ES2551927T3 - Acoplamiento de resbalamiento con desconexión automática en caso de una sobrecarga continuada - Google Patents

Acoplamiento de resbalamiento con desconexión automática en caso de una sobrecarga continuada Download PDF

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Abstract

Acoplamiento de resbalamiento, - en donde el acoplamiento de resbalamiento presenta una pareja de elementos de acoplamiento (1, 3), - en donde los dos elementos de acoplamiento (1, 3) pueden rotar alrededor de un eje de rotación (4) común y presentan, respectivamente, una superficie de acoplamiento (5, 6) anular que circula alrededor del eje de rotación (4), - uno (1) de los dos elementos de acoplamiento (1, 3) presenta un perno roscado (7) dispuesto alineado con el eje de rotación (4), sobre el cual está enroscada una tuerca de fijación (9), mediante la cual la superficie de acoplamiento (6) del otro elemento de acoplamiento (3) puede presionarse contra la superficie de acoplamiento (5) del primer elemento de acoplamiento (1), de tal modo que un par de giro que actúa sobre uno de los dos elementos de acoplamiento (1, 3) se transmite hasta un momento de adherencia sin resbalamiento al otro elemento de acoplamiento (3, 1) y, además de esto, se limita un momento de deslizamiento mediante un resbalamiento intenso entre los dos elementos de acoplamiento (1, 3), caracterizado porque - entre la tuerca de fijación (9) y el otro elemento de acoplamiento (3) están dispuestos varios discos de recorrido libre (10, 11), - la tuerca de fijación (9), los discos de recorrido libre (10, 11) y el otro elemento de acoplamiento (3) presentan unos elementos de arrastre (12 a 16) que cooperan entre ellos, - los elementos de arrastre (12 a 16) hacen posible, hasta un ángulo límite, un resbalamiento intenso de los dos elementos de acoplamiento (1, 3) uno respecto al otro sin hacen girar la tuerca de fijación (9) y, en el caso de un resbalamiento intenso de los dos elementos de acoplamiento (1, 3) uno respecto al otro más allá del ángulo límite, arrastran en giro forzosamente la tuerca de fijación (9), y - en el caso de un giro de la tuerca de fijación (9), se modifica la presión de la superficie de acoplamiento (6) del otro elemento de acoplamiento (3) contra la superficie de acoplamiento (5) del primer elemento de acoplamiento (1) y, por medio de esto, el momento de adherencia que puede transmitirse sin resbalamiento.

Description

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DESCRIPCIÓN
Acoplamiento de resbalamiento con desconexión automática en caso de una sobrecarga continuada
La presente invención hace referencia a un acoplamiento de resbalamiento,
-en donde el acoplamiento de resbalamiento presenta una pareja de elementos de acoplamiento,
-en donde los dos elementos de acoplamiento pueden rotar alrededor de un eje de rotación común y presentan, respectivamente, una superficie de acoplamiento anular que circula alrededor del eje de rotación.
Los acoplamientos de resbalamiento de este tipo son de conocimiento general, en particular en el campo ferroviario. Véase por ejemplo el documento DE 198 00 101 A1.
Los accionamientos para vehículos sobre raíles se componen con frecuencia de un motor, que está fijado a un bogie del vehículo sobre raíles, y de un engranaje que, por su lado, está montado sobre el eje de ruedas motrices del vehículo sobre raíles y se apoya en el bogie a través de un apoyo de momento de giro. Asimismo entre el motor y el engranaje está dispuesto normalmente un acoplamiento en forma de cardán, que compensa el movimiento relativo entre el bogie y el eje de ruedas motrices y transmite el momento de accionamiento del motor al eje de ruedas motrices.
Los accionamientos de ferrocarril de este tipo generan en funcionamiento normal momentos de aceleración (dado el caso en ambos sentidos) y momentos de deceleración (dado el caso también en ambos sentidos). De este modo se aceleran y desaceleran de forma correspondiente el vehículo sobre raíles y otros vehículos sobre raíles acoplados al vehículo sobre raíles. Estos pares de giro normales son superados ocasionalmente por unos llamados momentos de cortocircuito, que actúan durante un breve espacio de tiempo y en parte son muy excesivos, los cuales pueden producirse a causa de la acción conjunta entre alimentación del convertidor de corriente y el motor. El accionamiento de ferrocarril puede estar diseñado de tal manera, que estos grandes momentos de cortocircuito estén soportados por todas las piezas portantes dentro de la unidad de accionamiento. Alternativamente es necesario limitar el efecto de los momentos de cortocircuito. Para limitar el efecto están previstos normalmente unos elementos de descarga, como por ejemplo un acoplamiento de resbalamiento de la clase descrita anteriormente.
En los accionamientos de ferrocarril pueden producirse asimismo situaciones perturbadoras durante el funcionamiento, en las que se supera continuamente el momento previsto en el diseño del accionamiento durante un periodo prolongado. Éste es por ejemplo el caso cuando en el motor se produce un daño, a causa del cual el rotor del motor ya no es guiado lo suficiente. En casos aislados puede llevarse a causa de esto a que el rotor patine en el taladro de bastidor del motor o incluso se bloquee. En particular un bloqueo de este tipo del rotor puede conducir a daños materiales secundarios, que pueden alcanzar en parte una magnitud considerable. Para prevenir este tipo de daños es necesario, no sólo limitar el momento transmitido a través del acoplamiento de resbalamiento, sino desconectar el acoplamiento de resbalamiento, de tal modo que se interrumpa la transmisión de par de giro (la unión en arrastre de fuerza) entre motor y eje de ruedas motrices.
El objeto de la presente invención consiste en perfeccionar de tal modo un acoplamiento de resbalamiento de la clase citada al comienzo, que en el caso de una sobrecarga que se mantenga durante un periodo de tiempo prolongado desconecte, automática y forzosamente, la unión en arrastre de fuerza entre sus elementos de acoplamiento. Sin embargo, la desconexión no debe producirse de inmediato cuando se produzca por primera vez la sobrecarga, sino sólo cuando la sobrecarga se mantiene durante un periodo de tiempo prolongado.
El objeto es resuelto mediante un acoplamiento de resbalamiento con las características de la reivindicación 1. Unas configuraciones ventajosas del acoplamiento de resbalamiento conforme a la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes 2 a 11.
Conforme a la invención está previsto configurar un acoplamiento de resbalamiento de la clase citada al comienzo, por medio de que
-uno de los dos elementos de acoplamiento presenta un perno roscado dispuesto alineado con el eje de rotación, sobre el cual está enroscada una tuerca de fijación, mediante la cual la superficie de acoplamiento del otro elemento de acoplamiento puede presionarse contra la superficie de acoplamiento del primer elemento de acoplamiento, de tal modo que un par de giro que actúa sobre uno de los dos elementos de acoplamiento se transmite hasta un momento de adherencia sin resbalamiento al otro elemento de acoplamiento y, además de esto, se limita un momento de deslizamiento mediante un resbalamiento intenso entre los dos elementos de acoplamiento,
-entre la tuerca de fijación y el otro elemento de acoplamiento están dispuestos varios discos de recorrido libre,
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-la tuerca de fijación, los discos de recorrido libre y el otro elemento de acoplamiento presentan unos elementos de arrastre que cooperan entre ellos,
-los elementos de arrastre hacen posible, hasta un ángulo límite, un resbalamiento intenso de los dos elementos de acoplamiento uno respecto al otro sin hacen girar la tuerca de fijación y, en el caso de un resbalamiento intenso de los dos elementos de acoplamiento uno respecto al otro más allá del ángulo límite, arrastran en giro forzosamente la tuerca de fijación, y
-en el caso de un giro de la tuerca de fijación, se modifica la presión de la superficie de acoplamiento del otro elemento de acoplamiento contra la superficie de acoplamiento del primer elemento de acoplamiento y, por medio de esto, el momento de adherencia que puede transmitirse sin resbalamiento.
Mediante el hecho de tener previstos los discos de recorrido libre en unión con el resbalamiento intenso de los elementos de acoplamiento, de este modo habilitados, se previene una desconexión inmediata de la unión en arrastre de fuerza de los elementos de acoplamiento. Mediante el giro forzoso de la tuerca de fijación se desconecta automáticamente el acoplamiento de resbalamiento en el caso de una sobrecarga que se mantenga durante un periodo de tiempo prolongado.
El acoplamiento de resbalamiento, tal y como se ha explicado anteriormente, sólo trabaja adecuadamente en un sentido del par de giro. En el caso de que no se sepa previamente en qué sentido del par de giro se produce la sobrecarga, es necesario utilizar una pareja de acoplamientos de resbalamiento,
-en donde ambos acoplamientos de resbalamiento están configurados respectivamente como acoplamiento de resbalamiento como la descrita anteriormente,
-en donde uno de los elementos de acoplamiento de uno de los acoplamiento de resbalamiento está unido de forma solidaria en rotación a uno de los elementos de acoplamiento del otro acoplamiento de resbalamiento,
-en donde los pernos roscados de los dos acoplamientos de resbalamiento están equipados con roscas en contrasentido.
Las características, particularidades y ventajas de esta invención descritas anteriormente, así como el modo y manera en que se consiguen las mismas, se entienden de forma más clara y nítida con relación a la siguiente descripción de los ejemplos de realización, que se explican con más detalle en unión a los dibujos. A este respecto muestran en una representación esquemática:
la fig. 1 una pareja de acoplamientos de resbalamiento unidos entre sí en un corte longitudinal, y
las figs, 2 a 5, en cada caso, una vista en planta sobre unos de los acoplamientos de resbalamiento de la fig. 1 en diferentes estados de funcionamiento del acoplamiento de resbalamiento.
Conforme a la fig. 1 está dispuesto un acoplamiento de resbalamiento entre un accionamiento (en la fig. 1 puede verse el árbol de impulsión 1) y una carga (en la fig. 1 puede verse el árbol de carga 2). El accionamiento puede estar configurado por ejemplo como accionamiento eléctrico para un vehículo sobre raíles, la carga como rueda motriz o como juego de ruedas motrices del vehículo sobre raíles.
El acoplamiento de resbalamiento presenta al menos una pareja de elementos de acoplamiento 1, 3, que rotan alrededor de un eje de rotación común 4 y presentan respectivamente una superficie de acoplamiento 5, 6 que gira anularmente alrededor del eje de rotación 4. Los elementos de acoplamiento 1, 3 pueden ser elementos autónomos. Sin embargo, de forma preferida uno de los elementos de acoplamiento 1, 3 es idéntico al árbol de carga 2 o – como se ha representado en la fig. 1 – al árbol de impulsión 1. Las superficies de acoplamiento 5, 6 pueden estar configuradas como superficies cónicas, de forma correspondiente a la representación de la fig. 1. Alternativamente puede tratarse de superficies que están orientadas ortogonalmente respecto al eje de rotación 4. A través de las superficies de acoplamiento 5, 6 se realiza la transmisión de un par de giro desde el accionamiento a la carga y a la inversa.
Siempre que a partir de ahora se utilicen los términos “axial”, “radial” y “tangencial”, están siempre relacionados con el eje de rotación 4. El término “axial” significa una dirección paralela al eje de rotación 4. El término “radial” significa una dirección ortogonal al eje de rotación 4 hacia el eje de rotación 4 o hacia fuera del mismo. El término “tangencial” significa una dirección, que discurre ortogonalmente tanto a la dirección axial como a la dirección radial. La dirección tangencial discurre por lo tanto, con una separación radial constante, circularmente alrededor del eje de rotación 4.
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Uno de los dos elementos de acoplamiento 1, 3 – conforme a la fig. 1 el elemento de acoplamiento 1 en el lado de accionamiento – presenta un perno roscado 7. El perno roscado 7 está dispuesto alineado con el eje de rotación 4. Está unido con protección al elemento de acoplamiento 1 correspondiente, de tal modo que no puede desconectarse por descuido del elemento de acoplamiento 1 correspondiente. El perno roscado 7 puede estar por ejemplo enroscado (parcialmente) en una rosca interior 8 correspondiente del elemento de acoplamiento 1 correspondiente y, después de esto, estar protegido contra un giro ulterior, por ejemplo mediante soldadura, pegamiento o mediante una pieza de apriete. También es posible que el perno roscado 7 esté unido de forma enteriza al elemento de acoplamiento 1 correspondiente.
Sobre el perno roscado 7 está enroscada una tuerca de fijación 9. La tuerca de fijación actúa sobre la superficie de acoplamiento 6 del otro elemento de acoplamiento 3. En particular presiona la superficie de acoplamiento 6 contra la superficie de acoplamiento 5 del primer elemento de acoplamiento 1. A causa de la presión de las superficies de acoplamiento 5, 6 una contra otra, los elementos de acoplamiento 1, 3 son capaces de transmitir el par de giro entre accionamiento y carga.
A causa de la presión de las superficies de acoplamiento 5, 6 una contra otra, las superficies de acoplamiento 5, 6 están unidas entre sí por fricción. Sólo si el par de giro a transmitir es menor que un momento de adherencia, se produce por ello una transmisión sin resbalamiento del par de giro. Si el par de giro a transmitir supera por el contrario el momento de adherencia, los elementos de acoplamiento 1, 3 resbalan intensamente uno respecto al otro. En este caso el par de giro transmitido realmente se limita a un momento de deslizamiento, en donde el momento de deslizamiento es menor que el momento de adherencia.
La tuerca de fijación 9 no actúa directamente sobre el otro elemento de acoplamiento 3, sino a través de varios discos de recorrido libre 10, 11, que están dispuestos entre la tuerca de fijación 9 y el otro elemento de acoplamiento
3. Como mínimo se dispone de un único disco de recorrido libre 10, 11. Normalmente existen varios discos de recorrido libre 10, 11, por ejemplo de forma correspondiente a la representación de la fig. 1, dos discos de recorrido libre 10, 11. En la práctica se dispone con frecuencia de más de dos discos de recorrido libre 10, 11, por ejemplo de tres a seis discos de recorrido libre 10, 11.
La tuerca de fijación 9, los discos de recorrido libre 10, 11 y el otro elemento de acoplamiento 3 presentan unos elementos de arrastre 12 a 16 que cooperan unos con otros. Los elementos de arrastre 12 a 16 están configurados de tal modo que, aunque permiten un movimiento giratorio del otro elemento de acoplamiento 3 con relación al disco de recorrido libre 10 adyacente, del otro disco de recorrido libre 10 adyacente al otro elemento de acoplamiento 3 con relación al siguiente disco de recorrido libre 11, etc., este movimiento giratorio no es sin embargo totalmente libre, sino – con relación al eje de rotación 4 – está limitado a un margen angular α respectivo (véase la fig. 2). El margen angular α respectivo entre elementos 3, 10, 11, 9 directamente adyacentes entre sí (otro elemento de acoplamiento 3, discos de recorrido libre 10, 11 y dado el caso tuerca de fijación 9) es naturalmente inferior a 360º, por ejemplo de 300º. El margen de giro que se ha hecho posible en total, es decir, la suma de los márgenes angulares individuales, representa un ángulo límite. El ángulo límite puede ser superior a 360º.
Las relaciones de adherencia y fricción del otro elemento de acoplamiento 3, de los discos de recorrido libre 10, 11 y dado el caso de la tuerca de fijación 9 unos respecto a otros, así como las relaciones de adherencia y fricción de la tuerca de fijación 9 con relación al perno roscado 7 están ajustadas unas a las otras de tal manera, que dentro del margen de giro admisible en total se produce un giro de los elementos de acoplamiento 1, 3 uno respecto al otro, sin hacer girar la tuerca de fijación 9. En el caso de un resbalamiento intenso de los elementos de acoplamiento 1, 3 uno respecto al otro se hacen girar efectivamente por ello en primer lugar el otro elemento de acoplamiento 3 con relación al disco de recorrido libre 10 adyacente, el disco de recorrido libre 10 adyacente con relación al siguiente disco de recorrido libre 11, etc., y eventualmente el último disco de recorrido libre 11 con relación a la tuerca de fijación 9. Por el contrario, la propia tuerca de fijación 9 no se hace girar.
El ajuste correspondiente de las relaciones de adherencia y fricción es de conocimiento general para los técnicos. Por ejemplo pueden elegirse de forma correspondiente las relaciones de material y lubricación. También es posible disponer entremedio, en un punto adecuado, unos elementos de goma que influyan localmente en la capacidad de adherencia necesaria. También es posible, por ejemplo, pegar ligeramente la tuerca de fijación 9 al perno roscado 7
o aplicar entre el perno roscado 7 y la tuerca de fijación 9 una capa elastomérica que, aunque dificulte suficientemente el giro de la tuerca de fijación 9 sobre el perno roscado 7, no lo haga imposible.
Mediante el ajuste correspondiente de las relaciones mutuas de adherencia y fricción se produce por tanto, en el caso de un par de giro excesivo, un movimiento relativo de los elementos de acoplamiento 1, 3 uno respecto al otro, sin que se haga girar la tuerca de fijación 9 con relación a un elemento de acoplamiento 1. Esto se aplica hasta que el giro relativo de los elementos de acoplamiento 1, 3 uno respecto al otro alcance el margen de giro admisible en total, es decir, el ángulo límite. Después de esto un giro ulterior de los elementos de acoplamiento 1, 3 uno respecto al otro está ligado forzosamente a un giro de la tuerca de fijación 9.
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El giro de la tuerca de fijación 9 modifica la presión de la superficie de acoplamiento 5 de uno de los elementos de acoplamiento 1 sobre la superficie de acoplamiento 6 del otro elemento de acoplamiento 3. Mediante la presión modificada se modifican al mismo tiempo también el momento de adherencia, que puede transmitirse sin resbalamiento, y de este modo de forma correspondiente también el momento de deslizamiento correspondiente.
La modificación correspondiente de la presión tiene en particular importancia cuando la presión de las superficies de acoplamiento 5, 6 una contra otra se reduce a causa del giro de la tuerca de fijación 9. Esto se debe a que a causa de la reducción de la presión se reducen el momento de adherencia y el momento de deslizamiento, de tal manera que los elementos de acoplamiento 1, 3 resbalan intensamente uno respecto al otro todavía más fácilmente. Se produce por tanto un efecto de auto-refuerzo.
El principio explicado anteriormente de la presente invención se expone a continuación de nuevo brevemente, haciendo una referencia adicional a las figs. 2 a 5. Las figs. 1 a 5 se basan a este respecto – sólo a modo de ejemplo
– en que se dispone exactamente de dos discos de recorrido libre 10, 11, que a partir de ahora se designan como disco de recorrido libre en el lado del elemento 10 y disco de recorrido libre en el lado de la tuerca 11. Sin embargo, se quiere destacar de nuevo que no es decisiva la cantidad de discos de recorrido libre 10, 11.
La fig. 2 muestra una vista en planta sobre los elementos de b 1, 3 en un estado inicial. Como elementos de arrastre 12, 13 entre el otro elemento de acoplamiento 3 y el disco de recorrido libre en el lado del elemento 10 el otro elemento de acoplamiento 3 presenta un pasador 12, que se extiende en dirección axial. El pasador 12 coopera con un talón 13 que resalta en dirección radial, que es el elemento de arrastre 13 correspondiente del disco de recorrido libre en el lado del elemento 10. El pasador 12 del otro elemento de acoplamiento 3 hace primero contacto con el lado izquierdo, en la fig. 3, del talón 13 del disco de recorrido libre en el lado del elemento 10.
En una configuración análoga se dispone como elementos de arrastre 14, 15 entre los discos de recorrido libre 10, 11, sobre el disco de recorrido libre en el lado del elemento 10, un pasador 14 que sobresale en dirección axial, que coopera con un talón 15, que está dispuesto sobre el disco de recorrido libre en el lado de la tuerca 11 y se extiende en dirección radial. El pasador 14 puede estar dispuesto en particular sobre el talón 13 del disco de recorrido libre en el lado del elemento 10. Sin embargo, esto no es imprescindible. La tuerca de fijación está unida de forma solidaria en rotación al disco de recorrido libre en el lado de la tuerca 11 a través de unos elementos de arrastre 16, por ejemplo a través de los pasadores 16 representados en las figs. 1 a 5. Alternativamente puede conseguirse una unión solidaria en rotación a través de unos puntos de soldadura. También es posible que la tuerca de fijación 9 coopere con el disco de recorrido libre en el lado de la tuerca 9, de forma similar como los discos de recorrido libre 10, 11 entre sí y el disco de recorrido libre en el lado del elemento 10 con el otro elemento de acoplamiento 3.
Si el otro elemento de acoplamiento 3 resbala intensamente con relación a un elemento de acoplamiento 1, de forma correspondiente a la flecha dotada en la fig. 2 del símbolo de referencia 17, el pasador 12 del otro elemento de acoplamiento 3 se desplaza en la dirección de la flecha 17, en el presente caso por tanto en contra de las agujas del reloj, hasta que el pasador 12 hace contacto con el lado derecho, en la fig. 2, del talón 13 del disco de recorrido libre en el lado del elemento 10. Después de esto un resbalamiento intenso ulterior de los elementos de acoplamiento 1, 3 uno respecto al otro está ligado a un giro del disco de recorrido libre en el lado del elemento 10. El talón 13 del disco de recorrido libre en el lado del elemento 10 y con ello también el pasador 14 del disco de recorrido libre en el lado del elemento 10 se desplazan por tanto, en el caso de un giro ulterior de los elementos de acoplamiento 1, 3 uno respecto al otro, también en la dirección de la flecha 17. Este estado se ha representado en la fig. 3. Un giro ulterior de los elementos de acoplamiento 1, 3 uno respecto al otro sin hacer girar la tuerca de fijación 9 es posible, hasta que el pasador 14 del disco de recorrido libre en el lado del elemento 10 hace contacto con el lado inferior, en las figs. 2 y 3, del talón 15 del disco de recorrido libre en el lado de la tuerca 11. Este estado se ha representado en la fig. 4.
Debido a que en este punto todavía no se ha producido ningún giro de la tuerca de fijación 9, la presión de las superficies de contacto 5, 6 una contra la otra ha permanecido hasta ahora invariable. Sin embargo, si se produce un giro que va todavía más allá de los elementos de acoplamiento 1, 3 uno respecto al otro, de forma correspondiente a la representación de la fig. 5 también se arrastra en giro forzosamente la tuerca de fijación 9 y, por medio de esto, se modifica el estado de presión de las superficies de acoplamiento 5, 6 una contra la otra. En particular en el caso de una rosca a derechas del perno roscado 7 se afloja la tuerca de fijación 9.
A la inversa, en el caso de un giro de los elementos de acoplamiento 1, 3 en contra de la dirección de la flecha 17 la tuerca de fijación 9 se aprieta más y de este modo aumenta el momento de adherencia. El acoplamiento de resbalamiento, como se ha explicado hasta ahora, sólo es suficiente por tanto si previamente se conoce en qué sentido de giro – en la dirección de la flecha 17 o en contra de la dirección de la flecha 17 – se transmite un par de giro entre los elementos de acoplamiento 1, 3. De forma correspondiente a la dirección de transmisión, la rosca del perno roscado 7 puede diseñarse como rosca a izquierdas o rosca a derechas.
Si por el contrario no es conocido previamente en qué dirección actúa el par de giro a transmitir, conforme a la fig. 1 se utiliza de forma preferida una pareja de acoplamientos de resbalamiento. Los dos acoplamientos de
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resbalamiento pueden estar configurados respectivamente como se ha explicado anteriormente. El elemento de acoplamiento 3 en el lado de carga de uno de los acoplamientos de resbalamiento está unido en este caso, de forma solidaria en rotación, al elemento de acoplamiento 18 en el lado de salida del otro acoplamiento de resbalamiento, por ejemplo directamente o – como se ha representado en la fig. 1 -a través de un manguito 19. Los pernos roscados 7, 20 de los dos acoplamientos de resbalamiento, sin embargo, están dotados de roscas en contrasentido (una a izquierdas y otra a derechas).
En el caso de la presencia de dos acoplamientos de resbalamiento, cuyos pernos roscados 7, 20 presenten roscas en contrasentido, un resbalamiento intenso continuo de los elementos de acoplamiento 1, 2, 3, 8 unos respecto a otros puede conducir directamente al aflojamiento de la correspondiente tuerca de fijación 9, 21 y de este modo a la apertura del acoplamiento de resbalamiento correspondiente. Alternativamente se aprieta primero la tuerca de fijación 9, 21 “incorrecta”. El aumento con ello provocado del momento de adherencia y deslizamiento correspondiente del acoplamiento de resbalamiento correspondiente conduce, sin embargo, a que seguidamente se hacen girar los elementos de acoplamiento 1, 3 ó 2, 18 “correctos” unos respecto a otros y, por medio de esto, a continuación se afloja la tuerca de fijación 9, 21 “correcta”.
En el marco de los siguientes modos de realización se trata con más detalle a partir de ahora el acoplamiento de resbalamiento explicado en primer lugar. Sin embargo, los modos de realización correspondientes son válidos de forma análoga también para el otro acoplamiento de resbalamiento, siempre que se disponga del mismo.
Aunque los discos de recorrido libre 10, 11 deberían poder girar alrededor del eje de giro 4 y transmitir fuerzas axiales, deberían sin embargo estar fijados en dirección radial. De forma preferida el perno roscado 7 presenta por ello un reborde de centrado 22. Mediante el reborde de centrado 22 se mantienen centrados los discos de recorrido libre 10, 11 radialmente respecto al eje de rotación 4.
Es cierto que asimismo debería desconectarse de forma preferida la unión por fricción entre los elementos de acoplamiento 1, 3 durante el giro de la tuerca de fijación 9. Sin embargo, también debe garantizarse asimismo un centrado suficiente de los elementos de acoplamiento 1, 3 uno respecto al otro. Por este motivo sobre uno de los elementos de acoplamiento 1 está dispuesto de forma preferida un elemento de retención de acoplamiento 23, mediante el cual se limita un desplazamiento axial del otro elemento de acoplamiento 3 con relación a un primer elemento de acoplamiento 1. El elemento de retención de acoplamiento 23 puede estar configurado por ejemplo como reborde de tope, de forma correspondiente a la representación de la fig. 1.
Cuando la tuerca de fijación 9 se afloja a causa del giro de la tuerca de fijación 9, se deshace la unión en arrastre de fuerza de los elementos de acoplamiento 1, 3 mediante el aflojamiento de la tuerca de fijación 9. Los elementos de acoplamiento 1, 3 llevan a cabo por tanto siempre un movimiento giratorio relativo uno respecto al otro, si se produce un par de giro, aunque sea reducido. Por ello es necesario garantizar que la tuerca de fijación 9 no se siga apretando siempre. Esto puede conseguirse por ejemplo por medio de que los elementos de arrastre 12 a 16 del otro elemento de acoplamiento 3, de los discos de recorrido libre 10, 11 y de la tuerca de fijación 9 estén dimensionados de tal modo que, después de aflojarse la tuerca de fijación 9, los elementos de arrastre 12, 16 estén distanciados axialmente uno del otro. De este modo es posible un giro libre de los discos de recorrido libre 10, 11 alrededor del eje de rotación 4, sin seguir girando la tuerca de fijación 9. La tuerca de fijación 9 queda dispuesta en este estado sobre el perno roscado 7.
Alternativa o adicionalmente el perno roscado 7 puede presentar en su extremo un segmento 24 sin rosca. En este caso la tuerca de fijación 9, si se encuentra en el segmento 24 sin rosca, puede girar sin movimiento axial libremente alrededor del eje de rotación 4.
Asimismo la tuerca de fijación 9 debería sujetarse de forma preferida, después de aflojarse, sobre el perno roscado
7. Con este fin está dispuesto de forma preferida sobre el perno roscado 7 un elemento de retención de tuerca 25, mediante el cual se limita un movimiento axial de la tuerca de fijación 9.
Es posible que el acoplamiento de resbalamiento (respectivamente la pareja de acoplamientos de resbalamiento) esté dispuesto de forma que no pueda desplazarse axialmente. Sin embargo, de forma preferida el acoplamiento de resbalamiento está suspendido en forma de cardán, a través de uno de sus elementos de acoplamiento 1, 3, en un manguito que rodea radialmente por fuera el acoplamiento de resbalamiento. En el caso del manguito 19 puede tratarse de aquel manguito que, dado el caso, en el caso de una pareja de acoplamientos de resbalamiento une entre sí dos elementos de acoplamiento 3, 18 de forma solidaria en rotación. Mediante la suspensión correspondiente del elemento de acoplamiento 3 correspondiente en el manguito 19 son posibles basculamientos de un eje de manguito 26 con relación al eje de rotación 4. Por ejemplo uno de los elementos de acoplamiento 3 – a este respecto puede tratarse en principio alternativamente del elemento de acoplamiento 18 en el lado de accionamiento o del elemento de acoplamiento 3 en el lado de la carga – puede presentar radialmente por fuera una corona dentada exterior 27, que es guiada en una corona dentada interior 28 correspondiente del manguito 19. Por otro lado sigue siendo posible un basculamiento del eje de rotación 4 con relación al eje de manguito 26. En particular en el caso de una pareja de acoplamientos de resbalamiento, de forma correspondiente a la
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30-10-2015
representación de la fig. 1, el elemento de acoplamiento 3 de uno de los acoplamientos de resbalamiento y el elemento de acoplamiento 18 en el lado de accionamiento del otro acoplamiento de resbalamiento pueden estar suspendidos de este modo en el manguito 19.
En la práctica el acoplamiento de resbalamiento conforme a la invención puede emplearse por ejemplo en
5 accionamientos de ferrocarril. En este caso el acoplamiento de resbalamiento se dimensiona de tal modo, que transmite sin resbalamiento los pares de giro que se producen en funcionamiento normal. Un resbalamiento intenso de los elementos de acoplamiento 1, 3 uno respecto al otro sólo se produce en situaciones especiales, en donde fundamentalmente entran en cuestión dos casos. El primer caso es la aparición de un momento de cortocircuito. Los momentos de cortocircuito de este tipo sólo se producen raramente y sólo durante un breve periodo de tiempo. Esta
10 situación especial se mitiga por tanto por medio de que es posible un resbalamiento intenso de los elementos de acoplamiento 1, 3 uno respecto al otro hasta el ángulo límite, sin hacer girar la tuerca de fijación 9. La cantidad de discos de recorrido libre 10, 11 y el ángulo de giro admisible por cada disco de recorrido libre 10, 11 pueden estar determinados de forma correspondiente. El otro caso es un bloqueo en el lado del accionamiento o también en el de carga. En este caso se produce un resbalamiento intenso permanente del acoplamiento de resbalamiento, de tal
15 manera que la tuerca de fijación 9 se afloja muy rápidamente. Este aflojamiento se produce en cuanto el resbalamiento intenso de los elementos de acoplamiento 1, 3 supera el ángulo límite.
La presente invención presenta muchas ventajas. En particular se obtiene de forma sencilla una protección del ramal de accionamiento contra daños materiales, en el caso de unos pares de giro excesivos permanentes.
Aunque la invención se ha ilustrado y descrito en detalle con más precisión mediante el ejemplo de realización
20 preferido, la invención no está limitada a los ejemplos revelados y el técnico puede derivar de ello otras variantes, sin abandonar el ámbito de protección de la invención

Claims (11)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. Acoplamiento de resbalamiento,
    -en donde el acoplamiento de resbalamiento presenta una pareja de elementos de acoplamiento (1, 3),
    -en donde los dos elementos de acoplamiento (1, 3) pueden rotar alrededor de un eje de rotación (4) común y presentan, respectivamente, una superficie de acoplamiento (5, 6) anular que circula alrededor del eje de rotación (4),
    -uno (1) de los dos elementos de acoplamiento (1, 3) presenta un perno roscado (7) dispuesto alineado con el eje de rotación (4), sobre el cual está enroscada una tuerca de fijación (9), mediante la cual la superficie de acoplamiento (6) del otro elemento de acoplamiento (3) puede presionarse contra la superficie de acoplamiento (5) del primer elemento de acoplamiento (1), de tal modo que un par de giro que actúa sobre uno de los dos elementos de acoplamiento (1, 3) se transmite hasta un momento de adherencia sin resbalamiento al otro elemento de acoplamiento (3, 1) y, además de esto, se limita un momento de deslizamiento mediante un resbalamiento intenso entre los dos elementos de acoplamiento (1, 3), caracterizado porque
    -entre la tuerca de fijación (9) y el otro elemento de acoplamiento (3) están dispuestos varios discos de recorrido libre (10, 11),
    -la tuerca de fijación (9), los discos de recorrido libre (10, 11) y el otro elemento de acoplamiento (3) presentan unos elementos de arrastre (12 a 16) que cooperan entre ellos,
    -los elementos de arrastre (12 a 16) hacen posible, hasta un ángulo límite, un resbalamiento intenso de los dos elementos de acoplamiento (1, 3) uno respecto al otro sin hacen girar la tuerca de fijación (9) y, en el caso de un resbalamiento intenso de los dos elementos de acoplamiento (1, 3) uno respecto al otro más allá del ángulo límite, arrastran en giro forzosamente la tuerca de fijación (9), y
    -en el caso de un giro de la tuerca de fijación (9), se modifica la presión de la superficie de acoplamiento (6) del otro elemento de acoplamiento (3) contra la superficie de acoplamiento (5) del primer elemento de acoplamiento (1) y, por medio de esto, el momento de adherencia que puede transmitirse sin resbalamiento.
  2. 2.
    Acoplamiento de resbalamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las superficies de acoplamiento (5, 6) están configuradas como superficies cónicas.
  3. 3.
    Acoplamiento de resbalamiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el perno roscado (7) está unido de forma protegida al primer elemento de acoplamiento (1).
  4. 4.
    Acoplamiento de resbalamiento según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque la tuerca de fijación (9) está unida de forma solidaria en rotación al disco de recorrido libre (11) adyacente a la misma.
  5. 5.
    Acoplamiento de resbalamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el perno roscado (7) presenta un reborde de centrado (22), mediante el cual se mantienen centrados los discos de recorrido libre (10, 11) radialmente respecto al eje de rotación (4).
  6. 6.
    Acoplamiento de resbalamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque sobre uno de los elementos de acoplamiento (1) está dispuesto un elemento de retención de acoplamiento (23), mediante el cual se limita un desplazamiento axial del otro elemento de acoplamiento (3) con relación a un primer elemento de acoplamiento (1).
  7. 7.
    Acoplamiento de resbalamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los elementos de arrastre (12 a 16) están dimensionados de tal modo que, después de aflojarse la tuerca de fijación (9), los elementos de arrastre (12 a 16) están distanciados axialmente uno del otro, de tal modo que es posible un giro libre de los discos de recorrido libre (10, 11) alrededor del eje de rotación (4), sin seguir girando la tuerca de fijación (9).
  8. 8.
    Acoplamiento de resbalamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el perno roscado (7) presenta en su extremo un segmento (24) sin rosca, de tal manera que la tuerca de fijación (9), si se encuentra en el segmento (24) sin rosca, puede girar sin movimiento axial libremente alrededor del eje de rotación (4).
    8
  9. 9. Acoplamiento de resbalamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está dispuesto sobre el perno roscado (7) un elemento de retención de tuerca (25), mediante el cual se limita un movimiento axial de la tuerca de fijación (9).
  10. 10. Acoplamiento de resbalamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el 5 acoplamiento de resbalamiento está suspendido en forma de cardán.
  11. 11. Acoplamiento de resbalamiento según la reivindicación 10, caracterizado porque para revelar la suspensión en forma de cardán uno (3) de los dos elementos de acoplamiento (1, 3) presenta radialmente por fuera una corona dentada exterior (27), que es guiada en una corona dentada interior (28) de un manguito (19) que rodea radialmente por fuera el acoplamiento de resbalamiento.
    10 12. Pareja de acoplamientos de resbalamiento,
    -en donde ambos acoplamientos de resbalamiento están configurados respectivamente como acoplamiento de resbalamiento según una de las reivindicaciones anteriores,
    -en donde uno (3) de los elementos de acoplamiento (1, 3) de uno de los acoplamientos de resbalamiento está unido de forma solidaria en rotación a uno (18) de los elementos de acoplamiento (18, 2) del otro acoplamiento de
    15 resbalamiento,
    -en donde los pernos roscados (7, 20) de los dos acoplamientos de resbalamiento están equipados con roscas en contrasentido.
    9
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