Accionamiento para un tambor giratorio.

Accionamiento para un tambor giratorio con

a. una corona dentada (1), que se puede fijar de forma fija contra giro sobre el lado circunferencial exterior del tambor giratorio,

b. un piñón

(2) que está en engrane dentado con la corona dentada (1), que está fijado de forma móvil basculante y fija contra giro sobre un árbol de accionamiento (3), en el que el piñón (2) está retenido de forma móvil pivotable con su árbol de accionamiento (3) con relación a la corona dentada (1) y

c. un motor de accionamiento (14) para el accionamiento del árbol de accionamiento (3),

en el que el piñón (2), además del engrane dentado, está también en un contacto de rodamiento en unión positiva con la corona dentada (1),

caracterizado por que para el establecimiento del contacto de rodamiento en unión positiva sobre ambos lados de la corona dentada (1) están configuradas unas vías de rodadura cilíndricas (1d, 1e) dispuestas concéntricamente a la corona dentada, y el piñón (2) presenta dos superficies de contacto cilíndricas (2h, 2i) configuradas concéntricamente alrededor del árbol de accionamiento (3), estando, respectivamente, una superficie de contacto del piñón (2) en contacto de rodamiento con una vía de rodadura de la corona dentada (1), de manera que se pueden absorber los impactos radiales de la corona dentada.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/052689.

Solicitante: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: ThyssenKrupp Allee 1 45143 Essen ALEMANIA.

Inventor/es: AUF DEM VENNE, JOHANNES, KASTINGSCHAFER, GERHARD.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > ARBOLES; ARBOLES FLEXIBLES; MEDIOS MECANICOS PARA... > F16C13/00 (Rodillos, tambores, discos o elementos análogos (rodillos de guiado para la alimentación de bandas B65H 27/00; rodillos para calandrias, sus cojinetes D21G 1/02; tambores o cilindros giratorios para aparatos cambiadores o de transferencia de calor F28F 5/02; para sus adaptaciones especiales, ver las clases apropiadas ); Cojinetes o sus montajes)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > APARATOS DE COMBUSTION; PROCESOS DE COMBUSTION > HORNOS CREMATORIOS; COMBUSTION DE DESECHOS O DE COMBUSTIBLES... > Métodos o aparatos, p. ej. incineradores, especialmente... > F23G5/20 (con combustión en tambores rotativos u oscilantes)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION; CALENTAMIENTO; HORNOS; ESTUFAS > HORNOS, ESTUFAS, HOGARES O RETORTAS DE DESTILACION,... > Hornos con tambores rotativos, es decir, horizontales... > F27B7/26 (Dispositivos de accionamiento)

PDF original: ES-2540975_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Accionamiento para un tambor giratorio La invención se refiere a un accionamiento para un tambor giratorio con dimensiones relativamente grandes, en particular para un horno de tubos giratorios, un tambor de refrigeración, un molino de tambor o similar.

En tales tambores giratorios, en particular en hornos de tubos giratorios de cemento, se transmite el par de accionamiento del motor de accionamiento a través de un eje secundario (piñón y corona dentada) sobre el tambor giratorio. Las carcasas de los cojinetes del piñón están fijadas en este caso sobre el cimiento del horno y la corona dentada está montada sobre el lado circunferencial exterior del tambor giratorio de forma fija contra giro con una fijación de corona dentada adecuada.

La carga del eje secundario depende del par de torsión necesario del horno y de la calidad del engrane dentado entre el piñón y la corona dentada. La concentricidad de la corona dentada y la alineación del piñón con relación a la corona dentada influyen en el engrane de los dientes. En el caso de engrane óptimo de los dientes, los as del piñón y de la corona dentada están paralelos y la distancia se ajusta de tal manera que los dentados pueden circula runos sobre los otros.

En el caso de condiciones de funcionamiento oscilantes, en particular en el caso de una carga térmica del tambor giratorio, se curva el eje del horno y se modifica la distancia entre el piñón y la corona dentada. El impacto de tambaleo y el impacto radial que resulta de esta manera así como la distancia axial modificada de la corona dentada cargan el engrane de los dientes, de manera que aparecen sobrecargas del dentado, que pueden conducir a daños. Por lo tanto, ya se han propuesto soluciones técnicas para hacer que el engrane de los dientes entre el piñón y la corona dentada sea independiente o al menos en gran medida independiente de las condiciones de funcionamiento del tambor giratorio.

En el documento DE 90 13 226 U1 se propone el empleo de un piñón móvil basculante, con lo que se pueden compensar en gran medida las desviaciones angulares condicionadas por el funcionamiento entre los ejes del piñón y la corona dentada. El movimiento axial condicionado por el funcionamiento de la corona dentada (modificación de la longitud del tambor giratorio) es absorbido por un movimiento de deslizamiento en el dentado del piñón y de la corona dentada. Sin embargo no se puede compensar un impacto radial de la corona dentada solamente con un piñón móvil basculante.

Para el mantenimiento de un engrane óptimo del dentado entre la corona dentada y el piñón, el documento DE 90 13 266 U1 propone, por lo tanto, en la zona de la corona dentada y el piñón una instalación de supervisión, que lleva a cabo una medición de la distancia entre el piñón y una superficie de referencia en la corona dentada. El piñón está retenido con su árbol de accionamiento, además, de forma móvil pivotable con relación a la corona dentada. A través de una instalación de control se regula el piñón en función de la medición de la distancia, de tal manea que se garantiza siempre un engrane constante del dentado entre la corona dentada y el piñón.

Además, se conoce por la práctica otra solución, en la que el piñón está alojado rígidamente en un llamado carro de piñón. El carro de piñón se conduce sobre rodillos radial y axialmente en la corona dentada. A través de la conducción del carro de piñón en la corona dentada, el carro de piñón y con ello el piñón siguen todos los movimientos de la corona dentada. La conexión entre el carrón de piñón y la corona dentada es una unión positiva.

El carro de piñón está apoyado, además, sobre el cimiento del horno. Este apoyo mantiene el carro de piñón tangencialmente a la corona dentada en posición y presenta dos articulaciones, que posibilitan que el carro de piñón pueda seguir el impacto de tambaleo y el impacto radial y el desplazamiento axial de la corona dentada sin forzamientos. Pero en esta forma de realización es un inconveniente la conexión giratoria entre el carro de piñón y el engranaje principal conectado fijo contra giro con el cimiento del horno. Para compensar los movimientos relativos entre el carro de pión y el engranaje principal, s transmite el par de torsión desde el engranaje principal sobre el carro de piñón con un árbol de articulación (árbol de cardan) . Este árbol de articulación puede compensar un desplazamiento angular y la modificación de la longitud entre el engranaje principal y el carro de piñón. Pero está dispuesto sobre el lado de par alto del engranaje principal, de manera que las articulaciones están expuestas a solicitaciones correspondientemente altas. Las fuerzas considerables que aparecen con la dilatación longitudinal conducen a que el piñón no pueda seguir ya libre de fuerza los movimientos de la corona dentada. Para aliviar esta problemática ya se ha propuesto utilizar el dentado de la fase del engranaje en el carro de piñón para la compensación de la longitud. En efecto, el problema se alivia, pero no se soluciona. La conexión giratoria (árbol de cárdan) sobre el lado de par alto del engranaje principal continúa siendo problemática. A ello hay que añadir que esta solución técnica es costosa y hasta 40 % más cara que un accionamiento convencional con piñón alojado rígidamente.

Los documentos US 42 34 237 A, US 29 08 179 A, CH 231 753 A y DE 697 258 publican, además, otro concepto de accionamiento, en el que el cuerpo del piñón sirve tanto para el accionamiento como también como soporte para el tambor a accionar. Los impactos de tambaleo condicionados por la fabricación y por el funcionamiento del tambor no

se pueden compensar, sin embargo, con este concepto de accionamiento.

Por lo tanto, la invención tiene el cometido de encontrar una solución nueva, en la que tanto el impacto de tambaleo como también el impacto radial de la corona dentada pueden ser absorbidos de manera fiable.

De acuerdo con la invención, este cometido se soluciona a través de las características de la reivindicación 1.

El accionamiento de acuerdo con la invención para un tambor giratorio está constituido esencialmente por:

a. una corona dentada, que se puede fijar de forma fija contra giro sobre el lado circunferencial exterior del tambor giratorio,

b. un piñón que está en engrane dentado con la corona dentada, que está fijado de forma móvil basculante y fija contra giro sobre un árbol de accionamiento, en el que el piñón está retenido de forma móvil pivotable con su árbol de accionamiento con relación a la corona dentada y

c. un motor de accionamiento para el accionamiento del árbol de accionamiento.

Además, el piñón, además del engrane dentado, está también en un contacto de rodamiento en unión positiva con la corona dentada, de manera que para el establecimiento del contacto de rodamiento en unión positiva sobre ambos lados de la corona dentada están configuradas unas vías de rodadura cilíndricas dispuestas concéntricamente a la corona dentada, y el piñón presenta dos superficies de contacto cilíndricas configuradas concéntricamente alrededor del árbol de accionamiento, estando, respectivamente, una superficie de contacto del piñón en contacto de rodamiento con una vía de rodadura de la corona dentada.

El piñón móvil basculante posibilita una compensación del impacto de tambaleo de la corona dentada. Un movimiento axial de la corona dentada puede ser absorbido por un movimiento deslizante en el dentado del piñón y la corona dentada o a través de un movimiento deslizante del piñón en los cojinetes del árbol de accionamiento. En este caso, se conduce el piñón en dirección axial a través de la corona dentada.

... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Accionamiento para un tambor giratorio con

a. una corona dentada (1) , que se puede fijar de forma fija contra giro sobre el lado circunferencial exterior del tambor giratorio,

b. un piñón (2) que está en engrane dentado con la corona dentada (1) , que está fijado de forma móvil basculante y fija contra giro sobre un árbol de accionamiento (3) , en el que el piñón (2) está retenido de forma móvil pivotable con su árbol de accionamiento (3) con relación a la corona dentada (1) y

c. un motor de accionamiento (14) para el accionamiento del árbol de accionamiento (3) ,

en el que el piñón (2) , además del engrane dentado, está también en un contacto de rodamiento en unión positiva con la corona dentada (1) , caracterizado por que para el establecimiento del contacto de rodamiento en unión positiva sobre ambos lados de la corona dentada (1) están configuradas unas vías de rodadura cilíndricas (1d, 1e) dispuestas concéntricamente a la corona dentada, y el piñón (2) presenta dos superficies de contacto cilíndricas (2h, 2i) configuradas concéntricamente alrededor del árbol de accionamiento (3) , estando, respectivamente, una superficie de contacto del piñón (2) en contacto de rodamiento con una vía de rodadura de la corona dentada (1) , de manera que se pueden absorber los impactos radiales de la corona dentada.

2. Accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las superficies de contacto (2h, 2i) del piñón (2) presentan un diámetro, que corresponde al diámetro del círculo de rodadura del piñón (2) .

3. Accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que las vías de rodadura (1d, 1e) de la corona dentada (1) presentan un diámetro, que corresponde al diámetro del círculo de rodadura de la corona dentada (1) .

4. Accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las superficies de contacto (2h, 2i) se forman a través de apéndices (2f, 2g) simétricas rotatorias en el piñón (2) .

5. Accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las vías de rodadura (1d, 1e) se forman por apéndices (1b, 1c) simétricos rotatorios en la corona dentada (1) .

6. Accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el piñón móvil basculante presenta un cuerpo interior de piñón (2a) y un cuerpo exterior de piñón (2b) , que están acoplados entre sí para la transmisión del movimiento giratorio del árbol de accionamiento (3) a través de un dentado de arco (2c) y el cuerpo exterior de piñón (2b) presenta un dentado (2d) que engrana con la corona dentada (1) .

7. Accionamiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que el cuerpo exterior de pilón (2b) está alojado esféricamente en el cuerpo interior de piñón (2a) .

8. Accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el piñón (2) y la corona dentada (1) so desplazables en dirección axial relativamente entre sí.

9. Accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que entre el piñón (2) y la corona dentada (1) está previsto al menos un anillo (16; 17) concéntrico y alojado de forma giratoria para la generación del contacto de rodamiento de unión positiva.

10. Accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el árbol de accionamiento (3) está acoplado directamente en un engranaje principal (12) .

11. Accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el piñón (2) es desplazable en dirección axial en cojinetes (4, 5) del árbol de accionamiento (3) .

12. Accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el piñón (2) es guiado en dirección axial a través de la corona dentada (1) .

13. Accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el motor de accionamiento (14) está conectado a través de un árbol de articulación (15) con un engranaje principal (12) y un soporte del par de torsión (13) previsto en el engranaje principal (12) y el árbol de articulación (15) absorben un movimiento axial del árbol de accionamiento (3) .

14. Accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la corona dentada (1) y el piñón (2) presentan flancos dentados endurecidos.