ES2691639B2

ES2691639B2 - Unión giratoria

Info

Publication number: ES2691639B2
Application number: ES201890006A
Authority: ES
Inventors: Hubertus Frank
Original assignee: IMO Holding GmbH
Current assignee: IMO Holding GmbH
Priority date: 2015-08-04
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2019-07-03
Anticipated expiration: 2036-07-27
Also published as: ES2691639A2; ES2691639R1; DK201870128A1; DE102015009865B4; DK180487B1; WO2017021768A1; DE102015009865A1; WO2017021768A9

Description

DESCRIPCIÓN

Unión giratoria

La invención se refiere a una unión giratoria con dos elementos de conexión anulares para la conexión a respectivamente una parte de máquina o parte de instalación, chasis o base, que están dispuestos de manera concéntrica uno con respecto a otro formando un espacio circunferencial, en la que en los dos elementos de conexión anulares en sus zonas de superficie dirigidas al espacio está prevista en cada caso al menos una pista de rodadura, en la que ruedan a lo largo respectivamente una serie de cuerpos rodantes, de modo que los dos elementos de conexión anulares pueden girar uno contra otro alrededor de un eje de giro principal de la unión giratoria, y en la que en al menos uno primero de los elementos de conexión anulares en su zona de superficie dirigida al espacio está previsto un engranaje circunferencial, con el que engrana una rueda dentada, cuyo eje de giro es paralelo al eje de giro principal de la unión giratoria y está alojado y/o colocado en un segundo de los elementos de conexión anulares.

Las uniones giratorias se accionan frecuentemente a través de un tornillo sin fin, de modo que resulta la estructura de un engranaje de tornillo sin fin. Sin embargo, las disposiciones de este tipo tienen una serie de inconvenientes: los engranajes de tornillo sin fin tienen una relación de transmisión extremadamente grande, y con diámetro creciente del elemento de conexión anular dentado y que va a accionarse por el tornillo sin fin, esta relación aumenta cada vez más, ya que la relación de transmisión de número de revoluciones ü^sde un engranaje de tornillo sin fin con un tornillo sin fin de un solo paso se encuentra en ü^s= n^A:n^s= 1 :za, representando z el número de dientes del elemento de conexión dentado. Con ello se reduce extremadamente la velocidad de giro que puede conseguirse en la corona dentada que va a desplazarse. Si, por ejemplo, la base de una pala del rotor de una instalación eólica tiene un diámetro de 3 m, entonces su perímetro asciende a aproximadamente 9,42 m. Con una achura de diente total de por ejemplo 2 cm resultan a lo largo de un perímetro de este tipo no menos de za = 471 dientes. En este caso asciende ü^s= 1:471 « 0,002. Si se accionara el tornillo sin fin de un motor con un número de revoluciones máximo de n^s,máx.= 600 rpm = 10 rps, entonces se encontraría el número de revoluciones máximo n^r,máx.en el propio cojinete de pala del rotor en n^A,máx.= n^s,máx*ü^s= 10 rps*0,002 = 0,02 r/s. Esto significa que una única revolución necesitaría aproximadamente 50 segundos.

Si bien esto puede aparecer poco para el ajuste de un cojinete de pala de un aerogenerador, sin embargo los aerogeneradores cada vez más grandes tienen como consecuencia que las palas del rotor en el transcurso de una revolución recorren distintas capas de aire por encima del suelo, moviéndose las puntas de la pala por ejemplo entre alturas entre 50 m y 200 m. Por lo tanto las buenas regulaciones intentan establecer para las distintas velocidades del viento en distintas alturas por encima del suelo en cada caso un ángulo de incidencia de la pala óptimo. Además se aplica según la posibilidad, incluso en caso de ráfagas que se producen de manera repentina, establecer un equilibrio de regulación técnica para proteger los cojinetes de pala fuertemente cargados de todos modos frente a sobrecargas.

Por tanto, si en el marco de tales casos de aplicación en uniones giratorias con un gran diámetro de los elementos de conexión se quiere conseguir una relación de transmisión óptima, entonces son inadecuados para ello los engranajes de tornillo sin fin con tornillo sin fin de un solo paso. Los tornillos sin fin con múltiples pasos requieren sin embargo un engranaje inclinado en el elemento de conexión, lo que puede fabricarse únicamente con gran gasto.

La invención parte por tanto de una disposición, en la que en lugar de un tornillo sin fin se usa una rueda dentada. Con ello se tienen posibilidades notablemente mejores de ajustar la relación de transmisión, ya que en este caso se aplica para la relación de transmisión: ü^Z= n^A:n^Z= z^Z:z^A, siendo z^Ael número de dientes del elemento de conexión dentado y z^Zel número de dientes de la rueda dentada que engrana con este. En caso de una rueda dentada con un diámetro de corona dentada de por ejemplo 6,4 cm resulta a este respecto un perímetro de 20 cm, y con una anchura de diente de 2 cm por tanto un número de dientes zz de zz = 10. Para el ejemplo anterior de una corona dentada con 471 dientes entonces la relación de transmisión se encuentra en ü^z= zz:za = 10:471 « 0,02. Con un número de revoluciones de motor máximo de n^s,máx= 600 rpm = 10 rps resulta un número de revoluciones máximo n^r,máx.en el cojinete de pala del rotor incluso con n^{A, máx}= n^z.máx.' Ü^Z= 10 rps*0,02 = 0,2 rps. Según esto, una única revolución requeriría solo aproximadamente 5 segundos. A esto hay que añadir que una rueda dentada es capaz a distancias de cojinete más cortas de un número de revoluciones más grande que un tornillo sin fin. Naturalmente nunca más realizará un cojinete de pala del rotor en general una revolución completa; sin embargo esto depende más bien del número de revoluciones que pueden conseguirse en breve tiempo, que es claramente más lento en un engranaje de tornillo sin fin que en un engranaje de rueda dentada.

Por lo demás, un engranaje de tornillo sin fin es casi o completamente de retención automática y por tanto para muchas aplicaciones, donde es necesaria una reacción flexible a fuerzas (perturbadoras) que actúan desde fuera de manera imprevista tales como por ejemplo ráfagas, etc. En caso de un engranaje de tornillo sin fin se absorben completamente tales fuerzas (perturbadoras) exteriores por el cojinete de tornillo sin fin, que a este respecto puede destrozarse. Justamente por este motivo debía delimitarse en lo posible también una modificación del número de revoluciones dinámico de un árbol de tornillo sin fin, dado que a partir de un arranque demasiado abrupto debido al momento de inercia u otros momentos de frenado podría resultar igualmente una sobrecarga del cojinete de tornillo sin fin o incluso de la propia rosca de tornillo sin fin.

Este inconveniente no se presenta en caso de engranajes de rueda dentada, ya que allí por falta de una retención automática pueden desviarse todas las ruedas dentadas que engranan entre sí en una dirección de giro adecuada y por tanto no amenaza ninguna sobrecarga de partes del engranaje.

Por tanto si se parte de uniones giratorias accionadas mediante piñón o rueda dentada, entonces se ha intentado ya rodear el elemento de conexión radialmente externo con un engranaje externo y disponer el motor de accionamiento para un piñón que engrana con esto a través de un reborde que sobresale hacia fuera, en el anillo interno. Con esto no resulta sin embargo en el caso normal ninguna encapsulación suficiente de la rueda dentada y del engranaje; además recubre el reborde de fijación el anillo externo en uno de sus dos lados frontales, de modo que en el lado frontal implicado no es posible ninguna fijación del anillo externo, lo que limita adicionalmente las posibilidades constructivas.

De acuerdo con la invención se prefiere por tanto una disposición, en la que el engrane dentado entre el engranaje circunferencial de un elemento de conexión y una rueda dentada que engrana con este tiene lugar directamente en la zona del espacio entre los dos elementos de conexión. Esto tiene como consecuencia que la rueda dentada de accionamiento en cuestión puede estar colocada en un elemento de conexión anular y acciona directamente el otro elemento de conexión. Por tanto no es necesario que un reborde unido con el elemento de conexión interno envuelva al elemento de conexión externo en un lado. Además existe la posibilidad de disponer la rueda dentada dentro de una cámara que por un lado está abierta solo hacia el espacio donde tiene lugar el engrane dentado con el otro elemento de conexión, y sin embargo por otro lado está cerrada hacia el árbol del motor de accionamiento, desde donde procede la energía de accionamiento, por lo demás hacia fuera. Una abertura puede obturarse por ejemplo mediante obturaciones circunferenciales dispuestas en las bocas del espacio en la zona de los lados frontales superior e inferior de la unión giratoria, la otra abertura puede obturarse mediante sujeción por bridas u otra fijación del motor de accionamiento, eventualmente con obturación insertada. Por consiguiente se trata en el caso de una disposición de este tipo de un engranaje completamente encapsulado, en particular ya que los cojinetes (de rodamiento) eventualmente existentes de las partes del engranaje móviles, concretamente el elemento de conexión dentado por un lado y la rueda dentada que engrana con este por otro lado, están integrados completamente en el engranaje. Debido a ello puede conseguirse también una precisión mejorada, en particular cuando la disposición de la rueda dentada se realiza directamente dentro del elemento de conexión no dentado y por tanto no se recurre a la disposición más alejada del árbol secundario de un motor de accionamiento sujeto por bridas, ya que en caso de una disposición de la rueda dentada en el elemento de conexión no dentado no se proporciona ninguna tolerancia lateral como en el caso de la sujeción por bridas de un motor, que como consecuencia del huelgo considerable entre ojales de fijación por un lado y tornillos que pasan por estos por otro lado entrañan imprecisiones considerablemente grandes.

La invención prevé además que al menos una cámara para el alojamiento de una rueda dentada que engrana con el engranaje y/o al menos una perforación o cojinete o concavidad para cojinete para el eje de giro de una rueda dentada que engrana con el engranaje en un segundo elemento de conexión anular o una parte del mismo junto con al menos una de sus pistas de rodadura en el espacio para cuerpos rodantes que ruedan a lo largo de estas, o junto con varias de o todas sus pistas de rodadura en el espacio para cuerpos rodantes que ruedan a lo largo de estas, esté(n) fabricada(s) mediante mecanizado y/o conformación de un cuerpo base común, preferentemente no dentado, en particular mediante mecanizado preferentemente con arranque de virutas del mismo. Con esto se realiza un ajuste preciso de la rueda dentada dispuesta dentro de la cámara con respecto al cojinete para el otro elemento de conexión dentado, y con ello también con respecto al engranaje dispuesto en cada elemento de conexión. Con ello puede asegurarse una alta precisión de los engranajes que engranan entre sí en el elemento de conexión dentado por un lado y en la rueda dentada que engrana con esto por otro lado, tal como puede conseguirse esto por lo demás normalmente solo dentro de un engranaje completamente encapsulado.

En un perfeccionamiento de la invención puede preverse que el engranaje circunferencial del primer elemento de conexión anular junto con al menos una de sus pistas de rodadura en el espacio para cuerpos rodantes que ruedan a lo largo de estas, o junto con varias de o todas sus pistas de rodadura en el espacio para cuerpos rodantes que ruedan a lo largo de estas, esté(n) fabricado(s) mediante mecanizado y/o conformación de un primer cuerpo base, en particular mediante mecanizado preferentemente con arranque de virutas del mismo. Mediante una medida de este tipo se eleva adicionalmente la precisión del cojinete, dado que se suprimen completamente anillos de banda de rodadura separados.

Se encuentra en el contexto de la invención que el elemento de conexión dentado y/o la rueda dentada que engrana con este está dentado de manera frontal y/o dentado de manera recta. Tales engranajes pueden fabricarse con gasto lo más bajo posible, sin embargo en la realización de un engranaje envolvente tiene una transmisión de momento de giro constante.

En caso de varios cojinetes o bien series de cuerpos rodantes existe en la mayoría de los casos el deseo de disponer los mismos en dirección axial a ser posible ampliamente distanciados uno de otro; por otro lado debe ser la altura de construcción de una unión giratoria entre sus dos lados frontales con frecuencia tan pequeña como sea posible. Para cumplir estos requerimientos a la vez puede disponerse el engranaje circunferencial del elemento de conexión anular primero o dentado entre dos pistas de rodadura para respectivamente una serie de cuerpos rodantes.

En particular cuando el engranaje del elemento de conexión dentado se encuentra entre dos series de cuerpos rodantes, debe asentarse el árbol de accionamiento de una rueda dentada que engrana con el engranaje de manera radialmente externa lo más ampliamente posible. Para satisfacer este requerimiento, la invención recomienda que el engranaje circunferencial del elemento de conexión anular primero o dentado se encuentre en una zona del mismo elemento de conexión elevada en dirección radial con respecto a una pista de rodadura adyacente. Con ello se desplaza radialmente hacia fuera la rueda dentada - y como consecuencia de esto también su árbol de accionamiento - en comparación con el cojinete o los cuerpos rodantes, donde puede pasar el árbol de accionamiento sin colisiones por delante del cojinete.

Una posibilidad para la realización de la idea de la invención anterior consiste en que el engranaje circunferencial del elemento de conexión anular primero o dentado se encuentre en un lado frontal de un resalte circunferencial, cuyos flancos están configurados como pistas de rodadura para respectivamente una serie de cuerpos rodantes. En tal caso pueden aprovecharse las distintas superficies límite de un resalte de este tipo sin excepción de manera especialmente optimizada: sus flancos son adecuados especialmente para la transmisión de fuerzas axiales entre los elementos de conexión, concretamente a través de cuerpos rodantes que ruedan a lo largo de esto, mientras que el lado frontal es adecuado como superficie especialmente expuesta para la introducción de momentos de giro, concretamente a través de los flancos dentados de una serie de dientes dispuestos circunferencialmente.

Entre otras cosas para que pueda colocarse y montarse un elemento de conexión con un resalte circunferencial dentro de un segundo elemento de conexión, de manera que el resalte se envuelva en sus dos flancos, la invención recomienda que el elemento de conexión segundo o no dentado esté subdividido en dos anillos superpuestos, que limitan a lo largo de una junta o bien superficie de separación. Estos anillos parciales pueden separarse por tanto uno de otro para el montaje de manera transitoria y a continuación se ensamblan de nuevo en torno al resalte.

Debido a ello se hace posible que el elemento de conexión segundo o no dentado presente una sección transversal aproximadamente en forma de C con una concavidad en forma de ranura, circunferencial en la zona del espacio. En esta zona de concavidad puede engranar por ejemplo un resalte u otro saliente circunferencial del elemento dentado.

Otras ventajas resultan de que la cámara en el elemento de conexión segundo o no dentado se encuentra a nivel de una concavidad en forma de ranura en la zona de su superficie lateral vuelta al espacio y está abierta hacia este. Con ello, una rueda dentada dispuesta dentro de esta cámara está posicionada en contacto directo con un engranaje en un resalte que engrana en la concavidad en forma de ranura.

La cámara en el elemento de conexión segundo o no dentado debía estar abierta en dirección radial, con respecto al eje de giro de la rueda dentada, a lo largo de un primer ángulo central a hacia el espacio, por ejemplo a lo largo de un primer ángulo central a > 60°, preferentemente a lo largo de un primer ángulo central a > 75°, en particular a lo largo de un primer ángulo central a > 90°. Esta abertura debía ser suficientemente grande para crear sitio suficiente para el engrane dentado entre el piñón o bien la rueda dentada y el engranaje del elemento de conexión dentado. En el caso de que el anillo no dentado no esté subdividido, debe aplicarse mediante esta abertura también el piñón o la rueda dentada en la cámara, antes de la construcción conjunta con el elemento de conexión dentado.

Por otro lado debía delimitarse la cámara en el elemento de conexión segundo o no dentado en dirección radial, con respecto al eje de giro de la rueda dentada, a lo largo de al menos un segundo ángulo central b por una superficie lateral preferentemente con simetría de rotación, por ejemplo a lo largo de un segundo ángulo central b > 120°, preferentemente a lo largo de un segundo ángulo central b > 150°, en particular a lo largo de un segundo ángulo central b > 180°. Esta superficie lateral sirve para el encapsulamiento de la cámara y con ello de todo el engranaje, de modo que por un lado se mantienen alejados el polvo y partículas de suciedad y por otro lado se mantiene un lubricante en la zona del engranaje.

La invención puede perfeccionarse en el sentido de que la zona con simetría de rotación de la superficie lateral de la cámara sigue por zonas la configuración de la superficie lateral de un cilindro hueco, de un barril hueco o de una calota hueca. Mientras que el desarrollo de la superficie lateral de la cámara está predeterminado por la simetría de rotación del piñón o de la rueda dentada envueltos por esta, la forma de la sección transversal a través de esta superficie lateral puede adaptarse a la rueda dentada o piñón encerrados. Así, una rueda dentada fabricada a partir de un cuerpo base cilíndrico puede estar rodeada por una superficie lateral cilíndrica hueca, una rueda dentada fabricada a partir de un cuerpo base esférico o en forma de calota, en la que la convexidad longitudinal corresponde a la convexidad en dirección circunferencial, puede estar envuelta por una superficie lateral en forma de calota hueca, y una rueda dentada con una envoltura ligeramente arqueada en su dirección axial, en la que la convexidad longitudinal corresponde a la convexidad en dirección circunferencial, por una superficie lateral en forma de barril hueco.

Preferentemente sigue la superficie lateral de la cámara en el elemento de conexión segundo o no dentado en dirección radial, con respecto al eje de giro de la rueda dentada, a lo largo de al menos otra zona de ángulo central g un recorrido recto, por ejemplo desde el borde del orificio de la cámara hacia el espacio hasta el comienzo de la superficie de delimitación con simetría de rotación. Teóricamente podría extenderse la sección de superficie lateral con simetría de rotación hacia el orificio en el lado del borde en la cámara, de modo que se aplica: a + b = 360°. Sin embargo, en este caso es el orificio casi siempre más pequeño que 180°, de modo que una rueda dentada no puede aplicarse a través de este orificio hacia el interior de la cámara. Una forma de realización de este tipo con a b = 360° puede realizarse por tanto en todo caso con un elemento de conexión no dentado, subdividido en anillos parciales. Para otras formas de realización es necesaria al menos una zona de transición, de modo que el orificio sea lo suficientemente amplio para conducir una rueda dentada o piñón hacia dentro de la cámara.

Una disposición en gran parte o completamente simétrica de la cámara con un orificio suficientemente grande para la incorporación de una rueda dentada se obtiene cuando la cámara se delimita en el elemento de conexión segundo o no dentado en dirección radial, con respecto al eje de giro de la rueda dentada, a lo largo de al menos un tercer ángulo central gi y un cuarto ángulo central g2 por superficies planas, por ejemplo a lo largo de un tercer ángulo central gi > 15° así como a lo largo de un cuarto ángulo central g2 > 15°, preferentemente a lo largo de un tercer ángulo central g¹> 30° así como a lo largo de un cuarto ángulo central g2 > 30°, en particular a lo largo de un tercer ángulo central g¹> 45° así como a lo largo de un cuarto ángulo central g2 > 45°. En total se aplica entonces: a b g¹+ g²= 360°. Una dimensión típica sería por ejemplo: a = 90°; b = 180°; g¹= g²= 45°. Entonces también las dos superficies planas serían paralelas una con respecto a otra y formarían junto con el lado superior y lado inferior de la cámara un pozo con una sección transversal rectangular, por el que puede deslizarse una rueda dentada en su posición preferente.

Para permitir el montaje y desmontaje posterior de la rueda dentada en y de la cámara sin desmontaje del elemento de conexión no dentado, debía extenderse desde el orificio de la cámara en la zona del espacio hasta la zona de la cámara opuesta a este orificio, al menos sin embargo hasta una boca de una perforación u otra escotadura para un árbol de accionamiento de la rueda dentada, un pozo cuya amplitud interior en toda la zona fuera siempre igual o más grande que una sección transversal máxima a través de la rueda dentada que va a montarse o desmontarse a lo largo de su eje de giro o eje de simetría de rotación. Los lados de este pozo pueden transformarse finalmente sin recodo o escalón en las superficies colindantes de la cámara, en particular en su lado superior y lado inferior por un lado y en una zona de superficie lateral arqueada de manera cóncava por otro lado. Siempre que el montaje y desmontaje de una rueda dentada deba realizarse mediante un pozo de este tipo, si bien debe tener el pozo una amplitud más grande que la sección transversal de la rueda dentada en cuestión a lo largo de su eje de giro o de simetría de rotación, sin embargo no más pequeña que aquella sección transversal de rueda dentada.

Otra instrucción de construcción preferente indica que la cámara en el elemento de conexión segundo o no dentado se delimita en dirección axial por un lado superior plano y un lado inferior plano, paralelo a este. Preferentemente se extienden estos planos de manera paralela a un plano principal del cojinete, que se atraviesa perpendicularmente por el eje de giro principal de la unión giratoria. Estos se atraviesan perpendicularmente por su parte por el eje de accionamiento de la rueda dentada. Con ello está predeterminado también el plano principal de la rueda dentada que engrana con el engranaje en el elemento de conexión dentado, y en tal caso puede hacerse girar esta última dentro de la cámara sin contacto y con ello con marcha suave.

En la zona del lado superior y/o del lado inferior de la cámara debía estar previsto un cojinete para un eje que acciona la rueda dentada. Este (estos) cojinete(s) está(n) dispuesto(s) debido a ello en proximidad directa de la rueda dentada, de modo que aquella esté conducida de manera óptima. Este (estos) cojinete(s) absorbe(n) todas las fuerzas y momentos de vuelco que actúan sobre la rueda dentada, a excepción de un momento de giro que va a introducirse en el elemento de conexión dentado. De manera exacta este se aplica por otro lado por un motor de accionamiento y se transmite a través del árbol de accionamiento sin ningún tipo de desplazamiento relativo del mismo directamente a la rueda dentada, y desde aquella se introduce de manera deseable en el elemento de conexión dentado.

Un cojinete optimizado para este fin para un árbol que acciona la rueda dentada está configurado como cojinete radial. Un cojinete radial garantiza que no exista ningún movimiento relativo radial entre la rueda dentada y el elemento de conexión no dentado, y en el caso de un cojinete preciso entre los dos elementos de conexión guarda el eje de rotación de la rueda dentada o bien su árbol de accionamiento con ello también una distancia definida, constante con respecto al eje de giro principal del cojinete y con ello finalmente también con respecto al engranaje del elemento de conexión dentado. Con esto imperan estados óptimos de manera duradera para el engrane dentado, a partir de los cuales resulta entre otras cosas la longevidad pretendida de la disposición de acuerdo con la invención.

Para crear sitio para la cámara de acuerdo con la invención presenta el elemento de conexión segundo o no dentado en su superficie lateral opuesta al espacio en la zona de la cámara un engrosamiento en forma de un ensanchamiento radial. La extensión de espesor máxima radial Dmáx del elemento de conexión no dentado en la zona de este engrosamiento puede estimarse por medio del diámetro d de la rueda dentada alojada en la cámara, de la extensión de espesor mínima radial Dmín del elemento de conexión no dentado en otro punto del mismo, y del espesor de pared W de la carcasa de la cámara en la zona de su máxima extensión Dmáx de acuerdo con la siguiente condición:

Dmáx ≥ d W — Dmín,

o de acuerdo con la condición más estricta:

Dmáx ≥ d W.

En el contexto de una forma de realización preferente se extiende una escotadura o perforación para el alojamiento de un árbol de accionamiento para la rueda dentada que engrana con el engranaje hasta una superficie exterior plana del elemento de conexión segundo o no dentado, de modo que pueda introducirse desde fuera de la unión giratoria un momento de giro en el árbol de accionamiento.

Dado que la introducción de un momento de giro en general no es posible sin la desviación de un momento dirigido de manera opuesta en el elemento de conexión no dentado de la unión giratoria o en una parte de máquina o de instalación, chasis o base unida con esto, prevé la invención además que en la zona de la boca de la escotadura o perforación para el alojamiento de un árbol de accionamiento para la rueda dentada que engrana con el engranaje en una superficie exterior plana del elemento de conexión segundo o no dentado estén previstos uno o varios medios para la fijación de la carcasa de un motor de accionamiento, por ejemplo una o varias perforaciones de fijación dispuestas preferentemente en forma de corona distribuidas alrededor de la boca. Mediante fijación, en particular enroscado, de una carcasa de motor está fijado su estator y el rotor puede aplicar con respecto a esto el momento de giro deseado.

En el contexto de una forma de realización preferente de la invención está configurada la superficie exterior plana del elemento de conexión segundo o no dentado, opuesta a la boca de la escotadura o perforación para el alojamiento de un árbol de accionamiento para la rueda dentada que engrana con el engranaje, como su superficie de conexión, para la colocación en una parte de máquina o parte de instalación, chasis o base que va a conectarse. Como consecuencia de esto, en este lado frontal previsto para la unión mecánica con una parte de máquina o parte de instalación, chasis o base no puede preverse ningún motor de accionamiento, y por tanto está a disposición allí suficiente sitio para la parte de máquina o parte de instalación, etc., en cuestión.

La unión con una parte de máquina o parte de instalación, chasis o base que va a conectarse se posibilita debido a que en la superficie de conexión plana del elemento de conexión segundo o no dentado están previstos medios de fijación, preferentemente perforaciones de fijación dispuestas alrededor del eje de giro principal de la unión giratoria distribuidas en forma de corona, en particular perforaciones de agujero ciego dotadas de rosca interna. Cuando la longitud axial de tales perforaciones de agujero ciego es más pequeña que al distancia entre la cámara y la superficie de conexión del elemento de conexión no dentado, pueden estar previstas tales uniones roscadas o bien perforaciones en distancias uniformes completamente a lo largo del perímetro, o sea también en la zona de la cámara o del engrosamiento radial, originado por aquella, del elemento de conexión no dentado.

Cuando la superficie de conexión del elemento de conexión segundo o no dentado está configurada de manera elevada en dirección axial con respecto al lado frontal adyacente del primer elemento de conexión, entonces se garantiza en caso de una fijación en una superficie de montaje plana de una parte de máquina o parte de instalación, chasis o base que el elemento de conexión dentado no roce a lo largo de la superficie de montaje.

Para la protección frente a partículas de polvo o de suciedad penetrantes puede obturarse el espacio en la zona de sus bocas en la zona del lado superior y lado inferior de la unión giratoria.

Se encuentra en el contexto de la invención que el espacio en la zona obturada está relleno total o parcialmente con un lubricante, preferentemente con grasa lubricante. Este proporciona de manera uniforme una lubricación óptima de los cuerpos rodantes que ruedan entre las pistas de rodadura en los dos elementos de conexión, como también para una optimización del engrane dentado, y eventualmente también para una lubricación de cojinetes integrados de un árbol de accionamiento de la rueda dentada.

En el contexto de una primera forma de realización de la invención está dispuesto el engranaje circunferencial en la superficie lateral que se encuentra en el interior y/o arqueada de manera cóncava del elemento de conexión radialmente externo. Esto significa que el primer elemento de conexión dentado está dispuesto radialmente dentro del segundo elemento de conexión, no dentado que presenta la(s) cámara(s) para el alojamiento de ruedas dentadas que engranan con el engranaje. En una construcción de este tipo son accesibles fácilmente desde fuera los motores de accionamiento acoplados a las ruedas dentadas que engranan con el engranaje circunferencial.

Además es también posible que el engranaje circunferencial esté dispuesto en la superficie lateral que se encuentra en el exterior y/o arqueada de manera convexa del elemento de conexión radialmente interno. En este caso se encuentra el primer elemento de conexión dentado radialmente fuera del segundo elemento de conexión no dentado, que presenta la(s) cámara(s) para el alojamiento de ruedas dentadas que engranan en el engranaje. Una disposición de este tipo tiene la ventaja de que los motores de accionamiento acoplados a las ruedas dentadas que engranan con el engranaje circunferencial están alojados de manera protegida frente a acciones externas dentro de la unión giratoria o de una parte de máquina o parte de instalación conectada a esta.

Finalmente corresponde a la enseñanza de la invención que están incorporadas o formadas varias cámaras abiertas en cada caso hacia el espacio para el alojamiento respectivamente de una rueda dentada que engrana con el engranaje en el segundo elemento de conexión anular, no dentado o en al menos una parte anular del mismo, preferentemente distribuidas en distancias equidistantes por el perímetro del engranaje, es decir desplazadas una contra otra con iguales ángulos intermedios. Mediante una disposición de este tipo puede reproducirse el momento de giro que va a aplicarse por la unión giratoria, y además puede conseguirse debido a ello una simetría más alta de la introducción del momento de giro, es decir sin que se produzcan mediante la introducción del momento de giro en otro sitio del cojinete componentes de fuerza radiales.

Otras características, particularidades, ventajas y acciones basándose en la invención resultan de la siguiente descripción de una forma de realización preferente de la invención así como por medio del dibujo. Según esto muestra:

la figura 1 una vista en planta superior sobre una unión giratoria de acuerdo con la invención;

la figura 2 un corte a través de la unión giratoria según la figura 1 a lo largo de la línea II-II;

la figura 3 una representación correspondiente a la figura 2 de otra forma de realización de la invención con motor de accionamiento desmontado;

la figura 4 una vista correspondiente a la figura 3 de una forma de realización de la invención a su vez modificada; así como

la figura 5 una representación correspondiente a la figura 3 de una forma de realización de la invención modificada otra vez.

La unión giratoria 1 de la figura 1 está concebida para su uso como cojinete de pala que puede ajustarse para un aerogenerador, sin embargo puede usarse también para otras aplicaciones. Lo mismo se aplica para las formas de realización construidas según el mismo principio básico, sin embargo en características de configuración especiales que difieren de estas, de uniones giratorias 1' de acuerdo con la figura 3 y 1'' de acuerdo con la figura 4.

Se distingue en la figura 1 la disposición anular o libre en el centro.

Tal como se puede distinguir claramente en la figura 2, la unión giratoria 1 comprende esencialmente dos elementos de conexión 2, 3 anulares, que presentan en cada caso al menos uno, preferentemente en cada caso dos lados frontales 4, 5, 6, 7 planos, de los cuales al menos respectivamente uno sirve como superficie de conexión 4, 7, para la conexión a una parte de máquina o parte de instalación, chasis, base o similares.

Para permitir una conexión de este tipo se atraviesa cada superficie de conexión 4, 7 por una pluralidad de perforaciones de fijación 8, 9 dispuestas de manera distribuida en forma de corona. Tal como puede deducirse adicionalmente de la figura 2, puede tratarse según esto de perforaciones pasantes 8 o de perforaciones de agujero ciego 9 con rosca interna 10. En estas pueden introducirse y/o anclarse tornillos, que pasan además por perforaciones u otras escotaduras en la respectiva parte de máquina o parte de instalación, chasis o base y debido a ello fijan en esta el respectivo elemento de conexión 2, 3.

De la figura 2 resulta además que respectivamente una superficie de conexión 4, 7 preferente está configurada de manera elevada con respecto a la superficie frontal adyacente del en cada caso otro elemento de conexión 2, 3.

Los dos elementos de conexión 2, 3 están dispuestos radialmente uno en otro, de manera concéntrica a un eje central 11 común, que atraviesa perpendicularmente los planos principales del anillo o bien los planos de los lados frontales 4, 5, 6, 7.

Entre las superficies de revestimiento 12, 13 dirigidas una a otra de los dos elementos de conexión 2, 3 se encuentra un espacio 14, que impide un contacto directo entre los dos elementos de conexión 2, 3.

Para garantizar una anchura del espacio 14 constante alrededor, ruedan dentro del espacio 14 cuerpos rodantes 39, 40, 41.

Además puede distinguirse que un primer elemento de conexión 2 - en el ejemplo de realización dibujado el radialmente interno, lo que sin embargo no es de ninguna manera obligatorio, sino que podría ser igualmente bueno el radialmente externo - presenta una geometría circular, en el caso ideal con una sección transversal no modificada - observada desde las perforaciones de fijación 8 - a lo largo de todo su perímetro.

Este primer elemento de conexión 2, en la zona de su superficie lateral 12 dirigida al espacio 14, presenta un engranaje circunferencial 15. El elemento de conexión 2 dentado tiene por tanto una geometría circular, idealmente con una sección transversal 16, cuyo perímetro externo 18 formado por los dos lados frontales 4, 5, la superficie lateral 12 dirigida al espacio 14 y la superficie lateral 17 opuesta al espacio 14 no se modifica en dirección circunferencial alrededor del eje de giro 11.

Tal como puede deducirse adicionalmente de la figura 1, el segundo elemento de conexión 13 - en el ejemplo de realización dibujado el radialmente externo, lo que sin embargo no es de ninguna manera obligatorio, sino que podría ser igualmente bueno el radialmente externo - tiene una geometría que difiere de la forma circular ideal, es decir, con una sección transversal 19 que se modifica en dirección circunferencial alrededor del eje de giro 11.

Esto se manifiesta de manera que el transcurso de la superficie lateral 20 opuesta al espacio 14, del elemento de conexión 3 no dentado está constituido por varias secciones distintas:

En una primera zona 21, que se extiende por un ángulo central a alrededor del eje de giro 11 de 180° o más, preferentemente por un ángulo central a de 210° o más, en particular por un ángulo central a de 240° o más, tiene la superficie de perímetro una configuración con simetría de rotación, y sigue allí por ejemplo una superficie lateral cilíndrica.

En una segunda zona 22 tiene la superficie lateral 20 en efecto también una configuración con simetría de rotación, por ejemplo una configuración en forma de revestimiento cilíndrico, que es concéntrica a un eje 23 paralelo al eje de giro 11 principal, sin embargo dispuesto de manera excéntrica. Esta zona 22 se extiende por un ángulo central b alrededor del eje excéntrico 23 de 180° o menos, preferentemente por un ángulo central b de 150° o menos, en particular por un ángulo central b de 120° o menos. En general se aplica:

a b = 360°.

La zona 22 de la superficie lateral 20, que se extiende en forma de arco alrededor del eje excéntrico 23 tiene un radio de curvatura r más pequeño en relación al radio de curvatura R de la sección 21 de superficie lateral arqueada alrededor del eje principal 11 de la unión giratoria 1:

R > r.

Estas dos secciones 21, 22 en forma de arco de la superficie lateral 20 opuesta al espacio 14, del elemento de conexión 3 no dentado se unen mediante secciones 24, 25 de superficie lateral preferentemente que discurren estiradas de manera recta o planas.

Con respecto a una línea de unión 26 entre los dos ejes 11,23, las dos secciones 24, 25 de superficie lateral estiradas de manera recta o incluso planas se encuentran lateralmente invertidas una con respecto a otra. Es decir las dos convergen una con respecto a otra a lo largo de la línea de unión 26, desde el eje de giro 11 principal hacia el eje excéntrico 23. En las zonas de transición a las en cada caso siguientes secciones 21,22 arqueadas discurren las secciones 24, 25 de superficie lateral estiradas de manera recta o incluso planas de manera tangencial al punto central 11, 23 de la respectiva sección 21, 22 de superficie lateral arqueada, de modo que la superficie lateral 20 externa en el caso ideal está libre de escalones u otras discontinuidades. Sin embargo presenta esta en dirección al eje excéntrico 23 un ensanchamiento 27 radial.

En este ensanchamiento 27 radial del elemento de conexión 3 no dentado se encuentra una cámara 28 para una rueda dentada 29, cuyos dientes 30 engranan con el engranaje 15 del elemento de conexión 2 dentado.

Desde la cámara 28 se extiende una perforación 31 u otras escotaduras alargadas a lo largo del eje excéntrico 23 hasta un lado frontal 6 del elemento de conexión 3 no dentado, preferentemente hasta el lado frontal 6 del mismo que no sirve como superficie de conexión 7.

Allí se encuentran varias perforaciones dispuestas distribuidas en forma de corona alrededor del eje excéntrico 23, preferentemente perforaciones de agujero ciego dotadas de rosca interna, en las que puede sujetarse por bridas un motor 32, preferentemente de manera que su árbol secundario 33 se extienda de manera concéntrica con respecto al eje excéntrico 23. Siempre que en el caso del motor 32 se trate de un motorreductor, se fijaría este de manera que el árbol de accionamiento del engranaje discurra de manera concéntrica con respecto al eje excéntrico 23.

O bien el árbol secundario 33 del propio motor 32 o un árbol acoplado a este para la extensión de manera fija frente al giro se extienden por la perforación 31 o por la otra escotadura alargada hasta la cámara 28 para la rueda dentada 29.

La perforación 31 u otra escotadura alargada desemboca aproximadamente de manera centrada en un lado frontal 34 superior o inferior de la cámara 28. El árbol (secundario) 33 que pasa por aquella perforación 31 u otra escotadura alargada no finaliza sin embargo en la boca hacia la cámara 28, sino que se extiende hacia el interior de aquella y preferentemente casi o completamente a través de esta.

En su zona 35 que atraviesa la cámara 28, es la superficie lateral del árbol (secundario) 33 no cilíndrica, sino que está dotada de elevaciones y/o concavidades preferentemente paralelas al eje, por ejemplo con una sección transversal en forma de estrella transversalmente al eje excéntrico 23.

La rueda dentada 29 presenta en su núcleo de rodete 36 una escotadura 37, cuyo lado interno está configurado como equivalente al perfilado de la zona 35, que atraviesa la cámara 28, de la superficie lateral del árbol (secundario) 33, de modo que como consecuencia de elevaciones y concavidades que engranan una en otra se forma una unión en arrastre de forma entre la rueda dentada 29 y el árbol (secundario) 33 del motor 32, que acopla las dos piezas entre sí de manera fija frente al giro, de modo que el momento de giro de accionamiento del motor 32 puede transferirse a la rueda dentada 29.

Desde allí se transfiere el momento de giro de accionamiento al engranaje 15 del elemento de conexión 2 dentado para girar este y con ello la parte de máquina o parte de instalación fijada en este alrededor del eje de giro principal 11.

En la figura 1 están indicados con líneas discontinuas posibles perfeccionamientos de la invención. La línea exterior, circular debe indicar que la superficie lateral 20 externa del elemento de conexión 3 anular, radialmente externo puede estar configurado también en total en forma de círculo, en particular cuando el espesor medido en dirección radial de este elemento de conexión 3 externo es mayor que el diámetro de una rueda dentada 29 que engrana con el engranaje 15 o el diámetro de una cámara 28 para el alojamiento de la misma. En tal caso es posible con bajo gasto disponer varias cámaras 28 dentro de un elemento de conexión 3 dimensionado de esta manera, para el alojamiento de un correspondiente número de ruedas dentadas 29, que engranan todas al mismo tiempo con el engranaje 15. Con ello puede reproducirse el momento de giro que puede introducirse a través del engranaje 15 en el elemento de conexión 2 dentado y por consiguiente puede elevarse en alcance considerable.

Además pueden disponerse estas varias cámaras 28 de manera que estas mantengan en cada caso iguales distancias, de modo que sus puntos centrales o bien puntos de perforación eventualmente existentes para los ejes 23 que accionan respectivas ruedas dentadas 29 estén desplazados uno contra otro bajo ángulos centrales iguales. Con otras palabras, en el caso de dos cámaras 28 tienen sus puntos centrales preferentemente ángulos intermedios de 180°, en el caso de tres cámaras 28 asciende los ángulos intermedios en cada caso a 120°, y en el caso de n cámaras 28 están desplazados uno contra otro sus puntos centrales en cada caso en un ángulo intermedio de 360°/n, de modo que resulta en total una alta medida de simetría y a pesar de los momentos de giro elevados pueden mantenerse alejadas fuerzas radiales de los cuerpos rodantes 39, 40.

Una correspondiente disposición es posible cuando el elemento de conexión 3 radialmente externo está dentado y las cámaras 28 para el alojamiento de ruedas dentadas 29 que engranan con el engranaje 15 están incorporadas en el elemento de conexión 2 que se encuentra radialmente interno. En tal caso puede realizarse también el elemento de conexión 2 radialmente interno eventualmente con un espesor radial de este tipo, que es igual o mayor que el diámetro de una rueda dentada 29 que engrana con el engranaje 15 o el diámetro de una cámara 28 para el alojamiento de la misma. Entonces puede estar configurada la superficie lateral 57 que se encuentra radialmente interna de manera completamente cilindrica. También pueden estar previstas en este caso varias cámaras 28 dentro del elemento de conexión 2 interno, preferentemente de manera que en el caso de n cámaras 28 estén desplazados sus puntos centrales uno contra otro en cada caso en un ángulo intermedio de 360°/n.

Las características descritas en este momento son comunes casi a todas las formas de realización de la unión giratoria 1; 1'; 1''; 1''' de acuerdo con la invención. Por ejemplo, la vista en planta superior sobre las uniones giratorias 1', 1'' y/o 1''', puede corresponder en gran parte a la vista en planta superior sobre la figura 1, representada en la figura 1.

En todas las formas de realización pueden usarse para el aumento del momento de giro de accionamiento varios motores de accionamiento 32. En este caso pueden estar previstos varios ensanchamientos 27 radiales del elemento de conexión 3 no dentado o el respectivo elemento de conexión 2, 3 anular tiene una suficiente extensión de espesor radial. En caso necesario pueden estar dispuestos, en caso de dos motores de accionamiento 32, tales ensanchamientos 27 radiales de manera diametral uno con respecto a otro, tres ensanchamientos 27 para en total tres motores de accionamiento 32 estarían desplazados por ejemplo en cada caso 120° uno contra otro, cuatro ensanchamientos 27 se encontrarían preferentemente en los ejes de dos rectas 26, 38 que se cortan perpendicularmente en el eje de giro principal 11, etc.

En el caso de dos ensanchamientos 27 radiales se reduce la sección 21 en forma de arco de la superficie lateral 20 en dos secciones cortas en la zona de las rectas 38. En el caso de tres o cuatro ensanchamientos 27 radiales se acortan estas secciones 21 en forma de arco adicionalmente o se suprimen completamente, de modo que las zonas 22 en forma de arco de ensanchamientos 27 adyacentes pueden estar unidas entre sí en el caso límite incluso directamente a través de secciones 24, 25 estiradas puramente de manera recta.

Adicionalmente a las características comunes a muchas formas de realización, descritas anteriormente existen otras características de construcción, que pueden estar configuradas de manera distinta de caso en caso:

Esto se refiere por un lado a la configuración del cojinete en la zona del espacio 14. Este puede presentar en cada caso una o varias series de cuerpos rodantes 39, 40, 41, tal como se puede distinguir en las figuras 2 a 5.

Puede tratarse según esto de cojinete axial o cojinete inclinado como en el caso de las series de cuerpos rodantes 39, 40, y/o de cojinete radial como en el caso de la serie de cuerpos rodantes 41 y/o de cojinete de cuatro puntos como en el caso de las series de cuerpos rodantes 39', 40'; 39''; 39''', 40'''.

Además, los cuerpos rodantes 39-41; 39', 40'; 39''; 39''', 40''' de al menos una serie pueden estar configurados en forma de esfera, y/o en forma de rodillo, y/o en forma de barril, y/o en forma de rodillo cónico, y/o en forma de aguja.

Las pistas de rodadura para una o varias series de cuerpos rodantes 39-41; 39', 40'; 39''; 39''', 40''' están formadas preferentemente de manera directa en el respectivo cuerpo de conexión 2, 3 o en una parte anular del mismo. Además, la sección transversal de las pistas de rodadura está adaptada a la sección transversal o bien a la configuración de los cuerpos rodantes 39-41; 39', 40'; 39''; 39''', 40''', para alcanzar en cada caso una osculación óptima.

Tal como se puede distinguir en las figuras 2 y 4, puede estar configurado el engranaje circunferencial 15; 15'' en una zona elevada con respecto al resto de la superficie lateral 12; 12'' dirigida al espacio 14, en particular en un resalte circunferencial 42 o reborde 43.

Por otro lado puede servir uno o pueden servir los dos flancos de un resalte 42 o reborde 43 de este tipo también como pista(s) de rodadura para una o varias series de cuerpos rodantes 39, 40, tal como está representado esto en particular en la figura 2, sin embargo podría estar realizado también en otras formas de realización, por ejemplo en la unión giratoria 1'' según la figura 4.

Sin embargo, una colocación expuesta de este tipo del engranaje 15; 15'' en un resalte 42 o reborde 43 que sobresale radialmente hacia el espacio 14; 14'' requiere una subdivisión del elemento de conexión 3; 3'; 3'' en cada caso no dentado a lo largo de al menos una superficie de separación 44, 45; 45'; 45'', en particular a lo largo de al menos un plano principal en la zona del resalte 42 o reborde 43, dado que de lo contrario no puede aplicarse el elemento de conexión 2; 2'; 2'' dentado, que presenta la elevación circunferencial, dentro de una concavidad 46; 36'; 46'' circunferencial, preferentemente en forma de ranura o en forma de acanaladura en la superficie lateral 13; 13'; 13'' dirigida al espacio 14; 14'; 14'' del elemento de conexión 3; 3'; 3'' no dentado.

Cuando el engranaje 15; 15'' circunferencial del elemento de conexión 2; 2'' dentado - tal como se indica en las figuras 2 y 4 - está dispuesto en un resalte 42 o reborde 43 expuesto, entonces se encuentra la rueda dentada 29; 29'' que engrana con este a justamente esta altura, y con ello también las cámaras 28; 28'' que alojan aquella rueda dentada 29; 29''.

Preferentemente puede encontrarse en un caso tal un plano principal 44, 45; 45'' que separa una de otra dos o más partes del elemento de conexión 3; 3'' no dentado, en la zona de la cámara 28; 28'', en particular alineadas con un lado frontal superior y/o inferior de la misma.

Preferentemente está(n) configurado(s) en una sola pieza el (los) ensanchamiento(s) radial(es) 27; 27; 27'' con la parte del elemento de conexión 3; 3'; 3'' no dentado, que rodea en forma de anillo el eje giro 11. Si el elemento de conexión 3; 3'; 3'' no dentado está subdivido para el montaje de un resalte 42 o reborde 43 en el elemento de conexión 2; 2'; 2'' dentado a lo largo de una o varias superficies de separación 44, 45; 45'; 45'' o planos principales, entonces está(n) subdivididos de manera correspondiente también lo(s) ensanchamiento(s) radial(es) o bien a lo largo justamente de estas superficies de separación 44, 45; 45'; 45'' o planos principales.

Varias partes del elemento de conexión 3; 3'; 3'' no dentado pueden estar fijadas una a otra, por ejemplo enroscadas entre sí, tal como está representado esto en la figura 4 por medio del tornillo 47.

Si por el contrario falta un resalte 42 o reborde 43 que se proyecta hacia el interior del espacio 14'; 14''', entonces no es necesario posiblemente para el montaje ninguna subdivisión del elemento de conexión no dentado de acuerdo con un plano principal. En tal caso no debía(n) estar subdividido(s) tampoco un (o varios) ensanchamiento(s) radial(es) 27; 27'; 27''; 27''', tal como puede distinguirse esto en la figura 5.

Tal como resulta de las figuras 2, 3 y 5, en caso de una unión giratoria 1; 1'; 1''; 1''' con varias series de cuerpos rodantes 39, 40, 41; 39', 40'; 39''', 40''' puede disponerse el engranaje 15; 15'; 15''' preferentemente entre dos series de cuerpos rodantes 39, 40, 41; 39', 40'; 39''', 40'''. Como consecuencia de esto pueden distanciarse las series de cuerpos rodantes 39, 40, 41; 39', 40'; 39''', 40''' una de otra, sin que para ello debiera elevarse la altura de construcción de la unión giratoria 1; 1'; 1''; 1'''.

A este respecto si se encuentra el engranaje 15; 15'' en una zona expuesta y por lo tanto está subdividido a pesar de todo el elemento de conexión 3; 3'' no dentado, entonces puede disponerse el engranaje 15; 15'' como engranaje elevado recto en el lado frontal radial libre de la respectiva elevación 42, 43 a modo de resalte o de reborde, de modo que el montaje ni esté alterado ni sea imposible.

Cuando por otro lado el engranaje 15'; 15''' está dispuesto en la zona del espacio 14'; 14''' no en un resalte 42 o reborde 43 elevado, tampoco debe estar subdividido el elemento de conexión 3'; 3''' no dentado, tal como puede observarse en la figura 5. En un caso tal puede estar incorporado, en particular puede estar incorporado mediante fresado, el engranaje 15'; 15''' en la superficie lateral 12'; 12''' dirigida al espacio 14'; 14''', del elemento de conexión 2'; 2''' dentado..

Un engranaje 15; 15'; 15''; 15''' puede fabricarse por ejemplo con una fresadora, que tiene aproximadamente una configuración alargada similar a la configuración de perímetro de un tornillo sin fin de un engranaje de tornillo sin fin. Dado que los dientes del engranaje 15; 15'; 15''; 15''' no deben discurrir de manera inclinada, puesto que estos no engranan con un tornillo sin fin, sino con una o varias ruedas dentadas 29; 29'; 29''; 29''', no debe presentar un herramienta de fresado de este tipo ninguna pendiente como un engranaje de tornillo sin fin; más bien pueden estar dispuestas las cuchillas en forma de círculo alrededor del eje de fresado.

Un engranaje recto 15; 15'' en una parte expuesta, o sea en un resalte 42 o en un reborde 43, puede conseguirse mediante un avance de una herramienta de fresado de manera paralela al eje de rotación 11 del elemento de conexión 2; 2'' dentado o que va a dentarse. La misma técnica puede usarse también cuando - tal como se representa en la figura 5 - la zona que va a dentarse está elevada al menos en una zona colindante en dirección axial en comparación con la superficie lateral 12''' colindante del espacio 14''', aunque esto no es el caso en la superficie lateral 12''' del espacio 14''', colindante en dirección opuesta. En el último caso no debe hacerse pasar sin embargo una fresadora para la fabricación del engranaje 15''', sino que debe retroceder de nuevo en dirección axial o salir en dirección radial del engranaje 15; en los dos casos permanece en el punto de inversión de la fresadora una sección en forma de arco circular de la concavidad entre dientes adyacentes, tal como se representa en la figura 5.

Por el contrario si un engranaje 15' debe incorporarse en una zona, no elevada en los dos lados, de la superficie lateral 12' dirigida al espacio 14', ha de recomendarse un avance radial de la herramienta de fresado de manera perpendicular al eje de rotación 11 del elemento de conexión 2' dentado o que va a dentarse, de modo que resulte la geometría de dientes representada en la figura 3.

La geometría de la rueda dentada 29; 29'; 29''; 29''' ha de adaptarse a la geometría de dientes del engranaje 15; 15'; 15''; 15'''. Es decir, en caso de un engranaje 15; 15''; 15''' recto - preferentemente en una zona de la superficie lateral 12; 12''; 12''' elevada al menos en un lado - puede preverse un engranaje igual en la rueda dentada 29; 29''; 29'''.

En caso de una geometría de dientes del engranaje 15' en forma de arco en dirección longitudinal o axial, o sea de manera paralela al eje de giro principal 11, tal como se origina este mediante un avance radial de la herramienta de fresado y puede observarse en la figura 3, debía presentar una rueda dentada 29' que engrana con esto, una correspondiente geometría de dientes preferentemente en forma de calota. Esto podría fresarse por ejemplo a partir de una esfera, después de que se haya separado, por ejemplo se haya separado por serrado de esta una caperuza superior e inferior.

Siempre que una rueda dentada 29; 29'; 29''; 29''' no esté aún encajada en el respectivo árbol 33, tiene esta dentro de la cámara 28; 28'; 28''; 28''' un margen y puede moverse dentro de la misma más allá del espacio 14; 14'; 14''; 14''' de manera transitoria para juntar los dos elementos de conexión anulares 2, 3; 2', 3'; 2'', 3''; 2''', 3'''. Para este fin puede dimensionarse la cámara 28; 28'; 28''; 28''' de manera aproximadamente amplia.

En formas de realización de una unión giratoria 1; 1'; 1'' de acuerdo con la invención con elemento de conexión 3; 3'; 3'' no dentado, subdividido en la zona de la cámara 28; 28'; 28'' a lo largo de una superficie de separación 44, 45; 45'; 45'' o plano principal en varios anillos, puede aplicarse la rueda dentada 29; 29'; 29'' desde un orificio en el lado frontal, o sea en el lado superior o inferior dentro de la cámara 28; 28'; 28'', que se produce quitando un anillo parcial en el lado superior o inferior. En tal caso, la geometría de la cámara 28; 28'; 28'' en la zona de su orificio hacia el espacio 14; 14'; 14'' está limitada solo por el requerimiento de que no debe rozarse ni el engranaje 15; 15'; 15'' ni la rueda dentada 29; 29'; 29'' en cualquier parte.

Si no es necesaria sin embargo una subdivisión del elemento de conexión 3''' no dentado para el montaje y tampoco está prevista realmente, como en particular en la forma de realización representada en la figura 5 de una unión giratoria 1''', entonces debe colocarse la rueda dentada 29''' desde el orificio dirigido al espacio en la cámara 28'''. Para este fin debe ser el orificio dirigido al espacio de la cámara 28''' igual o mayor que un corte vertical a través de la respectiva rueda dentada 29''' a lo largo de su eje de giro 23'''.

Para este fin se recomienda que una superficie interna 48''' en el lado del revestimiento de la cámara 28''' siga como máximo a lo largo de un ángulo central g alrededor del eje de giro excéntrico 23''' de la rueda dentada 29''' de g = 180° un recorrido simétrico en rotación, en particular un recorrido cilíndrico o en forma de calota, y en efecto en la zona opuesta al espacio 14'''. En el resto de la zona dirigida al espacio 14''', o sea dentro de un ángulo central de 360° - g, debían las secciones colindantes a la zona arqueada de la superficie lateral interna 48''' o bien seguir recorridos paralelos uno con respecto a otro o divergir más bien incluso uno de otro hacia el espacio 14'''.

Las figuras 3 y 5 muestran - de manera representativa para todas las figuras, ya que una correspondiente configuración puede estar prevista en todas las formas de realización de una unión giratoria 1; 1'; 1''; 1''' de acuerdo con la invención - que el árbol 33; 33'; 33''; 33''' acoplado de manera fija frente al giro con la rueda dentada 29; 29'; 29''; 29''' puede estar colocado en el elemento de conexión 3; 3'; 3''; 3''' no dentado, en particular por medio de uno o varios rodamientos 49, 50; 49''', 50'''.

Para la disposición de una rueda dentada 29; 29'; 29''; 29''' en el elemento de conexión 3; 3'; 3''; 3''' no dentado puede estar prevista en este último al menos una concavidad para cojinete 51, preferentemente en la zona de la cámara 28; 28'; 28''; 28''', en particular en uno o los dos lados frontales de la cámara 28; 28'; 28''; 28''', en particular en su lado superior 52 y/o lado inferior 53. Preferentemente, las concavidades para cojinete 51; 51''' anulares de allí son concéntricas con respecto al eje excéntrico 23; 23'; 23''; 23''' de la perforación 31; 31'; 31''; 31'''.

Esto puede conducir a que en la zona de la boca de la perforación 31; 31'; 31''; 31''' en la cámara 28; 28'; 28''; 28''' esté prevista una acanaladura 54 adicional, para el alojamiento de un cojinete esférico o rodamiento 49; 49''' cuyo anillo externo se encaja a presión en la acanaladura 54; 54''', mientras que su anillo interno se enrosca o se monta en caliente en el respectivo árbol 33.

También en la zona del lado frontal 53; 53''' opuesto a la boca de la perforación 31; 31'; 31''; 31''' en la cámara 28; 28'; 28''; 28''' puede estar prevista una acanaladura 51; 51''' adicional, igualmente para el alojamiento de un cojinete esférico o rodamiento 50; 50''', cuyo anillo externo está encajado a presión en la acanaladura 51; 51''', mientras que su anillo interno se enrosca o se monta en caliente en una zona delantera del respectivo árbol 33, que pasa por la rueda dentada 29; 29'; 29''; 29'''.

En la figura 4 puede distinguirse un perfeccionamiento de una unión giratoria 1'' de acuerdo con la invención, en el que está enroscada de manera fija una placa final 55 en la zona de un lado frontal de la cámara 28'' por medio de tornillos 47 dispuestos de manera distribuida en forma de corona en el propio cuerpo 56 del elemento de conexión 3'' no dentado que aloja la cámara 28''.

La unión giratoria 1''' según la figura 5 está optimizada por el contrario para una estructura de una pieza de los dos elementos de conexión 2'''; 3'''. Para este fin sigue el espacio 14''' un recorrido que se modifica en dirección axial de manera escalonada. En la zona que se encuentra arriba en la figura 5 - o sea a nivel de la serie de cuerpos rodantes 39''' de allí -tiene el espacio 14''' su diámetro máximo, más grande que en una zona central, axial, donde se encuentra el engranaje 15'''. Por otro lado tiene el espacio 14''' en la zona representada abajo en la figura 5 - o sea a nivel de la serie de cuerpos rodantes 40''' de allí - su diámetro mínimo, más pequeño que en la zona central, axial con el engranaje 15'''. Si se deslizan por tanto los dos elementos de conexión 2'''; 3''' en dirección axial uno en otro de manera que la sección del elemento de conexión 3''' externo con diámetro interno máximo se inserta delante en la sección del elemento de conexión 2''' interno con diámetro externo mínimo, entonces pueden ensamblarse los respectivos elementos de conexión 2'''; 3''' anulares sin subdivisión así como sin riesgo de un choque y finalmente con centrado óptimo se introducen uno en otro.

Para que ninguno de los dos elementos de conexión 2'''; 3''' deba subdividirse, se colocan todas las ruedas dentadas de accionamiento 29''' antes del ensamblaje de los elementos de conexión 2'''; 3''' en sus cámaras 28''', lo que puede realizarse desde el respectivo orificio dirigido al espacio 14''' en la superficie lateral de la cámara 28'''. Se facilita un ensamblaje de este tipo también mediante un recorrido recto, en forma de línea de los cantos de dientes libres, tal como puede observarse esto en la figura 5.

En el ejemplo mencionado en último lugar tal como también en todas las otras formas de realización de una unión giratoria 1; 1'; 1''; 1''' de acuerdo con la invención está obturado el respectivo espacio 14; 14'; 14''; 14''' en la zona de cada boca en el lado frontal, en particular mediante en cada caso al menos un elemento de obturación circunferencial.

Además puede estar previsto en la zona de un motor 32 sujeto por bridas o fijado de otro modo, igualmente una obturación, en particular entre una superficie de montaje 6; 6'; 6''' prevista para este y la superficie de contacto, contigua a esta, de la brida del motor.

Finalmente pueden estar previstas obturaciones también en el caso de planos de subdivisión 44, 45; 45'; 45''.

Mediante todas estas medidas, la cavidad dentro del espacio 14; 14'; 14''; 14''' y la cámara 28; 28'; 28''; 28''' que comunica con ello así como eventualmente una perforación 31; 31'; 31''; 31''' que se encuentra en contacto con esta, está completamente encapsulada y puede estar rellena total o parcialmente con un lubricante, en particular con grasa lubricante.

Dado que tanto los engranajes 15; 15'; 15''; 15''' y las ruedas dentadas 29; 29'; 29''; 29''' que engranan entre sí por un lado así como los cuerpos rodantes 39-41; 39', 40'; 39''; 39''', 40''' que soportan aquéllos y los rodamientos 49, 50; 49''', 50''' para el respectivo árbol de motor o de rueda dentada 33 están por consiguiente completamente encapsulados, se trata en el caso de la unión giratoria 1; 1'; 1''; 1''' de acuerdo con la invención de un engranaje cerrado. Esto tiene como consecuencia que se garantiza una lubricación permanente y constante y también una conducción o bien disposición precisa de las partes que engranan entre sí, de modo que pueda conseguirse una alta expectativa de vida.

Lista de números de referencia

unión giratoria 31 perforación

elemento de conexión 32 motor

elemento de conexión 33 árbol secundario

lado frontal, superficie de conexión 34 lado frontal

lado frontal 35 zona

lado frontal 36 núcleo de rodete

lado frontal, superficie de conexión 37 escotadura

perforación de fijación 38 recta

perforación de fijación 39 cuerpos rodantes

rosca interna 40 cuerpos rodantes

eje central, eje de giro 41 cuerpos rodantes

superficie lateral 42 resalte

superficie lateral 43 reborde

espacio 44 superficie de separación engranaje 45 superficie de separación sección transversal 46 concavidad en forma de ranura superficie lateral 47 tornillo

perímetro externo 48 superficie interna

sección transversal 49 rodamiento

superficie lateral 50 rodamiento

primera zona 51 concavidad para cojinete, segunda zona acanaladura

eje excéntrico 52 lado superior

sección de superficie lateral 53 lado inferior

sección de superficie lateral 54 acanaladura

línea de unión 55 placa final

ensanchamiento 56 cuerpo

cámara 57 superficie lateral

rueda dentada 58 sección en forma de arco circular dientes

Claims

REIVINDICACIONES

1. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') con dos elementos de conexión (2, 3) anulares, dispuestos de manera concéntrica uno con respecto a otro formando un espacio (14) circunferencial para la conexión a respectivamente una parte de máquina o parte de instalación, chasis o base, en la que en los dos elementos de conexión (2, 3) anulares en sus zonas de superficie (12, 13) dirigidas al espacio (14) está prevista en cada caso al menos una pista de rodadura, en la que ruedan a lo largo respectivamente una serie de cuerpos rodantes (39, 40, 41), de modo que los dos elementos de conexión (2, 3) anulares pueden girar uno contra otro alrededor de un eje de giro principal (11) de la unión giratoria (1; 1'; 1''; 1'''), y en la que en al menos uno primero de los elementos de conexión (2, 3) anulares en su zona de superficie (12) dirigida al espacio (14) está previsto un engranaje (15) circunferencial, con el que engrana al menos una rueda dentada (29), cuyo eje de giro (23) es paralelo al eje de giro principal (11) de la unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') y está alojado y/o colocado en un segundo de los elementos de conexión (2, 3) anulares, caracterizada por comprender al menos una cámara (28) abierta hacia dicho espacio (14) para el alojamiento de dicha rueda dentada (29) que engrana con el engranaje (15), que está incorporada o formada en el segundo elemento de conexión (3) anular, no dentado, o en al menos una parte anular del mismo y está obturada frente al entorno de la unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''').

2. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según la reivindicación 1, caracterizada por que el engranaje (15) circunferencial del primer elemento de conexión (2) anular, dentado, junto con al menos una de sus pistas de rodadura para cuerpos rodantes (39, 40, 41) que ruedan a lo largo de estas, está fabricado mediante mecanizado y/o conformación de un primer cuerpo base, en particular mediante mecanizado preferentemente con arranque de virutas del mismo.

3. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que al menos una cámara (28) abierta hacia el espacio (14) para el alojamiento de una rueda dentada (29) que engrana con el engranaje (15) en un segundo elemento de conexión (3) anular, no dentado, o una parte del mismo junto con al menos una de sus pistas de rodadura para cuerpos rodantes (39, 40, 41) que ruedan a lo largo de estas, está fabricada mediante mecanizado y/o conformación de un segundo cuerpo base, en particular mediante mecanizado preferentemente con arranque de virutas del mismo.

4. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el elemento de conexión (2) dentado y/o la rueda dentada (29) que engrana con este está dentado de manera frontal y/o dentado de manera recta.

5. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el engranaje (15) circunferencial del primer elemento de conexión (2) anular se encuentra entre dos pistas de rodadura para respectivamente una serie de cuerpos rodantes (39, 40, 41).

6. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el engranaje (15) circunferencial del primer elemento de conexión (2) anular se encuentra en una zona (42; 43) del mismo elemento de conexión (2) elevada en dirección radial con respecto a una pista de rodadura adyacente..

7. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el engranaje (15) circunferencial del primer elemento de conexión (2) anular se encuentra en un lado frontal de un resalte (42) circunferencial, cuyos flancos están configurados como pistas de rodadura para respectivamente una serie de cuerpos rodantes (39, 40).

8. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el segundo elemento de conexión (3) no dentado está subdividido en dos anillos superpuestos, que limitan a lo largo de una junta (44, 45).

9. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el segundo elemento de conexión (3) presenta una sección transversal (19) aproximadamente en forma de C con una concavidad (46) en forma de ranura, circunferencial, en la zona del espacio (14).

10. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según la reivindicación 9, caracterizada por que la cámara (28) en el segundo elemento de conexión (3) se encuentra a nivel de la concavidad (46) en forma de ranura y está abierta hacia esta.

11. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la cámara (28) en el segundo elemento de conexión (3) en dirección radial, con respecto al eje de giro (23) de la rueda dentada (29) alojada en esta, está abierta a lo largo de un primer ángulo central 5 hacia el espacio (14), por ejemplo a lo largo de un primer ángulo central 5 > 60°, preferentemente a lo largo de un primer ángulo central 5 > 75°, en particular a lo largo de un primer ángulo central 5 > 90°.

12. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la cámara (28) en el segundo elemento de conexión (3) en dirección radial, con respecto al eje de giro (23) de la rueda dentada (29) alojada en esta, se delimita a lo largo de al menos un segundo ángulo central e por una superficie lateral (48) con simetría de rotación, por ejemplo a lo largo de un segundo ángulo central £ > 120°, preferentemente a lo largo de un segundo ángulo central e > 150°, en particular a lo largo de un segundo ángulo central e > 180°.

13. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según la reivindicación 12, caracterizada por que la zona con simetría de rotación de la superficie lateral (48) de la cámara (28) sigue la forma de la superficie lateral de un cilindro hueco, de un barril hueco o de una calota hueca.

14. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la cámara (28) en el segundo elemento de conexión (3) en dirección radial, con respecto al eje de giro (23) de la rueda dentada (29) alojada en esta, sigue a lo largo de al menos otra zona de ángulo central Z un recorrido recto, por ejemplo desde el borde del orificio de la cámara (28) hacia el espacio (14) hasta el comienzo de la superficie de delimitación con simetría de rotación.

15. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según la reivindicación 14, caracterizada por que la cámara (28) en el segundo elemento de conexión (3) en dirección radial, con respecto al eje de giro (23) de la rueda dentada (29) alojada en esta, se delimita a lo largo de al menos un tercer ángulo central Z¹y de un cuarto ángulo central Z²por superficies planas paralelas una con respecto a otra, por ejemplo a lo largo de un tercer ángulo central Z¹> 15° así como a lo largo de un cuarto ángulo central Z²> 15°, preferentemente a lo largo de un tercer ángulo central Z¹> 30° así como a lo largo de un cuarto ángulo central Z²> 30°, en particular a lo largo de un tercer ángulo central Z¹> 45° así como a lo largo de un cuarto ángulo central Z²> 45°.

16. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la cámara (28) en el segundo elemento de conexión (3) en dirección axial se limita por un lado superior (52) plano y un lado inferior (53) plano paralelo a este.

17. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en la zona del lado superior (52) y/o del lado inferior (53) de la cámara (28) está previsto un cojinete (49, 50) para un árbol (33) que acciona la rueda dentada (29).

18. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que al menos un cojinete (49, 50) para un árbol que acciona la rueda dentada está configurado como cojinete radial.

19. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el segundo elemento de conexión (3) presenta en su superficie lateral (20) opuesta al espacio (14) en la zona de la cámara (28) un engrosamiento en forma de un ensanchamiento (27) radial.

20. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que una escotadura o perforación (31) para el alojamiento de un árbol de accionamiento (33) para la rueda dentada (29) que engrana con el engranaje (15) se extiende hasta una superficie externa (6) plana del segundo elemento de conexión (3).

21. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según la reivindicación 20, caracterizada por que en la zona de la boca de la escotadura o perforación (31) para el alojamiento de un árbol de accionamiento (33) para la rueda dentada (29) que engrana con el engranaje (15) en una superficie externa (6) plana del segundo elemento de conexión (3) están previstos uno o varios medios para la fijación de la carcasa de un motor de accionamiento (32), por ejemplo una o varias perforaciones de fijación dispuestas de manera distribuida preferentemente en forma de corona alrededor de la boca.

22. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la superficie externa (7) plana del segundo elemento de conexión (3), opuesta a la boca de la escotadura o perforación (31) para el alojamiento de un árbol de accionamiento (33) para la rueda dentada (29) que engrana con el engranaje (15), está configurada como su superficie de conexión para la disposición en una parte de máquina o parte de instalación, chasis o base que va conectarse.

23. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en la superficie de conexión (7) plana del segundo elemento de conexión (3) están previstos medios de fijación para la unión con una parte de máquina o parte de instalación, chasis o base que va a conectarse, preferentemente perforaciones de fijación (9) dispuestas alrededor del eje de giro principal (11) de la unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') distribuidas en forma de corona, en particular perforaciones de agujero ciego (9) dotadas de rosca interna (10).

24. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la superficie de conexión (7) del segundo elemento de conexión (3) está configurada de manera elevada en dirección axial con respecto al lado frontal (5) adyacente del primer elemento de conexión (2).

25. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que está obturado el espacio (14) en la zona de sus bocas en la zona del lado superior y lado inferior de la unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''').

26. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según la reivindicación 25, caracterizada por que el espacio (14) en la zona obturada está relleno total o parcialmente con un lubricante, preferentemente con grasa lubricante.

27. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el engranaje (15) circunferencial está dispuesto en la superficie lateral (13), que se encuentra en el interior y/o arqueada de manera cóncava, del elemento de conexión (3) radialmente externo.

28. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones 1 a 26, caracterizada por que el engranaje (15) circunferencial está dispuesto en la superficie lateral (12), que se encuentra en el exterior y/o arqueada de manera convexa, del elemento de conexión (2) radialmente interno.

29. Unión giratoria (1; 1'; 1''; 1''') según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que están incorporadas o formadas varias cámaras (28) abiertas en cada caso hacia el espacio (14) para el alojamiento respectivamente de una rueda dentada (29) que engrana con el engranaje (15) en el segundo elemento de conexión (3) anular, no dentado, o en al menos una parte anular del mismo, preferentemente distribuidas en distancias equidistantes por el perímetro del engranaje (15), es decir desplazadas una contra otra con ángulos intermedios iguales.