Herramienta de brochado interior.

Herramienta de brochado interior (1) para brochar el interior de engranajes interiores con una base del perfil ylaterales del perfil,

conformada por un vástago (2), una pieza dentada (4) dispuesta de manera adyacente al vástago(2) en contra del sentido de brochado (3), con una pluralidad de dientes de brochado dispuestos en hileras unodetrás de otro, que presentan filos de corte en la base del perfil asociados entre sí, para realizar un brochado previo(brochado de desbaste) de un perfil; una pieza de calibración (6) dispuesta a continuación en contra del sentido debrochado (3), con una pluralidad de dientes de brochado de calibración (8) dispuestos en hileras (7) uno detrás deotro; y una pieza final (9) con piezas de reducción de presión (5) dispuestas entre las secuencias individuales de losfilos de corte de la herramienta de brochado interior, en donde los dientes de brochado de calibración (8) seconforman en las hileras adyacentes (7) en la pieza de calibración (6), de manera que dichos dientes están provistosrespectivamente de un lateral de guiado (10) sin ángulo libre o con un ángulo libre negativo menor/igual a 0,1°, y unlateral de corte (11) con un ángulo libre positivo, caracterizada porque una pieza de reducción de presión (5) seencuentra dispuesta entre la pieza dentada (4) y la pieza de calibración (6), y en las hileras adyacentes (7) de losdientes de brochado de calibración (8) la respectiva disposición de los laterales de guiado (10) y de los laterales decorte (11) se encuentra desplazada de manera alternada entre sí contra los dientes de brochado de calibración (8)dispuestos en serie en contra del sentido de brochado, en donde cada lateral de guiado (10) dispuesto acontinuación en contra del sentido de brochado (3), se asocia respectivamente al lateral de corte (11) asignado en lahilera (7) "adelantada", o al lateral del diente de brochado en relación con su posición, su forma y su dimensión

Herramienta de brochado interior

La presente invención hace referencia a una herramienta de brochado interior, para el brochado interior de engranajes interiores, de acuerdo con el concepto general de la reivindicación 1, así como el concepto general de la reivindicación 2.

A partir de la norma DIN 1415 (edición 1973) , hoja 1, página 2, se conocen herramientas de brochado interior para brochar el interior de perfiles.

Dichas herramientas de brochado interior presentan un vástago, una pieza dentada y una pieza final. Para el brochado interior, el vástago de la herramienta de brochado interior se fija en el soporte del vástago de una máquina brochadora. Los perfiles a generar se someten a brochado en tanto que la herramienta de brochado, fijada de la manera anteriormente descrita, atraviesa mediante tracción una pieza de trabajo dispuesta también en la máquina brochadora.

Después de finalizar el proceso de brochado, y después de retirar la pieza de trabajo brochada, la pieza final de la herramienta de brochado es recogida por un soporte de la pieza final de la máquina brochadora, y se transporta nuevamente a su posición de partida.

La pieza dentada de la herramienta de brochado presenta dientes de brochado dispuestos en serie en una pluralidad de hileras, en contra del sentido de brochado.

Dichos dientes de brochado están diseñados, por una parte, para cortar la base del perfil con filos de corte para la base del perfil y, por otra parte, para cortar los laterales del perfil con filos de corte para los laterales del perfil.

Los filos de corte para la base del perfil se indican también como filos de corte principales, y los filos de corte para los laterales del perfil se indican como filos de corte auxiliares, dado que los primeros presentan la capacidad de corte principal.

Los filos de corte para la base del perfil de los dientes de brochado asociados entre sí, se encuentran dispuestos en serie y presentan una graduación de profundidad en contra del sentido de brochado, es decir, un incremento del diámetro.

Como consecuencia, se logra que todos los dientes de brochado que se utilizan para cortar un perfil, corten uno detrás de otro, respectivamente, una viruta en la base del perfil.

Los filos de corte para los laterales del perfil que se utilizan para cortar dichos laterales, presentan una inclinación del perfil en contra del sentido de brochado, en donde los siguientes filos de corte para los laterales del perfil del diente de brochado, se disponen libres en los laterales en relación con los filos de corte para los laterales del perfil del diente de brochado adelantado, es decir, que se conforman de una manera “más estrecha”, de manera que el siguiente diente de brochado con sus filos de corte para los laterales del perfil, corte siempre únicamente en la zona prevista por la graduación de profundidad (incremento del diámetro) . De esta manera, se puede evitar el atascamiento de los dientes de brochado en la zona de los laterales del perfil durante el proceso de brochado.

Como consecuencia de las cargas elevadas de la herramienta de brochado, durante el proceso de brochado se puede generar un desplazamiento del eje de la herramienta, con lo cual los dientes de brochado que desbastan de manera sucesiva presenten una posición central diferente en comparación con la pieza de trabajo a brochar.

A dicha desviación de centros, ante un brochado helicoidal, debido a las fuerzas rotativas elevadas adicionales que se presentan ante un brochado helicoidal, se puede sumar un error de torsión, con lo cual se puede perjudicar tanto la precisión del perfil como el acabado superficial de los laterales del perfil.

Sin embargo, dado que en el caso de las ruedas de engranajes con dentado interior, que presentan un dentado helicoidal, para garantizar una marcha libre de desgaste, exacta y suave, se requiere una precisión elevada de la forma del perfil y de los laterales, en el estado del arte resulta habitual disponer además una zona de calibración a continuación de la pieza dentada conformada con dientes de brochado, descrita anteriormente, en contra del sentido de brochado.

Dicha zona de calibración en la herramienta de brochado, está conformada por una pluralidad de dientes de brochado dispuestos en serie que presentan la misma altura, y que presentan grosores de dientes que se incrementan en contra del sentido de brochado.

Dichos dientes de brochado de calibración cortan, respectivamente, a lo largo de la altura completa de los laterales del perfil, una viruta cuyo grosor de viruta se encuentra en general en un rango de 10 a 20 mm por diente. Dichos dientes de brochado de calibración están provistos de un ángulo libre en sus filos de corte para los laterales del perfil.

Mediante el brochado de calibración se logra una precisión óptima en la forma del perfil, y una alta calidad de acabado de la superfice.

Mediante las herramientas de brochado interior utilizadas en el estado del arte, con la pieza de calibración, cuando se cambia del brochado con graduación de profundidad a la calibración de la forma completa, se genera una interrupción de la fuerza de brochado condicionada por el sistema, que particularmente en el caso de un brochado helicoidal conduce a una descarga de la fuerza de corte principal que actúa en contra del sentido de brochado, y, de esta manera, se conduce a una reducción de la tensión de torsión, con lo cual se modifica la rotación relativa entre la pieza de trabajo y la herramienta de brochado. Dicha recuperación elástica puede entonces causar que la zona de calibración de la forma completa no se introduzca de manera correcta en el perfil previamente brochado con graduación de profundidad, de manera que en el caso de una “introducción” incorrecta de los dientes de calibración, que en ambos laterales del diente presentan filos de corte agudos, los laterales del perfil se comiencen a cortar en un lado, de manera que el perfil no se calibra de la manera prevista en ambos laterales del perfil.

Dicha “recuperación elástica” parcial se debe considerar previamente en la construcción de la herramienta de brochado, es decir, en la disposición de los dientes de brochado de la zona de calibración.

Una disposición “desplazada” incorrecta de los dientes de brochado de calibración, en relación con los dientes de brochado con graduación de profundidad, presenta como consecuencia la inutilización de la herramienta de brochado completa.

Por lo tanto, mediante una solución previamente descrita en la patente EP 0739674 A1, se han intentado eliminar las desventajas anteriormente mencionadas de las herramientas de brochado interior, mediante el hecho de que los dientes de brochado dispuestos en serie y asociados entre sí, a lo largo de su altura del perfil completo, constan de filos de corte para los laterales del perfil que presentan una inclinación del perfil que resulta reducida en relación con la inclinación del diámetro de los filos de corte para la base del perfil, de manera que en dicha solución los dientes de brochado son "más gruesos".

En dicha solución, se intenta influir en la fuerza de corte de manera que durante el proceso de brochado completo se pueda mantener una fuerza de torsión constante. Justo después de la finalización del proceso de brochado completo, se realiza una reducción de la presión y una “recuperación elástica” de la rotación de torsión, y se puede conducir a errores en el perfil.

Para poder lograr mediante dicha solución el resultado de brochado deseado, se requiere la realización de numerosas pruebas. Sin embargo, cada variación de los índices de rigidez del material de la pieza de trabajo influye en el resultado del brochado, y puede conducir también a errores no deseados en el perfil.

En dicha solución resulta una desventaja, por una parte, la fabricación costosa y muy compleja, dado que las inclinaciones del perfil de 1 a 3 mm por diente, sólo se pueden medir en la máquina en conjunto (por ejemplo, 20 dientes) . Por otra parte, en la solución presentada previamente en la patente EP 0739674 A1, también existe la opción de “corregir” la herramienta de brochado fabricada, es decir, por ejemplo, si se han de modificar los parámetros requeridos por el cliente para el dentado mediante la utilización de la herramienta de brochado, de forma que se pueda responder a las exigencias del cliente mediante costes en lo posible reducidos, de manera que incluso en el caso de dicha solución se debe fabricar siempre una herramienta de brochado interior nueva, en un periodo de tiempo reducido y con el consecuente incremento en los costes.

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1. Herramienta de brochado interior (1) para brochar el interior de engranajes interiores con una base del perfil y laterales del perfil, conformada por un vástago (2) , una pieza dentada (4) dispuesta de manera adyacente al vástago (2) en contra del sentido de brochado (3) , con una pluralidad de dientes de brochado dispuestos en hileras uno detrás de otro, que presentan filos de corte en la base del perfil asociados entre sí, para realizar un brochado previo (brochado de desbaste) de un perfil; una pieza de calibración (6) dispuesta a continuación en contra del sentido de brochado (3) , con una pluralidad de dientes de brochado de calibración (8) dispuestos en hileras (7) uno detrás de otro; y una pieza final (9) con piezas de reducción de presión (5) dispuestas entre las secuencias individuales de los filos de corte de la herramienta de brochado interior, en donde los dientes de brochado de calibración (8) se conforman en las hileras adyacentes (7) en la pieza de calibración (6) , de manera que dichos dientes están provistos respectivamente de un lateral de guiado (10) sin ángulo libre o con un ángulo libre negativo menor/igual a 0, 1°, y un lateral de corte (11) con un ángulo libre positivo, caracterizada porque una pieza de reducción de presión (5) se encuentra dispuesta entre la pieza dentada (4) y la pieza de calibración (6) , y en las hileras adyacentes (7) de los dientes de brochado de calibración (8) la respectiva disposición de los laterales de guiado (10) y de los laterales de corte (11) se encuentra desplazada de manera alternada entre sí contra los dientes de brochado de calibración (8) dispuestos en serie en contra del sentido de brochado, en donde cada lateral de guiado (10) dispuesto a continuación en contra del sentido de brochado (3) , se asocia respectivamente al lateral de corte (11) asignado en la hilera (7) “adelantada”, o al lateral del diente de brochado en relación con su posición, su forma y su dimensión.

2. Herramienta de brochado interior (1) para brochar el interior de engranajes interiores con una base del perfil y laterales del perfil, conformada por un vástago (2) , una pieza dentada (4) dispuesta de manera adyacente al vástago (2) en contra del sentido de brochado (3) , con una pluralidad de dientes de brochado dispuestos en hileras uno detrás de otro, que presentan filos de corte en la base del perfil asociados entre sí, para realizar un brochado previo (brochado de desbaste) de un perfil; una pieza de calibración (6) dispuesta a continuación en contra del sentido de brochado (3) , con una pluralidad de dientes de brochado de calibración (8) dispuestos en hileras (7) uno detrás de otro; y una pieza final (9) con piezas de reducción de presión (5) dispuestas entre las secuencias individuales de los filos de corte de la herramienta de brochado interior, en donde en la pieza de calibración (6) como dientes de brochado (8) , por una parte, se encuentran dispuestos dientes de corte de brochado (12) cuyos dos laterales presentan un ángulo libre positivo y, por otra parte, dientes de guiado de brochado (13) cuyos dos laterales no presentan ángulo libre alguno o presentan un ángulo libre negativo menor/igual 0, 1°, caracterizada porque una pieza de reducción de presión (5) se encuentra dispuesta entre la pieza dentada (4) y la pieza de calibración (6) , y porque en una hilera (7) de los dientes de brochado de calibración (8) siempre se encuentra dispuesto un diente de guiado de brochado (13) , además de un diente de corte de brochado (12) , en donde cada diente de guiado de brochado (13) dispuesto a continuación en contra del sentido de brochado (3) , se asocia respectivamente al diente de corte de brochado (12) asignado en la hilera (7) “adelantada”, (o el diente de brochado) en relación con su posición, su forma y su dimensión.

3. Herramienta de brochado interior de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque en la pieza de calibración (6) , los dientes de brochado de calibración (8) dispuestos uno al lado de otro en una de las hileras (7) , se conforman de manera que a lo largo de la periferia de una hilera (7) de dientes de brochado de calibración (8) , siempre se encuentre dispuesto un lateral de corte (11) (con un ángulo libre positivo) adyacente a un lateral de guiado (10) (sin ángulo libre / o con un ángulo libre negativo menor/igual a 0, 1°) .

4. Herramienta de brochado interior de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque en la pieza de calibración (6) , los dientes de brochado de calibración (8) dispuestos uno al lado de otro en una de las hileras (7) , se conforman de manera que a lo largo de la periferia de una hilera (7) de dientes de brochado de calibración (8) , se encuentren dispuestos de manera adyacente a ambos lados, de manera alternada con cada base de diente de brochado, ya sea dos laterales de guiado (10) (sin ángulo libre / o con un ángulo libre negativo menor/igual a 0, 1°) o dos laterales de corte (11) (con un ángulo libre positivo) .

5. Herramienta de brochado interior de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la pieza de calibración (6) se conforma como un casquillo de calibración (20) “ajustable” en relación con la pieza dentada (4) .