Transmisión coaxial, especialmente transmisión de eje hueco para la tecnología de propulsión industrial con una elevada densidad de potencia,

con un elemento de propulsión (7), un elemento (3), el cual está insertado dentro de una rueda hueca (1) y en el cual están insertados radialmente numerosos segmentos de dientes (5), uno al lado del otro, en las guías correspondientes (4), y un elemento de salida, en cuyo caso ocurre una transmisión así como también una transferencia de un momento de propulsión entre el elemento de propulsión (7) y el elemento de salida a través de los numerosos segmentos de dientes (5) radialmente desplazables, en cuyo caso cada segmento de dientes (5) en el área efectiva presenta un elemento de soporte (11) enfrente del elemento propulsor (7), caracterizada en que, el elemento de soporte (11) está unido o apoyado de forma móvil, especialmente articulado, de manera directa o indirecta como una articulación, enfrente de un cuerpo base del correspondiente segmento de diente, y los elementos de soporte (11) juntos resultan en un soporte segmentado.

Transmisión coaxial, especialmente transmisión de eje hueco para la tecnología de propulsión industrial.

El presente invento se refiere a una transmisión coaxial conforme a los términos generales de la reivindicación de patente 1.

En el mercado se utilizan principalmente tres tecnologías de transmisión distintas. Por un lado, se conocen en la actualidad las transmisiones planetarias, en cuyo caso, por ejemplo, una o varias ruedas planetarias están previstas de modo coaxial dentro de una rueda hueca por medio de una rueda sol, ubicada generalmente de forma central, con el fin de transmitir un momento a un soporte de rueda planetaria, o bien a un elemento de salida.

En el caso de transmisiones de circunferencia o planetarias de este tipo no se pueden utilizar grandes velocidades, de transmisión así como tampoco se pueden transmitir grandes momentos y únicamente se pueden utilizar con diámetros de eje hueco posibles generalmente muy pequeños. Además, dichas transmisiones están sometidas a una baja rigidez y robustez, y suelen poseer poca capacidad de sobrecarga.

Asimismo, es una desventaja el hecho de que, especialmente en el caso de revoluciones por minuto elevadas por parte del lado de la propulsión, está limitada una transmisión o bien una relación de transmisión decreciente.

Además, se conocen transmisiones excéntricas, en cuyo caso dentro de una rueda hueca dentada está prevista principalmente una rueda planetaria, para la transmisión de momentos de giro así como también para la creación de transmisiones.

Una desventaja, en el caso de las transmisiones excéntricas, es que éstas exijan grandes fuerzas separadoras y elementos de almacenaje muy grandes, especialmente en el caso de realizaciones de ejes huecos, en cuyo caso son aptas únicamente para realizar ejes huecos de pequeño diámetro. También en este caso estas transmisiones excéntricas presentan una baja capacidad de sobrecarga y una baja robustez.

Además, los márgenes de transmisión están limitados desde aproximadamente i " 30 hasta i " 100, llegando a alcanzar valores tan grandes únicamente en el caso de que haya un bajo número de revoluciones propulsoras. En el caso de que se dé un número elevado de revoluciones de propulsión, estas transmisiones excéntricas están sometidas a un desgaste elevado y por lo tanto presentan una menor vida útil, lo cual no es deseado.

Por otro lado, este tipo de transmisiones excéntricas presenta grandes pérdidas por fricción y por lo tanto poco grado de efectividad, si se acoplan a las transmisiones excéntricas acoplamientos o similares con el fin de trasladar el movimiento de salida excéntrico hacia un movimiento céntrico. Es por ello que el rendimiento eficiente de la transmisión excéntrica es muy bajo.

Especialmente en el caso de un número elevado de revoluciones se producen grandes problemas con las oscilaciones, las cuales tampoco son deseadas.

Además, se conocen las transmisiones “Harmonic Drive”, aunque también pueden ser realizadas como transmisiones de eje hueco, en cuyo caso entre un elemento propulsor, generalmente realizado de forma oval, y una rueda hueca dentada está ubicado un elemento de engranaje denominado “Flexspline”, el cual está realizado de forma blanda y flexible y transmite el correspondiente momento entre la propulsión y la rueda hueca, permitiendo de este modo la transmisión.

El elemento conocido como “Flexspline” está sometido a cargas permanentes y falla con frecuencia en caso de momentos elevados. Además, el “Flexspline” no es apto para sobrecargas y se corta rápidamente en el caso de momentos elevados. Asimismo, la transmisión “Harmonic Drive” tiene una baja eficiencia y posee poca rigidez ante las torsiones.

La DE 312164 A presenta el estado de la técnica más próximo al presente invento. Se refiere a una transmisión con cambios autobloqueante, en cuyo caso varios brazos, ubicados en forma de estrella alrededor de un eje propulsor, están colocados sobre el eje propulsor con sus extremos interiores situados de forma excéntrica. Estos brazos están realizados como palancas de dos brazos, sus centros giratorios están conducidos en forma de cruceta y sus extremos interiores descansan de forma independiente sobre la excéntrica propulsora, de tal modo que los extremos exteriores en forma de diente se mueven como una biela. En cuyo caso, dichos extremos engranan uno tras otro en una rueda dentada y la propulsan en sentido contrario al giro del eje propulsor. Además, las superficies de soporte están engrosadas con respecto a los brazos. Sin embargo, estas superficies están unidas con el brazo en forma de diente de forma fija y no de forma libre o de manera articulada.

Es por ello que el presente invento tiene como objetivo crear una transmisión coaxial de la manera anteriormente descrita, que elimine las desventajas ya mencionadas de las transmisiones coaxiales, planetarias, excéntricas, y también de las transmisiones “Harmonic Drive” conocidas hasta el día de hoy, en cuyo caso una transmisión de fuerza entre el elemento propulsor y el segmento de diente ha de ser mejorada sustancialmente con el fin de poder transmitir fuerzas muy elevadas.

Además, la transmisión coaxial debe presentar dimensiones muy compactas y complejas, al mismo tiempo que debe ocupar el menor espacio posible y presentar un peso lo más pequeño posible manteniendo una cierta potencia.

La consecución de dicho objetivo conlleva el cumplimiento de la parte indicativa de la reivindicación de patente 1.

En el caso del presente invento ha resultado ventajoso crear una transmisión coaxial, en cuyo caso numerosos segmentos de dientes son conducidos en el interior de un elemento de forma lineal, radialmente hacia el exterior.

Cada uno de los segmentos de dientes presenta en un extremo los flancos de dientes correspondientes, los cuales se engranan en los correspondientes huecos entre dientes de la rueda hueca exterior.

Los segmentos de dientes son movidos entre los dientes de la rueda hueca mediante un elemento propulsor, que posee un perfil exterior y un contorno exterior, con el fin de generar un movimiento rotativo transmitido mediante un correspondiente movimiento propulsor rotativo.

En el caso del presente invento ha resultado especialmente ventajoso crear elementos de soporte engrosados en la zona del pie, con el fin de transmitir al segmento de diente fuerzas muy grandes, que actúan radialmente, procedentes del elemento propulsor, especialmente de su perfil.

En este caso los elementos de soporte pueden estar unidos con el segmento de diente por medio de una unión articulada, directa o indirectamente a través de elementos intermedios, rodamientos intermedios, articulaciones, o directamente por una sola pieza a través de las correspondientes constricciones, estrechamientos, o similares.

Gracias al aumento de la longitud de los elementos de soporte en relación al grosor de los segmentos de dientes se aumenta sustancialmente la superficie de soporte, de tal modo que en este área numerosos elementos de almacenaje transmiten las fuerzas del elemento propulsor al segmento de diente. Se produce una gran distribución de la carga y de este modo se puede garantizar también un número de revoluciones muy elevado de la transmisión coaxial con una elevada transmisión de momento.

Además, ha resultado especialmente ventajoso que cada uno de los elementos de soporte adyacentes engranen frontalmente entre sí y que permitan un cierto juego en dirección circunferencial, así como también en dirección radial.

Sin embargo, se garantiza una holgura axial mediante el correspondiente engranaje de salientes frontales en las depresiones correspondientes adyacentes de los elementos de soporte adyacentes.

Los elementos de rodamientos son preferiblemente rodamientos de agujas o de bolas, los cuales pueden ser insertados de forma guiada, en jaulas o distanciadores, donde pueden estar en contacto o a una cierta distancia entre sí.

También se ha de encontrar dentro del marco del presente invento el hecho de que se pueda conseguir una distribución adicional de las fuerzas, por ejemplo a través de un anillo extra de cojinete exterior elástico entre un lado inferior del elemento de soporte y los elementos de rodamiento.

En total, con el presente invento se ha conseguido crear una transmisión... [Seguir leyendo]

1. Transmisión coaxial, especialmente transmisión de eje hueco para la tecnología de propulsión industrial con una elevada densidad de potencia, con un elemento de propulsión (7) , un elemento (3) , el cual está insertado dentro de una rueda hueca (1) y en el cual están insertados radialmente numerosos segmentos de dientes (5) , uno al lado del otro, en las guías correspondientes (4) , y un elemento de salida, en cuyo caso ocurre una transmisión así como también una transferencia de un momento de propulsión entre el elemento de propulsión (7) y el elemento de salida a través de los numerosos segmentos de dientes (5) radialmente desplazables, en cuyo caso cada segmento de dientes (5) en el área efectiva presenta un elemento de soporte (11) enfrente del elemento propulsor (7) , caracterizada en que, el elemento de soporte (11) está unido o apoyado de forma móvil, especialmente articulado, de manera directa o indirecta como una articulación, enfrente de un cuerpo base del correspondiente segmento de diente, y los elementos de soporte (11) juntos resultan en un soporte segmentado.

2. Transmisión coaxial, conforme a la reivindicación 1, caracterizada en que numerosos elementos de soporte (11) radialmente adyacentes forman una ranura (26) definida y variable, con el fin de compensar diferentes radios de un perfil (8) del elemento propulsor (7) , preferiblemente en forma de polígono.

3. Transmisión coaxial conforme a la reivindicación 1 ó 2, caracterizada en que un elemento de soporte (11) presenta al menos un saliente (13) en dirección de la circunferencia que sobresale y solapa el siguiente, dicho saliente se engrana de forma ajustada y con precisión en al menos la correspondiente depresión (14) o retroceso de un elemento de soporte (11) adyacente en dirección de la circunferencia.

4. Transmisión coaxial conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada en que los elementos de soporte (11) adyacentes presentan solapas (13, 14) en dirección circunferencial con el fin de guiar elementos de rodamientos (10) , y especialmente elementos rodantes, en dirección de la circunferencia.

5. Transmisión coaxial conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizada en que el elemento de soporte (11) está realizado como una parte segmentada.

6. Transmisión coaxial conforme a la reivindicación 4, caracterizada en que algunos elementos de soporte (11) adyacentes se solapan frontalmente con elementos de soporte (11) adyacentes en dirección de la circunferencia y forman así una guía exterior radial para los elementos de rodamiento (10) , como un anillo de rodamiento exterior.

7. Transmisión coaxial conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizada en que cada uno de los elementos de soporte (11) puede estar unido frontalmente con un elemento de soporte (11) adyacente.

8. Transmisión coaxial conforme a la reivindicación 7, caracterizada en que dos elementos de soporte (11) adyacentes pueden estar conectados frontalmente entre sí como eslabones y permiten un juego entre ellos en dirección de la circunferencia y/o en dirección radial.

9. Transmisión coaxial conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada en que entre el segmento de diente (5) y el elemento de soporte (11) está previsto un elemento de unión, especialmente una articulación (12) .

10. Transmisión coaxial conforme a la reivindicación 9, caracterizada en que el elemento de unión une como una articulación un área de pie del segmento de diente (5) con el elemento de soporte (11) .

11. Transmisión coaxial conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada en que los segmentos dentados (5) son guiados con respecto al elemento de propulsión (7) a través de elementos de rodamientos (10) individuales, especialmente rodamientos de aguja o de bolas, los cuales están colocados radialmente alrededor del elemento propulsor (7) .

12. Transmisión coaxial conforme a la reivindicación 11, caracterizada en que una solapa (13, 14) del elemento de soporte (11) está formada frontalmente como un saliente (13) o una depresión o como un retroceso (14) o similar con el fin de garantizar una guía de los elementos de rodamientos (10) en dirección de la circunferencia.

13. Transmisión coaxial conforme a la reivindicación 12, caracterizada en que el saliente (13) y la depresión (14) de dos elementos de soporte (11) adyacentes se engranan uno en el otro, distanciados entre sí por medio de una ranura (26) y garantizan una guía permanente y/o cubierta de cada uno de los elementos de rodamientos (10) .

14. Transmisión coaxial conforme a la reivindicación 11, caracterizada en que el elemento de soporte (11) presenta en su lado inferior (19) en el área frontal una fase de entrada (20) con el fin de introducir los elementos de rodamientos (10) .

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

La lista de referencias citada por el solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este respecto.

Documentos de patente citados en la descripción • DE 312164 A [0012] • DE 102006042786 [0038]