ES2328533T3 - Embrague hidrodinamico. - Google Patents
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Abstract
Embrague hidrodinámico con dos rodetes (3, 5), de hecho, una rueda externa (3) y una rueda interna (5), que forman de manera conjunta un espacio de trabajo (10) toroidal; con una carcasa de embrague (4), que está unida con resistencia al giro con la rueda externa (3) y que rodea una parte de la rueda interna (5); con un embrague sincrónico, que comprende dos elementos de embrague (6.1, 6.2), que se pueden llevar a unión eficaz con la superficie de su revestimiento de fricción (13), donde la rueda interna (5) está dividida en al menos dos segmentos (8.1, 8.2, 8.3), que se pueden desplazar radialmente o se pueden girar alrededor de un eje paralelo con respecto al eje de giro; donde el primero (6.1) de los dos elementos de embrague está formado por los segmentos (8.1, 8.2, 8.3); caracterizado por las siguientes características: la rueda interna (5) y la carcasa de embrague (4) presentan respectivamente una perforación (14, 15), que se sitúan de acuerdo con esto sobre el embrague hidrodinámico y que se pueden llevar durante la torsión de la rueda interna (5) y la carcasa de embrague (4) a posiciones que coinciden entre sí, o en las que las perforaciones se solapan al menos parcialmente; la perforación (15) de la carcasa de embrague (4) es mayor que la perforación (14) de la rueda interna (5); la perforación de la rueda interna (5) se usa con superposición al menos parcial de las dos perforaciones (14, 15) como una espiga de medición.
Description
Embrague hidrodinámico.
La presente invención se refiere a un embrague
hidrodinámico, particularmente a un embrague hidráulico, en
particular con las características del preámbulo de la
reivindicación 1.
Los embragues hidrodinámicos con embragues de
transmisión para la sincronización, particularmente en forma de
embragues de fricción accionados por fuerza centrífuga, se conocen
en una pluralidad de realizaciones. Véase, a modo de ejemplo,
solamente el documento WO 82/04107 A1 o el documento DE 199 42 578
C2.
En el documento WO 82/04107 A1 se describe un
embrague de transmisión, que se puede accionar por una presión de
líquido que depende de la fuerza centrífuga. En esta realización, el
embrague sincrónico se dispone en el exterior del embrague
hidrodinámico. El embrague sincrónico y el embrague hidrodinámico se
acoplan entre sí de un modo que, por un lado, conduce a un
considerable aumento de la necesidad de espacio de construcción en
dirección axial y, por otro lado, aumenta considerablemente la
complejidad constructiva.
El documento DE 199 42 578 C2 describe la
realización constructiva de un embrague hidrodinámico, en el que se
puede integrar un embrague sincrónico de tal forma que no requiera
una necesidad adicional de espacio con respecto a un embrague
hidrodinámico convencional sin embrague sincrónico. Hasta ahora,
tales embragues se han mostrado como óptimos. Por la integración
del embrague sincrónico en el embrague hidrodinámico se ahorra
espacio de construcción. La complejidad de fabricación y montaje es
reducida y, por tanto, también los costes de produc-
ción.
ción.
Sin embargo, una desventaja consiste en que el
revestimiento de fricción entre los dos elementos de embrague del
embrague hidrodinámico está expuesto a un cierto desgaste. Este
desgaste no se puede observar desde el exterior. Además, el
embrague sincrónico todavía puede trabajar sin problemas con un
revestimiento de fricción considerablemente desgastado. Por tanto,
aparenta capacidad de funcionamiento, a pesar de que la misma ya
solamente existe para un intervalo de tiempo corto. En embragues
hidráulicos con embragues sincrónicos integrados, esto puede ser
peligroso en instalaciones relevantes para la seguridad.
Para obtener certeza con respecto al estado real
de desgaste del revestimiento de fricción se tiene que desmontar y
despiezar toda la unidad. Para ir sobre seguro, el desmontaje se
realiza por precaución en un momento temprano, por lo tanto,
incluso cuando todavía no es de esperar un desgaste completo del
revestimiento de fricción. Esto significa que el desmontaje se
tiene que realizar varias veces por motivos de seguridad. Esto
requiere gastos de personal y, por tanto, es caro.
La invención se basa en el objetivo de
configurar un embrague hidrodinámico de acuerdo con el preámbulo de
la reivindicación 1 de tal forma, que se pueda detectar el estado de
desgaste del revestimiento de fricción sin que se tenga que
desmontar y despiezar todo el embrague.
De acuerdo con esto, tanto la rueda interna como
la carcasa están provistas respectivamente de una perforación. Las
dos perforaciones están dispuestas de tal modo, que con una torsión
relativa de rueda interna y carcasa se pueden llevar a posiciones
coincidentes entre sí y, por tanto, a superposición. Las
perforaciones están en la zona externa, a modo de ejemplo,
comenzando en tres cuartos del radio del embrague, medido desde el
eje de giro. Por lo general, las dos perforaciones tendrán un
recorrido paralelo con respecto al eje de giro. Sin embargo, esto
no tiene que ser así. Se podría concebir una cierta inclinación de
hasta 60º.
Las perforaciones no tienen que tener
necesariamente un corte transversal circular, a pesar de que esto,
evidentemente, es lo más próximo por motivos de fabricación.
La perforación de la carcasa se dimensiona
ligeramente mayor que la perforación de la rueda interna.
Cuando llega el momento en el que se quiere
realizar una inspección del revestimiento de fricción, se realiza lo
siguiente:
- -
- Por la perforación más grande de la carcasa se pasa una espiga y se introduce en la perforación más pequeña en la rueda interna.
- -
- A continuación, la rueda interna se mueve en dirección radial hacia la carcasa.
- -
- Se hace por desplazamiento radial, de tal forma que no queda ninguna hendidura en la zona de fricción.
- -
- La espiga se utiliza ahora como indicador. Se mide solamente la distancia entre la espiga y un punto seleccionado en la carcasa -obsérvese- en un sitio fácilmente accesible desde el exterior. De este modo se puede determinar el espesor remanente del revestimiento de fricción, siempre que el mismo todavía exista.
La invención se explica con más detalle mediante
el dibujo. En el mismo se representa con detalle lo siguiente:
La Figura 1 muestra una primera realización de
la invención con segmentos desplazables radialmente.
La Figura 2 muestra en una vista en alzado y en
recorte la rueda interna, que está construida a partir de segmentos,
que a su vez se pueden girar.
La Figura 1 muestra la estructura básica de un
embrague hidrodinámico 1 configurado de acuerdo con la invención,
particularmente un embrague hidráulico con embrague sincrónico 2
integrado que comprende dos rodetes, una rueda externa 3 y una
rueda interna 5 rodeada al menos parcialmente por una carcasa de
embrague 4 acoplada con la rueda externa 3. La rueda externa 3
funciona preferiblemente como impulsor, mientras que la rueda
interna 5 asume la función de la rueda de turbina. La rueda externa
3, con este propósito, está unida con resistencia al giro durante
la utilización en cadenas cinemáticas al menos indirectamente con el
lado de accionamiento, particularmente de una máquina de
accionamiento, mientras que la rueda interna 5 que forma la rueda de
turbina está acoplada con el lado de salida. Esto se aplica a la
transmisión de potencia en una cadena cinemática durante el
funcionamiento de tracción observado desde la máquina de
accionamiento hacia el lado de salida. El embrague sincrónico 2
está integrado en el embrague hidrodinámico 1 y comprende al menos
dos elementos de embrague que se pueden llevar a unión eficaz entre
sí con accionamiento de fricción, un primer elemento de embrague
6.1 y un segundo elemento de embrague 6.2. De acuerdo con la
invención, los elementos de embrague están formados por la carcasa
de embrague 4 y la rueda interna 5 del embrague hidrodinámico. La
rueda interna 5 forma el elemento de embrague 6.1 y está
configurada de acuerdo con la invención como cuerpo de fuerza
centrífuga con varias partes. Esto significa que la rueda interna 5
o el elemento de embrague 6.1 está dividido en sentido periférico
en al menos dos segmentos, que se pueden mover en su totalidad al
menos en dirección radial durante el apoyo o guía sobre un árbol o
buje estriado 7 bajo el efecto de la fuerza centrífuga.
Preferiblemente, la división se realiza en tres segmentos
individuales 8.1, 8.2 y 8.3, véase la Figura 2. Los segmentos
individuales forman, con alineación en sentido periférico, la
unidad constructiva de rueda interna 5 y están realizados
preferiblemente idénticos entre sí con respecto a sus dimensiones
geométricas. Ya que por la rueda interna 5 en un embrague
hidrodinámico 1 se tienen que transmitir pares, se requiere que la
rueda interna 5, particularmente los segmentos individuales, vistos
en sentido periférico, se guíen al menos de tal forma que se
garantice una función de arrastre, mientras que en dirección radial
se produce una movilidad bajo el efecto de la fuerza centrífuga de
los segmentos individuales 8.1 a 8.3. Con este propósito se
proporcionan medios para la guía de los segmentos individuales 8.1
a 8.3, que, por norma, están formados por el árbol o buje estriado
7. Éste se puede unir con resistencia al giro al menos
indirectamente -dependiendo de la función de la rueda interna 5-
con el lado de salida. El árbol o buje estriado 7 presenta para esto
un perfil de arrastre correspondiente 9 o un muñón correspondiente
17.
Durante el proceso de arranque con la
utilización del embrague hidrodinámico 1 con una cadena cinemática
se transmite el par además en su mayor parte de forma hidrodinámica
por el flujo de agente de funcionamiento que se genera en el
espacio de trabajo toroidal 10 entre la rueda externa 3 y la rueda
interna 5 durante la función como impulsor P y rueda de turbina T.
De este modo, se conserva el arranque suave con aprovechamiento de
las ventajas de una transmisión hidrodinámica de potencia. Sin
embargo, con un numero creciente de revoluciones de salida debido
al efecto de fuerza centrífuga que se genera durante la rotación
sobre los segmentos individuales 8.1 a 8.3 de la rueda interna, los
mismos se presionan cada vez más intensamente en dirección hacia la
carcasa de embrague 4, hasta que, debido a la compresión de los
segmentos 8.1 a 8.3 contra la carcasa de embrague 4, se produce un
cierre de fuerza por fricción. En este estado, el embrague está
sincronizado debido al acoplamiento entre la rueda externa 3, es
decir, el impulsor P y la carcasa de embrague 4 así como la rueda
interna. Todos los elementos giran con el mismo número de
revoluciones.
Ya que durante el proceso de arranque, los
segmentos individuales 8.1 a 8.3 se deslizan en la periferia interna
11 de la carcasa de embrague 4, esto significa que los elementos
individuales del emparejamiento de fricción tienen que presentar,
al menos en la zona del cierre de fuerza por fricción a formar,
buenas propiedades de deslizamiento y desgaste. Son determinantes
para la resistencia a desgaste del emparejamiento de fricción que
se establece en el embrague sincrónico 2 entre la rueda interna 5 y
la carcasa de embrague 4 la compresión superficial, la potencia de
fricción específica y el trabajo de fricción específico que se
generan. Para la minimización del desgaste, por tanto, se usan
materias primas correspondientes para la carcasa de embrague 4 y la
rueda interna 5, particularmente los segmentos individuales 8.1 a
8.3 o los mismos se proporcionan con un recubrimiento
correspondiente. Preferiblemente se recurre, al menos para la
producción de la carcasa de embrague 4 y el impulsor, es decir, la
rueda externa 3, a materiales convencionales, que se usan
habitualmente para la producción de los elementos individuales del
embrague hidrodinámico 1, a modo de ejemplo, fundición nodular.
Para la selección del material para la rueda
interna 5 o los segmentos de rueda interna individuales 8.1 a 8.3
se tienen en cuenta las siguientes consideraciones. Para el aumento
de la disponibilidad es ventajoso proporcionar un emparejamiento de
fricción adecuado entre la carcasa de embrague 4 y los segmentos 8.1
a 8.3 de la rueda interna 5. En uno de los elementos o en ambos
-particularmente en la periferia interna 11 de la carcasa de
embrague y en la periferia externa 12 de la rueda interna 5,
particularmente se proporcionan respectivamente en la periferia
externa 12.1 del segmento 8.1, en la periferia externa 12.2 del
segmento 8.2 y 12.3 del segmento 8.3 recubrimientos con un
revestimiento de fricción 13. El revestimiento de fricción, por una
parte, se puede aplicar solamente en la periferia interna 11 de la
carcasa de embrague 4 o en la periferia externa 12 de la rueda
interna 5 o de los segmentos individuales 8.1 a 8.3, sin embargo,
también se puede concebir recubrir ambas -la carcasa de embrague 4
en su periferia interna 11 y la rueda interna 5 en la periferia
externa 12 o las periferias externas individuales 12.1 a 12.3 en
los segmentos individuales 8.1 a 8.3 con un revestimiento de
fricción correspondiente-, donde en este caso se pueden usar
emparejamientos de fricción generados con los mismos materiales o,
sin embargo, con materiales diferentes.
En la rueda interna 5 se observa una perforación
14 y en la carcasa 4, una perforación 15. La perforación 15 es
considerablemente mayor que la perforación 14. Los ejes de las dos
perforaciones 14 y 15 tienen un recorrido paralelo con respecto al
eje de giro del embrague hidrodinámico. Se sitúan sobre el mismo
radio o en uno divergente. Con torsión opuesta de rueda interna y
rueda externa (y, por tanto, también de rueda interna y carcasa) se
produce una coincidencia, como se representa en este documento
(superposición de las perforaciones). Véase el eje longitudinal 16
común de las dos perforaciones. Los ejes de las dos perforaciones
14, 15 no tienen que coincidir entre sí necesariamente. Es
suficiente que las perforaciones -con una posición angulada
correspondiente de rueda interna 5 y carcasa 4- se solapen al menos
parcialmente.
A través de la perforación 15 en la carcasa 4 se
pasa una espiga de medición no mostrada en este documento y se
introduce en la perforación 14 en la rueda interna 5. La espiga de
medición se puede enroscar en la perforación 14. Además, ambas
perforaciones 14, 15 se pueden cerrar respectivamente por un
tornillo ciego.
La medida V indicada en este documento significa
la separación entre el eje longitudinal 16 con respecto al canto de
referencia de la carcasa. Esta medida indica el desgaste. Con un
nuevo revestimiento de fricción 13, debe tener un mínimo, y con un
revestimiento de fricción 13 pulido y desgastado, un máximo.
En lugar del principio proporcionado en este
documento con dos perforaciones 14, 15 así como con una espiga de
medición, también se considera la siguiente solución
equivalente:
A la rueda interna 5 se proporciona un saliente
de cualquier tipo o una marca, que se puede observar en su posición
a través de la perforación 15 desde el exterior y que, con un
desplazamiento de la rueda interna 5 radialmente hacia el exterior
hasta el tope, indica la posición radial del saliente que se ha
mencionado o de cualquier otro medio y, por tanto, permite una
deducción con respecto al espesor remanente del revestimiento de
fricción 13.
En la Figura 2 se observan los tres segmentos
que se han mencionado 8.1, 8.2, 8.3.
Mientras que estos se podían desplazar
radialmente de forma directa en la realización de acuerdo con la
Figura 1, ahora están articulados de forma giratoria o inclinable
en sus zonas internas radiales. También de este modo se produce un
movimiento radial del segmento, aunque no de todo el segmento, sí de
una parte.
- 1
- embrague hidrodinámico
- 2
- embrague sincrónico
- 3
- rueda externa
- 4
- carcasa de embrague
- 5; 5.4
- rueda interna
- 6.1
- primer elemento de embrague
- 6.2
- segundo elemento de embrague
- 7
- árbol estriado o buje estriado
- 8
- segmentos de la rueda interna
- 8.1 - 8.4
- segmentos de la rueda interna
- 9
- medios para la guía, particularmente perfil de arrastre
- 10
- espacio de trabajo toroidal
- 11
- periferia interna de la carcasa de embrague
- 12
- periferia externa de la rueda interna
- 12.1 - 12.3
- periferia externa de los segmentos de rueda interna 8.1 a 8.3
- 13
- revestimiento de fricción
- 14
- perforación en la rueda interna
- 15
- perforación en la carcasa
- 16
- eje longitudinal de la espiga de medición
- 17
- muñón
Claims (6)
1. Embrague hidrodinámico con dos rodetes (3,
5), de hecho, una rueda externa (3) y una rueda interna (5), que
forman de manera conjunta un espacio de trabajo (10) toroidal; con
una carcasa de embrague (4), que está unida con resistencia al giro
con la rueda externa (3) y que rodea una parte de la rueda interna
(5); con un embrague sincrónico, que comprende dos elementos de
embrague (6.1, 6.2), que se pueden llevar a unión eficaz con la
superficie de su revestimiento de fricción (13), donde la rueda
interna (5) está dividida en al menos dos segmentos (8.1, 8.2,
8.3), que se pueden desplazar radialmente o se pueden girar
alrededor de un eje paralelo con respecto al eje de giro; donde el
primero (6.1) de los dos elementos de embrague está formado por los
segmentos (8.1, 8.2, 8.3); caracterizado por las siguientes
características:
- la rueda interna (5) y la carcasa de embrague (4) presentan respectivamente una perforación (14, 15), que se sitúan de acuerdo con esto sobre el embrague hidrodinámico y que se pueden llevar durante la torsión de la rueda interna (5) y la carcasa de embrague (4) a posiciones que coinciden entre sí, o en las que las perforaciones se solapan al menos parcialmente;
- la perforación (15) de la carcasa de embrague (4) es mayor que la perforación (14) de la rueda interna (5);
- la perforación de la rueda interna (5) se usa con superposición al menos parcial de las dos perforaciones (14, 15) como una espiga de medición.
2. Embrague hidrodinámico de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la espiga de medición
se puede enroscar en la perforación (14) de la rueda interna
(5).
3. Embrague hidrodinámico de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque al menos
una de las dos perforaciones se puede cerrar por un tornillo
ciego.
4. Embrague hidrodinámico de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado porque se proporciona como
tornillo ciego (15) en la carcasa (4) un tornillo de
visibilidad.
5. Embrague hidrodinámico de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 ó 4, caracterizado porque las
posiciones de las perforaciones (14, 15) se seleccionan de tal
forma, que con el máximo desgaste admisible del revestimiento de
fricción (13) y con el máximo movimiento radial posible del segmento
(8.1, 8.2, 8.3) de la espiga de medición se apoya en el diámetro
externo radial de la perforación (15) de la carcasa (4).
6. Embrague hidrodinámico de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 ó 5, caracterizado porque cada
segmento (8.1, 8.2, 8.3) contiene una perforación para el
alojamiento de la espiga de medición.
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