ES2887798T3

ES2887798T3 - Embrague autosincronizado

Info

Publication number: ES2887798T3
Application number: ES17804768T
Authority: ES
Inventors: David Stoltze; Erik Christiansen
Original assignee: Warner Electric Technology LLC
Current assignee: Warner Electric Technology LLC
Priority date: 2016-11-17
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2021-12-27
Anticipated expiration: 2037-11-13
Also published as: CN110023644A; US10458485B2; BR112019008547A2; CN110023644B; US20180135706A1; CA3040904C; ZA201903464B; JP2019535978A; EP3542081B1; WO2018093722A1; CA3040904A1; AU2017360965B2; EP3542081A1; RU2719059C1; PL3542081T3; AU2017360965A1; MX2019005084A; JP6963610B2

Abstract

Un embrague (10), que comprende: una primera rodadura interior (20) configurado para su rotación sobre un primer eje de rotación (46) y que define una primera pluralidad de dientes (86); una primera rodadura exterior (24) colocada radialmente hacia afuera de la primera rodadura interna (20) y que define una segunda pluralidad de dientes (88) y una primera pluralidad de superficies de leva (92); un primer trinquete (28) apoyado sobre la primera rodadura interior (20), el primer trinquete (28) configurado para su rotación sobre un segundo eje de rotación paralelo al primer eje de rotación (46); un anillo de desplazamiento (32) colocado radialmente hacia afuera del primer trinquete (28) y que define una pluralidad de superficies de enganche del trinquete (100) en un perímetro radialmente interno, una pluralidad de pasadores (34), caracterizado por una segunda rodadura interior (22) acoplada a la primera rodadura interior (20) para su rotación con esta y configurada para su rotación sobre el primer eje de rotación (46), la segunda rodadura interior (22) que define una tercera pluralidad de dientes (86); una segunda rodadura exterior (26) colocada radialmente hacia afuera de la segunda rodadura interior (22) y que define una cuarta pluralidad de dientes (88) y una segunda pluralidad de superficies de leva (92); el primer trinquete (28) se coloca entre la primera y segunda rodadura (20, 22) y el anillo de desplazamiento (32) configurado para s rotación en relación con la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) y que define una tercera pluralidad de superficies de leva (104); y cada una de las pluralidades de pasadores (34) configuradas para su enganche con los correspondientes de la primera, segunda y tercera pluralidad de superficies de leva (92, 92, 104) en donde la rotación de la primera y segunda rodadura (20, 22) en una primera dirección sobre el primer eje de rotación (46) a una velocidad de rotación mayor que una velocidad de rotación de la primera y segunda rodadura (24, 26) ocasiona que el primer trinquete (28) enganche una de las pluralidades de las superficies de enganche del trinquete (100) en el anillo de desplazamiento (32) ocasionando así que el movimiento relativo entre el anillo de desplazamiento (32) y la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) y el movimiento de la pluralidad de los pasadores (34) en una dirección radialmente interna a lo largo de la primera, segunda y tercera pluralidad de las superficies de leva (92, 92, 104) para ubicar los pasadores (34) entre los dientes correspondientes de la primera y segunda pluralidad de dientes (86, 88) y entre los dientes correspondientes de la tercera y cuarta pluralidad de dientes (86, 88) para acoplar la primera y segunda rodadura interior (20, 22) y la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) para su rotación y la rotación de la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) en la primera dirección a una velocidad de rotación mayor que la velocidad de rotación de la primera y segunda rodadura interior (20, 22) ocasiona movimiento relativo entre el anillo de desplazamiento (32) y la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) ocasionando así el movimiento de la pluralidad de los pasadores (34) en una dirección radialmente hacia afuera a lo largo de la primera, segunda y tercera pluralidad de las superficies de leva (92, 92, 104) y lejos de los dientes correspondientes (86, 88) para desacoplar la primera y segunda rodadura interior (20, 22) y la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) y desenganchar el anillo de desplazamiento (32) del primer trinquete (28) y permite que la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) sobrepase la primera y segunda rodadura interior (20, 22).

Description

DESCRIPCIÓN

Embrague autosincronizado

Antecedentes de la invención

a. Campo de la invención

La presente divulgación se refiere a un embrague. En particular, la presente divulgación se refiere a un embrague autosincronizado que es capaz de sincronizar los miembros de entrada y salida del embrague sin desplazamiento axial de cualquiera de los miembros a lo largo del eje de rotación del embrague.

b. Antecedentes de la técnica

Los embragues autosincronizados son útiles en varias aplicaciones. En una aplicación ejemplar, un embrague autosincronizado puede utilizarse para transferir energía del arranque a la turbina. Las turbinas habitualmente se utilizan para generar energía eléctrica en instalaciones industriales y de fabricación y en barcos grandes. Un arranque habitualmente se utiliza para comenzar la rotación de los componentes rotativos de la turbina y para llevar estos componentes a una velocidad autosuficiente. Ya que las turbinas tardan un tiempo relativamente largo para llegar a un descanso completo, es deseable que sean capaces de enganchar el embrague para proporcionar energía del motor a la turbina o para reiniciar la turbina incluso cuando la turbina está en movimiento. Como resultado, el embrague debe ser capaz de sincronizarse con sus miembros de entrada y salida para evitar ruido no deseado y desgaste en los miembros del embrague durante el enganche y para garantizar un enganche completo para una transferencia de par eficaz.

En otra aplicación ejemplar, un embrague autosincronizado se puede utilizar para transferir energía entre un motor, turbina u otra fuente de energía y un generador para su uso como un condensador síncrono. Los condensadores síncronos se utilizan para ajustar el voltaje en una red de transmisión de energía eléctrica mediante la absorción o generación de energía. En la condensación síncrona, el embrague se engancha inicialmente para transferir energía de la turbina u otra fuente de energía al generador con el fin de llevar el generador a la velocidad necesaria para sincronizar el generador con la red de transmisión. En ese momento, el embrague se desengancha para desacoplar el generador de la fuente de energía y el generador actúa como un motor accionado por energía de la red. Si la velocidad de rotación del generador disminuye por debajo de la velocidad de rotación de la fuente de energía, el embrague se engancha de nuevo.

Los embragues autosincronizados convencionales requieren movimiento de uno de los miembros de entrada o salida a lo largo del eje de rotación del embrague con el fin de enganchar y desenganchar el embrague. Como resultado, el embrague se debe configurar para el movimiento controlado a lo largo de múltiples grados de libertad. El embrague también requiere espacio adicional en la dirección del eje de rotación lo cual dificulta la instalación del embrague en sistemas preexistentes (p. ej., cuando un generador síncrono se convierte para su uso como un condensador síncrono).

El inventor ha reconocido en la presente una necesidad de un embrague que minimice y/o elimine una o más de las deficiencias antes identificadas. EP0580988 divulga un embrague de rodillo que consiste en un anillo de rodadura exterior, un anillo de rodadura interior y una jaula con elementos rodantes. La jaula y el anillo de rodadura exterior se conectan por fricción y un trinquete accionado mediante fuerza centrífuga instalado en el anillo de rodadura interior interactúa con una proyección en la jaula. DE2740638 divulga un dispositivo de transmisión de par que puede incorporarse en un sistema de accionamiento multirramal, tal como un vehículo de tracción total. En el dispositivo de transmisión de par, un embrague de contravuelta y doble efecto se utiliza cuando la función de tracción total se “enciende” y “apaga” automáticamente.

EP0013913 divulga un dispositivo antirretroceso para prevenir la contrarrotación entre dos miembros con anillos concéntricos de dientes y pasadores ubicados entre los anillos de los dientes. US2232090 divulga otro embrague de contravuelta de la técnica previa.

Descripción breve de la invención

Se proporciona un embrague. En particular, se proporciona un embrague autosincronizado que es capaz de sincronizar los miembros de entrada y salida del embrague sin desplazamiento axial de cualquiera de los miembros a lo largo del eje de rotación del embrague.

De conformidad con la presente invención, se proporciona un embrague conforme a lo expuesto en la reivindicación 1 adjunta. Las realizaciones favorables se exponen en las reivindicaciones dependientes.

Un embrague, de conformidad con las presentes enseñanzas, es ventajoso en relación con los embragues convencionales, ya que es capaz de sincronizar la rotación de los miembros de entrada y salida del embrague sin desplazamiento de cualquiera de los miembros a lo largo del eje de rotación del embrague. Como resultado, el embrague no necesita configurarse para su movimiento a lo largo del eje de rotación ni diseñarse para controlar dicho movimiento. Además, el embrague requiere menos espacio en la dirección del eje de rotación y es más fácil adaptarlo en sistemas preexistentes (p. ej., cuando un generador síncrono se convierte para su uso como un condensador síncrono).

Lo anterior y otros aspectos, características, detalles, utilidades y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la lectura de la siguiente descripción detallada y reivindicaciones, así como a partir de la revisión de las figuras adjuntas que ilustran las características de esta invención a modo de ejemplo.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista transversal de un embrague de conformidad con una realización de la presente invención. La Figura 2 es una perspectiva y vista transversal de una porción del embrague de la Figura 1.

La Figura 3A y la Figura 3B son vistas transversales del embrague de la Figura 1 y la Figura 2 tomadas a lo largo de las líneas 3-3 en la Figura 1 que muestran el embrague desenganchado y enganchado.

La Figura 4A y la Figura 4B son vistas transversales del embrague de la Figura 1 y la Figura 2 tomadas a lo largo de las líneas 4-4 en la Figura 1 que muestran el embrague desenganchado y enganchado.

Descripción detallada de la invención

Refiriéndose ahora a los dibujos en donde se utilizan números de referencia similares para identificar componentes idénticos en las distintas vistas, la Figura 1 y Figura 2 ilustran un embrague 10 de conformidad con una realización de la invención. El embrague 10 proporciona un mecanismo para transferir de manera selectiva el par de un miembro de entrada o de accionamiento a un miembro de salida o accionado y para permitir la salida para la contravuelta de la entrada. En una realización, el embrague 10 se puede utilizar para transmitir el par de un motor de arranque a una turbina. En otra realización, el embrague 10 se puede utilizar para transmitir el par de una turbina a un generador utilizado como un condensador síncrono. Sin embargo, se debe comprender que el embrague 10 puede ser útil en una variedad de aplicaciones. El embrague 10 puede incluir una carcasa 12, un cubo 14, rodamientos 16, 18, anillos de rodadura interiores 20, 22, anillos de rodadura exteriores 24, 26, trinquetes 28, anillo de aterrizaje del trinquete 30, anillo de desplazamiento 32 y pasadores 34.

La carcasa 12 se proporciona para proteger los componentes del embrague 10 de objetos y elementos extraños y para posicionar y orientar los componentes del embrague 10. La carcasa 12 también se proporciona para transmitir el par a un miembro accionado o salida durante el enganche del embrague 10. La carcasa 12 puede incluir varios miembros 36, 38, 40, 42, 44. Los miembros 36, 38, 40, 42, 44 pueden estar hechos de metales convencionales y aleaciones metálicas. Cada uno de los miembros 36, 38, 40, 42, 44 tiene una forma anular y configurado para colocarse sobre un eje de rotación 46 del embrague 10. El miembro 36 se extiende de un extremo axial del embrague 10 y está apoyado sobre un anillo de rodadura exterior del rodamiento 16. El miembro 36 está configurado para la conexión de una salida tal como un elemento de rotación de una turbina o de un generador utilizado como un condensador síncrono. Una porción del miembro 35 puede colocarse radialmente hacia afuera de los anillos de rodadura exteriores 24, 26 y puede definir una o más de las aberturas 48 a través de las cuales se pueden suministrar lubricantes a los componentes internos del embrague 10. El miembro 38 se extiende del eje opuesto del embrague 10 hacia el miembro 36 y está apoyado sobre un anillo de rodadura exterior del rodamiento 18. El miembro 38 puede unirse al miembro 36 mediante sujetadores convencionales 50 tales como tornillos o pernos y un sello 52 puede colocarse radialmente entre las porciones de los miembros 36, 38 para prevenir el ingreso de elementos extraños y pérdida de lubricantes. Los miembros 40, 42 forman una tapa final en un extremo axial del embrague 10 para cerrar el espacio entre el cubo 14 y el miembro 36 de la carcasa 12 en la que está ubicada el rodamiento 16. El miembro 40 puede acoplarse al miembro 36 y al miembro 42 mediante sujetadores convencionales 54, 56, respectivamente, tales como tornillos o pernos. Los sellos 58, 60, 62 pueden colocarse radialmente entre el miembro 36 y el miembro 40, entre el miembro 40 y el miembro 42 y entre el miembro 42 y el cubo 14 para prevenir el ingreso de elementos extraños y pérdida de lubricantes. El miembro 44 forma una tapa final en el extremo axial opuesto del embrague 10 para cerrar el espacio entre el cubo 14 y el miembro 38 de la carcasa 12 en la que está ubicada el rodamiento 18. El miembro 44 puede acoplarse al miembro 38 mediante sujetadores convencionales 64 tales como tornillos o pernos y los sellos 66, 68 pueden colocarse radialmente entre el miembro 38 y el miembro 44 y el cubo 14 para prevenir el ingreso de elementos extraños y pérdida de lubricantes. Aunque se ha ilustrado una configuración particular para la carcasa 12 en la presente, se debe comprender que la configuración de la carcasa 12 puede cambiar dependiendo de la configuración de los componentes dentro de la carcasa 12 y el sistema en el que se emplea el embrague 10.

El cubo 14 se proporciona para transferir el par entre un miembro de accionamiento o entrada tal como un motor de arranque o un elemento de una turbina en un condensador síncrono para las rodaduras de entrada 20, 22 del embrague 10. El cubo 14 tiene una forma anular y está colocado, y puede centrarse, sobre el eje 46. El cubo 14 está configurado para recibir un eje o un elemento similar de la entrada en un extremo axial 70 del cubo 14. El cubo 14 es simétrico en la realización ilustrada y tiene un diámetro externo que aumenta en los pasos que se mueven de cualquiera de los extremos axiales al centro axial del cubo 14. En el centro axial del cubo 14, el cubo 14 tiene un diámetro configurado para enganchar y soportar las rodaduras de entrada 20, 22 y anillo de aterrizaje del trinquete 30. Refiriéndose a la Figura 2, esta porción del cubo 14 puede incluir una pluralidad de ranuras 72 en una superficie radialmente externa configurada para enganchar correspondientes a las ranuras formadas en las superficies radialmente internas de las rodaduras 20, 22 y el anillo 30 al cubo 14 para la rotación con este. En cualquiera de los lados de esta porción del cubo 14, el diámetro del cubo 14 puede reducirse para definir los hombros de soporte de los anillos de bloqueo 74, 76 que mantienen las rodaduras 20, 22 y el anillo 30 en su lugar en el cubo 14. Moviéndose hacia el exterior de cada extremo axial, el diámetro exterior del cubo 14 puede reducirse adicionalmente para definir las superficies configuradas para soportar las rodaduras interiores de los rodamientos 16, 18, reducidos de nuevo para definir las superficies configuradas para soportar los anillos de bloqueo 78, 80 que mantienen la posición de los rodamientos 16, 18 en el cubo 14 y se reducen una vez más para soportar los miembros 42, 44 de la carcasa 12.

Los rodamientos 16, 18 se proporcionan para permitir que la carcasa 12 gire en relación con el cubo 14 cuando el embrague 10 se encuentra en un estado de contravuelta. Los rodamientos 16, 18 pueden comprender rodamientos de rodillos esféricos. Aunque ambos rodamientos 16, 18 pueden comprender rodamientos de rodillos esféricos en la realización ilustrada, se debe comprender que uno o ambos rodamientos 16, 18 pueden asumir otras formas incluyendo, por ejemplo, cojinetes de bolas. El rodamiento 16 está colocado entre el cubo 14 y el miembro 36 de la carcasa 12 en un lado axial de las rodaduras 20, 22, 24, 26. El rodamiento 18 está colocado entre el cubo 14 y el miembro 38 de la carcasa 12 en lado axial opuesto de las rodaduras 20, 22, 24, 26.

Las rodaduras interiores 20, 22 proporcionan una superficie de enganche para los pasadores 34 durante el enganche del embrague 10. Las rodaduras interiores 20, 22 tienen una forma anular y están colocadas, y puede centrarse, sobre el eje 46. Refiriéndose a la Figura 2, las rodaduras interiores 20, 22 están apoyadas sobre el cubo 14 y una superficie radialmente interna de cada rodadura 20, 22 puede definir una pluralidad de ranuras 82 configurada para combinarse con las ranuras 72 en el cubo 14. Refiriéndose de nuevo a la Figura 1, las rodaduras 20, 22 están espaciadas axialmente entre sí y están configuradas para recibir el anillo de aterrizaje del trinquete 30 entre estas. Las rodaduras 20, 22 pueden acoplarse entre sí mediante sujetadores 84 tales como tornillos, pernos o pasadores que se extienden a lo largo de las rodaduras 20, 22 y el anillo de aterrizaje del trinquete 30. Refiriéndose a la Figura 3A y Figura 3B, la superficie radialmente externa de cada rodadura interior 20, 22 define una pluralidad de dientes 86. Cada diente 86 está configurado para engancharse al pasador 34 correspondiente durante el enganche del embrague 10.

Refiriéndose de nuevo a la Figura 1 y Figura 2, las rodaduras interiores 24, 26 proporcionan superficies de enganche opuestas para los pasadores 34 durante el enganche del embrague 10. Las rodaduras exteriores 24, 26 tienen una forma anular y están colocadas, y puede centrarse, sobre el eje 46. Las rodaduras exteriores 24, 26 se colocan radialmente hacia afuera de las rodaduras interiores 20, 22, respectivamente. En la realización ilustrada, la rodadura exterior 26 tiene una longitud axial mayor que la rodadura 24 y una porción de la rodadura 26 puede colocarse radialmente hacia afuera del anillo de desplazamiento 32. Las rodaduras exteriores 24, 26 pueden acoplarse entre sí mediante sujetadores convencionales (no mostrados) tales como tornillos, pernos o pasadores. Refiriéndose de nuevo a la Figura 3A y Figura 3B, la superficie radialmente interna de cada rodadura exterior 24, 26 define una pluralidad de dientes 88. Refiriéndose a la Figura 3B, cada diente 88 está configurado para enganchar un pasador 34 correspondiente y para atrapar el pasador 34 entre el diente 86, 88 correspondiente en las rodaduras 22, 26 (y 20, 24) durante el enganche del embrague 10. Refiriéndose a la Figura 3A, cada rodadura 24, 26 define además una hendidura 90 o cavidad configurada para recibir un pasador 34 correspondiente durante el desenganche del embrague 10. Entre cada diente 88 y hendidura 90, las rodaduras 24, 26 definen las superficies de levas 92 que se extienden de cada diente 88 a una hendidura 90 correspondiente. Cada superficie de leva 92 se extiende a lo largo de un plano que está desviado en relación con el eje 46 con la porción radialmente más interna de la superficie 92 más hacia adelante en la dirección de rotación que una porción radialmente más externa de la superficie 92. Conforme el embrague 10 transita entre un estado enganchado y un estado desenganchado, los pasadores 34 pasan a lo largo de las superficies de leva 92 entre los dientes 88 y las hendiduras 90.

Los trinquetes 28 se proporcionan para ocasionar que el anillo de desplazamiento 32 gire en relación con las rodaduras exteriores 24, 26 para enganchar el embrague 10 cuando la velocidad de rotación de la entrada excede la velocidad de la salida. Los trinquetes 28 se colocan axialmente entre las rodaduras internas 20, 22 y radialmente entre el anillo de aterrizaje del trinquete 30 y el anillo de desplazamiento 32. Refiriéndose a la Figura 4A y Figura 4B, los trinquetes 28 pueden estar espaciados circunferencialmente de manera equitativa sobre el eje 46. En la realización ilustrada, el embrague 10 incluye cinco trinquetes 28. Sin embargo, se debe comprender que la cantidad de trinquetes 28 puede variar. Los trinquetes 28 están apoyados sobre un lado axial de cada rodadura 20, 22 y pueden instalarse en pasadores 94 que se extienden entre las rodaduras 20, 22. Los trinquetes 28 están configurados para la rotación sobre los ejes de rotación que se extienden a través y se centran en los pasadores 94 y se extienden de forma paralela al eje 46. Los muelles de torsión pueden colocarse cerca de un pasador 94 en cualquiera de los lados del trinquete 28 y rodaduras internas 20, 22. Los muelles pueden sesgar los trinquetes 28 a una posición predeterminada y prevenir la rotación de los trinquetes 28 hasta que las rodaduras 20, 22 alcancen una velocidad de rotación predeterminada suficiente para generar una fuerza centrífuga que superará la fuerza de los muelles. Una vez excedida esta velocidad, los trinquetes girarán sobre su eje de rotación en preparación para el enganche con el anillo de desplazamiento 32. Sin embargo, si la velocidad de rotación de la salida excede la velocidad de rotación de la entrada, los trinquetes 28 permanecerán desenganchados del anillo de desplazamiento 32. Cuando la velocidad de rotación de la entrada excede la velocidad de rotación de la salida, los trinquetes 28 enganchan el anillo de desplazamiento 32 como se describe con más detalle a continuación para ocasionar el movimiento del anillo de desplazamiento 32 en relación con las rodaduras exteriores 24, 26.

El anillo de aterrizaje del trinquete 30 limita la rotación de los trinquetes 28 sobre sus ejes de rotación en cualquiera de las direcciones de rotación. El anillo 30 tiene una forma anular y puede estar colocado, y puede centrarse, sobre el eje 46. Refiriéndose a la Figura 1, el anillo 30 se coloca de manera axial entre las rodaduras interiores 20, 22 y radialmente hacia afuera del cubo 14. El anillo 30 puede definir una pluralidad de ranuras en una superficie radialmente interna configurada para combinarse con las ranuras 72 en el cubo 14. El anillo de aterrizaje del trinquete 30 puede acoplarse a las rodaduras interiores 20, 22 a través de sujetadores 84. Refiriéndose de nuevo a la Figura 4A y Figura 4B, el anillo 30 define una superficie radialmente externa que cuenta con un diámetro variable y que define un par de superficies de aterrizaje 96, 98 para cada extremo del trinquete 28 que limita la rotación del trinquete 28 en cada dirección de rotación sobre su eje de rotación.

El anillo de desplazamiento 32 se proporciona para desplazar los pasadores 34 dentro y fuera del enganche con dientes 86, 88 en las rodaduras interiores 20, 22 y rodaduras exteriores 24, 26, respectivamente. El anillo de desplazamiento 32 tiene una forma anular y puede estar colocado, y puede centrarse, sobre el eje 46. El anillo 32 se coloca radialmente entre el anillo de aterrizaje del trinquete 30 (y los trinquetes 28) y rodadura exterior 26. El anillo 32 se puede atrapar de manera axial entre las rodaduras exteriores 24, 26. Refiriéndose a la Figura 4A y Figura 4B, el anillo 32 define una pluralidad de superficies de enganche del trinquete 100 en un perímetro radialmente interno. Cada superficie de enganche del trinquete 100 se extiende a lo largo de un plano que está desviado en relación con el eje 46 con la porción radialmente más interna de la superficie 100 más hacia adelante en la dirección de rotación que una porción radialmente más externa de la superficie 100. Cuando la velocidad de rotación de la entrada excede la velocidad de rotación de la salida, los trinquetes 28 enganchan superficies 100 ocasionando así que el anillo de desplazamiento 32 gire (en sentido contrario a las agujas del reloj en la realización ilustrada) en relación con las rodaduras exteriores 24, 26 para un fin descrito a continuación. El anillo de desplazamiento 32 define además una pluralidad de aberturas 102 que se extienden de manera axial a través del anillo de desplazamiento 32. Cada abertura 102 está configurada para recibir un pasador 34 correspondiente. En la realización ilustrada, cada abertura 102 se alarga con un borde que tiene una forma semicircular en cualquier extremo longitudinal y aristas planas paralelas que se extienden entre cualquier extremo longitudinal. Las aberturas 102 se extienden en relación con el eje 46 con la porción radialmente más interna de la abertura 102 más hacia atrás en la dirección de rotación que una porción radialmente más externa de la abertura 102. El borde de cada abertura 102 define una superficie de leva 104 configurado para actuar en el pasador 34 junto con las superficies de leva 92 en las rodaduras exteriores 24, 26 durante el movimiento del anillo de desplazamiento 32 en relación con las rodaduras exteriores 24, 26. Cuando la velocidad de rotación de la entrada es mayor que la velocidad de rotación de la salida, los trinquetes 28 enganchan el anillo de desplazamiento 32 en las superficies de enganche de los trinquetes 100 y el anillo de desplazamiento de fuerza 32 hacia adelante en relación con las rodaduras exteriores 24, 26. Las superficies de leva 92, 104 ocasionan que los pasadores 34 se muevan radialmente hacia adentro a lo largo de las superficies 92, 104 de tal manera que los pasadores 34 se colocan en un extremo radialmente interno de la abertura 102 (Figura 4B) y se sacan de las hendiduras 90 (Figura 3B) en rodaduras exteriores 24, 26 en el enganche con los dientes 86, 88 en rodaduras interiores 24, 26. Cuando la velocidad de rotación de la salida es mayor que la velocidad de rotación de la entrada 24, 26 se mueven hacia adelante en la dirección de rotación en relación con el anillo de desplazamiento 32 ocasionando así que los pasadores 34 se muevan radialmente hacia afuera a lo largo de las superficies 92, 94, 104 y lejos de los dientes 86, 88 en las rodaduras interiores 24, 26 y rodaduras exteriores 24, 26 de tal manera que los pasadores 34 se colocan en el extremo radialmente externo 102 (Figura 4A) y se mueven a las hendiduras 90 (Figura 3A) en rodaduras exteriores 24, 26. La misma acción desengancha el anillo de desplazamiento 32 de los trinquetes 28 y las superficies externas 24, 26 y anillo de desplazamiento 32 sobrepasa las rodaduras interiores 20, 22 a lo largo de las rodaduras interiores 24, 26.

Los pasadores 34 se proporcionan para transmitir par entre rodaduras interiores 20, 22 y rodaduras exteriores 24, 26. Los pasadores 34 pueden estar hechos de metales convencionales y aleaciones metálicas. Los pasadores 34 pueden ser de secciones circulares y, refiriéndose a la Figura 1, pueden tener una longitud axial igual a la longitud axial combinada de las rodaduras interiores 20, 22 y el anillo de aterrizaje del trinquete 30. Los extremos longitudinales de cada pasador 34 se colocan radialmente entre las rodaduras interiores y exteriores 20, 24 y 22, 26 correspondientes. La porción central de cada pasador 34 está colocada dentro de una abertura 102 correspondiente en el anillo de desplazamiento 32. Los pasadores 34 se mueven radialmente hacia adentro y hacia afuera a lo largo de las superficies de leva 92, 104 en las rodaduras exteriores 24, 26 y anillo de desplazamiento 32 dependiendo del movimiento de rotación relativo del anillo de desplazamiento 24, 26 para mover los pasadores 34 dentro y fuera del enganche con los dientes 86, 88 en las rodaduras interiores 20, 22 y rodaduras exteriores 24, 26.

Refiriéndose a la Figura 3A, Figura 3B, Figura 4A y Figura 4B, el embrague 10 está configurado para operar de la siguiente manera. La entrada (miembro de accionamiento) y salida (miembro accionado) acoplado al embrague 10 a través del cubo 14 y carcasa 12, respectivamente, están configurados para girar en la dirección ilustrada por la flecha curva en la Figura 3A, Figura 3B, Figura 4A y Figura 4B. Siempre que la velocidad de rotación de la entrada en esta dirección exceda la velocidad de rotación de la salida, los trinquetes 28 enganchan las superficies de enganche del trinquete 100 en el anillo de desplazamiento 32 como se muestra en la figura 4B. Esta acción obliga que el anillo de desplazamiento 32 gire hacia adelante con las rodaduras interiores 20, 22 en relación con las rodaduras exteriores 24, 26. Como se muestra en la Figura 3B, el movimiento relativo obliga a los pasadores 34 radialmente hacia adentro a lo largo de las superficies de leva 92, 104 en las rodaduras exteriores 24, 26 y el anillo de desplazamiento 32 y en el enganche con los dientes 86, 88 en las rodaduras interiores 20, 22 y rodaduras exteriores 24, 26 que engancha el embrague 10. Las rodaduras exteriores 24, 26 (y la salida) girará después a la misma velocidad que las rodaduras interiores 20, 22 (y la entrada). Si la velocidad de rotación de la salida en la dirección ilustrada excede la velocidad de rotación de la entrada, el anillo de desplazamiento 32 empezará a seguir las rodaduras exteriores 24, 26 y, como se muestra en la Figura 3A y Figura 4A, los pasadores 34 se llevarán radialmente hacia afuera a lo largo de las superficies de leva 92, 94, 104 en las rodaduras exteriores 24, 26 y anillo de desplazamiento 32 hasta que las hendiduras 90 en las rodaduras exteriores 24, 26 y el extremo radialmente externo de las aberturas 102, en el anillo de desplazamiento 32 estén alineados y los pasadores 34 se encuentren dentro de las hendiduras 90 y el extremo radialmente externo de la abertura 102. Refiriéndose a la Figura 4A, el anillo de desplazamiento 32 se llevará hacia adelante en relación con las rodaduras interiores 20, 22, 24, 26 y las superficies de enganche del trinquete 100 en el anillo de desplazamiento 32 se desenganchará de los trinquetes 28 al desenganchar el embrague 10 y permitiendo que las rodaduras exteriores 24, 26 sobrepasen las rodaduras interiores 20, 22.

Un embrague 10, de conformidad con las presentes enseñanzas, es ventajoso en relación con los embragues convencionales, ya que es capaz de sincronizar la rotación de las rodaduras interiores y exteriores 20, 22, 24, 26 del embrague 10 sin desplazamiento de cualquiera de las rodaduras interiores y exteriores 20, 22, 24, 26 a lo largo del eje de rotación 46 del embrague 10. Como resultado, el embrague 10 no necesita configurarse para su movimiento a lo largo del eje 46 ni diseñarse para controlar dicho movimiento. Además, el embrague 10 requiere menos espacio en la dirección del eje 46 y es más fácil adaptarlo en sistemas preexistentes (p. ej., cuando un generador síncrono se convierte para su uso como un condensador síncrono).

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un embrague (10), que comprende: una primera rodadura interior (20) configurado para su rotación sobre un primer eje de rotación (46) y que define una primera pluralidad de dientes (86); una primera rodadura exterior (24) colocada radialmente hacia afuera de la primera rodadura interna (20) y que define una segunda pluralidad de dientes (88) y una primera pluralidad de superficies de leva (92); un primer trinquete (28) apoyado sobre la primera rodadura interior (20), el primer trinquete (28) configurado para su rotación sobre un segundo eje de rotación paralelo al primer eje de rotación (46); un anillo de desplazamiento (32) colocado radialmente hacia afuera del primer trinquete (28) y que define una pluralidad de superficies de enganche del trinquete (100) en un perímetro radialmente interno, una pluralidad de pasadores (34), caracterizado por una segunda rodadura interior (22) acoplada a la primera rodadura interior (20) para su rotación con esta y configurada para su rotación sobre el primer eje de rotación (46), la segunda rodadura interior (22) que define una tercera pluralidad de dientes (86); una segunda rodadura exterior (26) colocada radialmente hacia afuera de la segunda rodadura interior (22) y que define una cuarta pluralidad de dientes (88) y una segunda pluralidad de superficies de leva (92); el primer trinquete (28) se coloca entre la primera y segunda rodadura (20, 22) y el anillo de desplazamiento (32) configurado para s rotación en relación con la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) y que define una tercera pluralidad de superficies de leva (104); y cada una de las pluralidades de pasadores (34) configuradas para su enganche con los correspondientes de la primera, segunda y tercera pluralidad de superficies de leva (92, 92, 104) en donde la rotación de la primera y segunda rodadura (20, 22) en una primera dirección sobre el primer eje de rotación (46) a una velocidad de rotación mayor que una velocidad de rotación de la primera y segunda rodadura (24, 26) ocasiona que el primer trinquete (28) enganche una de las pluralidades de las superficies de enganche del trinquete (100) en el anillo de desplazamiento (32) ocasionando así que el movimiento relativo entre el anillo de desplazamiento (32) y la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) y el movimiento de la pluralidad de los pasadores (34) en una dirección radialmente interna a lo largo de la primera, segunda y tercera pluralidad de las superficies de leva (92, 92, 104) para ubicar los pasadores (34) entre los dientes correspondientes de la primera y segunda pluralidad de dientes (86, 88) y entre los dientes correspondientes de la tercera y cuarta pluralidad de dientes (86, 88) para acoplar la primera y segunda rodadura interior (20, 22) y la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) para su rotación y la rotación de la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) en la primera dirección a una velocidad de rotación mayor que la velocidad de rotación de la primera y segunda rodadura interior (20, 22) ocasiona movimiento relativo entre el anillo de desplazamiento (32) y la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) ocasionando así el movimiento de la pluralidad de los pasadores (34) en una dirección radialmente hacia afuera a lo largo de la primera, segunda y tercera pluralidad de las superficies de leva (92, 92, 104) y lejos de los dientes correspondientes (86, 88) para desacoplar la primera y segunda rodadura interior (20, 22) y la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) y desenganchar el anillo de desplazamiento (32) del primer trinquete (28) y permite que la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) sobrepase la primera y segunda rodadura interior (20, 22).

2. El embrague (10) de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un anillo de aterrizaje del trinquete (30) colocado entre la primera y segunda rodadura interior (20, 22) y acoplado a la primera y segunda rodadura (20, 22) para la rotación con este, el anillo de aterrizaje del trinquete (30) configurado para restringir un grado de rotación del primer trinquete (32) e una primera dirección de rotación sobre el segundo eje de rotación.

3. El embrague (10) de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el anillo de aterrizaje del trinquete (30) está configurado para restringir un grado de rotación del primer trinquete (32) en una segunda dirección de rotación sobre el segundo eje de rotación opuesto a la primera dirección de rotación sobre el segundo eje de rotación.

4. El embrague (10) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque cada una de la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) define una pluralidad de hendiduras (90), cada una de las pluralidades de hendiduras (90) en la primera rodadura exterior (24) están colocadas en un extremo opuesto de una de la primera pluralidad de las superficies de leva (92) en relación con una de la segunda pluralidad de dientes (88) y configuradas para recibir una de las pluralidades de pasadores (34) cuando la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) sobrepasa la primera y segunda rodadura interior (20, 22) y cada una de las pluralidades de hendiduras (90) en la segunda rodadura exterior (24) están colocadas en un extremo opuesto de una de la segunda pluralidad de superficies de leva (92) en relación con una de la cuarta pluralidad de dientes (88) y están configuradas para recibir una de las pluralidades de pasadores (34) cuando la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) sobrepasan la primera y segunda rodadura interior (20, 22).

5. El embrague (10) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque comprende además un segundo trinquete (28) colocado entre la primera y segunda rodadura exterior (20, 22) y está apoyado sobre la primera rodadura interior (20), el segundo trinquete (28) está configurado para su rotación sobre un tercer eje de rotación paralelo al primer eje de rotación (46), en donde la rotación de la primera y segunda rodadura interior (20, 22) en la primera dirección sobre el primer eje de rotación (46) a una velocidad de rotación mayor que una velocidad de rotación de la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) ocasiona que el segundo trinquete (28) enganche otra pluralidad de las superficies de enganche del trinquete (100) en el anillo de desplazamiento (32) y la rotación de la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) en la primera dirección a una velocidad de rotación mayor que la velocidad de rotación de la primera y segunda rodadura interior (20, 22) ocasiona que el anillo de desplazamiento (32) se desenganche del segundo trinquete (28).

6. El embrague (10) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el primer trinquete (28) está apoyado sobre la segunda rodadura interior (22).

7. El embrague (10) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el anillo de desplazamiento (32) define una pluralidad de aberturas (102), cada abertura (102) de la pluralidad de aberturas (102) configurada para recibir un pasador (34) correspondiente de la pluralidad de pasadores (34) y en donde un borde de cada abertura (102) está definido por cada una de la tercera pluralidad correspondiente de las superficies de leva (104).

8. El embrague (10) de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque cada una de la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) define una pluralidad de hendiduras (90), cada una de las pluralidades de hendiduras (90) en la primera rodadura exterior (24) están colocadas en un extremo opuesto de una de la primera pluralidad de las superficies de leva (92) en relación con una de la segunda pluralidad de dientes (88) y configuradas para recibir una de las pluralidades de pasadores (34) cuando la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) sobrepasa la primera y segunda rodadura interior (20, 22), cada una de las pluralidades de hendiduras (90) en la segunda rodadura exterior (26) están colocadas en un extremo opuesto de una de la segunda pluralidad de superficies de leva (92) en relación con una de la cuarta pluralidad de dientes (88) y están configuradas para recibir una de las pluralidades de pasadores (34) cuando la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) sobrepasan la primera y segunda rodadura interior (20, 22), cada una de las pluralidades de hendiduras (90) en la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) está alineada con una porción radialmente externa de una abertura (102) correspondiente de la pluralidad de aberturas (102) cuando la primera y segunda rodadura exterior (24, 26) sobrepasa la primera y segunda rodadura interior (20, 22).