CONJUNTO PIÑÓN-CORONA DENTADA PARA ENGRANAJES DE PRECISIÓN.
Conjunto piñón-corona dentada para engranajes de precisión para la transmisión de movimientos rotativos a bajas velocidades desde el piñón motriz (2) a la corona dentada (1) sobre la cual se ha instalado un dispositivo (3) a orientar angularmente,
cuyo dentado comprende un valle (4) de geometría semicircular para el engrane de una pluralidad de ejes giratorios (5), de igual diámetro que el valle (4) del dentado de la corona (1), montados transversalmente sobre la periferia del piñón (2), de modo que siempre haya tres ejes (5) en contacto con el dentado de la corona (1).
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200802708.
Solicitante: TECNOGIRO, S.L.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: LUCAS MORATA,FRANCISCO.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- F16H1/24 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL. › F16H TRANSMISIONES. › F16H 1/00 Transmisiones de engranajes para transmitir un movimiento rotativo (particulares para transmitir un movimiento rotativo con relación de velocidad variable, o para invertir el movimiento rotativo F16H 3/00). › implicando engranajes cuyos elementos engranados son esencialmente diferentes de los de dientes de envolvente o cicloidales (F16H 1/16 tiene prioridad).
- F16H55/10 F16H […] › F16H 55/00 Elementos con dientes o superficies de fricción para transmitir un movimiento; Tornillos sin fin, poleas o roldanas para mecanismos de transmisión (transmisiones de tornillo y tuerca F16H 25/00). › Formas de los dientes de construcción simple, p. ej. forma de bola.
- F16H55/18 F16H 55/00 […] › Dispositivos particulares para compensar el juego entre los dientes.
Descripción:
Conjunto piñón-corona dentada para engranajes de precisión. Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un conjunto piñón-corona dentada para engranajes de precisión con un juego entre ellos prácticamente nulo.
El conjunto piñón-corona dentada objeto de la presente invención está concebido para aquellas aplicaciones o mecanismos que requieran de una gran precisión entre el piñón y corona, como por ejemplo en los mecanismos de orientación de los paneles y concentradores solares, en los cuales es fundamental lograr la orientación perfecta, para aprovechar todo su máximo rendimiento. Antecedentes de la invención Habitualmente, el engrane entre un piñón y una corona se realiza mediante un dentado tradicional, cuyo cálculo y geometría son ampliamente conocidos en el estado de la técnica.
El engrane entre piñón y corona mediante dentado tradicional tiene muchas aplicaciones y ventajas a la hora de transmitir fuerzas y/o velocidades elevadas, pero tiene el inconveniente que presenta un juego apreciable, y por lo tanto una imprecisión considerable, a la hora de transmitir fuerzas y/o movimientos de precisión.
En el caso concreto de los seguidores solares instalados en las huertas de concentración solar, los mecanismos de orientación requieren de unos engranajes de gran precisión para transmitir pequeños movimientos a velocidades bajas con pequeñas cargas, para los cuales no resultan apropiados los engranes con dentado tradicional. Descripción de la invención
El conjunto piñón-corona dentada para engranajes de precisión que la invención propone, resuelve la problemática anteriormente expuesta, al permitir un engrane con un juego entre ellos prácticamente nulo.
Para ello, y de forma más concreta, el conjunto piñón-corona dentada para engranajes de precisión está concebido para la transmisión de movimientos rotativos a bajas velocidades desde el piñón motriz a la corona dentada, sobre la cual se ha instalado el dispositivo a orientar angularmente. Para ello, el valle del dentado de la corona es de geometría semicircular para el engrane de una pluralidad de ejes giratorios, de igual diámetro que el valle del dentado de la corona, montados transversalmente sobre la periferia del piñón, de modo que siempre haya tres ejes en contacto con el dentado de la corona.
En una primera realización, el piñón de rodillos está compuesto por una polea provista en su orificio axial de un estriado para su acoplamiento al eje del motor, habiéndose previsto la disposición de una pluralidad de orificios transversales sobre las paredes de la acanaladura anular de la polea, sobre los que se montan los ejes giratorios.
Dichos ejes giratorios están montados sobre los orificios transversales, mediante sendos rodamientos de fricción acoplados en los extremos de los mismos.
Los orificios transversales practicados sobre una de las paredes de la acanaladura anular de la polea, son ciegos, mientras que los de la otra pared son pasantes para facilitar la inserción de los ejes giratorios, habiéndose previsto la disposición de una tapa de cierre en formada de disco para evitar la salida de los mismos.
En una segunda realización el piñón de rodillos está compuesto por dos platos dentados extremos, sobre los que se monta una cadena triple de rodillos, cuyos rodillos centrales engranan con el dentado de la corona.
Para facilitar la entrada y salida de los rodillos en el dentado de la corona, el extremo de los dientes de la misma, están ligeramente inclinados.
Gracias a este conjunto piñón-corona dentada conseguimos que siempre haya tres ejes giratorios en contacto con el dentado de la corona y así lograr el juego mínimo entre las dos partes, ya que al tener más de un punto en contacto se consigue un bloqueo que evita todo movimiento posible. Descripción de los dibujos
Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en los que con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una parte de la corona dentada sobre la que se encuentra engrando el piñón.
La figura 2 muestra una vista en planta de detalle de los tres ejes giratorios que están en contacto con el dentado de la corona.
La figura 3 muestra una sección en perspectiva del conjunto piñón-corona debidamente engranados.
La figura 4 muestra una vista en perspectiva del piñón completo.
La figura 5 muestra una vista en perspectiva de una parte de la corona dentada sobre la que se encuentra engrando el piñón, en este caso en su versión de cadena.
La figura 6 muestra una vista en perspectiva del piñón completo, en su versión de cadena.
La figura 7 muestra una aplicación del conjunto piñón-cadena objeto de la invención para la orientación de un panel solar. Realización preferente de la invención
A la vista de las figuras reseñadas, puede observarse como el conjunto piñón-corona dentada para engranajes de precisión está compuesto por una corona dentada (1) interiormente para el presente ejemplo de realización, sobre la que engrana un piñón de rodillos (2) para la transmisión de movimientos angulares de precisión. Una posible aplicación del conjunto piñón-corona viene representada en la figura 7, en la cual puede apreciarse la instalación de un panel solar
(3) sobre la corona dentada (1) el cual debe orientarse continuamente con gran precisión para aprovechar al máximo la radiación solar.
Para conseguir la máxima precisión, es necesario que el juego o tolerancia entre la corona dentada (1) y el piñón motriz (2) sea prácticamente nulo. Para ello, el valle (4) del dentado de la corona (1) es de geometría semicircular para el engrane de una pluralidad de ejes giratorios (5) , de igual diámetro que el valle
(4) del dentado de la corona (1) , montados transversalmente sobre la periferia del piñón (2) , de modo que siempre haya tres rodillos (5) en contacto con el dentado de la corona (1) , tal y como puede apreciarse en la figura 2. Con este dentado especial conseguimos que siempre haya tres rodillos (5) en contacto con el
dentado de la corona (1) y así lograr el juego mínimo entre las dos parte, ya que al tener más de un punto en contacto se consigue un bloqueo que evita todo movimiento posible. Asimismo, puesto que los rodillos (5) están facultados para girar libremente sobre su eje axial, aseguramos el máximo contacto superficial con el mínimo rozamiento.
Tal y como puede apreciarse en las figuras 3 y 4, en una primera realización, el piñón (2) está compuesto por una polea (6) provista en su orificio axial de un estriado (7) para su acoplamiento al eje motriz (8) , Las paredes de la acanaladura anular de la polea (6) están provistas de una pluralidad de orificios (9) sobre los que se montan los ejes giratorios (5) .
Los ejes giratorios (5) están montados sobre los orificios (9) mediante sendos rodamientos (10) acoplados en los extremos de los ejes giratorios (5) . Para facilitar el montaje de los ejes giratorios (5) sobre la acanaladura de la polea (6) , los orificios (9) practicados sobre una de la paredes que definen dicha acanaladura son ciegos, mientras que los de la otra pared son pasantes. Para evitar la salida involuntaria de los ejes giratorios (5) a través de los orificios pasantes (9) se ha previsto la disposición de una tapa de cierre (11) en forma de disco, debidamente atornillada.
En una segunda realización el piñón (2) está compuesto por dos platos dentados (14) extremos, provistos igualmente en su orificio axial de un estriado (7) para su acoplamiento al eje motriz (8) , sobre los que se monta una cadena triple (15) de rodillos, cuyos rodillos centrales (16) engranan con el dentado de la corona (1) . La cadena triple (15) es una cadena de transmisión del tipo convencional que rodea completamente la periferia del piñón (2) . En este caso los rodillos extremos de la cadena triple (15) engranan sobre los platos dentados (14) y los rodillos centrales (16) , con el dentado de la corona (1) .
Finalmente, para facilitar la entrada y salida de los rodillos (5) en el dentado de la corona, el extremo de los dientes de la misma, están ligeramente inclinados, tal y como puede apreciarse en la figura 2.
Reivindicaciones:
1. Conjunto piñón-corona dentada para engranajes de precisión para la transmisión de movimientos rotativos a bajas velocidades desde el piñón motriz (2) a la corona dentada (1) sobre la cual se ha instalado un dispositivo (3) a orientar angularmente, caracterizado porque el valle (4) del dentado de la corona (1) es de geometría semicircular para el engrane de una pluralidad de ejes giratorios (5) , de igual diámetro que el valle (4) del dentado de la corona (1) , montados transversalmente sobre la periferia del piñón (2) , de modo que siempre haya tres ejes (5) en contacto con el dentado de la corona (1) .
2. Conjunto piñón-corona dentada para engranajes de precisión, según reivindicación 1, caracterizado porque el piñón (2) está compuesto por una polea
(6) provista en su orificio axial de un estriado (7) para su acoplamiento al eje motriz (8) , habiéndose previsto la disposición de una pluralidad de orificios transversales (9) sobre las paredes de la acanaladura anular de la polea (6) sobre los que se montan los ejes giratorios (5) .
3. Conjunto piñón-corona dentada para engranajes de precisión, según reivindicación 2, caracterizado porque los ejes giratorios (5) están montados sobre los orificios transversales (9) mediante sendos rodamientos (10) acoplados en los extremos de los ejes giratorios (5) .
4. Conjunto piñón-corona dentada para engranajes de precisión, según reivindicación 2, caracterizado porque los orificios transversales (9) practicados sobre una de las paredes de la acanaladura anular de la polea (6) son ciegos, mientras que los de la otra pared son pasantes para la inserción de los ejes giratorios (5) , habiéndose previsto la disposición de una tapa de cierre (11) en forma de disco para evitar su salida.
5. Conjunto piñón-corona dentada para engranajes de precisión, según reivindicación 1, caracterizado porque el piñón (2) está compuesto por dos platos dentados (14) extremos sobre los que se monta una cadena triple (15) de rodillos (5) , cuyos rodillos centrales engranan con el dentado de la corona (1) .
6. Conjunto piñón-corona dentada para engranajes de precisión, según reivindicación 1, caracterizado porque el extremo de los dientes de la corona dentada
(1) están ligeramente inclinados para facilitar la entrada y salida de los ejes (5) .
OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
Nº solicitud: 200802708
ESPAÑA
Fecha de presentación de la solicitud: 24.09.2008
Fecha de prioridad:
INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
51 Int. Cl. : Ver Hoja Adicional DOCUMENTOS RELEVANTES
Categoría Documentos citados Reivindicaciones afectadas Y ES 2281307 A1 (TALLERES CLAVIJO) 16.09.2007, figuras 1-3. 1, 6 Y US 5247847 A (GU) 28.09.1993, documento completo. 1, 6 A US 4879920 A (KERKHOFF) 14.11.1989, documento completo. 1-4, 6 A US 6023989 A (IMASE et al.) 15.02.2000, figuras 1-3, 20-23. 1-4, 6 A US 20070289401 A1 (SILBERMANN) 20.12.2007, resumen; párrafo.2. 26; figuras. 1-2 A US 1159486 A (FROELICH) 09.11.1915, documento completo. 2-5 A DE 807576 A1 (EMDE) 02.07.1951, documento completo. 1-2, 6 A US 1199398 A (LOFTUS) 26.09.1916, documento completo. 1-2 Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº : Fecha de realización del informe 22.06.2011 Examinador S. Gómez Fernández Página 1/4
INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
Nº de solicitud: 200802708
CLASIFICACIÓN OBJETO DE LA SOLICITUD F16H1/24 (2006.01)
F16H55/18 (2006.01) F16H55/10 (2006.01) Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación)
F16H
Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
OPINIÓN ESCRITA
Nº de solicitud: 200802708
Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 22.06.2011
Declaración
Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Reivindicaciones Reivindicaciones 1-6 SI NO Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Reivindicaciones Reivindicaciones 1-6 SI NOSe considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986) .
Base de la Opinión.
La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
OPINIÓN ESCRITA
Nº de solicitud: 200802708
1. Documentos considerados.
A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
Documento Número Publicación o Identificación Fecha Publicación D1 ES 2281307 A1 (TALLERES CLAVIJO) 16.09.2007 D2 US 5247847 A (GU) 28.09.1993 D3 US 4879920 A (KERKHOFF) 14.11.1989 D4 US 1159486 A (J. FROELICH) 09.11.19152. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración • Reivindicación 1ª, independiente.
No se aprecia actividad inventiva en esta reivindicación, en el sentido del Art 8 LP, por las siguientes razones:
Conforme al preámbulo de esta reivindicación, D1 muestra [véase figuras 1-3] un conjunto convencional para transmitir un movimiento de rotación a baja velocidad de un piñón motriz (16) a una corona dentada (14) que, a su vez, soporta un dispositivo (3) a orientar angularmente [respecto a una columna-soporte (1) ].
Como plantea el solicitante y resulta ser bien conocido, la transmisión por engranajes convencionales presenta un juego entre los dientes engranados que, a su vez, origina una cierta imprecisión en la posición del dispositivo a orientar angularmente.
Para resolver este problema, el experto en la materia consultaría el estado de la técnica y encontraría el documento D2 (o D3) que divulga -véase su figur.
4. cómo puede eliminarse dicho juego (backlash) disponiendo:
- un engranaje (15) [cremallera= corona dentada internamente de radio infinito] con un dentado (15A) cuyo "valle" es semicircular,
- un piñón (11) en el que los dientes convencionales han sido sustituidos por unos ejes giratorios o rodillos (10) del mismo diámetro que dichos "valles",
- de modo que siempre hay tres rodillos (10) en contacto con dicho dentado (15A)
Así pues, aparentemente, el experto en la materia encontraría en el estado de la técnica la solución al problema técnico planteado sin necesidad de ejercer actividad inventiva alguna.
• Reivindicaciones dependientes 2 a 6.
Tampoco se aprecia actividad inventiva en estas reivindicaciones en el sentido del Art 8 LP en tanto que sus características técnicas adicionales no parecen ir más allá de detalles de diseño ya conocidos por D2, D3, D4 u otros documentos citados en el IET, o meras variantes de los mismos.
Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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