ES2202632T3 - Arbol de transmision cardan, en particular de tipo telescopico, provisto de un manguito de proteccion y de cubiertas protectoras para las horquillas extremas. - Google Patents
Arbol de transmision cardan, en particular de tipo telescopico, provisto de un manguito de proteccion y de cubiertas protectoras para las horquillas extremas.Info
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Abstract
EL SISTEMA PROTECTOR ESTA SOSTENIDO POR UN SISTEMA DE BLOQUES CORREDEROS (53) QUE SE PUEDEN DESLIZAR SOBRE DOS CANALES ANULARES (37, 39) FORMADOS EN LA BASE DE CADA UNA DE LAS DOS HORQUILLAS (29, 31); LA BASE (29A) DE LA HORQUILLA (29) ESTA FORMADA POR UNA SECCION TRANSVERSAL CIRCULAR BASICAMENTE TAN LARGA COMO LOS BRAZOS (29B) DE LA HORQUILLA Y EL CANAL (37) PARA EL BLOQUE CORREDERO ANULAR (53) SE ALOJA EN LA CITADA BASE (29A) DE FORMA ADYACENTE A LOS BRAZOS (29B) DE LA HORQUILLA, ENTRE ESTOS Y LA CLAVIJA (33) QUE BLOQUEA EL EJE EN LA HORQUILLA (29).
Description
Árbol de transmisión cardan, en particular de
tipo telescópico, provisto de un manguito de protección y de
cubiertas protectoras para las horquillas extremas.
Las normas de prevención de accidentes se hacen
cada vez más rigurosas en todos los campos y, por tanto también -y
en particular- en el caso de las transmisiones mecánicas que se
encuentran expuestas al exterior como están (en el campo de la
maquinaria agrícola principalmente) los árboles de transmisión
cardan -especialmente de tipo telescópico- que actualmente están ya
dotados de medios de protección que comprenden un manguito
telescópico que rodea al árbol y unas cubiertas protectoras para
las horquillas extremas del árbol que forman parte de las
respectivas juntas cardan. En general, tales medios de protección
soportan mediante bloques deslizantes que pueden deslizar dentro de
un canal anular formado en la base de cada una de dichas dos
horquillas, base en la cual se insertan los respectivos segmentos
tubulares del árbol telescópico.
En las soluciones convencionales, tales como las
que se ilustran en las Figuras 1 y 2 (véanse, por ejemplo, los
documentos FR-A-2.507.266 y
FR-A-2.218.501), los dos segmentos
1 y 3 del árbol -los cuales no presentan perfil circular ni tampoco
la posibilidad de deslizar entre sí- están unidos a las horquillas
5 y 7 mediante clavijas 9 y 10, respectivamente, que pasan a través
de unos asientos axiales formados en las horquillas 5 y 7, asientos
en los cuales se reciben los extremos de los segmentos 1 y 3,
respectivamente. Estos asientos pueden presentar la forma que
corresponde a la de los segmentos 1 y 3 para constituir un
acoplamiento angular. En la parte exterior de las bases 5A y 7A de
las horquillas 5 y 7, es decir, en el extremo opuesto a los brazos
5B y 7B de las horquillas, se encuentra un canal anular 5C y 7C
respectivamente, estos canales contienen parcialmente los bloques
deslizantes 12A y 14A respectivamente que forman parte de las
cubiertas protectoras 12 y 14 de las juntas cardan de las que forman
parte las horquillas 5 y 7, respectivamente. Formando parte
integrante de las cubiertas protectoras 12 y 14 se encuentran unos
manguitos protectores 16 y 18, respectivamente, que están acoplados
deslizantes de forma telescópica y que están conectados de forma
giratoria a las cubiertas 12 y 14, respectivamente. Sin que giren
los medios protectores constituidos por las cubiertas 12 y 14 y por
los manguitos tubulares 16 y 18, puede girar el árbol de
transmisión formado por las horquillas 5 y 7 y por los segmentos 1
y 3, deslizando las superficies de los canales 5C y 7C con respecto
a los bloques deslizantes 12A y 14A que soportan los medios
protectores 12, 16, 18, 14 definidos anteriormente. Los bloques
deslizantes 12A y 14A que soportan el manguito protector sobre el
árbol giratorio se encuentran situados prácticamente en los
extremos de las horquillas y en los extremos de las cubiertas
protectoras asociadas. Los soportes de las cubiertas 12 y 14 -que
están constituidos por dichos bloques deslizantes 12A y 14A- se
encuentran situados, por tanto, virtualmente en el extremo interior
de las respectivas cubiertas 12 y 14 que se extienden sin soporte a
partir de los bloques deslizantes 12A y 14A sobre las horquillas 5
y 7 y, por tanto, sobre las juntas cardan de las que forman parte
los brazos 5B y 7B de las horquillas 5 y 7. Se deduce de lo
expuesto que una carga que actúe hacia abajo, en dirección de la
flecha fc, debe ser soportada directamente por la estructura de la
cubierta respectiva tal como la 12 que en tal caso tiende a
deformarse hasta llegar realmente a entrar en contacto con los
brazos de las horquilla tal como la 5B de la horquilla 5, con el
resultado de una peligrosa tendencia del árbol de arrastrar consigo
en su giro todos los medios de protección constituidos por las
cubiertas y los manguitos, neutralizando con ello su efecto de
protección. Las normas más recientes tendentes a prevenir el
peligro de accidentes establecen pruebas estrictas para evitar los
riesgos apuntados, y el objetivo de la invención es modificar las
estructuras convencionales representadas en las Figuras 1 y 2 para
conseguir una mayor efectividad protectora de los manguitos de
protección sin afectar grandemente a la robustez y otras
características de resistencia que, de otro modo deben ser
conseguidas exclusivamente por la forma de las cubiertas. Estas y
otras ventajas se pondrán claramente de manifiesto por la
exposición siguiente.
Sustancialmente, según la invención, la base de
la horquilla está formada de sección transversal circular hasta los
brazos de la propia horquilla y el canal para los medios de bloque
deslizante se encuentra rebajado en dicha base adyacente a dichos
brazos de la horquilla. En la práctica, dicho canal anular está
formado entre los brazos de la horquilla y la clavija diametral que
une el segmento del árbol con la base de la horquilla.
Una cubierta protectora para la junta cardan
puede comprender: un componente anular rígido dotado de un cuello
para su acoplamiento con el componente tubular del manguito, una
pared frontal con un reborde extremo que constituye un soporte, un
capuchón flexible con una pestaña interior, y un elemento anular
plano que constituye los medios de bloque deslizante. Dicha pestaña
interior y dicho elemento anular plano están fijos contra dicha
pared frontal. Tales medios de protección pueden comprender también
un segundo componente anular rígido de refuerzo.
El elemento anular plano presenta ventajosamente
un corte radial y hendiduras radiales y está fijo en torno a su
propia periferia exterior a la pared frontal del componente anular
rígido.
La invención se comprenderá mejor por la
siguiente descripción y dibujos adjuntos que ilustran un ejemplo de
forma de realización práctica, no limitativa, de la invención y en
los cuales:
Las Figuras 1 y 2 muestran, en dos secciones
diferentes, la solución convencional utilizada en los árboles de
transmisión de juntas cardan con medios de protección que se han
descrito anteriormente;
las Figuras 3 y 4 muestran, en dos vistas
parcialmente seccionadas, una solución según la invención, estando
la Fig. 4 a escala ampliada;
las Figuras 5 y 6, muestran secciones en zonas
determinadas indicadas por las líneas V-V y
VI-VI en la Fig. 4;
las Figuras 7 y 8 muestran, de forma similar a la
Fig. 4 las dos longitudes del árbol de transmisión cardan
telescópico separadamente;
las Figuras 9 y 10, y 11 y 12, muestran
separadamente, en sección axial y en una vista según las líneas
X-X de la Fig. 9 y XII-XII de la
Fig. 11, respectivamente, un componente anular rígido y un
componente que forma bloques deslizantes para una cubierta en la
solución representada en las Figuras 3 a 8;
las Figuras 13 y 14 muestran, de forma similar a
las Figuras 7 y 8, una forma de realización alternativa de la
invención, y
las Figuras 15 y 16, 17 y 18, 19 y 20, 21 y 22, y
23 y 24 muestran, separadamente y de forma similar a las Figuras 9
a 12, componentes de la forma de realización alternativa
representada en las Figuras 13 y 14.
Como puede apreciarse en los dibujos adjuntos,
haciendo particular referencia, inicialmente, a las Figuras 3 a 12,
las referencias numéricas 21 y 23 indican dos juntas cardan
articuladas, que forman parte del árbol de transmisión cardan
ilustrado. El árbol de transmisión comprende dos segmentos
tubulares de árbol 25 y 27 de sección distinta a la circular que
pueden acoplarse angularmente entre sí pero con la posibilidad de
deslizar de forma telescópica y que están unidos integralmente con
dos horquillas 29 y 31 que forman parte de las juntas cardan 21 y
23, respectivamente. Dichos segmentos 25 y 27 son recibidos en unos
alojamientos axiales formados en la base 29A de la horquilla 29 y
en la base 31A de la horquilla 31 y están fijos mediante unas
clavijas 33 y 35 que traspasan diametralmente las bases 29A y 31A,
de las horquillas y los segmentos 25 y 27, respectivamente. Las
bases 29A y 31A de las horquillas 29 y 31, respectivamente se
extienden en sección circular hasta los brazos 29B y 31B de las
horquillas 29 y 31, respectivamente, y en dichas bases 29A y 31A se
forman unos canales 37 y 39, en posición adyacente al arranque de
los brazos 29B y 31B. Dichos canales 37 y 39 están situados, por
tanto, entre los brazos 29B y 31B y los asientos de las clavijas 33
y 35, respectivamente, y, por consiguiente, a cierta distancia de
los extremos de las horquillas 29 y 31 a partir de los cuales se
extienden los respectivos segmentos 25 y 27 del árbol tubular.
Como puede comprobarse si se comparan las Figuras
2 y 3, el canal anular 37 de la solución representada en la Fig. 3
está desplazado con respecto al canal 5C de la solución
convencional ilustrada en las Figuras 1 y 2 una distancia
relativamente grande X hacia la cruceta de la junta cardan 21, esto
es, hacia el punto de la articulación cardan de las horquillas de
la junta cardan 21, y el canal anular 39 de la base 31A de la
horquilla 31 está desplazado de forma análoga una distancia Y hacia
la junta cardan 23 si se compara con la posición que ocupa este
canal en la solución convencional en la Fig. 2.
Los canales anulares 37 y 39 actúan como soporte
de las cubiertas protectoras de las juntas cardan 21 y 23, las
cuales cubiertas forman parte de los medios de protección que
también comprenden los manguitos tubulares 41 y 43 que pueden
deslizar entre sí simultáneamente con el deslizamiento de los
segmentos 25 y 27.
A continuación se describe detalladamente la
cubierta protectora 45 de la junta cardan 21, que es equivalente en
todos los aspectos a la cubierta protectora 47 de la junta cardan
23. Esta cubierta protectora tiene un componente anular rígido 49
con un cuello 49A para la inserción del manguito 41 (véanse también
las Figuras 9 y 10), un capuchón guardapolvo flexible 51 y un
elemento anular plano 53 (véanse también las Figuras 11 y 12).
Además del cuello 49A para su acoplamiento sobre el componente 41
del manguito tubular, el componente rígido anular 49 tiene una pared
frontal 49B, también anular, y un reborde extremo 49C cuyo diámetro
es el máximo de dicho componente 49. El capuchón guardapolvo
flexible 51 tiene una pestaña interior 51A que se sitúa acoplada a
la pared frontal 49B y dentro del reborde 49C que forma el soporte.
El elemento anular plano 53 forma un bloque deslizante constituido
por los segmentos adyacentes 53A -en número de tres, según el
dibujo (véase, en particular a Fig. 12)- que vienen definidos por
un corte radial 53B (que interrumpe la forma anular del elemento 53)
y por dos hendiduras radiales 53C que se extienden desde el borde
interior hasta el ensanchamiento periférico 53E cuya forma es la
apropiada para recibir en su interior el capuchón flexible 51
acoplándose contra la pestaña 51A del mismo. La referencia numérica
53F indica un engrasador que tiene por objeto el suministro de
lubricante a los bloques deslizantes 53A y, por tanto, al canal 37.
Los tres componentes 49, 51 y 53 están montados acoplados unos con
otros como puede apreciarse claramente en las Figuras 4 y 7 y
pueden bloquearse mediante los tornillos 55 o medios quivalentes
con el fin de constituir una cubierta protectora completa de la
junta cardan 29. Debe observarse que, en el montaje, el elemento
anular plano 53, que está formado de un material sintético rígido
apropiado, queda situado en la zona del reborde extremo 49C del
cuello 49, por lo cual cualquier fuerza que se aplique desde fuera
sobre el reborde extremo 49C del componente rígido 49 -tal como la
carga indicada por fc en la Fig. 1- pasa sustancialmente
directamente sobre los bloques deslizantes 53A al canal 37 y, de
ahí, al árbol de transmisión, a diferencia de la situación
ilustrada en la Fig. 1, en la cual la carga fc de una fuerza
exterior accidental pasa sobre la parte no soportada situada más
allá del punto de soporte que proporcionan los bloques deslizantes
12A asentados en el canal 5C. La solución de las Fig. 3 a 12
proporciona una rigidez mayor de lo que es posible conseguir con la
solución convencional de las Figuras 1 y 2.
La disposición de la cubierta protectora 47 es
exactamente la misma que la descrita para la cubierta protectora 45
y, por tanto, ofrece las mismas características que ella.
La estructura de las cubiertas protectoras tales
como la 45 descrita anteriormente puede hacerse lo suficientemente
rígida para asegurar que se respetan las condiciones impuestas por
las normas de prevención de accidentes, por lo menos hasta un
cierto límite de la carga que debe soportarse. Sin embargo, todavía
puede aumentarse más la resistencia de estas cubiertas protectoras
para juntas cardan, tal como se ilustra en la forma de realización
alternativa representada en la Fig. 13 y siguientes. Para las piezas
correspondientes de la variante que se ilustra en la Fig. 13 y
siguientes, se utilizarán las referencias numéricas del ejemplo
anterior incrementadas en "100"; por tanto, la descripción
asociada no se repite a excepción de las variantes que se
consideran exclusivas de esta solución. La componente anular rígida
149 presenta, entre la pared frontal 149B y el reborde extremo 149C,
una zona sustancialmente cilíndrica 149G y un resalte 149H. El
capuchón flexible 151 está dotado de una pestaña interior 151A
susceptible de ser presionada contra el resalte 149H en vez de
hacerlo contra la pared frontal 149B. Existe un segundo componente
anular rígido 202, que presenta dos caras transversales sucesivas
202A y 202B y una zona intermedia cilíndrica 202C que puede ser
recibida dentro de la zona cilíndrica 149G del componente anular
rígido 149, mientras que un elemento anular 153 que forma los
bloques deslizantes 153A (véanse Figuras 17 y 18) es similar al
elemento anular plano 53, pero, a diferencia de este último,
presenta una pared cilíndrica 153G que es recibida dentro de la
zona cilíndrica 202C, quedando su ensanchamiento anular 153E
haciendo tope contra la cara transversal 202A. En el montaje, el
segundo componente anular rígido 202 es recibido dentro de la zona
cilíndrica 149G haciendo tope contra la pared frontal 149B, y el
elemento anular 153 que forma los bloques deslizantes 153A es
recibido dentro de la zona cilíndrica 202C y apoyando contra la cara
202A del segundo componente anular rígido 202 mientras que la
pestaña 151A y la parte adyacente a la misma del capuchón flexible
151 quedan atrapadas entre el resalte 149H y la cara 202B y también
dentro del reborde extremo 149C, dentro del cual se encuentra una
zona anular extrema 202E que contribuye a la resistencia del
reborde extremo 149C y al soporte del capuchón flexible 151. Los
componentes 149, 202 y 153 quedan sujetos por unos medios de
fijación 155 que atraviesan la pared frontal 149B, la zona del
ensanchamiento periférico del elemento anular 153E y la cara 202A
del segundo componente anular rígido 202.
Esta disposición hace posible incrementar todavía
más la resistencia de la cubierta contra cargas exteriores, tales
como la indicada por la flecha fc en la Fig. 1.
Ante ciertas exigencias, puede ocurrir que los
componentes de ambas cubiertas se desmonten a la vez; y ambos deben
ser montados después correctamente en el correspondiente extremo de
los medios de protección. Ello es necesario en particular debido a
que uno de los extremos del árbol permanece generalmente fijo a la
máquina en la que trabaja mientras que el otro extremo es
frecuentemente desconectado de la toma de fuerza de un tractor o de
otra unidad de fuerza.
Para conseguir el objetivo señalado, los canales
tales como los canales 5C y 7C, en principio se construyen con
diámetros ligeramente diferentes, y los correspondientes bloques
deslizantes (tales como el bloque 53) deben presentar el diámetro
interior correspondiente. Con el fin de permitir un montaje fácil y
correcto, se determina que los componentes ilustrados en las Figuras
15 a 18 y 23 y 24 se diseñen para que puedan ser utilizados en la
formación de una sola de las dos cubiertas. Estos componentes
tendrán por tanto los alojamientos destinados a los medios de
fijación tales como el 155 para una sola de las dos cubiertas puesto
que uno de estos alojamientos está situado característicamente en
una posición angular que forma un ángulo A con el diámetro
horizontal como se indica en las Figuras 16 y 18. En las Figuras 20
y 22, el alojamiento correspondiente está situado según otro ángulo
B con respecto al diámetro horizontal, siendo este ángulo B
ligeramente diferente del ángulo A, por ejemplo de 40º en vez de
50º como puede ser el ángulo A. En el componente 202 se encuentran
los dos alojamientos, uno de los cuales tiene la posición definida
para el ángulo A, mientras que el otro está determinado por el
ángulo B. De lo dicho se deduce que, mientras que el componente 202
puede utilizarse para ambas cubiertas, solamente uno de los
componentes 149 y 153 puede aplicarse a una de las cubiertas
mientras que en la otra cubierta sólo podrá aplicarse el otro
componente 149 y 153, respectivamente. Esta disposición hace posible
asegurar el montaje correcto de los distintos componentes de cada
cubierta.
Claims (7)
1. Árbol de transmisión cardan -en particular de
tipo telescópico- dotado de unos medios de protección que
comprenden un manguito telescópico (41, 43) que rodea el árbol (25,
27) y unas cubiertas protectoras (45, 47) para las horquillas
extremas (29, 31) del árbol que forman parte de las respectivas
juntas cardan, estando soportados dichos medios de protección por
unos medios de bloques deslizantes (53) que pueden deslizar dentro
de un canal anular (37, 39) formado en la base (29A, 31A) de cada
una de dichas horquillas, base en la cual se insertan el componente
tubular respectivo del árbol telescópico (25, 27),
caracterizado porque la base (29A, 31A) de la horquilla (29,
31) está formada con una sección transversal circular,
extendiéndose dicha sección transversal circular hasta los brazos
(29B, 31B) de la horquilla, y el canal (37, 39) para los medios de
bloque deslizante se encuentra rebajado en dicha base (29A, 31A) en
situación adyacente a dichos brazos de la horquilla.
2. Árbol de transmisión cardan según la
reivindicación 1, que comprende una clavija diametral que une el
segmento el árbol con la base de la horquilla, caracterizado
porque dicho canal anular (37, 39) está formado entre los brazos
(29B, 31B) de la horquilla y dicha clavija diametral (33, 35).
3. Árbol de transmisión cardan según las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque una cubierta
protectora (45) comprende: un componente rígido anular (49) con un
cuello (49A) para el acoplamiento del componente tubular (41) del
manguito, una pared frontal (49B) con un reborde extremo (49C) que
constituye un soporte, un capuchón flexible (51) con una pestaña
interior (51A), y un elemento anular plano (53) que forma los
medios de bloques deslizantes (53A), estando dicha pestaña interior
(51A) y dicho elemento anular plano (53) fijos contra dicha pared
frontal (49B).
4. Árbol de transmisión cardan según la
reivindicación 3, caracterizado porque comprende también un
segundo componente anular de refuerzo (202) que puede ser recibido
en la cubierta protectora.
5. Árbol de transmisión cardan según las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque una cubierta
protectora (145) comprende: un primer componente anular rígido
(149) con un cuello (149A) para su acoplamiento sobre el componente
tubular (141) del manguito, una pared frontal (149B), una zona
sustancialmente cilíndrica (149G), un resalte (149H) y un reborde
extremo (149C) que constituye un soporte, un capuchón flexible
(151) con un pestaña interior (151A) capaz de presionarse contra
dicho resalte (149H) que forma una segunda pared frontal, un
segundo componente anular rígido (202) con dos caras transversales
sucesivas (202A, 202B), y un elemento anular plano (153) que
constituye los medios de bloques deslizantes (163A), estando dicho
segundo componente anular rígido (202) y dicho elemento anular
plano (153) fijos contra dicha pared frontal (149B) de dicho primer
componente anular rígido, y estando dicha pestaña interior (151A)
de dicho capuchón flexible (151) atrapada entre dicho resalte
(149H) y la cara transversal más exterior (202B) de dicho segundo
componente anular rígido (202).
6. Árbol de transmisión cardan según por lo menos
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
dicho elemento anular plano (53) presenta un corte radial (53B) y
unas hendiduras radiales (53C) y está fijo en su propia periferia
exterior (53E) a la pared frontal (49B) del componente anular
rígido (49).
7. Árbol de transmisión cardan según por lo menos
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
algunos de los componentes (153; 149) están diferenciados en sus
posiciones angulares y/o diámetros o de cualquier otra forma para
que resulten específicos solamente de una u otra de las dos
cubiertas extremas.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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