MXPA00000769A - Disco autocentrante para soportar un artículo giratorio - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un disco de sujeción para la sujeción de un objeto a una flecha giratoria, en donde el disco de sujeción se proporciona con varias aberturas que están espaciadas a distancias unas de otras y que son usadas para aceptar elementos de sujeción, por medio de los cuales pueden conectarse a la flecha, caracterizado porque por lo menos una de las aberturas se proporciona con una sección transversal más pequeña que las otras aberturas normales, y que por lo menos una abertura adicional estáconfigurada como una ranura, en donde la dirección longitudinal de la ranura se extiende generalmente en forma radial hacia el centro de rotación del disco de sujeción, y porque la abertura con la sección transversal más pequeña y las aberturas en forma de ranura interactúan unas con otras en tal manera queéstas centran el objeto con respecto al eje de rotación.

Description

DISCO AUTOCENTRANTE PARA SOPORTAR UN UN ARTÍCULO GIRATORIO Esta invención se refiere a un disco de sujeción para la sujeción de un objeto a un eje giratorio, en donde el disco de sujeción está provisto con varias aberturas espaciadas y separadas unas de otras, que son usadas para aceptar los elementos de sujeción por medio de los cuales el disco de sujeción puede ser conectado al eje. Además, la invención se refiere a un arreglo de rueda para la sujeción de una llanta a la región de cubo de un eje de vehículo.

Los tractores agrícolas están siendo diseñados en tiempos de recientes para aún mayores velocidades de transporte. Se ha observado que al exceder ciertas velocidades las excentricidades de rueda se convierten en una desventaja y llevan al brinco o al salto del vehículo. Ese efecto aparece particularmente en las ruedas frontales o en arreglados de llanta frontales que no están concéntricos con respecto al eje pero que están descentrados del centro del eje.

Para las ruedas que se han desarrollado para los automóviles es usada frecuentemente una combinación de orificios cónicos con tuercas de rueda cónicas, que están localizadas sobre un círculo de perno. Por un lado éste arreglo permite que las tolerancias sean igualadas, pero no obstante permite la centralización de la rueda con respecto al eje. Sin embargo el uso de los orificios cónicos no es apropiado para los arreglos de ruedas para los cuales una reversa (el volteo de la rueda) de la rueda debe ser posible, como se requiere, por ejemplo, para que los tractores agrícolas sean capaces de ajustar diferentes medidas de rodadura. Dado que en una aplicación de la configuración descrita con ruedas reversibles los orificios tendrían que abrirse en forma cónica en ambos lados, el disco de rueda se debilitaría considerablemente en la región de los tornillos de sujeción, de manera que sólo quedaría una capa muy delgada de material . En éste caso la fuerza torcional requerida para la sujeción del conjunto de rueda habría forzado los tornillos de sujeción para romper a través del disco de rueda.

Como una alternativa o además del uso de los orificios cónicos, las ruedas de automóvil son frecuentemente provistas con un orificio de guía centrado el cual forma un entalle cercano con una sección de cubo del eje. Sin embargo, en muchos casos, por ejemplo en los vehículos tales como los tractores agrícolas no es apropiado el usar tales orificios de guía de entalle cercano, ya que éstos vehículos algunas veces no son movidos durante períodos de tiempo extendidos, de manera que las partes ensambladas pueden correrse juntas, lo cual haría extremadamente difícil el remover el arreglo de rueda del eje.

Los discos de rueda frontales usuales para los vehículos, tales como los tractores agrícolas, se proporcionan generalmente con un número de orificios localizados sobre un círculo de perno, por medio de los cuales el arreglo de rueda es sujetado al eje o un disco de rueda sujetado a la ceja de rueda. Aquí los tornillos tienen una separación adecuado dentro de los orificios para permitir variaciones en las posiciones de los orificios en las partes que van a ser ensambladas. Sin embargo, aquí puede fácilmente suceder que el arreglo de ruedas sea sujetado al eje excéntricamente, ya que no es factible que los tornillos de sujeción se extiendan en la dirección radial y/o en la dirección circunferencial exactamente concéntrica a los orificios asociados.

La tarea subyacente a la invención se ve como el desarrollo de un disco de sujeción del tipo arriba mencionado, o el disco de rueda de un arreglo de rueda, en tal manera que se superan los problemas arriba indicados. En particular el disco de sujeción o el disco de rueda debe hacer posible un centrado exacto de un objeto sujetado a éste, tal como una ruda, con respecto a un árbol o a un eje. Además debe ser posible un ensamble fácil del objeto o de la rueda del eje o de la flecha.

La tarea se resuelve por las enseñanzas de las cláusulas 1 o 9 de la patente. Las modalidades ventajosas adicionales y los desarrollos adicionales de ésta invención se desprenden de las cláusulas subordinadas. La solución implica las ventajas que resultan de la definición de la tarea con ésta.

De acuerdo a la invención el disco de sujeción notado inicialmente se proporciona con por lo menos una abertura cuya sección transversal es más pequeña que aquella de las otras aberturas normales así como por lo menos una abertura adicional que está configurada como una ranura. La dirección longitudinal de la ranura es esencialmente radial en la dirección del centro de rotación del disco de sujeción. La abertura con la sección transversal más pequeña y la abertura de forma de ranura interactúan unas con otras en tal manera que éstas centran el objeto que va a ser sujetado con respecto al eje de rotación.

Preferiblemente las aberturas con la sección transversal más pequeña y las aberturas de forma de ranura están configuradas como aberturas de guía, cuya sección transversal o ancho están tan cercanas a los elementos de sujeción usados que una separación casi imperceptible (ajuste estrecho) resulta mientras que las aberturas normales tienen una tolerancia mayor con una separación más grande (separación de entalle) . La abertura en forma de ranura forma un entalle estrecho en la dirección circunferencial del disco de sujeción y un entalle de separación en la dirección radial del disco de sujeción, que permite algún acomodo radial .

Debido a ésta configuración de la abertura con el diámetro más pequeño y de la abertura de forma de ranura el disco de sujeción es centrado en forma automática y precisamente con respecto a la flecha a la cual éste es sujetado. Por tanto ésta configuración reduce excentricidades y fuerzas desbalanceadas. Con la aplicación de ésta configuración al arreglo de rueda puede lograrse una corrida relativamente más suave aún a velocidades incrementadas .

Es ventajoso el que la abertura de la sección transversal más pequeña esté localizada esencialmente en forma diametralmente opuesta a la abertura de forma de ranura con respecto al eje de rotación. Las dos aberturas pueden, por ejemplo, ser arregladas de manera que éstas sean indexadas por aproximadamente 180 grados una a otra. Con ésta configuración para el conjunto de un arreglo de rueda para el eje de vehículo la abertura con la sección transversal más pequeña puede ser deslizada en el lugar sobre un perno de sujeción superior. El arreglo de rueda entonces cuelga hacia abajo como un resultado de la fuerza de gravedad, de manera que el perno de sujeción más bajo puede ser insertado en la abertura de forma de ranura en forma relativamente fácil .

Preferiblemente las aberturas están generalmente arregladas sobre por lo menos un círculo de perno que está localizado concéntrico al eje de rotación. Si el disco de sujeción va a ser conectado por un lado a un eje y por el otro lado a un objeto, por ejemplo, una ceja de rueda, entonces hay una ventaja particular en la localización de las aberturas generalmente sobre dos círculos de perno que son concéntricos al eje de rotación. Aquí las aberturas radialmente internas, por ejemplo, son usadas para el centrado y sujeción del disco de sujeción al eje y a las aberturas radialmente exteriores para el centrado y sujeción del disco de sujeción al objeto. En cada caso una abertura con diámetro más pequeño y una abertura con forma de ranura son arregladas sobre el círculo de perno más pequeños y sobre el círculo de perno más grande.

Por razones de fabricación eficiente es apropiado el configurar las aberturas normales con un ajuste de separación y las aberturas con el diámetro más pequeño como aberturas generalmente cilindricas, de manera que éstas puedan ser producidas simplemente mediante la horadación o el estampado. Aquí la abertura la abertura con la sección transversal más pequeña está configurada como un orificio de guía para un elemento de sujeción roscado y cilindrico y tiene un diámetro más pequeño que las aberturas normales.

De acuerdo a una incorporación preferida de la invención el disco de sujeción es doblado en tal manera que éste provisto con por lo menos dos anillos de brida que son generalmente paralelos y están axialmente descentrados uno de otro. Aquí un círculo de pernos sobre el anillo de brida interior incluye las primeras aberturas y un círculo de pernos sobre las segundas aberturas del anillo de brida exterior.

Un área preferida de aplicación del disco de sujeción de acuerdo a la invención son los arreglos de rueda para los vehículos, en particular los tractores agrícolas, sobre los cuales un disco de sujeción está configurado como un disco de rueda para la sujeción de una llanta en la región de cubo en un eje de vehículo. El disco de rueda es preferiblemente de una configuración doblada. En la estructura de rueda de piezas múltiples el disco de rueda preferiblemente contiene orificios que están arreglados en dos círculos de perno con diferentes radios y cuyas ubicaciones corresponden a círculos de perno diferentes. Las aberturas localizadas sobre un círculo de perno interior son usadas para la sujeción y el centrado del disco de rueda al cubo de rueda del eje de vehículo y las aberturas localizadas sobre un círculo de perno exterior son usadas para la sujeción y el centrado de una ceja de rueda en el disco de rueda.

Para los costos de fabricación de un disco de sujeción o de un disco de rueda de acuerdo a la invención no son superiores a aquellos de un disco convencional. No son requeridas partes adicionales, sino sólo una herramienta de estampado diferente. Cuando los tornillos o los tornillos de tapa son aplicados, el disco de sujeción se centra así mismo, resultando en un arreglo de rueda con una excentricidad relativamente pequeña.

Los dibujos muestran una incorporación de la invención sobre la base de la cual la invención así como las ventajas adicionales y los desarrollos ventajosos adicionales e incorporaciones de la invención se explicarán y describirán en mayor detalle en lo siguiente.

La Figura 1 muestra una vista de extremo de un arreglo de rueda con un disco de rueda de acuerdo a la invención para un tractor.

La Figura 2 muestra la vista de extremo de un disco de rueda configurado de acuerdo a una incorporación preferida de la invención que se proporciona con un arreglo de orificios de tornillo.

La Figura 3 muestra la sección a través del disco de rueda a lo largo de la línea 3-3 de la Figura 2.

La Figura 4 muestra la sección a través de una parte del disco de rueda mostrado en la Figura 2, que está ensamblado a la ceja de rueda.

El arreglo de rueda 2 mostrado en la Figura 1 con la llanta 4 está sujetado a una sección de cubo 6 localizada en un extremo del eje de un vehículo, no descrito en ningún detalle adicional, por ejemplo, un tractor. El arreglo de rueda 2 contiene un disco de rueda 10 así como una ceja de rueda 12 sobre la cual se monta una llanta 4. La ceja de rueda 12 contiene una sección de brida 14 orientada radialmente hacia adentro a la cual es sujetada con tornillos el disco de rueda 10.

Como puede verse mejor en la Figura 2, el disco de rueda 10 contiene un orificio de guía 16 en el cual la sección de cubo 6 del eje es insertada, así como varias aberturas que están arregladas y espaciadas unas con respecto a otras en los círculos de perno los cuales corresponden a un círculo de perno interior y uno exterior 18 y 20. Las aberturas en el círculo de perno interior 18 incluyen varios orificios normales (orificios estándar) 7, así como un orificio de entalle estrecho más pequeño 8 y una ranura alargada (orificio alargado) 9. La línea central longitudinal de la ranura alargada 9 se extiende radialmente en la dirección del centro del disco de rueda 10. Sin embargo, en la dirección circunferencial del círculo de perno interior 18 éste se proporciona con un entalle estrecho en relación a los tornillos de tapa empleados. En una configuración correspondiente las aberturas en el círculo de perno interior 20 también incluyen varios orificios normales (orificios estándar) 37 así como un orificio de entalle estrecho más pequeño 38 y una ranura alargada (orificio alargado) 39. Aquí también, la línea central de la ranura alargada 39 se extiende radialmente en la dirección del centro del disco de rueda 10, mientras que la ranura alargada se proporciona con un entalle estrecho en la dirección circunferencial del círculo de perno exterior.

Los tornillos de capa 22 son insertados en las doce aberturas interiores 7, 8 y 9, por medio de las cuales el disco de rueda 10 es sujetado al eje. Doce tornillos de tapa adicionales 24 pueden ser insertados a través de las aberturas exteriores 37, 38 y 39, a fin de sujetar el disco de rueda 10 a la ceja de rueda 12.

De acuerdo a la incorporación preferida de la invención la sección de brida 14 de la ceja de rueda se proporciona con dos superficies de brida diferentes que permiten la aplicación de medidas de rodada diferentes. La sección de brida 14 se proporciona con dos juegos de orificios de doce cada uno que están localizados en las regiones de brida las cuales ocupan las posiciones axiales diferentes unas con respecto a otras. Por tanto el arreglo de rueda 2 puede ser sujetado en diferentes posiciones axiales en relación al cubo 6, de manera que pueden lograrse distancias hacia los lados diferentes entre las ruedas de un eje. Las aberturas exteriores 37, 38 y 39 del disco de rueda 10 pueden ponerse en alineación con cada juego de doce orificios, a fin de sujetar el disco de rueda 10 con los tornillos de tapa 24.

A fin de hacer posible una medida de superficie de rodadura alterna, la sección de brida 14 es sujetada no centralmente a la ceja de rueda 12 con respecto a la dirección axial, como puede verse desde la vista en sección de la ceja de rueda 12 en la Figura 4. Mediante el invertir el conjunto de la ceja de rueda 12 al cubo de rueda 6, pueden lograrse variaciones adicionales de la medida de la superficie de rodadura.

Como puede verse en las Figuras 3 y 4, el disco de rueda 10 está provisto con una región radialmente interior 30 que se proyecta axialmente desde la región radialmente exterior 32 o que está descentrada axialmente desde ésta última. Las regiones 30 y 32 están conectadas una a otra por una región cónica 34. Mediante una orientación y ensamble en reversa del disco de rueda 10 sobre el cubo de rueda 6 pueden por tanto lograrse varias medidas de superficie de rodadura diferentes, en el sentido de que la región interior 30 es sujetada al cubo de rueda 6 mientras que la región exterior 32 ya sea que se proyecte adicionalmente hacia afuera o se rebaje hacia el centro del eje.

Debido a los dos planos diferentes de la brida de la ceja de rueda 12, el descentrado axial de la sección de brida 14 y el descentrado axial entre la región interior y exterior 30 y 32 del disco de rueda 10, pueden lograrse ocho posiciones axiales diferentes, de manera que se hacen posible ocho medidas de superficie de rodadura diferentes. Aquí los arreglos de rueda correspondientes 2 son montados como imágenes idénticas sobre las secciones de cubo opuestas 6 de un eje.

Una vez que se ha determinado una cierta medida de superficie de rodadura, el disco de rueda 10 y la ceja de rueda 12 pueden conectarse correspondientemente uno a otro a fin de completar el arreglo de rueda 2 como se descubre en la Figura 1. Aquí el agujero de entalle estrecho 38 está primero orientado hacia un tornillo de tapa 24 en el círculo de perno exterior 20. Después el disco de rueda 10 es asegurado a la ceja de rueda 12 por un segundo tornillo de tapa 24 insertado a través de la ranura larga 39 a fin de evitar cualesquier movimiento en la dirección radial y en la circunferencial . La posición exacta de los orificios estándar restantes 37 en el círculo de perno exterior es entonces automática, de manera que una sujeción adicional del disco de rueda 10 a la ceja de rueda 12 puede proporcionarse por los tornillos de tapa adicionales insertados en los orificios estándar 20.

El arreglo de rueda 2 puede ser conectado similarmente a la sección de cubo 6 en el sentido de que inicialmente el orificio de entalle estrecho 8 es asegurado por un tornillo de tapa 22 sobre el círculo de perno interior 18 y después la ranura alargada 9 es asegurada con un tornillo de tapa adicional 22. Debido a la alineación radial y circunferencial que resulta del orificio de entalle estrecho 8 y de la ranura larga 9, el arreglo de rueda 2 es automáticamente centrado y permite a los orificios estándar 7 el gozar tolerancias más grandes con sus diámetros más grandes. Los agujeros estándar restantes 7 son entonces automáticamente localizados en la posición correcta para los tornillos de tapa adicionales 22.

Cuando el arreglo de rueda 2 gira durante la operación del vehículo, el arreglo de rueda 2 y la llanta 4 permanecen centradas con respecto al eje 6, de manera que las excentricidades radiales y los brincos indeseables sobre el camino son reducidos y por tanto se hace posible un desplazamiento más suave sin brincoteos .

Aún cuando la invención se ha descrito en términos de sólo una incorporación con respecto a un arreglo de rueda reversible de componentes múltiples, cualesquiera con una habilidad en el arte percibirá muchas alternativas variadas, modificaciones y variaciones a la luz de la descripción anterior y de los dibujos, todas las cuales caen bajo la presente invención. En ésta manera la invención puede ser ventajosa en otras aplicaciones en las cuales es usado un círculo de perno para la sujeción y dirección de un componente que gira alrededor de una flecha.

Claims (10)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Un disco de sujeción para la sujeción de un objeto a una flecha giratoria, en donde el disco de sujeción se proporciona con varias aberturas que están espaciadas a distancias unas de otras y que son usadas para aceptar elementos de sujeción, por medio de los cuales pueden conectarse a la flecha, caracterizado porque por lo menos una de las aberturas se proporciona con una sección transversal más pequeña que las otras aberturas normales, y que por lo menos una abertura adicional está configurada como una ranura, en donde la dirección longitudinal de la ranura se extiende generalmente en forma radial hacia el centro de rotación del disco de sujeción, y porque la abertura con la sección transversal más pequeña y las aberturas en forma de ranura interactúan unas con otras en tal manera que éstas centran el objeto con respecto al eje de rotación.

2. El disco de sujeción tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado por el hecho de que la abertura con la sección transversal más pequeña y la abertura en forma de ranura están configuradas como aberturas de guía, cuya sección transversal o ancho se conforma a los elementos de sujeción empleados en una manera tal que por lo menos resulta una separación posible entre las aberturas y los elementos de sujeción, mientras que las aberturas normales permiten una separación mayor.

3. El disco de sujeción tal y como se reivindica en las cláusulas 1 o 2 caracterizado por el hecho de que las aberturas con la sección transversal más pequeña están localizadas con respecto al eje de rotación generalmente en forma diametralmente opuesta a la abertura en forma de ranura.

4. El disco de sujeción tal y como se reivindica en una de las cláusulas 1 a 3 caracterizado porque las aberturas están arregladas generalmente sobre por lo menos un círculo de perno que es concéntrico al eje de rotación.

5. El disco de sujeción tal y como se reivindica en una de las cláusulas 1 a 4 caracterizado porque las aberturas están generalmente arregladas sobre dos círculos de perno localizados concéntricos al eje de rotación, que son usados por un lado para la sujeción del objeto al disco de sujeción, y por el otro lado, para la sujeción del disco de sujeción a la flecha, y en donde una abertura de una sección transversal más pequeña y una abertura en forma de ranura están localizadas sobre cada círculo de perno.

6. El disco de sujeción tal y como se reivindica en las cláusulas 5 a 6 caracterizado porque la abertura con la sección transversal más pequeña y la abertura en forma de ranura están arregladas con respecto al eje de rotación como para ser indexadas por aproximadamente 180 grados una de otra.

7. El disco de sujeción tal y como se reivindica en una de las cláusulas 1 a 6 caracterizado porque las aberturas normales y las aberturas de sección transversal más pequeñas están generalmente configuradas como aberturas cilindricas, en donde la abertura con la sección transversal más pequeña está configurada como un orificio de guía para los elementos de sujeción en forma de tornillo y se proporciona con un diámetro más pequeño que las aberturas normales.

8. El disco de sujeción tal y como se reivindica en una de las cláusulas 1 a 7 caracterizado porque el disco de sujeción que está configurado doblado en una manera tal que éste se proporciona con por lo menos dos anillos de brida que son esencialmente paralelos uno a otro y están descentrados axialmente uno de otro en donde sobre un círculo de perno localizado sobre el anillo de brida interior están arregladas las primeras aberturas y sobre un círculo de perno localizado sobre el anillo de brida exterior están arregladas las segundas aberturas .

9. Un arreglo de rueda para la sujeción de una llanta a la región de cubo de un eje de vehículo con un disco de rueda configurado como un disco de sujeción, que está configurado de acuerdo a una de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Un arreglo de rueda tal y como se reivindica en la cláusula 9 caracterizado por el hecho de que las aberturas localizadas sobre un círculo de perno interior son usadas para la sujeción del disco de rueda al cubo de rueda del eje de vehículo y porque las aberturas localizadas sobre el círculo de perno exterior son usadas para la sujeción de una ceja de rueda a un disco de rueda. R E S U M E N Está descrito un disco de sujeción para la sujeción de un objeto a un eje giratorio así como un arreglo de rueda con un disco de rueda para la sujeción de una llanta a la región de cubo de un eje de vehículo. El disco de sujeción o el disco de rueda se proporcionan con varias aberturas que están espaciadas a distancias unas de otras y porque son usadas para aceptar los elementos de sujeción, por medio de los cuales el disco de sujeción o el disco de rueda pueden ser conectados al eje de vehículo o a la flecha. A fin de hacer posible un centrado exacto del disco de sujeción o del disco de rueda al eje o a la flecha así como para lograr un ensamble fácil del objeto o de la rueda al eje o a la flecha, se propone que por lo menos una de las aberturas se proporcione con una sección transversal más pequeña que las otras aberturas normales y que por lo menos una abertura adicional se configure como una ranura. La dirección longitudinal de la ranura se extiende radialmente en la dirección del centro de rotación del disco de sujeción o del disco de rueda. La abertura con la sección transversal más pequeña y la abertura en forma de ranura interactúan una con otra en tal manera que éstas centran el objeto o la rueda con respecto al eje de rotación.