Engranaje planetario sin soportes.

Engranaje planetario del tipo Wolfrom sin soportes, que comprende dos elementos de carcasa coaxiales entre sí, giratorios uno con relación al otro, cada uno con un dentado

(29, 30) interior en el lado interior correspondiente, con una rueda (25) principal con un acoplamiento accesible a través de al menos un lado (14) frontal del la carcasa (2) para un motor (24) de accionamiento así como con varias ruedas (31, 32) planetarias, que ruedan entre la rueda (25) principal y los dentados (29, 30) interiores y montadas de manera flotante, es decir sin ser guiadas adicionalmente en un soporte o en un brazo portaplanetarios, sino que sus superficies (14, 16) frontales se deslizan entre dos superficies de deslizamiento con forma de anillo planas y paralelas entre sí dispuestas en los lados interiores de las superficies frontales de los dos elementos (5, 14; 6, 15) de carcasa, caracterizado por un dispositivo (4) de rodamiento entre los dos elementos (5, 14; 6, 15) de carcasa cuyos cuerpos (8) rodantes ruedan sobre pistas, que

a) son exteriores en el sentido radial a al menos un dentado (29, 30) interior así como

b) se hallan a una altura axial entre las dos superficies de deslizamiento de la carcasa (2; 5,14; 6, 15) para guiar las ruedas (31, 32) planetarias, poseyendo la rueda (25) principal

c) una extensión axial, que es menor que la separación entre las dos placas (14, 15) de cierre de la carcasa d) y que en su lado frontal opuesto al acoplamiento para un motor (24) de accionamiento apoya por medio de un dispositivo (27) de rodamiento en un cuerpo (43) de apoyo unido con la placa (15) de cierre de la carcasa opuesta.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/005960.

Solicitante: IMO HOLDING GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: IMOSTRASSE 1 91350 GREMSDORF ALEMANIA.

Inventor/es: FRANK,Hubertus.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > TRANSMISIONES > Transmisiones de engranajes para transmitir un movimiento... > F16H1/46 (Sistemas consistentes en varios trenes de engranajes, cada uno de los cuales implica engranajes orbitales)

PDF original: ES-2458119_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Engranaje planetario sin soportes El invento se refiere a un engranaje planetario sin soportes del tipo Wolfrom para relaciones de multiplicación altas, que comprende dos elementos de carcasa coaxiales entre si y giratorios uno con relación al otro provisto cada uno de un dentado interior en el lado interior correspondiente, con una rueda principal con un acoplamiento accesible a través de al menos un lado frontal del la carcasa para un motor de accionamiento así como con varias ruedas planetarias, que ruedan entre la rueda principal y los dentados interiores y montadas de manera flotante, es decir sin ser guiadas adicionalmente en un soporte o en un brazo portaplanetarios, sino que sus lados frontales se deslizan entre dos superficies de deslizamiento con forma de anillo planas y paralelas dispuestas en los lados interiores de las superficies frontales de los dos elementos de carcasa.

Del modelo de utilidad DE 93 18 360 U1 conforme con el género indicado se desprende una disposición conforme con el género indicado. Con el engranaje compacto divulgado en él se pueden obtener relaciones de multiplicación y de desmultiplicación grandes. En él también se divulga un elemento de carcasa fijo y un elemento de carcasa giratorio con relación a él; sin embargo, entre los dos no existe un cojinete de rotación pobre en desgaste, sino en cualquier caso un cojinete de fricción sometido a rozamiento, de manera, que un engranaje de esta clase sólo puede tener una vida útil corta.

La publicación para información de solicitud de patente alemana DE 42 24 850 A1 divulga una forma de ejecución modificada de ella. Sin embargo, en este caso no existe una carcasa en dos partes, sino una carcasa única, que puede ser fijada a dos árboles o ejes huecos de acoplamiento. Estos ejes (huecos) están montados con rodamientos con poca fricción en la carcasa o uno en otro, pero radialmente cerca del eje de rotación, en zonas desplazadas axialmente con relación a las ruedas planetarias. Esta clase de apoyo exige una mayor altura axial de construcción del engranaje, lo que no es deseable en numerosas aplicaciones.

El documento DE 26 25 429 A1 es considerado como el estado de la técnica más reciente y divulga las características del preámbulo de la reivindicación 1.

De los inconvenientes del estado de la técnica descrito resulta el problema originario del invento de perfeccionar un engranaje planetario conforme con el género indicado de tal modo, que se pueda obtener una vida útil larga, al mismo tiempo, que la altura de construcción del engranaje resulte mínima para que pueda ser utilizado por ejemplo a modo de un accionamiento de rotación. Un campo de aplicación preferido debe ser en este caso el accionamiento de rotación de elementos grandes de equipos como por ejemplo en el marco de los cojinetes giratorios de grúas, excavadoras, etc., siendo también necesario controlar, además de los pares de giro grandes, fuerzas axiales y o momentos de vuelco considerables.

La solución de estos problemas se obtiene en un engranaje planetario sin soportes del tipo Wolfrom conforme con el género indicado por medio de un dispositivo de rodamiento situado entre los dos elementos de carcasa, cuyos cuerpos de rodantes ruedan sobre pistas, que se hallan exteriores en el sentido radial a al menos un dentado interior así como a una altura axial entre las dos superficies de deslizamiento del lado de la carcasa, que guía las ruedas planetarias, así como por el hecho de que la rueda principal posee una extensión axial, que es menor que la separación entre las dos placas de cierre de las carcasas y que en su lado frontal opuesto al acoplamiento para un motor de accionamiento apoya por medio del dispositivo de rodamiento en un cuerpo de apoyo con la placa de cierre de la carcasa situada enfrente.

Al estar dispuestos el dispositivo de rodamiento a la misma altura axial que las ruedas planetarias y exteriormente en el sentido radial con relación a una rosca interior, que a rodea, no es necesario incrementar la altura de construcción del engranaje. La gran separación radial entre los cuerpos rodantes con relación al eje de rotación brinda condiciones óptimas para absorber también con seguridad momentos de vuelco grandes a consecuencia de las relaciones de palanca favorables. Además, con la separación radial grande de los cuerpos rodantes también es relativamente grande el contorno, de manera, que en una sola hilera se pueden disponer ya comparativamente muchos cuerpos rodantes, que absorben en conjunto fuerzas axiales muy grandes y las pueden transmitir entre los anillos. Con el engranaje según el invento se pueden generar relaciones de multiplicación, respectivamente de desmultiplicación extremadamente grandes, por ejemplo del orden de 1:500 hasta aproximadamente 1:1000. Con ello se pueden obtener, por un lado, con motores de accionamiento comparativamente pequeños pares de giro extremadamente grandes; por otro lado, el engranaje puede ser concebido de tal modo, que posea propiedades autobloqueantes y que eventualmente se pueda prescindir de un freno adicional.

Por el hecho de que el engranaje prescinde soportes, es decir de brazos portaplanetarios no es necesario alojar un soporte en el interior de uno de los cilindros rodeados por el/las pista (s) de rodadura de los cuerpos rodantes, con lo que la altura de construcción axial es reducida a aproximadamente la longitud de las ruedas planetarias más los dos lados interiores de las carcasas. El dispositivo de rodamiento brinda al mismo tiempo, además del control de fuerzas axiales y radiales y de momentos de vuelco enormes, una vida útil varias veces mayor en comparación con el dispositivo de cojinete de fricción dispuesto entre los elementos de carcasa. Cuando cada uno de los dos elementos de carcasa posee una superficie frontal interior al menos plana por zonas entre las que se guían las ruedas planetarias, las ruedas planetarias apoyan cada una con sus lados frontales en un lado frontal interior de los dos elementos de carcasa, siendo, sin embargo, distintas las velocidades de rotación relativas de las ruedas planetarias, de manera, que en los dos lados frontales de una rueda planetaria se observan velocidades de deslizamiento distintas. Las superficies de deslizamiento pueden estar formas a elección por las propias placas frontales de la carcasa, en cuyo caso se recomienda, que esta se alise, respectivamente pula o en ella se pueden prever recubrimientos o forro especiales, por ejemplo de Teflon o de otro material liso y al mismo tiempo resistente a desgaste.

Se comprobó, que es ventajoso, que al menos un elemento de la carcasa – con preferencia los dos elementos de la carcasa – posea una forma de vaso o de cubeta, en especial con un lado frontal aproximadamente plano y con una superficie envolvente aproximadamente cilíndrica situada a continuación del borde de aquel. Una unidad de carcasa de esta clase sirve, por un lado, para el acoplamiento con una base, con un chasis o con cualquier otro elemento de la instalación o de la máquina y, por otro, puede asumir ya, como en un engranaje planetario, la función de una rueda hueca.

Por otro lado, al menos un elemento de carcasa puede poseer la forma de una tapa con una pestaña corrida y desplazada hacia el interior con relación a su borde exterior. Una forma geométrica de esta clase se presta en especial para la combinación con un elemento de carcasa con forma de vaso o de cubeta descrito más arriba y ello de tal modo, que la pestaña penetre totalmente o en parte en el elemento de carcasa con forma de vaso o de cubeta.

Un perfeccionamiento ventajoso del invento reside en el hecho de que al menos uno de los dos elementos de carcasa, que pueden girar uno con relación al otro, con preferencia los dos, posea (n) una superficie... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Engranaje planetario del tipo Wolfrom sin soportes, que comprende dos elementos de carcasa coaxiales entre sí, giratorios uno con relación al otro, cada uno con un dentado (29, 30) interior en el lado interior correspondiente, con una rueda (25) principal con un acoplamiento accesible a través de al menos un lado (14) frontal del la carcasa (2) para un motor (24) de accionamiento así como con varias ruedas (31, 32) planetarias, que ruedan entre la rueda (25) principal y los dentados (29, 30) interiores y montadas de manera flotante, es decir sin ser guiadas adicionalmente en un soporte o en un brazo portaplanetarios, sino que sus superficies (14, 16) frontales se deslizan entre dos superficies de deslizamiento con forma de anillo planas y paralelas entre sí dispuestas en los lados interiores de las superficies frontales de los dos elementos (5, 14; 6, 15) de carcasa, caracterizado por un dispositivo (4) de rodamiento entre los dos elementos (5, 14; 6, 15) de carcasa cuyos cuerpos (8) rodantes ruedan sobre pistas, que a) son exteriores en el sentido radial a al menos un dentado (29, 30) interior así como b) se hallan a una altura axial entre las dos superficies de deslizamiento de la carcasa (2; 5, 14; 6, 15) para guiar las ruedas (31, 32) planetarias, poseyendo la rueda (25) principal

c) una extensión axial, que es menor que la separación entre las dos placas (14, 15) de cierre de la carcasa d) y que en su lado frontal opuesto al acoplamiento para un motor (24) de accionamiento apoya por medio de un dispositivo (27) de rodamiento en un cuerpo (43) de apoyo unido con la placa (15) de cierre de la carcasa opuesta.

2. Engranaje (1) planetario según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos un elemento (5, 14; 6, 15) de carcasa posee una forma de vaso o de cubeta o una forma a modo de tapa con una pestaña (5) corrida desplazada radialmente hacia el interior con relación a su borde (3) .

3. Engranaje (1) planetario según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque al menos uno de los dos elementos (5, 14; 6, 15) de carcasa, con preferencia los dos, posee (n) una superficie (14;15) frontal plana para el acoplamiento con una base, un chasis o con cualquier otro elemento de máquina o de instalación, de las que eventualmente una, con preferencia las dos, superficie (14; 15) de acoplamiento posee (n) taladros (12; 13) dispuestos repartidos a modo de corona alrededor del eje (36) de rotación, con preferencia taladros ciegos provistos de rosca interior, para la fijación a una base, a un chasis o a cualquier otro elemento de máquina o de instalación.

4. Engranaje (1) planetario según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo (4) de rodamiento posee dos anillos (5, 6) giratorios uno con relación al otro entre los que ruedan los cuerpos (4) rodantes, formando los anillos (5, 6) del dispositivo (4) de rodamiento giratorios uno con relación al otro con preferencia una parte de un elemento (5, 14; 6, 15) de carcasa y/o está integrado o unido, en especial atornillado, con una placa (14, 15) frontal.

5. Engranaje (1) planetario según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo (4) de rodamiento se configura entre los dos anillos (5, 6) o elementos (5, 14; 6, 15) de carcasa giratorios uno con relación al otro a modo de un cojinete radial y/o posee una o varias hileras de bolas y/o de hileras de rodillos.

6. Engranaje (1) planetario según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos uno de los anillos (5, 6) o de los elementos (5, 14; 6, 15) de carcasa giratorios uno con relación al otro, con preferencia los dos, posee (n) un dentado (29, 30) interior.

7. Engranaje (1) planetario según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en el lado interior de al menos uno de los dos anillos (5, 6) o de los elementos (5, 14; 6, 15) de carcasa giratorios uno con relación al otro se dispone un anillo adicional, que posee un dentado (29, 30) interior.

8. Engranaje (1) planetario según una de las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque los dentados (29, 30) interiores poseen en los dos anillos (5, 6) o elementos (5, 14; 6, 15) de carcasa giratorios uno con relación al otro diámetros de círculo primitivo idénticos o casi idénticos.

9. Engranaje (1) planetario según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque entre los números zH1, zH2. de dientes de los dentados interiores (29, 30) de los dos elementos (5, 14; 6, 15) de carcasa existe una diferencia Δz = │zH1

– zH2│:

Δz = │zH1 – zH2│≥ 1.

10. Engranaje (1) planetario según la reivindicación 9, caracterizado porque la diferencia Δz = │zH1 – zH2│de números de dientes entre los números zH1, zH2 de dientes de los dentados (29, 30) interiores de los dos elementos (5, 14; 6, 15) de carcasa es igual o menor que la cantidad p de ruedas (31, 32) planetarias, en especial que la cantidad de ruedas (31, 32) planetarias engranadas:

Δz = │zH1 – zH2│ ≤ p.

11. Engranaje (1) planetario según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque los dentados (29, 30) en los lados interiores de los dos elementos (5, 14; 6, 15) de carcasa poseen distintos cocientes del diámetro d del círculo primitivo y la división ρ:

Δ (d/ρ) = │dH1/ρH1 – dH2/ρH2│> 0.

12. Engranaje (1) planetario según una de las reivindicaciones 6 a 11, caracterizado porque los dentados (29, 30) en los lados interiores de los dos elementos (5, 14; 6, 15) de carcasa se diferencian desde el punto de vista de sus diámetros dH1, dH2 del círculo primitivo, de manera que se cumpla la desigualdad siguiente:

1/π ≤ Δ (d/ρ) = │dH1/ρH1 – dH2/ρH2│ ≤ p/π.

13. Engranaje (1) planetario según una de las reivindicaciones 6 a 12, caracterizado porque los dentados (29, 30) en los lados interiores de los dos elementos (5, 14; 6, 15) de carcasa poseen diámetros d del círculo primitivo iguales, mientras que sus divisiones ρH1, ρH2 se diferencian entre sí:

Δd = dH1 – dH2 = 0;

ρH1/ (p*│zH1 -p│) ≤ Δρ = │ρH1 -ρH2│ ≤ ρH1/│zH1 -1│,

14. Engranaje (1) planetario según una de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque al menos una rueda (31, 32) planetaria posee una cavidad concéntrica con su eje longitudinal, con preferencia un taladro, en especial un taladro pasante, cuyo diámetro interior se dimensiona con preferencia de tal modo, que el grueso de pared residual es desde el pie del diente hasta el taladro interior igual o menor que el triple del módulo de dientes de la rueda (31, 32) planetaria, con preferencia igual o menor que el doble del módulo de dientes, en especial igual o menor que el módulo de dientes sencillo.

15 Engranaje (1) planetario según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos una rueda (32) planetaria posee un dentado partido transversalmente a su eje longitudinal con zonas (40, 41) de dentado giradas una con relación a la otra en la dirección azimutal, poseyendo las dos zonas (40, 41) de dentado giradas una con relación a la otra de una rueda (32) planetaria con preferencia el mismo número zp de dientes, y/o están dispuestas sobre ruedas separadas, que están montadas en un árbol común, en especial un árbol (42) de chaveta múltiple.