DISPOSITIVO PARA EL ACOPLAMIENTO A ROTACION DE DOS ELEMENTOS DE ACOPLAMIENTO COAXIALES.

Un dispositivo (1, 51) para acoplar a rotación dos elementos de acoplamiento coaxiales (2,

3; 52, 53), que comprende un elemento de montaje rotativo, el cual está formado por un cojinete de contacto (5; 55) de una sola fila de rodamientos o de múltiples filas de rodamientos, dispuesto entre los elementos de acoplamiento (2, 3; 52; 53) con el fin de absorber cargas axiales y radiales, y momentos de basculamiento o vuelco, así como un dispositivo de accionamiento (10; 60), que está acoplado o puede ser acoplado a ambos elementos de acoplamiento (2, 3; 52, 53) para la rotación relativa de los mismos, y cuyo chasis está fijado a un primer elemento de acoplamiento (2; 52), en tanto que su rotor está acoplado a un piñón (12) o a un tornillo sin fin (62), los cuales se engranan con un sistema de dientes de engranaje (15; 65), dispuesto en la superficie cilíndrica del segundo elemento de acoplamiento (3; 53), en el cual se proporcionan medios de sujeción (6; 56), que se disponen dentro de un lado de extremo del elemento de acoplamiento dentado (3; 53), a modo de corona, con el fin de fijar este elemento de acoplamiento (3; 53) a una primera parte de la unidad, de tal manera que los medios de sujeción (6; 56) quedan situados entre el sistema de dientes de engranaje (15; 65) y el elemento de montaje rotativo (5; 55), y de tal manera que los medios de fijación (7; 57) destinados a fijar el elemento de acoplamiento no dentado (2; 52) a una segunda parte de la unidad están dispuestos efectivamente en el elemento de acoplamiento no dentado (2; 52), de modo que se forma un acoplamiento directo y no positivo entre la parte de la unidad y el elemento de acoplamiento no dentado, a través de los medios de fijación 87; 57), incluso si existen partes de alojamiento (17; 66) situadas aún entre la parte de la unidad y el elemento de acoplamiento no dentado (2; 52); en el cual los elementos de acoplamiento se encuentran situados coaxialmente uno dentro del otro y el sistema de dientes de engranaje (15; 65) está dispuesto en el lado exterior del elemento de acoplamiento exterior (3; 53); y en el cual el sistema de dientes de engranaje (15; 65) del segundo elemento de acoplamiento (3; 53) está encerrado o englobado por al menos una parte de alojamiento (16; 66), la cual está fijada al elemento de acoplamiento no dentado (2; 52) y abraza o envuelve al elemento de acoplamiento dentado (3; 53) por el lado extremo (18) que se extiende opuestamente a sus medios de sujeción de acoplamiento (6; 56).

Dispositivo para el acoplamiento a rotación de dos elementos de acoplamiento coaxiales.

La invención se refiere a un dispositivo para el acoplamiento a rotación de dos elementos de acoplamiento coaxiales, el cual comprende un elemento de montaje rotativo, que está formado por un cojinete de contacto de una única fila de rodamientos o de múltiples filas de rodamientos, dispuesto entre los elementos de acoplamiento con el fin de absorber las cargas axiales y radiales y los movimientos de basculamiento, así como un dispositivo de accionamiento, que está acoplado a ambos elementos de acoplamiento para la rotación relativa de los mismos, y cuyo chasis está fijado a un primer elemento de acoplamiento, al tiempo que su rotor está unido a un piñón o a un tornillo sin fin, los cuales se engranan con un sistema de dientes de engranaje, dispuesto en la superficie cilíndrica del segundo elemento de acoplamiento, y en el cual se proporcionan medios de sujeción, que se disponen dentro del elemento de acoplamiento dentado o en un lado de extremo del mismo, a modo de corona, con el fin de fijar este elemento de acoplamiento a una primera parte de la unidad, de tal manera que dichos medios de sujeción quedan situados entre el sistema de dientes de engranaje y el elemento de montaje rotativo.

Se dispone en el mercado de acoplamientos rotativos de este tipo, que se denominan acoplamientos rotativos esféricos. Éstos se ofrecen con varios diámetros y alturas totales, de tal forma que es posible seleccionar el acoplamiento rotativo adecuado para cada aplicación. Los campos preferidos para su uso incluyen la maquinaria y los equipos de construcción, por ejemplo, las máquinas excavadoras, así como las grúas, los cojinetes para bridas del tipo laminar o de hoja y los cojinetes para los álabes o palas de las grandes unidades de generación de potencia accionadas eólicamente, los equipos de transporte, elevación y manejo de carga, las plataformas para la elevación de personas y las grúas para vehículos, los vehículos de transporte de cargas elevadas, las grúas instaladas a bordo de barcos, las plataformas giratorias de las máquinas herramienta, los carruseles, por ejemplo, las unidades de llenado de bebidas, los aparatos médicos, los aros o anillos para la rotación de la superestructura de las máquinas cosechadoras o taladoras de madera, las atracciones de los parques de entretenimiento, etc. Para muchas aplicaciones de este tipo, es importante que la altura total del acoplamiento rotativo sea tan pequeña como sea posible, y ésta es la razón para que la altura total de los acoplamientos rotativos esféricos de este tipo sea, a menudo, en la práctica, escasamente mayor que la altura del sistema de dientes de engranaje de la parte de acoplamiento, que es accionada por un motor, del acoplamiento rotativo. Si bien las guías o carreras de los cojinetes en contacto con los rodamientos están, en la mayor parte de los casos, protegidas contra el ensuciamiento y, en consecuencia, contra un desgaste incrementado, mediante juntas de obturación de caucho, no se han tomado medidas preventivas correspondientes en lo que respecta al sistema de dientes de engranaje, de tal forma que, en este caso -en condiciones adversas de funcionamiento-, por ejemplo, en los lugares de construcción, etc., puede ocurrir que penetren cuerpos extraños que podrán entonces entrar en el espacio comprendido entre el sistema de dientes de engranaje y el elemento de cojinete, por ejemplo, el piñón o el tornillo sin fin, interponiéndose a este último para ser aplastado en este punto o provocar daños en los flancos de los dientes. Este último riesgo se corre, en particular, cuando se trata de materiales duros, tales como rocas, o de virutas de metales duros que se producen en los equipos de mecanizado. Es más, como consecuencia del avance de las partículas de suciedad dentro de la zona del sistema de dientes de engranaje, la grasa lubricante queda pronto contaminada y debe reemplazarse, en consecuencia, a intervalos de tiempo cortos. Finalmente, el sistema de dientes de engranaje sin proteger conlleva un cierto de riesgo de lesiones, por ejemplo, al personal de mantenimiento.

El documento WO 99/24730 es considerado como estado conocido de la técnica con respecto al objeto de la reivindicación 1.

Las desventajas de la técnica anterior descritas provocan el problema que motiva la invención, consistente en desarrollar un acoplamiento rotativo genérico que sea compacto y que, al mismo tiempo, evite, en la medida de lo posible, que se produzca cualquier daño en la zona del sistema de dientes de engranaje por razón de la penetración de cuerpos extraños, de tal manera que los intervalos entre lubricaciones sucesivas de la zona del sistema de dientes de engranaje se hagan tan largos como sea posible, y se reduzca el riesgo de lesiones en la medida de lo posible.

Este problema se resuelve por medio de un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1.

Éste comprende una parte de alojamiento que engloba o encierra al menos el sistema de dientes de engranaje del segundo elemento de acoplamiento, que está fija al elemento de acoplamiento desprovisto de dientes y abraza el elemento de acoplamiento dentado por el lado de extremo que yace opuestamente a sus medios de sujeción de acoplamiento, de tal manera que los medios de sujeción para fijar el elemento de acoplamiento desprovisto de dientes, o no dentado, a una segunda parte de la unidad se disponen directamente en el elemento de acoplamiento no dentado, de modo que la parte de alojamiento de acuerdo con la invención queda en gran medida libre de fuerzas.

La invención se sirve del hecho de que los dos elementos de acoplamiento, que se disponen coaxialmente uno dentro del otro, quedan, por lo común, escalonados en un cierto grado en la dirección axial, según la cual los respectivos orificios de acoplamiento están dispuestos, preferiblemente, en los lados de extremo de los elementos de acoplamiento que se encuentran más alejados, respectivamente, del otro elemento de acoplamiento, según la dirección axial. Puesto que, por otra parte, el alojamiento del motor de accionamiento se encuentra unido al elemento de acoplamiento no dentado, el cual está, en consecuencia, en la mayoría de los casos, sujeto al chasis de la máquina en cuestión o la parte estática o de mayor tamaño de la máquina, la invención se sirve de las condiciones geométricas de una forma ventajosa, con el propósito de fijar el alojamiento que protege al sistema de dientes de engranaje, a la parte de acoplamiento no dentada -a pesar de la mayor proximidad a la parte de acoplamiento dentada- y, de esta forma, rodear la totalidad de la parte rotativa por tres de los lados de su sección transversal, y sustraerla, con ello, de las influencias externas en la medida de lo posible. El lado de extremo del elemento de acoplamiento dentado que está provisto de los orificios para la unión de una parte rotativa queda aún accesible desde el exterior, si bien también es cubierto por el procedimiento de instalación. El alojamiento de acuerdo con la invención protege la zona del sistema de dientes de engranaje contra la penetración de partículas de suciedad y, en consecuencia, prolonga su vida útil; al mismo tiempo, la grasa lúbricamente se protege de los contaminantes, de tal forma que pueden prolongarse los periodos de tiempo entre sucesivas lubricaciones, y, por último, se proporciona una protección contra el contacto con vistas al personal de mantenimiento y reparación. Todo ello se consigue en el marco de un conjunto con un diseño óptimo, de tal manera que se evita al usuario la tarea de fabricar una parte de alojamiento independiente, lo que significa que es posible construir unidades relativamente grandes de una forma mucho más sencilla. Como los medios de sujeción de la parte de acoplamiento no dentada están dispuestos directamente en esta última, el alojamiento permanece en gran medida libre de pares y fuerzas, y puede, en consecuencia, ser diseñado con una sección transversal comparativamente débil. Esto da lugar a la posibilidad de minimizar el tamaño total y, en particular, la altura total, por una parte, y ahorrar peso, por la otra parte.

Al fabricar el sistema de dientes de engranaje y la guía para el cojinete de contacto de rodamientos del segundo elemento de acoplamiento, preferiblemente por mecanizado con arranque de virutas, aunque también por conformación conjunta, por ejemplo por sinterización, del mismo cuerpo de base del elemento de acoplamiento, se simplifica, por una parte, el método de producción, ya que es posible fabricar en una sola parte todo el elemento de acoplamiento dentado, al tiempo que... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (1; 51) para acoplar a rotación dos elementos de acoplamiento coaxiales (2, 3; 52, 53), que comprende