ES2287618T3 - Polea. - Google Patents

Abstract

Polea de transmisión con un cubo (1), una llanta (2) y una región de unión dispuesta entre el cubo y la llanta, en la que la región de unión está formada por elementos de unión (3, 6) transmisores de fuerza, así como por elementos de llenado (4, 5, 7) de recubrimiento y/o de revestimiento, caracterizada porque los elementos de llenado consiguen una superficie lisa de la región de llenado.

Description

Polea.

La presente invención se refiere a una polea de transmisión con un cubo, una llanta y una región de unión dispuesta entre el cubo y la llanta, de modo correspondiente al preámbulo de la reivindicación 1.

Las poleas de transmisión con esta construcción fundamental se conocen en las más diferentes formas de realización desde hace mucho tiempo. Las llantas pueden estar conformadas, en este caso, para el alojamiento de correas planas, correas trapezoidales, correas dentadas o tipos de correas similares. En función de la finalidad de empleo, la región de unión, que es responsable para la transmisión de fuerza entre el cubo y la llanta, puede estar conformada por radios, discos cerrados o calados o elementos de unión similares.

Las poleas de transmisión con esta construcción básica se funden en una pieza, se conforman por medio del soldado de varias piezas diferentes, o bien se fabrican a partir de chapa por medio de una conformación. Estos diferentes modos de construcción también se combinan habitualmente entre sí en el estado de la técnica.

Para poleas de transmisión fundidas, o partes de ellas, se emplea en la mayoría de los casos fundición gris, antiguamente también fundición esferoidal. En función del campo de aplicación y de las prescripciones constructivas, en la fabricación de poleas de transmisión se intenta realizar determinadas características. Fundamentalmente, se intenta realizarlo con el menor empleo posible de material, para mantener los costes de material lo más reducidos posibles. Un empleo menor de material también ocasiona, por regla general, un peso reducido de la polea de transmisión, a partir de lo cual resulta un manejo sencillo en el montaje y desmontaje.

En muchos casos, la consecución de un momento de inercia prefijado es un objetivo de la construcción. Se pretenden elevador momentos de inercia, por ejemplo, para discos volantes. Sin embargo, en el caso de poleas de transmisión se pretenden predominantemente momentos de inercia reducidos. En particular cuando las características de inicio rápidas para máquinas o bien un consumo de potencia reducido en el arranque representan un objetivo de la construcción. En el caso de un momento de inercia menor, en determinados casos se pueden escoger incluso motores de accionamiento con menor potencia.

Por lo general se pretende que la eficiencia de los accionamientos por correa sea lo mayor posible, es decir, entre otras cosas, que las propias poleas de transmisión hayan de absorber una potencia lo menor posible.

En la construcción de poleas de transmisión con elevadas velocidades de contorno también hay que tener en cuenta pérdidas de transmisión. A partir del resbalamiento y la flexión resulta un cierto desarrollo de calor, que puede llevar a un incremento de la temperatura de la correa. Elevadas temperaturas de la correa, a su vez, llevan a una reducción de la vida útil de las correas. Debido a ello, también se conoce ya el hecho de refrigerar las poleas de transmisión y las correas. Esto se realiza, predominantemente, por medio de la conducción de aire, en la que la polea de transmisión trabaja, en el sentido más amplio, según el principio del soplante radial. Habitualmente, sin embargo, en este caso no se tiene en cuenta que la ejecución de un trabajo aerodinámico incrementa el consumo de potencia de la polea de transmisión, y con ello empeora la eficiencia de todo el accionamiento por correa.

Pero también otras realizaciones, cuyo objetivo directo no es la refrigeración según el principio de un soplante radial absorben, bajo ciertas circunstancias, potencias aerodinámicas elevadas.

Para el ahorro de material mencionado al comienzo, y para la consecución de momentos de inercia más reducidos se escogen habitualmente, en particular, en el caso de grandes diámetros de la polea de transmisión, realizaciones en las que la región de unión está conformada por radios rectos o doblados. Aunque no se desea, los radios actúan, igualmente, a modo de un soplante radial, aspiran en la región del cubo aire del entorno, y lo transportan a la región de la llanta. La potencia tomada para eso reduce, igualmente, la eficiencia del accionamiento por correa. Aumenta a medida que aumenta la superficie de los radios y la velocidad del contorno.

El documento genérico US 5.368.525 A describe una polea de transmisión con un cubo, una sección de las llantas a modo de brida, y un disco hecho de resina sintética como región de unión entre el cubo y la llanta. Adicionalmente está soldada una pieza intercalada en forma de disco en el cubo, y se extiende hacia el interior del cuerpo en forma de disco. Orificios de enganche elípticos se encuentran en la pieza intercalada, y están rellenos por medio de un material de resina sintético que se encuentra en el interior. El material de resina sirve en este caso para la reducción de las tensiones que se producen entre el disco y el cubo como consecuencia de oscilaciones de torsión.

El objetivo de la presente invención es crear un concepto de polea de transmisión completamente nuevo que se pueda adaptar al campo de aplicación correspondiente y a las prescripciones constructivas de un modo sencillo, y que presente, con una acción refrigerante suficiente, un consumo de potencia reducido.

Este objetivo se consigue según la invención con una polea de transmisión del tipo mencionado al comienzo con las características de la reivindicación 1.

La invención se basa en la idea de poder conformar los elementos de unión que transmiten la fuerza de modo correspondiente al campo de aplicación correspondiente y a las prescripciones constructivas, sin haber de tener en cuenta otros aspectos, como por ejemplo el consumo de potencia como consecuencia del trabajo aerodinámico. Esto es posible porque los elementos de unión que transmiten la fuerza, como los radios o las roturas, se pueden realizar en la conformación necesaria y deseada, de modo correspondiente, y los aspectos aerodinámicos pueden ser tenidos en cuenta por medio de un recubrimiento o revestimiento con elementos de llenado. Se conoce el hecho de que también en el caso de discos de rueda planos, no interrumpidos, que rotan libremente, como consecuencia del rozamiento de la capa límite se origina un momento de giro (ver Bohl, W: Technische Strömungsmechanik, Vogelverlag 1971). Por medio del "efecto de arrastre", las partículas del aire que se encuentran cerca de las superficies laterales en forma anular de una polea de transmisión plana se mueven con el disco que está rotando. Con ello, experimentan una aceleración centrípeta, como consecuencia de lo cual se genera una corriente orientada hacia el exterior, hacia la llanta de la polea de transmisión. Por medio de la corriente dirigida de la llanta cargada térmicamente se genera en la mayoría de los casos de aplicación una acción refrigerante suficiente, sin que por medio de ello se haya de contar con un mayor consumo de potencia como en las regiones de unión que trabajan según el principio del soplante radial.

De modo ventajoso, los elementos de llenado de recubrimiento o de revestimiento están hechos de un material plástico. Para ello está indicado, en particular, un material esponjoso de poros cerrados, el cual, por sí mismo, en caso de elementos de unión transmisores de fuerza conformados de un modo complicado, hace posible la conformación de una superficie lateral en forma de disco, preferentemente cerrada, de un modo sencillo.

Por regla general, los elementos de unión transmisores de fuerza adoptan, condicionados por la construcción, únicamente una parte de la superficie total de la región de unión. Según la invención, en este tipo de casos, la parte restante de la superficie total de la región de unión está conformada por elementos de llenado, preferentemente por elementos de densidad reducida.

En caso de que, desde el punto de vista constructivo, ya esté prevista una región de unión que presente únicamente roturas, entonces es ventajoso prever como material plástico para los elementos de llenado de recubrimiento una lámina o, dado el caso, una capa reforzada con fibras.

En caso de que los elementos de unión transmisores de fuerza estén configurados, igualmente, fundamentalmente en forma de disco, entonces los elementos de llenado de recubrimiento pueden conformar una especie de "duplicación", para fabricar la superficie plana deseada de la polea de transmisión en la región de unión.

Naturalmente, en el marco de la invención es posible, en caso de que sea necesario, combinar las medidas de "llenado", "recubrimiento" y "encolado":

Una ventaja de la configuración conforme a la invención es, por lo demás, el hecho de que los mejores resultados se consiguen a elevadas velocidades del contorno de la polea de transmisión o del accionamiento por correa, ya que las pérdidas aerodinámicas se producen de un modo especialmente claro en las construcciones convencionales de polea de transmisión a velocidades de contorno elevadas con las que se operan en la actualidad los accionamientos por correa.

A continuación, para una explicación más detallada y para un mejor entendimiento de la invención se describen brevemente tres ejemplos de realización tomando como referencia los dibujos anexos.

Los tres ejemplos de realización representan únicamente tres posibilidades de entre un gran número de formas de realización, que están comprendidas en el perímetro de protección de la reivindicación 1.

Las figuras 1, 2 y 3 muestran de modo esquemático en una vista lateral, en una sección, así como en una representación en perspectiva, un primer ejemplo de realización de una polea de transmisión conforme a la invención, en la que el elemento de unión transmisor de fuerza de la región de unión está formado por un disco perforado,

las figuras 4, 5 y 6 muestran de modo esquemático en una vista lateral, en una sección, así como en una representación en perspectiva, un segundo ejemplo de realización de una polea de transmisión conforme a la invención, en la que el elemento de unión transmisor de fuerza de la región de unión está conformado, igualmente, por un disco perforado, y

las figuras 7, 8 y 9 muestran en una vista lateral, una representación seccionada, así como en una vista en perspectiva, de modo esquemático, un tercer ejemplo de realización de una polea de transmisión, en la que los elementos de unión transmisores de fuerza de la región de unión están formados por tres radios.

Tal y como se desprende de las figuras de los tres ejemplos de realización, cada polea de transmisión está formada por un cubo 1 y una llanta 2. Entre el cubo 1 y la llanta 2 está dispuesta una región de unión, que en los tres ejemplos de realización está formada por elementos de unión transmisores de fuerza, así como por elementos de llenado de recubrimiento y/o de revestimiento.

En el primer ejemplo de realización según las Figuras 1, 2 y 3, los elementos de unión 3 transmisores de fuerza están formados por un disco con un total de siete orificios.

Como consecuencia de los aspectos indicados al comienzo, los orificios están llenados, según la invención, con elementos de llenado 4, tal y como resulta de la representación seccionada de la Figura 2.

El segundo ejemplo de realización representado en las Figuras 4, 5 y 6 está conformado del mismo modo que el ejemplo de realización representado en las Figuras 1, 2 y 3. A diferencia del primer ejemplo de realización, sin embargo, el disco provisto de orificios no está revestido con elementos de llenado 4, sino que, adicionalmente, a ambos lados de la polea de transmisión está aplicada también una lámina de plástico o una capa de plástico que cubre toda la región de unión desde el cubo 1 hasta la llanta 2.

En el ejemplo de realización representado en las Figuras 7, 8 y 9 están conformados los elementos de unión transmisores de fuerza en forma de radios 6. El espacio intermedio entre los radios, a diferencia del ejemplo de realización representado en las Figuras 1 a 6, no está llenado con un material de llenado, lo que, fundamentalmente, también sería posible en el marco de la invención. Por el contrario, a ambos lados de la polea de transmisión están aplicadas las capas 7 de plástico que cubren toda la región de unión. Estas capas 7 pueden estar conformadas de los modos más diversos como lámina, plana o pared de este tipo, y dado el caso, también pueden estar reforzadas con
fibras.

Tal y como ya se ha mencionado, las formas de realización representadas representan únicamente ejemplos de entre un gran número de formas de realización posibles en el marco de la invención.

Claims (6)

1. Polea de transmisión con un cubo (1), una llanta (2) y una región de unión dispuesta entre el cubo y la llanta, en la que la región de unión está formada por elementos de unión (3, 6) transmisores de fuerza, así como por elementos de llenado (4, 5, 7) de recubrimiento y/o de revestimiento, caracterizada porque los elementos de llenado consiguen una superficie lisa de la región de llenado.

2. Polea de transmisión según la reivindicación 1, caracterizada porque los elementos de llenado (4) están hechos de un material plástico.

3. Polea de transmisión según la reivindicación 2, caracterizada porque el material plástico es un material esponjoso de poros cerrados.

4. Polea de transmisión según la reivindicación 2, caracterizada porque el material plástico es una lámina.

5. Polea de transmisión según la reivindicación 2, caracterizada porque el material plástico es una capa reforzada por fibras.

6. Polea de transmisión según la reivindicación los elementos de llenado están formados por un núcleo esponjoso y en la región de su superficie están formados por una lámina.