ES2351859T3 - Transmisión para la conducción de un extrusor multieje. - Google Patents

Transmisión para la conducción de un extrusor multieje. Download PDF

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Abstract

Engranaje para el accionamiento de un extrusor, que presenta varios árboles paralelos al eje que giran en el mismo sentido, dispuestos a lo largo de un círculo con la misma distancia de separación al ángulo central, que están unidos de forma fija con respecto al giro con unos elementos de transporte, a través de los cuales engranan árboles adyacentes entre sí, en donde los árboles secundarios del engranaje están unidos coaxialmente con los árboles de forma fija con respecto al giro, cada árbol secundario presenta un piñón, los piñones secundarios engranan con una rueda de accionamiento con dentado exterior prevista sobre un árbol central de accionamiento y con una rueda hueca con dentado interior que la comprende, sobre árboles secundarios (11) adyacentes se encuentran dispuestos unos piñones (19, 20) en decalaje axial, y las ruedas de accionamiento del árbol central de accionamiento así como las ruedas huecas están del mismo modo en decalaje axial, caracterizado porque las ruedas huecas (24, 25) están provistas de un dentado exterior (51), con el que engrana una rueda de accionamiento (26 a 29) sobre un árbol de accionamiento (15 a 18) situado en el exterior, de tal forma que cada rueda hueca (24, 25) es accionada con el mismo par de torsión, y el par de torsión de cada piñón secundario (19, 20) se aplica a partes iguales a través de la rueda central de accionamiento (21, 22) y a través de la rueda hueca (24, 25).

Description

La invención se refiere a un engranaje para el accionamiento de un extrusor de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Estos extrusores de varios árboles con árboles helicoidales dispuestos en forma de corona presentan la ventaja con respecto a un extrusor de dos árboles de que tienen el doble de cuñas, en las que el producto se trabaja de forma especialmente eficaz en la entrega desde los elementos de transporte de un árbol al siguiente.
La eficacia del extrusor de varios árboles depende de forma decisiva del momento de torsión puesto a disposición por el engranaje. El límite de potencia del engranaje depende fundamentalmente de las pequeñas distancias de separación entre los árboles. La eficacia de un engranaje se expresa mediante un número característico, que se obtiene de la relación entre el par de torsión y la distancia de separación del árbol en cm3.
Del documento EP0788867B1 ya se conoce un engranaje para un extrusor de varios árboles según el preámbulo de la reivindicación 1. El límite de la eficacia del engranaje del extrusor de varios árboles conocido se encuentra actualmente en 6 Nm/cm3 por árbol.
El objetivo de la invención es el de incrementar sustancialmente la eficacia de un engranaje para un extrusor de varios árboles.
Ello se consigue de acuerdo con la invención mediante el engranaje caracterizado en la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se divulgan conformaciones ventajosas de la invención.
De acuerdo con la invención, cada primer y cada segundo piñón en decalaje axial se acciona tanto por una rueda central de accionamiento con dentado exterior proporcionalmente desde el interior, como también por la rueda hueca con dentado interior que la comprende desde el exterior, cada una de ellas con el mismo par de torsión.
Debido a su pequeña distancia de separación, los árboles secundarios del engranaje para el extrusor de varios árboles tienen que estar conformados con un diámetro correspondientemente pequeño. Por ello se solicitan al máximo. De este modo sólo se puede alcanzar un elevado par de torsión cuando no actúa ninguna fuerza transversal o similar sobre los árboles secundarios. Esto se garantiza de acuerdo con la invención con la rueda hueca con dentado interior, que se acciona con el mismo par de torsión que la rueda de accionamiento con dentado exterior. Las fuerzas radiales que actúan sobre el piñón se compensan de este modo entre sí.
El accionamiento con la misma potencia de la rueda central de accionamiento con dentado exterior y de la rueda hueca con dentado interior que la comprende se puede realizar de diferentes formas. De este modo, por ejemplo, pueden actuar dos motores independientes con el mando electrónico correspondiente con el mismo par de torsión sobre la rueda central de accionamiento con dentado exterior y sobre la rueda hueca con dentado interior. También es posible prever un engranaje diferencial entre el árbol principal de accionamiento del engranaje y la rueda central de accionamiento con dentado exterior por un lado, y la rueda hueca con dentado interior que la comprende por otro lado, que divida el par de torsión del árbol principal de accionamiento para repartir cada mitad sobre las ruedas centrales de accionamiento con dentado exterior y sobre las ruedas huecas con dentado interior respectivamente.
A continuación se describe más detalladamente una forma de realización del engranaje de acuerdo con la invención en base al dibujo. En él se muestra:
figura 1, una sección longitudinal a través del elemento de desplazamiento de un extrusor de varios árboles;
figura 2, una sección transversal a través de la línea II-II de la figura 1;
figura 3, una sección longitudinal a través del engranaje para el accionamiento del extrusor de varios árboles;
figuras 4 y 5, una sección transversal a lo largo de las líneas IV-IV ó V-V de la figura 3; y
figura 6, una vista de detalle ampliada de la caja de acoplamiento y de ramificación según la figura 3.
De acuerdo con las figuras 1 y 2, el elemento de desplazamiento 1 del extrusor presenta unos árboles 3 paralelos al eje que giran en el mismo sentido dispuestos en una carcasa 2a con un núcleo 2b a lo largo de un círculo (figura 2) con la misma distancia de separación al ángulo central, que están equipados con unos elementos de transporte 4, en donde los elementos de transporte 4 de árboles adyacentes engranan entre sí.
El elemento de desplazamiento 1 está cerrado por ambas caras frontales mediante unas placas finales 5 y 6. A través de la placa frontal 5 del lado de transporte de entrada se extienden los árboles 3, que se accionan a través del engranaje de
ramificación 7 girando en el mismo sentido.
El engranaje de ramificación está unido con la placa final 5 del elemento de desplazamiento 1 mediante una placa 9, tal y como muestran las figuras 3 a 6.
Desde el engranaje de ramificación 7 se extienden por la cara enfrentada al elemento de desplazamiento 1 doce árboles secundarios 11, unidos coaxialmente y de forma fija con respecto al giro con los doce árboles 3 del elemento de desplazamiento
1. En la cara opuesta al elemento de desplazamiento 1 se encuentra el engranaje de ramificación 7 abridado al engranaje reductor 12 a través de la carcasa de unión 8, desde el que se extiende un árbol principal de accionamiento 13 hacia la carcasa de unión 8. Un motor no representado acciona el engranaje reductor 12.
El árbol principal de accionamiento 13 acciona un árbol de accionamiento 14 coaxial a éste y situado en el interior a través del manguito de acoplamiento y de ramificación 40, así como cuatro árboles de accionamiento 15 a 18 paralelos al eje situados en el exterior.
Los árboles secundarios 11 están fabricados junto con los piñones 19, 20 en una única pieza. Debido a la pequeña distancia de separación axial de los árboles secundarios 11 entre sí, los piñones 19, 20 de dos árboles 11 adyacentes se encuentran dispuestos en decalaje axial. Es decir, los piñones 19 se encuentran dispuestos más próximos al elemento de desplazamiento 1 que los piñones 20.
Correspondientemente, el eje central de accionamiento 14 está provisto de dos ruedas de accionamiento 21, 22 situadas en el interior, fijas respecto al giro con decalaje axial y dentado exterior, que engranan con los piñones 19, 20.
Los piñones 19, 20 son accionados tanto por las ruedas centrales de accionamiento 21, 22 como por las ruedas huecas 24, 25 con dentado interior que las comprenden dispuestas enfrente de ellas, de tal forma que las ruedas huecas 24 y 25 se encuentran dispuestas por su parte con el decalaje axial correspondiente.
Cada una de las ruedas huecas 24, 25 está provista de un dentado exterior, con el que engrana una rueda de accionamiento 26 a 29 con dentado exterior sobre los cuatro árboles de accionamiento 15 a 18 situados en el exterior. Las ruedas de accionamiento 26 a 29 situadas en el exterior se encuentran dispuestas en decalaje axial en correspondencia con los piñones 19, 20 o las ruedas de accionamiento 21, 22 situadas en el interior, o las ruedas huecas 24, 25.
Tal y como se puede observar en las figuras 3, 4 y 5, los dos árboles de accionamiento 15, 17 situados en el exterior, que accionan los piñones 19 situados más próximos al elemento de desplazamiento 1 a través de la rueda hueca 24, están conformados con mayor longitud que los dos árboles de accionamiento 16, 18 situados en el exterior para el accionamiento de los piñones 20. Puesto que actúa el mismo par de torsión sobre los árboles de accionamiento 15, 17 o 16, 18 largos y pequeños situados en el exterior, sobre los árboles de accionamiento 15, 17 más largos se aplicaría una rotación superior que sobre los árboles de accionamiento 16, 18 más cortos. Para compensar el ángulo de giro, los árboles de accionamiento 15, 17 presentan un diámetro correspondientemente mayor para dividir exactamente el par de torsión para las ruedas huecas 24 y 25.
Las ruedas huecas 24, 25 están centradas de forma sobradamente neutral con respecto a las fuerzas mediante las dos ruedas de accionamiento 26, 28 ó 27, 29 situadas en el exterior y diametralmente opuestas. Por lo tanto, los cojinetes radiales 31, 32 para las ruedas huecas 24, 25 pueden estar realizados en un tamaño relativamente pequeño. Los ejes de accionamiento 15 a 18 situados en el exterior están apoyados en la carcasa mediante unos cojinetes radiales 33, 34 y 35. 36. El apoyo de los árboles secundarios 11 se realiza mediante unos cojinetes axiales 37, 38 y los cojinetes radiales 39.
Para el accionamiento del árbol de accionamiento 14 situado en el interior y de los árboles de accionamiento 15 a 18 situados en el exterior está prevista una manguito 40 dispuesta coaxialmente y en apoyo flotante para la ramificación de potencia, que está provista según la figura 6 de un dentado recto exterior 41, que engrana mediante un dentado interior 42 en la cara interior de un casquillo 43 fijado de forma fija con respecto al giro al eje principal de accionamiento 13.
Además de ello, el manguito 40 en apoyo flotante presenta unos dentados helicoidales 45 a 44 que discurren en direcciones opuestas por la cara interior y exterior, que engranan por un lado con un dentado helicoidal 46 sobre el árbol de accionamiento 14 situado en el interior, y por otro lado con un dentado helicoidal en la cara interior de una rueda hueca 47, provisto de un dentado exterior y que se encuentra en contacto con una rueda dentada 49, 50 en los árboles de accionamiento 15 a 18 situados en el exterior a través de una rueda de inversión 48 intercalada.
En lugar del engranaje descrito con manguito 40, rueda hueca 47, rueda de inversión 48, etc., que reparte el par de torsión del árbol principal de accionamiento 13 entre el árbol de accionamiento 14 situado en el interior y los árboles de accionamiento 15 a 18 situados en el exterior, se puede emplear cualquier otro engranaje que dé lugar a una división óptima en dos partes de la potencia por un lado sobre el árbol de accionamiento 14 situado en el interior, y por otro lado sobre los árboles de accionamiento 15 a 18 situados en el exterior.
En lugar de las dos ruedas de accionamiento 26, 28 ó 27, 29 exteriores diametralmente enfrentadas, que están en contacto con la rueda hueca 24 ó 25, también tres o más ruedas de accionamiento dispuestas en el exterior con la misma distribución angular pueden engranar en cada una de las ruedas huecas 24, 25, con lo que se centran las ruedas huecas 24, 25 y se puede renunciar de este modo al apoyo 31, 32 de las ruedas huecas 24, 25.

Claims (7)

1.
Engranaje para el accionamiento de un extrusor, que presenta varios árboles paralelos al eje que giran en el mismo sentido, dispuestos a lo largo de un círculo con la misma distancia de separación al ángulo central, que están unidos de forma fija con respecto al giro con unos elementos de transporte, a través de los cuales engranan árboles adyacentes entre sí, en donde los árboles secundarios del engranaje están unidos coaxialmente con los árboles de forma fija con respecto al giro, cada árbol secundario presenta un piñón, los piñones secundarios engranan con una rueda de accionamiento con dentado exterior prevista sobre un árbol central de accionamiento y con una rueda hueca con dentado interior que la comprende, sobre árboles secundarios (11) adyacentes se encuentran dispuestos unos piñones (19, 20) en decalaje axial, y las ruedas de accionamiento del árbol central de accionamiento así como las ruedas huecas están del mismo modo en decalaje axial, caracterizado porque las ruedas huecas (24, 25) están provistas de un dentado exterior (51), con el que engrana una rueda de accionamiento (26 a 29) sobre un árbol de accionamiento (15 a 18) situado en el exterior, de tal forma que cada rueda hueca (24, 25) es accionada con el mismo par de torsión, y el par de torsión de cada piñón secundario (19, 20) se aplica a partes iguales a través de la rueda central de accionamiento (21, 22) y a través de la rueda hueca (24, 25).
2.
Engranaje según la reivindicación 1, caracterizado porque los árboles de accionamiento (15 a 18) situados en el exterior presentan longitudes diferentes debido a los piñones secundarios (19, 20) en decalaje axial opuesto de árboles secundarios
(11) adyacentes, y los árboles de accionamiento (16, 18) cortos situados en el exterior presentan un diámetro menor que los árboles de accionamiento (15, 17) largos situados en el exterior.
3.
Engranaje según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque al menos dos ruedas de accionamiento (26 a 29) situadas en el exterior y dispuestas a la misma distancia de separación al ángulo central engranan con el dentado exterior de la rueda hueca (24, 25).
4.
Engranaje según la reivindicación 1, caracterizado porque para el accionamiento del árbol central de accionamiento (14) y del árbol de accionamiento (15 a 18) situado en el exterior está previsto un manguito (40) coaxial y en apoyo flotante con un dentado interior (45) y un dentado exterior (44), en donde el dentado
interior (45) engrana con un dentado exterior sobre el árbol de accionamiento (14) situado en el interior, y el dentado exterior (44) con un dentado interior de una rueda hueca (47), cuyo dentado exterior está en contacto con una rueda dentada (49, 50) en el árbol de accionamiento (15 a 18) situado en el exterior a través de una rueda de
5 inversión (48) en decalaje axial.
5. Engranaje según la reivindicación 4, caracterizado porque el dentado exterior
(44) y el dentado interior (45) están formados por unos dentados helicoidales que
discurren en direcciones opuestas. 10
6.
Engranaje según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el manguito (40) es accionada a través de un dentado recto (41).
7.
Engranaje según la reivindicación 1, caracterizado porque el accionamiento de
15 un extrusor (1) está formado por al menos ocho árboles (3) paralelos al eje que giran en el mismo sentido.
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