ES2308963T3 - Montaje de estanqueidad. - Google Patents
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Abstract
Un montaje de estanqueidad (2) para uso junto con la sección ahusada (3) giratoria de un cuello de rodillo (4) que es parte de un cilindro (1) de un laminador, teniendo dicho montaje de estanqueidad un primer elemento de cojinete montado sobre una sección ahusada giratoria y al menos parcialmente opuesta a un segundo elemento de cojinete fijo para definir una superficie de contacto (11) entre ellos que está adaptado para contener lubricante, en el que dicho segundo elemento de cojinete fijo comprende: un elemento de estanqueidad (13) flexible ubicado entre la superficie de contacto y el rodillo, comprendiendo dicho elemento de estanqueidad flexible: un cuerpo (27) sustancialmente anular; y unos medios de barrera para líquidos para evitar sustancialmente el paso de líquidos entre la superficie de contacto y el rodillo, en el que dicho medio de barrera para líquidos comprende: uno o más rebordes perimetrales (22a, 22b) dispuestos hacia el interior desde el cuerpo sustancialmente anular, en el que el o cada uno de los rebordes perimetrales está provisto de un extremo periférico (28a, 28b) ensanchado, en el que el extremo periférico ensanchado está provisto de un punto reducido (26a, 26b) dispuesto para contactar con el primer elemento de cojinete en uso.
Description
Montaje de estanqueidad.
La presente invención se refiere a un montaje de
estanqueidad para su uso en un laminador y al elemento de
estanqueidad usado en el montaje.
Un laminador puede operar en condiciones de
humedad en las que se alimenta agua sobre el rodillo.
Inevitablemente, una parte del agua se dispersa en la dirección del
cuello del rodillo y de las zonas lubricadas del montaje de
cojinete. Se puede usar un montaje de estanqueidad en la parte
ahusada del cuello del cilindro para mantener una barrera contra
los líquidos entre el cilindro y el montaje de cojinete.
Se describe en el documento
US-A-4586720 (Simmons y col.) un
montaje de estanqueidad convencional. Este montaje de estanqueidad
concreto comprende un elemento de estanqueidad circular flexible
particular montado directamente en una sección ahusada rotatoria
del cuello del cilindro y ubicado en la interfase entre el rodillo y
la superficie de contacto lubricada del montaje de cojinete, con el
fin de evitar pérdidas de lubricante desde el montaje de cojinete
hacia el cilindro, y pérdidas de agua desde el rodillo hasta el
montaje de cojinete. A este efecto, el elemento de estanqueidad
circular comprende un cuerpo anular principal provisto de varias
bridas y rebordes. Más concretamente, dos bridas radialmente
dispuestas hacia el exterior provistas en el cuerpo anular presionan
una superficie de la porción fija del montaje de cojinete mediante
rebordes periféricos flexibles sobre las bridas. Los documentos
JP-A-10109105 y
GB-A-2106196 describen montajes de
estanqueidad que comprenden elementos de estanqueidad flexibles
colocados para entrar en contacto con el cuello giratorio de un
laminador.
En general, se necesita evitar el desgaste
prematuro del elemento de estanqueidad que puede llevar a pérdidas
de aceite, riesgo de daño de la superficie de los cojinetes y
posible contaminación del producto terminado en el laminador. A
este respecto, se conoce el uso de elementos de estanqueidad de
grafito para mejorar la lubricación y soportar el desgaste
prematuro. Además, la placa terminal de estanqueidad sobre la que el
elemento de estanqueidad presiona es por lo general un material de
base cerámica.
La presente invención se basa principalmente en
el reconocimiento de que hay ciertas ventajas al montar el elemento
de estanqueidad del montaje de estanqueidad en la parte estacionaria
del montaje de cojinete. Por ejemplo, ubicando el elemento de
estanqueidad en el elemento fijo del cojinete en lugar de en el
miembro giratorio del cojinete, el elemento de estanqueidad puede
montarse de manera más robusta.
Así, vista desde un aspecto, la presente
invención proporciona un montaje de estanqueidad para uso conjunto
con la sección ahusada giratoria de un cuello de rodillo que es
parte de un rodillo en un laminador, teniendo dicho montaje de
estanqueidad un primer elemento de cojinete montado en dicha sección
ahusada giratoria y al menos parcialmente opuesta a un segundo
elemento de cojinete fijo para definir una superficie de contacto
entre ellos que está adaptada para recibir lubricante, en el que
dicho segundo elemento de cojinete comprende:
- \quad
- un elemento de estanqueidad flexible ubicado entre la superficie de contacto y el rodillo, comprendiendo dicho elemento de estanqueidad flexible:
- un cuerpo sustancialmente anular; y
- un medio de barrera para líquidos para evitar sustancialmente el paso de líquidos entre la superficie de contacto y el rodillo, en el que dicho medio de barrera para líquidos comprende:
- uno o más rebordes perimetrales dispuestos hacia el interior desde el cuerpo sustancialmente anular, en el que el o cada uno de los rebordes perimetrales va provisto de un extremo periférico ensanchado, en el que el extremo periférico ensanchado está provisto de un punto reducido dispuesto en contacto con el primer elemento de cojinete en uso.
De acuerdo con la invención, el medio de barrera
para líquidos está adaptado para evitar sustancialmente las
pérdidas indeseadas de lubricante desde la superficie de contacto
hacia el rodillo y las pérdidas de agua desde el rodillo hacia la
superficie de contacto.
Preferentemente, el elemento de estanqueidad
comprende un cuerpo sustancialmente anular. Preferentemente el
medio de barrera para líquidos comprende uno o más (preferentemente
dos) rebordes perimetrales dispuestos hacia el interior desde el
cuerpo sustancialmente anular. Particular y preferentemente, el o
cada reborde perimetral dispuesto hacia el interior está dispuesto
angularmente. Especialmente preferentemente, el o cada reborde
perimetral está unido a la sección central del cuerpo
sustancialmente anular. Por ejemplo, cada reborde perimetral puede
estar unido mediante salientes radialmente elevados sobre la
superficie interna del cuerpo anular y separados axialmente de
forma conveniente. Preferentemente el elemento de estanqueidad es
substancialmente axialmente simétrico. Se puede incorporar un
anillo de cierre hidráulico en el elemento de estanqueidad para
eliminar por drenado el aceite que se hubiera introducido en el
elemento de estanqueidad.
\newpage
En la forma de realización preferente, el o cada
reborde perimetral va provisto de un extremo periférico ensanchado.
Preferentemente, el extremo periférico ensanchado presenta múltiples
facetas. Por ejemplo, el extremo periférico ensanchado puede
comprender cinco caras anulares. Preferentemente el extremo
periférico ensanchado de un punto reducido dispuesto para entrar en
contacto con el primer elemento de cojinete en uso.
En uso, los rebordes perimetrales del elemento
de estanqueidad flexible pueden ser deformables con el fin de
adoptar un estado pensionado. La fuerza que actúa en oposición a la
tensión puede mejorar la estanqueidad entre el extremo periférico
de los rebordes y la superficie de contacto. El extremo periférico
puede convenientemente ir provisto con una porción de corte para
encapsular un resorte helicoidal toroidal que puede mejorar
adicionalmente la estanqueidad.
El segundo elemento de cojinete fijo puede
comprender un medio de soporte de estanqueidad rígido (por ejemplo,
placa tope del elemento de estanqueidad) en el que se monta el
elemento de estanqueidad. Por ejemplo, el medio de soporte de
estanqueidad rígido puede comprender un rebaje (por ejemplo, un
rebaje anular) en el que al menos se localiza el cuerpo anular del
elemento de estanqueidad. En el lado del rodillo, el medio de
soporte de estanqueidad rígido puede proporcionarse con una
abrazadera para retener el elemento de estanqueidad en el rebaje.
Una cara interna de la abrazadera forma ventajosamente la cara
externa del rebaje en el que el elemento de estanqueidad se ubica
permitiendo de esta manera un acceso sencillo al rebaje para la
instalación/retirada del elemento de estanqueidad y comprobación
visual del elemento de estanqueidad. La abrazadera puede ir provista
de un broche para facilitar su retirada.
En la forma de realización preferente de la
invención, el extremo periférico del o cada reborde perimetral se
aloja en el primer elemento de cojinete del montaje de estanqueidad.
A este efecto, el primer elemento de cojinete puede ir provisto con
un anillo de soporte montado en la porción ahusada del cuello del
rodillo y proporcionando una superficie de rodadura horizontal.
Preferentemente, el anillo de soporte va recubierto de un
recubrimiento metálico, Particular y preferentemente un
recubrimiento de cromo que actúa como superficie de rodadura
horizontal. Esto tiene la ventaja sobre los recubrimientos
convencionales basados en materiales cerámicos, que resultan en un
deterioro significativo del elemento de estanqueidad y que no pueden
disipar cantidades significativas del calor generado. A este último
respecto, el cromo tiene excelentes propiedades de disipación de
calor.
De acuerdo con la invención, el primer elemento
de cojinete comprende preferentemente un manguito montado en el
cuello de rodillo giratorio. El segundo elemento de cojinete fijo
comprende preferentemente un casquillo fijo soportado en una cuña
de soporte. El manguito va convenientemente provisto de una
superficie exterior adaptada para que pueda girar en el dentro de
una superficie interna del casquillo fijo definiendo de esta forma
una superficie de contacto en el lado axial del elemento de
estanqueidad opuesto al lado del rodillo. Se alimenta lubricante
(por ejemplo, aceite) a la superficie de contacto y la porción
extendida de la cuña convenientemente sirve como depósito de aceite
a efectos de drenaje y circulación. El medio de soporte de
estanqueidad rígido puede montarse adyacente y unido a la cuña en el
lado no del cilindro.
En otra forma de realización preferente, el
segundo elemento fijo del montaje comprende un deflector suspendido
corriente abajo unido al lado del rodillo para soportar el paso de
líquido (por ejemplo, agua) desde el rodillo al elemento de
estanqueidad. El deflector puede estar convenientemente montado en
el medio de soporte de estanqueidad rígido. El deflector
preferentemente comprende un elemento de estanqueidad del
refrigerante.
Una ventaja importante del montaje de
estanqueidad de la invención es que el elemento de estanqueidad está
fácilmente accesible para reparación y sustitución, así como para
inspección visual.
Al contrario del deseo convencional, se ha
encontrado que la incorporación de grandes cantidades de grafito al
elemento de estanqueidad no incrementa realmente la lubricación,
sino que tiene el efecto contrario. Así en una forma de realización
preferente, la presente invención comprende un elemento de
estanqueidad sustancialmente sin grafito. Por ejemplo, el elemento
de estanqueidad es sustancialmente polimérico y puede ser un
elastómero. Particular y preferentemente, el elemento de
estanqueidad comprende uno o más resortes helicoidales toroidales
para retener la ubicación y para resistencia adicional.
Visto desde otro aspecto adicional, la presente
invención proporciona un elemento de estanqueidad como se ha
descrito anteriormente en el presente documento.
Un beneficio del elemento de estanqueidad de la
invención sobre el elemento de estanqueidad de por ejemplo el
documento US-A-4586720 (Simmons y
col.) es su configuración simple. Por ejemplo, carece de las
numerosas bridas y rebordes que convierten la configuración del
elemento de estanqueidad de la técnica anterior en algo complejo.
La configuración simple hace que el elemento de estanqueidad sea más
sencillo de fabricar.
Preferentemente cada reborde perimetral
dispuesto hacia el interior se dispone en ángulo. Particular y
preferentemente, cada reborde perimetral está unido a la sección
central del cuerpo sustancialmente anular. Por ejemplo, cada
reborde perimetral puede estar unido mediante salientes radialmente
elevados sobre la superficie interna del cuerpo anular y separados
axialmente de manera conveniente. Preferentemente el elemento de
estanqueidad es sustancialmente axialmente simétrico. Se puede
incorporar un anillo de cierre hidráulico al elemento de
estanqueidad para drenar cualquier aceite que penetre en el
elemento de estanqueidad.
En la forma de realización preferente, cada
reborde perimetral va provisto de un extremo periférico ensanchado.
Preferentemente, el extremo periférico ensanchado presenta múltiples
facetas. Por ejemplo, el extremo periférico ensanchado puede
comprender cinco caras anulares. Preferentemente el extremo
periférico ensanchado va provisto de un punto reducido dispuesto
para entrar en contacto con el primer elemento de cojinete en
uso.
En uso, los rebordes perimetrales del elemento
de estanqueidad flexible pueden deformarse con el fin de adoptar un
estado tensionado. La fuerza que actúa en oposición a la tensión
puede mejorar el cierre entre el extremo periférico de los rebordes
y la superficie de contacto. El extremo periférico puede ir
convenientemente provisto de una porción de corte para encapsular
un resorte helicoidal toroidal que puede mejorar todavía más la
estanqueidad.
En una forma de realización preferente, el
elemento de estanqueidad es sustancialmente sin grafito. Por
ejemplo, el elemento de estanqueidad es polimérico, por ejemplo, un
elastómero.
La presente invención se describirá a
continuación en un sentido no limitante con referencia a las Figuras
adjuntas en las que:
La figura 1 ilustra una forma de realización
preferente del montaje de estanqueidad de la invención en una vista
en sección transversal; y
La figura 2 ilustra una forma de realización
preferente del elemento de estanqueidad de la invención en sección
transversal.
La figura 1 ilustra un montaje de estanqueidad
interno de un cuello de rodillo en una vista en sección transversal
designado genéricamente con el número de referencia 2. El montaje
está ubicado adyacente a la sección ahusada 3 de un cuello de
rodillo 4 en un laminador. El cilindro 1 está ilustrado en forma
truncada.
El montaje de estanqueidad 2 montado en el
cuello de rodillo 4 giratorio comprende un primer elemento de
cojinete. El primer elemento de cojinete comprende un manguito 5 y
anillo de soporte 6 de cierre moldeado hecho de un compuesto de
nitrilo. El anillo de soporte 6 de cierre moldeado está montado
sobre la sección ahusada 3 del cuello de rodillo 4 y está adaptada
para proporcionar un manguito 7 de deslizamiento horizontal para el
elemento de estanqueidad 13 hecho de acero inoxidable con un
recubrimiento superficial de cromo denso de espesor delgado. La
brida exterior del anillo de soporte 6 del elemento de estanqueidad
moldeado va provista de un resorte helicoidal toroidal 8.
El segundo elemento de cojinete fijo del montaje
2 comprende un casquillo 10 en la cuña 9. El casquillo 10 y el
manguito 5 están al menos parcialmente opuestos para definir la
superficie de contacto 11. En uso, la superficie de contacto 11
entre el manguito 5 giratorio y el casquillo 10 fijo está llena de
aceite. El final de la cuña 9 proporciona un depósito 12 en el que
puede recogerse el aceite a efectos de drenado y recirculación.
El segundo elemento de cojinete fijo incluye el
elemento de estanqueidad 13 descrito en más detalle con referencia
a la figura 2 y fabricado de un compuesto elastomérico. La figura 2
muestra el elemento de estanqueidad designado generalmente por el
número de referencia 21 y comprende dos rebordes perimetrales 22a,
22b dispuestos angularmente desde la sección central del cuerpo
principal 27 anular. Cada reborde termina en un extremo periférico
28a, 28b multifacetado ensanchado que tiene caras anulares. Cada
reborde 22a, 22b está unido al cuerpo principal 27 anular mediante
salientes 24a radialmente elevados sobre la superficie interna del
cuerpo anular y axialmente separados mediante el anillo de cierre
hidráulico 23. Los extremos periféricos ensanchados 28a, 28b van
cada uno provisto de un punto de contacto reducido 26a, 26b el cual
en uso se asienta sobre la superficie de rodadura 7 de cromo del
anillo de soporte 6 que está en rotación. El reborde 22b del lado
del rodillo del montaje actúa como barrera a las salpicaduras de
agua desde el rodillo cuando éste se usa en condiciones húmedas.
Igualmente, el reborde 22a del lado no del rodillo del montaje
evita las pérdidas de aceite hacia el lado del rodillo. El reborde
22a actúa como barrera mecánica que desvía el lubricante de la zona
de contacto 11 hasta el depósito 12. Cada extremo periférico 28a,
28b va provisto de un resorte helicoidal toroidal 25a, 25b en una
porción de corte.
El cuerpo principal anular del elemento de
estanqueidad 13 se ubica en un rebaje 17a adecuadamente conformado
en el medio de soporte 17 de estanqueidad rígido que está hecho de
acero dulce. La cara externa del rebaje va provista de una cara de
un medio de abrazadera 14 independiente que se puede retirar
mediante el tornillo 15 provisto de cabeza. Esta disposición
permite un fácil acceso al rebaje 17a para la retirada/instalación
del elemento de estanqueidad 13 y hace que el elemento de
estanqueidad 13 sea visible a efectos de inspección. Así, para la
instalación del montaje, el elemento de estanqueidad 13 se ajusta al
medio de soporte 17 del elemento de estanqueidad en el rebaje 17a.
El anillo de soporte 6 moldeado se ajusta y la placa de abrazadera
14 retiene el elemento de estanqueidad 13 en su sitio.
Un elemento de estanqueidad refrigerante 16
suspendido corriente abajo se une al extremo inferior del segundo
elemento de cojinete fijo en el medio de soporte 17 de estanqueidad
rígido para desviar el agua desde el elemento de estanqueidad.
Claims (23)
1. Un montaje de estanqueidad (2) para uso junto
con la sección ahusada (3) giratoria de un cuello de rodillo (4)
que es parte de un cilindro (1) de un laminador, teniendo dicho
montaje de estanqueidad un primer elemento de cojinete montado
sobre una sección ahusada giratoria y al menos parcialmente opuesta
a un segundo elemento de cojinete fijo para definir una superficie
de contacto (11) entre ellos que está adaptado para contener
lubricante, en el que dicho segundo elemento de cojinete fijo
comprende:
- \quad
- un elemento de estanqueidad (13) flexible ubicado entre la superficie de contacto y el rodillo, comprendiendo dicho elemento de estanqueidad flexible:
- un cuerpo (27) sustancialmente anular; y
- unos medios de barrera para líquidos para evitar sustancialmente el paso de líquidos entre la superficie de contacto y el rodillo, en el que dicho medio de barrera para líquidos comprende:
- uno o más rebordes perimetrales (22a, 22b) dispuestos hacia el interior desde el cuerpo sustancialmente anular, en el que el o cada uno de los rebordes perimetrales está provisto de un extremo periférico (28a, 28b) ensanchado, en el que el extremo periférico ensanchado está provisto de un punto reducido (26a, 26b) dispuesto para contactar con el primer elemento de cojinete en uso.
2. Un montaje de estanqueidad (2) según la
reivindicación 1 en el que el medio de barrera para líquidos está
adaptado para evitar sustancialmente el paso de lubricante desde la
superficie de contacto (11) hasta el rodillo (1) y el paso de agua
desde el rodillo hasta la superficie de contacto.
3. Un montaje de estanqueidad (2) según las
reivindicaciones 1 ó 2 en el que el medio de barrera para líquidos
comprende dos rebordes perimetrales (22a, 22b) dispuestos hacia el
interior desde el cuerpo sustancialmente anular (27).
4. Un montaje de estanqueidad (2) según
cualquier reivindicación precedente en el que el o cada reborde
perimetral (22a, 22b) dispuesto hacia el interior está colocado en
ángulo.
5. Un montaje de estanqueidad (2) según
cualquier reivindicación precedente en el que el o cada reborde
perimetral está unido a la sección central del cuerpo (27)
sustancialmente anular.
6. Un montaje de estanqueidad (2) según
cualquier reivindicación precedente en el que el o cada reborde
perimetral (22a, 22b) está unido por un saliente (24a) radialmente
elevado sobre la superficie interna del cuerpo anular.
7. Un montaje de estanqueidad (2) según la
reivindicación 6 en el que los salientes (24a) están radialmente
separados.
8. Un montaje de estanqueidad (2) según
cualquier reivindicación precedente en el que el elemento de
estanqueidad (13) es sustancialmente y axialmente simétrico.
9. Un montaje de estanqueidad (2) según
cualquier reivindicación precedente en el que el extremo periférico
(28a, 28b) ensanchado presenta múltiples facetas.
10. Un montaje de estanqueidad (2) según la
reivindicación 9 en el que el extremo periférico ensanchado (28a,
28b) comprende cinco caras anulares.
11. Un montaje de estanqueidad (2) según
cualquier reivindicación precedente en el que los rebordes
perimetrales (22a, 22b) del elemento de estanqueidad (13) flexible
se puede deformar con el fin de adoptar un estado tensionado.
12. Un montaje de estanqueidad (2) según
cualquier reivindicación precedente en el que el segundo elemento
de cojinete fijo comprende unos medios de soporte (17) de
estanqueidad rígidos sobre los cuáles se monta el elemento de
estanqueidad (13).
13. Un montaje de estanqueidad (2) según la
reivindicación 12 en el que el medio de soporte (17) de estanqueidad
rígido comprende un rebajo anular (17a) en el que se ubica al menos
el cuerpo anular del elemento de estanqueidad (13).
14. Un montaje de estanqueidad (2) según en
cualquiera de las reivindicaciones 12 ó 13 en el que sobre el lado
del rodillo los medios de soporte (17) de estanqueidad rígidos
provistos de una abrazadera (14) para retener el elemento de
estanqueidad (13) dentro del rebajo.
15. Un montaje de estanqueidad (2) según la
reivindicación 14 en el que una cara interna de la abrazadera (14)
forma la cara externa del rebajo (17a) en el que se ubica el
elemento de estanqueidad (13).
16. Un montaje de estanqueidad (2) según en
cualquiera de las reivindicaciones 3 a 15 en el que el extremo
periférico (28a, 28b) del o cada reborde perimetral (22a, 22b) se
asienta en el primer elemento de cojinete del montaje de
estanqueidad.
17. Un montaje de estanqueidad (2) según la
reivindicación 16 en el que el primer elemento de cojinete va
provisto de un anillo de soporte (6) montado en la porción ahusada
(3) del cuello de rodillo (4) y provista de una superficie de
rodadura (7) sustancialmente horizontal.
18. Un montaje de estanqueidad (2) según la
reivindicación 17 en el que la superficie de rodadura (7) horizontal
comprende un recubrimiento de cromo.
19. Un montaje de estanqueidad (2) según
cualquier reivindicación precedente en el que el segundo elemento
fijo del montaje comprende un deflector (16) suspendido corriente
abajo unido al lado del rodillo.
20. Un montaje de estanqueidad (2) según la
reivindicación 19 en el que el deflector (16) está montado en los
medios de soporte (17) de estanqueidad rígidos.
21. Un montaje de estanqueidad (2) según
cualquiera de las reivindicaciones 19 ó 20 en el que el deflector
comprende una junta de estanqueidad de refrigerante.
22. Un montaje de estanqueidad (2) según
cualquier reivindicación precedente en el que el elemento de
estanqueidad (13) es un elemento de estanqueidad sustancialmente
sin grafito.
23. Un elemento de estanqueidad (13) según se
define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22.
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