Dispositivo con una corona dentada y una unidad de accionamiento con protección contra sobrecargas, así como mecanismo de giro, mecanismo de basculamiento o cabestrante incluidos en la misma.

Dispositivo con una corona dentada (2) y al menos una unidad de accionamiento (1) para accionar la coronadentada (2),

en donde la unidad de accionamiento (1) presenta un motor (3), un engranaje (4) y un eje de impulsión(5), así como una caja (10) en la que se asientan el engranaje (4) y el eje de salida (5), en donde sobre un segmentodel eje de salida (5), situado por fuera de la caja (10), está dispuesto un piñón (6) para accionar la corona dentada(2), y en donde la unidad de accionamiento (1) presenta una protección contra sobrecargas mecánica, caracterizadoporque la protección contra sobrecargas está dispuesta de tal modo entre el engranaje (4) y el piñón (6) que, en elcaso de un bloqueo de engranaje de la protección contra sobrecargas, es responsable de que, en el caso de un flujode par de giro desde la corona dentada (2) al piñón (6), los dientes (8) de la corona dentada (2) queden protegidoscontra ruptura forzada de dientes.

Dispositivo con una corona dentada y una unidad de accionamiento con protección contra sobrecargas, así como mecanismo de giro, mecanismo de basculamiento o cabestrante incluidos en la misma.

La presente invención se refiere a un dispositivo con una corona dentada y al menos una unidad de accionamiento para accionar o frenar la corona dentada conforme a la reivindicación 1.

Los dispositivos que presentan unidades de accionamiento para accionar una corona dentada se usan por ejemplo para accionar mecanismos de giro o basculamiento, en especial para el accionamiento de un mecanismo de giro de una instalación de energía eólica o para accionar un mecanismo de giro o basculamiento de una grúa o de una excavadora. La corona dentada presenta con ello sobre su perímetro exterior o perímetro interior unos dientes, que engranan con los dientes del piñón. Mediante el accionamiento del piñón a través del eje de salida puede accionarse de este modo la corona dentada. Las coronas dentadas se usan también para el accionamiento de cabestrantes, en especial para el accionamiento de cabestrantes de una grúa.

Para el accionamiento de una corona dentada pueden usarse también varias unidades de accionamiento en paralelo, cuando se necesitan grandes fuerzas de accionamiento.

Para estas unidades de accionamiento se conocen ya dispositivos de protección contra sobrecargas, por ejemplo en forma de acoplamientos de resbalamiento o puntos teóricos de ruptura, los cuales están dispuestos entre el motor y el engranaje. Por medio de esto se limita el flujo de par de giro que discurre desde el motor de accionamiento en la dirección del eje de salida, respectivamente el flujo de par de giro desde el engranaje de vuelta hasta el motor.

El documento genérico JP 004/232500 A hace patente una caja de máquina y una instalación de accionamiento para accionar la caja de máquina que gira libremente, aproximadamente en un plano horizontal, mediante un engranaje reductor. Un acoplamiento y un freno están dispuestos entre el dispositivo de accionamiento y el engranaje reductor

o en el engranaje reductor. Este dispositivo presenta una protección contra sobrecargas mecánica. La protección contra sobrecargas está dispuesta con ello entre el motor y el engranaje.

Del documento DE 197 54 260 A1 se conoce una unidad de accionamiento, que presenta un acoplamiento de sobrecarga que forma parte de una rueda de engranaje y con ello del engranaje.

Sin embargo, una protección contra sobrecargas óptima no puede garantizarse con unidades de accionamiento conocidas.

La tarea de la presente invención es por lo tanto perfeccionar un dispositivo de la clase citada al comienzo, de tal modo que se ponga a disposición una unidad de accionamiento para accionar una corona dentada con una protección contra sobrecargas mejorada.

Esta tarea es resuelta conforme a la invención mediante un dispositivo con las particularidades de la reivindicación 1. El dispositivo conforme a la invención con una corona dentada y al menos una unidad de accionamiento para accionar la corona dentada está configurado de tal modo, que la unidad de accionamiento presenta un motor, un engranaje y un eje de impulsión, sobre el cual está dispuesto un piñón para accionar la corona dentada. La unidad de accionamiento presenta conforme a la invención una protección contra sobrecargas mecánica, la cual está dispuesta de tal modo entre el engranaje y el piñón que, en el caso de un bloqueo de engranaje de la protección contra sobrecargas, es responsable de que, en el caso de un flujo de par de giro desde la corona dentada al piñón, los dientes de la corona dentada queden protegidos contra ruptura forzada de dientes.

Mediante la disposición conforme a la invención de la protección contra sobrecargas entre el engranaje y el piñón puede vigilarse todavía un flujo de par de giro entre el eje de salida y el motor de accionamiento, incluso si se produce un bloqueo de engranaje. La protección contra sobrecargas conforme a la invención hace así posible una protección de los dientes de la corona dentada o del piñón contra una ruptura forzada de dientes en caso de avería del engranaje. La protección contra sobrecargas está situada con ello detrás de todas las piezas constructivas de engranaje, de tal modo que en el caso de un bloqueo de engranaje la protección contra sobrecargas es responsable de que, en el caso de un flujo de par de giro desde la corona dentada al piñón, los dientes queden protegidos contra una ruptura forzada de dientes. Las unidades de accionamiento conocidas no pueden ofrecer una protección así de los dientes de la corona dentada, de tal modo que a causa de daños por ruptura de dientes pueden producirse enormes daños de capital.

La protección contra sobrecargas está dispuesta con ello después de todos los elementos del engranaje afectados por averías, como por ejemplo ruedas dentadas, pernos planetarios o arandelas de seguridad. Esto tiene la ventaja de que las piezas constructivas de engranaje pueden dimensionarse más pequeñas, porque ya no pueden conducir a daños totales de la instalación. Además de esto puede reducirse la vigilancia de aseguramiento de la calidad sobre

las piezas constructivas situadas delante de la protección contra sobrecargas y durante los correspondientes procesos de montaje, porque estos ya no pueden conducir a un daño principal sobre la corona dentada.

La protección contra sobrecargas está dispuesta con ello de forma ventajosa entre el engranaje y el pivotamiento principal del eje de salida. Por medio de esto la protección contra sobrecargas está situada en un punto, en el que sólo se presenta una clase de esfuerzo. En especial con ello se presenta una pura carga por torsión, de tal modo que los esfuerzos por flexión no pueden influir en el resultado. Por medio de esto es posible una protección contra sobrecargas definida exactamente. Además de esto la disposición de la protección contra sobrecargas entre el engranaje y el cojinete principal del eje de salida es responsable de que, incluso en el caso de que se accione la protección contra sobrecargas, el eje de salida permanezca asentado en el pivotamiento y por ello no pueda dañar ninguna otra pieza constructiva.

La protección contra sobrecargas está ejecutada con ello de forma ventajosa como punto teórico de ruptura. Un punto teórico de ruptura de este tipo hace posible una protección contra sobrecargas extremadamente económica. Es cierto que el punto teórico de ruptura se destruye al accionarse la protección contra sobrecargas. Sin embargo, el daño de capital es relativamente reducido, ya que la propia corona dentada no resulta dañada. Aparte de esto, la unidad de accionamiento tiene que sustituirse o repararse de todas formas en el caso de un bloqueo del engranaje.

En el caso de la protección contra sobrecargas se trata de forma ventajosa de un punto teórico de ruptura del eje de salida. Esto hace posible una materialización que ahorra espacio, además de ser económica, de la protección contra sobrecargas. El punto teórico de ruptura está dispuesto con ello de forma ventajosa en el eje de salida entre el engranaje y el pivotamiento principal del eje de salida.

El punto teórico de ruptura está materializado de forma ventajosa mediante una reducción de sección transversal de un eje. Una reducción de sección transversal de este tipo permite una materialización sencilla y económica de una protección contra sobrecargas. Mediante la disposición conforme a la invención de la protección contra sobrecargas el punto teórico de ruptura sólo sufre un esfuerzo de una clase, por ejemplo mediante una pura carga por torsión, de tal modo que aún así es posible una protección contra sobrecargas definida.

Mediante la disposición conforme a la invención de la protección contra sobrecargas, la sección transversal tiene con ello unas tensiones aproximadamente constantes. Con ello el par de resistencia en la citada sección transversal reducida puede elegirse libremente y puede optimizarse fácilmente en la relación entre el inicio del flujo y el inicio de la ruptura.

El punto teórico de ruptura está materializado con ello mediante una reducción de sección transversal del eje de salida. La reducción de sección transversal está dispuesta de forma ventajosa entre la última pieza constructiva de engranaje y el pivotamiento principal del eje de salida.

El eje presenta con ello ventajosamente en la región del punto teórico de ruptura una muesca en el perímetro exterior. Mediante una muesca de este tipo puede materializarse una reducción de sección transversal definida. Con ello puede obtenerse un factor de entalladura deseado para alcanzar... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo con una corona dentada (2) y al menos una unidad de accionamiento (1) para accionar la corona dentada (2) , en donde la unidad de accionamiento (1) presenta un motor (3) , un engranaje (4) y un eje de impulsión (5) , así como una caja (10) en la que se asientan el engranaje (4) y el eje de salida (5) , en donde sobre un segmento del eje de salida (5) , situado por fuera de la caja (10) , está dispuesto un piñón (6) para accionar la corona dentada (2) , y en donde la unidad de accionamiento (1) presenta una protección contra sobrecargas mecánica, caracterizado porque la protección contra sobrecargas está dispuesta de tal modo entre el engranaje (4) y el piñón (6) que, en el caso de un bloqueo de engranaje de la protección contra sobrecargas, es responsable de que, en el caso de un flujo de par de giro desde la corona dentada (2) al piñón (6) , los dientes (8) de la corona dentada (2) queden protegidos contra ruptura forzada de dientes.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la protección contra sobrecargas está dispuesta entre el engranaje (4) y un pivotamiento principal (9) del eje de salida (5) .

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la protección contra sobrecargas está ejecutada como punto teórico de ruptura (20) , y de forma ventajosa como punto teórico de ruptura del eje de salida (5) .

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque el punto teórico de ruptura (20) está materializado mediante una reducción de sección transversal de un eje, en especial mediante una reducción de sección transversal del eje de salida (5) .

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque el eje presenta en la región del punto teórico de ruptura (20) una muesca en el perímetro exterior.

6. Dispositivo según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el eje está ahuecado por taladrado en la región del punto teórico de ruptura (20) .

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque el eje no está templado superficialmente al menos en la región del punto teórico de ruptura (20) .

8. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque el punto teórico de ruptura está materializado mediante pernos de cizallamiento (22) .

9. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la protección contra sobrecargas está materializada como acoplamiento de resbalamiento o desembrague.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el umbral de sobrecarga de la protección contra sobrecargas, en especial el umbral de ruptura del punto teórico de ruptura, es menor que el umbral de ruptura de los dientes del piñón.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la caja (10) es una caja conjunta para el engranaje (4) , la protección contra sobrecargas y el pivotamiento principal (9) del eje de salida y en especial una caja estanca al aceite.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la corona dentada es accionada por al menos dos unidades de accionamiento (1) .

13. Mecanismo de giro o basculamiento con un dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 12, en especial mecanismo de giro de una instalación de energía eólica o mecanismo de giro o basculamiento de un dispositivo de trabajo, en especial de una grúa o excavadora.

14. Cabestrante con un dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la corona dentada

(2) se usa para el accionamiento del cabestrante.

Engranaje