Diseño y funcionamiento de las ruedas libres

Las ruedas libres son elementos de máquinas con unas características especiales:

  • En uno de los sentidos de giro no existe una unión entre los aros interior y exterior, y la rueda libre funciona en vacío.
  • En el otro sentido existe una unión entre los aros interior y exterior; la rueda libre funciona en arrastre, pudiendo transmitir un par elevado en dicho sentido.

Así, en la rueda libre representada en la fig., el aro exterior puede girar libremente en el sentido de las agujas del reloj (funcionamiento en vacío) con el aro interior inmóvil. No obstante, si el aro exterior gira en dirección contraria, existe una unión entre los aros exterior e interior, arrastrando el aro interior (funcionamiento de arrastre).

Las ruedas libres se utilizan como:

  • Antirretrocesos
  • Embragues por adelantamiento
  • Ruedas libres de avance

Las ruedas libres pueden ejercer estas funciones automáticamente en las máquinas más variadas, sin necesidad de dispositivos de accionamiento mecánico o hidráulico como en embragues de cambio o frenos.

 

Las ruedas libres se componen de un aro exterior y un aro interior, entre los cuales están dispuestos los elementos de bloqueo. Los elementos de bloqueo pueden ser tanto de forma como rodillos. Se distingue entre:

  • ruedas libres con soporte propio y
  • ruedas libres sin soporte propio.

Para el funcionamiento de una rueda libre es necesaria la alineación concéntrica de los aros exterior e interior. En las ruedas libres sin ­soporte propio, la alineación concéntrica debe proveerse por parte del cliente.

Las ruedas libres de RINGSPANN son un elemento de construcción imprescindible en la maquinaria y la construcción de instalaciones, así como en la tecnología aeronáutica. Muchas de estas construcciones sólo pueden realizarse económicamente utilizando ruedas libres. La rueda libre como elemento de accionamiento automático se prefiere ante las soluciones convencionales por aportar las siguientes ventajas decisivas:

  • seguridad,
  • rentabilidad y
  • mayor grado de automatización.

Con más de 50 años de experiencia en el desa-rrollo, la producción y la venta de ruedas libres, RINGSPANN dispone actualmente del programa de ruedas libres más amplio. Su red mundial de filiales y distribuidores facilita el mejor servicio posible y personalizado allá donde se necesite. Las plantas de montaje y producción en diferentes países garantizan la entrega rápida y fiable.

 


Aplicaciones de las ruedas libres

Antirretroceso

Las ruedas libres se utilizan como antirretroceso siempre que se quiera impedir el giro contrario al de servicio. En muchas máquinas e instalaciones es imprescindible, por seguridad o buen funcionamiento, que el sentido de giro sea siempre el determinado previamente. Así, para el servicio de instalaciones de transporte existen prescripciones legales que exigen un dispositivo de seguridad mecánico.

El estado de funcionamiento normal del antirretroceso es el funcionamiento en vacío; el bloqueo (transmisión de par) se realiza a cero revoluciones. El enganche inmediato de los elementos de bloqueo garantiza la mayor seguridad.


 

Habitualmente, se utilizan antirretrocesos en los que el aro interior gira libremente, mientras se bloquea el giro contrario mediante el aro exterior fijado.

 

En la actualidad, los antirretrocesos más sofisticados en cuanto a su diseño, en los que el aro exterior gira libremente y el bloqueo se efectúa mediante el aro interior fijado, sólo se utilizan en casos aislados.

Embragues por adelantamiento

El embrague por adelantamiento desconecta las máquinas o piezas de máquinas e interrumpe automáticamente la interconexión entre las mismas, cuando la parte accionada del embrague por adelantamiento gire a mayor velocidad que la parte motriz, pudiendo, en muchas ocasiones, sustituir un embrague de cambio de construcción más compleja.

El embrague por adelantamiento engancha en arrastre (transmisión de par), mientras que en vacío la transmisión de par entre los aros interior y exterior está interrumpida. En el funcionamiento de arrastre, el número de revoluciones de los aros interior y exterior es igual, mientras que en el funcionamiento en vacío difieren.

 

La fig. muestra un embrague por adelantamiento, en el cual en arrastre la fuerza se transmite del aro interior al aro exterior, y en vacío el aro exterior adelanta al interior con un mayor número de revoluciones.

 

La fig. muestra un embrague por adelantamiento, en el cual en arrastre la fuerza se transmite del aro exterior al aro interior, y en vacío el aro interior, con mayor número de re­voluciones, adelanta al exterior.

Ruedas libres de avance

Las ruedas libres de avance transforman un movimiento de vaivén en un movimiento de giro paso a paso (avance), trabajando las de RINGSPANN con precisión y sin ruidos y facilitando el ajuste continuo del recorrido de avance.

 

La fig. muestra una rueda libre de avance, en la que el aro exterior realiza el movimiento de vaivén y el interior el movimiento de avance paso a paso.

 

La fig. muestra una rueda libre de avance, en la que el aro interior realiza el movimiento de vaivén y el exterior el movimiento de avance paso a paso.

Campos de aplicación de las ruedas libres

Campos de aplicación de los antirretrocesos

Cajas de cambio

Motores eléctricos

Motorreductores


El antirretroceso previene la rotación inversa del motor de un equipo transportador si falla la red eléctrica o al parar el motor de accionamiento de los equipos transportadores éstos retrocedan.

 

Cintas transportadoras inclinadas

Elevadores

Transportadores de cangilones


Asimismo, el antirretroceso impide que, en caso de fallo de la red eléctrica o con el motor parado, el material transportado ­retroceda.

 

Soplantes

Ventiladores



El antirretroceso impide que el medio transportado retroceda bajo su propia carga, una vez se haya parado el motor.

Bombas

Compresores


El antirretroceso impide el arranque en el sentido de giro erróneo.


Campos de aplicación de los embragues por adelantamiento

Máquinas textiles

Máquinas de imprenta


En las máquinas textiles y de imprenta, el embrague por adelantamiento desconecta el accionamiento de marcha ultralenta, que es necesario para el ajuste, del accionamiento principal.

 

Soplantes

Ventiladores


Al parar las soplantes o ventiladores, el embrague por adelantamiento impide que la masa de inercia de los mismos arrastre al accionamiento.

 

Bombas

Generadores


En los accionamientos múltiples, el embrague por adelantamiento desacopla automáticamente el accionamiento que no funciona o que funciona a revoluciones bajas.

Caminos de rodillos


Mediante el embrague por adelantamiento el material transportado se mueve por el camino de rodillos a mayor velocidad que la que correspondiese al número de revoluciones del accionamiento.


Campos de aplicación de las ruedas libres de avance

Máquinas textiles

Máquinas de imprenta


En las máquinas textiles y de imprenta, la rueda libre de avance realiza avances de transporte paso a paso.

 

Máquinas textiles

Máquinas de imprenta


La rueda libre de avance se utiliza en las máquinas embaladoras y en las instalaciones envasadoras para realizar un avance paso a paso.

 

Interruptores de alta tensión



En los interruptores de alta tensión, para tensar un muelle se utiliza una rueda libre de avance en vez de un engranaje reductor.

Sembradoras



En las sembradoras, la rueda libre de avance sustituye el engranaje reductor.

Ejecuciones de las ruedas libres

Ruedas libres completas con rodamiento

  • Con soporte propio entre los aros interior y ­exterior.
  • Completamente herméticas.
  • Con engrase propio.
  • Conexión entre el aro exterior y la pieza del cliente mediante:
    - unión atornillada en la parte frontal,
    - brida de amarre,
    - unión de chaveta por el aro exterior,
    - palanca, o
    - acoplamiento de ejes.
 

 

Ruedas libres con carcasa

  • Con soporte propio entre los aros interior y ­exterior.
  • Completamente encapsuladas mediante ­carcasa propia.
  • Con engrase propio.
  • Con alojamiento propio de los ejes motriz y de salida.
  • Colocación estacionaria.
 

Ruedas libres con base

  • Con soporte propio entre los aros interior y ­exterior.
  • Para completar con piezas de conexión por parte del cliente.
  • Lubricación a proveer por parte del cliente, si fuera necesaria.
 

Ruedas libres externas

  • Sin soporte propio. Alineación concéntrica de los aros interior y exterior a proveer por parte del cliente.
  • Conexión del aro exterior a la pieza del cliente mediante unión atornillada en la parte frontal.
  • Lubricación a proveer por parte del cliente, si fuera necesaria.
 

Ruedas libres incorporadas

  • Series con o sin soporte propio. En las series sin soporte propio, la alineación concéntrica de los aros interior y exterior será por parte del cliente.
  • Montaje del aro exterior en la carcasa del cliente mediante unión por ajuste a presión o unión de chaveta. Así se consiguen unas soluciones de montaje compactas, aptas para espacios ­reducidos.
  • Lubricación a proveer por parte del cliente, si fuera necesaria.