ES2295948T3 - Acoplamiento de seguridad, especialmente para secciones de accionamiento principal en bastidores de laminacion. - Google Patents

Abstract

Acoplamiento de seguridad contra sobrecarga, especialmente para las secciones de accionamiento principales en bastidores de laminación, que cubre una sección de husillo (1) configurada con dentado y una sección de husillo (6) configurada con asiento fijo, caracterizado porque un casquillo de desplazamiento giratorio (3), que recibe, en un extremo, la sección del husillo (1) con dentado interior de forma desplazable axialmente y rodea, en el otro extremo, la sección de husillo (6) con un casquillo interior (4) en asiento fijo, y que establece con su apéndice trasero (13) en forma de casquillo, por medio de un casquillo de presión (5) y de un intersticio de presión (14) cubierto con líquido a presión, una conexión por aplicación de fricción fija contra giro, que cede en el caso de sobrecarga.

Description

Acoplamiento de seguridad, especialmente para secciones de accionamiento principal en bastidores de laminación.

La invención se refiere a un acoplamiento de seguridad contra sobrecarga, especialmente para secciones de accionamiento principal en bastidores de laminación, que cubre una sección de husillo configurada con dentado y una sección de husillo configurada con asiento fijo. Se conoce, por ejemplo, a partir del documento DE-C-43 26 868 un acoplamiento de seguridad de este tipo.

En los modernos bastidores de chapa gruesa es bastante habitual actualmente disponer un acoplamiento de seguridad contra giro contra sobre carga a través de pares motor en el lado del motor fuera de los árboles de accionamiento móviles axiales.

En los árboles de articulación se consigue la función de seguridad contra sobrecarga axial, por ejemplo, a través de la rotura oblicua de los cilindros en una pieza de desplazamiento. Aquí la pieza de desplazamiento sirve también para la compensación de la longitud en el caso de desplazamiento activo de los cilindros.

En oposición a los árboles de articulación, los husillos de pivotes planos no presentan, en general, ninguna capacidad de desplazamiento axial. En los accionamientos de pivotes planos, se lleva a cabo un desplazamiento axial pequeño entre el elemento de impacto en el lado de los cilindros y la cabeza de articulación. Para un desplazamiento axial mayor de los cilindros o como función de protección en el caso de avería, se aplica de forma individual un desplazamiento de una cabeza de articulación sobre un árbol de cuña.

Se conoce a partir del documento DE 38 11 790 A1, por ejemplo, un accionamiento de tren de laminación con husillo de articulación de diente curvado. En los husillos de articulación desplazables axialmente, dispuestos entre el cilindro dentado y los cilindros de trabajo, la articulación del husillo se forma en cada caso por un elemento de impacto de acoplamiento, que presenta un dentado curvado, y por un casquillo de acoplamiento que rodea a este elemento de impacto y que está provisto con dentado interior. Los casquillos de acoplamiento están acoplados sobre los pivotes del árbol del cilindro dentado y del cilindro de trabajo, respectivamente. El husillo de articulación está guiado entre los casquillos de acoplamiento con la ayuda de elementos de apoyo dispuestos en la zona del eje del husillo y los empujadores de presión desplazables axialmente. Para la compensación del desplazamiento axial del cilindro de trabajo acoplado con el husillo de articulación, el dentado interior del casquillo de acoplamiento solapa el dentado curvado del elemento de impacto al menos con una longitud de soporte L tal que corresponde a la medida de la capacidad de desplazamiento axial de los husillos de articulación.

El documento DE 37 06 577 C2 publica un husillo de articulación dentado para accionamientos de trenes de laminación con elementos de impacto de acoplamiento previstos sobre los extremos del árbol del husillo y que presentan dentados curvados, y dentados interiores, que los rodean, de los casquillos de conexión que están apoyados en el árbol del husillo en ambos extremos sobre bolas de apoyo y estampas de presión y con una lubricación de circulación de aceite, a la que pertenece un anillo de alimentación de aceite provisto con una ranura. El anillo de alimentación de aceite rodea de forma hermética el árbol del husillo y está alojado de forma giratoria sobre éste, asegurado contra desplazamiento axial, estando conectada la ranura a través de al menos un taladro radial en el árbol del husillo con al menos un canal central que se extiende en la dirección longitudinal en éste, desde el que se pueden alimentar con aceite los acoplamientos dentados a lubricar y a refrigerar. El taladro del canal central presenta en la zona extrema del árbol del husillo en el lado del cilindro un diámetro incrementado para el alojamiento de empujadores de presión pretensados por medio de discos de resorte. Al menos una carcasa de descarga de aceite, alojada sobre el árbol del husillo, rodea con efecto de obturación el acoplamiento dentado y el anillo de alimentación de aceite. El árbol del husillo está guiado de forma desplazable axialmente, fijo contra giro, al menos en uno de los elementos de impacto de acoplamiento y está guiado de forma desplazable axialmente sobre un casquillo de guía pretensado axialmente, que presenta la bola de apoyo. El canal central está equipado con taladros así como con conductos de aceite para la lubricación circulante de las superficies de fricción entre el elemento de impacto de acoplamiento desplazable axialmente hacia el árbol del husillo, las bolas de apoyo desplazables hacia la estampa de presión y los dentados curvados desplazables hacia los dentados interiores.

El documento DE 40 28 158 A1 muestra un acoplamiento para el acoplamiento de dos partes giratorias coaxiales entre sí, que abarcar entre ellas una parte de acoplamiento esencialmente cilíndrica, que se puede fijar entre las partes a acoplar entre sí y se puede extender en dirección radial tanto hacia fuera como también hacia dentro, para ejercer sobre las partes una presión de acoplamiento a través de la interconexión de la parte de acoplamiento. La parte de acoplamiento contiene una cámara de presión, que está destinada para la alimentación con un canal de circulación de presión para la dilatación de la parte de acoplamiento, y que está provista con una instalación de descarga de la presión, que se activa durante una rotación relativa de las partes mencionadas anteriormente. La parte de acoplamiento está configurada de tal forma que ejerce una fuerza de acoplamiento mayor sobre una primera de las partes mencionadas que sobre la otra de estas partes, y la instalación de descarga de la presión está configurada de tal forma que se activa en el caso de una rotación relativa entre la primera parte y la parte de acoplamiento, pero posibilita una rotación entre la otra de las partes y la parte de acoplamiento.

El documento DE 34 19 307 A1 publica una disposición para la conexión por aplicación de fuerza desprendible entre un árbol de entrada del engranaje configurado como árbol hueco y alojado en cojinetes distanciados dentro de una carcasa, y un árbol de accionamiento que se puede insertar en éste. En el árbol de entrada del engranaje está configurada una cámara anular llena con líquido, que termina delante de los cojinetes, de anchura radial reducida. Al menos en un extremo del árbol de entrada del engranaje está prevista una instalación, que está en comunicación con la cámara anular, para ejercer presión sobre el líquido y de esta manera para la fijación del árbol de entrada del engranaje sobre el árbol de accionamiento.

El documento EP 0 429 468 B1 publica una disposición de acoplamiento que limita el par de torsión con dos elementos de acoplamiento coaxiales entre sí, que están conectados de forma fija contra giro con un árbol de accionamiento o bien con un árbol accionado, y que están engranados entre sí a través de dos superficies impulsadas con presión, dirigidas una hacia la otra, para la formación de una conexión por fricción. La conexión por fricción está dimensionada de tal forma que no resbala cuando el par de torsión, que actúa sobre el acoplamiento, excede un valor predeterminado. Está previsto un dispositivo para la detección del resbalamiento producido en la conexión de fricción y para el desprendimiento del acoplamiento cuando aparece el resbalamiento. La conexión de fricción presenta una parte cilíndrica, que está conectada de forma rígida con un elemento de acoplamiento y lleva en asiento a presión un casquillo cilíndrico y que está conectada de forma rígida con el otro elemento de acoplamiento. La disposición de acoplamiento presenta, además, una bomba de alta presión, que es accionada a través del dispositivo detector, de tal manera que alimenta un medio que está bajo presión a un canal de salida cuando se produce un resbalamiento en la conexión de fricción. Una pluralidad de orificios están formados en al menos una de las superficies de fricción y se comunica con el canal de salida de la bomba. Los orificios están configurados de tal manera que forman una capa hidrostática común con las superficies de fricción durante la alimentación de medio de presión.

El documento DE 101 12 088 A1 se refiere a un procedimiento para la formación de la presión en acoplamientos de conexión para la conexión por aplicación de fuerza de dos elementos de máquina coaxiales, que se acoplan de forma libre de juego entre sí -un primer elemento de máquina en el lado de accionamiento y un segundo elemento de máquina en el lado de salida- con un espacio interior delimitado por al menos una pared deformable de forma parcialmente elástica, que se puede llenar con un medio de presión. El medio de presión es transportado durante la rotación del acoplamiento de unión por medio de al menos una instalación de transporte, dispuesta en la zona de la periferia exterior del acoplamiento de unión, desde un depósito de medio de presión que gira al mismo tiempo hasta el espacio intermedio, estando formado el accionamiento por una excéntrica, que se activa directa o indirectamente a través de otros medios de transmisión en la instalación de transporte.

A partir del estado de la técnica mencionado anteriormente, la invención tiene el cometido de encontrar una solución, especialmente para accionamientos de pivotes planos con dos cojinetes para la compensación del husillo, con la que se consigue integrar un seguro combinado de giro/desplazamiento con preferencia en accionamientos existentes.

Para la solución de este cometido se propone, en un acoplamiento de seguridad contra sobrecarga, especialmente para las secciones de accionamiento principales en bastidores de laminación, que cubre una sección de husillo configurada con dentado y una sección de husillo configurada con asiento fijo, un casquillo de desplazamiento giratorio, que recibe, en un extremo, la sección del husillo con dentado interior de forma desplazable axialmente y rodea, en el otro extremo, la sección de husillo con un casquillo interior en asiento fijo, y que establece con su apéndice trasero en forma de casquillo, por medio de un casquillo de presión y de un intersticio de presión cubierto con líquido a presión, una conexión por aplicación de fricción fija contra giro, que cede en el caso de sobrecarga. Con estas medidas se consigue combinar el mecanismo de protección para sobrecarga axial con un seguro contra giro para sobrecarga a través de torsión.

En una configuración del acoplamiento de seguridad está previsto que para la absorción de las fuerzas de acoplamiento axiales estén dispuestos unos cilindros de presión axial que están colocados con preferencia en el exterior como elementos distanciadores entre las secciones de husillo, que están configurados de manera que ceden en caso de sobrecarga.

Están previstas otras configuraciones de la invención de acuerdo con las reivindicaciones dependientes.

En este caso, puede estar prevista la medida que consiste en que una de las secciones de husillo está configurada con un punto de cojinete fijo y la otra sección de husillo está configurada con un punto de cojinete libre.

Además, puede estar previsto que en el caso de sobrecarga axial en la sección de husillo en la dirección del lado del cojinete fijo, ésta se pueda desplazar con el punto de cojinete libre, con el seguro contra giro y con el casquillo de desplazamiento giratorio con dentado interior sobre la parte dentada exterior de esta sección del husillo.

Además, con ventaja, la fuerza de liberación del desplazamiento axial se puede regular a través de la presión en los cilindros. Además, de una manera ventajosa, los cilindros pueden estar configurados para la regulación o bien o bien para la amortiguación de la actuación del acoplamiento.

Una configuración conveniente prevé que en el caso de sobrecarga de par de torsión, la sección de husillo esté configurada de forma que se puede resbalar con el casquillo conectado fijo frente al casquillo de desplazamiento giratorio y un anillo de cizallamiento conectado fijamente con la sección esté en conexión con una válvula de cizallamiento, con lo que se libera la conexión pretensada a través del medio de presión en el intersticio de presión. Después de la activación se lleva a cabo una rotación sobre los cojinetes, después de que se ha ajustado un momento de liberación a través de la presión en el casquillo de presión.

Otros detalles, características y ventajas de la invención se deducen a partir de la explicación siguiente de un ejemplo de realización representado de forma esquemática en el dibujo.

En este caso:

La figura 1 muestra un acoplamiento combinado de seguridad de desplazamiento 7 rotación, especialmente para secciones de accionamiento principales en bastidores de laminación, que cubre una sección de husillo configurada con dentado y una sección de husillo configurada con asiento fijo.

El acoplamiento de seguridad de acuerdo con la invención está configurado con un casquillo desplazable giratorio 3, que recibe, en un extremo, de forma desplazable axialmente la sección de husillo 1 con dentado interior y rodea, en el otro extremo, la sección de husillo 6 con un casquillo interior 4 en el asiento fijo, que establece, por su parte, bajo la inserción de un apéndice trasero 13 en forma de casquillo del casquillo desplazable giratorio 3 con un casquillo de presión 5, bajo la inserción de un intersticio de presión 14 cubierto con líquido a presión, una conexión por aplicación de fricción fija contra giro con este apéndice 13, que cede en caso de sobrecarga, y en el que para la absorción de las fuerzas de acoplamiento axial están previstos de una manera preferida unos cilindros de presión axial 7, 7' dispuestos con preferencia en el exterior como elementos distanciadores entre las secciones de husillo 1 y 6, que están configurados de forma elástica en caso de sobrecarga.

La sección de husillo 1 está configurada con un punto de cojinete fijo 2 y la sección de husillo 6 está configurada con un punto de cojinete libre 8. En el caso de sobrecarga axial en la sección de husillo 6 en la dirección del lado del cojinete fijo 2, esta sección de husillo 6 se puede desplazar con el punto de cojinete libre 8, el seguro contra giro 4, 5 t el casquillo de desplazamiento giratorio 3 dentado en el interior sobre la parte dentada en el exterior de la sección de husillo 1. La fuerza de liberación del desplazamiento axial se puede regular a través de la presión en los cilindros 7, 7'. En este caso, los cilindros 7, 7' se pueden utilizar para la regulación o bien la amortiguación de la actuación del acoplamiento.

En caso de sobrecarga de par de torsión, la sección de husillo 6 con el casquillo 4 conectado fijo resbala frente al casquillo de desplazamiento giratorio 3 y al casquillo de presión 5, en el que un anillo de cizallamiento 10 conectado fijamente con la sección 6 separa la cabeza de la válvula de cizallamiento 11, con lo que se libera la conexión pretensada a través del medio de presión en el intersticio de presión 14 y se lleva a cabo una rotación después de la liberación sobre el cojinete 12, después de que se ha ajustado un momento de liberación a través de la presión en el casquillo de presión.

La función del acoplamiento de seguridad de acuerdo con la invención se puede describir de la siguiente manera:

La sección de husillo 1 con el dentado exterior está alojada axial y radialmente a través del punto de cojinete fijo 2. Transmite el momento de laminación necesario en unión positiva a través del casquillo de desplazamiento giratorio 3. Entre el extremo no dentado del casquillo de desplazamiento giratorio y el casquillo de presión 5 de la unidad de seguro contra giro existe una unión por fricción. Esta unión se mantiene a través de un medio de presión, que se encuentra en un intersticio del casquillo de presión 5. El casquillo interior 4 está conectado fijamente con la sección de husillo 6. La movilidad axial del dentado entre la sección de husillo 1 y el casquillo de desplazamiento giratorio 3 se limita a través de al menos un cilindro 7, 7'.

Para proteger, por ejemplo, en el caso de una rotura oblicua de los cilindros, los bulones de las articulaciones en el lado del motor, los cojinetes axiales del árbol intermedio o bien del motor inferior y los componentes afectados eventualmente de forma indirecta contra daño y los motores contra desplazamiento axial, se desplaza, en el caso de sobrecarga axial en la sección del husillo 6 en la dirección del lado del cojinete fijo, esta sección de husillo con el punto de cojinete libre 8, el seguro contra giro 4, 5, 10, 11, 12 y el casquillo de desplazamiento giratorio 3 dentado interior sobre una parte dentada exterior de la sección de husillo 1. El recorrido de desplazamiento está limitado por la distancia a establecer de los dos lados frontales del husillo dirigidos uno hacia el otro. La fuerza de liberación del desplazamiento axial se ajusta a través de la presión en los cilindros 7, 7'.n el caso de que se exceda una presión máxima, colaboran los cilindros y liberan el recorrido de desplazamiento. Los cilindros 7, 7' ofrecen de la misma manera la posibilidad de una regulación o bien de una amortiguación activa. El desplazamiento del punto de cojinete libre 8 se realiza sobre las láminas 9.

En el caso de una sobrecarga de momento, la sección de husillo 6 resbala con el casquillo 4 conectado fijo frente al casquillo de desplazamiento giratorio 3 y al casquillo de presión 5. El anillo de cizallamiento 10, conectado fijamente con la sección de husillo 6, separa en este caso la cabeza de la válvula de cizallamiento 11, de manera que se libera la conexión pretensada a través de un medio de presión. La rotación se lleva a cabo después de la liberación sobre el cojinete 12. El par de liberación se ajusta a través de la presión en el casquillo de presión.

Claims (9)

1. Acoplamiento de seguridad contra sobrecarga, especialmente para las secciones de accionamiento principales en bastidores de laminación, que cubre una sección de husillo (1) configurada con dentado y una sección de husillo (6) configurada con asiento fijo, caracterizado porque un casquillo de desplazamiento giratorio (3), que recibe, en un extremo, la sección del husillo (1) con dentado interior de forma desplazable axialmente y rodea, en el otro extremo, la sección de husillo (6) con un casquillo interior (4) en asiento fijo, y que establece con su apéndice trasero (13) en forma de casquillo, por medio de un casquillo de presión (5) y de un intersticio de presión (14) cubierto con líquido a presión, una conexión por aplicación de fricción fija contra giro, que cede en el caso de sobrecarga.

2. Acoplamiento de seguridad de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque para la absorción de las fuerzas de acoplamiento axiales están previstos con preferencia cilindros de presión axial (7, 7') colocados en el exterior como elementos distanciadores entre las secciones de husillo (1, 6).

3. Acoplamiento de seguridad de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la sección de husillo (1) está configurada con un punto de cojinete fijo (2), y la sección de husillo (6) está configurada con un punto de cojinete libre (8).

4. Acoplamiento de seguridad de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque en el caso de sobrecarga axial en la sección de husillo (6) en la dirección del lado del cojinete fijo (2), esta sección de husillo (6) se puede desplazar con el punto de cojinete libre (8), el seguro contra giro (4, 5, 10, 11, 12) y el casquillo de desplazamiento giratorio (3) dentado en el interior sobre la parte dentada exterior de la sección de husillo (1).

5. Acoplamiento de seguridad de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la fuerza de activación del desplazamiento axial se puede regular a través de la presión en los cilindros (7, 7').

6. Acoplamiento de seguridad de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los cilindros (7, 7') están configurados para la regulación o bien para la amortiguación de la actuación del acoplamiento.

7. Acoplamiento de seguridad de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en el caso de sobrecarga de par de torsión, la sección del husillo (6) está configurada de manera que se puede resbalar con el casquillo (4) fijado en ella con respecto al casquillo de desplazamiento giratorio (3) y el casquillo de presión, y un anillo de cizallamiento (10) conectado fijamente con la sección (6) está en conexión con una válvula de cizallamiento (11), a través de la cual se libera la conexión pretensada a través del medio de presión en el intersticio de presión (14).

8. Acoplamiento de seguridad de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el casquillo de presión (5) está apoyado de forma giratoria a través de un cojinete (12) sobre el casquillo interior (4).

9. Acoplamiento de seguridad de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque a través de la presión en el casquillo de presión (5) se puede regular un momento de liberación predeterminado.