ES2828685T3 - Sistema de accionamiento y subconjunto de accionamiento para accionar un árbol - Google Patents

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Abstract

Un subconjunto de accionamiento para accionar un árbol (102), comprendiendo el subconjunto de accionamiento: un buje (202) que se extiende desde una primera cara extrema (202f) a una segunda cara extrema (202g) a lo largo de un eje longitudinal (A), teniendo el buje (202) una superficie circunferencial exterior (202b) y una primera superficie circunferencial interior; un primer conjunto de cojinetes (204) que comprende una primera pista interior (204a), primeros rodillos (204b) y una primera pista exterior (204c); un segundo conjunto de cojinetes (220) que comprende una segunda pista interior (220a); segundos rodillos (220b) y una segunda pista exterior (220c); un engranaje (200) unido a la segunda cara extrema (202g) del buje (202), teniendo el engranaje (200) una segunda superficie circunferencial interior (200b) que está dispuesta para acoplarse a la citada segunda pista exterior (220a), y un conjunto de alojamiento (104) en el que la superficie circunferencial exterior (202b) define: un primer rebaje (202c) próximo a la primera cara extrema (202f), y un resalto (202d) entre el primer rebaje (202c) y la segunda cara extrema (202g) a lo largo del eje longitudinal, en el que la primera pista interior (204a) y los primeros rodillos (202b) están montados en el resalto (202d), y en el que la primera pista exterior y la segunda pista interior están unidas al citado conjunto de alojamiento; en el que la primera superficie circunferencial interior define un segundo rebaje (202i) próximo a la segunda cara extrema (202g).

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de accionamiento y subconjunto de accionamiento para accionar un árbol
Campo técnico
La presente invención se refiere en general a aparatos y procedimientos que proporcionan soporte de cojinetes a un árbol accionado que puede incluir un impulsor u otro dispositivo para agitar un fluido y puede ser empleado en un mezclador o sistema de mezcla.
Antecedentes
En equipos de procesamiento de materiales, tales como mezcladores o sistemas de mezcla, es común que un conjunto de árbol rotativo esté soportado por conjuntos de cojinetes esféricos y / o cónicos. Este soporte se logra comúnmente colocando los conjuntos de cojinetes en varias posiciones axiales a lo largo del árbol rotativo. En particular, un sistema de mezcla puede incluir un eje motor de accionamiento impulsor que se extiende hacia un recipiente de mezcla para accionar un impulsor y un árbol hueco que puede rodear una porción del eje motor. El árbol hueco puede aplicarse rotacionalmente al eje motor y tener un engranaje que es accionado para transmitir el movimiento rotacional al árbol hueco. Se puede emplear un primer cojinete o juego de cojinetes para soportar el eje motor, mientras que se puede utilizar un segundo cojinete o juego de cojinetes para soportar el árbol hueco.
El eje motor puede estar sometido a cargas elevadas y fuerzas de flexión debido a diversas condiciones de mezcla durante el funcionamiento de un sistema de mezcla. Estas condiciones pueden incluir, por ejemplo, la velocidad del árbol, las propiedades físicas de los materiales que se van a mezclar y la longitud del árbol. Estas fuerzas pueden traducirse en fuerzas de flexión que pueden hacer que el eje motor se desvíe radialmente. Los cojinetes o conjuntos de cojinetes primero y segundo pueden aislar el árbol hueco con respecto al eje motor y las cargas de flexión asociadas que experimenta el eje motor. Esto puede evitar la probabilidad de que el árbol hueco transmita cargas indeseables a otros componentes del sistema de mezcla.
Sin embargo, el segundo cojinete o juego de cojinetes puede estar separado radial y / o axialmente del engranaje por una porción, o un componente separado unido a una porción del árbol hueco que está rodeado por el segundo cojinete o conjunto de cojinetes. De esta manera, la rotación del engranaje que se transfiere al árbol hueco y, por lo tanto, al eje motor, no está soportada directamente por ninguno de los cojinetes o juegos de cojinetes primero o segundo. Además, cada uno de los cojinetes o juegos de cojinetes primero y segundo puede requerir un tipo respectivo de lubricante, por ejemplo aceite para un cojinete y grasa para otro cojinete, para funcionar. Esto puede requerir múltiples fuentes de lubricante y mecanismos de entrega.
El sistema de mezcla también puede incluir un conjunto de bastidor y alojamiento de cojinetes (por ejemplo, tapas de cojinetes) montados en el conjunto de bastidor que albergan cada uno de los cojinetes o conjuntos de cojinetes primero y segundo. Los alojamiento de cojinetes incluyen múltiples componentes y pueden ser montados de una manera en la que los orificios de los cojinetes respectivos no estén alineados con precisión unos con los otros. Esto puede pro­ vocar una desalineación entre el eje motor y el árbol hueco.
El documento US4025136A desvela un medio para ajustar una pluralidad de cojinetes que soportan rotativamente una pluralidad de elementos rotativos controlando la dimensión axial sobre los elementos rotativos y soportes de cojinetes para permitir un ajuste para alinear todos los cojinetes.
El documento US5211488A desvela un casquillo montado en un árbol para conectar un miembro rotativo a un árbol. El casquillo incluye un bastidor que recibe un buje montado en el mismo de forma rotativa. El buje incluye una abertura en un extremo del mismo para recibir un árbol desde un extremo del mismo. El buje incluye una porción que se ahúsa progresivamente que converge hacia dentro desde un extremo del buje y hacia el otro extremo del mismo. Se monta un manguito en el buje desde un extremo del buje y entre la porción cónica del buje y el árbol cilíndrico. La porción exterior del manguito converge hacia dentro desde un extremo del buje y se acopla al buje. El manguito presenta una porción interior que es coaxial y paralela al árbol cilíndrico para acoplarse al árbol en relación de transmisión de fuerza con el mismo. El conjunto del buje se completa colocando el manguito en el buje por medio de un sujetador situado en el otro extremo del buje.
En vista de lo que antecede, existe la necesidad de un aparato y un procedimiento que mejore la precisión y el rendi­ miento de los cojinetes al tiempo que reduce el número total de piezas necesarias para transmitir el movimiento de un engranaje a un árbol accionado. Además, existe la necesidad de una disposición de cojinetes que permita lubricar varios cojinetes con el mismo lubricante.
Estas y otras necesidades se abordan en la presente divulgación.
Sumario
De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un subconjunto de accionamiento y puede incluir un buje que se extiende desde una primera cara extrema a una segunda cara extrema a lo largo de un eje longitudinal. El buje puede tener una superficie circunferencial exterior y una superficie circunferencial interior. El sub­ conjunto de accionamiento puede incluir además al menos una primera pista interior y primeros rodillos de un primer conjunto de cojinetes, y un engranaje unido a la segunda cara extrema del buje. El engranaje puede tener una segunda superficie circunferencial interior que puede estar dispuesta para acoplarse a un segundo conjunto de cojinetes. De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, la superficie circunferencial exterior puede definir un primer rebaje próximo a la primera cara extrema, y un resalto entre el primer rebaje y la segunda cara extrema a lo largo del eje longitudinal. La primera pista interior y los primeros rodillos pueden montarse en el resalto, y la primera superficie circunferencial interior puede definir un segundo rebaje próximo a la segunda cara extrema.
De acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, un sistema de accionamiento para un aparato mezclador puede transmitir un movimiento de rotación de un árbol de entrada a un eje motor del aparato de mezcla e incluir un alojamiento que tiene un primer alojamiento configurado para recibir el árbol de entrada y un segundo alojamiento, incluyendo el segundo alojamiento una pared cilíndrica que se extiende desde el segundo alojamiento hacia el primer alojamiento y está dispuesto para recibir el eje motor. El sistema de accionamiento puede incluir además un buje montado en la pared cilíndrica, un engranaje unido al buje y configurado para transmitir el movimiento de rotación del árbol de entrada al buje, un primer conjunto de cojinetes posicionado operativamente entre el buje y el primer aloja­ miento, y un segundo conjunto de cojinetes posicionado operativamente sobre la pared cilíndrica y el engranaje. Ade­ más, el subconjunto de accionamiento puede incluir una pluralidad de juntas colocadas entre el alojamiento y el buje de manera que un mismo fluido lubrica el primer conjunto de cojinetes y el segundo conjunto de cojinetes y se evita que entre en contacto con el eje motor.
De acuerdo con todavía otro aspecto de la presente divulgación, un procedimiento para accionar un eje motor puede incluir aplicar una fuerza a un engranaje que provoque un movimiento de rotación de un buje, y acoplar el eje motor al buje produciendo un movimiento de rotación del eje motor correspondiente al movimiento de rotación del buje. De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, el buje puede incluir una superficie circunferencial exterior que define un primer rebaje y un resalto, una superficie circunferencial interior que define un segundo rebaje, y al menos una primera pista interior y primeros rodillos de un primer conjunto de cojinetes montado en el resalto. Además, el engranaje puede estar unido al buje y acoplarse a los segundos rodillos de un segundo conjunto de cojinetes colocado debajo del segundo rebaje a lo largo de un eje longitudinal.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 ilustra un motor y una vista en sección transversal de un sistema de accionamiento de un aparato mezclador, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación.
La figura 2 es una vista ampliada de una porción de la figura 1 que incluye un subconjunto de accionamiento, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación.
La figura 3 ilustra una vista en perspectiva de un segundo alojamiento para un conjunto de alojamiento, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación.
La figura 4A ilustra una vista frontal en perspectiva de un subconjunto de accionamiento, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación.
La figura 4B ilustra una vista desde arriba en perspectiva de un subconjunto de accionamiento, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación.
La figura 5 ilustra una vista en despiece ordenado de un subconjunto de accionamiento y una porción de un conjunto de alojamiento, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación.
La figura 6 ilustra una vista en sección transversal parcial de un conjunto de alojamiento, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación.
Descripción detallada
Se hace notar que, como se usa en la presente memoria descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "una" y "el, la" pueden incluir referencias en plural a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Además, a menos que se especifique lo contrario, los términos "sustancial" o "sustancialmente" como se usan en la presente memoria descriptiva significan "considerable en extensión" o "en gran parte, pero no necesaria­ mente totalmente, lo que está especificado". La mención de rangos de valores en la presente memoria descriptiva está destinada simplemente a servir como un procedimiento abreviado para hacer referencia individualmente a cada valor separado que se encuentre dentro del rango, a menos que se indique lo contrario en la presente memoria descriptiva, y cada valor separado se incorpora en la memoria descriptiva como si se recitara individualmente en ella. Todos los procedimientos descritos en la presente memoria descriptiva pueden realizarse en cualquier orden adecuado a menos que se indique lo contrario en la presente memoria descriptiva o que el contexto lo contradiga claramente de otro modo.
Los aspectos de la divulgación se describirán a continuación en detalle con referencia a los dibujos, en los que los números de referencia similares se refieren a elementos similares en todos ellos, a menos que se especifique lo contrario.
La figura 1 ilustra un motor 10 y una vista en sección transversal de un sistema de accionamiento 100 de un aparato mezclador 1, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación. El sistema de accionamiento 100 transmite el movimiento de rotación de un árbol de entrada 12 accionado por el motor 10 a un eje motor 102 del sistema de accionamiento 100. El eje motor 102 puede extenderse a través de un conjunto de alojamiento 104 del sistema de accionamiento 100 y al interior de un contenedor u otro recipiente (no mostrado). Un impulsor, hoja u otro componente (no mostrado) puede estar unido de forma fija en un extremo del eje motor y configurado para mezclar fluidos dentro del recipiente con la rotación del eje motor 102.
El conjunto de alojamiento 104 incluye un primer alojamiento 104a montado sobre y unido a un segundo alojamiento 104b, y una brida 104c que se extiende desde el primer alojamiento 104a para soportar el motor 10. La brida 104c recibe el árbol de entrada 12. El primer alojamiento 104a puede estar unido de forma desmontable al segundo aloja­ miento 104b por medio de una pluralidad de pernos asegurados con tuercas o recibidos en orificios roscados formados alrededor de la periferia del primer alojamiento 104a y del segundo alojamiento 104b, u otros sujetadores conocidos en la técnica. Una cámara operativa 106 está definida entre el primer alojamiento 104a y el segundo alojamiento 104b y recibe un árbol del piñón de entrada 108 que se acopla al árbol de entrada 12 y se extiende a través de una porción de la brida 104c del primer alojamiento 104a.
El árbol del piñón de entrada 108 está acoplado a un primer engranaje intermedio 110 que está unido fijamente a un extremo de un primer árbol del piñón intermedio 112. El primer árbol del piñón intermedio 112 está alineado y sopor­ tado para la rotación por los primeros conjuntos de cojinetes intermedios 114. Los primeros conjuntos de cojinetes 114 pueden incluir una combinación de cojinetes de bolas, cojinetes de agujas o similares. La rotación del primer árbol del piñón intermedio 112 provoca la rotación de un segundo engranaje intermedio 116 acoplado al primer árbol del piñón intermedio 112 y unido fijamente a un extremo de un segundo árbol del piñón intermedio 118. El segundo árbol del piñón intermedio 118 está alineado y soportado para la rotación por segundos conjuntos de cojinetes intermedios 120. Los segundos conjuntos de cojinetes 114 pueden incluir una combinación de cojinetes de bolas, cojinetes de agujas o similares.
El primer árbol del piñón intermedio 112 y los primeros conjuntos de cojinetes 114 están situados dentro de una primera pared 122a de un alojamiento intermedio 122. El segundo árbol del piñón intermedio 118 y los segundos conjuntos de cojinetes 120 están situados dentro de una segunda pared 122a del alojamiento intermedio 122. La segunda pared 122a incluye una abertura longitudinal 122c a través de la cual el segundo árbol del piñón intermedio 118 se acopla a un subconjunto de accionamiento 150 que se describe con más detalle a continuación con referencia a las figuras 2, 4A y 4B.
El subconjunto de accionamiento 150 está posicionado entre un primer alojamiento 124 del árbol y un segundo aloja­ miento 126 del árbol del sistema de accionamiento 100. Cada uno de entre el primer alojamiento 124 del árbol y el segundo alojamiento 126 del árbol define una pared cilíndrica que rodea una porción del eje motor102 cuando se instala en el sistema de accionamiento 100. El primer alojamiento 124 del árbol es un alojamiento tubular formado en el primer alojamiento 104a y que se extiende desde el mismo, y está cerrado por una cubierta 128 que incluye un sensor 130 que detecta una velocidad del eje motor 102. Además, el sensor 130 puede detectar una posición (posición axial) del eje motor 102 con el primer alojamiento 124 del árbol. Una placa de empuje 132 para limitar el movimiento axial del eje motor 102 está unida a un extremo del eje motor 102 colocado dentro del primer alojamiento 124 del árbol, próximo al sensor 130.
El segundo alojamiento 126 del árbol puede incluir una primera superficie exterior 126a, una segunda superficie exte­ rior 126b y una tercera superficie exterior 126c. La primera superficie exterior 126a puede tener un diámetro exterior menor que un diámetro exterior de la segunda superficie exterior 126b, que puede ser menor que el diámetro exterior de la tercera superficie exterior 126c del segundo alojamiento 126 del árbol. Como se ilustra en la figura 1, el eje motor 102 se extiende a través del segundo alojamiento 126 del árbol y sale del segundo alojamiento 104a a través del orificio 134 definido en una pared del segundo alojamiento 104a.
De esta manera, se proporciona un sistema de accionamiento para un aparato de mezcla que transmite un movimiento de rotación de un árbol de entrada a un eje motor del aparato de mezcla, comprendiendo el sistema de accionamiento un alojamiento que tiene un primer alojamiento configurado para recibir el árbol de entrada y un segundo alojamiento, incluyendo el segundo alojamiento una pared cilíndrica que se extiende desde el segundo alojamiento hacia el primer alojamiento y está dispuesto para recibir el eje motor, un buje montado en la pared cilíndrica, un engranaje unido al buje y configurado para transmitir el movimiento de rotación del árbol de entrada al buje, un primer conjunto de coji­ netes posicionado operativamente entre el buje y el primer alojamiento, un segundo conjunto de cojinetes posicionado operativamente entre la pared cilíndrica y el engranaje, y una pluralidad de juntas colocados entre el alojamiento y el buje de manera que un mismo fluido lubrica el primer conjunto de cojinetes y el segundo conjunto de cojinetes y se evita que entren en contacto con el eje motor. El engranaje puede disponer el segundo conjunto de cojinetes con respecto a un eje longitudinal del buje.
La figura 2 es una vista ampliada de una porción de la figura 1 que incluye el subconjunto de accionamiento 150, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación. El subconjunto de accionamiento 150 incluye un engranaje de salida 200 y un buje 202. Como se ilustra en la figura 2, el segundo árbol del piñón intermedio 118 se acopla al engranaje de salida 200 que incluye una superficie de montaje 200a en la que se fija el buje 202. El buje 202 incluye una base 202a, que define una brida para recibir sujetadores 201 para unir de manera fija el buje 202 al engranaje 200. Los sujetadores 201 pueden incluir pernos, tornillos u otros tipos de sujetadores conocidos en la técnica que pueden unir componentes separados..
El buje 202 incluye un cuerpo que se extiende desde la base 202a y que tiene una superficie circunferencial exterior que incluye una primera superficie circunferencial exterior 202b (en lo sucesivo denominada "primera superficie exte­ rior 202b del buje") y una segunda superficie circunferencial exterior 202c (en lo sucesivo denominada "segunda su­ perficie exterior 202c del buje"). Como se ilustra en la figura 2, la primera superficie exterior 202b del buje se extiende desde la base 202a, y la segunda superficie exterior 202c del buje se extiende desde la superficie exterior 202b del primer buje. El diámetro de la primera superficie exterior 202b del buje es mayor que el diámetro de la segundo super­ ficie exterior 202c del buje para formar un resalto 202d en el que se puede montar un primer conjunto de cojinetes de salida 204. El primer conjunto de cojinetes de salida 204 puede ser un cojinetes de bolas, un cojinete de agujas o un conjunto de cojinetes equivalente. De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, el primer conjunto de coji­ netes de salida 204 incluye una primera pista interior 204a, primeros rodillos 204b y una primera pista exterior 204c. La primera pista interior 204a y los primeros rodillos 204b se pueden montar y unir al buje 202 de manera que los primeros rodillos 204b se acoplen a la primera pista exterior 204c cuando el subconjunto de accionamiento 150 se coloca en el alojamiento 104. La primera pista exterior 204c está unida al primer alojamiento 124 del árbol. Alternati­ vamente, todo el primer conjunto de cojinetes de salida 204 puede montarse y unirse al buje 202 de modo que durante la instalación del conjunto de accionamiento 150 en el alojamiento 104, la primera pista exterior 204c se ajuste firme­ mente (por ejemplo, por un ajuste por fricción) o se adhiera a una superficie interior de una porción del primer aloja­ miento 124 del árbol.
Se puede formar un rebaje exterior 202e del buje en la primera superficie exterior 202b del buje próxima a (por ejemplo, en o cerca) una primera cara extrema 202f del buje 202 correspondiente al extremo del eje motor 102 que incluye la placa de empuje 130. La primera cara extrema 202f se proporciona en un extremo del buje colocado dentro del primer alojamiento 124 del árbol. Se puede colocar una primera junta 206 en el rebaje exterior 202e del buje para formar una junta entre el primer alojamiento 124 del árbol y el buje 202. La primera junta 206 separa una primera zona tampón de lubricante 208 de una subcámara 210 en la que se colocan la placa de empuje 132 y una porción del sensor 130 que se extiende dentro del alojamiento 104. En consecuencia, la primera junta 206 evita que el fluido de lubricación (en lo sucesivo denominado "lubricante") proporcionado en la cámara operativa 106 para lubricar el primer conjunto de coji­ netes de salida 204 entre en la subcámara 210 y entre en contacto con el eje motor 102.
Una segunda cara extrema 202g proporcionada en un extremo del buje 202 rodea el segundo alojamiento 126 del árbol. La segunda cara extrema 202g del buje 202 puede incluir una porción escalonada 202h que puede estar con­ formada para recibir una porción del engranaje de salida 200 que rodea a un segundo conjunto de cojinetes de salida 212, como se ilustra en la figura 2. El segundo conjunto de cojinetes de salida 212 pueden ser unos cojinetes de bolas, unos cojinetes de agujas o un conjunto de cojinetes equivalente. De acuerdo con un aspecto de la presente divulga­ ción, el segundo conjunto de cojinetes de salida 212 incluye una segunda pista interior 212a, segundos rodillos 204b y una segunda pista exterior 212c. La segunda pista interior 212a y los segundos rodillos 212b se pueden montar y unir al segundo alojamiento 126 del árbol, y la segunda pista exterior 212c se puede montar y unir a la superficie interior del engranaje 200b. Los segundos rodillos 212b pueden acoplarse a la segunda pista exterior 212c cuando el subconjunto de accionamiento 150 se dispone en el alojamiento 104. Alternativamente, todo el segundo conjunto de cojinetes de salida 212 puede montarse y unirse a la superficie interior de engranaje 200b del engranaje de salida 200 de tal manera que la segunda pista interior 212a esté ajustada firmemente (por ejemplo, ajustada por fricción) o adhe­ rida a la tercera superficie exterior 126c del segundo alojamiento 126 del árbol cuando el subconjunto de acciona­ miento 150 se coloca en el segundo alojamiento 126 del árbol.
Se puede formar un rebaje interior 202i del buje en una primera superficie circunferencial interior del subconjunto 150 de accionamiento que está definida por una superficie interior 202 del buje (en adelante, "superficie interior 202j del buje "), próxima (por ejemplo, en o cerca) a la segunda cara extrema 202g del buje 202. El rebaje interior 202i del buje puede incluir una serie de porciones escalonadas en las que una segunda junta 214 se coloca entre una segunda zona tampón de lubricante 216 y un espacio 218 definido por el rebaje interior 202i del buje y las superficies exteriores primera y segunda 126a, 126b del segundo alojamiento 126 del árbol. La segunda junta 214, el espacio 218 y la interfaz entre la superficie interior 202h del buje y la primera superficie exterior 126 del segundo alojamiento 126 del árbol proporcionan un área sellada (por ejemplo, un pozo seco) dentro de la cámara operativa 106 que puede llenarse o llenarse sustancialmente con el lubricante. De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, el primer o se­ gundo conjunto de cojinetes 204, 220 pueden ser lubricado directamente por medio de conductos u otros mecanismos dedicados a suministrar el lubricante localmente.
La segunda junta 216 puede colocarse encima de un espaciador218 (por ejemplo, una cuña o empaquetadura) situado entre el segundo conjunto de cojinetes de salida 220 y la segunda cara extrema 202g del buje. De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, el espaciador 218 puede tener la forma de un anillo plano y colocarse para que una superficie del anillo plano esté en contacto con la segunda junta 216. El espaciador 218 puede evitar el movimiento de la segunda junta. 216 o uno o más componentes del segundo conjunto de cojinetes de salida 220 a lo largo de un eje longitudinal A del buje 202, y previenen o minimizan el daño o desgaste de la segunda junta 216. Como se ilustra en la figura 2, con el eje motor 102, el eje longitudinal A del buje 202 coincide con un eje longitudinal (no designado) del eje motor 102.
La segunda junta 216 puede colocarse en el rebaje interior 202i del buje para formar una junta entre el segundo alojamiento 124 del árbol y el buje 202. La segunda junta 216 separa el espacio 214 de la segunda zona tampón de lubricante para evitar que el lubricante entre en la cámara de operación 106 se mueva al interior de una interfaz entre la superficie del buje interior 202j y la primera superficie exterior 126a del segundo alojamiento 126 del árbol. De manera más importante para las aplicaciones del aparato mezclador 1 para productos alimenticios, la segunda junta 216 evita que el lubricante entre en contacto con el eje motor 102 en un área del segundo alojamiento 126 del árbol.
La disposición de la primera junta 206 con respecto al buje 202 y el primer en combinación con la disposición de la segunda junta 216 con respecto al buje 202 y el se árbol, facilita la lubricación del primer y segundo conjuntos de cojinetes de salida 204, 2 e (por ejemplo, aceite) proporcionado dentro de la cámara de operación 106. Por lo tant mplear diferentes lubri­ cantes y diferentes fuentes de lubricante respectivamente dentro del siste
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nto 100 para lubricar el primer y segundo conjuntos de cojinetes de salida 204, 220. El subconj nto 150 permite que el primer y segundo conjuntos de cojinetes de salida 204, 220 sean lubricados con el mismo tipo de lubricante, de la misma fuente de lubricante, mientras se asegura que el lubricante no entre en contacto con el eje motor 102 Cada una de las juntas primera y segunda 206, 216 puede ser una junta tórica, empaquetadura, junta de laberinto, obturador u otro mecanismo de sellado conocido en la técnica. Las juntas primera y segunda 206, 216 se pueden formar a partir de materiales elastoméricos (por ejemplo, termoestables, termoplásticos, etc.), metales blandos u otros materiales conocidos en la técnica para formar juntas.
El engranaje de salida 200 del subconjunto de accionamiento 150 establece el segundo conjunto de cojinetes de salida 220. Por lo tanto, el engranaje de salida 200 limita / permite que haya una cantidad de juego axial entre los rodillos de cojinete y las pistas, y / o limita / permite una cantidad de interferencia axial (precarga) entre los rodillos del cojinete y las pistas; o más generalmente limita / permite una cantidad de movimiento axial permitido por los rodillos del cojinete.
El engranaje de salida 200 rota y efectúa una rotación del eje motor 102, una rotación que es soportada por el segundo conjunto de cojinetes de salida 212. Ajustar el segundo conjunto de cojinetes de salida 220 con el engranaje de salida 200 puede proporcionar un rendimiento y una precisión mejorados en el funcionamiento del segundo conjunto de cojinetes de salida 220 y, por tanto, el eje motor 102, en comparación con un conjunto de cojinetes que está fijado por una tapa de cojinete. También se entenderá que el primer alojamiento 124 del árbol limita el movimiento axial de los primeros rodillos 204b y la primera pista exterior 204c mediante la unión / acoplamiento de la primera pista exterior 204c y una superficie interior del primer alojamiento 124 del árbol, y a través del acoplamiento de la primera pista exterior 204c con los primeros rodillos 204a. Por consiguiente, el engranaje de salida 200 y el primer alojamiento 124 del árbol realizan cada uno una función similar a una tapa de cojinete y por lo tanto eliminan la necesidad de la misma, que podría usarse para ajustar el primero o el segundo conjuntos de cojinetes de salida 204, 220. Además, el posicionamiento del engranaje de salida 200 con el buje 202 unido de modo que el engranaje de salida 200 se acopla al segundo árbol del piñón intermedio 118 alinea efectivamente tanto el primer conjunto de cojinetes de salida 204 como el segundo conjunto de cojinetes de salida 220 radialmente dentro del conjunto de alojamiento 104.
De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, el subconjunto de accionamiento 150 incluye una segunda superficie circunferencial interior definida por una superficie interior del engranaje de salida 200 (en lo sucesivo deno­ minada "superficie interior 200b del engranaje "). La superficie interior 200b del engranaje proporciona un orificio de cojinete que aloja el segundo conjunto de cojinetes de salida 220. Como resultado, el engranaje de salida 200 minimiza una serie de interfaces entre componentes que facilitan el soporte del movimiento de rotación del engranaje de salida 200 por el segundo conjunto de cojinetes de salida 220. Más específicamente, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, el engranaje de salida 200 puede acoplarse directamente con / montarse en el segundo conjunto de cojinetes de salida 220. De esta manera, el movimiento del engranaje de salida 200 es soportado por el segundo conjunto de cojinete de salida 220 sin un componente adicional posicionado operativamente entre el engranaje de salida 200 y el segundo conjunto de cojinetes de salida 220. La disposición del subconjunto de accionamiento 150 que incluye el engranaje de salida 200 acoplado directamente al segundo conjunto de cojinetes de salida 220 mejora la precisión y el rendimiento del sistema de accionamiento 100 con respecto a la rotación del eje motor 102. Además, disponer el engranaje de salida 200 para que se una directamente al buje 202 y acoplarlo directamente al segundo conjunto de cojinetes de salida 220 reduce el número total de partes necesarias para el sistema de accionamiento 100. El número reducido de partes puede mejorar el tiempo y la facilidad de montaje del sistema de accionamiento 100.
Por consiguiente, la pista exterior del segundo conjunto de cojinetes puede estar unida a una superficie circunferencial interior del engranaje y una pista interior y rodillos del segundo conjunto de cojinetes unidos a la pared cilíndrica. El buje puede estar montado en un extremo de la pared cilíndrica dentro del alojamiento, y el engranaje unido a un extremo del buje que rodea la pared cilíndrica, una primera junta de la pluralidad de juntas colocadas en una superficie circunferencial interior del buje en contacto de sellado con la pared cilíndrica, y la primera junta colocada a lo largo de un eje longitudinal del buje entre el extremo de la pared cilíndrica y el segundo conjunto de cojinetes. La superficie circunferencial interior del buje y una superficie exterior de la pared cilíndrica pueden definir un espacio entre ellas, y la primera junta puede separar el espacio de una zona tampón de lubricante que está definida por el extremo del buje y es adyacente al segundo conjunto de cojinetes a lo largo del eje longitudinal. Una segunda junta de la pluralidad de juntas puede colocarse en una superficie circunferencial exterior del buje en contacto de sellado con el primer aloja­ miento, y la segunda junta puede colocarse a lo largo del eje longitudinal entre el primer conjunto de cojinetes y una cubierta montada en el primer alojamiento. El engranaje puede colocar el segundo conjunto de cojinetes con relación al eje longitudinal. El conjunto puede comprender además un árbol del piñón acoplado operativamente al árbol de entrada y al engranaje, en el que el árbol del piñón está posicionado en un alojamiento intermedio que se extiende desde el segundo alojamiento hacia el primer alojamiento, y en el que el engranaje acopla operativamente el árbol de los piñones a través de una abertura longitudinal definida por una pared del alojamiento intermedio.
Las figuras 4A y 4B ilustran respectivamente vistas en perspectiva frontal y superior del subconjunto de accionamiento 150, de acuerdo con aspectos de la presente divulgación. El subconjunto de accionamiento 150 puede montarse en una sola pieza que puede ser instalada en el sistema de accionamiento 100, así como también retirarse del sistema de accionamiento 100 y ser reemplazada. Como se ilustra en las figuras 4A y 4B, el subconjunto de accionamiento 150 puede incluir el engranaje 200, el buje 202 y la primera pista interior 204a y los primeros rodillos 204b del primer conjunto de cojinetes de salida 204 montados en la parte única que se instalará en el sistema de accionamiento 100, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación. El primer conjunto de cojinetes de salida 204 incluye una primera jaula o separador 400 que sostiene los primeros rodillos 204b.
Como se ilustra en la figura 4B, se puede formar un rebaje de chaveta 402 en porciones de la superficie 202j del buje interior a lo largo del eje longitudinal A correspondiente a la segunda superficie 202c del buje exterior y al rebaje exterior 202e del buje. De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, el rebaje de chaveta 402 puede exten­ derse hasta la primera cara extrema 202f del buje 202. El rebaje de chaveta 402 puede corresponder a la forma de una porción enchavetada (no mostrada) del eje motor 102. La porción enchavetada del eje motor 102 puede encajar en el rebaje de chaveta 402 y acoplarse operativamente (por ejemplo, bloquear) el buje 202 con el eje motor 102 de modo que el movimiento de rotación del engranaje de salida 200 y el buje 202 se transmita al eje motor 102 (es decir, el par se transfiere al eje motor e impulsa el movimiento de rotación). Se entenderá que se pueden usar varias confi­ guraciones que incluyen un rebaje de chaveta y una porción de chaveta con un rebaje de chaveta formado en una superficie exterior del eje motor 102 y una porción de chaveta que se extiende desde la superficie 202j del buje interior. También se entenderá que pueden emplearse otras disposiciones y mecanismos para acoplar operativamente el buje 202 al eje motor 102 sin aumentar la posibilidad de que el lubricante entre en contacto con el eje motor 102. Por ejemplo, otras disposiciones y mecanismos pueden incluir múltiples ranuras de chaveta y porciones enchavetadas, estrías, pasadores de bloqueo (preferiblemente colocados encima de la primera junta 206), tornillos de fijación y simi­ lares, o disposiciones de ajuste por fricción.
De acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, el subconjunto de accionamiento 150 de las figuras 4A y 4B puede incluir uno más componentes que no se muestran incluyendo la segunda junta 216, el espaciador 218 y uno o más componentes del segundo conjunto de cojinetes de salida 220. Con referencia a la figura 2, el subconjunto de accionamiento 150 de las figuras 4A y 4B como única parte montada puede incluir la segunda junta 216 situada dentro del rebaje 202i del buje interno, y el espaciador 218 situado entre la segunda cara extrema 202g y la segunda pista exterior 212c que está fijada a la superficie interior 200b del engranaje. Como se ilustra en la figura 2, la superficie interior 200b del engranaje puede solapar al menos una porción de la segunda cara extrema 202g, la segunda pista exterior 212c y el espaciador 218 a lo largo del eje longitudinal A.
Se entenderá que espaciadores de diferentes dimensiones anulares pueden estar provistos para el espaciador 218 de acuerdo con la presente descripción. Como resultado, el espaciador 218 aplicado en el subconjunto de acciona­ miento 150 de las figuras 4A y 4B pueden cubrir todo o una porción de un espacio radial entre la superficie interior 200b del engranaje y la segunda superficie exterior 126b del segundo alojamiento 126 del árbol. De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, el espaciador 218 puede cubrir todo el espacio radial que se ha explicado más arriba, y mantener la segunda junta 216 dentro del rebaje 202i del buje interior cuando el subconjunto de accionamiento no está instalado en el sistema de accionamiento 100.
La figura 5 ilustra una vista en despiece ordenado del subconjunto de accionamiento 150 y una porción del conjunto de alojamiento 104 que incluye el segundo alojamiento 126 del árbol, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación. De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, al proporcionar el sistema de accionamiento 100, la segunda junta 216 puede colocarse en el rebaje del buje interno 202i y el espaciador 218 puede colocarse hacia adentro de la superficie de montaje 200a y entre al menos la segunda pista exterior. 212c y la segunda cara extrema 202g (figura 2) del buje 202. El buje 202 se puede unir al engranaje de salida 200 mediante los sujetadores 201 que se extienden a través de los primeros orificios 500 formados en el buje 202 y los segundos orificios 502 formados en el engranaje 200. Cuando los sujetadores 201 están roscados, al menos los segundos orificios 502 pueden incluir superficies roscadas correspondientes para recibir y asegurar los sujetadores 201 con el fin de asegurar el engranaje 200 al buje 202. Antes o después de que el engranaje 200 se conecte al buje 202, al menos la primera pista interior 204a, los primeros rodillos 204b y la primera jaula o separador 400 pueden montarse y unirse a la segunda superficie exterior 202c del buje / resalto 202d.
Como se puede ver en la figura 5, la segunda pista interior 220a, los segundos rodillos 220b y una segunda jaula o separador 504 que contiene los segundos rodillos 220b, pueden montarse y fijarse a la primera superficie exterior 126a del segundo alojamiento 126 del árbol. El conjunto 150 que incluye el engranaje de salida 200 y el buje 202 puede montarse en el segundo alojamiento 126 del árbol de manera que los segundos rodillos 220b se acoplen a la segunda pista exterior 220c situada en la superficie interior 200b del engranaje. Se entenderá que la primera pista interior 204a, los primeros rodillos 204b y la primera jaula o separador 400 pueden colocarse en el buje 200 antes o después de un subconjunto del buje 202 y el engranaje de salida 200 (incluyendo al menos la segunda pista exterior 220c) se coloquen en el segundo alojamiento 126 del árbol, que puede ser seguido por la colocación de la primera junta 206 alrededor del rebaje exterior 202e del buje.
Se describirán aspectos adicionales del sistema de accionamiento 100 con referencia a las figuras 1 - 4. Después de colocar la primera junta 206, el primer alojamiento 104a puede montarse en el segundo alojamiento 104b alineando una abertura definida por el primer alojamiento 124 del árbol con el buje 202 del subconjunto de accionamiento 150 como se ilustra en las figuras 1 y 2. Como el primer alojamiento 104a está situado sobre el segundo alojamiento 104b, la primera pista exterior 204c del primer conjunto de cojinetes de salida 204 se acoplará a los primeros rodillos 204b, y la primera junta 206 se acoplará a una superficie interior del primer alojamiento 124 del árbol como se ilustra en la figura 2. El eje motor 102 puede insertarse a través del orificio 134 y el paso definido por el segundo alojamiento 126 del árbol y la superficie del buje interior 202j, acoplando de esta manera el rebaje de chaveta 402 del buje 202 ilustrado en la figura 4B. La placa de empuje 132 ilustrada en las figuras 1 y 2, pueden fijarse al extremo del eje motor 102 mediante pernos u otros sujetadores, lo que hace que el eje motor 102 se mantenga en su posición dentro del sistema de accionamiento 100. Después de la fijación de la placa de empuje 132, la cubierta 128 puede fijarse en el primer alojamiento 124 del árbol.
Se apreciará que la descripción anterior proporciona ejemplos del sistema y de la técnica divulgados. Sin embargo, se contempla que otras implementaciones de la divulgación pueden diferir en detalle de los ejemplos anteriores. Todas las referencias a la divulgación o ejemplos de la misma pretenden hacer referencia al ejemplo particular que se analiza en ese punto y no pretenden implicar ninguna limitación en cuanto al alcance de la divulgación de forma más general. Todo lenguaje de distinción y rechazo con respecto a ciertas características tiene la intención de indicar una falta de preferencia por esas características, pero no excluirlas del ámbito de la divulgación por completo a menos que se indique lo contrario.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un subconjunto de accionamiento para accionar un árbol (102), comprendiendo el subconjunto de accionamiento:
un buje (202) que se extiende desde una primera cara extrema (202f) a una segunda cara extrema (202g) a lo largo de un eje longitudinal (A), teniendo el buje (202) una superficie circunferencial exterior (202b) y una primera superficie circunferencial interior;
un primer conjunto de cojinetes (204) que comprende una primera pista interior (204a), primeros rodillos (204b) y una primera pista exterior (204c);
un segundo conjunto de cojinetes (220) que comprende una segunda pista interior (220a); segundos rodillos (220b) y una segunda pista exterior (220c);
un engranaje (200) unido a la segunda cara extrema (202g) del buje (202), teniendo el engranaje (200) una segunda superficie circunferencial interior (200b) que está dispuesta para acoplarse a la citada segunda pista exterior (220a), y
un conjunto de alojamiento (104)
en el que la superficie circunferencial exterior (202b) define:
un primer rebaje (202c) próximo a la primera cara extrema (202f), y
un resalto (202d) entre el primer rebaje (202c) y la segunda cara extrema (202g) a lo largo del eje longitudinal,
en el que la primera pista interior (204a) y los primeros rodillos (202b) están montados en el resalto (202d), y en el que la primera pista exterior y la segunda pista interior están unidas al citado conjunto de alojamiento; en el que la primera superficie circunferencial interior define un segundo rebaje (202i) próximo a la segunda cara extrema (202g).
2. El subconjunto de accionamiento de la reivindicación 1, que comprende además:
una primera junta (206) situada en el primer rebaje (202c); y
una segunda junta (216) situada en el segundo rebaje (202i).
3. El subconjunto de accionamiento de la reivindicación 1 o 2,
en el que la segunda cara extrema (202g) está formada sobre una base del buje (202) que está posicionada sobre una superficie de montaje del engranaje (200) y define al menos un primer orificio y un segundo orificio, en el que el engranaje define al menos un tercer orificio correspondiente al primer orificio y un cuarto orificio correspondiente al segundo orificio, y
en el que el primer orificio, el segundo orificio, el tercer orificio y el cuarto orificio reciben sujetadores para unir fijamente el engranaje al buje (200).
4. El subconjunto de accionamiento de cualquier reivindicación anterior,
que comprende además un espaciador (118) colocado entre la segunda pista exterior (220c) y la segunda cara extrema (202g) a lo largo del eje longitudinal,
en el que la segunda junta (216) está colocada entre el espaciador (218) y el segundo rebaje (202i) a lo largo del eje longitudinal apoyándose contra el espaciador (218).
5. El subconjunto de accionamiento de la reivindicación 4,
en el que la segunda superficie circunferencial interior (200b) se extiende a lo largo del eje longitudinal, y en el que la segunda superficie circunferencial interior (200b) se superpone al menos a una porción de cada uno de la segunda cara extrema (202g), el espaciador (218) y la segunda pista exterior (220c) a lo largo del eje longi­ tudinal.
6. El subconjunto de accionamiento de la reivindicación 5,
en el que la segunda cara extrema (202g) está formada sobre una base del buje (202) que está posicionada sobre una superficie de montaje del engranaje (200) y define al menos un primer orificio y un segundo orificio, en el que el engranaje (200) define al menos un tercer orificio correspondiente al primer orificio y un cuarto orifi­ cio correspondiente al segundo orificio, y
en el que el primer orificio, el segundo orificio, el tercer orificio y el cuarto orificio reciben sujetadores para unir fijamente el engranaje al buje.
7. Un procedimiento para accionar un eje motor en un subconjunto de accionamiento, comprendiendo el procedi­ miento:
aplicar una fuerza a un engranaje que provoca un movimiento de rotación de un buje; y
acoplar el eje motor al buje provocando un movimiento de rotación del eje motor correspondiente al movi­ miento de rotación del buje;
en el que el subconjunto de accionamiento comprende:
un primer conjunto de cojinetes (204) que comprende una primera pista interior (204a), primeros rodillos (204b) y una primera pista exterior (204c); un segundo conjunto de cojinetes (220) que com­ prende una segunda pista interior (220a), segundos rodillos (220b) y una segunda pista exterior (220c);
un engranaje (200) unido a la segunda cara extrema (202g) del buje (202), teniendo el engranaje (200) una segunda superficie circunferencial interior (200b) que está dispuesta para acoplarse a la citada segunda pista exterior (220a), y
un conjunto de alojamiento (104), en el que la superficie circunferencial exterior (202b) define:
un primer rebaje (202c) próximo a la primera cara extrema (202f), y un resalto (202d) entre el primer rebaje (202c) y la segunda cara extrema (202g) a lo largo del eje longitudinal,
en el que la primera pista interior (204a) y los primeros rodillos (202b) están montados en el resalto (202d), y
en el que la primera pista exterior y la segunda pista interior están unidas al citado conjunto de alojamiento
en el que la primera superficie circunferencial interior define un segundo rebaje (202i) pró­ ximo a la segunda cara extrema (202g).
8. El procedimiento de la reivindicación 7, que comprende además :
limitar un movimiento axial del segundo conjunto de cojinetes (220) con el engranaje (200) durante el movimiento de rotación del eje motor (102).
9. El procedimiento de la reivindicación 7,
en el que una base del buje (202) está colocada sobre una superficie de montaje del engranaje (200) y define un primer orificio y un segundo orificio,
en el que el engranaje (200) define al menos un tercer orificio correspondiente al primer orificio y un cuarto orificio correspondiente al segundo orificio,
en el que el primer orificio, el segundo orificio, el tercer orificio y el cuarto orificio reciben sujetadores para unir fijamente el engranaje al buje (202).
10. El procedimiento de la reivindicación 7 u 8, que comprende además :
lubricar el primer conjunto de cojinetes (204) y el segundo conjunto de cojinetes (220) con un mismo fluido provisto dentro de una cámara operativa (106),
en el que el primer conjunto de cojinetes (204) y el segundo conjunto de cojinetes (220) se colocan dentro de la cámara operativa (106) en lados opuestos de una base del buje (202) a lo largo del eje longitudinal.
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