ES2346113T3 - Grupo constructivo arbol-cubo con elemento de expansion. - Google Patents
Grupo constructivo arbol-cubo con elemento de expansion. Download PDFInfo
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Abstract
Grupo constructivo árbol-cubo (8) que presenta un perno (81) de eje, un elemento (83) de expansión deformable elásticamente y un cubo (82), presentando el perno (81) de eje una zona (815) de eje con una sección transversal de eje que equivale esencialmente a una sección transversal de cubo de una zona correspondiente de cubo del cubo (82) de modo que el perno (81) de eje, dispuesto en el cubo (82), está fijado relativamente respecto al cubo (82) en dirección radial, presentando el perno (81) de eje una zona (814) de cierre por giro del eje y presentado el cubo (82) una zona de cierre por giro del cubo, estando configuradas la zona (814) de cierre por giro del eje y la zona de cierre por giro del cubo de modo que el perno (81) de eje, dispuesto en el cubo (82), está fijado relativamente respecto al cubo (82) contra un giro en dirección circunferencial, y estando dispuesto el elemento (83) de expansión en el perno (81) de eje, presentando éste una zona circunferencial exterior (831) y estando configurado de modo que la zona circunferencial exterior (831) presenta en el estado sin tensión del elemento (83) de expansión un diámetro exterior mayor que el diámetro interior de una zona circunferencial interior correspondiente del cubo (82), estando deformado elásticamente el elemento (83) de expansión, si el perno (81) de eje está dispuesto en el cubo (82), de modo que la zona circunferencial exterior (831) del elemento (83) de expansión está desplazada de la posición sin tensión del elemento (83) de expansión en dirección axial del perno (81) de eje y estando acompañado el desplazamiento axial de la zona circunferencial exterior del elemento (83) de expansión de una reducción del diámetro exterior de la zona circunferencial exterior del elemento (83) de expansión de modo que el diámetro exterior reducido del elemento (83) de expansión equivale al diámetro interior de la zona circunferencial interior correspondiente del cubo (82) y está en contacto con éste de forma pretensada, caracterizado porque el elemento (83) de expansión y la zona circunferencial interior correspondiente del cubo (82) están configurados de modo que debido al coeficiente de fricción entre el elemento (83) de expansión y la zona circunferencial interior, así como a un ángulo (α) de ajuste entre las zonas desplazadas del elemento (83) de expansión, en cuyos extremos radiales está dispuesta la zona circunferencial exterior (831) del elemento (83) de expansión, y la zona circunferencial interior del elemento (83) de expansión se produce un bloqueo automático del elemento (83) de expansión en el cubo (82).
Description
Grupo constructivo árbol-cubo
con elemento de expansión.
La invención se refiere a una instalación de
transporte con un rodillo transportador que presenta un grupo
constructivo árbol-cubo, así como a un rodillo
transportador de este tipo y a un grupo constructivo
árbol-cubo de este tipo.
Los transportadores de galería, por ejemplo, las
cintas transportadoras, presentan generalmente varios rodillos
transportadores que están montados de manera giratoria en un
bastidor del transportador de galería. Estos rodillos
transportadores presentan en parte un cojinete de rodamiento
dispuesto en el interior del rodillo, mediante el que el rodillo
transportador se monta de manera giratoria. En otras formas
constructivas, un cojinete de rodamiento está dispuesto en el
bastidor del transportador de galería y los rodillos transportadores
presentan sólo un muñón del eje montado en el cojinete de
rodamiento.
Los rodillos de este tipo son artículos
producidos en masa, por lo que mediante una mejora insignificante
en la fabricación de los rodillos transportadores se pueden obtener
ahorros considerables.
En el caso de los rodillos transportadores,
accionados de forma directa o indirecta (por ejemplo, mediante una
cinta transportadora), el espacio existente entre el bastidor
estacionario y el rodillo transportador giratorio puede representar
además una zona peligrosa.
Una posibilidad para el montaje de un rodillo
transportador, que ha contribuido también a eliminar la zona
peligrosa, se da a conocer, por ejemplo, en la patente alemana
DE3308262C1. Este documento da a conocer un rodillo transportador,
en el que el revestimiento del tambor sobresale axialmente de un
eje. El rodillo transportador está montado aquí en un perfil de
apoyo mediante un elemento de apoyo en forma de bloque que penetra
en el revestimiento sobresaliente del tambor. El revestimiento
sobresaliente del tambor cubre el espacio entre el elemento fijo y
el elemento giratorio. En el caso del rodillo transportador
representado, el eje está soldado en un elemento de chapa circular
con un orificio central y el elemento de chapa está soldado a su vez
en el revestimiento del tambor.
El documento
US-A-4136982 describe un grupo
constructivo de fijación con un árbol y un elemento con un orificio.
El árbol presenta un dentado cuneiforme exterior que se extiende en
dirección longitudinal y una ranura anular que se extiende en la
zona de uno de los extremos del árbol alrededor de un eje central
del árbol. El elemento con el orificio presenta un dentado interior
y una ranura anular central correspondiente que se extiende del
dentado cuneiforme radialmente hacia fuera. En la ranura del árbol
está dispuesto un anillo elástico.
Tanto el documento DE3622312C2 como el documento
DE2846103A1 dan a conocer elementos de seguridad por apriete que
mediante filos de apriete dirigidos radialmente hacia dentro
protegen contra el desplazamiento en una dirección axial. El
documento DE3622312C2 describe que una aplicación posible del
elemento de seguridad por apriete puede ser la fijación de un árbol
en un anillo de apoyo o tope para rodillos portadores en
instalaciones de cinta transportadora.
La fabricación de un rodillo transportador de
este tipo es proporcionalmente trabajosa y costosa.
Un objetivo de la invención es poner a
disposición una instalación de transporte con un rodillo
transportador, así como un rodillo transportador de este tipo y una
forma constructiva para un grupo constructivo
árbol-cubo, que permita montar un rodillo
transportador de este tipo, garantice un montaje fiable y se pueda
fabricar con facilidad. La invención tiene además el objetivo de
crear una instalación de transporte de este tipo con una cinta
transportadora, en la que esté eliminada la zona peligrosa entre el
rodillo transportador y los elementos fijos contiguos.
El objetivo se consigue mediante los
dispositivos según las reivindicaciones independientes. En las
reivindicaciones secundarias aparecen formas ventajosas de
realización.
Un aspecto de la invención se refiere a un grupo
constructivo árbol-cubo que presenta un perno de
eje, un elemento de expansión y un cubo, presentando el perno de
eje una zona de eje con una sección transversal de eje que equivale
esencialmente a una sección transversal de cubo de una zona
correspondiente de cubo del cubo de modo que el perno de eje,
dispuesto de forma parcial o completa en el cubo, está fijado
relativamente respecto al cubo en dirección radial, presentando el
perno de eje una zona de cierre por giro del eje y presentado el
cubo una zona de cierre por giro del cubo, estando configuradas la
zona de cierre por giro del eje y la zona de cierre por giro del
cubo de modo que el perno de eje, dispuesto en el cubo, está fijado
relativamente respecto al cubo contra un giro en dirección
circunferencial, y estando dispuesto el elemento de expansión en el
perno de eje, presentando éste una zona circunferencial exterior y
estando configurado de modo que la zona circunferencial exterior
presenta en el estado sin tensión del elemento de expansión un
diámetro exterior mayor que el diámetro interior de una zona
circunferencial interior correspondiente del cubo, estando deformado
elásticamente el elemento de expansión, si el perno de eje está
dispuesto en el cubo, de modo que la zona circunferencial exterior
del elemento de expansión está desplazada de la posición sin tensión
del elemento de expansión en dirección axial del perno de eje y
estando acompañado el desplazamiento axial de la zona
circunferencial exterior del elemento de expansión de una reducción
del diámetro exterior de la zona circunferencial exterior del
elemento de expansión de modo que el diámetro exterior reducido del
elemento de expansión equivale al diámetro interior de la zona
circunferencial interior correspondiente del cubo y está en contacto
con éste de forma pretensada.
La zona de eje y la zona de cubo presentan con
preferencia una configuración esencialmente cilíndrica en general,
es decir, las superficies correspondientes se pueden describir
esencialmente como superficies que mediante el desplazamiento
paralelo de una recta, que discurre en paralelo al eje del perno de
eje, se generan en cada caso a lo largo de una curva cerrada
cualquiera en el espacio.
Esto garantiza que la zona de eje y la zona de
cubo se puedan encajar fácilmente una dentro de otra durante el
montaje. Resulta especialmente simple la fabricación de las dos
zonas si éstas tienen una sección transversal esencialmente
cilíndrica circular. Las formas de la sección transversal,
diferentes a la forma cilíndrica circular, presentan, por el
contrario, la ventaja de que éstas pueden cumplir a la vez la
función de la zona de cierre por giro del eje o de la zona de
cierre por giro del cubo, sin necesidad de comprimir entre sí el
cubo y el perno de eje y sin necesidad de prever elementos
constructivos adicionales. El desplazamiento axial de la zona
circunferencial exterior, que va acompañado de una reducción del
diámetro exterior, describe un movimiento combinado del diámetro
exterior que presenta una componente axial y una componente radial.
En este caso, el desplazamiento en dirección axial se realiza en
contra de la dirección de entrada del perno de eje en el cubo. Un
movimiento de este tipo, que discurre de forma oblicua respecto al
eje del perno de eje, provoca una fijación del perno de eje en el
cubo. Los términos árbol, cubo y perno de eje identifican en la
forma usada aquí los elementos constructivos que transmiten pares
de giro, así como los elementos constructivos que no transmiten
pares de giro.
Según el aspecto descrito arriba, el elemento de
expansión y la zona circunferencial interior correspondiente del
cubo están configurados de modo que debido al coeficiente de
fricción entre el elemento de expansión y la zona circunferencial
interior, así como a un ángulo de ajuste entre las zonas desplazadas
del elemento de expansión, en cuyos extremos radiales está
dispuesta la zona circunferencial exterior del elemento de
expansión, y la zona circunferencial interior del elemento de
expansión se produce un bloqueo automático del elemento de
expansión en el cubo. Las zonas desplazadas del elemento de
expansión pueden estar configuradas preferentemente, por ejemplo,
como prolongaciones en forma de dedo, representando sus extremos la
zona circunferencial exterior y estando colocados los lados de las
prolongaciones en forma de dedo, que se oponen a la zona
circunferencial exterior, en una base del elemento de expansión.
Una prolongación en forma de dedo de este tipo se deforma
esencialmente en la zona del punto de colocación en la base del
elemento de expansión durante la deformación elástica, por lo que
la parte restante de la prolongación en forma de dedo se gira
esencialmente en estado no deformado como zona desplazada del
elemento de expansión alrededor del eje de ajuste. La zona de la
prolongación en forma de dedo, que se identifica como zona
circunferencial exterior, realiza aquí el movimiento combinado
descrito en dirección axial y radial. El término bloqueo automático
significa que al aplicarse una fuerza sobre el perno de eje en
dirección axial en contra de la fuerza de entrada del perno de eje
se genera una fuerza perpendicular, derivada de esta fuerza, entre
la zona circunferencial exterior del elemento de expansión y la
zona circunferencial interior del cubo, que sobre la base del
coeficiente de fricción entre la zona circunferencial exterior del
elemento de expansión y la zona circunferencial interior del cubo se
transforma en una fuerza de fricción mayor que la fuerza aplicada
sobre el perno de eje en dirección axial en contra de la dirección
de entrada del perno de eje (sin tenerse en cuenta la fuerza de
fricción que se obtiene mediante la fuerza elástica del elemento de
expansión).
Mediante esta configuración, el perno de eje con
el elemento de expansión se puede insertar en el cubo y queda
bloqueado en la posición insertada en el cubo en una dirección
contraria a la dirección de entrada. De manera alternativa o
adicional, el bloqueo se puede obtener al seleccionarse la
combinación de material entre el material del elemento de expansión
y el material del cubo de modo que la zona circunferencial exterior
del elemento de expansión al extenderse puede penetrar en la
superficie de la zona circunferencial interior del cubo,
sustituyéndose o reforzándose así el bloqueo automático mediante un
cierre por arrastre de forma. La zona circunferencial exterior del
elemento de expansión está configurada aquí preferentemente en forma
de canto vivo de tal modo que se facilita la penetración en la
superficie de la zona circunferencial interior del cubo.
Se prefiere además una forma de realización del
grupo constructivo árbol-cubo, en la que el elemento
de expansión está configurado como disco o como anillo
preferentemente cerrado, presentando el elemento de expansión
hendiduras, separadas entre sí en la circunferencia, que desde la
zona circunferencial exterior se extienden esencialmente en sentido
radial hacia dentro de tal modo que la zona circunferencial exterior
se crea a partir de los extremos de una cantidad de prolongaciones
en forma de dedo que están separadas una de otra en dirección
circunferencial mediante hendiduras. En este caso, el elemento de
expansión configurado preferentemente como anillo cerrado puede
presentar, por ejemplo, la forma básica de una arandela que presenta
hendiduras orientadas de afuera hacia dentro. Este tipo de arandela
con hendiduras presenta en el estado sin tensión esencialmente una
forma plana.
Es posible asimismo que el elemento de expansión
tenga en el estado sin tensión una forma básica de plato, en la que
el borde del plato presenta una forma esencialmente cónica. Una
configuración de este tipo facilita la inserción del perno de eje
con el elemento de expansión en el cubo. Las hendiduras discurren en
ambos casos con preferencia esencialmente en sentido radial de
afuera hacia dentro o presentan una forma esencialmente en V. Son
posibles también otras formas de las hendiduras, por ejemplo,
entalladuras que discurren en espiral hacia dentro.
Otra forma ventajosa de realización se refiere a
un grupo constructivo árbol-cubo, en el que el
elemento de expansión está dispuesto en el perno de eje
preferentemente en un extremo axial del perno de eje y/o está
fijado en el perno de eje mediante remachado, soldadura, atornillado
u otra forma de fijación. La fijación se realiza aquí con
preferencia de modo que el elemento de expansión no presenta
esencialmente un juego axial, pero sí preferentemente un juego
radial. Un juego radial provoca ventajosamente que el elemento de
expansión se pueda extender de manera uniforme, independientemente
de una disposición precisa con simetría de rotación en relación con
el eje del perno de eje al insertarse en el cubo. Esto evita un
doble ajuste.
Este tipo de grupo constructivo
árbol-cubo presenta con preferencia una
configuración, en la que la zona de perno de eje del perno de eje,
que se aloja en el cubo, tiene esencialmente una configuración
cilíndrica circular y en la que el diámetro de la zona de perno de
eje y un diámetro de una zona correspondiente de alojamiento de
cubo del cubo forman un ajuste deslizante, un ajuste forzado ligero
o un ajuste forzado que comprenden, por ejemplo, los ajustes
H7-g8 o H7-p8. La configuración
cilíndrica circular es especialmente simple y, por tanto, fácil de
fabricar. Un ajuste deslizante se puede montar aquí con especial
facilidad. El elemento de expansión hace innecesario un ajuste de
sobremedida para la fijación del perno de eje en el cubo. Sin
embargo, un ajuste forzado ligero puede ser ventajoso si no se
deben transmitir o sólo se deben transmitir pequeños pares de giro,
ya que mediante un ajuste forzado ligero se puede evitar en este
caso un cierre por arrastre de forma con una fabricación
costosa.
Se prefiere además un grupo constructivo
árbol-cubo, en el que el diámetro del cubo presenta
esencialmente el mismo diámetro en toda la longitud de inserción
del perno de eje. En esta configuración, la zona de eje o la zona
de cubo son idénticas al menos parcialmente a la zona de cierre por
giro del eje y a la zona de cierre por giro del cubo. Un cierre por
giro se obtiene aquí preferentemente mediante un ajuste forzado.
Otra forma ventajosa de realización se refiere a
un grupo constructivo árbol-cubo, en el que la zona
de cierre por giro entre el perno de eje y el cubo está configurada
como zona de cierre por arrastre de forma. Esta zona de cierre por
arrastre de forma se obtiene preferentemente mediante un muelle de
ajuste que está dispuesto como elemento por separado en una ranura
del perno de eje, así como en una ranura del cubo. Son posibles
también otras formas de configuración de un cierre por arrastre de
forma, por ejemplo, una configuración sin simetría de rotación de
las secciones transversales correspondientes del perno de eje y del
cubo, por ejemplo, en forma de un perfil de árbol estriado.
Asimismo, se prefiere una configuración de un
grupo constructivo árbol- cubo, en el que el elemento de expansión
está fabricado de acero. El elemento de expansión está fabricado
preferentemente de acero templado para muelle. Debido a la dureza
del acero para muelle, el elemento de expansión se puede extender
fácilmente en materiales más blandos del cubo. El cubo puede estar
hecho aquí, por ejemplo de acero no templado, aluminio o plástico,
o presentar estos materiales. En el caso de los materiales más
blandos, por ejemplo, el plástico o el aluminio, puede ser
suficiente que el elemento de expansión esté fabricado de acero no
templado o de otro metal, ya que estos materiales del elemento de
expansión pueden presentar una elasticidad y una dureza suficientes
en relación con el material respectivo del cubo. Asimismo, son
posibles otros materiales con una elasticidad y una dureza
suficientes.
Además, este tipo de grupo constructivo
árbol-cubo presenta preferentemente una
configuración, en la que el cubo está fabricado de una aleación de
aluminio. El aluminio o una aleación de aluminio presenta la ventaja
de que este material se puede fabricar o extrudir con facilidad,
por ejemplo, mediante el procedimiento de colada continua. En este
caso es posible fabricar el cubo junto con un revestimiento de
tambor y nervios intermedios, necesarios eventualmente, en una fase
de trabajo.
Otro aspecto de la invención se refiere a un
rodillo transportador de una instalación de transporte que presenta
un grupo constructivo árbol-cubo, descrito
arriba.
Otro aspecto de la invención se refiere a una
instalación de transporte que presenta un rodillo transportador de
este tipo.
Se prefiere además una forma de realización de
la instalación de transporte, en la que la instalación de transporte
está configurada como instalación de transporte de cinta y presenta
una cinta transportadora que envuelve al menos parcialmente el
rodillo transportador.
Otra forma ventajosa de realización se refiere a
una instalación de transporte, en la que el rodillo transportador
está montado en al menos un lado mediante un asiento de apoyo que
presenta un radio que al menos en una zona de abrazo de la cinta
transportadora tiene esencialmente una configuración igual o un poco
menor que el radio del rodillo transportador en la zona extrema
axial del rodillo transportador, siendo la cinta transportadora más
ancha que la longitud del rodillo transportador en dirección axial y
estando dispuesta la cinta transportadora en el rodillo
transportador de modo que la cinta transportadora cubre el espacio
existente entre el rodillo transportador y el asiento de apoyo. La
zona de abrazo depende del grado de desviación de la cinta
transportadora en el rodillo transportador. Si el rodillo
transportador se usa como rodillo de desviación en el extremo de
una cinta transportadora, la zona de abrazo puede ser de 180° o más.
En el caso de un rodillo transportador, que se usa entre los
extremos de una cinta transportadora, la zona de abrazo puede estar
definida de manera que discurra sólo en un punto de la
circunferencia en la sección transversal o de forma lineal en
dirección longitudinal del rodillo transportador. Mediante el
asiento de apoyo se fija el rodillo transportador en un bastidor de
la instalación de transporte. El espacio, que existiría en caso de
un montaje convencional entre el bastidor y el rodillo
transportador, se desplaza en dirección del centro de rodillo del
rodillo transportador. Se ha comprobado sorprendentemente que según
la configuración del asiento de apoyo o del rodillo transportador,
el movimiento relativo entre la cinta transportadora, que se desliza
sobre la superficie del asiento de apoyo, no provoca un desgaste,
indeseado, de la cinta transportadora. Esto se puede explicar por el
hecho de que especialmente en caso de un diámetro mayor del rodillo
transportador en la zona extrema de rodillo del rodillo
transportador respecto al diámetro del asiento de apoyo no se tiene
en cuenta la tensión de la cinta en la zona del asiento de apoyo.
Este efecto se puede observar asimismo cuando el radio del asiento
de apoyo en la zona de abrazo es esencialmente igual al radio del
rodillo transportador en la zona extrema del rodillo si el rodillo
transportador está realizado de forma abombada, o sea, presenta un
diámetro en la zona central del rodillo mayor que en la zona
extrema del rodillo. Independientemente de la configuración de los
radios o de los diámetros del asiento de apoyo y del rodillo
transportador se pueden reducir e incluso impedir los fenómenos de
desgaste también mediante una configuración especialmente lisa de la
superficie del asiento de apoyo y/o una selección correspondiente
de los materiales del asiento de apoyo y de la cinta transportadora.
El asiento de apoyo se fabrica preferentemente de acero. El rodillo
transportador está montado aquí con preferencia a ambos lados
mediante un asiento de apoyo respectivamente.
Una instalación de transporte de este tipo
presenta preferentemente una configuración, en la que el asiento de
apoyo presenta en la zona de abrazo un radio que es entre 0,3 mm y
2,5 mm menor que el radio del rodillo transportador en la zona
extrema axial del rodillo transportador.
Se prefiere además una instalación de
transporte, en la que el asiento de apoyo presenta en la zona de
abrazo una profundidad de rugosidad, por ejemplo, de Ra 3,2 o Ra
6,3, prefiriéndose en especial la profundidad de rugosidad Ra
6,3.
Otra forma ventajosa de realización se refiere a
una instalación de transporte, en la que el rodillo transportador
está realizado de forma abombada, siendo el diámetro central del
rodillo en la zona central de rodillo del rodillo transportador de
entre 1 mm y 2 mm, con preferencia 1,5 mm aproximadamente mayor que
el diámetro extremo de rodillo del rodillo transportador en una
zona extrema del rodillo. Con el término zona extrema del rodillo
se identifica la zona de uno de los extremos axiales del rodillo
transportador. El término abombado, usado en el presente caso,
comprende tanto una configuración convexa redondeada de la
superficie como una configuración preferida, en la que el rodillo
transportador presenta dos zonas esencialmente cónicas que a partir
de las zonas extremas del rodillo se ensanchan hacia el centro del
rodillo transportador y se unen entre sí en la zona central del
rodillo mediante una zona esencialmente cilíndrica circular,
equivaliendo con preferencia la longitud axial de cada una de las
tres zonas esencialmente a un tercio de la longitud del rodillo.
Se prefiere asimismo una configuración de una
instalación de transporte, en la que al menos un cojinete, mediante
el que el rodillo transportador está montado de manera giratoria, se
encuentra alojado en el asiento de apoyo. El rodillo transportador
está montado aquí con preferencia a ambos lados mediante un cojinete
oscilante de bolas en cada caso en un asiento de apoyo
respectivamente.
Además, una instalación de transporte de este
tipo presenta preferentemente una configuración, en la que el perno
de eje presenta en el lado, opuesto al elemento de expansión en
dirección axial, una zona de apoyo que sobresale en dirección axial
de la zona extrema de rodillo del rodillo transportador y presenta
en esta zona un diámetro de apoyo en correspondencia con el anillo
interior de apoyo del cojinete de rodamiento.
A continuación se describen a modo de ejemplo
formas individuales de realización, especialmente preferidas, de la
invención. Las formas individuales de realización, que se describen,
presentan en parte características que no son forzosamente
necesarias para la realización de la invención, pero que se
consideran preferidas en general. Por tanto, se deben considerar
como parte de la instrucción de la invención también aquellas formas
de realización que no presentan todas las características de las
formas de realización descritas a continuación. Es posible asimismo
combinar entre sí de manera selectiva las características que se
describen en relación con formas diferentes de realización.
\vskip1.000000\baselineskip
Muestran:
Fig. 1 una vista isométrica de una instalación
de transporte en corte parcial,
Fig. 2 la instalación de transporte de la figura
1 en una vista frontal en corte parcial,
Fig. 3 una vista a escala ampliada de la
instalación de transporte de la figura 2,
Fig. 4 un grupo constructivo de la instalación
de transporte con dos asientos de apoyo y un rodillo transportador
con zonas al descubierto y una vista en corte transversal a través
del rodillo transportador,
Fig. 5 una vista isométrica de un perno de eje
con un elemento de expansión dispuesto aquí,
Fig. 6a una vista isométrica en corte del
elemento de expansión y
Fig. 6b el detalle A de la figura 6a.
La figura 1 muestra una vista isométrica de una
instalación 1 de transporte en corte parcial.
La instalación 1 de transporte está configurada
como transportador de cinta. La figura 1 muestra la zona de
desviación de una cinta transportadora 5 que se desvía mediante un
rodillo transportador 2 en 180°. Por consiguiente, la cinta
transportadora 5 está en contacto con el rodillo transportador 2 en
un ángulo de abrazo de aproximadamente 180°.
El rodillo transportador 2 está montado de
manera giratoria entre dos asientos 6 de apoyo. Los asientos 6 de
apoyo están fijados de manera resistente al giro en un bastidor. Por
tanto, el rodillo transportador 2 gira durante el funcionamiento
relativamente respecto a los asientos 6 de apoyo o respecto al
bastidor de la instalación 1 de transporte.
Para el montaje del rodillo transportador 2 está
previsto en los asientos fijos 6 de apoyo respectivamente un
cojinete 61 que en la presente forma preferida de realización está
realizado como cojinete de rodamiento, en especial como cojinete
oscilante de bolas. El rodillo transportador 2 se monta aquí
mediante un perno 81 de eje respectivamente en los cojinetes
61.
La figura 2 muestra la instalación 1 de
transporte de la figura 1 en una vista frontal en corte parcial y
la figura 3 muestra una vista a escala ampliada de la instalación 1
de transporte de la figura 2. Las figuras muestran respectivamente
la misma forma de realización de la instalación preferida 1 de
transporte. Por tanto, para los elementos iguales se usan en cada
caso los mismos números de referencia.
En la figura 3 está representado el perno 81 de
eje en un corte parcial de la instalación 1 de transporte.
Aquí se puede observar que el perno 81 de eje
presenta una zona 812 de perno axial que está alojada en una zona
821 de alojamiento de cubo de un cubo 82. En la forma preferida de
realización representada, la zona 812 de perno axial está
configurada como cuerpo esencialmente cilíndrico circular e
insertada en la zona 821 de alojamiento de cubo del cubo 82 que
está configurada asimismo como orificio cilíndrico circular. Las
tolerancias de la zona 821 de alojamiento de cubo y de la zona 812
de perno de eje están dimensionadas como ajuste forzado ligero. A
fin de garantizar un asiento seguro del perno 81 de eje en el cubo
82, en un extremo axial 811 del perno 81 de eje está previsto un
elemento 83 de expansión que garantiza preferentemente una unión
inseparable entre el perno 81 de eje y el rodillo transportador
2.
La sección transversal del rodillo transportador
preferido 2 está representada en la figura 4.
La figura 4 muestra un grupo constructivo de la
instalación 1 de transporte con dos asientos 6 de apoyo y un
rodillo transportador 2 con zonas al descubierto y una vista en
corte transversal a través del rodillo transportador 2.
La figura 4 muestra que el cubo 82, un
revestimiento de rodillo transportador del rodillo transportador 2
y nervios de unión entre el cubo 82 y el revestimiento de rodillo
transportador están fabricados en forma de una sola pieza. La
fabricación de un rodillo transportador 2 de este tipo se puede
realizar, por ejemplo, mediante el procedimiento de colada
continua. Un material preferido para el rodillo transportador 2 es
el aluminio o una aleación de aluminio. Es posible asimismo
fabricar el rodillo transportador 2 de cualquier otra forma, por
ejemplo, ensamblarlo a partir de varios elementos. Un rodillo
transportador 2, fabricado mediante el procedimiento de colada
continua, presenta en toda la longitud del rodillo transportador 2
esencialmente la misma sección transversal. Una forma abombada del
rodillo transportador 2, que representa una forma preferida del
rodillo transportador 2, se produce preferentemente en un paso de
mecanizado con torno de la superficie de revestimiento del rodillo
transportador 2.
La forma abombada del rodillo transportador 2
provoca ventajosamente que una cinta transportadora, que se desvía
o se apoya mediante el rodillo transportador 2, se centre y no se
separe en dirección axial del rodillo transportador. En la forma
preferida de realización con los dos asientos 6 de apoyo, mediante
los que el rodillo transportador 2 se monta de manera giratoria, la
forma abombada del rodillo transportador 2 presenta además la
ventaja de que las zonas marginales de la cinta transportadora 5 se
mantienen esencialmente sin tensión.
Como se puede observar en la figura 3, el
asiento 6 de apoyo presenta un diámetro un poco menor que la zona
extrema contigua 4 de rodillo del rodillo transportador 2. Esta
configuración contribuye adicionalmente a la forma abombada del
rodillo transportador 2 y a una reducción de la fricción entre la
cinta transportadora 5 y el asiento 6 de apoyo.
En una forma de realización especialmente
preferida, el asiento 6 de apoyo está provisto al menos en la zona
de abrazo de la cinta transportadora 5 de una superficie lisa, por
lo que se puede seguir reduciendo la fricción no deseada. Una
profundidad preferida de rugosidad, de la que está provisto el
asiento 6 de apoyo al menos en esta zona, es de Ra 6,3.
Como se puede observar asimismo en la figura 3,
el perno 81 de eje en el lado opuesto al elemento 83 de expansión
está provisto de una zona 813 de apoyo que tiene asimismo una
configuración preferentemente cilíndrica circular y presenta un
diámetro que con el anillo interior 62 de apoyo del cojinete 61
forma un ajuste deseado. La zona 813 de apoyo está configurada aquí
preferentemente en un lado del rodillo transportador 2 como cojinete
de apoyo fijo y en el otro lado del rodillo transportador 2, como
cojinete de apoyo libre.
La figura 5 muestra una vista isométrica del
perno 81 de eje con un elemento 83 de expansión dispuesto aquí.
En esta figura se puede observar bien que en el
perno 81 de eje está prevista una zona 814 de cierre por giro del
eje que está configurada en la forma preferida de realización
representada mediante una ranura en el perno 81 de eje, en la que
está insertado un muelle de ajuste. En la forma de realización
representada se puede observar además que entre la zona 813 de
apoyo y la zona 815 del eje está previsto un collarín con un
diámetro mayor que sirve como tope en ambas direcciones.
Es posible asimismo prever un ajuste forzado
entre el perno 81 de eje y el cubo 82, en vez de un muelle de
ajuste. Son posibles también otras formas de realización, mediante
las que se garantice un cierre por giro entre el cubo 82 y el perno
81 de eje.
En especial en el caso de rodillos
transportadores 2, no accionados, o rodillos transportadores, que
han de transmitir sólo un pequeño par de giro, es suficiente un
ajuste forzado ligero que se puede producir también entre el perno
81 de eje y el cubo 82 fabricado preferentemente con una aleación de
aluminio.
El elemento 83 de expansión está dispuesto en un
extremo axial 811 del perno 81 de eje. En la forma preferida de
realización representada, el elemento 83 de expansión está remachado
en el perno 81 de eje. Es posible asimismo fijar de otra forma el
elemento 83 de expansión en el perno de eje, por ejemplo, mediante
atornillado, soldadura, etc.
La figura 6a muestra una vista isométrica en
corte de un elemento preferido 83 de expansión que está representado
también en la figura 5.
La figura 6a muestra que la forma básica del
elemento preferido 83 de expansión equivale esencialmente a la
forma de un plato, en el que los bordes del plato tienen una
configuración cónica. En el centro del elemento 83 de expansión
está dispuesto preferentemente un orificio, a través del que se
puede introducir un remache o un tornillo para la fijación.
En la forma preferida de realización
representada, el elemento 83 de expansión está realizado alrededor
del orificio como un anillo cerrado, a partir del que se extienden
prolongaciones 833 en forma de dedo en dirección radial hacia
fuera. Dicho de otro modo, las hendiduras 832 se extienden desde una
zona circunferencial exterior 831 del elemento 83 de expansión
hacia dentro y dividen la zona circunferencial en secciones
parciales. Las hendiduras 832 pueden tener una forma en V y
extenderse esencialmente en sentido radial hacia dentro, como
muestra la forma preferida de realización representada.
Son posibles asimismo otras formas de
realización, en las que las hendiduras se extienden alternativa o
adicionalmente de adentro hacia fuera, por lo que el anillo
discurre esencialmente en zigzag. Es posible asimismo conformar el
anillo no como anillo cerrado, sino como un anillo con una hendidura
continua en un punto y dos extremos abiertos.
En la forma preferida de realización
representada, las hendiduras 832 se extienden esencialmente desde la
zona circunferencial exterior 831 hasta un pliegue, configurado
entre el borde del plato y la superficie plana del plato, hacia
dentro. Es posible asimismo guiar las hendiduras hacia el punto
central del elemento 83 de expansión o configurarlas más
cortas.
La figura 6b muestra un detalle A de la figura 6
a.
En esta figura está representada con líneas
discontinuas la posición de la prolongación 833 en forma de dedo,
en la que el dedo se encontraría en una configuración plana del
elemento 83 de expansión en el estado sin tensión (en caso de una
configuración plana ficticia). A partir de esta posición sin
tensión, la prolongación 833 en forma de dedo se puede desplazar en
un ángulo \alpha hacia una posición tensada que aparece
representada en la figura 6b como zona rayada. En la forma
preferida de realización del elemento 83 de expansión en forma de
plato, la posición sin tensión estaría situada entre las dos
posiciones representadas. En ambos casos se puede observar que el
elemento 83 de expansión presenta en su posición tensada un diámetro
D_{I} que equivale al diámetro de la zona circunferencial
interior del cubo 82. Este diámetro D_{I} se puede situar, por
ejemplo, en el intervalo de 31,3 mm. Además, el elemento 83 de
expansión presenta en su estado sin tensión un diámetro mayor que
el diámetro DI. Este diámetro D_{A} se puede situar, por ejemplo,
en el intervalo de 31,7 mm.
\global\parskip0.950000\baselineskip
Al insertarse el perno 81 de eje en el cubo 82,
las prolongaciones 833 en forma de dedo se desplazan y entran en
contacto en estado pretensado con la zona circunferencial interior
del cubo 82. Debido a la fricción entre la zona circunferencial
exterior 831 del elemento 83 de expansión y la zona circunferencial
interior del cubo 82 se genera una fuerza de fricción que provoca
que las prolongaciones 833 en forma de dedo se presionen en
dirección a su posición sin tensión cuando el perno 81 de eje se
debe extraer del cubo 82. Junto con esta fuerza aumenta también la
fuerza de compresión entre la zona circunferencial exterior 831 y la
zona circunferencial interior del cubo 82, ya que el retroceso
hacia la posición sin tensión iría acompañado de un aumento del
diámetro.
Mediante esta configuración se logra que la
fuerza de fricción entre la zona circunferencial exterior 831 y la
zona circunferencial interior del cubo 82 sea preferentemente
siempre mayor que la fuerza ejercida sobre el perno 81 de eje.
Este efecto se puede reforzar al configurarse la
zona circunferencial exterior 831 en forma de canto vivo, de modo
que la zona circunferencial exterior 831 puede penetrar en la zona
circunferencial interior del cubo 82 en especial cuando el material
del elemento 83 de expansión es más duro que el material del cubo
82. De manera adicional al cierre por fricción se puede obtener
mediante este efecto un cierre por arrastre de forma que produce un
anclaje especialmente resistente del perno 81 de eje en el cubo
82.
\vskip1.000000\baselineskip
- 1
- Instalación de transporte
- 2
- Rodillo transportador
- 3
- Zona central de rodillo
- 4
- Zona extrema de rodillo
- 5
- Cinta transportadora
- 6
- Asiento de apoyo
- 61
- Cojinete
- 62
- Anillo interior de apoyo
- 7
- Espacio
- 8
- Grupo constructivo árbol-cubo
- 81
- Perno de eje
- 811
- Extremo axial
- 812
- Zona de perno de eje (812) (que se aloja en el cubo)
- 813
- Zona de apoyo
- 814
- Zona de cierre por giro del eje
- 815
- Zona de eje
- 82
- Cubo
- 821
- Zona de alojamiento del cubo
- 83
- Elemento de expansión
- 831
- Zona circunferencial exterior
- 832
- Hendidura
- 833
- Prolongación en forma de dedo
- D_{A}
- Diámetro exterior del elemento de expansión en el estado sin tensión
- D_{I}
- Diámetro interior del cubo en la zona del elemento de expansión
- \alpha
- Angulo de ajuste
\global\parskip1.000000\baselineskip
Claims (17)
1. Grupo constructivo árbol-cubo
(8) que presenta un perno (81) de eje, un elemento (83) de expansión
deformable elásticamente y un cubo (82), presentando el perno (81)
de eje una zona (815) de eje con una sección transversal de eje que
equivale esencialmente a una sección transversal de cubo de una zona
correspondiente de cubo del cubo (82) de modo que el perno (81) de
eje, dispuesto en el cubo (82), está fijado relativamente respecto
al cubo (82) en dirección radial, presentando el perno (81) de eje
una zona (814) de cierre por giro del eje y presentado el cubo (82)
una zona de cierre por giro del cubo, estando configuradas la zona
(814) de cierre por giro del eje y la zona de cierre por giro del
cubo de modo que el perno (81) de eje, dispuesto en el cubo (82),
está fijado relativamente respecto al cubo (82) contra un giro en
dirección circunferencial, y estando dispuesto el elemento (83) de
expansión en el perno (81) de eje, presentando éste una zona
circunferencial exterior (831) y estando configurado de modo que la
zona circunferencial exterior (831) presenta en el estado sin
tensión del elemento (83) de expansión un diámetro exterior mayor
que el diámetro interior de una zona circunferencial interior
correspondiente del cubo (82), estando deformado elásticamente el
elemento (83) de expansión, si el perno (81) de eje está dispuesto
en el cubo (82), de modo que la zona circunferencial exterior (831)
del elemento (83) de expansión está desplazada de la posición sin
tensión del elemento (83) de expansión en dirección axial del perno
(81) de eje y estando acompañado el desplazamiento axial de la zona
circunferencial exterior del elemento (83) de expansión de una
reducción del diámetro exterior de la zona circunferencial exterior
del elemento (83) de expansión de modo que el diámetro exterior
reducido del elemento (83) de expansión equivale al diámetro
interior de la zona circunferencial interior correspondiente del
cubo (82) y está en contacto con éste de forma pretensada,
caracterizado porque el elemento (83) de expansión y la zona
circunferencial interior correspondiente del cubo (82) están
configurados de modo que debido al coeficiente de fricción entre el
elemento (83) de expansión y la zona circunferencial interior, así
como a un ángulo (\alpha) de ajuste entre las zonas desplazadas
del elemento (83) de expansión, en cuyos extremos radiales está
dispuesta la zona circunferencial exterior (831) del elemento (83)
de expansión, y la zona circunferencial interior del elemento (83)
de expansión se produce un bloqueo automático del elemento (83) de
expansión en el cubo (82).
2. Grupo constructivo árbol-eje
(8) según la reivindicación 1, en el que el elemento (83) de
expansión está configurado como disco o como anillo preferentemente
cerrado, presentando el elemento (83) de expansión hendiduras
(832), separadas entre sí en la circunferencia, que desde la zona
circunferencial exterior (831) se extienden esencialmente en
sentido radial hacia dentro de tal modo que la zona circunferencial
exterior (831) se crea a partir de los extremos de una cantidad de
prolongaciones (833) en forma de dedo que están separadas una de
otra en dirección circunferencial mediante hendiduras (832).
3. Grupo constructivo árbol-cubo
(8) según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el
elemento (83) de expansión está dispuesto en el perno (81) de eje
preferentemente en un extremo axial (811) del perno (81) de eje y/o
está fijado en el perno (81) de eje mediante remachado, soldadura,
atornillado u otra forma de fijación.
4. Grupo constructivo árbol-cubo
(8) según una de las reivindicaciones precedentes, en el que la zona
(812) de perno de eje del perno (81) de eje, que se aloja en el
cubo (82), tiene esencialmente una configuración cilíndrica
circular y el diámetro de la zona (812) de perno de eje y un
diámetro de una zona correspondiente de alojamiento de cubo del
cubo (82) forman un ajuste deslizante, un ajuste forzado ligero o un
ajuste forzado que comprenden, por ejemplo, los ajustes
H7-g8 o H7-p8.
5. Grupo constructivo árbol-cubo
(8) según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el
diámetro del cubo (82) presenta esencialmente el mismo diámetro en
toda la longitud de inserción del perno (81) de eje.
6. Grupo constructivo árbol-cubo
(8) según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la zona de
cierre por giro entre el perno (81) de eje y el cubo (82) está
configurada como zona de cierre por arrastre de forma.
7. Grupo constructivo árbol-cubo
(8) según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el
elemento (83) de expansión está fabricado de acero.
8. Grupo constructivo árbol-cubo
(8) según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el cubo
(82) está fabricado de una aleación de aluminio.
9. Rodillo transportador (2) de una instalación
(1) de transporte que presenta un grupo constructivo
árbol-cubo (8) según una de las reivindicaciones 1
a 8.
10. Instalación (1) de transporte que presenta
un rodillo transportador (2) según la reivindicación 9.
11. Instalación (1) de transporte según la
reivindicación 10, en la que la instalación (1) de transporte está
configurada como instalación de transporte de cinta y presenta una
cinta transportadora (5) que envuelve al menos parcialmente el
rodillo transportador (2).
12. Instalación (1) de transporte según la
reivindicación 11, en la que el rodillo transportador (2) está
montado en al menos un lado mediante un asiento (6) de apoyo que
presenta un radio que al menos en una zona de abrazo de la cinta
transportadora (5) tiene esencialmente una configuración igual o un
poco menor que el radio del rodillo transportador (2) en la zona
extrema axial del rodillo transportador (2), siendo la cinta
transportadora (5) más ancha que la longitud del rodillo
transportador (2) en dirección axial y estando dispuesta la cinta
transportadora (5) en el rodillo transportador (2) de modo que la
cinta transportadora (5) cubre el espacio (7) existente entre el
rodillo transportador (2) y el asiento (6) de apoyo.
13. Instalación (1) de transporte según la
reivindicación 12, en la que el asiento (6) de apoyo presenta en la
zona de abrazo un radio que es entre 0,3 mm y 2,5 mm menor que el
radio del rodillo transportador (2) en la zona extrema axial del
rodillo transportador (2).
14. Instalación (1) de transporte según una de
las reivindicaciones 12 ó 13, en la que el asiento (6) de apoyo
presenta en la zona de abrazo una profundidad de rugosidad, por
ejemplo, de Ra 3,2 o Ra 6,3.
15. Instalación (1) de transporte según una de
las reivindicaciones 12 a 14, en la que el rodillo transportador
(2) está realizado de forma abombada, siendo el diámetro central del
rodillo en la zona central (3) de rodillo del rodillo transportador
(2) de entre 1 mm y 2 mm, con preferencia 1,5 mm aproximadamente
mayor que el diámetro extremo de rodillo del rodillo transportador
(2) en una zona extrema (4) del rodillo.
16. Instalación (1) de transporte según una de
las reivindicaciones 12 a 15, en la que al menos un cojinete (61),
mediante el que el rodillo transportador (2) está montado de manera
giratoria, se encuentra alojado en el asiento (6) de apoyo.
17. Instalación (1) de transporte según la
reivindicación 16, en la que el perno (81) de eje presenta en el
lado, opuesto al elemento (83) de expansión en dirección axial, una
zona (813) de apoyo que sobresale en dirección axial de la zona
extrema (4) de rodillo del rodillo transportador (2) y presenta en
esta zona un diámetro de apoyo en correspondencia con el anillo
interior (62) de apoyo del cojinete de rodamiento.
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