ES2319749T3 - Acoplamiento elastico. - Google Patents
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Abstract
Acoplamiento (1) para unir una parte de máquina accionadora y una parte de máquina accionada (2, 3), tales como árboles, cubos de ruedas o similares, constituido por un árbol intermedio (4) y unos acoplamientos (5) de palancas articuladas dispuestos en los extremos del árbol intermedio (4), los cuales presentan cada uno de ellos al menos tres palancas articuladas iguales (9) que, a través de articulaciones elásticas (10) dispuestas en sus extremos, atacan, por un lado, en el árbol intermedio (4) y, por otro, en la parte de máquina contigua (2, 3) que se ha de unir, en donde los ejes (21) de las articulaciones elásticas (10) de cada palanca articulada (9) están orientados en dirección perpendicular a un plano axial (22, 23) que pasa por el eje (8) del árbol intermedio (4) o por los ejes (6, 7) de las partes de máquina (2, 3) a unir y que discurre paralelamente a las palancas articuladas (9), caracterizado porque el árbol intermedio (4) y las partes de máquina (2, 3) a unir están equipados con bridas de conexión (12, 14) que tienen unas garras radial y axialmente sobresalientes (15, 16) que llevan los pivotes de cojinete (11, 13) para las articulaciones (10), estando los pivotes de cojinete (11, 13) de las garras (15, 16) dispuestos igualmente tanto paralelos uno a otro como también en posición simétrica con respecto al centro del acoplamiento.
Description
Acoplamiento elástico.
La invención concierne a un acoplamiento para
unir una parte de máquina accionadora y una parte de máquina
accionada, tales como árboles, cubos de ruedas o similares,
constituido por un árbol intermedio y unos acoplamientos de
palancas articuladas dispuestos en los extremos del árbol
intermedio, los cuales presentan cada uno al menos tres palancas
articuladas iguales que, a través de articulaciones elásticas
dispuestas en sus extremos, atacan, por un lado, en el árbol
intermedio y, por otro, en la parte de máquina contigua que se ha de
unir.
Los acoplamientos de esta clase son en sí
conocidos. Hacen posible una unión elástica a la flexión entre
árboles para diferentes fines de utilización. Estos acoplamientos
son bastante rígidos a la torsión. Su cometido es la compensación de
un decalaje radial y axial.
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En el documento DE 42 05 666 C2 se muestra un
acoplamiento de esta clase, en el que las articulaciones de las
palancas articuladas atacan en el árbol intermedio a través de
bulones de articulación orientados en dirección secante y en un
árbol a unir a través de bulones de articulación orientados en
dirección axial. Estos acoplamientos han dado buenos resultados.
Los cojinetes de elastómero montados en los árboles a unir son
deformados predominantemente en forma cardánica en dos ejes durante
la desviación del acoplamiento. Por este motivo, es necesario que en
estos cojinetes se utilicen cojinetes esferoidales en calidad de
elementos elásticos. Esto limita la vida útil radial de los
cojinetes esferoidales, la cual no puede aumentarse a voluntad. Los
cojinetes necesitan también un espacio de montaje considerable.
Se ha dado a conocer por el documento DE 92 02
412 U un acoplamiento que sirve para unir una parte de máquina
accionadora y una parte de máquina accionada y que está constituido
por un árbol intermedio y unos acoplamientos de palancas
articuladas dispuestos en los extremos del árbol intermedio, los
cuales atacan a través de articulaciones elásticas dispuestas en
sus extremos, por un lado, en el árbol intermedio y, por otro, en la
parte de máquina contigua que se ha de unir, estando los ejes de
las articulaciones elásticas de cada palanca articulada orientados
en dirección perpendicular a un plano axial que pasa por el eje del
árbol intermedio o los ejes de las partes de máquina a unir y que
discurre paralelamente a la palanca articulada.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención se basa en el problema de aumentar
la vida útil de los acoplamientos que aquí se discuten; además, con
un espacio de montaje igual o decreciente para el acoplamiento,
deberá ser posible la transmisión de mayores cargas radiales.
La solución del problema planteado se consigue
por medio de las características de la reivindicación 1. Las
reivindicaciones subordinadas 2 a 12 representan perfeccionamientos
favorables de la idea de la invención.
En el nuevo acoplamiento los ejes de las
articulaciones elásticas de cada palanca articulada están orientados
en dirección perpendicular a un plano axial que pasa por el eje del
árbol intermedio o los ejes de los árboles a unir y que discurre
paralelamente a las palancas articuladas. Esta disposición de las
articulaciones tiene la consecuencia de que la deformación de los
cojinetes de elastómero se produce predominantemente por torsión.
Esta deformación homogénea puede ser soportada mejor por los
cojinetes. Solamente una parte muy pequeña de la desviación es
cardánica. Los elementos de cojinete utilizados pueden optimizarse
mejor en cuanto a carga radial. Su configuración esférica puede
tener radios mayores y en un caso extremo se pueden utilizar
elementos cilíndricos.
Las palancas articuladas con la articulación
están dispuestas en forma de estrella una respecto de otra. Los
ejes de las articulaciones de cada palanca articulada discurren aquí
paralelos uno a otro. El número preferido de palancas articuladas
utilizadas asciende a cuatro. En este caso, el plano axial puede
pasar por el centro de las dos palancas articuladas opuestas. Esta
posibilidad existe también cuando se utilicen seis palancas
articuladas.
Los ejes de un acoplamiento de palancas
articuladas se orientan de modo que vengan a quedar situados en un
plano radial. El árbol intermedio y los árboles a unir están
equipados para ello con bridas de conexión que tienen garras radial
y axialmente sobresalientes. Estas garras llevan los pivotes de
cojinete para las articulaciones. Los pivotes de cojinete pueden
estar aquí unidos con los cojinetes formando una sola pieza o bien,
fabricados por separado, pueden ser montados en las garras. En una
serie de fines de aplicación es favorable que los pivotes de
cojinete tengan una forma cónica con un asiento cónico no retenedor.
Es posible así un desmontaje más fácil.
Las articulaciones pueden estar provistas de
cojinetes esferoidales. Sin embargo, es ventajoso que al menos una
de las articulaciones de una palanca articulada esté equipada con un
cojinete cilíndrico. Los cojinetes cilíndricos permiten la
transmisión de mayores fuerzas. La capa de elastómero de los
cojinetes se une preferiblemente por vulcanización con las partes
metálicas adyacentes.
De manera favorable, las articulaciones son
provistas, en sus cazoletas de cojinete exteriores, de unos
apéndices de retención sobresalientes que, juntamente con un tope
del acoplamiento, sirven como seguro contra pérdida en caso de que
se produzca un deterioro del elastómero.
Por motivos de costes, las bridas de conexión y
los pivotes de cojinete pueden fabricarse por separado. En este
caso, los pivotes de cojinete se fijan por medio de espárragos al
árbol intermedio o a los árboles que se han de unir.
En caso de una unión de árboles que pueden estar
sometidos a desplazamientos relativamente grandes, es favorable que
las palancas articuladas estén configuradas a manera de láminas en
la dirección axial del árbol intermedio. Estas láminas pueden
absorber una parte de los desplazamientos.
Muestran:
La figura 1, el acoplamiento en alzado
frontal,
La figura 2, un acoplamiento de palancas
articuladas en alzado lateral sin palancas articuladas ni
articulaciones,
La figura 3, el acoplamiento en sección
longitudinal sin articulaciones ni palancas articuladas, y
La figura 4, un alzado frontal de un
acoplamiento de palancas articuladas con seis palancas
articuladas.
El acoplamiento 1 representado en alzado frontal
en la figura 1 sirve para unir dos muñones de árbol 2 y 3, de los
cuales es visible solamente el muñón de árbol 3 en el alzado
frontal. Los acoplamientos 5 de palancas articuladas están montados
en forma de estrella alrededor de los ejes 6 y 7 de los muñones de
árbol 2 y 3 a unir o de los ejes 8 del árbol intermedio 4. Están
previstas cuatro palancas articuladas 9 de la misma clase de
construcción, las cuales atacan, a través de articulaciones 10
dispuestas en sus extremos, en los pivotes de cojinete 11 de la
brida de conexión 12 del árbol intermedio 4 o en los pivotes de
cojinete 13 de la brida de conexión 14 del muñón de árbol 2. Los
pivotes de cojinete 11 y 13 están unidos formando una sola pieza
con las garras 15 y 16 dispuestas en las bridas de conexión 12 y 14.
Los pivotes de cojinete 11 y 13 están configurados en forma cónica
con un asiento cónico no retenedor. Todas las articulaciones 10
están equipadas con los cojinetes cilíndricos 17. Las palancas
articuladas 9 tienen en sus extremos exteriores unos apéndices de
retención sobresalientes 18 a través de los cuales se sujetan a las
bridas 12, 14 por medio de los tornillos 19. Esto constituye
también un seguro adicional para el caso de que resulte dañada una
de las capas de elastómero 20.
Los ejes 21 de las articulaciones elásticas 10
de cada palanca articulada 9 están orientados en dirección
perpendicular al plano axial 22 o 23 que pasa por el eje 8 del árbol
intermedio 4 o los ejes 6 y 7 de los muñones de árbol 2 y 3 a unir
y que discurre paralelamente a las palancas articuladas 9. Los ejes
21 de las articulaciones 10 de cada palanca articulada 9 están
dispuestos aquí paralelos uno a otro.
En la figura 2 se muestra un acoplamiento 5 de
palancas articuladas en alzado lateral. Se han suprimido aquí las
propias articulaciones con las palancas articuladas para hacer
visible la asociación de los pivotes de cojinete 11 y 13 entre
ellos. Los pivotes de cojinete 11 y 13 y, por tanto, los ejes 21 de
las articulaciones 10 están situados en un plano radial 24. Las
bridas de conexión 12 y 14 tienen garras radial y axialmente
sobresalientes 15, 16 que llevan los pivotes de cojinete 11 y 13
para las articulaciones 10. La configuración de las bridas de
conexión 12 y 14 con las garras sobresalientes 15 y 16 hace posible
que casi se enchufen las bridas una dentro de otra, con lo que los
pivotes de cojinete 11 y 13 vienen a quedar situados en el mismo
plano radial 24.
En la figura 3 se muestra el acoplamiento 1 en
sección sin palancas articuladas 9 ni articulaciones 10. La brida
de conexión 14 está atornillada por los tornillos 27 a un engranaje
que no se muestra con detalle. Para garantizar una buena
transmisión de fuerza se ha dispuesto en la brida de conexión 14 el
dentado recto 28, el cual engrana con un dentado recto
correspondiente del engranaje. Se pueden transmitir así fuerzas
extraordinariamente grandes. La brida de conexión 14 está unida con
la brida de conexión 12 del árbol intermedio 4 a través de las
palancas articuladas y las articulaciones que no se han dibujado en
la figura 3. Por motivos técnicos de fabricación y de montaje, el
árbol intermedio 4 está dividido. Ambas partes del árbol intermedio
4 se mantienen juntas por medio del tornillo 29, estando dispuesto
también un dentado recto 30 en el sitio de conexión. La segunda
brida de conexión 12 del árbol intermedio 4 está unida, a través de
las palancas articuladas y las articulaciones no mostradas, con la
brida de conexión 14 del muñón de árbol 3, que está conectado a un
cubo de rueda que no se muestra con detalle. Como consecuencia, el
par de giro que viene del engranaje es transmitido a la rueda, por
ejemplo de un tranvía, a través de las bridas 14 y 12 ó 12 y 14 y
los pivotes de cojinete 11, 13 fijados a ellas, así como a través
de las palancas articuladas a utilizar juntamente con sus
articulaciones.
En la figura 4 se muestra una forma de
realización del acoplamiento 1 en la que el acoplamiento 5 de
palancas articuladas tiene seis palancas articuladas 9 con las
correspondientes articulaciones 10. Las bridas de conexión están
provistas en este caso de tres respectivas garras 35.
Claims (12)
1. Acoplamiento (1) para unir una parte de
máquina accionadora y una parte de máquina accionada (2, 3), tales
como árboles, cubos de ruedas o similares, constituido por un árbol
intermedio (4) y unos acoplamientos (5) de palancas articuladas
dispuestos en los extremos del árbol intermedio (4), los cuales
presentan cada uno de ellos al menos tres palancas articuladas
iguales (9) que, a través de articulaciones elásticas (10)
dispuestas en sus extremos, atacan, por un lado, en el árbol
intermedio (4) y, por otro, en la parte de máquina contigua (2, 3)
que se ha de unir, en donde los ejes (21) de las articulaciones
elásticas (10) de cada palanca articulada (9) están orientados en
dirección perpendicular a un plano axial (22, 23) que pasa por el
eje (8) del árbol intermedio (4) o por los ejes (6, 7) de las
partes de máquina (2, 3) a unir y que discurre paralelamente a las
palancas articuladas (9), caracterizado porque el árbol
intermedio (4) y las partes de máquina (2, 3) a unir están
equipados con bridas de conexión (12, 14) que tienen unas garras
radial y axialmente sobresalientes (15, 16) que llevan los pivotes
de cojinete (11, 13) para las articulaciones (10), estando los
pivotes de cojinete (11, 13) de las garras (15, 16) dispuestos
igualmente tanto paralelos uno a otro como también en posición
simétrica con respecto al centro del acoplamiento.
2. Acoplamiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque los ejes (21) de las articulaciones (10)
de cada palanca articulada (9) discurren paralelos uno a otro.
3. Acoplamiento según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque, en el caso de
cuatro o seis palancas articuladas (9), el plano axial (22, 23)
pasa por el centro de las dos palancas articuladas opuestas (9).
4. Acoplamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los ejes (21) de
los acoplamientos (5) de palancas articuladas están situados en un
plano radial (24).
5. Acoplamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los pivotes de
cojinete (11, 13) están unidos con las garras (15, 16) formando una
sola pieza con éstas.
6. Acoplamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los pivotes de
cojinete (11, 13) tienen una forma cónica con un asiento cónico
retenedor o un asiento cónico no retenedor.
7. Acoplamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las
articulaciones (10) están provistas de cojinetes esferoidales.
8. Acoplamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque al menos una de
las articulaciones (10) de una palanca articulada (9) está equipada
con un cojinete cilíndrico.
9. Acoplamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la capa
elastómera (17) de los cojinetes está unida por vulcanización con
las partes metálicas adyacentes.
10. Acoplamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las palancas
articuladas (9) están provistas de apéndices de retención
sobresalientes (18) en las cazoletas de cojinete exteriores de las
mismas.
11. Acoplamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque los pivotes de
cojinete (36) están fijados, a través de espárragos (37), a las
bridas (12, 14) del árbol intermedio (4) o a las partes de máquina
(2, 3) que se han de unir.
12. Acoplamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque las palancas
articuladas (9) están configuradas a manera de láminas en la
dirección axial del árbol intermedio (4).
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