ES2209753T3 - Acoplamiento elastico, especialmente acoplamiento articulado de paquete de alojamiento. - Google Patents
Acoplamiento elastico, especialmente acoplamiento articulado de paquete de alojamiento.Info
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Abstract
Acoplamiento elástico (1; 1.3), especialmente acoplamiento articulado de paquete de alojamiento (2; 2.3) con al menos un plano de acoplamiento (E1) con un primer elemento de acoplamiento (3; 3.3) y un segundo elemento de acoplamiento (4; 4.3) para el acoplamiento al menos indirecto con un componente en el lado del accionamiento o de la toma; comprendiendo el primer (3; 3.3) o el segundo (4; 4.3) elemento de acoplamiento al menos una pieza de buje (6) con elementos (7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6) en forma de brazos que se extienden en la dirección radial; y estando dispuesto entre dos elementos (7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6) en forma de brazos, dispuestos de forma contigua en el sentido circunferencial, al menos un paquete de alojamiento elástico (5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6); cada paquete de alojamiento (5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6) de un elemento de acoplamiento - primer o segundo elemento de acoplamiento - comprende una parte central (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6) realizada de forma estrechada en sentido radial al menos en la zona del contorno interior (30) hacia el eje de acoplamiento (A), visto en sección transversal en sentido axial, la cual se puede unir de forma separable con el otro elemento de acoplamiento - segundo o primer elemento de acoplamiento
Description
Acoplamiento elástico, especialmente acoplamiento
articulado de paquete de alojamiento.
La invención se refiere a un acoplamiento
elástico, especialmente a un acoplamiento articulado de paquete de
alojamiento, en concreto con las características del preámbulo de la
reivindicación 1.
Los acoplamientos articulados elásticos de
paquete de alojamiento comprenden al menos un plano de acoplamiento,
aunque también son posibles variantes con dos planos de
acoplamiento. En éstos últimos, se trata de los denominados
acoplamientos cardán que sirven para la unión entre un árbol hueco y
un árbol primario que se extiende a través de éste. Un acoplamiento
de este tipo se conoce, por ejemplo, por el documento EP0152568B1.
La unión del árbol primario con el árbol hueco, en este caso el
árbol hueco de un engranaje, se realiza a través de un buje con
brazos en forma de estrella de cuatro o más puntas. A través de
paquetes de alojamiento elásticos, especialmente paquetes de
alojamiento de caucho, se establece la unión con el árbol hueco
cardán, realizado como árbol que encierra el árbol primario en
forma de árbol hueco. Este árbol hueco cardán, a su vez, está unido,
a través de paquetes de alojamiento de caucho, con la estrella de
árbol hueco de un buje de árbol hueco con brazos en forma de
estrella de cuatro o más puntas, que está atornillado al extremo de
árbol hueco de un engranaje. La movilidad cardán necesaria se
consigue de tal forma que entre las superficies exteriores del
acoplamiento están conectados uno detrás de otro dos planos de
articulación. Por tanto, cada plano de acoplamiento se compone de
paquetes de alojamiento elásticos, dispuestos uniformemente en el
contorno del acoplamiento, que presentan bujes adaptados con su
parte central al árbol hueco cardán y a las mitades exteriores del
árbol hueco o árbol primario, y brazos que parten de los mismos en
forma de estrella y que en el sentido circunferencial están
encerrados a ambos lados por piezas finales vulcanizadas a los
paquetes de caucho antes citados. Los trayectos de pretensado, la
posición de montaje y la característica elástica del paquete de
caucho se adaptan entre sí de tal forma que la suma de todas las
fuerzas en el estado montado sea igual a cero. Por tanto, no queda
ninguna fuerza residual circunferencial que pudiera conducir a un
desequilibrio.
En las formas de realización del acoplamiento
elástico en forma de acoplamiento articulado de paquete de
alojamiento con un plano de acoplamiento, éste comprende un primer
elemento de acoplamiento y un segundo elemento de acoplamiento,
estando unidos éstos, con unión por rozamiento, a través de los
paquetes de alojamiento elásticos, asignados a al menos uno de los
elementos de acoplamiento. Los paquetes de alojamiento pueden estar
asignados a uno de los dos elementos de acoplamiento, en donde no
importa si el elemento de acoplamiento está unido con el lado de
accionamiento o con el lado de toma durante el uso en un mecanismo
de accionamiento. Los paquetes de alojamiento elásticos están
realizados, preferentemente, en forma de paquetes de alojamiento de
caucho, presentando éstos una pieza central, a la que estén
asignados por ambos lados unos bloques de caucho. Los paquetes de
alojamiento están insertados con una pretensión entre los brazos de
uno de los dos elementos de acoplamiento, los cuales se extienden
desde una pieza de buje, en dirección radial y con separaciones
uniformes entre sí. Visto en la dirección circunferencial, los
paquetes de alojamiento presentan sustancialmente forma de segmento
circular y comprenden una pieza central a la que están asignados
bloques de caucho por ambos lados. Los distintos bloques de caucho
están vulcanizados a la pieza central y comprenden respectivamente
una pluralidad de elementos en forma de caucho que también se unen
entre sí por vulcanización y cuyas superficies finales orientadas en
sentido contrario a la pieza central, finalizan con elementos en
forma de placa. Las superficies de vulcanización de la pieza
central y de los elementos en forma de placa pueden estar situados
siempre en un plano que se extienda en una dirección radial, visto
desde el eje de acoplamiento, que se puede describir entre otros por
el eje de acoplamiento, pudiendo extenderse los elementos en forma
de placa tanto paralelamente respecto a las superficies de
vulcanización como con cierta inclinación, de modo que las
superficies de vulcanización, así como el plano de los elementos en
forma de placa se crucen en el eje de acoplamiento. En este caso,
los distintos elementos en forma de goma estarían configurados en
forma de cuña. Los elementos en forma de placa que terminan los
bloques de alojamiento se pueden unir con los brazos del elemento de
acoplamiento correspondiente.
Un acoplamiento articulado de paquete de
alojamiento elástico, genérico, se conoce por el documento
DE3843496
C1. También éste sirve para unir dos piezas de máquina, especialmente árboles, y comprende una primera mitad de acoplamiento y una segunda mitad de acoplamiento, unida con ésta a través de elementos de caucho, estando dispuestos varios brazos que se extienden radialmente hacia fuera partiendo de la primera mitad de acoplamiento y de la otra mitad de acoplamiento en tal medida que en el sentido circunferencial estén dispuestos alternativamente unos detrás de otros brazos que se extiendan radialmente hacia fuera y entre los que estén incorporados los elementos de caucho bajo una pretensión, que estén en contacto con superficies curvadas de los brazos y sujetos radialmente por piezas de sujeción fijadas a los brazos. Cada elemento de caucho se compone de al menos dos piezas de caucho vulcanizadas entre dos piezas metálicas exteriores, con al menos una pieza metálica interior, vulcanizada entre las mismas. El contacto con los brazos se realiza mediante las dos piezas metálicas exteriores. Las superficies de contacto enfrentadas de dos brazos contiguos están curvadas de forma convexa en sentido contrario en la dirección axial del acoplamiento. Las superficies de contacto de cada elemento de caucho o de las piezas metálicas exteriores están curvadas de forma cóncava en sentido contrario. Visto en el sentido de rotación del acoplamiento, las piezas de caucho de un elemento de caucho están realizadas en el centro con una sección transversal menor que en las zonas marginales. Para garantizar un mayor desplazamiento de los dos elementos de máquina que deben acoplarse entre sí y que están unidos respectivamente con el primero y el segundo elemento de orden, las piezas de caucho se realizan con distintos grosores, existiendo el mayor grosor siempre en las zonas exteriores críticas. La función de la pieza central es asumida aquí por un círculo de tensado 46 se coloca sobre los elementos de unión, realizados como listones, en las dos piezas de acoplamiento, y se fija a los mismos con tornillos. Las piezas tensoras tienen una sección transversal en forma de pelo con superficies convexas inclinadas una respecto a otra en el ángulo \beta, que corresponden a las superficies de contacto en los brazos. La cavidad inferior está adaptada al ancho de los brazos de unión en las piezas de acoplamiento de tal forma que éstos sean recibidos sin juego por las mismas. Las piezas metálicas exteriores envuelven los brazos parcialmente con salientes en forma de lengua. Durante el montaje de los elementos de caucho, los cantos superiores de las lenguas sobresalen aún de las superficies exteriores de los brazos. Sólo al apretar los tornillos, las piezas de sujeción que yacen en los cantos superiores presionan los elementos de caucho radialmente al espacio cónico entre dos brazos contiguos hasta que queden asentadas también las piezas de sujeción. Como consecuencia de las superficies de contacto inclinadas una hacia la otra se genera la pretensión necesaria en las piezas de caucho. Un inconveniente de esta forma de realización consiste sustancialmente en una estructura muy complicada compuesta por una multitud de elementos individuales.
C1. También éste sirve para unir dos piezas de máquina, especialmente árboles, y comprende una primera mitad de acoplamiento y una segunda mitad de acoplamiento, unida con ésta a través de elementos de caucho, estando dispuestos varios brazos que se extienden radialmente hacia fuera partiendo de la primera mitad de acoplamiento y de la otra mitad de acoplamiento en tal medida que en el sentido circunferencial estén dispuestos alternativamente unos detrás de otros brazos que se extiendan radialmente hacia fuera y entre los que estén incorporados los elementos de caucho bajo una pretensión, que estén en contacto con superficies curvadas de los brazos y sujetos radialmente por piezas de sujeción fijadas a los brazos. Cada elemento de caucho se compone de al menos dos piezas de caucho vulcanizadas entre dos piezas metálicas exteriores, con al menos una pieza metálica interior, vulcanizada entre las mismas. El contacto con los brazos se realiza mediante las dos piezas metálicas exteriores. Las superficies de contacto enfrentadas de dos brazos contiguos están curvadas de forma convexa en sentido contrario en la dirección axial del acoplamiento. Las superficies de contacto de cada elemento de caucho o de las piezas metálicas exteriores están curvadas de forma cóncava en sentido contrario. Visto en el sentido de rotación del acoplamiento, las piezas de caucho de un elemento de caucho están realizadas en el centro con una sección transversal menor que en las zonas marginales. Para garantizar un mayor desplazamiento de los dos elementos de máquina que deben acoplarse entre sí y que están unidos respectivamente con el primero y el segundo elemento de orden, las piezas de caucho se realizan con distintos grosores, existiendo el mayor grosor siempre en las zonas exteriores críticas. La función de la pieza central es asumida aquí por un círculo de tensado 46 se coloca sobre los elementos de unión, realizados como listones, en las dos piezas de acoplamiento, y se fija a los mismos con tornillos. Las piezas tensoras tienen una sección transversal en forma de pelo con superficies convexas inclinadas una respecto a otra en el ángulo \beta, que corresponden a las superficies de contacto en los brazos. La cavidad inferior está adaptada al ancho de los brazos de unión en las piezas de acoplamiento de tal forma que éstos sean recibidos sin juego por las mismas. Las piezas metálicas exteriores envuelven los brazos parcialmente con salientes en forma de lengua. Durante el montaje de los elementos de caucho, los cantos superiores de las lenguas sobresalen aún de las superficies exteriores de los brazos. Sólo al apretar los tornillos, las piezas de sujeción que yacen en los cantos superiores presionan los elementos de caucho radialmente al espacio cónico entre dos brazos contiguos hasta que queden asentadas también las piezas de sujeción. Como consecuencia de las superficies de contacto inclinadas una hacia la otra se genera la pretensión necesaria en las piezas de caucho. Un inconveniente de esta forma de realización consiste sustancialmente en una estructura muy complicada compuesta por una multitud de elementos individuales.
Otra forma de realización de un acoplamiento
articulado elástico se conoce por el documento DE19956089. Éste
comprende dos elementos de acoplamiento coaxiales con bridas en
forma de disco, que presentan levas para transmitir la carga
correspondiente, que sobresalen axialmente de las bridas
extendiéndose en la dirección radial y estando unidos en la
dirección circunferencial alternativamente con la brida de uno o
con la brida del otro elemento de acoplamiento, estando previstos
entre las levas espacios destinados al alojamiento de un elemento de
transmisión de carga que se compone de un material en forma de
caucho y que posee una pieza anular y un número correspondiente de
piezas de presión que tienen una forma elíptica y una sección
rectangular estando introducidos entre las levas de los miembros de
acoplamiento.
Un inconveniente importante de los acoplamientos
elástico del tipo descrito al principio consiste en que el
dimensionamiento es independiente del paquete de caucho en sí que
está adaptado a los requisitos existentes al mismo tiempo en cuanto
a determinada elasticidad a la torsión y fuerza de retroceso. Otro
inconveniente, sin embargo, consiste en que en casos de aplicación
que requieren altos números de revoluciones, este acoplamiento no
funciona de forma satisfactoria, porque los distintos elementos del
paquete de alojamiento experimentan un desplazamiento en la
dirección radial entre sí bajo el efecto de la fuerza centrífuga, de
modo que puede ocurrir que ya no se puedan transmitir los pares
necesarios.
Por lo tanto, la invención tiene el objetivo de
perfeccionar un acoplamiento elástico del tipo mencionado al
principio, con al menos un plano de acoplamiento, de tal forma que
cumpla también con los requisitos en los casos de aplicación con una
transmisión necesaria de potencia a altos números de revoluciones
y, por tanto, a altas velocidades, quedando garantizada siempre
totalmente la transmisión de potencia y caracterizándose el
acoplamiento elástico por una alta disponibilidad.
La solución según la invención se caracteriza por
las propiedades de la reivindicación 1. Algunas variantes ventajosas
figuran en las reivindicaciones subordinadas.
Un acoplamiento elástico, especialmente un
acoplamiento articulado de paquete de alojamiento comprende un
primer elemento de acoplamiento y un segundo elemento de
acoplamiento, pudiendo unirse el primer o el segundo elemento de
acoplamiento de forma rígida al giro con el lado de accionamiento o
de toma, respectivamente. El primer o el segundo elemento de
acoplamiento comprende un elemento configurado en forma de estrella,
que presenta una pieza de buje, a través del cual se realiza la
unión con el lado de accionamiento o de toma y desde el cual se
extienden en la dirección radial unos elementos en forma de brazos
con la misma separación, visto en el sentido circunferencial. Entre
dos elementos en forma de brazo, contiguos en el sentido
circunferencial, está dispuesto un correspondiente paquete de
alojamiento bajo pretensión. El paquete de alojamiento elástico
comprende una parte central al que están conectados a ambos lados
bloques de alojamiento elásticos. Según la invención, la pieza
central y los bloques de alojamiento están configurados de tal forma
que estos elementos experimenten un autocentrado entre sí. En una
vista sobre el plano de acoplamiento, es decir en la dirección axial
con respecto al eje de acoplamiento, visto en la dirección radial
hacia el eje de acoplamiento, la pieza central está realizada
sustancialmente de forma estrechada. En el sentido circunferencial,
en una vista sobre el plano de acoplamiento, es decir en el sentido
axial, la pieza central está configurada en ambas direcciones con
una superficie exterior irregular, a la que están unidos por
vulcanización los bloques de alojamiento. Preferentemente, éstos
están realizados con una superficie exterior arqueada, es decir las
superficies de apoyo y de contacto, visto en el plano de
acoplamiento, es decir en el sentido circunferencial del
acoplamiento, en sección transversal, se pueden describir por al
menos dos vectores de dirección distintas a lo largo de su extensión
radial. Con otras palabras, la pieza central está realizada como
cuerpo semiredondo orientado en el sentido circunferencial. Esto
significa que las superficies de la pieza central, orientadas en el
sentido circunferencial, están realizadas en forma de arco o
curvada, resultando una forma sustancialmente convexa de la pieza
central. Asimismo, son posibles otras formas de realización
arqueadas. Lo importante es, sin embargo, que la realización del
contorno de la superficie exterior de la pieza central, que mira
directamente hacia el brazo contiguo, se haga de forma arqueada en
esta dirección. Los bloques de alojamiento de un paquete de
alojamiento, dispuestos a ambos lados de la pieza central,
comprenden al menos dos elementos en forma de caucho, separados
entre si por un elemento intermedio, que se denominan también vías
de caucho y que están unidos con una pieza final, en donde la pieza
final se puede fijar al brazo correspondiente mediante una unión que
se puede separar, formando un dispositivo de alojamiento para el
elemento en forma de caucho. Según la invención, al menos las
superficies realizadas en el elemento en forma de caucho, que entran
en unión activa con el dispositivo de alojamiento están realizadas
paralelamente respecto a la superficie de la pieza central orientada
directamente en el sentido circunferencial hacia el brazo o de la
superficie del elemento de alojamiento, orientada hacia la pieza
central. Sin embargo, preferentemente, un bloque de alojamiento
comprende una pluralidad de elementos en forma de caucho que están
separados entre sí a través de elementos intermedios
correspondientes, realizándose mediante vulcanización la unión entre
los distintos elementos en forma de caucho, los elementos
intermedios y el dispositivo para alojar los elementos en forma de
caucho en el brazo correspondiente del elemento de acoplamiento o la
superficie de la pieza central, orientada hacia el brazo.
Preferentemente, las distintas superficies de vulcanización se
realizan paralelamente entre sí en la posición de montaje. Al
contrario de las versiones del estado de la técnica, la transmisión
de pares se realiza mediante una transmisión en forma de arrastre de
fuerza y de fricción. Esto ofrece la ventaja de que los distintos
paquetes de alojamiento no pueden derivar radialmente bajo el efecto
de la fuerza centrífuga. Asimismo, los elementos intermedios en
forma de semicasquillo quedan sujetos por su forma en la dirección
radial, entre los distintos elementos en forma de caucho.
Además, los bloques de alojamiento están unidos
de forma separable con los elementos en forma de brazo, dispuestos
de forma uno al lado de otro en el sentido circunferencial. La
conexión de las mitades exteriores de los bloques de alojamiento,
especialmente de los paquetes de caucho se realiza mediante medios
de fijación asignados a los lados de extensión transversal, respecto
al sentido axial, de una pieza final en forma de L o de U en el
sentido circunferencial, o bien, son guiados en los mismos o entran
directamente en unión activa con los mismos.
Bajo otro aspecto de la invención están previstos
medios para el afianzamiento radial del paquete de alojamiento
elástico. Éstos comprenden al menos una unión en arrastre de forma.
Según la invención, se realiza como unión de ranura y resorte. Para
ello, el cuerpo semiredondo de la pieza central presenta un
dispositivo para realizar una unión de ranura y resorte.
Preferentemente, el cuerpo semiredondo de la pieza central presenta
un resorte que engrana en una ranura en el otro elemento de
acoplamiento o viceversa. El afianzamiento axial de todo el paquete
de alojamiento se realiza por arrastre de fricción mediante
tornillos de unión en la parte central del paquete de
alojamiento.
Bajo otro aspecto de la invención, los distintos
elementos del paquete de alojamiento, especialmente las piezas
metálicas se realizan en metal ligero para lograr una mejor
evacuación del calor y un aligeramiento de peso.
En cuanto a la configuración de las posibilidades
de conexión de los distintos elementos de acoplamiento a los
componentes en el lado del accionamiento o de la toma, también
existe una multitud de posibilidades. Para este fin, en el caso más
sencillo, los elementos de acoplamiento presentan piezas de buje a
las que estén asignados medios para realizar una unión en arrastre
de forma y/o de fuerza.
La realización con dos elementos de acoplamiento
sirve para realizar acoplamientos con un plano de acoplamiento.
Según una variante ventajosa para garantizar movimientos cardánicas
y axialmente paralelas, se conectan dos planos de acoplamiento uno
detrás de otro. En este caso, el acoplamiento elástico se compone de
dos acoplamientos individuales para realizar un plano de
acoplamiento, que están acoplados entre sí. Cada plano de
acoplamiento se realiza por dos elementos de acoplamiento, estando
unido siempre un elemento de acoplamiento del primer plano de
acoplamiento directamente y de forma resistente al giro con un
elemento de acoplamiento del segundo plano de acoplamiento y estando
unidos respectivamente los otros elementos de acoplamiento, no
unidos entre sí de forma resistente al giro, con el lado de
accionamiento y de toma. En el caso más simple, la unión resistente
al giro de un elemento de acoplamiento del primer plano de
acoplamiento con un elemento de acoplamiento del segundo plano de
acoplamiento se realiza disponiendo ambos elementos de acoplamiento
en un árbol intermedio.
En el procedimiento para el montaje de los
paquetes de alojamiento elásticos se usa una prensa de compresión
que ejerce una presión radial sobre la parte central y las mitades
exteriores correspondientes, es decir, sobre los elementos de la
otra pieza de acoplamiento, y que se apoya sobre los brazos
estelares de uno de los dos elementos de acoplamiento, siendo
absorbida la fuerza antagonista por una cinta que envuelve el plano
de acoplamiento.
A continuación, la solución según la invención se
describe con la ayuda de las figuras. Muestran:
Figura 1 un acoplamiento elástico, configurado
según la invención, con un plano de acoplamiento en un corte axial
modificado, que representa un corte I-I según la
figura 2;
Figura 2 una vista I-I en el
sentido axial sobre un plano de acoplamiento, especialmente un
elemento de acoplamiento con paquetes de alojamiento elásticos;
Figura 3 otra variante de un acoplamiento
elástico, configurado según la invención, con dos planos de
acoplamiento en el corte III-III según la figura
2;
Figura 4 un corte según la línea
IV-IV según la figura 2.
La figura 1 representa en un corte axial una
forma de realización de un acoplamiento elástico 1 configurado según
la invención, especialmente un acoplamiento articulado de paquete de
alojamiento 2. En esta forma de realización se trata de la
realización del acoplamiento elástico 1 con un plano de acoplamiento
E_{1}. Para ello, el acoplamiento elástico 1 comprende un primer
elemento de acoplamiento 3 y un segundo elemento de acoplamiento 4.
La denominación primer y segundo elemento de acoplamiento sirve
solamente para fines de distinción y no describe el sentido de la
transmisión de potencia. Según la invención, el primer elemento de
acoplamiento 3 y el segundo elemento de acoplamiento 4 se pueden
unir entre sí en arrastre de fuerza y de fricción. El primer
elemento de acoplamiento 3 o el segundo elemento de acoplamiento 4
está unido con un lado de accionamiento y, por tanto, el segundo
elemento de acoplamiento o el primer elemento de acoplamiento 3 está
unido con un lado de toma. Al menos uno de los dos elementos de
acoplamiento - el primer elemento de acoplamiento 3 o el segundo
elemento de acoplamiento 4 - comprende una pluralidad de paquetes de
alojamiento 5.1 a 5.n, que están configurados de forma elástica y a
través de los cuales se realiza la unión en arrastre de fricción y
de fuerza con el otro elemento de acoplamiento. En el caso
representado, los paquetes de alojamiento 5.1 a 5.n según la figura
2 están asignados en el segundo elemento de acoplamiento 4. Éste
comprende una pieza de buje 6 que sirve para realizar la unión
resistente al giro con el lado de accionamiento o de toma y
partiendo de la cual se extienden en dirección radial y de forma
estelar los distintos brazos. Los paquetes de alojamiento 5.1 5.n
están dispuestos entre dos brazos 7.1 y 7.2 ó 7.1 a 7.n, dispuestos
uno al lado de otro, visto en el sentido circunferencial. La pieza
de buje 6 y los brazos 7.1 a 7.n forman en el caso representado una
llamada estrella axial 8 realizada preferentemente como unidad
constructiva integral. Los paquetes de alojamiento 5.1 a 5.n están
insertados en forma se segmento anular, con una pretensión, entre
los distintos brazos 7.1 a 7.n, visto en el sentido circunferencial.
Cada paquete de alojamiento 5.1 a 5.n está realizado,
preferentemente, como paquete de alojamiento de caucho. Éstos
comprenden respectivamente una parte central 9.1 a 9.n unida a
través de elementos de fijación 10.1 a 10.n con el primer elemento
de acoplamiento 3. El primer elemento de acoplamiento 3 también
comprende al menos una pieza de buje 12, desde la que se extienden
en el sentido radial y de forma estelar una pluralidad de elementos
13.1 a 13.n en forma brazos. Preferentemente, la pieza de buje 12 y
los elementos 13.1 a 13.n en forma de brazos forman una unidad
constructiva integral en forma de una llamada estrella de árbol
hueco 14. La parte central 9.1 o las partes centrales 9.2 a 9.n de
los distintos paquetes de alojamiento 5.1 a 5.n están unidas
mediante elementos de fijación 10.1 a 10.n, por ejemplo en forma de
tornillos 15.1 a 15.n, con los elementos 13.1 a 13.n en forma de
brazos de la estrella de árbol hueco 14. La transmisión de fuerza
del paquete de alojamiento 5.1 a 5.n a la estrella de árbol hueco 14
se realiza en arrastre de forma por una unión de ranura y resorte 16
de la parte central 9.1 o 9.2 a 9.n con los elementos 13.1 a 13.n en
forma de brazos de la estrella de árbol hueco 14 y en arrastre de
fricción por la unión mediante elementos de fijación 10.1 a 10.n,
por ejemplo las uniones roscadas 15.1 a 15.n en las dos superficies
de contacto 17 y 18, siendo formadas las superficies de contacto 17
por las distintas zonas superficiales 19.1 a 19.n de los paquetes de
alojamiento 5.1 a 5.n, y siendo formadas las superficies de contacto
18 por las distintas zonas superficiales 20.1 a 20.n formadas por
los elementos 13.1 a 13.n en forma de brazos de la estrella de árbol
hueco 14. Los distintos brazos 7.1 a 7.n de la estrella axial 8
parten con una distribución homogénea de la pieza de buje 6. De
forma análoga, este dato es válido también para los elementos 13.1 a
13.n en forma de brazos que se extienden partiendo de la pieza de
buje 12.
Los paquetes de alojamiento 5.1 a 5.n comprenden
además de la parte central 9.1 a 9.n respectivamente dos bloques de
caucho 21.1.1, 21.1.2 a 21.n.1, 21.n.2 dispuestos a ambos lados, en
el sentido circunferencial, en la parte central 9.1 a 9.n. Los
distintos bloques de alojamiento realizados preferentemente como
bloques de caucho están dispuestos simétricamente respecto a la
parte central 9.1-9.n y unidos por vulcanización a
la misma. Los bloques de caucho 21.1.1, 21.1.2 a 21.n.1, 21.n.2
asimismo están orientados en el sentido circunferencial y
conectados a sus zonas superficies 22.1.1, 22.1.2 a 22.n.1, 22.n.2
orientadas en sentido contrario a la parte central 9.1 a 9.n,
preferentemente mediante vulcanización y en disposición simétrica
mediante placas 23.11, 23.12 a 23.n.1, 23.n.2. Para evitar la deriva
de los paquetes de alojamiento 5.1 a 5.n bajo el efecto de la fuerza
centrífuga en el sentido radial, según la invención, la parte
central 9.1 a 9.n y los bloques de caucho 21.1.1, 21.1.2 a 21.n.1,
21.n.2 conectados a la misma, están configurados de tal forma que
se consiga un autocentrado. Para ello, cada paquete de alojamiento
5.1 a 5.n presenta la forma de un segmento de anillo circular y la
parte central 9.1 a 9.n está realizada como cuerpo semiredondo 24.
Esto significa que las superficies de la parte central 9.1 a 9.n,
orientadas en el sentido circunferencial están realizadas de forma
arqueada al menos en esta dirección, presentando un perfil homogéneo
visto en la dirección axial, y que la parte central 9.1 a 9.n,
vista en sección transversal, experimenta en el sentido radial, en
la zona del contorno interior 30, un estrechamiento en dirección
hacia la pieza de buje 6 o del eje de acoplamiento A. Los bloques de
alojamiento 21.1.1, 21.1.2 a 21.n.1, 21.n.2 son formados por capas
intermedias en forma de llamados elementos de semicasquillo 25.1.1 a
25.1.n ó 21.n.1, 21.n.2 y las piezas finales en forma de placas
23.11, 23.12 a 23.n.1, 23.n.2 con elementos 26.11, 26.n.2 dispuestos
entre ellas, denominadas también vías de caucho. Las distintas vías
de caucho 26.11 a 26.n.2 están vulcanizadas a los semicasquillos
25.1.1 a 25.n.2. Los distintos elementos de caucho 26.11 a 26.n.2
pueden presentar un grosor homogéneo o una forma de cuña abierta
hacia el diámetro exterior. En cuanto a la configuración de las
piezas finales que están realizadas preferentemente en forma de
placas 23.11 a 23.n.2 existe una multitud de posibilidades. Según la
vista IV-IV de la figura 2, pueden estar realizados
en forma de U tal como está representado en la figura 4, o bien al
menos en forma de L. En este caso, al menos un lado de la pieza
final 23.11 a 23.n.2 está provisto de un orificio, preferentemente
en forma de un taladro de paso. Por el taladro de paso no
representado aquí se hacen pasar elementos de fijación 27.1.1,
27.1.2 a 27.n.1, 27.n.2 para fijar los distintos lados de las
piezas finales 23.11, 23.12 a 23.n.1 a 23.n.2 a las superficies de
los brazos 7.1 a 7.n, orientadas en la dirección axial, que están
designadas respectivamente por 28.1.1, 28.1.2 a 28.n.1, 28.n.2,
evitando de esta forma un movimiento entre los elementos 23.11,
23.12 a 23.n.1, 23.n.2 y los brazos 7.1 a 7.n. También son posibles
otros tipos de realización de una unión separable.
La figura 3 representa en un corte
II-II según la figura 2, otra forma de realización
de un acoplamiento elástico 1.3 configurado según la invención, en
forma de un acoplamiento articulado de paquete de alojamiento 2.3
que presenta dos planos de acoplamiento. Éstas están designados aquí
por E_{1} y E_{2}. Esta variante ofrece la ventaja de que,
además de una derivación angular, se puede compensar también un
desplazamiento axial paralelo de los dos planos de acoplamiento -
primer plano de acoplamiento E_{1} y segundo plano de acoplamiento
E_{2}. El acoplamiento articulado de paquete de alojamiento 2.3 se
compone de dos acoplamientos articulados elásticos, unidos entre sí
por medio de un árbol hueco cardán 32. Cada uno de los acoplamientos
articulados está construido según un acoplamiento con un plano de
acoplamiento tal como está representado en las figuras 1 y 2. Por
lo tanto, para los mismos elementos se han elegido las mismas
referencias. Por tanto, se ha añadido un tercer elemento de
acoplamiento 33 que está acoplado con el segundo elemento de
acoplamiento del primer plano de acoplamiento a través de los
paquetes de alojamiento. El tercer elemento de acoplamiento 33
presenta una pieza de buje 34 y elementos 35 en forma de brazos que,
visto en el sentido circunferencial, se extienden en dirección
radial. La pieza de buje 34 y los elementos 35 en forma de brazo
forman una estrella de árbol hueco 36. Los paquetes de alojamiento
para el segundo plano de acoplamiento están dispuestos, o bien,
entre los elementos en forma de brazo, dispuestos de forma contigua
en el sentido circunferencia, del segundo o del tercer elemento de
acoplamiento.
La figura 4 representa un corte según la línea
IV-IV según la figura 2. En este caso, la pieza
final 23.11 está configurada en forma de U, pero se puede configurar
también en forma de L omitiendo uno de los lados. Un lado de la
pieza final 23.11 está provisto de un taladro. Mediante elementos de
fijación, el lado de la pieza final 23.11 se fija a la superficie
frontal de los brazos 7.1, evitando un movimiento entre la pieza
final 23.11 y los brazos 7.1. Asimismo, se puede ver el cuerpo
semiredondo de la parte central 9.1 en sección transversal, visto en
el sentido circunferencial. Éste presenta un resorte que engrana en
la ranura en las superficies frontales del segundo elemento de
acoplamiento 3. Esta unión en arrastre de forma garantiza el
afianzamiento radial del paquete de alojamiento 5.1. Mediante dos o
varios tornillos de unión se efectúa la unión axial en arrastre de
fricción de la parte central 14 con las superficies frontales.
Según la figura 1, el buje de la estrella de árbol hueco 14 está
unido con un árbol hueco 40, a través de un dentado frontal 39 y
tornillos 38 que atraviesan los agujeros de paso 37. El árbol hueco
40 y el árbol de eje que lo atraviesa pueden realizar movimientos
cardánicos o axialmente paralelos en función de las condiciones de
espacio.
La realización constructiva concreta del
acoplamiento elástico no se limita a las formas de realización
descritas según las figuras 1 a 4. Lo decisivo es la configuración
en forma de arco de la parte central de los paquetes de alojamiento
y de los bloques de alojamiento que se encuentran a continuación de
los mismos y que tienen un efecto de autocentrado. En cuanto al
campo de aplicación no existe limitación alguna. La realización como
acoplamiento simple o doble se realiza en función de los movimientos
a compensar.
| 1. 1.3 | acoplamiento elástico |
| 2. 2.3 | acoplamiento articulado de paquete de alojamiento |
| 3 | primer elemento de acoplamiento |
| 4 | segundo elemento de acoplamiento |
| 5.1 - 5.n | paquetes de alojamiento |
| 6 | pieza de buje |
| 7.1 - 7.n | brazos |
| 8 | estrella de eje |
| 9.1 - 9.n | parte central |
| 10.1 - 10.n | elementos de fijación |
| 11.1 - 11.n | unión separable |
| 12 | pieza de buje |
| 13.1 - 13.n | elementos en forma de brazo |
| 14 | estrella de árbol hueco |
| 15.1 - 15.n | tornillos |
| 16 | unión de ranura y resorte |
| 17 | superficies de contacto |
| 18 | superficies de contacto |
| 19.1 - 19.n | zonas superficiales en el paquete de alojamiento |
| 20.1 - 20.n | zonas superficiales de los brazos de la estrella de árbol hueco |
| 21.1.1, 21.1.2- | |
| 21.n.1, 21.n.2 | bloques de alojamiento |
| 22.1.1, 22.1.2- | |
| 22.n.1, 22.n.2 | zonas superficiales orientadas en sentido contrario a la parte central |
| 23.11, 23.12 | |
| 23.n.2, 23.n.1 | pieza final; elementos en forma de placa |
| 24 | cuerpo semirredondo |
| 25.1.1 - 25.n.2 | elementos intermedios; elementos en forma de semicasquillo |
| 26.11a - 26.11c, | |
| 26.12a - 26.12c | elementos en forma de caucho |
| 27.1.1 - 27.n.2 | elementos de fijación |
| 28.1.1 - 28.n.2 | superficies de los brazos 7.1 a 7.n orientados en sentido axial |
| 30 | contorno interior |
| 31 | contorno exterior |
| 32 | agujeros de paso |
| 33 | tercer elemento de acoplamiento |
| 34 | pieza de buje |
| 35 | elementos en forma de brazos |
| 36 | estrella de árbol hueco |
| 37 | agujeros de paso |
| 38 | tornillos |
| 39 | dentado frontal |
| 40 | árbol hueco |
Claims (14)
1. Acoplamiento elástico (1; 1.3), especialmente
acoplamiento articulado de paquete de alojamiento (2; 2.3) con al
menos un plano de acoplamiento (E_{1}) con un primer elemento de
acoplamiento (3; 3.3) y un segundo elemento de acoplamiento (4; 4.3)
para el acoplamiento al menos indirecto con un componente en el lado
del accionamiento o de la toma; comprendiendo el primer (3; 3.3) o
el segundo (4; 4.3) elemento de acoplamiento al menos una pieza de
buje (6) con elementos (7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6) en forma de
brazos que se extienden en la dirección radial; y estando dispuesto
entre dos elementos (7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6) en forma de
brazos, dispuestos de forma contigua en el sentido circunferencial,
al menos un paquete de alojamiento elástico (5.1, 5.2, 5.3, 5.4,
5.5, 5.6); cada paquete de alojamiento (5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5,
5.6) de un elemento de acoplamiento - primer o segundo elemento de
acoplamiento - comprende una parte central (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5,
9.6) realizada de forma estrechada en sentido radial al menos en la
zona del contorno interior (30) hacia el eje de acoplamiento (A),
visto en sección transversal en sentido axial, la cual se puede unir
de forma separable con el otro elemento de acoplamiento - segundo o
primer elemento de acoplamiento (3, 4; 3.3, 4.3) y a continuación de
la cual se encuentran bloques de alojamiento (21.1.1, 21.1.2,
21.2.1, 21.2.2., 21.31, 21.32, 21.41, 21.42, 21.51. 21.52, 21.61,
21.62) con piezas finales exteriores (23.11, 23.12, 23.21, 23.22,
23.31, 23.32, 23.41, 23.42, 23.51, 23.52, 23.61, 23.62) que se
pueden unir de forma separable con el elemento (7.1, 7.2, 7.3, 7.4,
7.5, 7.6) en forma de brazo; y comprendiendo los bloques de
alojamiento (21.1.1, 21.1.2, 21.2.1, 21.2.2., 21.31, 21.32, 21.41,
21.42, 21.51. 21.52, 21.61, 21.62) el menos dos elementos en forma
de caucho (26.11, 26.12, 26.21, 26.22, 26.31, 26.32, 26.41, 26.42,
26.51, 26.52, 26.61, 26.62) con elementos intermedios (25.1.1,
25.1.2, 25.2.1., 25.2.2, 25.3.1, 25.3.2, 25.4.1, 25.4.2, 25.5.1,
25.5.2, 25.6.1, 25.6.2) dispuestos entre los mismos,
caracterizado por las siguientes propiedades:
la forma de las superficies de apoyo o de
contacto, orientadas en el sentido circunferencial, entre los
distintos elementos de los bloques de alojamiento (21.1.1, 21.1.2,
21.2.1, 21.2.2., 21.31, 21.32, 21.41, 21.42, 21.51. 21.52, 21.61,
21.62) está realizada de tal forma que los elementos intermedios
(25.1.1, 25.1.2, 25.2.1., 25.2.2, 25.3.1, 25.3.2, 25.4.1, 25.4.2,
25.5.1, 25.5.2, 25.6.1, 25.6.2) y los elementos en forma de caucho
(26.11, 26.12, 26.21, 26.22, 26.31, 26.32, 26.41, 26.42, 26.51,
26.52, 26.61, 26.62) experimenten un autocentrado;
visto en el plano de acoplamiento en sección
transversal o vistas en sección transversal, las superficies de
contacto de la parte central (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6) y de los
elementos intermedios (25.1.1, 25.1.2, 25.2.1., 25.2.2, 25.3.1,
25.3.2, 25.4.1, 25.4.2, 25.5.1, 25.2.2, 25.6.1, 25.6.2) se pueden
describir en su extensión radial por al menos dos vectores de
dirección distintos;
visto en sección transversal, la parte central
(9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6) presenta una superficie lateral
arqueada hacia fuera y los elementos intermedios (25.1.1, 25.1.2,
25.2.1., 25.2.2, 25.3.1, 25.3.2, 25.4.1, 25.4.2, 25.5.1, 25.5.2,
25.6.1, 25.6.2) están realizados como semicasquillo, visto en el
sentido circunferencial;
los elementos en forma de caucho (26.11, 26.12,
26.21, 26.22, 26.31, 26.32, 26.41, 26.42, 26.51, 26.52, 26.61,
26.62) presentan una forma se segmento de anillo circular, visto en
sentido circunferencial o perpendicular respecto a la dirección
axial;
la parte central (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6),
prevista en el primer o el segundo elemento de acoplamiento, y el
segundo o el primer elemento de acoplamiento (3, 4; 3.3, 4.3) están
unidos entre sí en arrastre de forma;
los medios para realizar una unión en arrastre de
forma entre la parte central y el primer elemento de acoplamiento o
el segundo elemento de acoplamiento comprenden una unión (16) de
ranura y resorte, estando asignada la ranura o el resorte al primer
elemento de acoplamiento.
2. Acoplamiento elástico (1, 1.3) según la
reivindicación 1, caracterizado porque, observando el
acoplamiento en una vista sobre la disposición de los distintos
elementos en el sentido circunferencial del acoplamiento visto en el
sentido radial, los elementos en forma de caucho (26.11, 26.12,
26.21, 26.22, 26.31, 26.32, 26.41, 26.42, 26.51, 26.52, 26.61,
26.62) presentan un ancho homogéneo.
3. Acoplamiento elástico (1, 1.3) según la
reivindicación 1, caracterizado porque, observando el
acoplamiento en una vista sobre la disposición de los distintos
elementos en el sentido circunferencial del acoplamiento en el
sentido radial, los elementos en forma de caucho (26.11, 26.12,
26.21, 26.22, 26.31, 26.32, 26.41, 26.42, 26.51, 26.52, 26.61,
26.62) están realizados, en la zona del contorno exterior (31) de
los bloques de alojamiento, de forma abierta en forma de cuña, o
bien, en forma de cuña con el extremo grueso en la zona del contorno
exterior.
4. Acoplamiento elástico (1, 1.3) según una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los
distintos elementos parte central (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6) y/o
elementos intermedios (25.1.1, 25.1.2, 25.2.1., 25.2.2, 25.3.1,
25.3.2, 25.4.1, 25.4.2, 25.5.1, 25.5.2, 25.6.1, 25.6.2) y/o los
elementos en forma de caucho (26.11, 26.12, 26.21, 26.22, 26.31,
26.32, 26.41, 26.42, 26.51, 26.52, 26.61, 26.62) presentan una
sección transversal constante, visto en sentido axial.
5. Acoplamiento elástico (1, 1.3) según una de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque, observando
el acoplamiento en una vista sobre la disposición de los distintos
elementos en el sentido circunferencial del acoplamiento, la pieza
final (23.11, 23.12, 23.21, 23.22, 23.31, 23.32, 23.41, 23.42,
23.51, 23.52, 23.61, 23.62) presenta al menos una sección en forma
de L o una sección en forma de U, estando asignados a los lados
dispuestos en un plano dispuesto en la dirección axial del
acoplamiento medios para realizar la unión separable entre las
piezas finales (23.11, 23.12, 23.21, 23.22, 23.31, 23.32, 23.41,
23.42, 23.51, 23.52, 23.61, 23.62) y los elementos (7.1, 7.2, 7.3,
7.4, 7.5, 7.6) en forma de brazo.
6. Acoplamiento elástico (1, 1.3) según la
reivindicación 5, caracterizado porque los medios para
realizar una unión separable comprenden elementos de fijación
(27.1.1, 27.1.2, 27.2.1, 27.2.2, 27.3.1, 27.3.2, 27.4.1, 27.4.2,
27.5.1, 27.5.2, 27.6.1, 27.6.2) que actúan en arrastre de
fuerza.
7. Acoplamiento elástico (1, 1.3) según una de
las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los medios
para realizar una unión separable (11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5,
11.6) entre la parte central (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6) prevista
en el primer o el segundo elemento de acoplamiento y el segundo o el
primer elemento de acoplamiento (3, 4; 3.3, 4.3) comprenden medios
para realizar una unión en arrastre de fuerza.
8. Acoplamiento elástico (1, 1.3) según la
reivindicación 7, caracterizado porque los medios para
realizar una unión en arrastre de fuerza comprenden elementos de
fijación (10.1, 10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6) que estén guiados al
menos en la parte central (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6) o que
entren en unión activa en arrastre de fuerza con la misma.
9. Acoplamiento elástico (1, 1.3) según una de
las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los
elementos en forma de caucho (26.11, 26.12, 26.21, 26.22, 26.31,
26.32, 26.41, 26.42, 26.51, 26.52, 26.61, 26.62) están fijados por
vulcanización a los elementos intermedios (25.1.1, 25.1.2, 25.2.1.,
25.2.2, 25.3.1, 25.3.2, 25.4.1, 25.4.2, 25.5.1, 25.5.2, 25.6.1,
25.6.2).
10. Acoplamiento elástico (1, 1.3) según una de
las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las
superficies de contacto entre la pieza final (23.11, 23.12, 23.21,
23.22, 23.31, 23.32, 23.41, 23.42, 23.51, 23.52, 23.61, 23.62) y los
elementos en forma de caucho, adyacentes a éstas, están realizadas
en forma de segmento anular.
11. Acoplamiento elástico (1, 1.3) según una de
las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el otro
segundo elemento de acoplamiento (3, 4; 3.3, 4.3) presenta al menos
una pieza de buje (12) y elementos (13.1, 13.2, 13.3, 13.4, 13.5,
13.6) en forma de brazo, que se extienden partiendo de ésta en la
dirección radial, realizándose la unión separable entre la parte
central (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6) del bloque de alojamiento
(5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6) dispuesto en el primer elemento de
acoplamiento (4; 4.3) con los elementos (13.1, 13.2, 13.3, 13.4,
13.5, 13.6) en forma de brazo.
12. Acoplamiento elástico (1, 1.3) según la
reivindicación 11, caracterizado porque al menos la pieza de
buje (6) y los elementos en forma de brazo (7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5,
7.6, 7.6) del segundo elemento de acoplamiento (4; 4.3) y/o la pieza
de buje (12) y los elementos en forma de brazo (13.1, 13.2, 13.3,
13.4, 13.5, 13.6) del segundo elemento de acoplamiento (3; 3.3) se
componen de un material metálico y el material metálico está
realizado como aleación metálica de peso optimizado.
13. Acoplamiento elástico (1, 1.3), especialmente
acoplamiento articulado de paquete de alojamiento (2; 2.3), según
una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por las
siguientes propiedades:
con dos planos de acoplamiento (E_{1}, E_{2})
conectados uno detrás de otro,
cada plano de acoplamiento (E_{1}, E_{2}) se
realiza por dos elementos de acoplamiento, estando unido
respectivamente un elemento de acoplamiento del primer plano de
acoplamiento directamente de forma resistente al giro con un
elemento de acoplamiento del segundo plano de acoplamiento, y
estando unidos los otros elementos de acoplamiento, no unidos entre
sí de forma resistente al giro, de los distintos planos de
acoplamiento, con el lado de accionamiento y de toma.
14. Acoplamiento elástico (1, 1.3) según la
reivindicación 13, caracterizado porque la unión resistente
al giro de un elemento de acoplamiento del primer plano de
acoplamiento con un elemento de acoplamiento del segundo plano de
acoplamiento se efectúa mediante la disposición de ambos elementos
de acoplamiento en un árbol intermedio (36).
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