ES2550182T3 - Unidad de rodamiento de medición de carga - Google Patents

Abstract

Unidad de rodamiento (1, 1', 20) que comprende un elemento exterior (2) dispuesto concéntricamente alrededor de un elemento interior (3), un primer rodamiento de elementos rodantes (4, 4') y un primer dispositivo de medición de carga (8, 8', 300) con un orificio (307), en la que: - el primer dispositivo de medición de carga (8, 8', 300) está montado en uno de los elementos (2, 3) y soporta el primer rodamiento de elementos rodantes (4, 4') con respecto a este uno de los elementos; - el primer rodamiento de elementos rodantes (4, 4') está montado en el otro de los elementos (2, 3) y soporta este otro de los elementos con respecto al primer dispositivo de medición de carga (8, 8', 300); caracterizada por que, el primer dispositivo de medición de carga (8, 8', 300) y el primer rodamiento de elementos rodantes (4, 4') están dispuestos lateralmente uno con respecto a otro en un espacio radial entre los elementos interior y exterior (2, 3), y por que el dispositivo de medición de carga (8, 8', 300) comprende una primera sección rígida (305) y una segunda sección rígida (310), radialmente separada de la primera sección rígida, estando dichas secciones unidas por al menos una parte deformable (15, 315) que está provista de uno o más sensores de tensión (18, 318) que se sitúan en un plano perpendicular a un eje de rotación (30) de la unidad de rodamiento.

Description

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14-10-2015

300 tiene entonces un diámetro interior que es mayor que el diámetro exterior del elemento interior, por ejemplo, un árbol. Es decir, el árbol puede pasar a través del orificio cilíndrico 307 de la celda de carga con holgura. Además, en la segunda realización, la primera sección 305 de la celda de carga puede comprender agujeros de montaje 312, para permitir que un componente tal como un rodamiento bridado o un soporte de rodamiento bridado sea montado en la primera sección 305. En consecuencia, la segunda sección 310 de la celda de carga 300 está adaptada para su montaje en, por ejemplo, un alojamiento, en cuyo caso la segunda sección 310 puede tener un diámetro exterior que es sustancialmente el mismo que un diámetro del alojamiento.

Una celda de carga de acuerdo con esta segunda realización es adecuada para su integración en una unidad de rodamiento de acuerdo con la invención, que está adaptada para la rotación de aro interior o la rotación de aro exterior, aunque en una realización preferida está integrada en una unidad de rodamiento adaptada para la rotación de aro interior. Como se ha descrito previamente, el cableado a los sensores de tensión 318 es más sencillo cuando la celda de carga se monta en una parte no giratoria de la unidad de rodamiento. Un ejemplo de tal unidad de rodamiento, que tiene un elemento interior giratorio, se muestra en sección transversal en la figura 2.

De manera similar a la realización de la figura 1, la unidad de rodamiento 1', en este ejemplo, comprende un elemento exterior 2 dispuesto concéntricamente alrededor de un elemento interior 3, por lo que los rodamientos de elementos rodantes primero y segundo 4', 5', axialmente separados uno de otro, están dispuestos entre los elementos 2, 3. La unidad comprende, además, las celdas de carga primera y segunda 8', 9', montadas en el elemento exterior 2, las cuales soportan respectivamente los rodamientos primero y segundo con respecto al elemento exterior 2. De nuevo, el primer rodamiento 4' está montado sobre un primer soporte de rodamiento 10 y el segundo rodamiento 5' está montado sobre un segundo soporte de rodamiento 11. En este ejemplo, el aro exterior 6 de los rodamientos primero y segundo está montado en el soporte de rodamiento correspondiente 10, 11 y el aro interior 7 de los rodamientos primero y segundo está montado en el elemento interior. Por tanto, el elemento interior 3 está soportado, con respecto a las celdas de carga primera y segunda 8', 9', por los rodamientos primero y segundo 4', 5', respectivamente.

En este ejemplo, el elemento interior 3 es un árbol giratorio, o un elemento tubular que puede montarse en un árbol giratorio. El elemento exterior 3 es un elemento tubular que se puede montar dentro de un alojamiento de máquina. El diámetro exterior de la sección exterior (segunda sección) de las celdas de carga 8', 9' se monta en el elemento exterior 2 mediante ajuste. La brida que se extiende radialmente 35 del primer soporte de rodamiento 10 está montada en la sección interior (primera sección) de la primera celda de carga 8', en una cara lateral axialmente externa, y la brida 35 del segundo soporte de rodamiento 11 está montada de la misma manera en la segunda celda de carga 9'. Por tanto, las fuerzas radiales y axiales que actúan sobre el elemento interior 3 se transfieren al elemento exterior 2, a través de las celdas de carga primera y segunda. Como se ha descrito anteriormente, las secciones interior y exterior de cada celda de carga están unidas por tres radios 15, que están provistos en uno o ambos lados de un sensor de tensión para medir las fuerzas radiales y axiales en la unidad de rodamiento. Cuando se miden los momentos en la unidad de rodamiento, las fuerzas radiales determinadas a partir de la primera celda de carga 8' se restan de las fuerzas radiales determinadas a partir de la segunda celda de carga 9'.

Para todas las realizaciones, es importante que la unidad de rodamiento sea rígida tanto en la dirección radial como en la dirección axial. Mediante el montaje de los rodamientos y las celdas de carga, con o sin los soportes de rodamiento, como se describe anteriormente, se obtiene una unidad de rodamiento que es rígida en la dirección radial. La rigidez en la dirección axial se consigue de una manera conocida mediante el uso de un soporte axial entre las celdas de carga y, por ejemplo, de tuercas de sujeción que sujetan el conjunto en la dirección axial.

Un ejemplo de un conjunto que incorpora una unidad de rodamiento del tipo representado en la figura 1 se muestra en la figura 4, en la que la unidad de rodamiento se utiliza en una unidad de cubo para, por ejemplo, una rueda delantera de un ciclomotor. La unidad de cubo 20 comprende un elemento exterior 2 en forma de un cubo que está montado en una rueda y un elemento interior 3 en forma de un elemento tubular. El elemento interior 3 está montado sobre un árbol 12 que será montado en una horquilla del ciclomotor. La unidad de cubo comprende dos rodamientos de elementos rodantes separados axialmente 4, 5; en este ejemplo, rodamientos de bolas. Cada rodamiento de elementos rodantes comprende un aro exterior 6 y un aro interior 7. En este ejemplo, los aros exteriores de los rodamientos se montan en el cubo de manera rígida, por ejemplo, mediante ajuste a presión. Además, el cubo 2 comprende unos topes traseros 22, que colocan los aros exteriores de rodamiento 6 en una dirección axial hacia el interior. De este modo, los aros exteriores de rodamiento quedan fijados y colocados dentro del cubo.

Las celdas de carga primera y segunda 8, 9, axialmente separadas, se unen al elemento tubular interior 3 de manera que no queda holgura en la dirección radial. Con el fin de colocar las celdas de carga en la dirección axial, y para aumentar además la estabilidad de la unidad de cubo, se proporciona un tubo de separación 14 entre las celdas de carga. El tubo de separación ayudará a estabilizar las celdas de carga en la dirección axial. Las celdas de carga están preferiblemente fijadas al tubo de separación, por ejemplo mediante tornillos. Dependiendo del material del tubo de separación, también es posible soldar por calor, estañar o soldar de manera eléctrica las celdas de carga al tubo de separación.

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