BR102020014402A2

BR102020014402A2 - Arranjo de flange, cubo flangeado, meio de batente, unidade de engrenagem, motor elétrico, trem de acionamento, turbina eólica, e, aplicação industrial

Info

Publication number: BR102020014402A2
Application number: BR102020014402-2A
Authority: BR
Inventors: Dirk Schroer
Original assignee: Flender Gmbh
Priority date: 2019-09-06
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2021-03-23
Also published as: US20210071646A1; FI3789625T3; EP3789625A1; US11905925B2; EP3789625B1; CN112460157A; CN112460157B

Abstract

arranjo de flange, cubo flangeado, meio de batente, unidade de engrenagem, motor elétrico, trem de acionamento, turbina eólica, e, aplicação industrial. a invenção se refere a um arranjo de flange (10), que compreende um eixo de potência (12), um cubo flangeado (20) conectado de forma destacável ao mesmo e um meio de batente (30). o meio de batente (30) é incorporado para reter de forma destacável o cubo flangeado (20) no eixo de potência (12). de acordo com a invenção, o meio de batente (30) é incorporado para exercer uma força de desmontagem (42) no cubo flangeado (20), de modo que seja rotativo em torno de um eixo geométrico de rotação (15) do eixo de potência (12). a invenção também se refere a um cubo flangeado correspondentemente incorporado (20) e a um meio de batente correspondentemente incorporado (30). além disso, a invenção se refere a uma unidade de engrenagem (50), um motor elétrico (51), uma turbina eólica (70) e uma aplicação industrial (80), que têm um arranjo de flange correspondente (10).

Description

ARRANJO DE FLANGE, CUBO FLANGEADO, MEIO DE BATENTE, UNIDADE DE ENGRENAGEM, MOTOR ELÉTRICO, TREM DE ACIONAMENTO, TURBINA EÓLICA, E, APLICAÇÃO INDUSTRIAL

[001] A invenção se refere a um arranjo de flange, um cubo flangeado correspondente e um meio de batente correspondente. A invenção também se refere a uma unidade de engrenagem e um motor elétrico, que têm uma conexão de flange correspondente. A invenção também se refere a uma corrente de acionamento de uma turbina eólica, uma turbina eólica correspondente e uma aplicação industrial que está equipada com um arranjo de flange correspondente.

[002] A brochura “Pure Energy - efficient and reliable - Planurex 3: The drive solution for your sugar cane mill with individual drive dual”, número de artigo PDMD-B10121-00 da Flender GmbH descreve a unidade de engrenagem Planurex 3 que pode ser usada em moinhos de açúcar. A unidade de engrenagem Planurex 3 tem um eixo de saída que é conectado ao moinho de açúcar através de um flange.

[003] A publicação DE 10 2013 200 911 A1 descreve um dispositivo de deslocamento adequado para o acoplamento de um veículo motorizado. O dispositivo de deslocamento compreende um flange em forma de anel, que é incorporado como suporte para um elemento de atuação e é fixado a um alojamento por meio de uma conexão de baioneta.

[004] Os arranjos de flanges são usados em diferentes campos técnicos, pelos quais uma potência de acionamento é transmitida de um eixo através de um flange para uma máquina. Em muitas aplicações, há a demanda para transmitir potências de acionamento cada vez maiores. Além disso, demandas crescentes são colocadas na facilidade de manutenção e reparo de tais conexões. Ao mesmo tempo, o objetivo é estabelecer conexões desse tipo de maneira rápida e econômica. Existe, portanto, a necessidade de arranjo de flange para transmissão de potência de acionamento, que, em pelo menos um dos aspectos descritos, provê uma melhoria.

[005] O objetivo é alcançado pelo arranjo de flange da invenção. O arranjo de flange compreende um eixo de potência, por meio do qual uma potência de acionamento é transmitida. O eixo de potência pode ser incorporado como um eixo de acionamento ou eixo de saída, por exemplo. O arranjo de flange também compreende um cubo flangeado, que pode ser acoplado ao eixo de potência de maneira que transmita torque. O cubo flangeado tem um flange em uma região voltada para fora do eixo de potência, por meio deste flange potência de acionamento pode ser transmitida a partir do eixo de potência para uma máquina, por exemplo. Em um estado montado, o cubo flangeado é conectado de maneira desmontável ao eixo de potência. Para este fim, o arranjo de flange compreende um meio de batente, que pode ser incorporado como um anel de retenção, por exemplo, e é incorporado para reter o cubo flangeado no eixo de potência de uma forma adequada e, assim, exercer uma força de retenção no cubo flangeado. O meio de batente pode ser fixado de maneira destacável no cubo flangeado por meio de meios de preensão destacáveis, por exemplo. De acordo com a invenção, o meio de batente também é incorporado para exercer uma força de desmontagem que é essencialmente oposta à força de retenção. Para este fim, o meio de batente é incorporado rotativamente em torno de um eixo geométrico de rotação do eixo de potência. O meio de batente é, portanto, incorporado para ser rotativo entre uma posição de retenção, na qual a força de retenção pode ser exercida, e uma posição de desmontagem, na qual a força de desmontagem pode ser exercida. A este respeito, a força de retenção só pode ser exercida na posição de retenção e a força de desmontagem só pode ser exercida na posição de desmontagem.

[006] O meio de batente pode, portanto, ser usado tanto no caso de montagem como também no caso de desmontagem para exercer as forças necessárias, em outras palavras, a força de retenção e a força de desmontagem. Em um estado montado do arranjo de flange, o meio de batente também é acessível para que a montagem e a desmontagem possam ser realizadas facilmente. Em particular no caso da desmontagem do arranjo do flange, a necessidade de dispositivos auxiliares é reduzida. O arranjo de flange da invenção gerencia com um número reduzido de componentes e, portanto, oferece a possibilidade de uma desmontagem rápida e econômica. O arranjo de flange da invenção é ainda incorporado para ser compacto e permite uma montagem e desmontagem que economizam espaço.

[007] Em uma modalidade do arranjo de flange reivindicado, a força de desmontagem, que é exercida sobre o cubo flangeado, é alinhada axialmente, em outras palavras, ao longo do eixo geométrico de rotação do eixo de potência. Por conseguinte, a força de desmontagem é alinhada de modo que remova o cubo do flange do eixo de potência. Devido ao alinhamento oposto da força de desmontagem e da força de retenção, o meio de batente é incorporado apenas para exercer uma força axial. Meios complexos de parada, que também exercem forças na direção periférica do eixo de potência e do cubo flangeado, são, portanto, supérfluos na solução reivindicada. Por conseguinte, o meio de batente pode ser incorporado, por exemplo, como um anel de retenção que pode por sua vez ser fabricado de forma rápida e econômica. Além disso, uma força de desmontagem, que é alinhada ao longo do eixo geométrico de rotação do eixo de potência, simplifica a desmontagem, pois durante a desmontagem o movimento do cubo flangeado é essencialmente livre de mudanças de direção. A solução reivindicada não requer superfícies adicionais para impressão e evitação de uma inclinação dos componentes. Tensões mecânicas adicionais no cubo flangeado ou no eixo de potência são consequentemente evitadas. Como resultado, o arranjo de flange reivindicado também gerencia com uma ferramenta mais simples durante a montagem ou desmontagem, uma vez que nenhuma força aumentada deve ser aplicada para liberar componentes com inclinação correspondente.

[008] Além disso, o meio de batente pode ser incorporado de modo que uma face frontal do meio de batente, que está voltada para o eixo de potência, seja incorporada para exercer a força de retenção no cubo flangeado. Correspondentemente, a face frontal do meio de batente, que fica voltada para fora do eixo de potência, é incorporada para exercer a força de desmontagem. O lado do meio de batente que as faces afastadas da face frontal são entendidas aqui como significando o lado que aponta na direção de uma extremidade livre do eixo de potência. Por conseguinte, uma face frontal do meio de batente é usada para prover a força de retenção ao cubo flangeado, exercendo uma força de suporte, por exemplo, e uma outra face frontal é usada para prover a força de desmontagem, exercendo uma força de suporte, por exemplo. O exercício da força de retenção por meio de uma face frontal do meio de batente permite que um estado estaticamente superdeterminado entre o cubo flangeado e o meio de batente seja evitado, o que pode se desenvolver, por exemplo, com juntas de parafuso complicadas. Estados sobredeterminados desse tipo são propensos a falhas em resposta a cargas variáveis. Esta desvantagem técnica é, portanto, evitada pelo arranjo de flange reivindicado. Portanto, no estado montado, a folga entre o cubo flangeado e o meio de batente pode ser reduzida ao mesmo tempo. O exercício da força de desmontagem e da força de retenção só pode, portanto, ocorrer através de regiões da respectiva face frontal. Como resultado, uma separação de funções é realizada em geral nas superfícies do meio de batente. Como resultado, as faces frontais ou suas regiões correspondentes e/ou regiões de contato correspondentes do cubo flangeado podem ser facilmente ajustadas com facilidade. Por exemplo, as superfícies podem ser incorporadas para serem rugosas, a fim de impedir que o cubo flangeado escorregue em relação ao meio de batente no caso de desmontagem.

[009] Em uma modalidade adicional do arranjo de flange reivindicado, pelo menos um segmento de suporte posicionado radialmente para fora pode ser incorporado no meio de batente. Um desses segmentos de suporte pode ser incorporado como um segmento de anel em um meio de batente incorporado como um anel de retenção, por exemplo. Alternativamente ou além disso, um segmento de suporte posicionado radialmente para dentro pode ser incorporado no cubo flangeado. Um desses segmentos de suporte pode ser moldado para o cubo flangeado, por exemplo. A forma do segmento dos segmentos de suporte permite que as regiões de folga sejam incorporadas aqui no meio, o que permite que os segmentos de suporte do cubo flangeado e o meio de batente passem mutuamente em uma posição rotacional adequada. Para este fim, vários segmentos de suporte também podem ser incorporados no cubo flangeado e/ou no meio de batente. Segmentos de suporte desse tipo oferecem folga adequada para permitir que o meio de batente passe pelo cubo flangeado. Para este fim, o meio de batente pode ter contornos vazados, ou seja, superfícies rugosas.

[0010] Além disso, o meio de batente pode ser incorporado rotativamente entre uma posição de retenção e uma posição de desmontagem. Uma rotação correspondente é realizada aqui sobre o eixo geométrico de rotação do eixo de potência. A posição de desmontagem está presente se os segmentos de suporte do meio de batente e o cubo flangeado se opuserem na direção axial, de modo que uma força de suporte possa ser exercida sobre um segmento de suporte do cubo flangeado por meio de um segmento de suporte do meio de batente. Uma posição de retenção também deve ser entendida como qualquer posicionamento do meio de batente, no qual isso possa ser montado no arranjo de flange. O meio de batente tem um peso reduzido e é, portanto, fácil de gerenciar. Uma rotação do meio de batente é possível com despesas reduzidas, de modo que um processo de desmontagem seja ainda mais simplificado. Também é possível garantir uma rotação simples, na medida em que a folga axial é suficiente para o meio de batente na região do interior do cubo flangeado.

[0011] Além disso, uma estria involuta pode ser incorporada no cubo flangeado e/ou no eixo de potência, por meio do qual uma rotação pode ser transmitida entre eles. Uma estria involuta pode ser produzida com um esforço reduzido e na direção periférica oferece uma folga ajustável, por meio da qual o cubo flangeado pode, por sua vez, ser facilmente conectado a uma aplicação mecânica. Em particular, através da retenção de uma folga na direção periférica entre o cubo flangeado e o meio de batente, o arranjo de flange reivindicado permite, portanto, que a folga na direção axial seja reduzida entre os mesmos. Alternativamente, um assento cônico, um encaixe por pressão cilíndrico ou uma conexão do cubo do eixo com uma conexão de chave também podem ser incorporados entre o cubo flangeado e o eixo de potência. A solução reivindicada pode, portanto, ser ajustada para uma ampla gama de usos pretendidos.

[0012] Em uma modalidade adicional do arranjo de flange reivindicado, a força de desmontagem pode ser realizada por pelo menos um meio de preensão no cubo flangeado. Para este fim, os meios de preensão podem ser recebidos no meio de batente. Os meios de preensão podem ser incorporados como meios de preensão destacáveis, por exemplo como um parafuso. Um desses meios de preensão pode ser guiado por uma rosca através do meio de batente e encostar na face frontal do eixo de potência. Se o meio de batente estiver localizado em uma posição de desmontagem, uma força de suporte exercida no eixo de potência por pelo menos um meio de preensão é transmitida ao meio de batente que encosta no cubo flangeado ao redor do mesmo. Como resultado, com base em pelo menos um meio de preensão, a força de desmontagem que atua no cubo flangeado é causada por meio do meio de batente. O cubo flangeado pode ser removido do eixo de potência dessa maneira. Dependendo do requisito, para manter o peso do cubo flangeado, vários meios de preensão também podem ser arranjados no meio de batente. Por exemplo, um número de orifícios com roscas de transmissão adequadas para os parafusos correspondentes pode ser incorporado no meio de batente. Os meios de preensão deste tipo podem ser incorporados como componentes padronizados que oferecem alta disponibilidade e custo-benefício.

[0013] Além disso, o eixo de potência pode ser incorporado como um eixo sólido ou como um eixo oco. O arranjo de flange reivindicado é adequado tanto para eixos sólidos quanto para eixos ocos e permite que a solução descrita seja aplicada a eixos de potência de diferentes categorias de potência. Quanto maior a categoria de potência e maior o cubo flangeado do arranjo de flange reivindicado, mais significativas são as vantagens descritas anteriormente. A solução reivindicada requer apenas uma face frontal mínima no eixo de potência, na qual a força de suporte deve ser introduzida para produzir a força de desmontagem. O arranjo de flange reivindicado pode, portanto, também ser usado em eixos ocos com paredes relativamente finas. No arranjo de flange reivindicado, o projeto de um eixo oco não é determinado pela exigência de uma grande superfície de suporte. Isso permite que o desempenho mecânico de um eixo oco seja melhor utilizado.

[0014] O objeto descrito também é alcançado pelo cubo flangeado da invenção. O cubo flangeado compreende uma seção de flange que pode ser conectada a um flange da máquina. A seção do flange é conectada a uma seção do cilindro, por exemplo, moldada aqui. A seção do cilindro pode ser deslizada sobre um eixo de potência. A seção do cilindro é provida com uma estria involuta, que é incorporada no interior da seção do cilindro. Além disso, o cubo flangeado tem um colar de suporte que é incorporado para suportar o cubo flangeado axialmente no eixo de potência. O colar de suporte pode ser uma projeção periférica no interior do cubo flangeado, por exemplo. Alternativamente, o colar de suporte também pode compreender um número de projeções a uma distância um do outro na direção periférica. O cubo flangeado é incorporado de acordo com a invenção, de modo que possa ser usado como um cubo flangeado em um arranjo de flange de acordo com uma das modalidades citadas anteriormente. O cubo flangeado pertence, portanto, a um arranjo de flange de acordo com uma das modalidades descritas. Um desses cubos flangeados tem uma geometria relativamente simples, é correspondentemente rentável para a fabricação e permite a desmontagem rápida de um arranjo desses flanges.

[0015] Similarmente, o objeto mostrado é alcançado pelo meio de batente da invenção. O meio de batente tem um corpo anular que é provido com uma pluralidade de recortes. Os recortes são incorporados em cada caso para receber um meio de preensão destacável. Para este fim, as roscas de transmissão podem ser incorporadas nos recortes, por exemplo, e os meios de preensão destacáveis podem ser incorporados como parafusos correspondentes. O meio de batente pertence a um arranjo de flange. De acordo com a invenção, o meio de batente pertence a um arranjo de flange de acordo com uma das modalidades descritas anteriormente. Como também é adequado para exercer uma força de desmontagem, um meio de batente desse tipo oferece uma integração reforçada de funções.

[0016] A tarefa também é realizada por uma unidade de engrenagem que tem um eixo de transmissão incorporado como eixo de transmissão ou eixo de saída. A unidade de engrenagem também tem um cubo flangeado que pode ser conectado ao eixo de potência. Aqui a unidade de engrenagem pode ser incorporada, por exemplo, como uma unidade de engrenagem planetária, unidade de engrenagem reta, unidade de engrenagem cônica, unidade de engrenagem de rosca sem-fim ou unidade de engrenagem hipoide. O eixo de potência pertence a um arranjo de flange, por meio do qual uma potência de acionamento transportada através do eixo de potência pode ser transmitida para uma máquina. O arranjo de flange é incorporado aqui de acordo com uma das modalidades descritas anteriormente. As vantagens técnicas do arranjo de flange ocorrem de forma especial em uma unidade de engrenagem, por meio do qual altas potências de transmissão são frequentemente transmitidas. A manutenção da unidade de engrenagem é especialmente simplificada desta maneira. Como resultado, os períodos de inatividade podem ser reduzidos em uma aplicação industrial ou em uma turbina eólica, por exemplo.

[0017] A tarefa descrita é igualmente alcançada pelo motor elétrico da invenção. O motor elétrico tem um eixo de saída, pelo qual a potência de acionamento pode ser emitida. O eixo de saída é usado como um eixo de potência que é provido com um cubo flangeado. O cubo flangeado e o eixo de potência pertencem aqui a um arranjo de flange, que é incorporado de acordo com uma das modalidades descritas anteriormente. Também com um motor elétrico, as vantagens técnicas da solução reivindicada podem ser usadas de maneira particularmente significativa.

[0018] O objeto subjacente é igualmente alcançado pelo trem de acionamento da invenção de uma turbina eólica, que compreende um eixo de rotor que pode ser conectado a um rotor da turbina eólica. O trem de acionamento compreende adicionalmente uma unidade de engrenagem que é conectado ao eixo de rotor de maneira que transmita torque. A unidade de engrenagem, por sua vez, é conectada a um gerador de maneira que transmita torque, o referido gerador também pertencendo ao trem de acionamento. Pelo menos uma das conexões entre a unidade de engrenagem e o gerador e/ou o eixo de rotor é aqui incorporada como um arranjo de flange. De acordo com a invenção, o arranjo de flange é incorporado de acordo com uma das modalidades descritas anteriormente. Os trens de acionamento de turbinas eólicas geralmente têm um tamanho que requer manutenção extensiva com uma poderosa engrenagem de elevação etc. Por conseguinte, o arranjo de flange reivindicado oferece uma simplificação particularmente vantajosa em termos de gerenciamento de trens de acionamento durante sua fabricação e reparo.

[0019] A tarefa descrita é igualmente alcançada pela turbina eólica da invenção. A turbina eólica tem um rotor que é fixado rotativamente a uma nacela e é acoplado ao eixo de rotor de um trem de acionamento. Aqui o trem de acionamento é incorporado de acordo com uma das modalidades descritas anteriormente. Na turbina eólica inventiva, o arranjo de flange permite uma montagem e desmontagem simples e com economia de espaço. Devido ao espaço livre mínimo em uma nacela, permite-se uma manutenção mais simples e, portanto, mais rápida da turbina eólica.

[0020] Além disso, a presente tarefa também é alcançada pela aplicação industrial da invenção. A aplicação industrial compreende uma unidade de acionamento, que pode ser incorporada como um motor elétrico, motor de combustão ou motor hidráulico, por exemplo. A unidade de acionamento disponibiliza uma potência de acionamento, que é enviada para uma unidade de engrenagem por meio de uma conexão de transmissão de torque. A unidade de engrenagem, por sua vez, é conectada a uma unidade de saída de maneira que transmita torque, para a qual a potência de acionamento é disponibilizada. A unidade de saída pode ser incorporada como uma aplicação mecânica, por exemplo, como um moinho, moinho vertical, moinho de açúcar, moinho de cimento, britadeira, correia transportadora, bomba, prensa de rolos, transportadora de ripas, moinho de tubos, forno rotativo, engrenagem giratória, agitador, aparelho de elevação, compactador ou triturador. A conexão entre a unidade de engrenagem e a unidade de acionamento e/ou a unidade de saída é estabelecida aqui por um arranjo de flange. De acordo com a invenção, o arranjo de flange é incorporado de acordo com uma das modalidades descritas anteriormente. Por exemplo, em aplicações mecânicas de manutenção intensiva, em especial nos moinhos de açúcar, a manutenção da unidade de engrenagem pode ser simplificada e, portanto, o custo-benefício da aplicação industrial pode ser aumentado. Com inúmeras aplicações, especialmente em moinhos de açúcar, a montagem e desmontagem com o arranjo de flange reivindicado não requer valores adicionais de configuração da montagem.

[0021] A invenção é explicada em mais detalhes abaixo nas figuras com base nas modalidades individuais. A este respeito, as figuras devem ser lidas de modo que se complementem, na medida em que os mesmos caracteres de referência em figuras diferentes tenham o mesmo significado técnico. As características das modalidades individuais também podem ser combinadas entre si. Além disso, as modalidades mostradas nas figuras podem ser combinadas com os recursos descritos acima. Em detalhe:
a FIG. 1 mostra uma representação esquemática de duas meias seções combinadas de uma primeira modalidade do arranjo de flange reivindicado;
a FIG. 2 mostra uma representação esquemática de uma seção longitudinal de uma segunda modalidade do arranjo de flange reivindicado em uma posição de desmontagem;
a FIG. 3 mostra uma vista oblíqua de um cubo flangeado de acordo com a primeira e a segunda modalidade da invenção;
a FIG. 4 mostra uma vista oblíqua de um meio de batente de acordo com a primeira e a segunda modalidade da invenção;
a FIG. 5 mostra uma vista oblíqua recortada de uma modalidade de uma turbina eólica da invenção;
a FIG. 6 mostra um projeto esquemático de uma modalidade de uma aplicação industrial da invenção.

[0022] A FIG. 1 mostra duas meias seções combinadas de uma primeira modalidade do arranjo de flange reivindicado 10. O arranjo de flange 10 compreende um eixo de potência 12, que interage com um cubo flangeado 20 e pode ser rotado em torno de um eixo geométrico de rotação 15. Na FIG. 1, o arranjo de flange 10 é mostrado na posição desmontável 45 acima do eixo geométrico de rotação 15 e em uma posição de retenção 43 abaixo do eixo geométrico de rotação 15.

[0023] O eixo de potência 12, que pode ser incorporado como um eixo de acionamento ou eixo de saída de uma unidade de engrenagem 50 ou motor elétrico 51, não mostrado em mais detalhes, é incorporado como um eixo oco 13. O eixo de potência 12 é provido com uma estria involuta 17, que faz um emaranhado com a estria involuta correspondente 27 em uma seção do cilindro 22 do cubo flangeado 20. Uma potência de acionamento 25 é transmitida a partir do eixo de potência 12 para o cubo flangeado 20 por meio das estrias involutas que se emaranham 17, 27. Além disso, uma folga dentada está presente entre o cubo flangeado 20 e o eixo de potência 12 ao longo de uma direção periférica 47, a qual, na FIG. 1, se estende dentro ou fora do plano do desenho. A folga dentada torna mais fácil empurrar o cubo flangeado 20 sobre o eixo de potência 12. Em uma superfície interna periférica 49, o cubo flangeado 20 tem um colar de suporte 33, que também é incorporado perifericamente.

[0024] O arranjo de flange 10 também compreende um meio de batente 30, que é incorporado essencialmente como um anel de retenção, em outras palavras, uma seção de anel 32. Os segmentos de suporte 38, entre os quais uma região de folga 39 é incorporada em cada caso, são incorporados no meio de batente 30. Os segmentos de suporte 38 do meio de batente 30 são incorporados para exercer uma força de retenção 41 no colar de suporte 33 para o suporte axial 46 em um estado montado, em outras palavras, na posição de retenção 43. Aqui os segmentos de suporte 38 formam uma face frontal 34 do meio de batente 30 mostrado com uma linha tracejada na FIG. 1, a referida face frontal voltada para o eixo de potência 12. Os meios de preensão 44 que são incorporados como parafusos são recebidos no meio de batente 30. Os meios de preensão 44 interagem com o eixo de potência 12 e, portanto, exercem a força de retenção 41. A força de retenção 41 é essencialmente exercida de maneira plana por meio dos segmentos de suporte 38 e do colar de suporte 33, como resultado disso, os rolamentos estaticamente superdeterminados são evitados.

[0025] A seção de flange 24 do cubo flangeado 20 une a seção de cilindro 22, na qual o cubo flangeado 20 é incorporado em uma superfície de flange 21, na qual os orifícios de flange 26 são por sua vez incorporados. O cubo flangeado 20 pode ser conectado a uma máquina 55, não mostrada em mais detalhes, de maneira que transmita torque por meio dos orifícios do flange 26. Os segmentos de suporte 28 também são incorporados no interior 49 do cubo flangeado 20, os referidos segmentos de suporte estendendo-se radialmente para fora em relação ao eixo geométrico de rotação 15. As regiões de folga 29 estão localizadas entre os segmentos de suporte 28 do cubo flangeado 20, essencialmente semelhante aos segmentos de suporte 38 do meio de batente 30. Os segmentos de suporte 28 do cubo flangeado 20 pertencem a uma face frontal 36 do meio de batente 30 voltada para fora do eixo de potência 12 em um lado mostrado à direita na FIG. 1. O meio de batente 30 pode ser rotado em torno do eixo geométrico de rotação 15, de modo que os segmentos de suporte 28, 38 do cubo flangeado 20 e do eixo de potência 12 oponham-se um ao outro. Neste caso, existe uma posição de desmontagem 45 para o meio de batente 30. Por meio de um meio de preensão 44, que é incorporado como um parafuso e recebido no meio de batente 30, uma força de suporte 31 pode ser exercida sobre o eixo de potência 12, por meio do qual o meio de batente 30 é pressionado na direção da face frontal 36, que fica voltada para fora do eixo de potência 12. Uma força de desmontagem 42 é exercida no cubo flangeado 20 por meio dos segmentos de suporte opostos 28, 38 no meio de batente 30 e no cubo flangeado 20. Como resultado da força de desmontagem 42, o cubo flangeado 20 é removido. O meio de batente 30 combina então duas funções, nomeadamente como um meio de retenção no estado montado e como um meio de desmontagem auxiliar do arranjo de flange 10.

[0026] A FIG. 2 mostra uma representação esquemática de uma segunda modalidade do arranjo de flange 10 reivindicado em uma seção longitudinal. O arranjo de flange 10 compreende um eixo de potência 12, que faz parte de uma unidade de engrenagem 50 ou motor elétrico 51, não mostrado em mais detalhes. Um cubo flangeado 20 está arranjado no eixo de potência 12, incorporado como um eixo oco 13, e pode ser rotado em torno de um eixo geométrico de rotação 15. O cubo flangeado 20 tem uma estria involuta 27 em uma seção do cilindro 22, que se engaja em uma estria involuta 17 no eixo de potência 17 e, assim, transmite uma potência de acionamento 25. Aqui a rotação ocorre na direção periférica 47. Como resultado das estrias involutas 17, 27, existe uma folga entre o cubo flangeado 20 e o eixo de potência 12 na direção periférica 47. Uma seção de flange 24, na qual uma superfície de flange 21 é incorporada a uma pluralidade de orifícios de flange 26, une-se à seção de cilindro 22. A potência de acionamento 25 pode ser transmitida a uma máquina 55, não mostrada em mais detalhes, por meio da seção de flange 21. O cubo flangeado 20 também é provido com um assento central 23, por meio do qual o cubo flangeado 20 está alinhado no eixo de potência 12. Um colar de suporte periférico 33, que encosta no eixo de potência 12, é incorporado em um interior 49 do cubo flangeado 20.

[0027] O arranjo de flange 10 também tem um meio de batente 30, que é incorporado essencialmente como um anel de retenção, em outras palavras, uma seção de anel 32. Os meios de preensão 44 que são incorporados como parafusos são recebidos no meio de batente 30, por meio dos quais o meio de batente 30 exerce uma força de retenção 41 sobre o colar de suporte 33. O cubo flangeado 20 é pressionado 46 axialmente contra o eixo de potência 12. Os segmentos de suporte 38 do meio de batente 38 que estão posicionados radialmente para fora repousam de maneira essencialmente plana no eixo de potência 12, como resultado disso, é evitado um rolamento estaticamente sobredeterminado. O meio de batente 30 pode ser rotado em torno do eixo geométrico de rotação 15 se os meios de preensão 44 forem liberados. Como resultado, os segmentos de suporte 38 do meio de batente 30 podem ser rotados em relação aos segmentos 28 do cubo flangeado 20, como mostrado na FIG. 2. Nesse caso, uma força de desmontagem 42 pode ser exercida no cubo flangeado 20 pelo meio de batente 30, em outras palavras, existe uma posição de desmontagem 45. Alternativamente, o meio de batente 30 pode ser rotado para uma posição de retenção 43, na qual os segmentos de suporte 38 do meio de batente 30 se opõem às regiões de folga 29 entre os segmentos de suporte 28 do cubo flangeado 20 e vice-versa. Em uma dessas posições de retenção 43, o meio de batente 30 pode ser montado e também é adequado para exercer uma força de retenção 41 no colar de suporte 33.

[0028] Além disso, um cubo flangeado 20 que pode ser inserido em um arranjo de flange 10 de acordo com a FIG. 1 ou FIG. 2, por exemplo, é incorporado na FIG. 3. O cubo flangeado 20 tem uma seção de cilindro 22 e uma seção de flange 24 adjacente ao mesmo com uma superfície de flange 21 e orifícios de flange 26 incorporados na mesma. Uma estria involuta 27 é incorporada em um interior 49 do cubo flangeado 20, sendo a referida estria involuta 27 adequada para emaranhar-se com uma estria involuta correspondente 17 em um eixo de potência 12, não mostrado em mais detalhes. O cubo flangeado 20 é capaz, por meio da estria involuta 27, para transmitir potência de acionamento 25 quando rotado em torno de um eixo geométrico de rotação 15. Além disso, um colar de suporte periférico 33 também é incorporado no interior 49 do cubo flangeado 20, pelo qual uma força de retenção 41 pode ser exercida no cubo flangeado 20. Além disso, os segmentos de suporte radialmente internos 28 são incorporados no cubo flangeado 20, em relação ao eixo geométrico de rotação 15, e têm um segmento essencialmente em forma de anel. Os segmentos de suporte 28 são afastados um do outro por meio de regiões de folga 29. Os segmentos de suporte 38 são adequados para receber uma força de desmontagem 42, por meio da qual uma remoção do cubo flangeado 20 do eixo de potência 12, não mostrada em mais detalhes, deve ser ativada ou, pelo menos, assistida.

[0029] Um meio de batente 30, que pode ser usado nas modalidades de acordo com a FIG. 1 e FIG. 2, é mostrado em uma vista oblíqua na FIG. 4. Em particular, o meio de batente 30 pode ser usado em combinação com um cubo flangeado 20 de acordo com a FIG. 3. O meio de batente 30 é incorporado como um anel de retenção e compreende um segmento de anel 32. Os segmentos de suporte 38 são moldados no segmento de anel 32 essencialmente com o mesmo índice de ângulo. Os segmentos de suporte 38 são essencialmente incorporados para serem em forma de segmento de anel e projetados radialmente para fora em relação a um eixo geométrico de rotação 15. Os segmentos de suporte 38 são distanciados um do outro na direção periférica 47, em que as regiões de folga 39 são incorporadas entre os segmentos de suporte 38. Além disso, o meio de batente 30 tem duas faces frontais 34, 36. Uma dessas faces frontais 34 confrontam um eixo de potência 12 em um estado montado e a face frontal oposta 36 está voltada para fora do eixo de potência 12, mas aponta na direção de seu fim livre. Os segmentos de suporte 38 também fazem parte das faces frontais correspondentes com seus respectivos lados. Além disso, os orifícios para receber os meios de preensão 44, não mostrados em mais detalhes, são incorporados no meio de batente 30. Além disso, os orifícios com roscas de transmissão 37 também são incorporados no meio de batente 30.

[0030] Além disso, uma modalidade de uma turbina eólica reivindicada 70 também é mostrada na FIG. 5. A turbina eólica 70 tem um rotor 63, o qual é rotativamente fixado a uma nacela 65. O rotor 63 é conectado a um eixo de rotor 62, que é usado como um eixo de potência 12 e por meio do qual um gerador 64, que é usado como uma máquina 55 na acepção da presente solução, é acionado por meio de uma unidade de engrenagem 50. O eixo de rotor 63, a unidade de engrenagem 50 e o gerador 64 fazem parte de um trem de acionamento 65 da turbina eólica 70, que é recebido na nacela 65. A unidade de engrenagem 50 é conectada de maneira que transmita torque através de um cubo flangeado 20 ao eixo de rotor 62, que é para ser considerado como um eixo de potência 12. Aqui, o eixo de rotor 12 e o cubo flangeado 20 correspondentes fazem parte de um arranjo de flange 10 de acordo com uma das modalidades mostradas acima. Além disso, a unidade de engrenagem 50 é provida com um eixo de potência 12, que é incorporado como um eixo sólido 18 e por meio do qual a conexão de transmissão de torque ao gerador 64 é estabelecida. O eixo de potência 12, que leva ao gerador 64, é acoplado ao gerador 64 por meio de um cubo flangeado 20. O eixo de energia 12 e o cubo flangeado 20, que acopla o gerador 64 à unidade de engrenagem 50, também fazem parte de um arranjo de flange 10 de acordo com uma das modalidades citadas anteriormente.

[0031] A FIG. 6 mostra uma representação esquemática do projeto de uma aplicação industrial reivindicada 80, que tem uma unidade de acionamento 82 e uma unidade de saída 84, que são conectadas umas às outras de maneira que transmita torque por meio de uma unidade de engrenagem 50. A unidade de acionamento 82 é incorporada para prover uma potência de acionamento 25, necessária para operar a unidade de saída 84. A unidade de acionamento 82 é incorporada como um motor elétrico 51. A unidade de saída 84 é incorporada como uma aplicação mecânica. A unidade de saída 84 é adequadamente incorporada, de modo que a aplicação industrial 80 seja, por exemplo, um moinho, moinho vertical, moinho de açúcar, moinho de cimento, britadeira, correia transportadora, bomba, prensa de rolos, transportadora de ripas, moinho de tubos, forno rotativo, engrenagem giratória, agitador, aparelho de elevação, compactador ou triturador. A unidade de engrenagem 50 está conectada à unidade de acionamento 82 por meio de um eixo de potência 12 e um cubo flangeado 20. A este respeito, o eixo de potência 12 é um eixo de saída do motor elétrico 51. O cubo flangeado 20 e o eixo de potência 12 aqui formam parte de um arranjo de flange 10 como reivindicado em uma das modalidades mostradas acima. Além disso, a unidade de engrenagem 50 é provida com um eixo de potência 12, através do qual a potência de acionamento 25 é transmitida para a unidade de saída 84. Para este fim, o eixo de potência 12 é acoplado a um cubo flangeado 20 que, juntamente com o eixo de potência 12, faz parte de um arranjo de flange 10 de acordo com uma das modalidades descritas anteriormente. Além disso, a aplicação industrial 80 de acordo com a FIG. 6 é provida com um arranjo de flange 10 que está arranjado no lado de saída da unidade de engrenagem 50. Como resultado, o eixo de potência 12, que conecta a unidade de engrenagem 50 à unidade de saída 84, está conectado à unidade de engrenagem 50.

Claims

Arranjo de flange (10), compreendendo um eixo de potência (12), um cubo flangeado (20) conectado de forma destacável ao mesmo e um meio de batente (30), que é incorporado para reter de forma destacável o cubo flangeado (20) no eixo de potência (12), caracterizado pelo fato de que o meio de batente (30) é incorporado para exercer uma força de desmontagem (42) no cubo flangeado (20), de modo que possa rotar em torno de um eixo geométrico de rotação (15) do eixo de potência (12).
Arranjo de flange (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a força de desmontagem (42) está alinhada ao longo do eixo geométrico de rotação (15) do eixo de potência (12).
Arranjo de flange (10) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que uma face frontal (34) do meio de batente (30) voltada para o eixo de potência (12) é incorporada para exercer uma força de retenção (41) no cubo flangeado (20) e uma face frontal (36) do meio de batente (30) voltada para fora do eixo de potência (12) é incorporada para exercer a força de desmontagem (42).
Arranjo de flange (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos um segmento de suporte (38) posicionado radialmente para fora está incorporado no meio de batente (30) e/ou um segmento de suporte (28) posicionado radialmente para dentro é incorporado no cubo flangeado (20).
Arranjo de flange (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o meio de batente (30) é incorporado rotativamente entre uma posição de retenção (43) e uma posição de desmontagem (45).
Arranjo de flange (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que uma estria involuta (17, 27) é incorporada no cubo flangeado (20) e no eixo de potência (12), ou um assento cônico, um encaixe por pressão cilíndrico ou uma conexão eixo-cubo com conexão por chave é incorporado(a) entre o cubo flangeado (20) e o eixo de potência (12).
Arranjo de flange (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a força de desmontagem (42) pode ser exercida no cubo flangeado (12) por meio de pelo menos um meio de preensão (44), o dito cubo flangeado sendo recebido no meio de batente (30).
Arranjo de flange (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o eixo de potência (12) é incorporado como um eixo sólido (18) ou como um eixo oco (13).
Cubo flangeado (20) compreendendo uma seção flangeada (24) e uma seção de cilindro (22) com uma estria involuta (27) e um colar de suporte (33) para suportar axialmente (46) o cubo flangeado (20) em um eixo de potência (12), caracterizado pelo fato de que o cubo flangeado (20) é incorporado para um arranjo de flange (10) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.
Meio de batente (30) compreendendo um corpo anular (32) com uma pluralidade de recortes para receber meios de preensão (44), caracterizado pelo fato de que o meio de batente (30) é incorporado para um arranjo de flange (10) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.
Unidade de engrenagem (50) compreendendo um eixo de potência (12), que é incorporado como um eixo de acionamento ou como um eixo de saída, e é provido com um cubo flangeado (20), em que o cubo flangeado (20) e o eixo de potência (12) pertencem a um arranjo de flange (10), caracterizado pelo fato de que o arranjo de flange (10) é incorporado como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.
Motor elétrico (51) compreendendo um eixo de potência (12), que é incorporado como um eixo de saída e que é provido com um cubo flangeado (20), em que o cubo flangeado (20) e o eixo de potência (12) pertencem a um arranjo de flange (10), caracterizado pelo fato de que o arranjo de flange (10) é incorporado como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.
Trem de acionamento (60) para uma turbina eólica (70), compreendendo um eixo de rotor (62), que é conectado de maneira que transmita torque a uma unidade de engrenagem (50), que é conectada de maneira que transmita torque a um gerador (64), em que uma conexão entre a unidade de engrenagem (50) e o gerador (64) e/ou o eixo de rotor (62) compreende um arranjo de flange (10), caracterizado pelo fato de que o arranjo de flange (10) é incorporado como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.
Turbina eólica (70) compreendendo um rotor (63) que é rotativamente afixado a uma nacela (65), na qual um trem de acionamento (60) é recebido, caracterizado pelo fato de que o trem de acionamento (60) é incorporado como definido na reivindicação 13.
Aplicação industrial (80) compreendendo uma unidade de acionamento (82) e uma unidade de saída (84), que são conectadas a uma unidade de engrenagem (50) de maneira que transmita torque, em que uma conexão entre a unidade de engrenagem (50) e a unidade de acionamento (82) e/ou a unidade de saída (84) compreende um arranjo de flange (10), caracterizado pelo fato de que o arranjo de flange (10) é incorporado como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.