o del fluido de amortiguación cuando está en uso el amortiguador. - 2. El amortiguador (10) de acuerdo con la reivindicación 1,caracterizado porqueel alojamiento (12) está formado a partir de un copolímero de acetal impregnado en silicona.
- 3. El amortiguador (10) de acuerdo con la reivindicación 2,caracterizado porquela silicona se impregna con una concentración de alrededor del 2 por ciento del copolímero.
- 4. El amortiguador (10) de acuerdo con la reivindicación 1,caracterizado porqueel rotor (14) está formado a partir de nylon impregnado en silicona.
- 5. El amortiguador (10) de acuerdo con la reivindicación 1,caracterizado porqueel alojamiento (12) tiene una pared interior (24) y una pared exterior (26), estando formada la cavidad (30) entre las paredes interior y exterior (24, 26), y donde el amortiguador (10) incluye una pareja de juntas (16, 18) de estanqueidad, estando la primera junta (16) en la unión de la pared interior (24) y el rotor (14), y la segunda junta (18) en la unión de la pared exterior (26) y el rotor (14).
- 6. El amortiguador (10) de acuerdo con la reivindicación 5,caracterizado porquelas juntas (16, 18) de estanqueidad están formadas a partir de un material de silicona con un valor de durómetro de alrededor de 40.
- 7. El amortiguador (10) de acuerdo con la reivindicación 5,caracterizado porquelas paredes interior y exterior (24, 26) incluyen canales (38, 40) de estanqueidad, para recibir las respectivas juntas (16, 18) de estanqueidad.
\global\parskip1.000000\baselineskip
- 8. El amortiguador (10) de acuerdo con la reivindicación 7,caracterizado porquelos canales (38, 40) son alargados en una dirección longitudinal del amortiguador.
- 9. El amortiguador (10) de acuerdo con la reivindicación 5,caracterizado porqueel alojamiento (12) incluye un elemento (42) de retención, para recibir un elemento cooperante (44) de retención en el rotor (14), para fijar el rotor (14) al alojamiento (12).
- 10. El amortiguador (10) de acuerdo con la reivindicación 9,caracterizado porqueel elemento de retención del alojamiento es un rebaje (42) en la pared exterior (26) y el elemento de retención del rotor es una bolita (44) formada en una brida del rotor (14).
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