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Patent Searching and Data


Title:
TWO-PART OR INTEGRAL FLEXIBLE COUPLING FOR HIGH TORQUE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/120158
Kind Code:
A1
Abstract:
Two-part or integral flexible coupling for high transmission torque composed of a flexible element constructed with belts that are moved by traction and equalized at bearing points covered with elastomeric sheathing that provides the assembly with flexibility and small diameters.

Inventors:
GUEDELHA COUTINHO RUI (BR)
Application Number:
PCT/BR2013/000046
Publication Date:
August 22, 2013
Filing Date:
February 15, 2013
Export Citation:
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Assignee:
GUEDELHA COUTINHO RUI (BR)
International Classes:
F16D3/76
Foreign References:
EP0980987A22000-02-23
EP0245668B11990-08-08
EP0514754B11996-07-10
EP1164305B12004-05-06
EP2496853A12012-09-12
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1. Acoplamento flexível Bipartido para Alto Torque caracterizado pelo fato do movimento ser transmitido por um sistema de cintas de poliéster ou outros materiais, interligadas por uma coluna central metálica que equaliza as forças de tração sofridas pelo acionamento e suas partes metálicas que ligam o elemento flexível aos eixos.

2. Acoplamento flexível Inteiro que de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado pelo seu sistema construtivo de transmissão de torque pelo conjunto de cintas de poliéster, ou outros materiais interligadas por uma coluna central metálica que equaliza as forças de tração sofridas pelo acionamento e suas partes metálicas que ligam o elemento flexível aos eixos.

3. Acoplamento flexível que de acordo com as reivindicações 1 e 2 é caracterizado por serem revestidos por um invólucro elastomérico vulcanizado.

4. Processo construtivo do elemento flexível bi partido ou inteiriço, de acordo com as reivindicações de 1 a 3 é caracterizado pela fixação das garras de arame de aço das flanges laterais serem soldadas e fixadas por anel de aço, onde são amarradas as cintas de tração que vão até a coluna central metálica, envoltos por material elastomérico e depois montados em um molde de aço e vulcanizados.

Description:
ACOPLAMENTO FLEXÍVEL BIPARTIDO OU INTEIRO PARA ALTO TORQUE.

A presente invenção refere-se a um equipamento de transmissão de movimento rotacional com as vantagens da absorção de choques, vibração e desalinhamentos para uso em equipamentos que usam acoplamentos de engrenagens, com uma maneira construtiva inédita proporcionando a transmissão equivalente em torque e mantendo as dimensões reduzidas comparáveis aos de engrenagem construídos em aço.

O Alto Torque exigido nas transmissões de movimento de baixa rotação, como correias transportadoras, moinhos, trituradores e equipamentos com inércia elevada, demandam acoplamentos com elevada capacidade de transmissão e dimensões proporcionais aos usados normalmente nestas aplicações, os acoplamentos verdadeiramente elásticos bipartidos ou inteiros que conseguem transmitir o torque exigido nestas aplicações não são utilizados devido ao tamanho que ficariam e pelas modificações que seriam necessárias na montagem dos equipamentos já existentes.

As construções dos acoplamentos elásticos de borracha com reforço interno de lonas ou telas de vários materiais ou de elastômeros sintéticos sem reforço interno, inteiriços ou bi partidos, conseguem transmitir o torque entre o eixo motor e o eixo movido através do atrito entre o elastômero e o flange metálico onde ele, o elastômero, com seus reforços estão fixados, exigindo assim que para um torque maior o diâmetro da parte elastomérica e seu flange sejam cada vez maiores, se não haverá uma separação inevitável entre as partes elastomérica e metálica, ocasionando o rompimento da transmissão e parada do equipamento. Nestes acoplamentos de construção bipartida, os diâmetros exigidos para altos torques chegam a ser duas vezes ou mais que o diâmetro dos acoplamentos metálicos de engrenagem de mesma capacidade de torque criando diversas dificuldades como peso excessivo, custo elevado e dificuldade de montagem.

As dificuldades apresentadas acima são sanadas pela presente invenção devido ao modo como é feita a transmissão do movimento pela parte metálica do eixo motor para a parte metálica do eixo movido, que não é por atrito e sim por tração de várias cintas de poliéster ou outros materiais que poderão ser utilizados dependendo da exigência proporcionando um poder de transmissão de torque muito alto com pequenos diâmetros. As outras características da invenção são que as forças decorrentes da tração exercida sobre as cintas ao sofrer variações bruscas de aceleração ou frenagem de um dos eixos tendem a se romper ou torcer irregularmente provocando trancos, a solução deste problema que é a principal característica da invenção é uma coluna central de material metálico entre as fixações das cintas no flange motor e o flange movido com um diâmetro maior onde se prende as cintas de um lado e de outro fazendo com que as forças que tracionam o lado movido do elemento sejam equalizadas proporcionando uma força resultante conjunta de cada cinta sempre para a mesma direção, seja para um sentido ou voltando bruscamente quando freado e tracionado no sentido contrário. O elemento construído com estas cintas equalizadas pela coluna central vai se tornar flexível porque é revestido com material elastomérico, posicionando sempre as cintas em forma de arco para poderem flexionar e absorver os movimentos dos respectivos eixos onde o acoplamento está transmitindo movimento rotacional que é a força resultante direcionada pelo conjunto de cintas, presas nos seus flanges que estão fixadas aos cubos por parafusos que por sua vez estão fixados aos eixos tracionados normalmente por chavetas metálicas.

Segue agora a apresentação das figuras para uma melhor compreensão da invenção:

Na figura 01, a vista em corte transversal do elemento flexível.

Na figura 02, a vista é em corte longitudinal do elemento flexível.

Na figura 03, a vista é superior do elemento flexível sem o invólucro elastomérico.

Na figura 04, a vista de uma metade do elemento elástico em 3D.

Na figura 05. a vista é do acoplamento completo bi partido já montado sobre os eixos.

Na figura 06, mostra um acoplamento de engrenagem de diâmetro equivalente que transmite 42.000 Nm de torque.

Na figura 01 mostra bem como as cintas (3) que são feitas de poliéster com resistência para tracionar até 700 kg com uma largura de 10 mm, estas cintas serão costuradas depois de envolverem as garras metálicas laterais (2) que são feitas de arame de aço dobrados que neste exemplo tem diâmetro de 3 mm e estão soldadas nos flanges (5) que são feitas de aço SAE 1045, o outro lado das cintas envolvem as garras da coluna central metálica (1) e são costuradas; do outro lado é feito o mesmo procedimento, formando com a outra metade (4) o elemento completo.

Na figura 02 mostrando também a coluna central metálica (1) que equaliza as forças de tração exercidas pelas cintas (3) fixadas nas garras laterais (2) que estão soldadas nos flanges, onde serão roscados os parafusos que fixam os cubos aos elementos bi partidos.

Na Figura 03, se tem uma idéia melhor de como será montado a treliça de cintas (3) que irão ao interior do elemento flexível e como as forças de tração puxam as garras laterais (2) soldadas no flange que consequentemente giram a coluna central metálica (1) que distribui a tração para o outro flange que move o cubo e por fim o eixo a ser movido.

Na figura 04 se tem idéia de como ficará uma metade do elemento elástico Bi Partido já com o invólucro elastomérico que é vulcanizado em um molde metálico possibilitando assim manter as cintas em posição de arco para, ao serem tracionadas sofrer uma flexão absorvendo choques e variações bruscas de torque e voltar a posição inicial.

Na figura 05 temos o acoplamento completo com o eixo motor (8) montado com a vista do elemento (4) e seu invólucro elastomérico, mantendo em seu interior as cintas de poliéster (3) fixadas na coluna central metálica (1) que interligam os dois lados as garras metálicas (2) que soldadas aos flanges metálicos (5) vão ser fixadas por parafusos de aço aos cubos (6) que por sua vez estão, através de chavetas metálicas (7) transmitindo o movimento ao eixo movido (9), neste exemplo temos um diâmetro de eixo máximo de 190 mm, um diâmetro externo dos cubos de 320 mm e diâmetro externo do elemento de 440 mm que irá com esta configuração ser possível transmitir um torque de até 50.000 Nm dependendo da resistência da cinta que for utilizada, isto equivale a um acoplamento de engrenagem com diâmetro externo (1) de 346 mm com capacidade de transmissão de torque de 42.000 Nm e diâmetro de eixo máximo (2) de 183 mm como mostra a figura 06.