11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : F16D 3/ Inventor/es: Bondioli, Edi. 74 Agente: Curell Suñol, Marcelino

Transcripción

1 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : F16D 3/84 A01B 71/08 F16P 1/02 12 TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA T3 86 Número de solicitud: Fecha de presentación: Número de presentación de la solicitud: Fecha de publicación de la solicitud: Título: Árbol de transmisión cardan, en particular de tipo telescópico, provisto de un manguito de protección y de cubiertas protectoras para las horquillas extremas. 30 Prioridad: IT FI Titular/es: Edi Bondioli Vía Gina Bianchi, 18 I Suzzara, Mantova, IT 45 Fecha de publicación de la mención BOPI: Inventor/es: Bondioli, Edi 45 Fecha de la publicación del folleto de la patente: Agente: Curell Suñol, Marcelino ES T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 1 ES T3 2 DESCRIPCIÓN Árbol de transmisión cardan, en particular de tipo telescópico, provisto de un manguito de protección y de cubiertas protectoras para las horquillas extremas. Las normas de prevención de accidentes se hacen cada vez más rigurosas en todos los campos y, por tanto también -y en particular- en el caso de las transmisiones mecánicas que se encuentran expuestas al exterior como están (en el campo de la maquinaria agrícola principalmente) los árboles de transmisión cardan -especialmente de tipo telescópico- que actualmente están ya dotados de medios de protección que comprenden un manguito telescópico que rodea al árbol y unas cubiertas protectoras para las horquillas extremas del árbol que forman parte de las respectivas juntas cardan. En general, tales medios de protección soportan mediante bloques deslizantes que pueden deslizar dentro de un canal anular formado en la base de cada una de dichas dos horquillas, base en la cual se insertan los respectivos segmentos tubulares del árbol telescópico. En las soluciones convencionales, tales como las que se ilustran en las Figuras 1 y 2 (véanse, por ejemplo, los documentos FR-A y FR-A ), los dos segmentos 1 y 3 del árbol -los cuales no presentan perfil circular ni tampoco la posibilidad de deslizar entre sí- están unidos a las horquillas 5 y 7 mediante clavijas 9 y 10, respectivamente, que pasan a través de unos asientos axiales formados en las horquillas 5 y 7, asientos en los cuales se reciben los extremos de los segmentos 1 y 3, respectivamente. Estos asientos pueden presentar la forma que corresponde a la de los segmentos 1 y 3 para constituir un acoplamiento angular. En la parte exterior de las bases 5A y 7A de las horquillas 5 y 7, es decir, en el extremo opuesto a los brazos 5B y 7B de las horquillas, se encuentra un canal anular 5C y 7C respectivamente, estos canales contienen parcialmente los bloques deslizantes 12A y 14A respectivamente que forman parte de las cubiertas protectoras 12 y 14 de las juntas cardan de las que forman parte las horquillas 5 y 7, respectivamente. Formando parte integrante de las cubiertas protectoras 12 y 14 se encuentran unos manguitos protectores 16 y 18, respectivamente, que están acoplados deslizantes de forma telescópica y que están conectados de forma giratoria a las cubiertas 12 y 14, respectivamente. Sin que giren los medios protectores constituidos por las cubiertas 12 y 14 y por los manguitos tubulares 16 y 18, puede girar el árbol de transmisión formado por las horquillas 5 y 7 y por los segmentos 1 y 3, deslizando las superficies de los canales 5C y 7C con respecto a los bloques deslizantes 12A y 14A que soportan los medios protectores 12, 16, 18, 14 definidos anteriormente. Los bloques deslizantes 12A y 14A que soportan el manguito protector sobre el árbol giratorio se encuentran situados prácticamente en los extremos de las horquillas y en los extremos de las cubiertas protectoras asociadas. Los soportes de las cubiertas 12 y 14 -que están constituidos por dichos bloques deslizantes 12A y 14A- se encuentran situados, por tanto, virtualmente en el extremo interior de las respectivas cubiertas 12 y 14 que se extienden sin soporte a partir de los bloques deslizantes 12A y 14A sobre las horquillas 5 y 7 y, por tanto, sobre las juntas cardan de las que forman parte los brazos 5B y 7B de las horquillas 5 y 7. Se deduce de lo expuesto que una carga que actúe hacia abajo, en dirección de la flecha fc, debe ser soportada directamente por la estructura de la cubierta respectiva tal como la 12 que en tal caso tiende a deformarse hasta llegar realmente a entrar en contacto con los brazos de las horquilla tal como la 5B de la horquilla 5, con el resultado de una peligrosa tendencia del árbol de arrastrar consigo en su giro todos los medios de protección constituidos por las cubiertas y los manguitos, neutralizando con ello su efecto de protección. Las normas más recientes tendentes a prevenir el peligro de accidentes establecen pruebas estrictas para evitar los riesgos apuntados, y el objetivo de la invención es modificar las estructuras convencionales representadas en las Figuras 1 y 2 para conseguir una mayor efectividad protectora de los manguitos de protección sin afectar grandemente a la robustez y otras características de resistencia que, de otro modo deben ser conseguidas exclusivamente por la forma de las cubiertas. Estas y otras ventajas se pondrán claramente de manifiesto por la exposición siguiente. Sustancialmente, según la invención, la base de la horquilla está formada de sección transversal circular hasta los brazos de la propia horquilla y el canal para los medios de bloque deslizante se encuentra rebajado en dicha base adyacente a dichos brazos de la horquilla. En la práctica, dicho canal anular está formado entre los brazos de la horquilla y la clavija diametral que une el segmento del árbol con la base de la horquilla. Una cubierta protectora para la junta cardan puede comprender: un componente anular rígido dotado de un cuello para su acoplamiento con el componente tubular del manguito, una pared frontal con un reborde extremo que constituye un soporte, un capuchón flexible con una pestaña interior, y un elemento anular plano que constituye los medios de bloque deslizante. Dicha pestaña interior y dicho elemento anular plano están fijos contra dicha pared frontal. Tales medios de protección pueden comprender también un segundo componente anular rígido de refuerzo. El elemento anular plano presenta ventajosamente un corte radial y hendiduras radiales y está fijo en torno a su propia periferia exterior a la pared frontal del componente anular rígido. La invención se comprenderá mejor por la siguiente descripción y dibujos adjuntos que ilustran un ejemplo de forma de realización práctica, no limitativa, de la invención y en los cuales: Las Figuras 1 y 2 muestran, en dos secciones diferentes, la solución convencional utilizada en los árboles de transmisión de juntas cardan con medios de protección que se han descrito anteriormente; las Figuras 3 y 4 muestran, en dos vistas parcialmente seccionadas, una solución según la invención, estando la Fig. 4 a escala ampliada; las Figuras 5 y 6, muestran secciones en zonas determinadas indicadas por las líneas V-V y VI-VI en la Fig. 4; las Figuras 7 y 8 muestran, de forma similar a la Fig. 4 las dos longitudes del árbol de transmisión cardan telescópico separadamente; las Figuras 9 y 10, y 11 y 12, muestran separadamente, en sección axial y en una vista según las líneas X-X de la Fig. 9 y XII-XII de la Fig. 11, respectivamente, un componente anular rígido y un componente que forma bloques deslizantes para una cubierta en la solución representada en las Figuras 3 a 8; las Figuras 13 y 14 muestran, de forma similar a

3 3 ES T las Figuras 7 y 8, una forma de realización alternativa de la invención, y las Figuras 15 y 16, 17 y 18, 19 y 20, 21 y 22, y 23 y 24 muestran, separadamente y de forma similar a las Figuras 9 a 12, componentes de la forma de realización alternativa representada en las Figuras 13 y 14. Como puede apreciarse en los dibujos adjuntos, haciendo particular referencia, inicialmente, a las Figuras 3 a 12, las referencias numéricas 21 y 23 indican dos juntas cardan articuladas, que forman parte del árbol de transmisión cardan ilustrado. El árbol de transmisión comprende dos segmentos tubulares de árbol 25 y 27 de sección distinta a la circular que pueden acoplarse angularmente entre sí pero con la posibilidad de deslizar de forma telescópica y que están unidos integralmente con dos horquillas 29 y 31 que forman parte de las juntas cardan 21 y 23, respectivamente. Dichos segmentos 25 y 27 son recibidos en unos alojamientos axiales formados en la base 29A de la horquilla 29 y en la base 31A de la horquilla 31 y están fijos mediante unas clavijas 33 y 35 que traspasan diametralmente las bases 29A y 31A, de las horquillas y los segmentos 25 y 27, respectivamente. Las bases 29A y 31A de las horquillas 29 y 31, respectivamente se extienden en sección circular hasta los brazos 29B y 31B de las horquillas 29 y 31, respectivamente, y en dichas bases 29A y 31A se forman unos canales 37 y 39, en posición adyacente al arranque de los brazos 29B y 31B. Dichos canales 37 y 39 están situados, por tanto, entre los brazos 29B y 31B y los asientos de las clavijas 33 y 35, respectivamente, y, por consiguiente, a cierta distancia de los extremos de las horquillas 29 y 31 a partir de los cuales se extienden los respectivos segmentos 25 y 27 del árbol tubular. Como puede comprobarse si se comparan las Figuras 2 y 3, el canal anular 37 de la solución representada en la Fig. 3 está desplazado con respecto al canal 5C de la solución convencional ilustrada en las Figuras 1 y 2 una distancia relativamente grande X hacia la cruceta de la junta cardan 21, esto es, hacia el punto de la articulación cardan de las horquillas de la junta cardan 21, y el canal anular 39 de la base 31A de la horquilla 31 está desplazado de forma análoga una distancia Y hacia la junta cardan 23 si se compara con la posición que ocupa este canal en la solución convencional en la Fig. 2. Los canales anulares 37 y 39 actúan como soporte de las cubiertas protectoras de las juntas cardan 21 y 23, las cuales cubiertas forman parte de los medios de protección que también comprenden los manguitos tubulares 41 y 43 que pueden deslizar entre sí simultáneamente con el deslizamiento de los segmentos 25 y 27. A continuación se describe detalladamente la cubierta protectora 45 de la junta cardan 21, que es equivalente en todos los aspectos a la cubierta protectora 47 de la junta cardan 23. Esta cubierta protectora tiene un componente anular rígido 49 con un cuello 49A para la inserción del manguito 41 (véanse también las Figuras 9 y 10), un capuchón guardapolvo flexible 51 y un elemento anular plano 53 (véanse también las Figuras 11 y 12). Además del cuello 49A para su acoplamiento sobre el componente 41 del manguito tubular, el componente rígido anular 49 tiene una pared frontal 49B, también anular, y un reborde extremo 49C cuyo diámetro es el máximo de dicho componente 49. El capuchón guardapolvo flexible 51 tiene una pestaña interior 51A que se sitúa acoplada a la pared frontal 49B y dentro del reborde 49C que forma el soporte. El elemento anular plano 53 forma un bloque deslizante constituido por los segmentos adyacentes 53A -en número de tres, según el dibujo (véase, en particular a Fig. 12)- que vienen definidos por un corte radial 53B (que interrumpe la forma anular del elemento 53) y por dos hendiduras radiales 53C que se extienden desde el borde interior hasta el ensanchamiento periférico 53E cuya forma es la apropiada para recibir en su interior el capuchón flexible 51 acoplándose contra la pestaña 51A del mismo. La referencia numérica 53F indica un engrasador que tiene por objeto el suministro de lubricante a los bloques deslizantes 53A y, por tanto, al canal 37. Los tres componentes 49, 51 y 53 están montados acoplados unos con otros como puede apreciarse claramente en las Figuras 4 y 7 y pueden bloquearse mediante los tornillos 55 o medios quivalentes con el fin de constituir una cubierta protectora completa de la junta cardan 29. Debe observarse que, en el montaje, el elemento anular plano 53, que está formado de un material sintético rígido apropiado, queda situado en la zona del reborde extremo 49C del cuello 49, por lo cual cualquier fuerza que se aplique desde fuera sobre el reborde extremo 49C del componente rígido 49 -tal como la carga indicada por fc en la Fig. 1- pasa sustancialmente directamente sobre los bloques deslizantes 53A al canal 37 y, de ahí, al árbol de transmisión, a diferencia de la situación ilustrada en la Fig. 1, en la cual la carga fc de una fuerza exterior accidental pasa sobre la parte no soportada situada más allá del punto de soporte que proporcionan los bloques deslizantes 12A asentados en el canal 5C. La solución de las Fig. 3 a 12 proporciona una rigidez mayor de lo que es posible conseguir con la solución convencional de las Figuras 1 y 2. La disposición de la cubierta protectora 47 es exactamente la misma que la descrita para la cubierta protectora 45 y, por tanto, ofrece las mismas características que ella. La estructura de las cubiertas protectoras tales como la 45 descrita anteriormente puede hacerse lo suficientemente rígida para asegurar que se respetan las condiciones impuestas por las normas de prevención de accidentes, por lo menos hasta un cierto límite de la carga que debe soportarse. Sin embargo, todavía puede aumentarse más la resistencia de estas cubiertas protectoras para juntas cardan, tal como se ilustra en la forma de realización alternativa representada en la Fig. 13 y siguientes. Para las piezas correspondientes de la variante que se ilustra en la Fig. 13 y siguientes, se utilizarán las referencias numéricas del ejemplo anterior incrementadas en 100 ; por tanto, la descripción asociada no se repite a excepción de las variantes que se consideran exclusivas de esta solución. La componente anular rígida 149 presenta, entre la pared frontal 149B y el reborde extremo 149C, una zona sustancialmente cilíndrica 149G y un resalte 149H. El capuchón flexible 151 está dotado de una pestaña interior 151A susceptible de ser presionada contra el resalte 149H en vez de hacerlo contra la pared frontal 149B. Existe un segundo componente anular rígido 202, que presenta dos caras transversales sucesivas 202A y 202B y una zona intermedia cilíndrica 202C que puede ser recibida dentro de la zona cilíndrica 149G del componente anular rígido 149, 3

4 5 ES T3 6 mientras que un elemento anular 153 que forma los bloques deslizantes 153A (véanse Figuras 17 y 18) es similar al elemento anular plano 53, pero, a diferencia de este último, presenta una pared cilíndrica 153G que es recibida dentro de la zona cilíndrica 202C, quedando su ensanchamiento anular 153E haciendo tope contra la cara transversal 202A. En el montaje, el segundo componente anular rígido 202 es recibido dentro de la zona cilíndrica 149G haciendo tope contra la pared frontal 149B, y el elemento anular 153 que forma los bloques deslizantes 153A es recibido dentro de la zona cilíndrica 202C y apoyando contra la cara 202A del segundo componente anular rígido 202 mientras que la pestaña 151A y la parte adyacente a la misma del capuchón flexible 151 quedan atrapadas entre el resalte 149H y la cara 202B y también dentro del reborde extremo 149C, dentro del cual se encuentra una zona anular extrema 202E que contribuye a la resistencia del reborde extremo 149C y al soporte del capuchón flexible 151. Los componentes 149, 202 y 153 quedan sujetos por unos medios de fijación 155 que atraviesan la pared frontal 149B, la zona del ensanchamiento periférico del elemento anular 153E y la cara 202A del segundo componente anular rígido 202. Esta disposición hace posible incrementar todavía más la resistencia de la cubierta contra cargas exteriores, tales como la indicada por la flecha fc en la Fig. 1. Ante ciertas exigencias, puede ocurrir que los componentes de ambas cubiertas se desmonten a la vez; y ambos deben ser montados después correctamente en el correspondiente extremo de los medios de protección. Ello es necesario en particular debido a que uno de los extremos del árbol permanece generalmente fijo a la máquina en la que trabaja mientras que el otro extremo es frecuentemente desconectado de la toma de fuerza de un tractor o de otra unidad de fuerza. Para conseguir el objetivo señalado, los canales tales como los canales 5C y 7C, en principio se construyen con diámetros ligeramente diferentes, y los correspondientes bloques deslizantes (tales como el bloque 53) deben presentar el diámetro interior correspondiente. Con el fin de permitir un montaje fácil y correcto, se determina que los componentes ilustrados en las Figuras 15 a 18 y 23 y 24 se diseñen para que puedan ser utilizados en la formación de una sola de las dos cubiertas. Estos componentes tendrán por tanto los alojamientos destinados a los medios de fijación tales como el 155 para una sola de las dos cubiertas puesto que uno de estos alojamientos está situado característicamente en una posición angular que forma un ángulo A con el diámetro horizontal como se indica en las Figuras 16 y 18. En las Figuras 20 y 22, el alojamiento correspondiente está situado según otro ángulo B con respecto al diámetro horizontal, siendo este ángulo B ligeramente diferente del ángulo A, por ejemplo de 40º en vez de 50º como puede ser el ángulo A. En el componente 202 se encuentran los dos alojamientos, uno de los cuales tiene la posición definida para el ángulo A, mientras que el otro está determinado por el ángulo B. De lo dicho se deduce que, mientras que el componente 202 puede utilizarse para ambas cubiertas, solamente uno de los componentes 149 y 153 puede aplicarse a una de las cubiertas mientras que en la otra cubierta sólo podrá aplicarse el otro componente 149 y 153, respectivamente. Esta disposición hace posible asegurar el montaje correcto de los distintos componentes de cada cubierta

5 7 ES T3 8 REIVINDICACIONES Árbol de transmisión cardan -en particular de tipo telescópico- dotado de unos medios de protección que comprenden un manguito telescópico (41, 43) que rodea el árbol (25, 27) y unas cubiertas protectoras (45, 47) para las horquillas extremas (29, 31) del árbol que forman parte de las respectivas juntas cardan, estando soportados dichos medios de protección por unos medios de bloques deslizantes (53) que pueden deslizar dentro de un canal anular (37, 39) formado en la base (29A, 31A) de cada una de dichas horquillas, base en la cual se insertan el componente tubular respectivo del árbol telescópico (25, 27), caracterizado porque la base (29A, 31A) de la horquilla (29, 31) está formada con una sección transversal circular, extendiéndose dicha sección transversal circular hasta los brazos (29B, 31B) de la horquilla, y el canal (37, 39) para los medios de bloque deslizante se encuentra rebajado en dicha base (29A, 31A) en situación adyacente a dichos brazos de la horquilla. 2. Árbol de transmisión cardan según la reivindicación 1, que comprende una clavija diametral que une el segmento el árbol con la base de la horquilla, caracterizado porque dicho canal anular (37, 39) está formado entre los brazos (29B, 31B) de la horquilla y dicha clavija diametral (33, 35). 3. Árbol de transmisión cardan según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque una cubierta protectora (45) comprende: un componente rígido anular (49) con un cuello (49A) para el acoplamiento del componente tubular (41) del manguito, una pared frontal (49B) con un reborde extremo (49C) que constituye un soporte, un capuchón flexible (51) con una pestaña interior (51A), y un elemento anular plano (53) que forma los medios de bloques deslizantes (53A), estando dicha pestaña interior (51A) y dicho elemento anular plano (53) fijos contra dicha pared frontal (49B). 4. Árbol de transmisión cardan según la reivindicación 3, caracterizado porque comprende también un segundo componente anular de refuerzo (202) que puede ser recibido en la cubierta protectora. 5. Árbol de transmisión cardan según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque una cubierta protectora (145) comprende: un primer componente anular rígido (149) con un cuello (149A) para su acoplamiento sobre el componente tubular (141) del manguito, una pared frontal (149B), una zona sustancialmente cilíndrica (149G), un resalte (149H) y un reborde extremo (149C) que constituye un soporte, un capuchón flexible (151) con un pestaña interior (151A) capaz de presionarse contra dicho resalte (149H) que forma una segunda pared frontal, un segundo componente anular rígido (202) con dos caras transversales sucesivas (202A, 202B), y un elemento anular plano (153) que constituye los medios de bloques deslizantes (163A), estando dicho segundo componente anular rígido (202) y dicho elemento anular plano (153) fijos contra dicha pared frontal (149B) de dicho primer componente anular rígido, y estando dicha pestaña interior (151A) de dicho capuchón flexible (151) atrapada entre dicho resalte (149H) y la cara transversal más exterior (202B) de dicho segundo componente anular rígido (202). 6. Árbol de transmisión cardan según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho elemento anular plano (53) presenta un corte radial (53B) y unas hendiduras radiales (53C) y está fijo en su propia periferia exterior (53E) a la pared frontal (49B) del componente anular rígido (49). 7. Árbol de transmisión cardan según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque algunos de los componentes (153; 149) están diferenciados en sus posiciones angulares y/o diámetros o de cualquier otra forma para que resulten específicos solamente de una u otra de las dos cubiertas extremas NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicación del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del , no producirán ningún efecto en España en la medida en que confieran protección a productos químicos y farmacéuticos como tales. Esta información no prejuzga que la patente esté o no incluida en la mencionada reserva. 5

6 6 ES T3

7 ES T3 7

8 8 ES T3

9 ES T3 9

10 10 ES T3

11 ES T3 11

12 12 ES T3

13 ES T3 13

14 14 ES T3