Dispositivo de desacoplamiento de árboles en carga de caja de cambios de potencia.

Dispositivo para el desacoplamiento del árbol de arrastre (2) de un equipo desde un árbol conductor (3),

comprendiendo el citado dispositivo un embrague de mordazas (5) provisto de primeros dientes (8) y de primeras acanaladuras (6) para desplazarse longitudinalmente a lo largo de un primero de los citados árboles (2) por cooperación con segundas acanaladuras (7) llevadas por el segundo de los citados árboles (3) y engranar o desengranar los citados primeros dientes (8) en segundos dientes (9) situados en el segundo de los citados árboles (3), comprendiendo el citado dispositivo además un medio de desplazamiento longitudinal que comprende una parte fija (10, 30) que actúa sobre una pieza móvil longitudinalmente (11, 31) para desplazar el citado embrague de mordazas (5) entre una posición de acoplamiento y una posición de desacoplamiento, estando orientada la resultante del esfuerzo transmitido por el citado medio de desplazamiento longitudinal al embrague de mordazas (5) según el eje de rotación del citado primer árbol (2) y teniendo un punto de aplicación situado en el citado eje, caracterizado por que el citado medio de desplazamiento longitudinal arrastra al citado embrague de mordazas (5) por cooperación de una pieza fija en rotación (13, 30) con una pieza (14, 31) unida al embrague de mordazas y arrastrada en rotación con éste, manteniéndose una holgura longitudinal (15, 115) en funcionamiento entre la citada pieza fija en rotación (13, 30) y la citada pieza arrastrada en rotación (14, 31).

Dispositivo de desacoplamiento de árboles en carga de caja de cambios de potencia El ámbito de la presente invención es el del accionamiento de árboles de potencia y, en particular, el de los sistemas para el desembrague, en funcionamiento, de árboles que transmiten pares importantes.

Los equipos mecánicos, y en particular los equipos montados en un motor aeronáutico, son accionados por árboles de potencia que están unidos por un conjunto de engranajes a un árbol conductor, del cual toman la potencia mecánica necesaria para el funcionamiento del equipo correspondiente.

Las potencias en cuestión pueden ser particularmente elevadas y alcanzar, por ejemplo en el caso de un equipo aeronáutico tal como un alternador-arrancador, pares del orden de 600 N.m a una velocidad de rotación de 16000 vueltas/min. La fuerza de rozamiento axial ejercida sobre los piñones se eleva en tal caso a 4500 N. Por otra parte, es necesario prever la posibilidad de desacoplar el árbol del equipo del árbol del motor, en el marco de un procedimiento de emergencia para, en caso de avería, desacoplar el equipo y así evitar una propagación de averías. Tal procedimiento es necesario, por ejemplo, en el caso de una maniobra de salida de una situación crítica. Además, tales sistemas de desacoplamiento deben realizarse en entornos muy restringidos.

En el marco de una nueva puesta en servicio posterior del equipo es igualmente necesario prever una maniobra de reacoplamiento del árbol del equipo, una vez que haya desaparecido la situación de emergencia. Este procedimiento es efectuado entonces, árboles en parada o a velocidad reducida, sin cargas, quedando casi suprimidas las fuerzas de rozamiento sobre los dientes.

En la patente EP 1412651 se ha descrito un sistema que responde a estas características que propone un sistema de embrague entre dos árboles giratorios en prolongación uno del otro. Un embrague de mordazas es un dispositivo con dientes que permite acoplar y desacoplar dos piezas mecánicas. El embrague de mordazas está constituido en este caso por un árbol concéntrico con los árboles que hay que acoplar, que presenta en una de sus extremidades un anillo plano que se extiende radialmente, sobre el cual se apoya una bola para generar el desplazamiento. La bola se desplaza circunferencialmente con respecto a los árboles siguiendo una trayectoria helicoidal materializada por una garganta practicada en el cárter.

En el transcurso de este movimiento helicoidal la bola rueda en el interior de la garganta y permanece en apoyocontra el anillo radial. Ésta ejerce una fuerza según una dirección que está desplazada con respecto al eje del embrague de mordazas. De esto resulta un par perjudicial para el desplazamiento del embrague de mordazas y riesgos de acuñamientos o de bloqueos. La bola, por otra parte, está animada de un movimiento de rodadura sin deslizamiento a lo largo de la garganta pero de un movimiento de deslizamiento a lo largo del anillo radial. Esto crea fuerzas parásitas que se ejercen sobre la bola, que perturban su movimiento y que, habida cuenta de las fuerzas de rozamiento muy importantes que se ejercen sobre estas piezas, pueden hacer difícil la puesta a punto de un sistema de este tipo.

Se conoce igualmente la solicitud de patente alemana DE 10126485 que describe un sistema de desembrague en el cual, en posición de funcionamiento, el conjunto de las piezas que forman el embrague de mordazas es arrastrado en rotación. Resulta así una puesta en movimiento de masas que son solicitadas solamente durante el desembrague y que no tienen utilidad en funcionamiento normal. Los inconvenientes asociados a este sistema son la creación de momentos de inercia no deseables y el desgaste de estas piezas giratorias.

La presente invención tiene por objetivo poner remedio a estos inconvenientes, proponiendo un sistema de desacoplamiento de árboles que funcionan bajo cargas elevadas, que no presente algunos de los inconvenientes de la técnica anterior y, en particular, en el que la mayoría de las piezas que aseguran el desembrague están fijas en funcionamiento normal.

A tal efecto, la invención tiene por objeto un dispositivo para el desacoplamiento del árbol de arrastre de un equipo desde un árbol conductor, comprendiendo el citado dispositivo un embrague de mordazas provisto de primeros dientes y de primeras acanaladuras para desplazarse longitudinalmente a lo largo de uno primero de los citados árboles por cooperación con segundas acanaladuras llevadas por el segundo de los citados árboles y engranar o desengranar los citados primeros dientes en segundos dientes situados en el segundo de los citados árboles, comprendiendo el citado dispositivo además un medio de desplazamiento longitudinal que comprende una parte fija para desplazar el citado embrague de mordazas entre una posición de acoplamiento y una posición de desacoplamiento, estando orientada la resultante del esfuerzo transmitido por el citado medio de desplazamiento longitudinal al embrague de mordazas según el eje de rotación del citado primer árbol y teniendo su punto de aplicación situado en el citado eje, caracterizado por que el citado medio de desplazamiento longitudinal arrastra al citado embrague de mordazas por cooperación de una pieza fija en rotación con una pieza unida al embrague de mordazas y arrastrada en rotación con éste, manteniéndose una holgura longitudinal en funcionamiento entre la citada pieza fija en rotación y la citada pieza arrastrada en rotación.

Esta configuración, al tiempo que evita crear pares parásitos que perjudicarían el desplazamiento del embrague de mordazas a lo largo del árbol en el cual ésta está montada, garantiza la ausencia de desgaste en funcionamiento normal de las piezas que sirven para el desembrague.

Preferentemente, la pieza móvil longitudinalmente lleva un tope o un rodamiento de bolas, estando fijado un primer anillo del citado tope a la citada pieza y siendo el segundo anillo móvil en rotación y estando situado enfrente de un plato giratorio que se extiende radialmente con respecto al citado embrague de mordazas.

Ventajosamente, entre el anillo móvil y el plato giratorio queda situada una holgura.

En una variante de realización, la pieza móvil longitudinalmente lleva un tope hidrodinámico recubierto de un revestimiento antifricción, situado enfrente de un plato giratorio que se extiende radialmente con respecto al citado embrague de mordazas.

De modo preferente, la pieza móvil longitudinalmente lleva un órgano de reembrague apto para ser desplegado radialmente para cooperar con un elemento del citado embrague de mordazas y arrastrar el citado embrague de mordazas hacia su posición de reacoplamiento.

En un segundo modo de realización, la pieza que se extiende radialmente comprende una cavidad en la cual, durante el desacoplamiento, se inserta un elemento móvil radialmente, hecho solidario del citado embrague de mordazas en traslación paralelamente al citado primer árbol.

Preferentemente el elemento móvil radialmente es una bola situada en un ánima radial practicada en el citado embrague de mordazas.

De modo más preferente, la bola, en funcionamiento normal, es mantenida en posición, a través del ánima, en un alojamiento practicado en el citado primer árbol, por una extensión longitudinal de la citada pieza que se extiende radialmente.

Ventajosamente, la cavidad comprende una cara orientada de modo oblicuo con respecto al eje de rotación del citado primer árbol, de modo que permite el retorno de la bola al interior del ánima durante una operación de reacoplamiento.

En un modo particular de realización, los primeros y segundos dientes son dientes helicoidales, que ejercen uno sobre el otro una fuerza que tiende a su desacoplamiento.

La invención se refiere igualmente a un equipo que comprende un dispositivo de desacoplamiento de su árbol de arrastre desde un árbol conductor tal como el descrito anteriormente, y a un motor aeronáutico en el cual está montado dicho equipo.

La invención será comprendido mejor, y otros objetivos, detalles, características y ventajas de ésta se pondrán de manifiesto de modo más claro en el transcurso de la descripción explicativa detallada que sigue, de varios modos de realización de la invención dados a título de ejemplos puramente ilustrativos y no limitativos, refiriéndose a los dibujos esquemáticos anejos.

En estos dibujos:

- la figura 1 es una vista en corte de un dispositivo de desacoplamiento de árboles de potencia de acuerdo con un primer modo de realización de la invención;

- la figura 2 es una vista secuencial de la operación de desacoplamiento de árboles de potencia con la ayuda de... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para el desacoplamiento del árbol de arrastre (2) de un equipo desde un árbol conductor (3) , comprendiendo el citado dispositivo un embrague de mordazas (5) provisto de primeros dientes (8) y de primeras acanaladuras (6) para desplazarse longitudinalmente a lo largo de un primero de los citados árboles (2) por cooperación con segundas acanaladuras (7) llevadas por el segundo de los citados árboles (3) y engranar o desengranar los citados primeros dientes (8) en segundos dientes (9) situados en el segundo de los citados árboles (3) , comprendiendo el citado dispositivo además un medio de desplazamiento longitudinal que comprende una parte fija (10, 30) que actúa sobre una pieza móvil longitudinalmente (11, 31) para desplazar el citado embrague de mordazas (5) entre una posición de acoplamiento y una posición de desacoplamiento, estando orientada la resultante del esfuerzo transmitido por el citado medio de desplazamiento longitudinal al embrague de mordazas (5) según el eje de rotación del citado primer árbol (2) y teniendo un punto de aplicación situado en el citado eje,

caracterizado por que el citado medio de desplazamiento longitudinal arrastra al citado embrague de mordazas (5) por cooperación de una pieza fija en rotación (13, 30) con una pieza (14, 31) unida al embrague de mordazas y arrastrada en rotación con éste, manteniéndose una holgura longitudinal (15, 115) en funcionamiento entre la citada pieza fija en rotación (13, 30) y la citada pieza arrastrada en rotación (14, 31) .

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 en el cual la pieza móvil longitudinalmente (11) lleva un tope o un rodamiento de bolas (13) , estando fijado un primer anillo (13a) del citado tope a la citada pieza y siendo el segundo anillo (13b) móvil en rotación y estando situado enfrente de un plato giratorio (14) que se extiende radialmente con respecto al citado embrague de mordazas (5) .

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2 en el cual la holgura (15) está situada entre el anillo móvil (13b) y el plato giratorio (14) .

4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 en el cual la pieza móvil longitudinalmente (11) lleva un tope hidrodinámico recubierto de un revestimiento antifricción, situado enfrente de un plato giratorio (14) que se extiende radialmente con respecto al citado embrague de mordazas (5) .

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 4 en el cual la pieza móvil longitudinalmente (11, 31) lleva un órgano de reacoplamiento (16) apto para ser desplegado radialmente para cooperar con un elemento del citado embrague de mordazas (19) y arrastrar al citado embrague de mordazas hacia su posición de reacoplamiento.

6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 en el cual la pieza móvil longitudinalmente (31) comprende una cavidad (33) en la cual, durante el desacoplamiento, se inserta un elemento móvil radialmente (35) , hecho solidario del citado embrague de mordazas (5) en traslación paralelamente al citado primer árbol (2) .

7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6 en el cual el elemento móvil radialmente (35) es una bola situada en un ánima radial (36) practicada en el citado embrague de mordazas (5) .

8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 7 en el cual la bola (35) , en funcionamiento normal, es mantenida en posición, a través del ánima (36) , en un alojamiento (40) dispuesto en el citado primer árbol (2) , por una extensión longitudinal (32) de la citada pieza que se extiende radialmente (31) .

9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 u 8 en el cual la cavidad (33) comprende una cara orientada de modo oblicuo con respecto al eje de rotación del citado primer árbol, de modo que permite el retorno de la bola (35) al ánima (36) durante una operación de reacoplamiento.

10. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9 en el cual las primeras y segundas acanaladuras (6, 7) son acanaladuras helicoidales, que ejercen una sobre la otra una fuerza que tiende a su desacoplamiento.

11. Equipo que comprende un dispositivo de desacoplamiento de su árbol de arrastre (2) desde un árbol conductor

(3) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.

12. Motor aeronáutico en el cual está montado un equipo de acuerdo con la reivindicación precedente.