ES2402879T3 - Transmisión para aplicaciones industriales - Google Patents

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ES2402879T3 ES10007631T ES10007631T ES2402879T3 ES 2402879 T3 ES2402879 T3 ES 2402879T3 ES 10007631 T ES10007631 T ES 10007631T ES 10007631 T ES10007631 T ES 10007631T ES 2402879 T3 ES2402879 T3 ES 2402879T3
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Abstract

Transmisión para aplicaciones industriales con - al menos un árbol de accionamiento (102) y al menos un árbol de accionamiento de salida (103), que penetran através de un orificio respectivo en una carcasa de transmisión (101), - al menos una rueda dentada conectada con el árbol de accionamiento (102) y al menos una rueda dentadaconectada con el árbol de accionamiento de salida (103), que están engranadas entre sí directa o indirectamente, - un haz de varios tubos de calor (109), que están dispuestos, respectivamente, en una primera sección en la zonade un sumidero de lubricante (108) y están conectados térmicamente con éste, de manera que en las primerassecciones del tubo de calor (109) se lleva a cabo en cada caso una evaporación de un medio del tubo de calor, - un cuerpo de refrigeración por convección (110) dispuesto fuera de la carcasa de la transmisión (101), que estáconectado con segundas secciones del tubo de calor (109), de manera que en las segundas secciones del tubo decalor (109) se lleva a cabo en cada caso una condensación del medio del tubo de calor, - un ventilador (111) conectado con el árbol de accionamiento (102) o el árbol de accionamiento de salida (103), encuya zona de circulación está dispuesto el cuerpo de refrigeración por convección (110), de manera que el cuerpode refrigeración por convección (110) está integrado en una tapa de la carcasa.

Description

Transmisión para aplicaciones industriales
Las transmisiones industriales tienen una importancia central en procesos de procesamiento y de fabricación industriales. A las transmisiones industriales se plantean una amplia gama de requerimientos complejos. Por ejemplo, uno de estos requerimientos es una función fiable durante un periodo de utilización largo con un gasto de mantenimiento mínimo. Los fallos de las transmisiones que perjudican los procesos de procesamiento y de fabricación industriales pueden llegar a ser caros, por ejemplo en virtud de los tiempos de inactividad costosos.
En el documento DE 10 2006 020 801 A1 se describe un conjunto de construcción de dispositivos de refrigeración de las transmisiones, en el que se pueden combinar una pluralidad de tapas con una pluralidad de módulos para obtener una pluralidad de dispositivos de refrigeración de diferente capacidad de refrigeración para el montaje en una transmisión. Los dispositivos de refrigeración son colocados sobre la abertura de montaje de la transmisión y reciben en cada caso aceite lubricante que es inyectado en el interior de la transmisión y transmiten el calor que se encuentra en el aceite lubricante a un circuito de refrigeración exterior.
Tanto el documento DE 36 06 963 C2 como también el documento US 5.072.784 publican una transmisión con un intercambiador de calor, que forma una tapa de carcasa y está conectado con una bomba de lubricante, dispuesta dentro de la carcasa de una transmisión para el transporte de lubricante desde un sumidero de lubricante. La bomba de lubricante está dispuesta en un sistema de distribución de lubricante entre el sumidero de lubricante y el intercambiador de calor.
Se conoce a partir del documento DE 103 15 684 A1 una transmisión, en la que se utiliza un intercambiador de calor tubular como refrigerador de aceite, que está integrado en una carcasa de transmisión. A través de una bomba de aceite, que está conectada a continuación del intercambiador de calor tubular, se aspira aceite desde un sumidero de aceite y circula en este caso alrededor del intercambiador de calor tubular. Después de una refrigeración del aceite en el intercambiador de calor tubular se transporta el aceite a través de la bomba de aceite hacia lugares de lubricación dentro de la transmisión.
En el documento DE 10 2004 022 863 A1 se describe una transmisión, que presenta una carcasa cerrada de forma hermética y desprendible a través de una tapa de la carcasa. Además, la tapa comprende un dispositivo de refrigeración que presenta linguetes de refrigeración o nervaduras de refrigeración, en el que se utiliza aire como medio de refrigeración.
En la transmisión conocida a partir del documento DE 10 2007 024 512 A1 se inserta un cartucho de refrigeración, formado a partir de tubos de refrigeración extendidos alargados, a través de un orificio de una carcasa de transmisión y se atornilla con un cuerpo de base, desde el que parten tubos de refrigeración en el orificio. El cartucho de refrigeración se dispone en la zona de un sumidero de aceite dentro de la transmisión. Sin embargo, esto significa a veces limitaciones con relación al dimensionado y la selección de dispositivos de refrigeración aplicables.
En el documento US 6.830.096 se describe una transmisión diferencial, en la que un tubo de calor se extiende en primer lugar horizontalmente a través de un sumidero de lubricante y luego verticalmente dentro de una carcasa de la transmisión diferencial. Fura de la carcasa están fijadas en el tubo de calor unas nervaduras de refrigeración, a través de las cuales se lleva a cabo un intercambio de calor con el medio ambiente de la transmisión diferencial.
Se conoce a partir de documento DE 40 10 333 A1 un dispositivo de refrigeración con aceite lubricante de un sistema de transmisión de potencia, que comprende una carcasa para el alojamiento de al menos dos ruedas dentadas que engranan entre sí y de aceite lubricante. En este caso, una parte de cada rueda dentada se sumerge en el aceite lubricante. En la carcasa está fijado un tubo de calor que está provisto con una sección de calefacción y una sección de refrigeración. La carcasa comprende un depósito de aceite dispuesto en el lateral de una rueda dentada, al que se conduce aceite lubricante a través de acción centrífuga, y un orificio de conexión para el depósito de aceite, que se encuentra, cuando las ruedas dentadas están paradas, en un lugar que está situado por encima del nivel del aceite. La sección de calefacción del tubo de calor está insertada a través del orificio de conexión en el depósito de aceite.
El documento JP 60 113895 A muestra un engranaje reductor con un cuerpo de refrigeración por convección dispuesto fuera de una carcasa de transmisión, en el que se lleva a cabo una condensación de un medio de refrigeración para la refrigeración de un sumidero de lubricante del engranaje reductor, y con un ventilador conectado con un árbol de transmisión, en cuya zona de circulación está dispuesto el cuerpo de refrigeración por convección.
La presente invención tiene el cometido de indicar una transmisión para aplicaciones industriales con un sistema de refrigeración eficiente, que posibilita, también con dimensiones compactas, una disipación rápida de cantidades
mayores de calor.
Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención por medio de una transmisión con las características indicadas en la reivindicación 1. Los desarrollos ventajosos de la presente invención se indican en las reivindicaciones dependientes.
La transmisión de acuerdo con la invención comprende al menos un árbol de accionamiento y al menos un árbol de accionamiento de salida, que pasan a través de un orificio respectivo en una carcasa de transmisión. Además, están previstas al menos una rueda dentada conectada con el árbol de hacinamiento y al menos una rueda dentada conectada con el árbol de accionamiento de salida, que engranan entre sí directa o indirectamente. Por lo demás, la transmisión comprende un haz de varios tubos de calor, que están dispuestos en cada caso en una primera sección en la zona de un sumidero de lubricante y están conectados térmicamente con ésta. En las primeras secciones del tubo de calor se realiza en cada caso una evaporación de un medio de tubo de calor, con el que están llenos los tubos de calor. Fuera de la carcasa de transmisión está dispuesto un cuerpo de refrigeración por convección, que está conectado con segundas secciones de los tubos de calor. En las segundas secciones de los tubos de calor se realiza en cada caso una condensación del medio de los tubos de calor. Además, está previsto un ventilador conectado con el árbol de accionamiento o el árbol de accionamiento de salida. La transmisión de acuerdo con la invención presenta de esta manera un sistema de refrigeración en gran medida libre de mantenimiento y extraordinariamente efectivo.
La presente invención se explica a continuación en ejemplos de realización con la ayuda del dibujo. En este caso:
La figura 1 muestra una transmisión de acuerdo con la invención con una fase de rueda cónica y tres fases de ruedas frontales en la sección longitudinal.
La figura 2 muestra la transmisión de acuerdo con la figura 1 en una vista desde un lado frontal del lado del accionamiento.
La figura 3 muestra una sección de un haz de tubos de calor de la transmisión representada en la figura 1.
La figura 4 muestra una transmisión de acuerdo con la invención con tres fases planetarias y una fase de rueda cónica.
La figura 5 muestra la transmisión según la figura 4 en una representación de la sección transversal en la zona de un primer haz de tubos de calor, que está dispuesto entre una primera fase planetaria y una segunda fase planetaria.
La figura 6 muestra la transmisión según la figura 8 en una representación de la sección transversal en la zona de un segundo haz de tubos de calor, que está dispuesto en la fase de rueda cónica.
La figura 7 muestra una representación en perspectiva del primer haz de tubos de calor de la transmisión representada en la figura 4.
La figura 8 muestra una representación en perspectiva del segundo haz de tubos de calor de la transmisión representada en la figura 4.
La figura 9 muestra un ventilador para la transmisión según las figuras 1 y 4 en representación en perspectiva.
La figura 10 muestra el ventilador según la figura 9 en la sección transversal.
La transmisión representada en las figuras 1 y 2 para aplicaciones industriales comprende un árbol de accionamiento 102 y un árbol de accionamiento de salida 103, que pasan en cada caso a través de un orificio en una carcasa de transmisión 101. El árbol de accionamiento 102 está conectado con una fase de rueda cónica 104, que comprende una rueda cónica y un piñón cónico. La fase de rueda cónica 104 está conectada a través de una primera fase de rueda dentada recta 105 y una segunda fase rueda dentada recta 106 con una tercera fase de rueda dentada recta 107, que está conectada de forma fija contra giro con el árbol de accionamiento de salida 103. La primera fase de rueda dentada recta 104 comprende una rueda dentada recta, que está conectada de forma fija contra giro con el piñón cómico de la fase de rueda cónicas 104. La rueda dentada recta de la primera fase de rueda dentada recta 104 engrana con un piñón de una combinación de rueda dentada recta y piñón de la segunda fase de rueda dentada recta 105, cuya rueda dentada engrana de nuevo con una rueda dentada recta de la tercera fase de rueda dentada recta 107.
A ambos lados del árbol de accionamiento está dispuesto en cada caso un haz 109 de varios tubos de calor, que están dispuestos, respectivamente, en el primer extremo de la zona de una sumidero de lubricante 108 y están acoplados térmicamente con lubricante en el sumidero de lubricante 108. Fuera de la carcasa de la transmisión 101están dispuestos, en segundos extremos de los tubos de calor dentro de una linterna del motor 112 dos cuerpos de refrigeración convencionales 110 (ver también la figura 3). En los primeros extremos de los tubos de calor se lleva a cabo en cada caso una evaporación de un medio de tubo de calor, mientras que en los segundos extremos
de los tubos de calor se lleva a cabo una condensación del medio de los tubos de calor. Los cuerpos de refrigeración por convección 110 presentan, respectivamente, varias láminas de refrigeración. En principio, un cuerpo de refrigeración por convección 110 podría estar integrado en una tapa de carcasa.
En el presente ejemplo de realización, un ventilador 111, en cuya zona de circulación están dispuestos los cuerpos de refrigeración por convección 110, está conectado de forma fija contra giro con el árbol de accionamiento 102. De esta manera, se puede suprimir un accionamiento de ventilador eléctrico. En principio, el ventilador 111 podría estar accionado de forma alternativa también a través del árbol de accionamiento de salida 103. Además, en los cuerpos de refrigeración por convección 110 pueden estar previstos también unos ventiladores regulados en la temperatura con relación a su número de revoluciones. En la transmisión representada en las figuras 1 y 2, para la refrigeración están previstos exclusivamente los dos haces de tubos de calor 109 con los cuerpos de refrigeración por convección 110 y el ventilador 111.
En las figuras 9 y 10 se representa en detalle un ventilador para una transmisión de acuerdo con las figuras 1 y 2. El ventilador presenta en un primer lado frontal 302 un disco de cubierta 301 simétrico rotatorio integrado, que está configurado como una cuarta parte de un toro hueco. De esta manera, en el primer lado frontal 302 en una superficie envolvente cilíndrica exterior 304 del ventilador, que se extiende entre el primer lado frontal 302 y un segundo lado frontal 303, se forma un redondeo. Debido al disco de cubierta 301, el ventilador presenta en la sección transversal una sección 305 en forma de cuarto de círculo, en la que se conecta la superficie envolvente cilíndrica exterior 304.
Además, el ventilador presenta en su sección radial interna un disco 306 con varios orificios de paso 307 dispuestos desplazados entre sí en un primer ángulo predeterminable. En el presente ejemplo de realización, los orificios de paso 307 están dispuestos desplazados, respectivamente, 90 grados entre sí. Además, el disco 306 está conectado con el disco de cubierta por medio de varias láminas 308 que se extienden radialmente hacia fuera y que están dispuestas desplazadas entre sí en la medida de un segundo árbol predeterminable. De acuerdo con la figura 9, las láminas 308 están dispuestas desplazadas, respectivamente, 30 grados entre sí.
La transmisión representada en la figura 4 para aplicaciones industriales comprende tres fases de planetas 202-204 y una fase de rueda dentada recta 205, que están dispuestas en una carcasa de transmisión común 201. Las fases de planetas comprenden, respectivamente, una rueda hueca 221, 231, 241 fija estacionaria, un soporte planetario 222, 232, 242 que recibe varios planetas y una rueda solar 223, 233, 243. El soporte planetario 222 de una primera fase planetaria 202 se puede conectar con un árbol de accionamiento, mientras que la rueda solar 243 de una tercera fase planetaria 204 está conectada de forma fija contra giro con una rueda cónica 251 de la fase de rueda cónica 205 dispuesta en el lado de accionamiento de salida. La rueda solar 223 de la primera fase planetaria 202 está conectada con el soporte de planetas 232 de una segunda fase planetaria 203, cuya rueda solar 233 está conectada de nuevo con el soporte planetario 242 de la tercera fase planetaria 204.
Como se deduce también a partir de la representación de la sección transversal según l figura 5, un primer haz de tubos de calor 206 está dispuesto axialmente entre la primera fase planetaria 202 y la segunda fase planetaria 203. Una primera sección del tipo de anillo del primer haz de tubos de calor 206 está dispuesta debajo de la carcasa de la transmisión 201 y rodea radialmente el soporte planetario 232 de la segunda fase planetaria 203. En la primera sección en forma de anillo del primer haz de tubos de calor 206 se conecta una segunda sección, que termina fuera de la carcasa de la transmisión 201 (ver también la figura 7). En un extremo de la segunda sección está dispuesto un cuerpo de refrigeración por convección 208. El cuerpo de refrigeración por convención 208 está dispuesto en una zona de la circulación de un ventilador, que está conectada con un árbol de accionamiento o árbol de accionamiento de salida de la transmisión y está configurada de acuerdo con las figuras 9 y 10.
Al menos una parte de la primera sección del primer haz de tubos de calor 206 está sumergida en un sumidero de lubricante en una sección de fondo de la carcasa de la transmisión 201 y está acoplada térmicamente con lubricante en el sumidero de lubricante. En la primera sección del primer haz de tubos de calor 206 se realiza una evaporación de un medio de tubos de calor, mientras que en la segunda sección tiene lugar una condensación del medio de tubos de calor.
A partir de la representación de la sección transversal según la figura 6 se puede deducir que un segundo haz de tubos de calor 207 en forma de U está dispuesto en la fase de la rueda cónica 205. Además de la rueda cónica 251, la fase de la rueda cónica 205 presenta un piñón cónico conectado con un árbol de accionamiento de salida sobre 252, que engrana con la rueda cónica 251. El segundo haz de tubos de calor 207 comprende una primera sección del tipo de semianillo, que se extiende dentro de la carcasa de la transmisión 201 y rodea radialmente la rueda cónica 251. En la primera sección en forma de semianillo del segundo haz de tubos de calor 207 se conectan dos segundas secciones, que termina fuera de la carcasa de la transmisión 201 (ver también la figura 8). En un extremo de la segunda sección está dispuesto en cada caso un cuerpo de refrigeración por convección 208. Los cuerpos de refrigeración por convección 208 están dispuestos en cada caso en una sección de la circulación de un ventilador, que está conectada con un árbol de accionamiento o árbol de accionamiento de salida de la transmisión y está configurada de acuerdo con las figuras 9 y 10.
La primera sección del segundo haz de tubos de calor 207 está sumergida en un sumidero de lubricante en una sección de fondo de la carcasa de la transmisión 201 y está acoplada térmicamente con lubricante en el sumidero de lubricante. De manera similar a las formas de realización anteriores, en la primera sección del segundo haz de tubos de calor 207 tiene lugar una evaporación de un medio de los tubos de calor, mientras que el medio de tubos de calor se condensa en las dos segundas secciones.
La aplicación de la presente invención no está limitada a los ejemplos de realización descritos

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    1.- Transmisión para aplicaciones industriales con
    -
    al menos un árbol de accionamiento (102) y al menos un árbol de accionamiento de salida (103), que penetran a través de un orificio respectivo en una carcasa de transmisión (101),
    -
    al menos una rueda dentada conectada con el árbol de accionamiento (102) y al menos una rueda dentada conectada con el árbol de accionamiento de salida (103), que están engranadas entre sí directa o indirectamente,
    -
    un haz de varios tubos de calor (109), que están dispuestos, respectivamente, en una primera sección en la zona de un sumidero de lubricante (108) y están conectados térmicamente con éste, de manera que en las primeras secciones del tubo de calor (109) se lleva a cabo en cada caso una evaporación de un medio del tubo de calor,
    -
    un cuerpo de refrigeración por convección (110) dispuesto fuera de la carcasa de la transmisión (101), que está conectado con segundas secciones del tubo de calor (109), de manera que en las segundas secciones del tubo de calor (109) se lleva a cabo en cada caso una condensación del medio del tubo de calor,
    -
    un ventilador (111) conectado con el árbol de accionamiento (102) o el árbol de accionamiento de salida (103), en cuya zona de circulación está dispuesto el cuerpo de refrigeración por convección (110), de manera que el cuerpo de refrigeración por convección (110) está integrado en una tapa de la carcasa.
  2. 2.- Transmisión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el cuerpo de refrigeración por convección (110) presenta láminas de refrigeración.
  3. 3.- Transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 y 2, en la que está previsto un ventilador regulado en la temperatura con relación a su número de revoluciones.
  4. 4.- Transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el ventilador (111) presenta en un primer lado frontal (302) un disco de cubierta (301) simétrico rotatorio integrado, que está configurado como una cuarta parte de un toro hueco, a través del cual está formado un redondeo en el primer lado frontal (302) en una superficie envolvente cilíndrica exterior (304) del ventilador (111), que se extiende entre el primer lado frontal (302) y un segundo lado frontal (303), de manera que el ventilador (111) presenta a través del disco de cubierta (301) en la sección transversal una sección (305) en forma de cuarto de círculo, en la que se conecta una superficie envolvente cilíndrica exterior (304).
  5. 5.- Transmisión de acuerdo con la reivindicación 4, en la que el ventilador (111) presenta en una sección radial interior un disco (306) con varios orificios de paso (307) dispuestos desplazados unos con relación a los otros en un primer ángulo predeterminable, y en la que el disco (306) está conectado con el disco de cubierta (301) a través de varias láminas (308) dispuestas desplazadas entre sí en un segundo ángulo predeterminable y que se extienden radialmente hacia fuera,
  6. 6.- Transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en la que para la refrigeración están previstos exclusivamente el haz de la pluralidad de tubos de calor (109), el cuerpo de refrigeración por convección (110) y el ventilador (111).
  7. 7.- Transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el ventilador (111) está conectado de forma fija contra giro con el árbol de accionamiento (102) o el árbol de accionamiento de salida (103).
ES10007631T 2010-07-22 2010-07-22 Transmisión para aplicaciones industriales Active ES2402879T3 (es)

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