Transmisión rotativa.

Transmisión rotativa con anillo cónico de fricción (1, 2; 40; 80; 90; 101; 201) con un anillo de fricción

(7; 54; 71; 83; 93; 107; 205; 304; 305) como un elemento de acoplamiento y con dos conos (4, 5; 51,55; 81,82; 91,92; 104, 105; 203, 204; 301,302, 303) como al menos dos elementos de transmisión rotativos, que pueden transmitir un par por fricción, estando prevista al menos durante el funcionamiento, una rendija llenada con un fluido (6; 106; 206; 306, 307) entre los conos (4, 5; 51, 55; 81,82; 91, 92; 104, 105; 203, 204; 301, 302, 303) respectivamente y el anillo de fricción (7; 54; 71; 83; 93; 107; 205; 304; 305), caracterizada porque al menos uno de los elementos de transmisión rotativos y/o el elemento de acoplamiento se humedecen con un líquido, cuya viscosidad varía con una gradiente de viscosidad dependiente de la temperatura, que se encuentra entre la gradiente de viscosidad (89a) de aceites minerales y la gradiente de viscosidad (89b) de dimetilsiloxanos.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/DE2003/003254.

Solicitante: ROHS, ULRICH, DR..

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: ROONSTRASSE 11 52351 DÜREN ALEMANIA.

Inventor/es: ROHS, ULRICH, BRANDWITTE, WERNER, DRAGER,CHRISTOPH.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > TRANSMISIONES > Partes constitutivas generales de las transmisiones... > F16H57/04 (Características relativas a la lubricación o a la refrigeración (control de la lubricación o del enfriamiento en transmisiones hidrostáticas F16H 61/4165))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > TRANSMISIONES > Combinaciones de transmisiones mecánicas no  ... > F16H37/08 (con una transmisión diferencial)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > TRANSMISIONES > Transmisiones para transmitir un movimiento rotativo... > F16H15/42 (en las cuales dos órganos funcionan en conjunción por intermedio de anillos o de partes de órganos flexibles sin fin que están cogidos entre los dos órganos mencionados al principio)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > TRANSMISIONES > Funciones internas de las unidades de control para... > F16H61/664 (Transmisiones por fricción)

PDF original: ES-2528176_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Transmisión rotativa

El invento trata de una transmisión rotativa con un anillo cónico de fricción con al menos dos elementos de transmisión rotativos, que pueden transmitir un par por fricción. En particular, el invento trata de una transmisión con dos elementos de transmisión rotativos, que presentan respectivamente al menos una superficie de rodadura para un elemento de acoplamiento rotativo, que acopla los dos elementos de transmisión rotativos. En este caso al menos una de las dos superficies de rodadura de los dos elementos de transmisión rotativos presenta preferentemente al menos dos pistas de rodadura para el elemento de acoplamiento con diferentes radios de rodadura, por lo que de esta manera se puede implementar una transmisión ajustable de forma continua o casi continua.

Tales disposiciones se conocen por ejemplo, por el documento EP O 878 641 A 1, que trata de transmisiones con anillo cónico de fricción en los que dos conos con ángulos de conicidad opuestos están soportados rotativamente, de manera que entre ellos permanece una distancia constante, en la que un anillo como elemento de acoplamiento abraza uno de los conos. Sin embargo, se ha evidenciado que una disposición de este tipo conduce a un desgaste relativamente fuerte o bien a capacidades de transmisión insuficientes y, especialmente en caso de grandes requerimientos, a una destrucción de la transmisión. Este documento da a conocer las características del término genérico de las reivindicaciones 1 y 2.

Además, por el documento EP 1 136 724 A2 se conocen disposiciones de una transmisión rotativa con al menos dos elementos de transmisión rotativos que pueden transmitir un par por fricción, estando al menos uno de los elementos de transmisión rotativos y/o el elemento de acoplamiento humedecido con un líquido. Sin embargo, se ha evidenciado que tal disposición conduce también a un desgaste relativamente fuerte, o bien sólo a capacidades de transmisión insuficientes, especialmente en caso de grandes requerimientos, a una destrucción de la transmisión.

De este modo, el objeto del presente invento consiste en poner a disposición una transmisión rotativa con al menos dos elementos de transmisión rotativos, que pueden transmitir un par por fricción con un mejor comportamiento de transmisión o bien con una vida útil más larga.

Como solución propone el invento una transmisión rotativa con un anillo cónico de fricción según las reivindicaciones

1 y/o 2.

Por medio de un funcionamiento sin contacto de este tipo, se produce una transmisión con un grado de desgaste ínfimo, estando previsto un mecanismo de interacción adecuado entre los elementos de transmisión correspondientes y el elemento de acoplamiento para la transmisión de fuerza o bien del par. Preferentemente está previsto un acoplamiento a través de un fluido o un líquido, que permanece en la rendija a pesar de una presión de contacto y transmite las fuerzas o pares necesarios. Por otro lado, también pueden estar previstos otros mecanismos de interacción, por ejemplo, disposiciones electrostáticas o magnéticas.

El invento es apto particularmente para transmisiones con anillo cónico de fricción, en los que la rendija o el líquido permanecen respectivamente entre los conos y el anillo de fricción, al menos durante el funcionamiento. Esto también permite que el anillo se pueda colocar fácilmente para una relación de transmisión deseada. Sin embargo, el invento también es adecuado para otras transmisiones de ajuste continuo, donde los elementos de transmisión interactúan unos con otros por fricción. En el presente contexto, describe el término una "interacción de fricción" entre los elementos de engranaje, cada interacción en la que se transmiten pares de un elemento de transmisión al otro elemento de transmisión, sin que para ello exista un arrastre de forma entre estos elementos de transmisión. En general, en una interacción por fricción existe un cierto patinaje, al menos por encima de pares límite altos proporcionalmente, presentándose dicho patinaje sin capacidad destructiva y, como regla, las transmisiones correspondientes funcionan por debajo de estos pares límite.

De forma alternativa o acumulativa respecto a la rendija anteriormente descrita, pueden utilizarse como líquido con el que está humedecido al menos uno de los elementos de transmisión rotativos y/o un elemento de acoplamiento, como un anillo de fricción, un líquido, especialmente un aceite de silicona, que comprende metilsiloxanos, dimetilfenilsiloxanos y/o metilfenilsiloxanos, presentando grupos fenilos. En particular, también se pueden utilizar dimetilpolisiloxanos que contienen, por ejemplo, grupos alquilo-fenilo o grupos fluoroalqullos. En este caso pueden alternar particularmente grupos dimetilsiloxanos con grupos difenilsiloxanos de forma individual o como bloques de siloxano.

A saber, dichos líquidos son comúnmente conocidos con el término genérico "aceites de silicona", los cuales también se presentan, sin especificar, de forma general en el documento EP O 878 641 A1 como un líquido para humectar los elementos de transmisión rotativos de un engranaje de ajuste continuo. Las siliconas tienen proporcionalmente propiedades lubricantes bajas, lo cual ha resultado ser desfavorable en ensayos prácticos, especialmente en combinación con elementos de acoplamiento rodantes, como rodillos de acoplamiento o anillos de

fricción, por lo que se supone que en el caso de aceites de silicona conocidos, una película de líquido se rompe durante el funcionamiento. Sin embargo, los aceites de silicona se caracterizan por una alta resistencia de sus propiedades térmicas en comparación con otros líquidos.

Los líquidos propuestos que comprenden metilsiloxanos, dimetilfenilsiloxanos y/o metilfenilsiloxanos, presentando grupos fenilos, especialmente, por ejemplo, si están integrados bloques de difenilsiloxano en polimetilsiloxano, se caracterizan en comparación con otros fluidos por la alta compresibilidad, lo que presumiblemente impide la rotura de la película. De este modo, se pueden preparar aceites que presentan en su comportamiento de temperatura/viscosidad o bien temperatura/compresibilidad un comportamiento ventajoso para transmisiones con elementos de acoplamiento rodantes, habiéndose podido revelar que para dichas disposiciones se pueden emplear favorablemente de manera muy general para transmisiones, cualquier tipo de líquido cuya viscosidad y compresibilidad se modifica con una gradiente de viscosidad o bien con una gradiente de compresibilidad termodependiente, que se sitúa entre las gradientes de viscosidad o gradientes de compresibilidad de aceites minerales y las gradientes de viscosidad o gradientes de viscosidad de dimetilsiloxanos. Con dichas características, por una parte, un líquido o un aceite pueden lubricar la transmisión respectiva lo suficiente como para no llegar a temperaturas de trabajo demasiado elevadas. Por otra parte, la lubricación no es tan fuerte como para obstaculizar un acoplamiento suficiente entre el elemento de acoplamiento y el elemento de transmisión respectivo. Además, la ventana de compresibilidad descrita produce, incluso bajo presión, una suficiente estabilidad de la película de fluido que envuelve los componentes, sin obstaculizar una distribución uniforme del líquido

En particular, se pueden emplear líquidos que comprenden polidimetilsiloxanos, polidimetilfenilsiloxanos y/o polimetilfenilsiloxanos, y/o polimetilfenilsiloxanos presentando grupos fenilo y/o polidimetilsiloxanos alquilosustituidos y-trifluorpropilsustituidos. Asimismo se pueden utilizar "siliconas", en las que en los polidimetilsiloxanos que se utilizan están presentes como sustituyentes, también sustituyentes orgánicos, por ejemplo 1 a 25% de grupos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Transmisión rotativa con anillo cónico de fricción (1, 2; 4; 8; 9; 11; 21) con un anillo de fricción (7; 54; 71; 83; 93; 17; 25; 34; 35) como un elemento de acoplamiento y con dos conos (4, 5; 51,55; 81,82; 91,92; 14, 15; 23, 24; 31,32, 33) como al menos dos elementos de transmisión rotativos, que pueden transmitir un par por fricción, estando prevista al menos durante el funcionamiento, una rendija llenada con un fluido (6; 16; 26; 36, 37) entre los conos (4, 5; 51, 55; 81,82; 91, 92; 14, 15; 23, 24; 31, 32, 33) respectivamente y el anillo de fricción (7; 54; 71; 83; 93; 17; 25; 34; 35), caracterizada porque al menos uno de los elementos de transmisión rotativos y/o el elemento de acoplamiento se humedecen con un líquido, cuya viscosidad varía con una gradiente de viscosidad dependiente de la temperatura, que se encuentra entre la gradiente de viscosidad (89a) de aceites minerales y la gradiente de viscosidad (89b) de dimetilsiloxanos.

2. Transmisión rotativa con anillo cónico de fricción (1, 2; 4; 8; 9; 11; 21) con un anillo de fricción (7; 54; 71; 83; 93; 17; 25; 34; 35) como un elemento de acoplamiento y con dos conos (4, 5; 51,55; 81,82; 91,92; 14, 15; 23, 24; 31,32, 33) como al menos dos elementos de transmisión rotativos, que pueden transmitir un par por fricción, estando prevista al menos durante el funcionamiento, una rendija llenada con un fluido (6; 16; 26; 36, 37) entre los conos (4, 5; 51, 55; 81,82; 91, 92; 14, 15; 23, 24; 31, 32, 33) respetivamente y el anillo de fricción (7; 54; 71; 83; 93; 17; 25; 34; 35), caracterizada porque al menos uno de los elementos de transmisión rotativos y/o el elemento de acoplamiento se humedecen con un líquido, cuya compresibilidad varía con una gradiente de compresibilidad dependiente de la temperatura, que se encuentra entre la gradiente de compresibilidad de aceites minerales y la gradiente de compresibilidad de dimetilsiloxanos.

3. Transmisión según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el líquido comprende metilsiloxanos,

dimetilfenilsiloxanos y/o metilfenilsiloxanos, presentando grupos fenilos alquilosustituidos y-trifluorpropilsustituidos.

4. Transmisión según la reivindicación 3, caracterizada porque el líquido comprende polidimetilsiloxanos,

polidimetilfenilsiloxanos y/o polimetilfenilsiloxanos, presentando grupos fenilos alquilosustituidos y- trifluorpropilsustituidos.

5. Transmisión según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el líquido comprende componentes que presentan sustituyentes orgánicos.

6. Transmisión según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la viscosidad del líquido está estabilizada con respecto a la temperatura.

7. Transmisión según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque las pistas de rodadura de al menos un elemento de transmisión rotativo presentan diferentes superficies (72, 73).

8. Transmisión según la reivindicación 7, caracterizada porque axialmente a lo largo de al menos uno de los elementos de transmisión rotativos (4, 5) están previstas ranuras o proyecciones de diferentes anchos, o bien una estructura superficial o un tratamiento superficial variable.

9. Transmisión según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el elemento de acoplamiento (7) presenta al menos una superficie de rodadura con una superficie estructurada (72, 73), en particular al menos una superficie de rodadura con ranuras.

1. Transmisión según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el elemento de acoplamiento (7), en particular en combinación con una superficie de rodadura del elemento de acoplamiento (7), o bien la superficie de rodadura correspondiente del elemento de transmisión correspondiente, presenta líquido humectante y/o en combinación con un soporte de un solo lado del elemento de acoplamiento (7), al menos una superficie con una sección transversal diferente a una recta, preferentemente con una sección transversal convexa o bombeada.