Unidad de engranaje y disposición para una prensa estampadora.

Unidad de engranaje con varias etapas de engranaje planetario conectadas en serie que incluyen en cada caso una corona interior

(4, 4a, 4b), un piñón solar (2a, 21, 21a) y varios piñones planetarios (3, 3a, 3b) alojados en un portapiñones planetario (5, 5a, 6), estando formado cada piñón solar (2a, 21, 21a) de la etapa de engranaje planetario posterior por el portapiñones planetario (5, 5a) de la etapa de engranaje planetario anterior o está unido, o se puede unir, con este portapiñones planetario (5, 5a) de forma fija contra el giro en el sentido de rotación del mismo, con un elemento de accionamiento (2) que constituye el piñón solar (2a) de la primera etapa de engranaje planetario o que está unido o se puede unir al piñón solar (2a) de forma fija contra el giro en el sentido de rotación del mismo, y

con un elemento de salida (17) que constituye el portapiñones planetario (6) de la última de las etapas de engranaje planetario conectadas en serie o que está unido o se puede unir a este portapiñones planetario (6) de forma fija contra el giro en el sentido de rotación del mismo, siendo la unidad de engranaje conmutable de modo que se puede ajustar opcionalmente una primera o una segunda relación de transmisión,

caracterizada porque al menos parte de los portapiñones planetarios (5, 5a, 6) de las etapas de engranaje planetario están alojados sobre el elemento de accionamiento (2), en particular con rodamientos (19, 20), y porque la sección del elemento de accionamiento (2) sobre la que están alojados los portapiñones planetarios (5, 5a, 6) transmite el momento de giro al accionamiento del piñón solar (2a) de la primera etapa de engranaje planetario durante el modo de funcionamiento previsto.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/CH2011/000043.

Solicitante: BRUDERER AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: Egnacher Strasse 44 CH-9320 Frasnacht SUIZA.

Inventor/es: HAFNER,JOSEF THOMAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRENSAS > PRENSAS EN GENERAL; PRENSAS NO PREVISTAS EN OTRO... > Prensas, que utilizan un elemento apisonador, caracterizadas... > B30B1/26 (por balancines, excéntricas o cigüeñales)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > TRANSMISIONES > Transmisiones de engranajes para transmitir un movimiento... > F16H3/64 (compuestas de un cierto número de trenes de engranajes, atravesando el accionamiento siempre a todos los trenes y no teniendo cada tren más que una conexión para accionar otro tren)

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Fragmento de la descripción:

Unidad de engranaje y disposición para una prensa estampadora

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a una unidad de engranaje con varias etapas de engranaje planetario conectadas en serie y a una disposición que incluye una 5 unidad de engranaje de este tipo de acuerdo con los preámbulos de las reivindicaciones independientes.

ESTADO ACTUAL DE LA TÉCNICA

Se utilizan unidades de engranaje con varias etapas de engranaje planetario conectadas en serie cuando se requieren momentos de giro extremadamente 10 altos y un número de revoluciones bajo.

Si la desmultiplicación extrema de las etapas de engranaje planetario conectadas en serie sólo se requiere ocasionalmente y durante el servicio normal se necesita una desmultiplicación menor o no se necesita desmultiplicación, lo que ocurre por ejemplo en el caso de los engranajes de marcha lenta para prensas mecánicas, 15 es deseable que el engranaje proporcione además una relación de transmisión necesaria para el servicio normal y que puedan conmutarse sin herramientas las dos relaciones de transmisión con el fin de posibilitar un cambio sencillo entre el servicio normal y el servicio de marcha lenta.

Con frecuencia, no sólo es importante que el engranaje sea económico y 20 resistente, sino que además presente una construcción lo más compacta posible para poder integrarlo en las maquinarias existentes, por ejemplo en la polea del accionamiento por correa de una prensa.

El documento DE 35 25 208 A1 describe una unidad de engranaje con las características indicadas en el preámbulo de la reivindicación 1. 25

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Así, se plantea el objetivo de proporcionar una unidad de engranaje conmutable con varias etapas de engranaje planetario conectadas en serie que sea económica y resistente y presente una construcción lo más compacta posible.

Este objetivo se logra mediante la unidad de engranaje según la reivindicación 1. 30

Por consiguiente, un primer aspecto de la invención se refiere a una unidad de engranaje con varias etapas de engranaje planetario conectadas en serie, que es adecuada preferentemente para conectar un motor de accionamiento, por ejemplo un electromotor o un motor hidráulico, a una máquina-herramienta, en concreto preferentemente a una estampadora automática o a una prensa estampadora. La 5 unidad de engranaje es conmutable, de modo que proporciona opcionalmente una primera o una segunda relación de transmisión. Por una unidad de engranaje "conmutable" se ha de entender aquí una unidad de engranaje cuya relación de transmisión se puede modificar sin intervenciones o cambios constructivos, preferentemente sin herramientas, mediante el accionamiento de medios de 10 conmutación, por ejemplo una palanca de conmutación o un botón de accionamiento.

Las etapas de engranaje planetario de la unidad de engranaje incluyen en cada caso una corona interior, un piñón solar y varios piñones planetarios alojados en un portapiñón planetario, estando formado el piñón solar de la siguiente etapa de 15 engranaje planetario en el sentido del flujo de fuerza por el portapiñón planetario de la etapa de engranaje planetario anterior, o estando unido o pudiendo unirse dicho piñón solar con el portapiñón planetario de forma rígida a la torsión en el sentido de rotación de éste.

La unidad de engranaje incluye además un elemento de accionamiento que 20 constituye el piñón solar de la primera etapa de engranaje planetario en el sentido del flujo de fuerza, o que está unido o se puede unir con este piñón solar de forma rígida a la torsión en el sentido de rotación del mismo, para accionar el piñón solar.

Parte de los portapiñones planetarios o todos los portapiñones planetarios de las 25 etapas de engranaje planetario están alojados en el mismo elemento de accionamiento, preferentemente con rodamientos.

La unidad de engranaje también incluye un elemento de salida que constituye el portapiñones planetario de la última de las etapas de engranaje planetario conectadas en serie o que está unido o se puede unir con este engranaje 30 planetario de forma rígida a la torsión en el sentido de rotación del mismo, para accionar un componente a accionar con la unidad de engranaje o una máquina a accionar con la misma.

En el servicio normal, la sección del elemento de accionamiento donde están alojados parte o todos los portapiñones planetarios transmite el momento de giro 35

para el accionamiento del piñón solar de la primera etapa del engranaje planetario.

La invención proporciona una unidad de engranaje con varias etapas de engranajes planetarios conectadas en serie con una construcción económica, resistente y muy compacta y donde el elemento de accionamiento y el elemento 5 de salida son accesibles desde el mismo lado del engranaje.

En una forma de realización preferente de la unidad de engranaje, el piñón solar de la primera etapa de engranaje planetario de la unidad de engranaje está dispuesto en un extremo del elemento de accionamiento. De este modo se favorece adicionalmente una construcción compacta de la unidad de engranaje. 10

En otra forma de realización preferente de la unidad de engranaje, el elemento de accionamiento está alojado en el área del piñón solar de la primera etapa de engranaje planetario, preferentemente en al menos un rodamiento, siendo además preferible que el alojamiento tenga lugar en un componente estacionario durante el servicio. 15

También es preferible que el alojamiento esté configurado como alojamiento fijo, preferentemente con un rodamiento cilíndrico como cojinete axial y un rodamiento de agujas como cojinete radial.

Estos modos de construcción favorecen un alojamiento económico y resistente del elemento de accionamiento. 20

Cuando al menos una parte del alojamiento se dispone dentro del piñón solar de la primera etapa de engranaje planetario, lo cual es preferente, se pueden realizar soluciones de alojamiento especialmente compactas, en particular en combinación con un piñón solar de la primera etapa de engranaje planetario dispuesto en el extremo del elemento de accionamiento. 25

En otra forma de realización preferente de la unidad de engranaje, la sección del elemento de accionamiento donde están alojados parte o todos los portapiñones planetarios está configurada como un componente monolítico preferiblemente junto con el piñón solar de la primera etapa de engranaje planetario, preferentemente como un cuerpo de árbol hueco de una sola pieza. Una 30 configuración de este tipo para el elemento de accionamiento es especialmente resistente y ayuda a reducir el número de componentes.

Preferentemente, el elemento de salida de la unidad de engranaje según la invención está configurado de modo que posibilita un acoplamiento directo de la unidad de engranaje a una máquina herramienta.

En este contexto también es preferible que la unidad de engranaje esté integrada en una carcasa que constituye al mismo tiempo el elemento de salida, 5 presentando en su perímetro exterior una superficie de rodadura para una correa trapezoidal o plana, o un dentado para una correa dentada, una cadena o una rueda dentada, para acoplarla a un elemento de accionamiento correspondiente de una máquina-herramienta. Es decir, la carcasa, que rodea completamente o en la mayor medida posible la unidad de engranaje, gira durante el servicio 10 alrededor del resto de los componentes del engranaje y está configurada de modo que su movimiento de rotación puede transmitirse al árbol de accionamiento de una máquina herramienta a través de medios de transmisión adecuados, por ejemplo correas planas, trapezoidales o dentadas, cadenas o ruedas dentadas.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Unidad de engranaje con varias etapas de engranaje planetario conectadas en serie que incluyen en cada caso una corona interior (4, 4a, 4b) , un piñón solar (2a, 21, 21a) y varios piñones planetarios (3, 3a, 3b) alojados en un portapiñones planetario (5, 5a, 6) , estando formado cada piñón solar (2a, 5 21, 21a) de la etapa de engranaje planetario posterior por el portapiñones planetario (5, 5a) de la etapa de engranaje planetario anterior o está unido, o se puede unir, con este portapiñones planetario (5, 5a) de forma fija contra el giro en el sentido de rotación del mismo, con un elemento de accionamiento (2) que constituye el piñón solar (2a) de 10 la primera etapa de engranaje planetario o que está unido o se puede unir al piñón solar (2a) de forma fija contra el giro en el sentido de rotación del mismo, y con un elemento de salida (17) que constituye el portapiñones planetario (6) de la última de las etapas de engranaje planetario conectadas en serie 15 o que está unido o se puede unir a este portapiñones planetario (6) de forma fija contra el giro en el sentido de rotación del mismo, siendo la unidad de engranaje conmutable de modo que se puede ajustar opcionalmente una primera o una segunda relación de transmisión, caracterizada porque al menos parte de los portapiñones planetarios (5, 5a, 20 6) de las etapas de engranaje planetario están alojados sobre el elemento de accionamiento (2) , en particular con rodamientos (19, 20) , y porque la sección del elemento de accionamiento (2) sobre la que están alojados los portapiñones planetarios (5, 5a, 6) transmite el momento de giro al accionamiento del piñón solar (2a) de la primera etapa de engranaje 25 planetario durante el modo de funcionamiento previsto.

2. Unidad de engranaje según la reivindicación anterior, caracterizada porque el piñón solar (2a) de la primera etapa de engranaje planetario está dispuesto en un extremo del elemento de accionamiento (2) .

3. Unidad de engranaje según una de las reivindicaciones anteriores, 30 caracterizada porque el elemento de accionamiento (2) está alojado en el área del piñón solar (2a) de la primera etapa de engranaje planetario, en particular en al menos un rodamiento (23, 24) , teniendo lugar el alojamiento en un componente estacionario (25) durante el servicio.

4. Unidad de engranaje según la reivindicación 3, caracterizada porque el alojamiento está configurado como alojamiento fijo, en particular con un rodamiento cilíndrico (24) como cojinete axial y un rodamiento de agujas (23) como cojinete radial.

5. Unidad de engranaje según una de las reivindicaciones 3 a 4, caracterizada 5 porque al menos una parte del alojamiento (24) está dispuesta dentro del piñón solar (2a) de la primera etapa de engranaje planetario.

6. Unidad de engranaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la sección del elemento de accionamiento (2) donde están alojados los portapiñones planetarios (5, 5a, 6) está configurada, en 10 particular junto con el piñón solar (2a) de la primera etapa de engranaje planetario, como un componente de una sola pieza, en particular como un cuerpo de árbol hueco de una sola pieza.

7. Unidad de engranaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el elemento de salida (17) está configurado para 15 acoplarse a una máquina herramienta.

8. Unidad de engranaje según la reivindicación 7, caracterizada porque está integrada en una carcasa (17) que al mismo tiempo constituye el elemento de salida (17) y en su perímetro exterior presenta una superficie de rodadura para una correa trapezoidal o plana, o un dentado (18) para una 20 correa dentada, una cadena o una rueda dentada, para acoplarse a un elemento de accionamiento correspondiente de una máquina-herramienta.

9. Unidad de engranaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el elemento de accionamiento (2) está configurado para acoplarse a un motor de accionamiento. 25

10. Unidad de engranaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las coronas interiores (4, 4a, 4b) de todas las etapas de engranaje planetario están formadas por un componente común (4, 4a, 4b) que está compuesto en particular por varias piezas (4, 4a, 4b) .

11. Unidad de engranaje según una de las reivindicaciones anteriores, 30 caracterizada porque la primera relación de transmisión es 1:1.

12. Unidad de engranaje según la reivindicación 11, caracterizada porque está configurada de modo que, con la primera relación de transmisión elegida, la unidad de engranaje está bloqueada.

13. Unidad de engranaje según la reivindicación 10 y la reivindicación 12, caracterizada porque la posibilidad de conmutación de la unidad de engranaje consiste en que el componente que constituye las coronas interiores (4, 4a, 4b) de las etapas de engranaje planetario se puede acoplar opcionalmente a un componente estático durante el servicio (25) o 5 al elemento de accionamiento (2) .

14. Unidad de engranaje según la reivindicación 13, caracterizada porque está configurada de modo que el componente que constituye las coronas interiores (4, 4a, 4b) de las etapas de engranaje planetario se puede desplazar axialmente entre una primera y una segunda posición para un 10 acoplamiento opcional con el componente estático durante el servicio (25) o al elemento de accionamiento, en cada caso produciendo un cierre de fuerza y/o unión positiva en el sentido de rotación con el componente estático durante el servicio (25) o con el elemento de accionamiento (2) , respectivamente. 15

15. Unidad de engranaje según la reivindicación 14, caracterizada porque está configurada de modo que el desplazamiento del componente que constituye las coronas interiores (4, 4a, 4b) de las etapas de engranaje planetario se puede realizar, al menos en uno de los dos sentidos de desplazamiento, mediante un accionamiento neumático o hidráulico, en 20 particular mediante una o más unidades neumáticas émbolo-cilindro (10) .

16. Unidad de engranaje según la reivindicación 15, caracterizada porque está configurada de modo que el desplazamiento del componente que constituye las coronas interiores (4, 4a, 4b) de las etapas de engranaje planetario se puede realizar en un primero de los dos sentidos de 25 desplazamiento mediante el accionamiento neumático o hidráulico (10) en contra de una fuerza de retroceso elástica generada por uno o más elementos de muelle elásticos (11) y, al dejar sin presión el accionamiento neumático o hidráulico (10) , se produce un retroceso por desplazamiento en el segundo sentido de desplazamiento, opuesto al primero. 30

17. Unidad de engranaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las etapas de engranaje planetario tienen un número diferente de piñones planetarios (3, 3a, 3b) , de modo que, cuantos más piñones planetarios (3, 3a, 3b) tengan las etapas de engranaje planetario, más etapas de engranaje planetario tienen éstas preconectadas. 35

18. Unidad de engranaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los piñones planetarios (3, 3a, 3b) de todas las etapas de engranaje planetario de la unidad de engranaje tienen el mismo diámetro y, en particular, son idénticos entre sí.

19. Unidad de engranaje según una de las reivindicaciones anteriores, 5 caracterizada porque las coronas interiores (4, 4a, 4b) de todas las etapas de engranaje planetario tienen el mismo diámetro y, en particular, son idénticas en lo que respecta a su módulo de dentado.

20. Unidad de engranaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la segunda relación de transmisión es una 10 desmultiplicación superior a 1:15.

21. Disposición que incluye una unidad de engranaje según una de las reivindicaciones anteriores, que además incluye:

a) una prensa estampadora con un mecanismo de manivela o de excéntrica para transformar el movimiento de rotación de un árbol de accionamiento 15 de la prensa estampadora en un movimiento de estampación del útil y con un volante de inercia acoplable o acoplado al árbol de accionamiento; y

b) un motor de accionamiento (46) para accionar el árbol de accionamiento de la prensa estampadora; estando acoplado el elemento de accionamiento (2) de la unidad de engranaje con el motor de accionamiento (46) , o se 20 puede acoplar con éste, mediante un acoplamiento conmutable, estando acoplado el elemento de salida (17) de la unidad de engranaje con el árbol de accionamiento de la prensa estampadora o con el volante de inercia, o se puede acoplar con éstos, mediante un acoplamiento conmutable.

22. Disposición según la reivindicación 21, caracterizada porque el motor de 25 accionamiento (46) y las relaciones de transmisión de la unidad de engranaje están dimensionados de modo que la fuerza de estampación máxima que se puede generar en el empujador de la prensa de estampación, durante el servicio con la relación de transmisión de la unidad de engranaje con la que resulta la rotación más lenta del árbol de 30 accionamiento, es igual o mayor que la fuerza de estampación máxima que se puede generar en el empujador de la prensa de estampación durante el servicio con la relación de transmisión de la unidad de engranaje con la que resulta la rotación más rápida del árbol de accionamiento.

23. Disposición según una de las reivindicaciones 21 a 22, caracterizada porque el volante de inercia está formado por la carcasa (17) de la unidad de engranaje.