DISPOSITIVO DE LIMITACIÓN AXIAL.

Dispositivo de limitación axial, concretamente un dispositivo para la limitación de la flotación axial de un acoplamiento de engranaje provisto de un disco de freno,

comprendiendo dicho dispositivo: dos cubos provistos de dientes externos de engranaje, adaptados los cubos para estar instalados de manera desmontable en un árbol de impulsión y un árbol impulsado respectivamente; dos manguitos embridados provistos de dientes internos de engranaje, adaptados dichos manguitos para estar instalados de manera deslizante en los cubos de tal manera que, en la configuración operativa, las bridas están adaptadas para estar sujetas unas a otras y los dientes internos de engranaje y los dientes externos de engranaje se aplican unos a otros; un disco anular de freno adaptado para estar sujeto entre los manguitos; y al menos un elemento de limitación axial instalado en el disco de freno, situado dicho al menos un elemento entre dichos cubos en la configuración operativa.

Dispositivo de limitación axial.

Sector de la invención

Esta invención se refiere a un dispositivo de transmisión de potencia. En particular, esta invención se refiere a acoplamientos de engranaje provistos de discos de freno. Más concretamente, esta invención se refiere a un dispositivo para la limitación de la flotación axial de un acoplamiento de engranaje provisto de freno de disco. Antecedentes de la invención

Los acoplamientos se utilizan en los accionadores de transmisión de potencia para conectar árboles. Normalmente, el par torsor producido por un motor, una máquina o semejante maquinaria rotativa se transfiere de un árbol de impulsión a un árbol impulsado por la utilización de un acoplamiento. Estos acoplamientos pueden clasificarse en dos grandes grupos: acoplamientos rígidos y acoplamientos flexibles. Los acoplamientos flexibles permiten la conexión de árboles que tienen desalineaciones. Los acoplamientos de engranaje se clasifican como acoplamientos flexibles y, esencialmente, constan de dos cubos que tienen dientes de engranaje mecanizados en su superficie externa y dos manguitos embridados que tienen dientes complementarios mecanizados en su superficie interna. Los cubos están montados sobre los árboles de impulsor e impulsado con chavetas y chaveteras adecuadas. Los manguitos se aplican a los respectivos cubos en el perfil de diente y están empernados entre sí.

Los tipos de desalineación que son acomodados de manera efectiva por los acoplamientos de engranaje son:

(a) axial -los árboles están alineados, pero los extremos de árbol están alejados unos de otros,

(b) descentramiento paralelo -los ejes de los árboles son paralelos, pero no en la misma línea recta,

(c) angular -los ejes de los árboles se cruzan en el punto central del acoplamiento, pero no en la misma línea recta,

(d) descentramiento angular combinado -los ejes del árbol no se cruzan en el punto central del acoplamiento y no son paralelos.

El acoplamiento de engranaje es un acoplamiento empalmado doble de acero que acomoda la desalineación a través del deslizamiento de engranajes conjugados. Los dientes de engranaje son maquinados con precisión para garantizar un contacto uniforme en todos los dientes. Los acoplamientos de engranaje de dientes en corona en los que el engranaje de cubo está provisto de un radio en la superficie conjugada son lo suficientemente flexibles como para acomodar movimientos axiales y desalineaciones mayores.

Ventajas de la utilización de acoplamientos de engranaje son:

(i) máxima capacidad de par torsor debido al gran diámetro circular de paso de de los engranajes,

(ii) mayores taladros de cubo admisibles,

(iii) mayores cargas adicionales admisibles para el epicicloidal,

(iv) mayor par torsor de pico admisible.

Los acoplamientos de engranaje están generalmente llenos de grasa para reducir la fricción y el desgaste. Se proporcionan juntas tóricas o de empaquetadura de papel en los manguitos/las cubiertas para evitar cualquier fuga de grasa.

Los acoplamientos de engranaje se utilizan ampliamente en las industrias de hierro y acero, pulpa y papel, minería y cemento.

En determinadas aplicaciones que requieren la detención rápida del árbol impulsado, se incluye un disco de freno (o una zapata de freno) en el acoplamiento y se aplica una fuerza externa de frenado sobre el disco para detener rápidamente el árbol impulsado después de que la potencia motriz se desaplique mediante una disposición adecuada de embrague. Estos acoplamientos se denominan “acoplamientos de engranaje de disco de freno”. El disco de freno es invariablemente un disco anular enclavado entre los manguitos de los acoplamientos. En determinadas aplicaciones tiene lugar una expansión axial del árbol debido a cambios térmicos. También las máquinas impulsadas tienen movimiento axial debido a su diseño. Tal movimiento axial tiene lugar en un acoplamiento de engranaje por el deslizamiento relativo del cubo y el manguito uno con respecto a otro. Sin embargo, en determinadas aplicaciones es necesario limitar el anterior movimiento dentro de un rango preajustado permisible, proporcionando una función de limitación axial.

En algunos de los acoplamientos convencionales de engranaje de disco de freno, la función de limitación axial es proporcionada por el mecanizado de una proyección semicircular en cada cara del disco de freno situado entre los cubos. Alternativamente, se proporciona un espaciador como un componente separado entre los cubos para proporcionar la limitación axial del árbol. Todavía alternativamente, el disco de freno podría ser un disco circular situado entre los cubos para actuar como tope. Todas estas alternativas anteriores no son rentables ya que implican la utilización de materiales más gruesos y más mecanizado. El peso adicional de los frenos de disco también causa desequilibrios dinámicos que llevan a vibraciones y niveles más altos de ruido de funcionamiento. En vista de las deficiencias anteriores, es necesario establecer una función de limitación axial para un acoplamiento de engranaje de freno de disco. Objeto de la invención

Uno de los objetos de esta invención es proporcionar un dispositivo de limitación axial para un acoplamiento de engranaje con disco de freno que utiliza materiales de menor grosor en comparación con los dispositivos convencionales.

Otro objeto de esta invención es proporcionar un dispositivo de limitación axial para un acoplamiento de engranaje con disco de freno que implica procedimientos de mecanizado sencillos y poco onerosos.

Aún otro objeto de esta invención es proporcionar un dispositivo de limitación axial para un acoplamiento de engranaje con disco de freno que no aumenta la masa global del acoplamiento.

Aún otro objeto de esta invención es proporcionar un dispositivo de limitación axial para un acoplamiento de engranaje con disco de freno que es estable para una amplia gama de acoplamientos de los engranajes.

Aún otro objeto de esta invención es proporcionar un dispositivo de limitación axial para un acoplamiento de engranaje con disco de freno que es fácilmente ajustable en gama.

Otro objeto de esta invención es proporcionar un dispositivo de limitación axial para un acoplamiento de engranaje con disco de freno que es fácil de instalar.

Aún otro objeto de esta invención es proporcionar

un dispositivo de limitación axial para un acoplamiento de engranaje con disco de freno que podría ser instalado en condiciones de campo sin el uso de costosas herramientas, plantillas y accesorios.

Sumario de la invención

De acuerdo con esta invención, se proporciona un dispositivo de limitación axial para un acoplamiento de engranaje con disco de freno, que comprende:

(i) dos cubos provistos de dientes externos de engranaje, adaptados los cubos para estar instalados de manera desmontable en un árbol de impulsión y un árbol impulsado respectivamente;

(ii) dos manguitos embridados provistos de dientes internos de engranaje complementarios, adaptados dichos manguitos para estar instalados de manera deslizante en los cubos de tal manera que, en la configuración operativa, las bridas están adaptadas para estar sujetas unas a otras y los dientes internos de engranaje y los dientes externos de engranaje se aplican unos a otros;

(iii) un disco anular de freno adaptado para estar sujeto entre los manguitos; y

(iv) al menos un elemento de limitación axial instalado en el disco de freno, situado dicho al menos un elemento entre dichos cubos en la configuración operativa.

Normalmente, dicho elemento limitación axial está asegurado de manera desmontable al disco de freno.

Normalmente, los dientes externos de engranaje proporcionados sobre los cubos tienen un radio a lo largo del eje de cubo.

Normalmente, se proporcionan juntas de retención de lubricante entre los cubos y los manguitos.

Normalmente, las juntas están hechas de material seleccionado de un grupo de materiales que consta de papel, caucho sintético o natural, polímeros resilientes y combinación de los mismos.

1. Dispositivo de limitación axial, concretamente un dispositivo para la limitación de la flotación axial de un acoplamiento (100) de engranaje provisto de un disco de freno, caracterizado porque comprende:

(i) dos cubos (51) provistos de dientes externos de engranaje (59) , adaptados los cubos (51) para estar instalados de manera desmontable en un árbol de impulsión y un árbol impulsado respectivamente;

(ii) dos manguitos embridados (53) provistos de dientes internos de engranaje (55) complementarios, adaptados dichos manguitos (53) para estar instalados de manera deslizante en los cubos (51) de tal manera que, en la configuración operativa, las bridas están adaptadas para estar sujetas unas a otras y los dientes internos de engranaje (55) y los dientes externos de engranaje (59) se aplican unos a otros;

(iii) un disco anular (61) de freno adaptado para estar sujeto entre los manguitos (53) ; y

(iv) al menos un elemento (63, 71, 73, 75, 77) de limitación axial instalado en el disco (61) de freno, situado dicho al menos un elemento (63, 71, 73, 75, 77) entre dichos cubos (51) en la configuración operativa.

2. Un dispositivo de limitación axial según la reivindicación 1, en el que dicho elemento (63, 71, 73, 75, 77) está asegurado de manera desmontable al disco (61) de freno.

3. Un dispositivo de limitación axial según la reivindicación 1, en el que dichos dientes externos de engranaje (59) provistos en los cubos (51) tienen un radio a lo largo del eje de cubo.

4. Un dispositivo de limitación axial según la reivindicación 1, en el que están provistas juntas de retención de lubricante entre los cubos (51) y los manguitos (53) .

5. Un dispositivo de limitación axial según la reivindicación 4, en el que las juntas están hechas de material seleccionado de un grupo de materiales que consta de papel, caucho sintético o natural, polímeros resilientes y combinación de los mismos.

6. Un dispositivo de limitación axial según la reivindicación 1, en el que dicho elemento de limitación axial se selecciona de un grupo de elementos que consta de pasador con cabeza redonda (63, 73, 75) , pasador con cabeza plana (71) y espiga (77) .

7. Un dispositivo de limitación axial según la reivindicación 6, en el que al menos una abertura está provista en el disco (61) de freno, complementaria a dicho al menos un elemento (63, 71, 73, 75, 77) , adaptada dicha abertura para permitir una instalación a presión de dicho elemento (63, 71, 73, 75, 77) .

8. Un dispositivo de limitación axial según la reivindicación 6, en el que al menos una abertura está provista en el disco (61) de freno, complementaria a dicho al menos un elemento (63, 71, 73, 75, 77) , adaptada dicha abertura para permitir una instalación roscada de dicho al menos un elemento (63, 71, 73, 75, 77) .

9. Un dispositivo de limitación axial según la reivindicación 1, en el que dicho al menos un elemento es una protuberancia metálica formada en el disco

(61) de freno.