ES2338889T3 - Unidad de sellado para una junta de buje. - Google Patents
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- F16J15/3256—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals
- F16J15/3264—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals the elements being separable from each other
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Abstract
Unidad de sellado para una junta de buje que se compone de un anillo interior (20) y un anillo exterior (21), un anillo de junta (19) dispuesto en dos partes así como un anillo adicional (10), caracterizada porque el anillo interior (20) y el anillo adicional (10) están bloqueados entre sí contra el giro y con un ajuste positivo y porque los anillos (20, 21, 10) están unidos entre sí en dirección axial de forma no separable mediante un ajuste positivo y un imbricado.
Description
Unidad de sellado para una junta de buje.
La invención se refiere a una unidad de sellado
para una junta de buje que presenta las características indicadas
en el preámbulo de la reivindicación 1.
Una unidad de sellado de este tipo se conoce en
la práctica para sellar el conjunto de rodamientos del buje de un
eje de remolque de camión, y se describe por ejemplo en el Prospecto
"Originalersatzteile SH" (Piezas de recambio originales SH) de
la Solicitante BPW Bergische Achsen KG. Una unidad de sellado de
esta clase también se describe en el documento DE 296 13 405 U1. El
buje de rueda que se trata de sellar presenta en su agujero un
saliente radial en forma de un anillo de retención encajado ahí en
una ranura periférica. Si se extrae el buje de rueda en dirección
axial del cuerpo del eje, este saliente arrastra el conjunto de
rodamientos del buje situado dentro del buje de rueda. Como medio
para la transmisión de las fuerzas de extracción sirve un anillo
dispuesto sobre el cuerpo del eje, cuyo borde exterior es rodeado
por el saliente del buje de rueda y cuyo borde interior se apoya
contra los elementos interiores del conjunto de rodamientos del
buje, para extraer éste del cuerpo del eje.
La invención tiene como objetivo crear
una unidad de sellado especialmente adecuada para diseños de bujes
de rueda en los que el conjunto de rodamientos del buje se pueda
extraer junto con el buje de rueda.
Para resolver este objetivo se propone una
unidad de sellado para una junta de buje que presenta las
características de la reivindicación 1.
En esta unidad de sellado para una junta de buje
el segundo anillo realizado preferentemente de forma rígida sirve
de medio de transmisión de la fuerza cuando se extrae el conjunto de
rodamientos del buje junto con el buje de rueda en dirección axial
del cuerpo del eje. Para transmitir las fuerzas de extracción
axiales sirve no sólo el otro anillo sino también el anillo de
sellado. Éste está bipartido con un anillo interior que se apoya
por el exterior sobre el cuerpo del eje y un anillo exterior apoyado
en el agujero del buje de rueda y que gira con éste. La disposición
es tal que el anillo de sellado se pueda apoyar contra la cara
exterior del otro anillo dispuesto hacia el interior del buje. Dado
que además el diámetro exterior del anillo de sellado es mayor que
el diámetro interior del saliente en el buje de rueda, tanto el
anillo de sellado como también el otro anillo sirven como elementos
de transmisión de la fuerza al extraer el buje de rueda. Las fuerzas
de extracción se transmiten primeramente desde el buje de rueda al
anillo de sellado y desde éste luego sobre el otro anillo que a su
vez se apoya axialmente contra los elementos interiores del conjunto
de rodamientos del buje. En este caso el anillo de sellado asume
una doble función que es por una parte el sellado del buje de rueda
y por otra parte la descrita transmisión de las fuerzas de
extracción.
Con una configuración se propone que el anillo
de sellado se pueda apoyar con un brazo que se extiende en
dirección axial contra el otro anillo. Preferentemente se puede
apoyar el anillo de sellado con el borde del lado frontal del brazo
contra el otro anillo.
Con otra configuración de la junta de buje se
propone que el anillo interior y el otro anillo estén bloqueados
entre sí contra el giro. El bloqueo de giro se realiza
preferentemente de tal modo que el brazo del anillo de junta que se
pueda apoyar contra el otro anillo presenta una o varias
prolongaciones parciales que atraviesan los correspondientes
orificios del otro anillo.
Para la realización de no solamente un bloqueo
contra el giro sino un ajuste positivo completo también en
dirección axial se propone además que las dos prolongaciones
parciales se puedan deformar en sus extremos de tal modo que quede
bloqueado el otro anillo en la dirección de tracción, con respecto
al anillo de sellado.
El otro anillo está realizado preferentemente
como disco plano cuyo borde exterior presenta una pequeña separación
radial respecto al agujero del buje de rueda. A través de esta
separación radial sólo puede pasar con dificultad la grasa de
cojinete que se encuentra en el buje de rueda. Y es que el otro
anillo forma con respecto a la primera superficie de sellado
principal una especie de laberinto, con lo cual se descarga en
conjunto la junta de fricción.
Otras ventajas y detalles se explican a
continuación sirviéndose de un ejemplo de realización representado
en el dibujo. En el dibujo muestran:
Fig. 1 una sección parcial en perspectiva a
través del cojinete de rueda con un buje de rueda que va apoyado
sobre un cuerpo de eje resistente al giro por medio de un conjunto
de rodamientos, y
Fig. 2 una representación notablemente mayor y
también en perspectiva del detalle designado en la Fig. 1 con
"II", teniendo especialmente en cuenta una junta de buje
insertada en el conjunto de rodamientos de la rueda.
La Fig. 1 muestra en posición central un cuerpo
de eje 1 cuyo extremo exterior está realizado como mangueta 2 cuyo
diámetro se va reduciendo. Sobre el cuerpo del eje o la mangueta y
distanciados entre sí se encuentran unos asientos de cojinete 3, 4
para un rodamiento interior 5 y un rodamiento exterior 6 del
conjunto de rodamientos del buje. En el ejemplo de realización
apoya en los dos rodamientos 5, 6 un buje de rueda 7 de una sola
pieza que puede girar libremente la grasa de cojinete que se
encuentra en el buje de rueda. En el perímetro exterior del buje de
rueda 7 se pueden fijar por uno de los lados un tambor de frenos o
un disco de frenos y por el lado opuesto la rueda del vehículo,
mediante bulones de rueda. Un sistema de cojinetes de rueda de este
tipo se aplica principalmente en ejes de vehículo locos, por
ejemplo en ejes no propulsados de remolques de camión.
El cuerpo de eje 1 presenta hacia el interior
del rodamiento interior 5 un escalón 8. Contra el escalón 8 se apoya
la pista interior del rodamiento interior 5, teniendo intercalado
axialmente un anillo rígido 10 realizado como disco plano. El
anillo 10 está realizado fijo por su apoyo contra el cuerpo del eje
1, presentando su borde exterior 11 una ligera separación radial
respecto al buje de rueda 7 que está girando. A través de esta
separación radial sólo puede pasar con dificultad la grasa de
cojinete.
Algo más hacia el interior en la dirección
longitudinal está realizada en el agujero 15 del buje de rueda 7
una ranura periférica en la que se puede colocar un anillo de
retención 16. El anillo de retención 16 forma de este modo un
saliente radial en la cara interior del buje de rueda con ayuda del
cual se puede extraer del cuerpo de eje 1 el buje de rueda completo
con los cojinetes de la mangueta 2, lo que se describirá a
continuación con detalle.
Hacia el interior, es decir hacia el centro del
vehículo, el conjunto de rodamientos del buje descrito va sellado
por medio de una junta de buje, cuyos detalles se explicarán a
continuación sirviéndose de la Fig. 2.
La junta del buje comprende el ya mencionado
anillo rígido 10, y además un anillo de sellado 19 realizado en dos
partes, compuesto por un anillo interior 20 y un anillo exterior 21.
Tanto el anillo interior 20 como el anillo exterior 21 están
compuestos cada uno de un anillo de sellado 22 ó 23 respectivamente,
esencialmente rígido, metálico, que presentan un primer brazo 24 ó
25 respectivamente que se extiende en dirección axial así como un
segundo brazo 26 ó 27 respectivamente que se extiende en dirección
radial. El primer brazo 24 y el segundo brazo 26 forman juntos una
forma en sección en L. Lo mismo es aplicable para el primer brazo
25 y el segundo brazo 27 del anillo exterior 21.
Debido a los anillos de soporte con sección en
forma de L, el anillo interior 20 y el anillo exterior 21 del
anillo de sellado 19 de dos partes están dispuestos entre sí de tal
modo que el anillo exterior 21 penetra con su brazo radial 27 en el
rincón formado entre el primer brazo 24 y el segundo brazo 26 del
anillo interior 20, y asienta allí por medio de una junta de
fricción 28. A la inversa, el anillo interior 20 con su brazo
radial 26 se extiende dentro del rincón formado entre el primer
brazo 25 y el segundo brazo 27 del anillo exterior 21.
El anillo interior 20 se apoya sobre la
superficie cilíndrica envolvente del cuerpo del eje 1, es decir está
inmóvil junto con el cuerpo del eje. Para mejorar el efecto de
sellado se encuentra entre el primer brazo 24 del anillo interior
20 y el cuerpo del eje una base de apoyo de elastómero 30 que
asegura un asiento liberable sobre el cuerpo del eje.
A la inversa, el anillo exterior 21 del anillo
de junta se apoya contra el agujero 15 del buje de rueda 7 que en
esta zona también es cilíndrico, y lo hace igualmente a través del
primer brazo 25 y una base de apoyo de elastómero 21 dispuesta
entre este primer brazo 25 y el agujero 15. El ajuste de fricción
conseguido de este modo da lugar a que el anillo exterior 21 gire
junto con el buje de rueda 7.
Las bases de apoyo de elastómero 30, 31 van
vulcanizadas a los respectivos anillos de soporte metálicos 22 ó 23
respectivamente, así como las juntas descritas a continuación con
detalle que provocan el sellado propiamente dicho del interior del
conjunto de rodamientos del buje.
Las superficies de sellado principales están
realizadas en la junta de fricción 28 ya mencionada. La junta de
fricción 28 va fijada en el borde radial interior 32 del segundo
brazo 27 del anillo exterior 21, por medio de vulcanizado. Los
componentes de la junta de fricción 28 son un anillo elástico
empotrado en ella así como dos superficies de sellado principales
33, 34 o labios de sellado moldeados en el material de elastómero de
la junta de fricción 28. La superficie de sellado principal 33
asienta elásticamente en el primer brazo 24 y la junta principal 34
asienta elásticamente en el segundo brazo 26 del anillo de soporte
22 que en este punto tiene un acabado metálico desnudo. Ambas
superficies de sellado principales 33, 34 se encuentran de este
modo sobre un diámetro relativamente pequeño y por lo tanto sobre un
perímetro menor de la junta de buje. Sobre este perímetro las
velocidades periféricas son menores que más cerca del lado interior
del buje. Además, de este modo las superficies de sellado
principales 33, 34 no se encuentran allí donde en la práctica se
acumula la grasa de cojinete debido alas fuerzas centrífugas,
concretamente cerca de la pared del buje de rueda. Por último
también es ventajoso el emplazamiento de las superficies de sellado
principales 33, 34 con respecto al intenso calentamiento del buje
de rueda 7 que se produce en la práctica. En el buje de rueda 7 va
fijado generalmente el tambor de frenos o el disco de frenos del
freno de rueda, por lo que el buje de rueda 7 está expuesto a una
solicitación térmica muy elevada. Gracias al desplazamiento en el
espacio de las superficies de sellado principales, lo más posible
hacia el interior, es decir cerca del cuerpo del eje 1, éstas están
expuestos a una carga térmica reducida.
Es razonable no dejar que las partículas de
suciedad y de polvo lleguen a la zona de la junta de fricción 28 y
por lo tanto al entorno de las superficies de sellado principales.
Para este fin, la junta de fricción 28 tiene antepuesta hacia el
lado exterior del buje una junta de sellado contra el polvo y la
suciedad 38. Ésta va fijada sobre el borde exterior del anillo de
soporte 22 del anillo interior 20, preferentemente también mediante
vulcanizado. La junta de sellado contra el polvo y la suciedad 38
lleva un labio muy flexible que se apoya desde el interior sobre el
brazo 25 del anillo de soporte 23 que en este punto es metálico
desnudo. La inclinación de este labio hacia el exterior asegura un
buen sellado e impide que en el caso de que haya una depresión en
el conjunto de rodamientos del buje pueda penetrar allí aire cargado
de polvo.
Por último, la junta del buje tiene también
antepuesta una junta 40 contra suciedad gruesa. Ésta está unida en
41 con una unión positiva con la base de apoyo de elastómero 30,
asienta en 42 contra un escalón 43 en la pared interior del buje de
rueda 7 y roza allí. Si bien el desgaste es relativamente alto, pero
esto tiene menos importancia a la vista del carácter de la junta 40
como junta de protección contra suciedad gruesa.
La particularidad del conjunto de cojinetes de
la rueda consiste en que mediante el anillo de junta 19 y el otro
anillo 10 el buje de rueda se puede retirar completamente del cuerpo
del eje 1 o de su mangueta 2, incluido el conjunto de rodamientos
del buje dispuesto en su interior. El principio en que se basa esto
está descrito en el documento EP 0 407 719 B1.
Al efectuar la extracción se sujeta por detrás
el conjunto de rodamientos del buje compuesto por los rodamientos 5
y 6 por medio del anillo de retención 19 fijado en el interior del
buje de rueda 7 y que sirve de saliente radial. A este respecto se
puede ver en la Fig. 2 que el diámetro exterior del anillo interior
20 de la junta del buje es mayor que el diámetro interior del
saliente 16. Al mismo tiempo el anillo interior 20 puede apoyar con
el borde lateral frontal 45 de su primer brazo 24 contra la cara
exterior 44 del anillo rígido 10, pero sin asentar permanentemente
en el anillo 10 durante el funcionamiento. Al extraer el buje de
rueda el anillo de retención 16 se apoya por lo tanto en el anillo
interior 20, y éste transmite estas fuerzas al apoyarse a su vez
contra el anillo 10, con lo cual el anillo 10 transmite la fuerza
axial a los elementos interiores del conjunto de rodamientos, y
arrastra a éstos en su conjunto. De este modo el anillo interior 20
de la junta del buje sirve de arrastrador al hacer realidad el
principio descrito. Una vez extraído el buje de rueda y después de
retirar la junta de protección contra la suciedad gruesa 40 y soltar
el anillo de retención 16 se puede extraer del buje de rueda 7 la
junta del buje completa, es decir incluido el anillo plano 10, para
llegar finalmente al rodamiento 5.
En la Fig. 2 se puede ver que el anillo interior
del anillo de junta 19 está bloqueado con un ajuste positivo con el
otro anillo 10. Este bloqueo no es sólo un bloqueo contra el giro
sino también un bloqueo contra fuerzas de tracción que presenta una
holgura axial. Para este fin, el brazo 24 del anillo interior 20
presenta a lo largo de su perímetro varias prolongaciones 46 que
atraviesan los correspondientes orificios 47 del anillo 10. Las
prolongaciones comienzan en el borde exterior del lado frontal 45
del brazo 24 y en sus extremos exteriores 48 presentan unos puentes
transversales. Los puentes transversales se pueden doblar mediante
una herramienta adecuada. Por este motivo, para efectuar el montaje
de la unidad de sellado se pasan las prolongaciones 46 incluidos
sus puentes transversales a través de los orificios 47, y a
continuación se deforman los extremos 48 de modo que se consiga un
bloqueo axial permanente. El anillo interior 20 y el otro anillo 10
entonces ya no se pueden separar axialmente entre sí sino que más
bien forman una unidad de sellado. En esta unidad de sellado está
incluido también el anillo exterior 21 del anillo de junta, con la
consecuencia de que los anillos 20, 21, 10 están unidos entre sí
por una parte mediante un ajuste positivo y por otra parte por
imbricado entre sí. El imbricado se basa principalmente en que el
anillo exterior 21 penetra con su segundo brazo 27 en el espacio
anular entre el segundo brazo 26 del anillo interior 20 y el otro
anillo 10. Por lo tanto al efectuar el montaje de la junta del buje
se puede montar en el buje de rueda la unidad de sellado completa
compuesta por anillo interior 20, anillo exterior 21 y el otro
anillo 10 de forma completa y por ejemplo como pieza de
desgaste.
\vskip1.000000\baselineskip
- 1
- Cuerpo del eje
- 2
- Mangueta
- 3
- Asiento de cojinete
- 4
- Asiento de cojinete
- 5
- Rodamiento interior
- 6
- Rodamiento exterior
- 7
- Buje de rueda
- 8
- Escalón en el cuerpo del eje
- 10
- Anillo
- 11
- Borde exterior
- 15
- Agujero
- 16
- Saliente, anillo de retención
- 19
- Anillo de junta
- 20
- Anillo interior
- 21
- Anillo exterior
- 22
- Anillo soporte
- 23
- Anillo soporte
- 24
- Primer brazo del anillo interior
- 25
- Primer brazo del anillo exterior
- 26
- Segundo brazo del anillo exterior
- 27
- Segundo brazo del anillo exterior
- 28
- Junta de fricción
- 30
- Base de apoyo de elastómero
- 31
- Base de apoyo de elastómero
- 32
- Borde
- 33
- Primera superficie de junta principal
- 34
- Segunda superficie de junta principal
- 38
- Junta de protección contra el polvo y la suciedad
- 40
- Junta de protección contra la suciedad gruesa
- 41
- Unión
- 42
- Lugar de asiento
- 43
- Escalón
- 44
- Lado exterior
- 45
- Borde del lado frontal
- 46
- Prolongación
- 47
- Orificio
- 48
- Extremo
Claims (3)
1. Unidad de sellado para una junta de buje que
se compone de un anillo interior (20) y un anillo exterior (21), un
anillo de junta (19) dispuesto en dos partes así como un anillo
adicional (10),
caracterizada porque
el anillo interior (20) y el anillo adicional
(10) están bloqueados entre sí contra el giro y con un ajuste
positivo y porque los anillos (20, 21, 10) están unidos entre sí en
dirección axial de forma no separable mediante un ajuste positivo y
un imbricado.
2. Unidad de sellado según la reivindicación 1,
caracterizada porque un brazo (24) del anillo de junta (19)
que se puede apoyar contra el anillo adicional (10) presenta una o
varias prolongaciones parciales (46) que atraviesan los
correspondientes orificios (47) del anillo adicional (10).
3. Unidad de sellado según la reivindicación 2,
caracterizada porque las prolongaciones (46) se pueden
deformar en sus extremos (48) de tal modo que el anillo adicional
(10) quede bloqueado en la dirección de tracción con respecto al
anillo de sellado (19).
Applications Claiming Priority (2)
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| DE102004028863A DE102004028863A1 (de) | 2004-06-15 | 2004-06-15 | Nabendichtung sowie Dichtungseinheit für eine Nabendichtung |
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