ACOPLAMIENTO DE ARBOL.

Un acoplamiento de árbol que comprende un par de mitades (11, 12) de manguito de acoplamiento unibles de forma desmontable con formas complementarias, las cuales forman, cuando están unidas juntas, un manguito de acoplamiento partido que tiene un eje (C3) y está provisto de al menos un asiento (14) para un primer miembro (A1) de árbol el cual va a ser conectado de forma no rotatoria con un segundo miembro (A2, A2'') de árbol de forma que los miembros de árbol primero y segundo están centrados sobre dicho eje del manguito de acoplamiento, elementos (13) de apriete para mantener juntas las mitades (11, 12) del manguito de acoplamiento y apretarlas alrededor del primer miembro (A1) de árbol, y un dispositivo de retención (16/A3) que incluye elementos de retención que se traban para bloquear positivamente el primer miembro de árbol contra el movimiento rotacional relativo con el manguito de acoplamiento, caracterizado porque las mitades (11, 12) de manguito de acoplamiento incluyen en dicho asiento (14, 15) una pluralidad de elementos (16D) de transmisión de fuerza alargados los cuales forman dichos elementos de retención y se extienden a lo largo de una línea que incluye un ángulo (+a, -a) con un plano (L) perpendicular a dicho eje (C3) del manguito de acoplamiento y los cuales tienen una forma para ser engranables con interbloqueo con elementos (A3D) de transmisión de fuerza complementarios del primer miembro (A1), comprendiendo dichos elementos de transmisión de fuerza de dicho asiento un primer grupo (16A) y un segundo grupo (16B) de dichos elementos (16D) de transmisión de fuerza, siendo dicho ángulo (+a, -a) para el primer grupo diferente del ángulo del segundo grupo

Acoplamiento de árbol.

Esta invención se refiere a un acoplamiento de árbol que comprende un par de mitades de manguito de acoplamiento unibles de forma desmontable con formas complementarias, las cuales forman, cuando están unidas juntas, un manguito de acoplamiento partido que tiene un eje y está provisto de al menos un asiento para un primer miembro de árbol el cual va a ser conectado de forma no rotatoria con un segundo miembro de árbol de forma que los miembros de árbol primero y segundo están centrados sobre dicho eje del manguito de acoplamiento, elementos de apriete para mantener juntas las mitades del manguito de acoplamiento y apretarlas alrededor del primer miembro de árbol, y un dispositivo de retención que incluye elementos de retención que se traban para bloquear positivamente el primer miembro de árbol contra el movimiento rotacional relativo con el manguito de acoplamiento.

El documento de patente GB 904,981 describe un acoplamiento de árbol de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 12.

En los acoplamiento de árbol conocidos de esta clase, también conocidos como acoplamientos de compresión o de apriete partido, el dispositivo de retención comprende usualmente una junta chaveteada que tiene al menos una chaveta axial recibida en los correspondientes chaveteros del manguito de acoplamiento formado por las mitades de manguito de acoplamiento y el miembro o los miembros de árbol. La chaveta sirve como un miembro de bloqueo positivo para impedir el movimiento rotacional relativo del manguito de acoplamiento, por un lado, y el miembro o los miembros de árbol, por otro lado, si el bloqueo por fricción del miembro o de los miembros de árbol con el manguito de acoplamiento fuera inadecuado. Algunas veces, el dispositivo de retención también comprende uno o más elementos de retención adicionales que proporcionan un bloqueo positivo del miembro o de los miembros de árbol con el manguito de acoplamiento contra el movimiento axial relativo respecto al manguito de acoplamiento.

Los acoplamientos de apriete partido tienen varias ventajas. Por ejemplo, son baratos en comparación con muchos otros acoplamientos. No requieren herramientas especiales para su instalación y tampoco requieren ninguna longitud extra de los árboles para permitir la instalación. En los acoplamientos de apriete partido de la técnica anterior, no obstante, el dispositivo de retención es problemático.

Un dispositivo de retención que comprende chavetas axiales como miembros de bloqueo tiene desventajas importantes. Una desventaja es que los chaveteros forman zonas de concentración de tensiones en el manguito de acoplamiento y en el miembro o los miembros de árbol y, por ello, limitan el par que puede ser transmitido.

Otra desventaja es que si el acoplamiento y el miembro o los miembros de árbol tienen que ser mantenidos juntos de forma positiva tanto rotacional como axialmente para ser capaces de transmitir pares altos y fuerzas axiales grandes, se requiere un dispositivo de retención que incluya tanto al menos una chaveta axial como al menos una chaveta transversal.

Otra desventaja más es que a menudo es difícil proporcionar una fuerza de apriete adecuada, esto es, una fricción adecuada entre el manguito de acoplamiento y el miembro o los miembros de árbol, especialmente en acoplamientos de apriete partido que se requieren para transmitir pares muy elevados. En la práctica, es necesario por ello contar con el dispositivo de retención para la transmisión de al menos una porción del par deseado.

También es una desventaja que las juntas chaveteadas presentan un cierto juego rotacional que tiene efectos indeseados cuando la dirección del par es invertida repetidamente.

Aún otro problema es que las superficies de contacto entre el manguito de acoplamiento y el miembro o los miembros de árbol son propensas a la denominada corrosión por fricción o rozamiento.

Un objeto general de la invención es proporcionar un acoplamiento de árbol, y más particularmente un acoplamiento de apriete partido, con un dispositivo de retención mejorado.

De acuerdo con la invención, este objeto se alcanza mediante el diseño del acoplamiento de árbol que se expone en la parte de caracterización de las reivindicaciones independientes.

En el acoplamiento de árbol de acuerdo con la invención, el asiento está provisto, así, de elementos de transmisión de fuerza alargados los cuales forman elementos de retención del dispositivo de retención y se extienden a lo largo de una línea que incluye un ángulo con un plano perpendicular al eje del manguito de acoplamiento y los cuales tienen una forma para ser engranable con interbloqueo con elementos de transmisión de fuerza complementarios del miembro de árbol recibido en el asiento. Los elementos de trasmisión de fuerza del asiento comprenden un primer grupo de elementos de trasmisión de fuerza y un segundo grupo de elementos de transmisión de fuerza y el ángulo dicho para el primer grupo es diferente del ángulo del segundo grupo.

Debido a que los elementos de transmisión de fuerza incluyen un ángulo con un plano que es perpendicular al eje del manguito de acoplamiento y el ángulo no es el mismo para todos los elementos de transmisión de fuerza, los elementos de transmisión de fuerza pueden transmitir fuerzas tanto angularmente como axialmente para bloquear positivamente el árbol o los miembros de árbol con el manguito de acoplamiento de tal forma que el miembro o los miembros de árbol no pueden girar ni moverse axialmente con respecto al manguito de acoplamiento. Además, los elementos de transmisión de fuerza pueden ser provistos por toda la superficie del asiento, o al menos sobre una porción muy grande de la superficie del asiento, de forma que pueden transmitir conjuntamente un par muy elevado y una fuerza axial muy grande incluso si su anchura y altura son pequeñas.

Con objeto de que el espacio de asiento disponible pueda ser utilizado eficientemente, el ángulo mencionado anteriormente es, convenientemente, el mismo para todos los elementos de transmisión de fuerza dentro de uno y el mismo grupo.

En una realización preferida, los elementos de transmisión de fuerza de cada grupo están formados por un fileteado de rosca, siendo el fileteado de rosca de un grupo a izquierdas y el fileteado de rosca del otro grupo a derechas. El fileteado puede tener una o más entradas y, convenientemente, es un fileteado trapezoidal.

En esta realización preferida, el manguito de acoplamiento, convenientemente, está hecho usando un manguito enterizo o no partido como pieza en bruto para mecanizar. Después de que se han conformado los fileteados de rosca en la superficie interior del manguito mediante roscado interno y se han conformado los rebajos requeridos, usualmente agujeros para pernos, para los elementos de apriete, el manguito es partido en un plano diametral de forma que se obtienen dos mitades de manguito de acoplamiento sustancialmente idénticas.

Independientemente de si los elementos de transmisión de fuerza están formados por fileteados de rosca u otras estructuras, por su puesto es necesario asegurar que los elementos de transmisión de fuerza del o de cada miembro de eje encajen en ambos grupos de elementos de transmisión de fuerza del asiento asociado en la misma posición angular del miembro de árbol con respecto al manguito de acoplamiento.

Una propiedad importante del acoplamiento de acuerdo con la invención es que puede fácilmente ser diseñado y dimensionado de tal forma que la conexión positiva o interbloqueo del manguito de acoplamiento con el miembro o los miembros de árbol sea en sí misma adecuada para proporcionar la capacidad deseada de transmisión de par y fuerza axial del acoplamiento de forma que no será necesario contar también con un trabado por fricción, aunque un trabado por fricción puede estar presente para proporcionar seguridad adicional. De acuerdo con esto, es posible, sin reducir por ello necesariamente la capacidad de transmisión de par o de fuerza axial del acoplamiento hasta un extremo peligroso, aplicar un agente protector de la superficie en las superficies internas de las mitades de manguito de acoplamiento que hacen contacto con las superficies externas del miembro de árbol con objeto de impedir o contraatacar la fricción de estas superficies y facilitar el montaje y desmontaje del acoplamiento.

La invención será descrita con mayor detalle más abajo con referencia a los dibujos que acompañan los cuales muestran una realización preferida de ejemplo:

la...

1. Un acoplamiento de árbol que comprende

un par de mitades (11, 12) de manguito de acoplamiento unibles de forma desmontable con formas complementarias, las cuales forman, cuando están unidas juntas, un manguito de acoplamiento partido que tiene un eje (C3) y está provisto de al menos un asiento (14) para un primer miembro (A1) de árbol el cual va a ser conectado de forma no rotatoria con un segundo miembro (A2, A2') de árbol de forma que los miembros de árbol primero y segundo están centrados sobre dicho eje del manguito de acoplamiento,

elementos (13) de apriete para mantener juntas las mitades (11, 12) del manguito de acoplamiento y apretarlas alrededor del primer miembro (A1) de árbol, y

un dispositivo de retención (16/A3) que incluye elementos de retención que se traban para bloquear positivamente el primer miembro de árbol contra el movimiento rotacional relativo con el manguito de acoplamiento,

caracterizado porque

las mitades (11, 12) de manguito de acoplamiento incluyen en dicho asiento (14, 15) una pluralidad de elementos (16D) de transmisión de fuerza alargados los cuales forman dichos elementos de retención y se extienden a lo largo de una línea que incluye un ángulo (+a, -a) con un plano (L) perpendicular a dicho eje (C3) del manguito de acoplamiento y los cuales tienen una forma para ser engranables con interbloqueo con elementos (A3D) de transmisión de fuerza complementarios del primer miembro (A1), comprendiendo dichos elementos de transmisión de fuerza de dicho asiento un primer grupo (16A) y un segundo grupo (16B) de dichos elementos (16D) de transmisión de fuerza, siendo dicho ángulo (+a, -a) para el primer grupo diferente del ángulo del segundo grupo.

2. Un acoplamiento de árbol como el reivindicado en la reivindicación 1, caracterizado porque dentro de cada uno de dichos grupos (16A, 16B) dicho ángulo (+a, -a) es el mismo para todos los elementos (16D) de transmisión de fuerza.

3. Un acoplamiento de árbol como el reivindicado en la reivindicación 2, caracterizado porque dicho ángulo (+a) para el primero de dichos grupos (16A) de elementos (16D) de transmisión de fuerza es del mismo valor absoluto que dicho ángulo (-a) para el segundo de dichos grupos (16B) de elementos (16D) de transmisión de fuerza pero con una dirección diferente.

4. Un acoplamiento de árbol como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicho primer grupo (16A) de dichos elementos (16D) de transmisión de fuerza y dicho segundo grupo (16B) de dichos elementos (16D) de transmisión de fuerza son copias especulares uno del otro.

5. Un acoplamiento de árbol como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicha línea a lo largo de la cual se extienden dichos elementos (16D) de transmisión de fuerza es una línea helicoidal o una parte de una línea helicoidal.

6. Un acoplamiento de árbol como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los elementos (16D) de transmisión de fuerza están formados por estrías sobre la superficie del asiento.

7. Un acoplamiento de árbol como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dichos elementos (16D) de transmisión de fuerza comprenden secciones (16, 17) de fileteado de rosca.

8. Un acoplamiento de árbol como el reivindicado en la reivindicación 7, caracterizado porque las secciones (16, 17) de fileteado de rosca son secciones de fileteado de rosca trapezoidal.

9. Un acoplamiento de árbol como el reivindicado en la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque el fileteado de rosca tiene una pluralidad de entradas.

10. Un acoplamiento de árbol como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el manguito de acoplamiento comprende, además del asiento (14) para el primer miembro (A1) de árbol, un segundo asiento (15) para el segundo miembro (A2) de árbol, estando separado dicho segundo asiento de dicho primer asiento (14) para el primer miembro de árbol según el eje (C3).

11. Un acoplamiento de árbol como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el manguito de acoplamiento comprende un único asiento (14) para un miembro (A1, A2) de árbol, a saber, dicho asiento para el primer miembro (A1) de árbol, y una brida (11B) para conectar el manguito de acoplamiento al segundo miembro (A2') de árbol, estando dicha brida separada de dicho asiento según dicho eje.

12. Un conjunto de conexión de árbol que comprende un primer miembro (A1) de árbol, un segundo miembro (A2, A2') de árbol y un acoplamiento (10) de árbol para una interconexión rígida axial y rotacionalmente de dichos primer y segundo miembros de árbol con los primer y segundo miembros de árbol alineados entre sí, en el que dicho acoplamiento de árbol comprende,

un par de mitades (11, 12) de manguito de acoplamiento unibles de forma desmontable con formas complementarias, las cuales forman, cuando están unidas juntas, un manguito de acoplamiento partido que tiene un soporte o soportes (14, 11B, 12B) de montaje para los miembros de árbol, comprendiendo dichos soporte o soportes de montaje al menos un asiento (14) para el primer miembro (A1) de árbol, extendiéndose dicho asiento alrededor de un eje del manguito de acoplamiento,

elementos (13) de apriete para mantener juntas las mitades (11, 12) del manguito de acoplamiento y apretarlas alrededor del primer miembro (A1) de árbol, y

un dispositivo de retención (16/A3) que incluye elementos de retención que se traban para bloquear positivamente el primer miembro de árbol (A1) contra el movimiento rotatorio relativo con el manguito de acoplamiento,

caracterizado porque

las mitades (11, 12) de manguito de acoplamiento incluyen en dicho asiento (14, 15) una pluralidad de elementos (16D) de transmisión de fuerza alargados los cuales forman dichos elementos de retención y se extienden a lo largo de una línea que incluye un ángulo (+a, -a) con un plano (L) perpendicular a dicho eje (C3) del manguito de acoplamiento,

y al menos uno de dichos miembros (A1) de árbol comprende elementos (A3D) de transmisión de fuerza los cuales son complementarios con dichos elementos (16D) de transmisión de fuerza de dicho asiento (14) y están adaptados para ser engranables con interbloqueo con dichos elementos (16D) de transmisión de fuerza de dicho asiento (14), comprendiendo tanto dichos elementos (16D) de transmisión de fuerza de dicho asiento (14) como dichos elementos de transmisión de fuerza de dicho un miembro (A1) de árbol, un primer grupo (16A, A3A) de dichos elementos de transmisión de fuerza y un segundo grupo (16B, A3B) de dichos elementos de transmisión de fuerza, y siendo dicho ángulo (+a, -a) para el primer grupo diferente del ángulo del segundo grupo.

13. Un conjunto de conexión de árbol como el reivindicado en la reivindicación 12, caracterizado porque dentro de cada uno de dichos grupos (16A, 16B) dicho ángulo (+a, -a) es el mismo para todos los elementos (16D) de transmisión de fuerza.

14. Un conjunto de conexión de árbol como el reivindicado en la reivindicación 13, caracterizado porque dicho primer grupo (16A) de dichos elementos (16D) de transmisión de fuerza y dicho segundo grupo (16B) de dichos elementos (16D) de transmisión de fuerza son copias especulares uno del otro.

15. Un conjunto de conexión de árbol como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque dichos elementos (16D) de transmisión de fuerza comprenden secciones (16, 17) de fileteado de rosca.

16. Un acoplamiento de árbol como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizado porque el manguito de acoplamiento comprende, además de dicho asiento (14) para el primer miembro (A1) de árbol, un segundo asiento (15) para el segundo miembro (A2) de árbol, estando separado dicho segundo asiento de dicho primer asiento para el primer miembro de árbol.

17. Un conjunto de conexión de árbol como el reivindicado en la reivindicación 16, caracterizado porque dicho soporte o soportes de montaje del manguito de acoplamiento comprenden un único asiento (14) para un miembro de árbol, a saber, dicho asiento para el primer miembro (A1) de árbol, y una brida (11B) para conectar el manguito de acoplamiento al segundo miembro (A2') de árbol, estando dicha brida separada de dicho asiento.