ES2326129T3 - Aparato y procedimiento para estirar los eslabones de una cadena de transmision y sobrepasar el limite de elasticidad de los mismos. - Google Patents
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Abstract
Aparato (2) para estirar los eslabones (26), que están interconectados mediante pasadores basculantes (24), de una cadena de transmisión sin fin (28), mientras que se sobrepasa el límite de elasticidad del mismo, comprendiendo dicho aparato (2) un primer par y un segundo par de superficies de apoyo cónicas (20, 22) para los extremos de los pasadores basculantes (24), descansando en los mismos, mientras que sobresalen por fuera del eslabón (26) de la cadena de transmisión (28) que está dispuesta alrededor, estando dichas superficies llevadas por ejes soportados de forma rotativa (8, 10) con una distancia mutua controlada, caracterizado por el hecho de que un tercer par similar (31), es llevado por un tercer eje de rotación (30), cooperando con el primer y segundo par de superficies (20, 22), al soportar una cadena (28) destinada a ser estirada, teniendo los tres pares de superficies de apoyo (20, 22, 31) tal radio de operación y estando posicionadas unas respecto de otras de tal modo que dicha cadena (28) cubre un arco sobre cada una de dichas superficies de apoyo (20, 22, 31) suficiente para garantizar que los eslabones (26) de la cadena (28) experimentan, durante su recorrido por encima de dicho arco, una carga de estirado suficiente de dichas áreas del mismo que reciben la carga más pesada durante la operación actual de dicha cadena (28).
Description
Aparato y procedimiento para estirar los
eslabones de una cadena de transmisión y sobrepasar el límite de
elasticidad de los mismos.
La invención se refiere a un aparato según el
preámbulo de la reivindicación 1 y procedimiento según el preámbulo
de la reivindicación 15. El aumento de la resistencia de los
eslabones de una cadena de transmisión estirando los eslabones,
mientras se sobrepasa el límite de elasticidad de los mismos, en una
cadena de transmisión sin fin completa ya se describió en 1966 en
el artículo del Dr. Otto Dittrich: "Ein stufenloses
Hochleistungsgetriebe mit Stahlriemen", published in VDI
Zeitschrift 1966 Nr. 6 - febrero, página 230, línea 1 y
siguientes.
Este tratamiento, que es por tanto conocido
comúnmente, se describe de nuevo en la especificación de patente
europea Nº 6.824.484. Esta publicación también describe un aparato
que puede utilizarse para este fin y que comprende dos conjuntos de
roldadas posicionadas a una distancia entre ellas y que son parte de
una transmisión común continuamente variable. Empezando por la
columna 16, línea 59 y siguientes, este documento afirma que los
respectivos ejes de estos dos conjuntos de roldadas puede alejarse
entre sí para generar de este modo una fuerza de estiramiento en
una cadena de transmisión completa que está colocada alrededor de
estas roldanas. Cuando una par de superficies de polea funciona con
su diámetro efectivo más pequeño, el otro par funciona con su
diámetro efectivo más
grande.
grande.
Se ha observado que NL 1.018.594 también
describe tal aparato -véase la página 8, línea
8-página 9, línea 13 y figura 5 del mismo.
Además, la tensión de una cadena sin fin de una
transmisión continuamente variable por medio de un rodillo tensor
de apriete por muelle es tal que, de hecho, hay tres superficies
sobre las que se mueve esta cadena y se conocen por el documento US
1.966.831. Sin embargo, aquí no hay ningún estiramiento de los
eslabones de la cadena de transmisión, y tampoco se sobrepasa el
límite de elasticidad de ninguna parte de estos eslabones.
La invención quiere proporcionar un aparato
mejorado del tipo mencionado anteriormente. Según la invención,
este aparato se caracteriza por las medidas que se definen en la
cláusula caracterizadora de la reivindicación 1.
La invención, por tanto, no solo propone que hay
tres pares de superficies de apoyo, sino también garantiza que
durante el estiramiento de una cadena, estas zonas de los eslabones
que, en la práctica y durante la operación actual, se tensan más
fuertemente, de hecho, se estiran y por tanto de tensan
suficientemente. Al aumentar el número de veces que estas partes se
cargan durante una vuelta entera de tal cadena más allá del límite
de elasticidad de las mismas, el tratamiento de una cadena completa
es mucho más eficaz y puede completarse en menos tiempo.
El aparato propuesto por la invención puede
construirse de forma mucho más compacta y por tanto más rígida que
los aparatos conocidos, de modo que se obtienen resultados que puede
reproducirse mucho mejor; los respectivos ejes están sujetos a
fuerzas mucho menores y a menos momentos basculantes que en el caso
del dispositivo conocido.
Realizaciones preferidas se definen en las
sub-reivindicaciones.
Las medidas de las reivindicaciones 2 y 3 se
basan en la percepción que el aparato propuesto no solo puede
utilizarse para estirar una cadena de transmisión, sino también para
obtener una cadena con una longitud final calibrada y definida de
forma muy precisa y, de este modo, compensar las tolerancias de
producción inevitables de los componentes de la cadena. Es por
tanto posible tratar una cadena en una operación de estiramiento muy
bien definida mientras que por otra parte también tiene la
posibilidad de medir directamente al final del tratamiento de
estiramiento el alargamiento permanente resultante de la cadena.
La medida de la reivindicación 4 garantiza que
con un tratamiento eficaz y corto de la cadena, todas las zonas de
los eslabones de dicha cadena que pueden, respecto a su carga
durante el uso práctico de la cadena, estar indicadas como zonas
críticas, se estiran y por tanto se tensan suficientemente.
Según un aspecto de la invención que está
dirigido particularmente al estiramiento y, por tanto, al
estiramiento de una cadena como la conocida por el documento PE
741.255 B2 y el correspondiente US 5.728.021, este valor intermedio
se elige de modo que se corresponde con el diámetro operativo de una
cadena en la que las entrepiezas, que cooperan con los pasadores
basculantes pero que no contactan con las superficies cónicas con
sus extremos, se cargan en sus partes de superficie media que
descansan sobre los bordes estrechos de los respectivos eslabones.
El estiramiento favorable de estas entrepeizas, resultante de este
estiramiento, también hace posible reducir su grosor y reducir así
la articulación de la cadena.
Este efecto podría obtenerse también utilizando
una TVC con su complicado sistema de control -como se propone en US
6.824.484- y operarlo repetidamente a través de distintos ciclos de
proporciones de transmisión, pero después todo este proceso
tardaría mucho más tiempo y por tanto no sería adecuado para su
incorporación en producción en serie industrial.
\newpage
La medida de la reivindicación 12 simula la
pequeña desviación de la correcta alineación de los conjuntos de
poleas que está siempre presente en una transmisión continuamente
variable y hace posible comprobar la correcta operación de la cadena
tratada.
Por tanto, cada uno de los tres ejes respectivos
puede tener una función separada y bien definida: el primer eje
propulsa, el segundo eje provoca un desplazamiento axial y el tercer
eje aumenta la distancia respecto al primer y segundo eje, lo
necesario para estirar la cadena. Este segundo eje también puede
acoplarse a un dispositivo que ejerce un par de frenado ajustable
en el mismo.
Los derechos exclusivos reivindicados también
comprenden un procedimiento como se define en las reivindicaciones
15 y 16.
La invención se describe a partir de los
dibujos. Ahí se muestra:
La figura 1 es una vista frontal perspectiva de
una realización de un aparato según la invención;
La figura 2 es una vista trasera perspectiva de
esta realización;
La figura 3 es una vista lateral según la
invención; y
La figura 4 es una sección transversal de una
escala aumentada de la parte que en la figura 3 está encerrada por
el círculo 4b;
La figura 4b es una sección transversal y
esquemáticamente un par de superficies de apoyo con un espacio libre
entre ellas.
La figura 5a en una vista lateral y a escala
aumentada muestra tres eslabones consecutivos de una cadena de
transmisión de tipo conocido por PE 741.255 y muestra las posiciones
mutuas de pasadores y entrepiezas del mismo cuando tal cadena opera
por las superficies de apoyo con el mayor radio posible de
operación;
La figura 5b muestra en una vista similar el
estado en que la cadena describe un radio de operación intermedio
como se define anteriormente;
La figura 5c muestra una vista similar pero
ahora para el menor radio de operación;
Las figuras 6a y 6c muestran cada una
respectivamente una vista lateral de un eslabón individual con las
zonas más cargadas durante la operación con los tres radios de
operación mencionados anteriormente, indicadas en el mismo mientras
que la figura 6b también muestra la carga de la superficie lateral
de una entrepieza.
\vskip1.000000\baselineskip
El aparato que se muestra en los dibujos y se
indica en los mismos con el número de referencia 2 comprende una
placa base 4 que soporta un marco 6 muy rígido, mostrado
esquemáticamente, que tiene generalmente forma de paralelepípedo.
Cerca del extremo superior del mismo, este marco soporta en
cojinetes adecuados 9a, 9b y 11a, 11b respectivamente, los ejes 8,
10 respectivamente, de los que el eje 8 lleva a la parte trasera del
marco -visible en la figura 2- un engranaje 12, mientras que el eje
10 se proporciona en su superficie externa con una ranura guía 16
para obtener un desplazamiento axial periódico del extremo 14 de
este eje; en este extremo, esta ranura coopera con una leva fija 18
de modo que la rotación del extremo 14 del eje resulta
necesariamente en un desplazamiento axial del eje 10. Sin embargo,
este característica solo es opcional y no es estrictamente
necesaria.
En sus otros extremos, ambos ejes 8, 10 llevan
una superficie de apoyo cónica doble 20, 22, respectivamente,
mostrada a escala aumentada en la figura 4a. Como muestra esta
figura, hay una ranura profunda, rodeada por dos superficies de
polea cónicas, bajas 22a, 22b, sobre las que descansan los extremos
de los pasadores basculantes (como el pasador basculante 24,
mostrado en la sección transversal) durante su movimiento a lo
largo de estas superficies, y esta figura muestra también
esquemáticamente los eslabones 26 que están mutualmente acoplados
por eslabones pasadores basculantes 24, también con una parte de una
cadena de transmisión completa 28.
Por debajo de los dos ejes 8, 10 con sus pares
de superficies de apoyo, hay un tercer eje 30, con un par de
superficies de apoyo 32a, 32b, soportado en una horquilla 34, con
las partes largas 36a, 36b que van a lo largo de la parte frontal y
trasera del marco 6 y las partes cortas 38a, 38b. Mediante un eje
40, esta horquilla está soportada por el marco 6. La horquilla
puede inclinarse sobre un ángulo limitado alrededor de este eje 40
y es propulsada por un activador lineal de doble actuación 42 que
descansa por medio de un sensor de presión 44 sobre la placa base
4, mientras que la biela del pistón 46 del mismo está acoplada a la
parte corta 38b de la horquilla 34, lo más cerca posible del plano
de simetría a través de los tres pares de superficies de apoyo.
Finalmente hay un sensor de desplazamiento 50
mostrado esquemáticamente que, mediante el brazo 52, está acoplado
al marco y que, mediante el pasador del trazador 54, está acoplado
al brazo 38b de la horquilla 34.
\newpage
Para facilitar el montaje de la cadena de
transmisión alrededor de las superficies de apoyo cónicas dobles de
los tres respectivos ejes en el extremo de cada uno de estos ejes,
se proporciona un tapón de referencia, hecho de un material ligero
e indicado por 56a, 556b y 56c respectivamente. Por supuesto, esto
no es estrictamente necesario.
El montaje de una cadena dispuesta a estirarse
se vuelve mucho más fácil y por tanto más rápido cuando al menos
uno de los pares de superficies de apoyo puede ajustarse en la
dirección axial, y se proporciona de tal modo que hay un espacio
libre entre las respectivas superficies de apoyo para dejar que pase
un eje. Esto se muestra en la figura 4b. La superficie de apoyo 60a
es llevada por un eje 62 mientras que la superficie de apoyo 60b,
que es llevada por el eje 64, puede moverse en la dirección de las
flechas 66 y puede ser traída desde la posición, como se muestra
con líneas trazadas, en la posición 60b, mostrada con líneas
discontinuas. En esta última posición, una cadena puede pasar a
través del espacio 62 entre las superficies 60 a y 60b.
Durante el estirado de la cadena, esta cadena
puede vaporizarse con un lubricante adecuado mediante un
pulverizador.
Después de la descripción anterior, el
funcionamiento del aparato estará claro. Al retractar el doble
activador de actuación 42, el eje móvil con la superficie de apoyo
cónica doble se mueve hacia arriba y después una cadena destinada a
estirarse puede posicionarse alrededor de los tres ejes respectivos.
A continuación un suministro controlado de medio de presión
hidráulica resulta en un movimiento hacia arriba de la biela del
pistón 46, de modo que la cadena se aprieta con una fuerza
determinada. Después la longitud inicial de la cadena se determina
por medio del sensor 50, 54. A continuación el pistón 46 y con él el
extremo 38b de la horquilla es movido hacia arriba con una fuerza
mayor de modo que el eje soportado por la horquilla se mueve hacia
abajo y la cadena es estirada de tal modo que el límite de
elasticidad se sobrepasa. Durante esta operación, el eje 8 es
propulsado de forma rotativa por medio de la rueda dentada 12. A
continuación el alargamiento permanente resultante se determina por
medio del sensor 50, 54.
Aunque no se muestra en el dibujo, es posible
que el eje 10 se acople a un dispositivo para ejercer un par de
torsión ajustable sobre este eje, proporcionando así una carga
adicional y ajustable de la cadena.
Resulta evidente que las acciones de montaje de
la cadena, el apretado de la cadena, la medición de la longitud
inicial, la propulsión de forma rotativa de la cadena y el estirado
de la cadena no solo pueden efectuarse con un control manual, sino
también en un proceso automatizado, durante el cual para cada cadena
se almacenan los parámetros relevantes, determinados durante el
proceso. La propulsión de la rueda dentada 12 del eje 8 con una
velocidad mayor hace posible comprobar el correcto funcionamiento de
la cadena finalizada.
La figura 5 a muestra en una vista lateral tres
eslabones 72, 74 y 76 interconectados respectivamente mediante las
combinaciones (parejas) de pasadores basculantes 78, 80, 82, por una
parte, y por entrepiezas 84, 86, 88 por la otra parte. Se muestra,
por tanto, una parte de una cadena de transmisión del tipo conocido
de PE 741.225 B2 y US 5.728.021 en el estado en que está soportada
en una superficie de apoyo en el radio de operación más elevado
posible. 94A. La figura 6a muestra las áreas más cargadas de cada
eslabón individual de tal cadena resultante de las fuerzas F1a y
F2a y ejercidas mediante un pasador como el pasador 80 y una
entrepieza como la indicada por 82; estas son las áreas sombreadas
90a, 92a en las esquinas inferiores de la parte derecha e izquierda
respectivamente de las aperturas 94 y 96 respectivamente.
La figuras 5b y 6b muestran en vistas similares
la situación en la que la cadena describe una curva con radio de
operación 94B inferior al mayor, aunque todavía mayor que el menos
radio de operación posible: en particular la figura 6b muestra que
en tal situación particularmente la parte central 92b de una
entrepieza como la entrepieza 86 es cargada y, por tanto, estirada
y reforzada, lo que es muy favorable.
Las figuras 5C y 6C muestran en vistas similares
la situación en que la cadena opera con el menor radio de operación
posible 94c: las cargas resultantes de las fuerzas F1a y F2a se
transfieren ahora a las esquinas superiores derecha e izquierda
90c, 92c respectivamente como en la figura 6c, en que las fuerzas
están indicadas con F1c y F2c respectivamente.
Cuando la cadena opera alrededor de tres
superficies de apoyo, preferiblemente con radios de operación
mutualmente diferentes en el modo definido anteriormente, se asegura
que todas las áreas críticas respectivas de los componentes del
mismo (como se indica por las zonas sombreadas de las figuras 6a, 6b
y 6c, son estiradas más allá del límite de elasticidad del mismo, y
por tanto reforzadas, de forma efectiva y en el menor tiempo
posible.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto
el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este
respecto.
\bullet US 6824484 B [0003] [0013]
\bullet NL 1018594 [0004]
\bullet US 1966831 A [0005]
\bullet EP 741255 B2 [0012] [0028]
\bullet US 5728021 A [0012] [0028]
\bullet EP 741255 A [0017]
\bullet DR. OTTO DITTRICH. Ein
stufenloses Hochleistungsgetriebe mit Stahlriemen. VDI Zeitschrift,
February 1966, (6), 230 [0002]
Claims (16)
1. Aparato (2) para estirar los eslabones (26),
que están interconectados mediante pasadores basculantes (24), de
una cadena de transmisión sin fin (28), mientras que se sobrepasa el
límite de elasticidad del mismo, comprendiendo dicho aparato (2) un
primer par y un segundo par de superficies de apoyo cónicas (20, 22)
para los extremos de los pasadores basculantes (24), descansando en
los mismos, mientras que sobresalen por fuera del eslabón (26) de
la cadena de transmisión (28) que está dispuesta alrededor, estando
dichas superficies llevadas por ejes soportados de forma rotativa
(8, 10) con una distancia mutua controlada, caracterizado por
el hecho de que un tercer par similar (31), es llevado por un
tercer eje de rotación (30), cooperando con el primer y segundo par
de superficies (20, 22), al soportar una cadena (28) destinada a ser
estirada, teniendo los tres pares de superficies de apoyo (20, 22,
31) tal radio de operación y estando posicionadas unas respecto de
otras de tal modo que dicha cadena (28) cubre un arco sobre cada una
de dichas superficies de apoyo (20, 22, 31) suficiente para
garantizar que los eslabones (26) de la cadena (28) experimentan,
durante su recorrido por encima de dicho arco, una carga de
estirado suficiente de dichas áreas del mismo que reciben la carga
más pesada durante la operación actual de dicha cadena (28).
2. Aparato según la reivindicación 1
caracterizado por medios para medir de forma precisa la
longitud final de una cadena 828) estirada mediante el mismo.
3. Aparato según las reivindicaciones
1-2 caracterizado por medios para medir el
desplazamiento de al menos uno de los pares de superficies de
apoyo.
4. Aparato según las reivindicaciones
1-3, caracterizado por el hecho de que los
tres ejes respectivos (8, 10, 30) tienen superficies de apoyo (20,
22, 31) con diámetros efectivos mutualmente diferentes con un primer
valor, correspondiente al diámetro de operación máximo hallado en
una transmisión variable continua (TVC) en el que dicha cadena (28)
se va a utilizar, un segundo valor correspondiente con el diámetro
de operación máximo que se va a hallar en dicha TVC y un valor
intermedio.
5. Aparato según la reivindicación
1-4, caracterizado por el hecho de que en al
menos uno de los pares de superficies de apoyo (20, 22, 31) el
espacio entre las superficies de apoyo (20, 22, 31) puede estar
libre y la distancia mutua de las superficies de apoyo (20, 22, 31)
puede aumentar para pasar una cadena (28) destinada a ser
tratada.
6. Aparato según las reivindicaciones
1-5, caracterizado por el hecho de que los
ejes geométricos del primer y segundo eje se encuentran sobre los
vértices respectivos de un primer lado de un triángulo equilátero
preferible imaginario, mientras que los ejes geométricos del tercer
eje se encuentran a una distancia ajustable de estos ejes
geométricos sobre los vértices del segundo y tercer lado
respectivamente de este triángulo.
7. Aparato según la reivindicación
1-6, caracterizado por el hecho de que la
altura proyectada de las superficies de apoyo cónicas dobles es
esencialmente igual a la misma de los pasadores basculantes (24) de
una cadena (28) destinada a ser tratada y a ser soportada mediante
el mismo.
8. Aparato según las reivindicaciones
1-7, caracterizado por el hecho de que el
primer y segundo eje (8, 10) respectivamente están soportados de
forma fija en un marco (6) o soporte y el tercer eje (31) está
soportado en una horquilla basculante (34), soportada de forma
articulada por este marco (6) o soporte y tiene un extremo
conectado a un activador lineal (42) acoplado a dicho marco (6).
9. Aparato según la reivindicación 8,
caracterizado por el hecho de que el activador (42) es un
activador de doble activación, preferentemente hidráulico (42), con
una carrera larga en su primera dirección de operación mientras que
ejerce una fuerza pequeña, y una carrera corta en una segunda
dirección de operación mientras ejerce una fuerza elevada.
10. Aparato según la reivindicación
8-9, caracterizado por el hecho de que el
activador (42) actúa sobre la horquilla (34) en un plano que
coincide esencialmente con el plano de simetría de los pares de
superficies de apoyo (20, 22, 31).
11. Aparato según la reivindicación
8-10, caracterizado por un sensor de presión
(44) en la conexión entre el activador (42) y el marco y un sensor
850) para el desplazamiento de la horquilla (34).
12. Aparato según las reivindicaciones
1-11 caracterizado por el hecho de que un par
de superficies de apoyo está acoplado a un mecanismo de
rotación.
13. Aparato según las reivindicaciones
1-12 caracterizado por el hecho de que un par
de superficies de apoyo (22) pueden desplazarse de forma
controlable en dirección axial.
14. Aparato según las reivindicaciones
1-12 caracterizado por el hecho de que un par
de superficies de apoyo están acopladas a un dispositivo de frenado
regulable.
\newpage
15. Procedimiento de estirado de los eslabones
(26), que están interconectados mediante pasadores basculantes
(24), de una cadena de transmisión sin fin (28), mientras se
sobrepasa el límite de elasticidad de los mismos, utilizando un
primer par y un segundo par de superficies de apoyo cónicas (20, 22)
para los extremos de los pasadores basculantes (24), descansando en
los mismos, mientras sobresalen por fuera de los eslabones de la
cadena de transmisión (28) que está dispuesta alrededor, estando
dichas superficies (20, 22) llevadas por ejes soportados de forma
rotativa (8, 10) con una distancia mutua controlada, y cargando los
eslabones (26) más allá del límite de elasticidad del mismo, en el
que se utiliza un tercer par similar (31) llevado por un tercer eje
de rotación (30), cooperando dicho par (31) con el primer y segundo
par de superficies (20, 22) al soportar una cadena (18) destinada a
ser estirada, teniendo los tres pares de cadenas de apoyo (20, 22,
31) tal radio de operación y estando posicionadas unas respecto a
las otras de tal modo que dicha cadena (28) cubre un arco por
encima de cada dicha superficie de soporte (20, 22, 31) suficiente
para garantizar que los eslabones (26) de la cadena (28)
experimentan, durante su recorrido por dicho arco, una carga de
estirado garantizada y suficiente de estas zonas de los mismos que
reciben la carga más pesada durante la operación actual de dicha
cadena (28).
16. Procedimiento según la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que se mide, antes de la
operación de estirado, la longitud inicial, primera de una cadena
(28) montada en el mismo y a continuación se estira esta cadena
(28) hasta que se ha obtenido una segunda longitud
predeterminada.
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