ES2877655T3

ES2877655T3 - Dispositivo de tensión de correas

Info

Publication number: ES2877655T3
Application number: ES16188379T
Authority: ES
Inventors: Thomas Buchen; Jan Diblik; Frederik Vollmer
Original assignee: Muhr und Bender KG
Current assignee: Muhr und Bender KG
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2021-11-17
Anticipated expiration: 2036-09-12
Also published as: DE102015115750A1; EP3144563A2; EP3144563A3; US10400871B2; KR20170033784A; US20170082176A1; CN106545628A; PL3144563T3; CN106545628B; EP3885609A1; JP7002836B2; EP3144563B1; EP3885609B1; ES2993584T3; JP2017075697A; PL3885609T3; EP3885609C0

Abstract

Dispositivo de tensión de correas para un accionamiento por correa, que comprende: un cuerpo base (3) que se puede conectar de forma fija a un componente fijo; al menos un brazo tensor (4) apoyado de manera que pueda pivotar con respecto al cuerpo base (3) en torno a un eje pivotante (A); un rodillo tensor (7) para tensar la correa apoyada en el brazo tensor (4) de forma que pueda girar alrededor de un eje de giro (B); un resorte (6) mediante el cual el brazo tensor (4) se apoya de forma elástica en dirección perimetral y un dispositivo de conexión (40) para la conexión del brazo tensor (4) al cuerpo base (3), presentando el dispositivo de conexión (40) al menos dos secciones de conexión de cuerpo base que se extienden en dirección perimetral (41, 41', 41") y al menos dos secciones de conexión de brazo tensor que se extienden en dirección perimetral (42, 42', 42"), que se conectan entre sí mediante un movimiento de inserción y rotación; presentando el brazo tensor (4) una abertura (18) para una pieza de accionamiento de un grupo que, en estado montado, penetra en la abertura, caracterizado por que una pared (13) del brazo tensor (4) que rodea la abertura (18) está provista de nervaduras (19) distribuidas por el perímetro, presentando las nervaduras (19) en una sección inferior (23) un grosor mayor que el de una sección superior (24).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de tensión de correas

La invención se refiere a un tensor de correas para un accionamiento por correa. Un accionamiento por correa comprende normalmente una correa sin fin y al menos dos poleas, una de las cuales puede actuar como accionamiento y la otra como polea conducida del accionamiento por correa. Estos accionamientos por correa se utilizan especialmente en los motores de combustión interna de un vehículo automóvil para el accionamiento de grupos secundarios, colocándose una primera polea en el cigüeñal del motor de combustión interna para el accionamiento de la correa. Otras poleas se asignan a los grupos secundarios, por ejemplo, la bomba de agua, la dinamo o el compresor del aire acondicionado, y se accionan de forma rotatoria mediante el accionamiento por correa. En los accionamientos por correa convencionales, los grupos auxiliares están diseñados como consumidores, es decir, son accionados por la polea del cigüeñal a través de la correa. Entre el cigüeñal y el grupo adyacente en el sentido de giro de la correa, generalmente el generador, se configura el ramal suelto. Para garantizar un enrollado suficiente de la correa alrededor de la polea, la correa se tensa previamente mediante una polea tensora del dispositivo de tensión de la correa.

Por el documento EP 2 573 423 A1 se conoce un tensor de correas para un accionamiento por correa del tipo mencionado. El dispositivo tensor de correa presenta un cuerpo base en el que se apoya de manera pivotante un brazo tensor. El tensor de correas se configura de manera que el eje de giro del brazo tensor se encuentre, en estado montado, dentro del diámetro exterior de la polea del grupo.

Los esfuerzos por reducir el consumo de combustible o las emisiones de CO2 van acompañados por la necesidad de reducir el peso de los componentes del vehículo. Por lo tanto, en el campo de los dispositivos de tensión de correas ya se están observando intentos para lograr una reducción del peso.

Por el documento DE 10 2014 206 716 A1 se conoce un tensor de correas para un accionamiento por correa que presenta un cuerpo base, un brazo tensor que puede pivotar con respecto a él y un muelle que soporta el brazo tensor de forma elástica en dirección perimetral. El cuerpo base y el brazo tensor son, al menos parcialmente, de plástico, por lo que el tensor de correa tiene, en su conjunto, un peso total reducido. Se prevén elementos de conexión para unir el brazo tensor al cuerpo base mediante un movimiento de inserción y rotación.

El documento DE 197 29 994 A1 describe un tensor para correas que comprende un cuerpo de soporte, un cuerpo pivotante montado en él y un rodillo tensor dispuesto excéntricamente en el mismo. Se prevé un módulo de resorte, que consiste esencialmente en dos piezas de carcasa en forma de vaso hechas de chapa, que rodean un resorte tensor. En el borde de la parte interior de la carcasa se han moldeado tres salientes de retención distribuidos por el perímetro que, a través de una brida de borde encajan en arrastre de forma en la parte exterior de la carcasa. Comprimiendo las partes de la carcasa axialmente, se producen las conexiones a presión a través de los salientes de retención del lado del borde. De esta forma se pueden almacenar los módulos de resorte.

Por el documento DE 102011 003113 A1 se conoce un tensor de elementos de tracción que comprende un dispositivo de guía para guiar un elemento de tracción y un tensor para desviar y amortiguar un movimiento del dispositivo de guía. El tensor presenta carcasa con un disipador de calor. El disipador de calor está dispuesto en una superficie periférica exterior de la carcasa y presenta varias aletas de refrigeración. Las aletas de refrigeración se han configurado a modo de almas alargadas de superficie redondeada, que en su extensión longitudinal presentan un bisel.

Especialmente en el caso de tensores de correas de diseño compacto, las fuertes fluctuaciones de rotación en el accionamiento por correa, causadas por el cambio del funcionamiento del motor al funcionamiento de arranque, pueden conducir a una elevada potencia de fricción y a la correspondiente carga térmica en el tensor de correas. La presente invención tiene por objeto proponer un dispositivo de tensión de correas para un accionamiento por correa, que se pueda fabricar de forma sencilla y económica y que permita una buena disipación del calor, de modo que pueda soportar, en particular, los requisitos técnicos para su uso en un accionamiento por correa con generador de arranque durante una larga vida útil.

Esta tarea se resuelve con un dispositivo de tensión de correas que comprende las características de la reivindicación 1.

En relación con el dispositivo de tensión de correas se pretende ventajosamente que permita una buena disipación del calor y que, además, se pueda fabricar con facilidad. Al diseñar el dispositivo de conexión de modo que el brazo tensor y el cuerpo base se puedan conectar entre sí con un movimiento de inserción y rotación, se consigue un montaje sencillo y económico. Gracias a la mayor superficie de contacto o al diseño de las nervaduras con anchura variable a través de la altura, se hace posible una buena disipación del calor de los puntos de contacto, por lo que resiste los requisitos técnicos para su uso en un accionamiento por correa con generador de arranque durante una larga vida útil.

Se entiende que las dos soluciones se pueden realizar alternativamente o en combinación. Por ejemplo, la primera solución también puede incluir la realización de las nervaduras de la segunda solución. A la inversa, la segunda solución puede incluir igualmente la configuración del dispositivo de conexión con superficies de contacto de diferentes tamaños de la primera solución.

De acuerdo con una primera posibilidad, el dispositivo de tensión de correas se puede configurar como tensor de un solo brazo, es decir, presentar exactamente un brazo tensor. En este caso, el brazo tensor se apoya elásticamente en dirección perimetral del cuerpo base a través de los elementos de resorte. Según una segunda posibilidad, el dispositivo de tensión de correas también se puede diseñar como tensor de dos brazos, es decir, presentar exactamente dos brazos tensores. En este caso, los dos brazos tensores se apoyan el uno contra el otro en dirección perimetral a través de los elementos de resorte. Los tensores de dos brazos se utilizan en accionamientos por correa en los que se integra, como grupo secundario, un generador de arranque en el accionamiento por correa, es decir, un motor eléctrico que, en dependencia del estado de funcionamiento, puede funcionar como arrancador (motor de arranque) o dinamo (generador). Se entiende que, dentro del ámbito de la presente revelación, todos los detalles que hacen referencia a "un" o a "el" brazo tensor pueden aplicarse igualmente a un segundo brazo tensor.

El dispositivo de conexión comprende varias secciones de conexión asignadas al cuerpo base y varias secciones de conexión asignadas al brazo tensor que interactúan entre sí. Las secciones de conexión del cuerpo y las secciones de conexión del brazo tensor están configuradas de manera que el brazo tensor y el cuerpo base se puedan conectar entre sí mediante un movimiento de inserción y rotación. En este sentido, la conexión mencionada funciona a modo de cierre de bayoneta, con lo que el dispositivo de tensión de correas se puede montar fácilmente. En estado montado se forman, respectivamente entre una sección de conexión del cuerpo base y una sección de conexión del brazo tensor asignado, sendas zonas de superficie de contacto. Por zona de superficie de contacto se entiende la zona de apoyo axial mutuo o de solapamiento superficial mutuo entre una sección de conexión del cuerpo base y una sección de conexión del brazo tensor asignado.

De acuerdo con un aspecto de la invención se prevé que una primera zona de superficie de contacto entre una primera sección de conexión del cuerpo base y una primera sección de conexión del brazo tensor sea mayor que una segunda zona de superficie de contacto entre una segunda sección de conexión del cuerpo base y una segunda sección de conexión del brazo tensor. En otras palabras, la superficie de solapamiento mutuo entre las primeras secciones de conexión del cuerpo base y del brazo tensor es mayor que la zona de solapamiento entre las segundas secciones de conexión. Preferiblemente, la primera zona de superficie de contacto es al menos un 10% mayor que la segunda zona de superficie de contacto, especialmente al menos un 20%, opcionalmente al menos un 30% mayor que la segunda zona de superficie de contacto.

Se entiende que el dispositivo de conexión también puede presentar tres o más secciones de conexión entre el cuerpo base y el brazo tensor, de modo que se forme un número correspondientemente mayor de zonas de superficie de contacto. Estas secciones adicionales pueden corresponder en tamaño a las primeras secciones de superficie de contacto o a las segundas secciones de superficie de contacto, o pueden tener un tamaño diferente al de las mismas.

El dispositivo de conexión se configura preferiblemente de manera que el brazo tensor pueda insertarse en el cuerpo base sólo en exactamente una posición rotacional predeterminada. De este modo, se simplifica el montaje y se reduce el tiempo de montaje. Estos principios de prevención de errores también se definen como Poka Yoke. En concreto se puede prever que las secciones de conexión se distribuyan de manera irregular por el perímetro y/o que tengan diferentes extensiones perimetrales.

Según una forma de realización se prevé que entre dos secciones de conexión del cuerpo principal perimetralmente adyacentes se configure respectivamente un rebaje. Las secciones de conexión del brazo tensor tienen forma de salientes radiales correspondientes a los rebajes. De este modo, el brazo tensor se puede insertar axialmente en el cuerpo base en una posición de rotación en la que los salientes radiales del brazo tensor se encuentran en las zonas perimetrales de los rebajes del cuerpo base. Se entiende que también es posible la inversión cinemática de las secciones de conexión, es decir, que los rebajes se asignen al brazo tensor y los salientes radiales al cuerpo base.

Conforme a una variante de realización preferida, el cuerpo base y/o el al menos un brazo tensor presentan una abertura en la que, en estado montado, penetra un elemento de accionamiento de un grupo. En otras palabras, la abertura se configura de manera que el elemento de accionamiento pueda penetrar en la abertura en estado montado. El elemento de accionamiento puede ser, por ejemplo, un eje de transmisión y/o una polea del grupo. La pared del brazo tensor que rodea la abertura puede estar provista de nervaduras, al menos en una parte del perímetro. Las nervaduras cumplen especialmente dos funciones, a saber, en primer lugar, disipan el calor por fricción generado durante el funcionamiento del dispositivo de tensión de correas, siendo para una buena disipación del calor especialmente ventajoso que las nervaduras tengan un grosor variable en altura. En segundo lugar, las nervaduras fomentan una aportación de aire específica en dirección al grupo, en el que se ha fijado el dispositivo de tensión de correas, a fin de enfriarlo eficazmente. Las nervaduras se pueden desarrollar, con respecto al eje longitudinal de la abertura, de forma recta, en ángulo o de manera abombada. Se pretende que el desarrollo en ángulo de las nervaduras o de parte de las mismas comprenda todas las formas en las que los flancos de las nervaduras o de partes de ellas no sean paralelos al eje longitudinal. En particular, las nervaduras también pueden tener la forma de una hélice o de una pala.

Según una forma de realización, las nervaduras de la sección inferior presentan un grosor variable a través de la altura, correspondiendo la altura de la sección inferior de grosor variable, por lo menos, al 10%, especialmente, por lo menos, al 20% de la altura total de la nervadura. Debido a la sección de grosor variable relativamente larga, que disminuye radialmente hacia el interior en dirección al extremo libre de la nervadura, el calor del brazo tensor puede ser transferido perfectamente desde la sección de pared a las nervaduras y desde ahí al entorno. En general, la carga térmica sobre el tensor de correas se reduce y la vida útil aumenta en consecuencia. Las nervaduras pueden presentar en la sección superior un grosor constante a través de la altura, pudiendo alcanzar la altura de la sección superior de grosor constante, por ejemplo, al menos el 50% de la altura total de la nervadura.

Las nervaduras se pueden extender en dirección axial con respecto al eje de giro, o pueden presentar al menos un componente de paso en dirección axial. Además, se puede prever que, visto en sección transversal, una distancia mínima creada entre dos nervaduras perimetralmente adyacentes en la parte superior sea mayor que una distancia mínima creada entre dos nervaduras adyacentes en la parte inferior.

Por el perímetro se prevén múltiples nervaduras, estando la pared del brazo tensor dotada de nervaduras a lo largo una sección perimetral de al menos 60°, en particular de al menos 90°. También es concebible que la pared del brazo tensor presente no sólo una sección perimetral nervada, sino una o varias secciones o segmentos perimetrales provistos de nervaduras. También es concebible que la pared interior del brazo tensor tenga nervaduras a lo largo de todo el perímetro interior. En esta forma de realización se puede prever un número total de 20 a 30 nervaduras en el perímetro.

Entre el cuerpo base y el brazo tensor se prevé un conjunto de apoyo, por medio del cual el brazo tensor se apoya, frente al cuerpo base, de forma giratoria alrededor del eje de giro. Para un diseño compacto se prevé especialmente que la relación entre el diámetro de cojinete y la longitud axial del tensor de correas (sin polea tensora) sea superior a 1,5, preferiblemente superior a 2,0. El conjunto de apoyo se configura preferiblemente a modo de cojinete de deslizamiento y comprende al menos un primer elemento de cojinete asignado al cuerpo base y al menos un segundo elemento de cojinete asignado al brazo tensor, formándose en el primer y el segundo elemento de cojinete pares de superficies de fricción. Se prevé especialmente que el conjunto de apoyo comprenda un cojinete axial y un cojinete radial. El cojinete axial y el cojinete radial se pueden diseñar funcionalmente por separado, es decir, el cojinete axial sirve simplemente para absorber las fuerzas axiales entre el brazo tensor y el cuerpo base, mientras que el cojinete radial sirve simplemente para absorber las fuerzas radiales. Sin embargo, se entiende que también se pueden utilizar cojinetes axiales/radiales combinados. Según una forma de realización, las zonas de superficie de contacto creadas entre las secciones de conexión del cuerpo base y las secciones de conexión del brazo tensor pueden formar, en estado de montaje o en estado de funcionamiento del tensor de correas, un cojinete axial del conjunto de apoyo. En este caso, las secciones de conexión asumen dos funciones, a saber, la conexión del cuerpo base y del brazo tensor y el apoyo axial de las dos partes entre sí. Los primeros y los segundos elemento de cojinete se pueden fabricar de materiales diferentes. En particular, uno de los elementos de apoyo puede estar hecho de un material metálico y el otro de un material plástico, siendo la asignación al brazo tensor o al cuerpo base arbitraria.

Según una forma de realización, los elementos de apoyo del cuerpo base se disponen en forma de segmento en el perímetro, siendo también posible que entre respectivamente dos elementos de apoyo adyacentes en dirección perimetral se practique un rebaje para la inserción del brazo tensor. Esto permite el montaje axial del brazo tensor con respecto al cuerpo base. Además, los elementos de apoyo se pueden prefabricar como componentes integrales del cuerpo base, formando con éste una unidad estructural. Para ello, los elementos del apoyo pueden estar hechos de un material plástico de baja fricción, que difiere del material base del cuerpo base y que se inyecta en este último durante la fabricación.

En principio, el material para el cuerpo base y el brazo tensor puede ser cualquiera y se puede elegir en función de los requisitos. Por ejemplo, el brazo tensor y/o el cuerpo base se pueden fabricar de un material metálico, por ejemplo, un material de aluminio fundido. El brazo tensor y/o el cuerpo base también pueden estar hechos de un material plástico. En este sentido, es posible que el brazo tensor y el cuerpo base se fabriquen del mismo o de diferentes materiales plásticos, o bien, que uno de los componentes esté hecho de material plástico y el otro de material metálico. La fabricación del brazo tensor y/o del cuerpo base de plástico incluye especialmente la posibilidad de que la materia prima sea un material plástico en el que puedan integrarse otros elementos de otro material diferente. De acuerdo con otra variante de realización concreta, se puede prever que el cuerpo base y/o el brazo tensor se fabriquen de varios materiales plásticos que pueden presentar distintas propiedades materiales. En particular, la fabricación puede llevarse a cabo mediante un proceso de moldeo por inyección de múltiples componentes, en el que se producen diferentes materiales plásticos en un molde en una sola operación. Para una buena disipación del calor de la zona de apoyo se puede prever que a la materia prima se añadan aditivos que tengan una conductividad térmica mayor que la materia prima. Como materia prima para el cuerpo base y/o el brazo tensor se puede emplear un plástico reforzado con fibras, por ejemplo, un plástico reforzado con fibras de vidrio y/o con fibras de carbono.

Por otra parte, se puede prever que el elemento de apoyo asignado al cuerpo de base sea de un material que presente una conductividad térmica más alta que la materia prima del cuerpo de base. Para una buena disipación del calor hacia el cuerpo base resulta especialmente ventajoso que los materiales utilizados tengan una conductividad térmica decreciente, partiendo del elemento de apoyo del brazo tensor hacia la materia prima del cuerpo base, pasando por el elemento de apoyo del cuerpo base.

Cuando se utiliza plástico como material para el cuerpo base y/o el brazo tensor, se puede prever al menos un elemento de refuerzo hecho de un material metálico y recubierto de plástico. Al hablar de al menos un elemento de refuerzo se quiere decir que en el cuerpo base o en el brazo tensor se pueden disponer respectivamente uno o varios elementos de refuerzo. Si se habla aquí de uno o varios elementos de refuerzo, se incluye lógicamente también cualquier otro elemento de refuerzo. El elemento de refuerzo puede tener, por ejemplo, la forma de un casquillo recubierto de material plástico. En especial, el brazo tensor puede presentar un casquillo de refuerzo o un elemento de apoyo hecho de un material metálico, mediante el cual el brazo tensor se apoye de forma giratoria en los elementos de apoyo del cuerpo base. Además, el cuerpo base puede estar dotado de casquillos de refuerzo hechos de un material metálico para su fijación a un componente fijo.

Los elementos de resorte se configuran preferiblemente en forma de al menos un, o de exactamente un resorte que se extiende alrededor del eje longitudinal. Con preferencia, el resorte se configura como muelle helicoidal cuya línea central de muelle se desarrolla fundamentalmente paralela al eje pivotante A, presentando el muelle helicoidal un máximo de tres espiras completas, especialmente un máximo de dos espiras completas. Para un diseño compacto del dispositivo de tensión de correas resulta ventajoso que la relación entre el diámetro nominal del muelle helicoidal y la longitud axial del muelle helicoidal sea, en estado montado, mayor que 3,0, en particular mayor que 4,0, preferiblemente mayor que 5,0. De este modo es posible fijar el dispositivo de tensión de correas en la cara frontal del grupo sin ocupar espacio de instalación adicional en las proximidades del grupo. Alternativamente, los elementos de resorte también se pueden configurar en forma de resorte de estribo o de torsión que se extiende en dirección perimetral en menos de una vuelta completa. También es posible que los elementos de resorte comprendan uno o más muelles helicoidales, cuya línea central de resorte se extiende, en estado montado, en dirección perimetral alrededor del eje pivotante A. Una ventaja de la forma de realización mencionada consiste en que, debido a las condiciones de tamaño específicas, presenta una construcción especialmente compacta y, gracias al empleo de plástico, un peso particularmente bajo. En general, el dispositivo de tensión de correas tiene, como consecuencia del uso de material plástico, una baja inercia, por lo que se reduce el alcance de las fuerzas perimetrales.

A continuación, se explican ejemplos de realización preferidos a la vista de las figuras de los dibujos. Se muestra en la

Figura 1 un dispositivo de tensión de correas según una primera forma de realización en sección longitudinal;

Figura 2 el dispositivo de tensión de correas según la figura 1 en una vista axial desde abajo;

Figura 3 un detalle del dispositivo de tensión de correas según la figura 1 en una representación ampliada;

Figura 4 un dispositivo de tensión de correas en una segunda forma de realización en sección longitudinal;

Figura 5 el dispositivo de tensión de correas según la figura 4 en una vista axial desde abajo;

Figura 6 el conjunto de nervaduras de la figura 5 en detalle;

Figura 7 un detalle del dispositivo de tensión de correas en otra forma de realización con una configuración alternativa de las nervaduras;

Figura 8 un dispositivo de tensión de correas en otra forma de realización en una vista axial desde abajo y con una configuración alternativa de las nervaduras.

Las figuras 1 a 3, que se describen a continuación de manera conjunta, muestran un dispositivo de tensión de correas 2 según la invención en una primera forma de realización. Un dispositivo de tensión de correas 2 sirve para tensar una correa sinfín en un accionamiento por correa (no mostrada). Con un accionamiento por correa se puede impulsar un grupo a través de un elemento de accionamiento, por ejemplo, a través de una polea y de un eje de transmisión conectado a la misma sin posibilidad de giro. El dispositivo de tensión de correas 2 comprende un cuerpo base 3, que se puede fijar en el grupo (no representado) o en un componente conectado al grupo, un brazo tensor 4, apoyado en relación con el cuerpo base 3 por medio de un conjunto de apoyo 5 de modo que gire alrededor de un eje pivotante A y se apoya en dirección perimetral a través de un resorte 6 frente al cuerpo base 3. Para la fijación del cuerpo base 3, éste dispone de tres secciones de brida 11 con perforaciones que sobresalen radialmente hacia el exterior, en las que se pueden introducir tornillos para la fijación en el grupo.

El brazo tensor 4 presenta en una sección de extremo libre un rodillo tensor 7 que puede girar alrededor de un eje de giro B que es paralelo al eje pivotante A. En este sentido, el rodillo tensor 7 también se puede definir como portarodillos. El rodillo tensor 7 se apoya de forma giratoria en un gorrón de cojinete 8 del brazo tensor 4 y se fija por medio de un tornillo 9. Axialmente adyacente al rodillo tensor 7 se aprecia además un disco 10 que protege el rodamiento 12 de la suciedad penetrante. El brazo tensor 4 se apoya a través del conjunto de apoyo 5 de manera que gire axial y radialmente, frente al cuerpo base 3, alrededor del eje pivotante A, y se conecta a través de un dispositivo de conexión 13 al cuerpo base 3. El brazo tensor 4 se encuentra al menos aproximadamente en un plano con el conjunto de apoyo 5, por lo que el espacio de instalación axial es reducido.

El resorte 6 tiene forma de muelle helicoidal, cuya línea central de muelle es fundamentalmente paralela al eje pivotante A. Un primer extremo del muelle helicoidal 6 está doblado radialmente hacia fuera y se apoya en dirección perimetral en una superficie de ajuste correspondiente del cuerpo base 3. El segundo extremo opuesto del muelle helicoidal 6 también está doblado radialmente hacia fuera y se apoya en dirección perimetral en una superficie de ajuste correspondiente del brazo tensor 4. El muelle helicoidal 6 provoca una torsión del brazo tensor 4 con respecto al cuerpo base 3, de modo que la correa de la polea se pretense.

El muelle helicoidal 6 se dispone coaxialmente fuera del conjunto de apoyo 5 para el brazo tensor 4. El muelle helicoidal 6 y el conjunto de apoyo 5 se superponen así al menos con secciones parciales en dirección axial, a fin de reducir el espacio de instalación en dirección axial. El muelle helicoidal tiene un diámetro relativamente grande con respecto a la longitud axial. El número de espiras es mayor que uno y menor que dos. Preferiblemente, la extensión perimetral del muelle helicoidal oscila entre 540° y 690°. La relación entre el diámetro nominal D6 del muelle helicoidal 6 y la longitud axial L6 varía en el estado de montaje del muelle helicoidal, en el que el muelle helicoidal se encuentra axialmente pretensado, entre 3,0 y 9,0, en particular entre 5,0 y 8,0. Se entiende que los valores indicados no tienen carácter restrictivo. Dentro de estos rangos se pueden concebir todos los rangos intermedios. Se entiende además que la relación entre el diámetro del muelle y la longitud axial en estado montado también depende, entre otras cosas, del diámetro del alambre del muelle. Cuanto mayor sea el diámetro del alambre, menor será la longitud axial del muelle helicoidal.

El dispositivo de tensión de correas 2 o el brazo tensor 4 presentan un orificio de paso 18 coaxial con respecto al eje longitudinal A. De este modo, el cuerpo base 3 se puede atornillar fácilmente a un grupo, siendo posible que, en su caso, un extremo del eje de transmisión penetre en el orificio de paso 18. En conjunto, se consigue así un dispositivo de construcción axialmente corta. Al menos en una sección del orificio de paso 18, un diámetro interior mínimo D18 del orificio de paso es preferiblemente mayor que un diámetro exterior del eje de transmisión (no mostrado) y especialmente también mayor que un diámetro exterior de la polea conectada al eje de transmisión (no mostrado).

El cuerpo base 3 está dotado de una sección anular 25 para el apoyo del brazo tensor 4. A la sección anular 25 sigue, en la parte radialmente exterior, una sección de brida, que sirve como superficie de apoyo axial 21 para el resorte 6. De la sección de brida se separan hacia la parte radialmente exterior varias secciones de fijación 11, que presentan respectivamente una perforación para la fijación del cuerpo base 3 al componente de conexión. Las secciones de fijación 11 se encuentran, frente a la sección de brida y frente al resorte 6, en un diámetro mayor. De esta manera, los pares de giro que actúan sobre el cuerpo base 3 se pueden apoyar perfectamente o introducir en el componente de conexión.

El muelle helicoidal 6 se inserta con pretensión axial entre la superficie de apoyo 21 del cuerpo base 3 y una superficie de apoyo axialmente opuesta 22 del brazo tensor 4. De este modo, el brazo tensor 4 se aleja axialmente del cuerpo base 3, por lo que las dos partes mencionadas se apoyan axialmente entre sí a través del dispositivo de conexión 40. La superficie de apoyo 21 para el resorte 6 se extiende a lo largo de una sección parcial perimetral del cuerpo base 3. Al menos una sección parcial de la superficie de apoyo 21 se encuentra en un plano que se solapa axialmente con el eje de transmisión. La superficie de apoyo 21 del cuerpo base 3 puede tener, en dirección perimetral, una forma de rampa adaptada al paso del muelle helicoidal 6.

El dispositivo de tensión de correas 2 está diseñado de manera que el cojinete 5 del brazo tensor 4 en el cuerpo base 3 esté situado detrás del plano de la correa, visto desde el grupo. Como plano de la correa se define el plano formado por el centro de la correa en estado montado. El conjunto de apoyo 5 comprende uno o varios primeros elementos de apoyo 30 asignados al cuerpo base 3, y un segundo elemento de cojinete 31 asignado al brazo tensor 4. Para un diseño compacto del dispositivo de tensión de correas 2 se considera ventajoso que la relación entre el diámetro de cojinete D5 y la longitud axial (L2) del dispositivo de tensión de correas 2 (sin rodillo tensor) sea mayor que 1,5, preferiblemente mayor que 2,0.

Los primeros elementos de apoyo 30 se configuran, visto en sección semilongitudinal, aproximadamente en forma de C y presentan en la parte radialmente interior una sección cilíndrica 32, de la que sobresalen radialmente hacia fuera dos secciones de brida 33, 34. En este sentido, los primeros elementos de apoyo 30 rodean la sección anular 25 del cuerpo base 3 en arrastre de forma. La primera sección de brida 33, que está orientada hacia el brazo tensor 4, forma una superficie de apoyo axial para el apoyo del brazo tensor 4 en una primera dirección axial, mientras que la segunda sección de brida 34, que está separada axialmente de la primera sección de brida 33, forma una superficie de apoyo axial para el brazo tensor 4 en una segunda dirección axial opuesta. Las secciones cilíndricas 32 forman una superficie de apoyo radial para el brazo tensor 4.

Los elementos de apoyo 30 y el cuerpo base 3 se fabrican en una sola pieza, en particular mediante moldeo por inyección de múltiples componentes. Los elementos de apoyo 30 están hechos de un material plástico diferente al del cuerpo base 3. El material del cojinete se fabrica de un material plástico de baja fricción, por ejemplo, una poliamida de alta resistencia con un contenido de politetrafluoroetileno (PTFE) que tiene una resistencia de, por ejemplo, entre 2.000 MPa y 4.000 MPa. En cambio, el material base se fabrica de una poliamida reforzada con fibras con una resistencia de, por ejemplo, entre 15.000 MPa y 22.000 MPa. Mediante el procedimiento de moldeo por inyección de múltiples componentes, la unidad constructiva, formada por el cuerpo base 3 con elementos de apoyo 30, se puede fabricar fácilmente y de forma económica en una sola operación utilizando un solo molde.

El brazo tensor 4 presenta una sección de manguito 26 sobre la que se presiona el elemento de apoyo 31, diseñado en forma de casquillo de apoyo. El brazo tensor 4 y el casquillo de apoyo (inserto), a modo de pieza híbrida, están conectados entre sí de forma plana, por lo que el calor generado durante el funcionamiento se introduce en el brazo tensor 4 de forma plana. El casquillo del apoyo 31 consiste especialmente en una pieza de chapa metálica y se puede fabricar, por ejemplo, de aluminio o de una aleación de aluminio. Una sección de casquillo 27 del casquillo de apoyo forma con las secciones cilíndricas 32 de los primeros elementos de apoyo 30 un apoyo radial, mientras que una sección de brida 28 del casquillo de apoyo 31 forma con las secciones de brida 33 de los primeros elementos de apoyo 30 un apoyo axial. La sección de brida 28 del casquillo de apoyo 31 y la sección de brida asociada 33 del primer elemento de apoyo 30 están en contacto superficial entre sí, al igual que las dos secciones de brida 28, 33 están en contacto superficial con los componentes asignados 3, 4, lo que permite una buena disipación de calor desde el punto de fricción. Lo mismo ocurre con una sección de brida inferior 29 del elemento de apoyo 31, que está en contacto superficial con la sección de conexión del brazo tensor 42 y, por un lado, en contacto superficial con la sección de brida 43 del elemento de apoyo 30.

Especialmente en la figura 2 se puede ver el dispositivo de conexión 40 con el que el brazo tensor 4 está conectado al cuerpo base 3. El dispositivo de conexión 40 se ha configurado a modo de cierre de bayoneta y comprende varias primeras secciones de conexión 41, 41', 41" distribuidas por el perímetro y asignadas al cuerpo base 3 y varias segundas secciones de conexión 42, 42', 42", que interactúan con éste, asignadas al brazo tensor 4. En el estado montado, se forma respectivamente, entre una sección de conexión del cuerpo base 41, 41', 41" y una sección de conexión del brazo tensor asignado 42, 42', 42", una zona de superficie de contacto.

Como se puede reconocer en la figura 2, en la presente forma de realización se prevé que una primera zona de superficie de contacto entre una primera sección de conexión 41 del cuerpo base 3 y una primera sección de conexión 42 del brazo tensor 4 sea mayor que la segunda zona de superficie de contacto entre la segunda sección de conexión del cuerpo base 41' y la segunda sección de conexión del brazo tensor 42', o mayor que la tercera zona de superficie de contacto entre la tercera sección de conexión del cuerpo base 41" y la tercera sección de conexión del brazo tensor 42". La superficie de solapamiento mutuo entre las primeras secciones de conexión 41, 42 del cuerpo base 3 y el brazo tensor 4 puede ser más de un 20% mayor que la zona de solapamiento entre las segundas y terceras secciones de conexión (41', 42'; 41", 42"). Esto se consigue gracias a que la primera sección de conexión del brazo tensor 42 presenta una extensión perimetral mayor que la segunda y tercera sección de conexión del brazo tensor 42', 42". Mediante un cambio de la geometría de la superficie de contacto, en particular mediante un aumento del par de superficies de contacto entre la sección de conexión del brazo tensor y la sección de conexión del cuerpo base sometido durante el funcionamiento a la mayor carga, se puede reducir aquí la compresión superficial, lo que da lugar a una menor generación de calor y a un menor desgaste.

Las secciones de conexión 41,41', 41" del cuerpo base 3 están formadas por los elementos de apoyo 30, 30', 30" y, especialmente, forman parte de las secciones de brida 34, 34', 34" de los elementos de apoyo 30, 30', 30". En este sentido, los elementos de apoyo 30, 30', 30" cumplen dos funciones, a saber, el apoyo giratorio del brazo tensor 4 con respecto al cuerpo base 3, así como el apoyo axial de las secciones de conexión del brazo tensor 42, 42', 42" y, por consiguiente, la conexión de los dos componentes 3, 4 entre sí.

Entre dos secciones de conexión del cuerpo principal perimetralmente adyacentes 41, 41', 41" se forma respectivamente un rebaje 43, 43', 43". Las secciones de conexión de los brazos tensores 42, 42', 42" se configuran en forma de salientes radiales correspondientes a los rebajes 43, 43', 43". De este modo, el brazo tensor 4 se puede introducir axialmente en el cuerpo base 3 en una posición de rotación en la que los salientes radiales del brazo tensor están dispuestos en las zonas perimetrales de los rebajes 43, 43', 43" del cuerpo base 3. Esto permite que el brazo tensor 4 y el cuerpo base 3 se puedan conectar entre sí mediante un movimiento de inserción y rotación.

En una primera posición de rotación relativa, que también se puede definir como posición de bayoneta, el cuerpo base 3 y el brazo tensor 4 se pueden insertar axialmente el uno en el otro. Una vez que los salientes 42, 42', 42" del brazo tensor 4 hayan atravesado completamente los rebajes 43, 43', 43", el brazo tensor 4 puede girar con respecto al cuerpo base 3 hasta una segunda posición de rotación relativa. En esta segunda posición, los salientes 42, 42', 42" del brazo tensor 4 se apoyan axialmente en las secciones de conexión del cuerpo base 41,41', 41 ” o en los elementos de apoyo 30, 30', 30". En esta posición, el brazo tensor 4 y el cuerpo base 3 están fijados axialmente entre sí y se tensan axialmente el uno frente al otro a través del resorte 6. Para evitar que los dos componentes 3, 4 vuelvan a girar involuntariamente a la posición de bayoneta, se puede prever un pasador de seguridad (no mostrado) que sirve de tope de giro.

El dispositivo de conexión 40 se diseña de manera que el brazo tensor 4 y el cuerpo base 3 sólo se puedan insertar el uno en el otro en la primera posición de giro (posición de bayoneta). Esto se consigue porque los elementos de conexión del brazo tensor 41,41', 41" y los elementos de conexión del cuerpo base 42, 42', 42" se disponen de forma irregular en el perímetro y sólo se alinean entre sí en exactamente una posición de giro relativa. Mediante esta configuración se simplifica el montaje y se evita un montaje incorrecto.

Como materia prima para el cuerpo base 3 y del brazo tensor 4 se emplea preferiblemente un plástico reforzado con fibras de alta resistencia, por ejemplo, una poliamida reforzada con fibras de vidrio y/o con fibras de carbono. En el cuerpo base 3 y en el brazo tensor 4 se prevén además elementos de refuerzo de otro material. El cuerpo base 3 presenta, especialmente en las bridas de conexión 11, unos casquillos 16 de material metálico recubiertos de plástico. El brazo tensor 4 presenta igualmente un casquillo de refuerzo 8 en forma de gorrón rodeado por la materia prima, que sirve de soporte para el cojinete del rodillo tensor 7.

Como ya se ha mencionado antes, la abertura 18 del brazo tensor 4 está configurada de manera que. en estado montado, el eje de transmisión o la polea de un grupo (no mostrado) se pueda extender hasta su interior. La pared 13 del brazo tensor 4 que rodea la abertura 18 está provista de nervaduras 19 distribuidas por el perímetro. Las nervaduras 19 cumplen especialmente dos funciones, a saber, por un lado, disipan el calor por fricción generado durante el funcionamiento del brazo tensor 4. Por otro lado, las nervaduras 19 fomentan una aportación de aire dirigida en dirección al grupo en el que se ha fijado el dispositivo de tensión de correas para enfriarlo de forma eficaz.

Las figuras 4 a 6, que a continuación se describen conjuntamente, muestran un dispositivo de tensión de correas 2 según la invención en una segunda variante de realización. Ésta corresponde en gran medida a la variante de realización según las figuras 1 a 3, por lo que, en relación con los aspectos en común, se hace referencia a la descripción que antecede. Los detalles iguales o correspondientes se identifican con las mismas referencias que en las figuras 1 a 3.

La presente forma de realización se caracteriza porque las nervaduras 19 previstas en la pared 13 del brazo tensor 4 tienen en una sección inferior 23 un mayor grosor D23 que en una sección superior 24. Por medio de las secciones inferiores engrosadas 23, el calor del brazo tensor 3 se puede conducir perfectamente desde la sección de pared hacia las nervaduras 19 y expulsar desde allí al entorno. Se produce una canalización del exceso de energía desde el brazo tensor 4 hacia la superficie a través de las superficies de conexión lo más anchas posible en el fondo de las nervaduras 19. De esta manera, la energía térmica se puede recoger y liberar selectivamente al medio ambiente mediante convección. Esta medida constructiva también puede denominarse como "concepto de raíz". En general, la carga térmica sobre el dispositivo de tensión de correas 2 se reduce, aumentando en consecuencia la vida útil.

Como se puede ver especialmente en la figura 6, las nervaduras 19 de la sección inferior 23 tienen un grosor variable T a través de la altura H, lo que se consigue redondeando las secciones inferiores, visto en sección transversal. La altura de la sección inferior de grosor variable 23 corresponde al menos al 20% de la altura tota1H de la nervadura 19. Las nervaduras 19 tienen en la sección superior 24 un grosor constante a través de la altura, siendo la altura de la sección superior de grosor constante 24 en esta forma de realización al menos del 50% de la altura tota1H de la nervadura 19. Las nervaduras 19 se extienden en dirección axial. La distancia mínima formada en la sección superior 24 entre dos nervaduras 19 perimetralmente adyacentes es mayor que la distancia mínima formada en la sección inferior 23. Así, se garantiza una buena disipación del calor en la parte superior. En la presente variante de realización, las nervaduras 19 están distribuidas fundamentalmente por todo el perímetro. En concreto se prevén tres segmentos 20 con respectivamente 9 nervaduras 19, creándose entre respectivamente dos segmentos de nervaduras 20 un hueco.

La figura 7 muestra un dispositivo de tensión de correas con una forma de nervadura modificada. A diferencia de la forma de nervadura según la variante de realización mostrada en las figuras 4 a 6, las secciones inferiores 23 se configuran en sección transversal en forma de pirámide (en lugar de redondeada). Por lo demás, la forma de realización según la figura 7 corresponde a la de las figuras 4 a 6, por lo que, en lo que se refiere a otros detalles, se hace referencia a la descripción anterior. Por consiguiente, los detalles iguales o correspondientes se identifican con las mismas referencias que en las figuras 4 a 6 y en las figuras 1 a 3.

En la figura 8 se muestra un dispositivo de tensión de correas en otra forma de realización con una disposición de nervaduras nuevamente modificada. El mismo corresponde en gran medida a la forma de realización según la figura 7 o según las figuras 1 a 6, por lo que, en cuanto a los aspectos comunes, se hace referencia a la descripción anterior. Los detalles iguales o correspondientes se identifican con las mismas referencias que en las figuras 1 a 6.

La presente forma de realización según la figura 8 se caracteriza porque la pared 13 del brazo tensor 4 sólo está provista de nervaduras 19 en una zona perimetral parcial, o sólo presenta un segmento de nervadura 20. Éste se extiende a lo largo de una sección perimetral de algo más de 90° en torno al eje longitudinal A.

Se entiende que la invención no se limita a las formas de realización descritas anteriormente, siendo también posibles otras formas de realización.

En particular, la forma de realización según las figuras 1 a 3, que presenta un dispositivo de conexión con zonas de superficie de contacto desiguales, también puede estar provista de conjuntos de nervaduras, de acuerdo con una de las formas de realización según las figuras 4 a 8. Además, es concebible que los dispositivos de tensión de correas estén dotados de un disco de cubrición colocado desde abajo sobre el conjunto de apoyo 5 o sobre el dispositivo de conexión 13, con el fin de protegerlos de la suciedad penetrante.

En general, el dispositivo de tensión de correas 2 según la invención ofrece la ventaja de una buena disipación del calor y, en consecuencia, de una larga vida útil.

Lista de referencias

2 Dispositivo de tensión de la correas

3 Cuerpo base

4 Brazo tensor

5 Apoyo

6 Resorte

7 Rodillo tensor

8 Gorrón de cojinete 9 Tornillo

10 Disco de sellado

11 Brida de conexión 12 Rodamiento

13 Pared

14 Disco axial

15 Manguito

16 Casquillo

18 Orificio de paso

19 Nervadura

20 Segmento

21 Superficie de apoyo 22 Superficie de apoyo 23 Sección inferior

24 Sección superior

25 Sección anular

26 Sección de manguito 27 Sección de casquillo 28 Sección de brida

29 Sección de brida

30 Elemento de apoyo 31 Elemento de apoyo 32 Sección cilíndrica 33 Sección de brida

34 Sección de brida

40 Dispositivo de conexión 41,41', 41" Sección de conexión 42, 42', 42" Sección de conexión 43, 43', 43" Rebaje

A Eje pivotante

B Eje de giro

D Diámetro

H Altura

L Longitud

T Grosor

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de tensión de correas para un accionamiento por correa, que comprende:

un cuerpo base (3) que se puede conectar de forma fija a un componente fijo;

al menos un brazo tensor (4) apoyado de manera que pueda pivotar con respecto al cuerpo base (3) en torno a un eje pivotante (A);

un rodillo tensor (7) para tensar la correa apoyada en el brazo tensor (4) de forma que pueda girar alrededor de un eje de giro (B);

un resorte (6) mediante el cual el brazo tensor (4) se apoya de forma elástica en dirección perimetral y un dispositivo de conexión (40) para la conexión del brazo tensor (4) al cuerpo base (3), presentando el dispositivo de conexión (40) al menos dos secciones de conexión de cuerpo base que se extienden en dirección perimetral (41, 41', 41") y al menos dos secciones de conexión de brazo tensor que se extienden en dirección perimetral (42, 42', 42"), que se conectan entre sí mediante un movimiento de inserción y rotación;

presentando el brazo tensor (4) una abertura (18) para una pieza de accionamiento de un grupo que, en estado montado, penetra en la abertura,

caracterizado por que una pared (13) del brazo tensor (4) que rodea la abertura (18) está provista de nervaduras (19) distribuidas por el perímetro, presentando las nervaduras (19) en una sección inferior (23) un grosor mayor que el de una sección superior (24).

2. Dispositivo de tensión de correas según la reivindicación 1,

caracterizado por que entre una primera sección de conexión del cuerpo base (41) y una primera sección de conexión del brazo tensor (42) se forma una primera zona de superficie de contacto que es mayor que una segunda zona de superficie de contacto formada entre una segunda sección de conexión del cuerpo base (41', 41") y una segunda sección de conexión del brazo tensor (42', 42").

3. Dispositivo de tensión de correas según la reivindicación 2, caracterizado por que la primera zona de superficie de contacto es al menos en un 10% mayor que la segunda zona de superficie de contacto, especialmente en al menos un 20% mayor que la segunda zona de superficie de contacto.

4. Dispositivo de tensión de correas según una de las reivindicaciones 1 a 3,

caracterizado por que entre dos secciones de conexión del cuerpo base (41,41', 41") perimetralmente adyacentes se forma respectivamente un rebaje (43, 43', 43"), y

por que las al menos dos secciones de conexión del brazo tensor (42, 42', 42"), que se extienden en dirección perimetral, se configuran en forma de salientes radiales,

pudiéndose introducir el brazo tensor (4) axialmente en el cuerpo base (3) en una posición de rotación en la que los salientes radiales del brazo tensor (4) están dispuestos en la zona perimetral de los rebajes (43, 43', 43") del cuerpo base (3).

5. Dispositivo de tensión de correas según una de las reivindicaciones 1 a 4,

caracterizado por que las secciones de conexión del cuerpo base (41,41', 41") y las secciones de conexión del brazo tensor (42, 42', 42") se configuran de modo que el brazo tensor (4) y el cuerpo base (3) puedan introducirse el uno en el otro en exactamente una posición de giro predeterminada.

6. Dispositivo de tensión de correas según una de las reivindicaciones 1 a 5,

caracterizado por que las nervaduras (19) de la sección inferior (23) presentan anchura (T) variable a través de la altura,

correspondiendo la altura de la sección inferior de grosor variable (23) al menos al 10%, especialmente al menos al 20% de la altura total (H) de la nervadura (19).

7. Dispositivo de tensión de correas según una de las reivindicaciones 1 a 6,

caracterizado por que las nervaduras (19) de la sección superior (24) tienen un grosor constante a lo largo de la altura, correspondiendo la altura de la sección superior de grosor constante al menos al 50% de la altura total (H) de la nervadura (19).

8. Dispositivo de tensión de correas según una de las reivindicaciones 1 a 7,

caracterizado por que una distancia mínima creada entre dos nervaduras (19) adyacentes en la sección superior (24) es mayor que una distancia mínima creada entre dos nervaduras (19) adyacentes en la sección inferior (23).

9. Dispositivo de tensión de correas según una de las reivindicaciones 1 a 8,

caracterizado por que las nervaduras (19) de la pared (13) del brazo tensor (4) se extienden en una sección perimetral de al menos 60°, especialmente de al menos 90°, alrededor del eje pivotante (A).

10. Dispositivo de tensión de correas según una de las reivindicaciones 1 a 9,

caracterizado por que entre el cuerpo base (3) y el brazo tensor (4) se prevé un conjunto de cojinetes (5), mediante los cuales el brazo tensor (4) se monta, con respecto al cuerpo de base (3), de forma axial y giratoria alrededor del eje pivotante (A), presentando el conjunto de cojinetes (5) al menos un elemento de apoyo (30) asignado al cuerpo de base (3) y al menos un elemento de apoyo (31) asignado al brazo tensor (4).

11. Dispositivo de tensión de correas según la reivindicación 10,

caracterizado por que uno de los elementos de apoyo (30, 31) se fabrica de un material metálico y el otro de los elementos de apoyo (31,30) se fabrica de un material plástico.

12. Dispositivo de tensión de correas según la reivindicación 10 u 11, respectivamente con referencia a la reivindicación 2, caracterizado por que las zonas de superficie de contacto formadas entre las secciones de conexión del cuerpo base (41,41', 41") y las secciones de conexión del brazo tensor (42, 42', 42") forman en estado montado un apoyo axial del conjunto de cojinetes (5).

13. Dispositivo de tensión de correas según una de las reivindicaciones 1 a 12,

caracterizado por que el cuerpo de base (3) y el brazo tensor (4) se fabrican de materiales diferentes, fabricándose al menos una de las dos piezas, es decir, el cuerpo base (3) y el brazo tensor (4), al menos parcialmente de plástico, en particular, de un plástico reforzado con fibras de vidrio.

14. Dispositivo de tensión de correas según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado por que el elemento de apoyo (30) asignado al cuerpo base (3) se fabrica de un material para rodamientos que presenta una conductividad térmica más alta que el material del cuerpo base (3).

15. Dispositivo de tensión de correas según una de las reivindicaciones 1 a 14,

caracterizado por que el resorte (6) se configura en forma de muelle helicoidal, cuyo eje de muelle se desarrolla en estado montado al menos fundamentalmente paralelo al eje pivotante (A), presentando el muelle helicoidal un máximo de tres espiras completas, siendo la relación entre el diámetro nominal (D6) del muelle helicoidal (6) y la longitud axial (L6) del muelle helicoidal en estado montado superior a 3,0.