ES2254577T3 - Tensor de correa. - Google Patents
Tensor de correa.Info
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Abstract
Tensor de correa (1, 30) con una pieza tensora (5) que puede entrar en contacto con una correa a través de un apoyo de correa (10) para la aplicación de una fuerza tensora y está unido a distancia con respecto al apoyo de correa (10), a un cojinete de deslizamiento radial (14) y que puede girar alrededor de su eje de giro (8), llevándose a cabo el movimiento de tensión y de giro del apoyo de correa (10) bajo carga por medio de un resorte de torsión (19), y estando cargada la pieza tensora (5) por otro resorte (20), caracterizado porque el cojinete de deslizamiento radial (14) está formado por la superficie interior de un casquillo de apoyo (13) y la superficie exterior de un pivote de apoyo (12) que se pueden desplazar relativamente entre sí en dirección axial del eje de giro (8) contra la fuerza del otro resorte (20), ejerciendo el otro resorte (20) sobre la pieza tensora (5) una fuerza (F3) fundamentalmente dirigida de forma paralela al eje de giro (8), que actúa contra la fuerza (F1) ejercida por la correa sobre la pieza tensora (5) de manera que se origina una fuerza (FR) resultante dirigida fundamentalmente al centro axial del cojinete de deslizamiento radial (14), con la que fundamentalmente no se genera ningún par de vuelco en la zona del cojinete de deslizamiento radial (14).
Description
Tensor de correa.
La invención se refiere a un tensor de correa del
tipo explicado en el preámbulo de la reivindicación 1.
Por el documento EP 0 652 390 se conoce un tensor
de correa de este tipo. El tensor de correa conocido se utiliza,
por ejemplo, en automóviles para el tensado de la correa
trapezoidal. El tensor de correa incluye una pieza tensora con un
brazo tensor que, por un extremo, está dotado de un rodillo tensor
que se ajusta en la correa. La pieza tensora incluye además un
casquillo de apoyo que está colocado, mediante un cojinete de
deslizamiento radial, en un pivote de apoyo. El cojinete de
deslizamiento radial contiene un casquillo de cojinete de plástico,
especialmente de nilón. El giro de la pieza tensora con el casquillo
de apoyo alrededor del pivote de apoyo se lleva a cabo bajo carga
por medio de un resorte de torsión. El casquillo de cojinete de
plástico posee una brida radial sobre la que actúa otro resorte.
Este otro resorte comprime el casquillo de cojinete con el
casquillo de apoyo contra un elemento de fricción que está dispuesto
en la cara frontal del casquillo de apoyo opuesta al otro resorte y
que se ajusta a una placa de compresión fija. El otro resorte está
configurado, de manera que éste forma una hendidura entre el
casquillo de cojinete de plástico y el pivote de apoyo de metal, en
la que se pueden acumular partículas de material desgastado. Además,
el otro resorte está configurado, de modo que mediante la presión
sobre el elemento de fricción, ayuda a evitar una vibración del
tensor de correa.
Por los documentos
DE-A-43 27 141 ó
DE-A-40 10 928, por ejemplo, se
conocen otros tensores de correa. Estos tensores de correa también
se utilizan, por ejemplo, en vehículos para el tensado de la correa
trapezoidal y poseen una pieza tensora con un brazo tensor que, por
un extremo, está dotado de un rodillo tensor que se ajusta en la
correa, y que por su otro extremo está unido a un cojinete de
deslizamiento radial. El cojinete de deslizamiento radial posee una
pieza de casquillo de apoyo y una pieza de pivote de apoyo que están
separadas por un casquillo de cojinete de plástico, fijándose una
de las piezas con el brazo tensor y sujetándose la otra pieza de
forma fija. Un resorte de torsión en forma de resorte espiral de
bucle rodea coaxialmente los casquillos de apoyo y los pivotes de
apoyo y se sostiene con un extremo en la pieza tensora y se fija con
el otro extremo. Los tensores de correa conocidos se montan en un
estado en el que el casquillo de apoyo y el pivote de apoyo han
sido girados uno contra otro bajo tensión previa del resorte de
torsión, de manera que mediante el rodillo tensor ya se ejerce una
fuerza predeterminada en la correa. Por medio de la fuerza elástica
del resorte de torsión pretensado, la correa es sujetada bajo una
tensión predeterminada; no obstante el rodillo tensor puede
desviarse o seguir elásticamente caso de que variara la longitud de
la correa.
Sin embargo, debido al tipo de construcción, el
brazo tensor que soporta el rodillo tensor de correa debe
disponerse excéntricamente con respecto a la longitud axial del
cojinete de deslizamiento radial en el casquillo de apoyo o el
pivote de apoyo. No obstante, de este modo el cojinete de
deslizamiento radial es solicitado por fuerzas de pandeo que causan
un mayor desgaste. En el documento
DE-A-43 27 141 ya se ha intentado
disponer el punto de articulación del resorte pivotante en
dirección axial con respecto al eje de giro separado del cojinete
de deslizamiento radial a una distancia tal, que la resultante de la
fuerza provocada en el cojinete de deslizamiento radial alcance
aproximadamente el centro de la longitud axial del cojinete de
deslizamiento radial. No obstante, esto sólo es posible allí donde
se dispone de espacio de construcción suficiente.
En el documento
DE-A-26 08 277 se describe otro
tensor de correa con más de un resorte; sin embargo, en este caso
los resortes tienen una función diferente. Así, en este tensor de
correa se utiliza un primer resorte de compresión que presiona
discos de fricción contra la pieza tensora y cuya fuerza elástica
define un valor umbral, en el que se puede girar la pieza tensora.
El tensor de correa posee además un segundo resorte de compresión
que está configurado como riostra telescópica y que presiona el
rodillo tensor directamente contra la correa.
En un brazo tensor de correa según el documento
DE-A-195 24 403, por ejemplo, se
conoce el empleo de resortes que actúan sobre la pieza tensora
fundamentalmente de forma paralela al eje de giro. No obstante, este
resorte se utiliza aquí como único resorte y sustituye en su
función al resorte de torsión del estado genérico de la técnica; es
decir, la fuerza tensora se determina a través de la tensión previa
de los resortes de disco.
La invención se basa en el objetivo de
perfeccionar un tensor de correa del tipo citado, de manera que con
una construcción compacta y reducida, se reduzca la propensión al
desgaste.
El objetivo se cumple gracias a la invención
indicada en la reivindicación 1.
De acuerdo con la invención, la pieza tensora se
solicita por medio de otro resorte que está configurado, de manera
que contrarresta el par de vuelco que se produce como consecuencia
de la fuerza ejercida por la correa sobre la pieza tensora. El
empleo de este otro resorte es posible en un tipo de construcción
compacto, de manera que no es necesario aumentar el espacio de
construcción necesario para el montaje.
En las reivindicaciones secundarias se pueden ver
variantes ventajosas de la invención.
Preferiblemente, el resorte actúa sobre el
casquillo de apoyo si la pieza tensora presenta el casquillo de
apoyo.
Con esta finalidad ha dado buen resultado un
resorte de disco que preferiblemente actúa a través de un disco de
apoyo sobre el casquillo de apoyo, estando apoyada la fuerza
ejercida por el resorte preferiblemente a través de un
contrasoporte que incluye un cojinete de deslizamiento axial.
Resulta especialmente ventajosa la disposición de
un dispositivo de amortiguación que está solicitado por otro
resorte. De este modo es posible, si fuera necesario, aplicar una
fuerza amortiguadora adicional sobre la pieza tensora o repartir la
fuerza amortiguadora necesaria para la amortiguación entre la
amortiguación causada por el resorte de torsión y la amortiguación
causada por el otro resorte. Por consiguiente, a pesar de, por
ejemplo, un valor de amortiguación total muy elevado del 85%,
referido al par de giro, se puede garantizar una función sin
desgaste.
Un emparejamiento ventajoso de material de esta
amortiguación adicional incluye un disco de amortiguación de
plástico reforzado con fibras de vidrio y una arandela de seguridad
de acero.
A continuación se explican con más detalle unos
ejemplos de realización de la invención por medio de los dibujos.
Las distintas figuras muestran:
Fig. 1 una sección parcial a través de un primer
ejemplo de realización de un tensor de correa de acuerdo con la
invención, y
Fig. 2 una sección parcial a través de un
segundo ejemplo de realización de un tensor de correa de acuerdo
con la invención.
La figura 1 muestra un tensor de correa 1 de
acuerdo con la invención en la sección parcial, como el que se
utiliza, por ejemplo, para el tensado de correas en automóviles. Sin
embargo, el tensor de correa 1 también resulta apropiado para otras
aplicaciones en las que es necesario tensar correas, cadenas u otros
elementos de transmisión continuos.
El tensor de correa incluye una pieza base 2 que
está dotada de un orificio central 3 y que presenta paredes 4
elevadas en forma de escudilla que forman una parte de una carcasa.
El tensor de correa 1 incluye, además, una pieza tensora 5 que
también presenta un orificio central 6 y paredes laterales 7
elevadas en forma de escudilla, estando configuradas las paredes 4
y 7, de manera que forman el límite exterior del tensor de correa 1
y las líneas centrales de los orificios 3 y 6 coinciden en una línea
central conjunta.
La pieza tensora 5 está dotada, además, de un
brazo tensor 9 que está fijado en la pieza tensora 5 asimétricamente
en dirección axial y a distancia con respecto a la línea central 8
y que sobresale de la pared 7. En el brazo tensor 9 se apoya un
rodillo tensor 10 de forma que puede girar alrededor de un eje 11
sólo insinuado. El rodillo tensor 10 forma un apoyo de correa para
la correa a tensar, desarrollándose el eje 11 paralelamente con
respecto a la línea central 8.
En el orificio 3 de la pieza base 2 está fijado
un extremo de un pivote de apoyo hueco 12, preferiblemente mediante
retacado. A través del pivote de apoyo hueco 12 se puede guiar un
tornillo no mostrado con el que se puede montar de forma fija el
tensor de correa 1 en una pieza de motor de un automóvil o
similar.
La pieza tensora 5 se apoya en este pivote de
apoyo hueco 12 con un casquillo de apoyo 13, siendo posible
desplazar el casquillo de apoyo 13 y el pivote tensor 12 uno contra
otro en dirección axial y formando la superficie interior del
casquillo de apoyo 13 con la superficie exterior del pivote de apoyo
12, un cojinete de deslizamiento radial 14, de manera que la pieza
tensora 5 puede girar alrededor del pivote de apoyo 12, formando la
línea central 8 el eje de giro. La pieza tensora 5 se sujeta en el
pivote de apoyo 12 mediante una pieza de seguridad 15 en forma de
un disco que está unido en unión positiva y no positiva al extremo
libre del pivote de apoyo 12, enfrente de la pieza
base 2.
base 2.
La pieza tensora 5 posee, además, un cono de
fricción 16 que se extiende coaxialmente con respecto a la línea
central 8 y en el que están dispuestos, de un modo conocido, un
casquillo de resorte 17 y un casquillo de bucle 18 que portan un
resorte de torsión 19 en forma de resorte de bucle de tornillos. El
resorte de compresión 19 está fijado, como suele ser habitual, en
los tensores de correa de este tipo, por uno de sus extremos en la
pieza base 2 y por su otro extremo en la pieza tensora 5, de manera
que puede ser tensado mediante un giro relativo de la pieza tensora
5 y de la pieza base 2. El experto conoce la función y el manejo del
tensado con ayuda de un resorte de bucle de este tipo, de manera
que no es preciso explicarlos aquí más detalladamente.
Por medio del tensado de la correa, ésta ejerce
una fuerza F1 sobre la pieza tensora 5. Dado que el casquillo de
apoyo 13 está separado del rodillo tensor 10 en dirección axial con
respecto al eje de giro 8, y dado que, en comparación con el tensor
de correa 1 del estado genérico de la técnica según el documento DE
43 27 141, el cono de fricción 16 y, por lo tanto, el punto de
fijación inferior del resorte de bucle 19 para la provocación de
una fuerza opuesta F2 en dirección axial con respecto al eje de giro
8, se encuentra más próximo al casquillo de apoyo 13 que el rodillo
tensor 10, se originaría una fuerza resultante que actúa
excéntricamente en el cojinete de deslizamiento 14, y, por
consiguiente, causaría un par de vuelco que provocaría un gran
desgaste del cojinete de deslizamiento radial 14.
A fin de evitarlo, el casquillo de apoyo 13 del
cojinete de deslizamiento radial 14 posee una longitud axial más
reducida que el espacio intermedio entre la arandela de seguridad 15
y la pieza base 2 en la zona alrededor del orificio 3. En el
espacio intermedio axial creado está dispuesto otro resorte 20 que
está configurado como resorte de disco anular, se apoya en el
pivote de apoyo 12 y actúa simétricamente alrededor del eje de giro
8. En la zona de este resorte de disco, la pieza base 2 está dotada
preferiblemente de un zócalo 21 que actúa como pieza de presión, de
manera que el resorte de disco 20 es solicitado uniformemente. El
resorte de disco 20 actúa a través de un disco de apoyo 22 sobre el
casquillo de apoyo 13, de modo que en el casquillo de apoyo 13 se
puede ejercer paralelamente al eje de giro 8, una fuerza F_{3}
que, apoyando a F_{2}, actúa como fuerza opuesta para la
introducción de la fuerza F_{1} transmitida por la correa, de
manera que se origina una fuerza F_{R} resultante dirigida
fundamentalmente al centro axial del cojinete de deslizamiento
radial 14, con la que fundamentalmente no se genera un par de
vuelco.
En el montaje, la fuerza F_{3} se puede regular
de forma variable mediante el recorrido del resorte de disco 20,
siendo preferibles los valores entre 4000 a 7000 N
aproximadamente.
Los resortes de disco actúan, a través del disco
de apoyo 22, sobre una cara frontal del casquillo de apoyo 13 y lo
presionan contra la arandela de seguridad 15 que actúa como
contrasoporte. En este caso, las caras orientadas las unas hacia
las otras entre la arandela de seguridad 15 y el casquillo de apoyo
13 ó bien entre el casquillo de apoyo 13 y el disco de apoyo 22,
están configuradas como cojinetes de deslizamiento axial. Estos
cojinetes de deslizamiento axial poseen preferiblemente superficies
de acero que están revestidas con PTFE. No obstante, según el tipo
de recubrimiento, estos cojinetes de deslizamiento pueden contribuir
a la amortiguación de fricción, de manera que la amortiguación
aplicada se reparte entre la amortiguación a través del resorte 19
y la amortiguación a través de la fricción.
Los cojinetes de deslizamiento también pueden
consistir en discos separados y/o en una posición axial
distinta.
La figura 2 muestra en una representación similar
a la figura 1, un segundo ejemplo de realización de un tensor de
correa 30, estando identificados los componentes comparables con el
primer ejemplo de realización, con los mismos números de
referencia, por lo que no se explican de nuevo.
El tensor de correa 30 sólo se diferencia del
tensor de correa 1 en el hecho de que aquí se genera una
amortiguación de fricción adicional aumentada por medio de la
disposición de un disco de amortiguación especial 31. El disco de
amortiguación 31 está colocado preferiblemente entre el casquillo de
apoyo 13 y la arandela de seguridad 15, siendo presionado el
casquillo de apoyo 13 por otro resorte, es decir, el resorte de
disco 20, a través del disco de apoyo 22 contra el disco de
amortiguación 31 y éste contra la arandela de seguridad 15. Esta
configuración resulta especialmente ventajosa allí donde, como
consecuencia de unas exigencias muy altas condicionadas por la
aplicación, es necesaria una amortiguación de fricción adicional.
Así es posible generar valores de amortiguación de fricción de
hasta un 60% de la fuerza tensora o bien de los pares de giro. En
este caso se puede garantizar un funcionamiento sin desgaste
gracias a una coordinación de la amortiguación a través del resorte
de bucle 19, por una parte, y a través del otro resorte 20, por otra
parte, o bien a una distribución de la amortiguación entre los dos
sistemas a pesar de un valor de amortiguación total del 85% referido
al par
de giro.
de giro.
Un emparejamiento de material ventajoso para el
disco de amortiguación 31 y la arandela de seguridad 15 adyacente
es, por ejemplo, una poliamida reforzada con fibras de vidrio,
especialmente PA 46 con una proporción de un 5% de fibra de vidrio,
para el disco de amortiguación 31 y un acero inoxidable,
especialmente V2A, para la arandela de seguridad 15. Los cojinetes
de deslizamiento que, en este caso, están dispuestos en el casquillo
de apoyo 13 y el disco de amortiguación 31 ó bien entre el
casquillo de apoyo 13 y el disco de apoyo 22, pueden incluir, como
en el primer ejemplo de realización, superficies de deslizamiento de
acero recubiertas con PTFE que, en su caso, están dispuestas en
discos adicionales no representados en los dibujos.
Modificando los ejemplos de realización descritos
y dibujados, también es posible otro orden de los componentes. Así,
el resorte de disco puede estar dispuesto, por ejemplo, en la cara
del casquillo de apoyo orientada hacia la arandela de seguridad. En
lugar de un resorte de disco se puede utilizar otro resorte
apropiado. La selección del material se puede llevar a cabo
teniendo en cuenta la vida útil a conseguir y/o los valores de
amortiguación necesarios. La invención también se puede utilizar,
además, si el brazo tensor está unido al pivote de apoyo.
Claims (10)
1. Tensor de correa (1, 30)
con una pieza tensora (5) que puede entrar en contacto con una
correa a través de un apoyo de correa (10) para la aplicación de una
fuerza tensora y está unido a distancia con respecto al apoyo de
correa (10), a un cojinete de deslizamiento radial (14) y que puede
girar alrededor de su eje de giro (8), llevándose a cabo el
movimiento de tensión y de giro del apoyo de correa (10) bajo carga
por medio de un resorte de torsión (19), y estando cargada la pieza
tensora (5) por otro resorte (20), caracterizado porque el
cojinete de deslizamiento radial (14) está formado por la superficie
interior de un casquillo de apoyo (13) y la superficie exterior de
un pivote de apoyo (12) que se pueden desplazar relativamente entre
sí en dirección axial del eje de giro (8) contra la fuerza del otro
resorte (20), ejerciendo el otro resorte (20) sobre la pieza
tensora (5) una fuerza (F_{3}) fundamentalmente dirigida de forma
paralela al eje de giro (8), que actúa contra la fuerza (F_{1})
ejercida por la correa sobre la pieza tensora (5) de manera que se
origina una fuerza (F_{R}) resultante dirigida fundamentalmente al
centro axial del cojinete de deslizamiento radial (14), con la que
fundamentalmente no se genera ningún par de vuelco en la zona del
cojinete de deslizamiento radial (14).
2. Tensor de correa según la
reivindicación 1, caracterizado porque la pieza tensora (5)
está dotado de un casquillo de apoyo (13) y porque el otro resorte
(20) actúa sobre el casquillo de apoyo (13).
3. Tensor de correa según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el otro resorte
(20) es un resorte de disco que está dispuesto coaxialmente
alrededor del eje de giro (8).
4. Tensor de correa según la
reivindicación 3, caracterizado porque entre el resorte de
disco (20) y el casquillo de apoyo (13) está dispuesto un disco de
apoyo (22), estando configurado entre el disco de apoyo (22) y el
casquillo de apoyo (13), un cojinete de deslizamiento axial.
5. Tensor de correa según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la fuerza
(F_{3}) ejercida por el otro resorte (20) es absorbida por un
contrasoporte que incluye un cojinete de deslizamiento axial y una
pieza de apoyo (15).
6. Tensor de correa según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque por medio del
otro resorte (20) es solicitado un dispositivo de amortiguación para
la amortiguación del movimiento de giro de la pieza tensora (5)
alrededor del eje de gi-
ro (8).
ro (8).
7. Tensor de correa según la
reivindicación 6, caracterizado porque el dispositivo de
amortiguación posee un disco de amortiguación (31) de un plástico
reforzado con fibras de vidrio, especialmente de una poliamida con
una proporción de aproximadamente un 5% de fibra de vidrio, y una
arandela de seguridad (15) adyacente al disco de amortiguación (31)
de acero, especialmente un acero inoxi-
dable.
dable.
8. Tensor de correa según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el cojinete de
deslizamiento radial (14) posee un pivote de apoyo (12) en el que
están dispuestos en dirección axial con respecto al eje de giro (8)
y en el siguiente orden:
- -
- una pieza de seguridad (21, 15);
- -
- un resorte de disco (20);
- -
- un casquillo de apoyo (13) unido a la pieza tensora (5); y
- -
- una pieza de seguridad (15, 21).
9. Tensor de correa según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el cojinete de
deslizamiento radial (14) incluye un pivote de apoyo (12) en el que
están dispuestos en dirección axial con respecto al eje de giro (8)
y en el siguiente or-
den:
den:
- -
- una pieza de seguridad (21, 15);
- -
- un resorte de disco (20);
- -
- un casquillo de apoyo (13) unido a la pieza tensora (5);
- -
- un disco de amortiguación (31); y
- -
- una pieza de seguridad (15, 21).
10. Tensor de correa según una de
las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el otro
resorte (20) ejerce una fuerza (F_{3}) de entre 4000 a 7000
N.
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