ES2268350T3 - Acoplamiento articulado giratorio. - Google Patents
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Abstract
Acoplamiento eléctrico giratorio (1, 1.1) con una disposición de anillos de contacto rozantes interior y otra exterior (2, 3) para la transmisión de corrientes eléctricas, en el que la disposición de anillos de contacto rozantes interior (2) está provista de varios primeros anillos rozantes (4) que presentan por un lado primeras aletas (7) que conducen hacia afuera en la dirección (6) del eje, en el que la disposición de anillos de contacto rozantes exterior (3) está provista de varios segundos anillos rozantes (5) que presentan por un lado segundas aletas (8) que conducen hacia afuera en una dirección contraria (9) del eje, estando provistos los segundos anillos rozantes (5) de varios contactos elásticos (10) formados mediante corte de material y deformación, en el que cada uno de los contactos elásticos (10) de los segundos anillos rozantes (5) está coaxialmente en contacto eléctrico en cada caso con una superficie de anillo rozante exterior (18) de los primeros anillos rozantes (4), caracterizado - porque en cada caso el primer anillo rozante (4) está fabricado en una pieza con la primera aleta (7) y en cada caso el segundo anillo rozante (5) está fabricado en una pieza con la segunda aleta (8), - porque la proyección de los primeros y los segundos anillos rozantes (4, 5) con las primeras y las segundas aletas (7, 8) presenta una forma de T, - y porque los primeros y los segundos anillos rozantes (4, 5) están unidos en forma de anillo mediante una unión machihembrada (11) por fuerza adhesiva.
Description
Acoplamiento articulado giratorio.
La invención se refiere a un acoplamiento de la
clase indicada en el preámbulo de la reivindicación
1.
1.
Ya se conocen acoplamientos eléctricos
articulados giratorios, por ejemplo para instalación en cojinetes
de elementos de sustentación de los que se suspenden aparatos
accionados por electricidad. En estos acoplamientos, la corriente
de los anillos de contacto dispuestos axialmente uno detrás de otro
en el rotor se conduce hacia afuera con ayuda de cables de conexión
soldados. La corriente de estos anillos de contacto se toma mediante
bandas metálicas con puentes de contacto entallados y abombados, lo
que se da a conocer por ejemplo en el documento DE 39 18 234 A1 o
en el documento US-A-5409403.
La invención tiene por objetivo crear un
acoplamiento del mismo tipo que sea de construcción más sencilla y
compacta y de fabricación más económica, y que presente muy buenas
propiedades eléctricas.
Este objetivo se resuelve mediante las
características indicadas en la parte identificativa de la
reivindicación 1. Las subreivindicaciones indican
perfeccionamientos de la invención. El objeto de la invención
consiste en un acoplamiento giratorio para la transmisión de
corrientes eléctricas con posibilidad de giro total del
acoplamiento giratorio y con una conexión de enchufe integrada para
desconectar una conexión eléctrica. En este contexto, una
estructura constructiva sencilla posibilita una fabricación
económica. El acoplamiento de enchufe consiste en un rotor y un
estator con, por ejemplo, hasta cinco itinerarios de corriente con
la misma jerarquía, con los que se pueden transmitir tanto
corrientes de señal como corrientes de potencia.
La invención se describe más detalladamente con
referencia a varias figuras.
En los dibujos
- La figura 1: muestra una vista lateral de un
rotor con varios primeros anillos rozantes como parte de un
acoplamiento giratorio y también con un segundo anillo rozante
deslizado axialmente sobre el mismo.
- La figura 2: muestra una proyección de un
primer anillo rozante.
- La figura 3: muestra una proyección de un
segundo anillo rozante.
- La figura 4: muestra una sección axial del
acoplamiento giratorio completo.
- La figura 5: muestra una vista axial de una
conexión de enchufe.
- La figura 6: muestra una sección
VI-VI según la figura 4.
- La figura 7: muestra una sección
VII-VII según la figura 5.
- La figura 8: muestra una vista en planta del
rotor con secciones parciales.
- La figura 9: muestra una vista lateral de un
primer medio casquillo con segundos anillos rozantes y segundas
aletas.
- La figura 10: muestra una vista lateral de un
segundo medio casquillo con segundos anillos rozantes y segundas
aletas.
- La figura 11: muestra una vista lateral del
acoplamiento giratorio.
- La figura 12: muestra una vista axial de la
conexión soldada.
- La figura 13: muestra una vista axial de la
conexión de enchufe.
- La figura 14: muestra una vista lateral de un
soporte con acoplamientos giratorios incorporados.
- La figura 15: muestra una representación en
sección parcial de un primer acoplamiento giratorio.
- La figura 16: muestra una representación en
sección parcial de un segundo acoplamiento giratorio.
- La figura 17: muestra una representación
ampliada del primer acoplamiento giratorio según la figura 15.
- La figura 18: muestra una representación
ampliada del segundo acoplamiento giratorio según la figura 16.
- La figura 19: muestra una vista lateral en
sección de un brazo giratorio para fijación en techo.
- La figura 20: muestra diferentes vistas de una
primera variante de un acoplamiento giratorio.
- La figura 21: muestra diferentes vistas de una
segunda variante de un acoplamiento giratorio.
- La figura 22: muestra diferentes vistas de una
tercera variante de un acoplamiento giratorio.
Las figuras muestran un acoplamiento eléctrico
giratorio 1 con una disposición de anillos de contacto rozantes
interior y otra exterior 2, 3 para la transmisión de corrientes
eléctricas, estando provista la disposición de anillos de contacto
rozantes interior 2 de varios primeros anillos rozantes 4 que
presentan por un lado primeras aletas 7 que conducen hacia afuera
en la dirección 6 del eje, y constituyendo en cada caso un primer
anillo rozante 4 con una primera aleta 7 una estructura de una sola
pieza. La disposición de anillos de contacto rozantes exterior 3
está provista de varios segundos anillos rozantes 5 que presentan
por un lado segundas aletas 8 que conducen hacia afuera en una
dirección contraria 9 del eje, y constituyendo en cada caso un
segundo anillo rozante 5 con una segunda aleta 8 una estructura de
una sola pieza. Los segundos anillos rozantes 5 están provistos de
varios contactos elásticos 10 formados mediante corte de material y
deformación. Cada uno de los contactos elásticos 10 de los segundos
anillos rozantes 5 está coaxialmente en contacto eléctrico en cada
caso con una superficie de anillo rozante exterior 18 de los
primeros anillos rozantes 4. De este modo se logra una construcción
sencilla y compacta del acoplamiento 1 y también una excelente
conductividad eléctrica, dado que las zonas de transición (zonas de
contacto y soldadura) están limitadas al mínimo.
En la figura 2 está representada una proyección
del primer anillo rozante 4 con una primera aleta 7 como conductor
eléctrico, que presenta una forma de T. En el extremo de la primera
aleta 7 está configurada una lengüeta de contacto 13. En función de
la disposición axial de los primeros anillos rozantes 4 en el rotor
16 se requiere una longitud determinada de la primera aleta 7 para
que las lengüetas de contacto 13 terminen en un mismo plano para
una conexión de enchufe 14. Para doblar la primera aleta 7 están
dispuestas pequeñas escotaduras 26. Los primeros anillos rozantes 4
están formados por una unión machihembrada 11 en arrastre de forma,
en particular por una unión en cola de
milano-resorte/ranura que resulta cuando se dobla
formando un anillo 4.
En la figura 3 está representada una proyección
del segundo anillo rozante 5 con una segunda aleta 8 como conductor
eléctrico, que presenta una forma de T. El segundo anillo rozante 5
está provisto de varios contactos elásticos 10 dispuestos
uniformemente. Los contactos elásticos 10 están formados en cada
caso por una escotadura en forma de U 41, una escotadura de
debilitamiento 42 y una deformación 43. El extremo de la segunda
aleta 8 está configurado para una unión por soldadura 15.
Opcionalmente también se puede prever una conexión de enchufe 14.
En función de la disposición axial de los segundos anillos rozantes
5 se requiere una longitud determinada de la segunda aleta 8 para
que las uniones por soldadura 15 terminen en un mismo plano. Para
doblar la segunda aleta 8 están dispuestas pequeñas escotaduras 26.
Los segundos anillos rozantes 5 están formados por una unión
machihembrada 11 en arrastre de forma, en particular por una unión
en cola de milano-resorte/ranura que resulta cuando
se dobla formando un anillo 5. Opcionalmente, la zona de extremo 12
de las primeras o las segundas aletas 7, 8 está prevista en forma de
lengüetas de contacto 13 de una conexión de enchufe 14 o en forma de
unión por soldadura 15.
La figura 4 muestra los primeros anillos
rozantes 4 con las primeras aletas 7, que están fundidos en bloque
formando un rotor 16 de plástico 17 a excepción de las superficies
de anillo rozante exteriores 18 y las zonas de extremo 12 de las
primeras aletas 7. Los segundos anillos rozantes 5 con las segundas
aletas 8 están alojados en un casquillo 19 de plástico 17. El
casquillo 19 consiste en dos medios casquillos 20, 21 iguales que
se fijan entre sí, estando alojado el casquillo 19 en una carcasa 22
fijable por la parte exterior. El extremo del rotor 16 opuesto a
las primeras aletas 7 está provisto de picos de retención 23 que se
corresponden con el casquillo 19 de tal modo que impiden un
desplazamiento axial del rotor 16, estando el rotor 16 provisto de
una conexión de enchufe 14. Los primeros y segundos anillos rozantes
4, 5 están previstos opcionalmente para gestionar cargas resistivas
e inductivas y señales de vídeo. Para reducir el rozamiento durante
el giro del acoplamiento 1 están dispuestos discos de plástico 31,
32 correspondientes. El acoplamiento 1 está provisto de una
descarga de tracción 33, que consiste en dos medios casquillos
atornillables, para cables no representados en los dibujos. La
descarga de tracción 33 está provista de una brida 29 para una unión
fija, por ejemplo en una articulación giratoria 24 de un soporte 25
(figura 14). La descarga de tracción 33 está provista de una unión
machihembrada 34 para unirla de forma fija con la carcasa 22.
La figura 5, muestra una vista axial de una
conexión de enchufe 14 según la figura 4.
La figura 6, muestra una sección
VI-VI según la figura 4, en la que se puede observar
más detalladamente la descarga de tracción 33 para cables.
La figura 7, muestra una sección
VII-VII según la figura 5, pero sin descarga de
tracción 33.
La figura 8, muestra una vista en planta del
rotor 16 con secciones parciales.
La figura 9, muestra una vista lateral de un
primer medio casquillo 20 con segundos anillos rozantes 5 y segundas
aletas 8.
La figura 10, muestra una vista lateral de un
segundo medio casquillo 21 con segundos anillos rozantes 5 y
segundas aletas 8.
La figura 11, muestra una vista lateral del
acoplamiento giratorio 1.
La figura 12, muestra una vista axial de la
conexión soldada 15.
La figura 13, muestra una vista axial de la
conexión de enchufe 14.
La figura 14, muestra, como ejemplo de
aplicación, una vista lateral de un soporte 25 con acoplamientos
giratorios 1, 1.1 incorporados para soportar y alimentar un aparato
eléctrico 40.
La figura 15, muestra una representación en
sección parcial de un primer acoplamiento giratorio 1.
La figura 16, muestra una representación en
sección parcial de un segundo acoplamiento giratorio 1.1.
La figura 17, muestra una representación
ampliada del primer acoplamiento giratorio 1 según la figura 15,
con un primer y un segundo cable 36, 37 que están conectados con las
uniones por soldadura 15 correspondientes del primer y el segundo
anillo rozante 4, 5.
La figura 18, muestra una representación
ampliada del segundo acoplamiento giratorio 1.1 según la figura 16,
con el segundo y un tercer cable 37, 38 que están conectados con las
uniones por soldadura 15 correspondientes del primer y el segundo
anillo rozante 4, 5.
La figura 19, muestra un brazo giratorio 35 para
fijación en techo como una variante de la fijación en pared según
la figura 14.
En las figuras 20 a 22 están representadas tres
variantes de acoplamientos giratorios 1, que se diferencian
esencialmente por su geometría exterior y por las posibilidades de
fijación resultantes de la misma. Por consiguiente, el acoplamiento
1 se puede adaptar a diferentes condiciones de instalación.
Variante 1 (figura
20)
Fijación axial del acoplamiento de enchufe 27 y
la conexión de enchufe 28 mediante bridas 29, por ejemplo montaje en
un tubo con un diámetro interior D1 de 24 mm.
Variante 2 (figura
21)
Fijación axial del acoplamiento de enchufe 27
mediante bridas 29 y una fijación radial de la conexión de enchufe
28 mediante un taladro roscado 30, por ejemplo mediante montaje del
acoplamiento de enchufe 27 en un tubo con un diámetro interior D1
de 24 mm y montaje de la conexión de enchufe 28 en un tubo con un
diámetro interior D2 de 31 mm.
Variante 3 (figura
22)
Fijación radial del acoplamiento de enchufe 27 y
la conexión de enchufe 28 mediante un taladro roscado 30, por
ejemplo mediante montaje del acoplamiento de enchufe 27 en un tubo
con un diámetro interior D3 de 32 mm y montaje de la conexión de
enchufe 28 en un tubo con un diámetro interior D2 de 31 mm.
La invención presenta principalmente las
siguientes ventajas:
- \bullet
- Rotor 16 sellado de forma fija, en el que los anillos rozantes 4 y las aletas 7 que conducen hacia afuera están fabricados en una sola pieza.
- \bullet
- La corriente de los anillos rozantes 4 se toma con ayuda de anillos elásticos 5 cerrados exteriores con contactos elásticos 10 que tienen una conformación especial y están fijados por un lado en el anillo elástico 5, y los anillos rozantes 4 están fabricados en una sola pieza con la segunda aleta 8.
- \bullet
- Reducción al mínimo de la longitud de construcción manteniendo al mismo tiempo todos los espesores de aislamiento, intervalos de aire y líneas de fuga exigidos por VDE, con una potencia a transmitir en la parte de potencia de 230 V/16 A y una potencia en la parte de señales de 24 V/2 A, conductor de protección inclusive.
- \bullet
- Reducción al mínimo del diámetro (24 mm) manteniendo al mismo tiempo todos los espesores de aislamiento, intervalos de aire y líneas de fuga exigidos por VDE, con una potencia a transmitir en la parte de potencia de 230 V/16 A y una potencia en la parte de señales de 24 V/2 A, conductor de protección inclusive.
- \bullet
- Cinco itinerarios de corriente con la misma jerarquía, por ejemplo para gestionar opcionalmente cargas resistivas e inductivas, y también señales de vídeo.
- \bullet
- Posibilidad de fijar el acoplamiento 1, 1.1 y unir el conductor de protección SL con la carcasa 22 mediante un atornillamiento radial.
- \bullet
- Conexión de enchufe 28 integrada para separar la conexión eléctrica.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
1, 1.1 \+ Acoplamiento giratorio\cr 2, 3 \+ Disposición de anillos
de contacto\cr \+ rozantes\cr 4 \+ Primer anillo rozante\cr 5 \+
Segundo anillo rozante\cr 6 \+ Dirección\cr 7 \+ Primera aleta\cr
8 \+ Segunda aleta\cr 9 \+ Dirección hacia el casquillo\cr 10 \+
Contacto elástico\cr 11 \+ Unión machihembrada\cr 12 \+ Zona de
extremo\cr 13 \+ Lengüeta de contacto\cr 14 \+ Conexión de
enchufe\cr 15 \+ Unión por soldadura\cr 16 \+ Rotor\cr 17 \+
Plástico\cr 18 \+ Superficie de anillo rozante\cr 19 \+
Casquillo\cr 20, 21 \+ Medio casquillo\cr 22 \+ Carcasa\cr 23 \+
Pico de retención\cr 24 \+ Articulación giratoria\cr 25 \+
Soporte\cr 26 \+ Sección\cr 27 \+ Acoplamiento de enchufe\cr 28
\+ Conexión de enchufe\cr 29 \+ Brida\cr 30 \+ Taladro roscado\cr
31 \+ Disco de plástico\cr 32 \+ Disco de plástico\cr 33 \+
Descarga de tracción\cr 34 \+ Unión machihembrada\cr 35 \+ Brazo
giratorio\cr 36 \+ Primer cable\cr 37 \+ Segundo cable\cr 38 \+
Tercer cable\cr 39 \+ Cuarto cable\cr 40 \+ Aparato eléctrico\cr
41 \+ Escotadura en forma de U\cr 42 \+ Escotadura de
debilitamiento\cr 43 \+ Deformación\cr 2L1, 2L2 \+ Línea de
señales\cr SL \+ Conductor de protección\cr N, L \+ Línea de
potencia\cr D1, D2, D3 \+
Diámetro.\cr}
Claims (10)
1. Acoplamiento eléctrico giratorio (1, 1.1) con
una disposición de anillos de contacto rozantes interior y otra
exterior (2, 3) para la transmisión de corrientes eléctricas, en el
que la disposición de anillos de contacto rozantes interior (2)
está provista de varios primeros anillos rozantes (4) que presentan
por un lado primeras aletas (7) que conducen hacia afuera en la
dirección (6) del eje, en el que la disposición de anillos de
contacto rozantes exterior (3) está provista de varios segundos
anillos rozantes (5) que presentan por un lado segundas aletas (8)
que conducen hacia afuera en una dirección contraria (9) del eje,
estando provistos los segundos anillos rozantes (5) de varios
contactos elásticos (10) formados mediante corte de material y
deformación, en el que cada uno de los contactos elásticos (10) de
los segundos anillos rozantes (5) está coaxialmente en contacto
eléctrico en cada caso con una superficie de anillo rozante exterior
(18) de los primeros anillos rozantes (4),
caracterizado
- -
- porque en cada caso el primer anillo rozante (4) está fabricado en una pieza con la primera aleta (7) y en cada caso el segundo anillo rozante (5) está fabricado en una pieza con la segunda aleta (8),
- -
- porque la proyección de los primeros y los segundos anillos rozantes (4, 5) con las primeras y las segundas aletas (7, 8) presenta una forma de T,
- -
- y porque los primeros y los segundos anillos rozantes (4, 5) están unidos en forma de anillo mediante una unión machihembrada (11) por fuerza adhesiva.
2. Acoplamiento según la reivindicación
1, caracterizado porque la zona de extremo (12) de las
primeras o las segundas aletas (7, 8) está prevista opcionalmente
como lengüetas de contacto (13) de una conexión de enchufe (14) o
como una unión por soldadura (15).
3. Acoplamiento según la reivindicación
1, caracterizado porque los primeros anillos rozantes (4)
con las primeras aletas (7) están fundidos en bloque formando un
rotor (16) de plástico (17) a excepción de las superficies de
anillo rozante exteriores (18) y las zonas de extremo (12) de las
primeras aletas (7).
4. Acoplamiento según la reivindicación
1, caracterizado porque los segundos anillos rozantes (5)
con las segundas aletas (8) están alojados en un casquillo (19) de
plástico (17).
5. Acoplamiento según la reivindicación
4, caracterizado porque el casquillo (19) consiste en dos
medios casquillos (20, 21) iguales que se fijan entre sí.
6. Acoplamiento según la reivindicación
4, caracterizado porque el casquillo (19) está alojado en una
carcasa (22) fijable por la parte exterior.
7. Acoplamiento según las
reivindicaciones 3 y 4, caracterizado porque el extremo del
rotor (16) opuesto a las primeras aletas (7) está provisto de picos
de retención (23) que se corresponden con el casquillo (19) de tal
modo que impiden un desplazamiento axial del rotor (16).
8. Acoplamiento según la reivindicación
1, caracterizado porque el rotor (16) está provisto de una
conexión de enchufe (14).
9. Acoplamiento según la reivindicación
1, caracterizado porque los primeros y segundos anillos
rozantes (4, 5) están previstos opcionalmente para gestionar cargas
resistivas e inductivas y señales de vídeo.
10. Acoplamiento según la reivindicación
1, caracterizado porque el acoplamiento (1) está previsto
para una articulación giratoria (24) de un soporte (25).
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