ES2221349T3 - Dispositivo de lubricacion para reductor de varias etapas. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para un reductor de varias etapas que comprende una caja del reductor (1), por lo menos un engranaje intermedio (7) y una rueda grande (8) unida a un árbol de accionamiento (9), donde para la lubricación del reductor está previsto aceite para transmisiones o similar en la caja del reductor (1), y un postizo (14) dispuesto en el cárter de aceite de la caja del reductor (1), con por lo menos una entrada (18) desde el cárter de aceite de la caja del reductor (1) para conseguir diferentes niveles de aceite para transmisiones durante el funcionamiento del reductor, estando dispuestos los ejes de giro del engranaje intermedio (7) o de cada engranaje intermedio y de la rueda grande (8), en un plano esencialmente horizontal, y donde el postizo (14) presenta por lo menos dos cubetas (16, 17) en las cuales se sumergen parcialmente el engranaje intermedio (7) o cada engranaje intermedio y la rueda grande (8) del reductor, donde la entrada o cada entrada (18) desde el cárter de aceite de lacaja del reductor (1) desemboca en la cubeta (16) para la rueda grande (8), estando la cubeta (16) para la rueda grande (8) en comunicación con la otra o con cada otra cubeta (17), de manera que durante el funcionamiento del reductor se mantienen en las cubetas (16, 17) diferentes niveles de aceite para transmisiones, caracterizado porque la cubeta o cada cubeta (16, 17) presenta por lo menos un rascador (19, 25) con al menos un orificio (20, 26), en cada caso.

Description

Dispositivo de lubricación para reductor de varias etapas.

La invención se refiere a un dispositivo para un reductor de varias etapas que presenta las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Los reductores sirven para reducir las revoluciones generalmente altas de los motores a la velocidad conveniente para la ulterior aplicación. Dado que la relación de transmisión o relación de reducción deseada suele ser muy elevada, se necesitan varias etapas para reducir las revoluciones por medio de varios engranajes de diferentes diámetros. Para la lubricación del reductor es preciso alimentar los engranajes con lubricantes adecuados, como por ejemplo aceite para transmisiones. Además de engrasar los dientes, el lubricante sirve también para refrigerar el reductor, ya que el calor de pérdidas que se produce se puede evacuar al entorno de forma adecuada mediante una cantidad suficiente de aceite para transmisiones o similar. Para evitar bombas de aceite adicionales, con accionamiento eléctrico u otro tipo de accionamiento, está muy extendida en las cajas de transmisión la lubricación denominada por cárter de aceite. En ésta, uno o varios engranajes se sumergen en un cárter de aceite situado en la caja del reductor, de manera que durante el funcionamiento, es decir durante el giro de los engranajes, se arrastra una parte del lubricante que va engrasando los dientes. En el caso de reductores de varias etapas es preciso que los engranajes de las distintas etapas estén dispuestos de tal manera que todos ellos penetren en el cárter de aceite. Como generalmente los diámetros de los engranajes de las distintas etapas presentan una diferencia relativamente grande, esta disposición resulta relativamente compleja y requiere siempre una caja del reductor dividida de forma complicada. Si los engranajes de las distintas etapas del reductor se sumergen a diferente profundidad en el cárter de aceite, en el engranaje que penetra a mayor profundidad en el cárter de aceite se producen unas pérdidas excesivas por chapoteo y por rozamiento ya que también hay que desplazar el aceite para transmisiones o similar arrastrado. La disposición de los ejes de las distintas etapas del reductor en una misma dirección, preferentemente horizontal, ofrece la ventaja de que la caja del reductor se puede dividir a lo largo de esta dirección, orientada esencialmente en horizontal. Una división horizontal de esta clase puede tener una junta estanca óptima y es lo más adecuado para efectuar el montaje, desmontaje y mantenimiento de las partes del reductor desde abajo.

Un reductor con unas pérdidas reducidas por chapoteo se conoce por ejemplo por la patente US 5.505.112 A. En este caso hay un postizo en el cárter de aceite de la caja del reductor, mediante el cual se puede efectuar la regulación del nivel de aceite para un engranaje. Por la patente SU 983 361 A se conoce una transmisión con una disposición horizontal de los ejes de giro de las ruedas del reductor donde al parecer se puede mantener el nivel de aceite, en la zona del engrane, por encima del nivel de aceite en el reductor. El inconveniente de este diseño es que aumentan las pérdidas por chapoteo así como el hecho de que el diseño solamente funciona en un sentido de giro. El reductor según la patente DE 37 190 96 A1 muestra una subdivisión en dos cámaras de aceite para conseguir un buen efecto lubricante con evacuación de calor. Las cámaras de aceite no están comunicadas entre sí, por lo que es necesario vaciar por separado el aceite de las dos cámaras. El reductor conforme a la patente GB 2 147 064 A sirve para mejorar el cambio de marchas del reductor en estado frío. No existen medios para regular el nivel de aceite. Además, este diseño solamente funciona en un sentido de giro. Otros diseños, como por ejemplo el dispositivo de transporte de lubricante conforme a la patente DE 36 00 871 A1 sirve para transportar el aceite a través de unas conducciones exteriores hasta unos puntos de lubricación situados a mayor altura. También en este caso sólo está garantizado el funcionamiento en un sentido de giro. La patente US 5.092.196 A describe un reductor con un postizo situado en la zona inferior de la caja del reductor, que lleva unos conformados según el tamaño de los engranajes, con lo cual se puede conseguir un nivel de aceite más alto en la caja del reductor. Ahora bien, con esto no se logran unos niveles de aceite distintos para un engrase óptimo de los engranajes de diferentes tamaños.

Por la patente GB 290 225 A se conoce un dispositivo para un reductor de varias etapas conforme a la especie, donde los engranajes de un reductor de una sola etapa se sumergen respectivamente en la correspondiente cubeta. Debido al movimiento de la rueda grande se transporta aceite para transmisiones a la cubeta de la rueda pequeña. Para asegurar una lubricación suficiente es preciso que el engranaje grande penetre relativamente a gran profundidad dentro del cárter de aceite, lo cual condiciona unas pérdidas por chapoteo y por rozamiento relativamente altas.

El objetivo de la presente invención consiste en crear un dispositivo de los antes citados para un reductor de varias etapas, mediante el cual resulte posible efectuar una lubricación óptima de los engranajes del reductor, y se puedan reducir al mínimo eventuales pérdidas por chapoteo y rozamiento. Además de esto se trata de que mediante el diseño objeto de la invención resulte posible efectuar la división horizontal de la caja del reductor. Otro de los objetivos de la invención consiste en que el dispositivo objeto de la invención se pueda aplicar sin grandes modificaciones de diseño para diferentes reductores, es decir para distintas relaciones de transmisión. Al mismo tiempo se trata de evitar o reducir los inconvenientes de los reductores conocidos.

El objetivo de la invención se resuelve mediante las características de la reivindicación 1. El cárter o cada uno de los cárteres presenta por lo menos un rascador con por lo menos un orificio. Mediante la disposición ya conocida de los ejes de giro del engranaje o de cada uno de los engranajes intermedios y de la rueda grande, en un plano esencialmente horizontal, resulta posible la división horizontal de la caja del reductor, con las consiguientes ventajas. Debido a los diferentes tamaños de los engranajes del reductor, éstos normalmente se sumergen a distinta profundidad en el cárter de aceite del reductor, cuando los ejes de giro están dispuestos en horizontal. El postizo se sitúa en la parte inferior de la caja del reductor, donde se encuentra el cárter de aceite, y preferentemente se une a éste. Según la relación de transmisión del reductor y del número de etapas, el postizo presenta una serie de cubetas o rebajes en forma de cubeta, en las que penetran partes de los engranajes intermedios y de la rueda grande del reductor, de manera que durante el giro de los engranajes del reductor se tiene la garantía de que cada dentado de cada etapa del reductor queda abastecido con una cantidad suficiente de aceite para transmisiones o de otro lubricante. Con este dispositivo se evita por otra parte que los engranajes del reductor se sumerjan a diferente profundidad en un cárter de aceite que tenga un solo nivel de aceite y por lo tanto, también que sufran unas pérdidas por rozamiento diferentes y tengan que realizar trabajos de desplazamiento diferentes. La creación de por lo menos dos niveles diferentes de aceite para transmisiones se logra mediante la comunicación entre sí de las cubetas o rebajes en forma de cubeta y por lo menos de una de las cubetas con el cárter de aceite en la caja del reductor, por medio de unos sistemas adecuados de canalizaciones o de orificios.

Gracias al por lo menos un rascador situado en la cubeta o en cada cubeta se pueden evitar las pérdidas por chapoteo y rozamiento debidas al exceso de aceite para transmisiones arrastrado por los engranajes. Por medio del rascador, que está situado a cierta distancia con respecto al perímetro exterior del engranaje respectivo, se desprende el exceso de aceite para transmisiones y se evacua a través del orificio o de cada uno de los orificios. El aceite evacuado de la rueda grande se puede transportar directamente a la cubeta asignada al engranaje intermedio para abastecer de aceite para transmisiones el engranaje intermedio.

De acuerdo con una forma de realización de la invención, la cubeta para la rueda grande presenta por lo menos un orificio o similar, y la otra o cada una de las otras cubetas presenta por lo menos una entrada, cuya entrada está en comunicación con el orificio o con cada orificio de la cubeta. De esta manera, el aceite para transmisiones de la cubeta correspondiente a la rueda grande puede pasar a través del orificio o similar y de la entrada a la otra cubeta a ésta.

Es conveniente que cada entrada, cada eventual rascador y cada orificio estén dispuestos simétricos con respecto al eje de giro de los engranajes intermedios y de la rueda grande. De esta manera el funcionamiento del dispositivo resulta independiente del sentido de giro del motor o del reductor.

Para transportar el aceite para transmisiones de una a otra cubeta se necesita para un sentido de giro una conexión, que de acuerdo con otra característica de la invención está formada por lo menos por una canaleta situada entre un orificio o similar de la cubeta y una entrada de la otra o de cada una de las otras cubetas.

La canaleta está limitada convenientemente por una arista. Mediante la altura de la arista se puede influir en el caudal de paso del aceite para transmisiones. El exceso de aceite para transmisiones rebosa por la arista, cayendo por ejemplo directamente al cárter de aceite. De la misma manera se puede disponer en el postizo por lo menos un rebosadero por el cual pueda evacuarse el exceso de aceite para transmisiones al cárter de aceite en la carcasa del reductor. Mediante la altura y el tamaño del rebosadero se puede regular la cantidad de aceite para transmisiones.

El postizo objeto de la invención está realizado a ser posible con paredes lisas. Una pieza de este tipo se puede fabricar con facilidad y gracias a sus paredes lisas, la limpieza y el mantenimiento son relativamente sencillos.

De acuerdo con otra característica de la invención está previsto que el postizo sea de aluminio o de una aleación de aluminio y que esté fabricado por fundición. Esta clase de materiales se caracterizan por su reducido peso y porque su fabricación es relativamente sencilla.

De acuerdo con otra característica de la invención están previstos unos manguitos o similares para enchufar en las entradas y orificios. Mediante esta clase de postizos, a base por ejemplo de casquillos de plástico o similares, se ofrece la posibilidad de adaptarse fácilmente a las respectivas condiciones para ajustar el caudal de paso deseado del aceite para transmisiones. Naturalmente se puede controlar también la cantidad de aceite para transmisiones con otros medios, por ejemplo con diafragmas o similares, de forma mecánicamente robusta.

En el postizo están situados preferentemente unos orificios para la colocación de tornillos de unión o similares para realizar la unión con la caja del reductor o con la parte inferior de la caja del reductor, así como ranuras o similares para la evacuación del exceso de aceite para transmisiones y para reducir el peso. Naturalmente existe también la posibilidad de que el postizo esté integrado, por ejemplo, en la parte inferior de la caja del reductor, y eventualmente esté fabricado junto con éste en una misma fase de trabajo.

Las características de la invención se describen con mayor detalle por medio de las figuras adjuntas que muestran una forma de realización preferida de la invención, para un reductor de dos etapas.

Las figuras muestran

Fig. 1 una vista lateral de un accionamiento integrado que comprende un motor y un reductor de dos etapas, así como el postizo objeto de la invención,

Fig. 2 una vista en perspectiva de una forma de realización preferida del postizo objeto de la invención, para un reductor de dos etapas conforme a la figura 1,

Fig. 3 una vista en planta del postizo según la figura 2,

Fig. 4 una vista del postizo según la figura 2, por debajo,

Fig. 5 una sección a lo largo de la línea de corte V-V según la figura 3,

Fig. 6 una sección a lo largo de la línea de corte VI-VI según la figura 3,

Fig. 7 una sección a lo largo de la línea de corte VII-VII según la figura 3, y

Fig. 8 una vista lateral del postizo según la figura 2, desde la izquierda.

La figura 1 muestra un accionamiento integrado a base de una caja reductora 1, que puede estar realizada de una misma pieza con la carcasa del motor, o que puede estar unida a la carcasa del motor. El accionamiento integrado contiene un motor 2 y el reductor 3. Para la suspensión del accionamiento están las suspensiones 4, que están unidas preferentemente de una misma pieza con la caja del reductor o la carcasa del motor. El eje del rotor 5 del motor 2 está unido sin torsión con un engranaje pequeño 6, que acciona un engranaje intermedio 7, que a su vez imparte el giro a una rueda grande 8 del reductor 3 y por lo tanto obliga a girar al eje de accionamiento 9 unido con la rueda grande 8. En el caso de un accionamiento para un vehículo, el eje de accionamiento 9 puede estar unido sin giro con la rueda del vehículo (que no está representada). Para el montaje o desmontaje del motor 2 hay un alojamiento de cojinete 10 en la carcasa. La caja del reductor 1 o el conjunto de la caja del accionamiento integrado está dividida en una parte superior 11 de la caja de reductor y una parte inferior 12 de la caja del reductor, que están unidas entre sí mediante los tornillos 13. La línea de partición entre la parte superior 11 de la caja del reductor 1 y la parte inferior 12 de la caja del reductor 1 está dispuesta preferentemente en horizontal, para que resulte fácil el montaje, desmontaje y mantenimiento de las piezas del accionamiento situadas en el interior. El postizo 14 objeto de la invención está situado en el fondo de la parte inferior 12 de la caja del reductor 1, y está unido con éste por medio de tornillos o similares (no representados), o fabricado de una misma pieza junto con éste. A través de un orificio de llenado 15 se puede llenar la caja del reductor 1 con aceite para transmisiones u otros lubricantes, hasta un determinado nivel que se desee. La presente invención no se refiere únicamente en la forma representada a reductores de dos etapas sino que se puede aplicar debidamente a reductores de más etapas.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva del postizo 14 objeto de la invención. El postizo 14 presenta dos cubetas 16, 17 o rebajes en forma de cubeta, en las cuales penetra parcialmente la rueda grande 8 del reductor y el engranaje intermedio 7 del reductor 3. Al disponer el postizo 14 en la parte inferior 12 de la caja del reductor 1, en la que está formado el cárter de aceite, se aspira aceite para transmisiones del cárter de aceite durante el giro de la rueda grande, a través de las entradas 18 que están dispuestas en la cubeta 16. Para evitar que durante el giro de la rueda grande se arrastre demasiado aceite para transmisiones hay dispuestos lateralmente, con respecto a la cubeta 16, unos rascadores 19 que tienen un orificio 20 a través del cual se desprende el exceso de aceite adherido a la rueda grande y se evacua a través del orificio 20. Cuando la rueda grande 18 gira en sentido contrario a las agujas del reloj, el aceite para transmisiones es desprendido por el rascador derecho 19, y pasa a través del orificio derecho 20, desde donde pasa a través de un orificio 23 a la cubeta 17, formando allí un cárter de aceite que tiene un nivel distinto al cárter de aceite de la cubeta 16. Para evitar que el engranaje intermedio 7 arrastre demasiado aceite hay también un rascador 25 dispuesto a un lado de la cubeta 17, que está provisto de un orificio 26 a través del cual se vuelve a conducir el exceso de aceite para transmisiones al cárter de aceite. El rascador del lado opuesto puede estar por ejemplo en comunicación con la parte inferior 12 de la caja del reductor 1, o estar fabricado de una misma pieza junto con éste. Variando los tamaños y formas de los orificios 18, 20, 23 y 26 se puede adaptar el caudal de aceite para transmisiones deseado a las necesidades y aplicaciones respectivas, tales como velocidad de giro y condiciones ambientales, que pueden influir en la viscosidad del aceite. Esta adaptación puede ser flexible, mediante la disposición de elementos en forma de casquillos, por ejemplo de plástico o similares, mediante los cuales se puede modificar la sección de los orificios 18, 20, 23, 26. Para conseguir independencia, respecto al sentido de giro, es preciso que el aceite para transmisiones transportado a través del orificio izquierdo 20, cuando la rueda grande 8 gira en el sentido de las agujas del reloj, se conduzca a la cubeta 17 a través de un sistema de canales. En la forma de realización de la invención que está representada, esto se realiza mediante una arista 21, que junto con la delimitación de la cubeta 16 forma una canaleta 22, a través de la cual el aceite para transmisiones puede pasar en dirección hacia la cubeta 17. La altura de la arista 21 influye sobre la cantidad deseada de aceite para transmisiones que se transporta en dirección hacia la cubeta 17. En el aceite para transmisiones que rodea la cubeta 17 se puede influir por medio de un rebosadero 24, que está en comunicación con el cárter de aceite. El rebosadero 24 puede estar realizado en forma de un tornillo hueco o se puede fabricar de una misma pieza junto con el postizo 14. Es conveniente que el postizo 14 sea de una sola pieza y esté fabricado de fundición. Los materiales preferidos son el aluminio o aleaciones de aluminio. Pero también cabe imaginar perfectamente el empleo de materiales de plástico resistentes. A través de los orificios 27 se puede unir el postizo 14 con la caja del reductor 1 por medio de tornillos o similares (que no están representados). Las eventuales ranuras 28 o similares sirven para el retorno del aceite para transmisiones al cárter de aceite, y al mismo tiempo para ahorrar material y peso. Por lo demás conviene evitar irregularidades en la superficie y agujeros ya que allí se puede depositar suciedad que podría dar lugar a bloquear el flujo de aceite para transmisiones, impidiendo el perfecto funcionamiento de la invención, y evitando de esta manera que el reductor tenga un engrase y refrigeración perfectos.

En la vista en planta del postizo 14 según la figura 13 se puede ver claramente la canaleta 22. La sección a lo largo de la línea de corte V-V según la figura 3 muestra los rascadores 19 con los orificios 20 de la cubeta 16, en una representación más adecuada.

La figura 6 muestra una sección a lo largo de la línea de corte VI-VI según la figura 3, donde se reconoce bien el rascador 20 para el engranaje intermedio 7 con el orificio 26, así como los orificios 23 que comunican la cubeta 17 con el entorno.

La figura 7 muestra la sección a lo largo de la línea de corte VII-VII según la figura 3, donde se reconoce claramente en la sección el rebosadero 24. En el ejemplo de realización que está representado, éste está fabricado de una misma pieza junto con el postizo 14.

La vista lateral desde la izquierda según la figura 8 muestra la forma de la canaleta 22 en sección.

Dentro del marco de la invención caben naturalmente modificaciones respecto a la forma de realización preferida que se ha representado. Así, por ejemplo, el postizo 14 puede estar construido de varias partes. Igualmente cabe la integración del postizo 14 en la caja del reductor 1 o en la parte inferior 12 de la caja del reductor 1.

El postizo se puede adaptar a las necesidades respectivas y se puede instalar en cajas reductoras ya existentes.

Claims (11)

1. Dispositivo para un reductor de varias etapas que comprende una caja del reductor (1), por lo menos un engranaje intermedio (7) y una rueda grande (8) unida a un árbol de accionamiento (9), donde para la lubricación del reductor está previsto aceite para transmisiones o similar en la caja del reductor (1), y un postizo (14) dispuesto en el cárter de aceite de la caja del reductor (1), con por lo menos una entrada (18) desde el cárter de aceite de la caja del reductor (1) para conseguir diferentes niveles de aceite para transmisiones durante el funcionamiento del reductor, estando dispuestos los ejes de giro del engranaje intermedio (7) o de cada engranaje intermedio y de la rueda grande (8), en un plano esencialmente horizontal, y donde el postizo (14) presenta por lo menos dos cubetas (16, 17) en las cuales se sumergen parcialmente el engranaje intermedio (7) o cada engranaje intermedio y la rueda grande (8) del reductor, donde la entrada o cada entrada (18) desde el cárter de aceite de la caja del reductor (1) desemboca en la cubeta (16) para la rueda grande (8), estando la cubeta (16) para la rueda grande (8) en comunicación con la otra o con cada otra cubeta (17), de manera que durante el funcionamiento del reductor se mantienen en las cubetas (16, 17) diferentes niveles de aceite para transmisiones, caracterizado porque la cubeta o cada cubeta (16, 17) presenta por lo menos un rascador (19, 25) con al menos un orificio (20, 26), en cada caso.

2. Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado porque la cubeta (16) para la rueda grande (8) presenta por lo menos el orificio (20) o similar, y la otra o cada otra cubeta (17) presenta por lo menos una entrada (23), cuya entrada (23) está en comunicación con el orificio (20) o con cada orificio de la
cubeta (16).

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque cada entrada (18, 23), cada eventual rascador (19, 25) y el orificio (20) están dispuestos simétricamente.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque por lo menos un orificio (20) o similar de la cubeta (16) está en comunicación con por lo menos una entrada (23) de la otra o de cada otra cubeta (17), a través de una canaleta (22).

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque la canaleta (22) está limitada por una arista (21).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque en el postizo hay dispuesto por lo menos un rebosadero (24).

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el postizo (14) está realizado con las paredes lo más lisas posible.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el postizo (14) es de aluminio o de una aleación de aluminio, y está fabricado por fundición.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque están previstos unos manguitos o similares para enchufar en las entradas (18, 23) y orificios (20, 26).

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque en el postizo (14) están dispuestos orificios (27) para alojamiento de tornillos de unión o similares y ranuras (28) o similares.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el postizo (14) está integrado en la caja del reductor (1) o en la parte inferior de la caja del reductor (12), y eventualmente está fabricado junto con ésta en una misma fase de trabajo.