ES2347508A1 - Mecanismo de engranaje excentrico y metodo para transferir fuerza de giro mediante el mismo. - Google Patents
Mecanismo de engranaje excentrico y metodo para transferir fuerza de giro mediante el mismo. Download PDFInfo
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Abstract
Mecanismo de engranaje excéntrico y método para
transferir fuerza de giro mediante el mismo.
Un mecanismo de engranaje excéntrico presenta un
accionamiento de entrada que presenta una porción céntrica que se
hace rotar respecto a un eje y una porción excéntrica, un engranaje
anular interno móvil que presenta dientes de engranaje
circunferencial externos, de modo que la porción céntrica y la
porción excéntrica del accionamiento de entrada giran en una
dirección contraria al engranaje anular interno móvil,
configurándose el engranaje anular interno de modo que permite un
movimiento excéntrico por el engranaje anular interno y transfiere
una fuerza de giro dada derivada por el engranaje anular interno en
una dirección opuesta a la una dirección; un engranaje anular
externo que presenta dientes de engranaje circunferencial internos
parcialmente engranados con los dientes de engranaje circunferencial
externos del engranaje anular interno, de modo que cuando dicha
fuerza de giro dada se deriva por el engranaje anular interno en la
dirección opuesta el engranaje anular externo rota respecto al eje,
y el engranaje anular externo transfiere la fuerza de giro dada en
dirección hacia fuera a lo largo del eje.
Description
Mecanismo de engranaje excéntrico y método para
transferir fuerza de giro mediante el mismo.
La presente invención se refiere a un mecanismo
de engranaje excéntrico y al correspondiente método para transferir
fuerza de giro mediante el mismo.
Se conocen en la técnica mecanismos de
excéntrica. Se conoce un mecanismo de excéntrica que incluye un
engranaje anular interno con dientes de engranaje externos previstos
sobre su circunferencia externa, un engranaje anular externo con
dientes de engranaje internos previstos sobre su circunferencia
interna y que engranan con los dientes de engranaje externos del
engranaje anular interno, disponiendo de medios para generar un
movimiento excéntrico entre los engranajes.
Los mecanismos de excéntrica conocidos
normalmente presentan algunas desventajas. En particular, crean
vibraciones no deseadas a alta velocidad. El mecanismo de excéntrica
conocido hace girar un engranaje anular interno, que mueve contrario
al engranaje anular ubicado centralmente, externo, de modo que el
engranaje anular externo gira en la misma dirección que el
accionamiento planetario excéntrico y el engranaje anular interno en
la dirección opuesta a diferencia de los engranajes planetarios.
Esto significa que se invierten la acción y reacción. Aunque esto no
supone problema con una herramienta que presente sólo un único
mecanismo de excéntrica puesto que la dirección del accionamiento de
entrada puede cambiarse, supone un problema cuando se colocan dos o
más mecanismos de excéntrica uno encima de otro o se coloca un
mecanismo de excéntrica encima de fases de un engranaje planetario
para obtener una alta relación, debido a que a diferencia del
mecanismo de engranaje planetario, el mecanismo de excéntrica no
puede usar su engranaje anular ubicado centralmente, externo como
parte absorbente de la reacción, ya que disminuirla la relación
total por la relación del mecanismo de excéntrica. Se conoce que el
movimiento de deslizamiento es aproximadamente diez veces más alto
que la fricción de giro, y si cualquier cosa que mueva la excéntrica
necesita transmitir una fuerza central hasta ahora se necesita el
movimiento de deslizamiento en los mecanismos de excéntrica
existentes.
Por tanto se cree que los mecanismos de
excéntrica existentes pueden mejorarse adicionalmente.
En consecuencia, es objeto de la presente
invención proporcionar un mecanismo de excéntrica, que es una
mejora de los mecanismos de excéntrica existentes.
Más en particular, es objeto de la presente
invención proporcionar un mecanismo de excéntrica nuevo que presente
una relación de engranajes muy alta en un espacio relativamente
pequeño.
Según estos objetos y otros que serán evidentes
posteriormente en el presente documento, una característica de la
presente invención reside, expresado brevemente, en un mecanismo de
engranaje excéntrico, que comprende un accionamiento de entrada que
presenta una porción céntrica que se hace rotar respecto a un eje y
una porción excéntrica; un engranaje anular interno móvil que
presenta dientes de engranaje circunferencial externos, de modo que
dicha porción céntrica y dicha porción excéntrica de dicho
accionamiento de entrada giran en una dirección contraria a dicho engranaje anular interno móvil, configurándose dicho engranaje anular interno de modo que permita un movimiento excéntrico por dicho engranaje anular interno y transfiera una fuerza de giro dada derivada por dicho engranaje anular interno en una dirección opuesta; un engranaje anular externo que presenta dientes de engranaje circunferencial internos parcialmente engranados con dichos dientes de engranaje circunferencial externos de dicho engranaje anular interno, de modo que cuando dicha fuerza de giro dada se deriva por el engranaje anular interno en dicha dirección opuesta, el engranaje anular externo rota respecto a dicho eje, y dicho engranaje anular externo transfiere la fuerza de giro dada en una dirección hacia fuera a lo largo de dicho eje.
accionamiento de entrada giran en una dirección contraria a dicho engranaje anular interno móvil, configurándose dicho engranaje anular interno de modo que permita un movimiento excéntrico por dicho engranaje anular interno y transfiera una fuerza de giro dada derivada por dicho engranaje anular interno en una dirección opuesta; un engranaje anular externo que presenta dientes de engranaje circunferencial internos parcialmente engranados con dichos dientes de engranaje circunferencial externos de dicho engranaje anular interno, de modo que cuando dicha fuerza de giro dada se deriva por el engranaje anular interno en dicha dirección opuesta, el engranaje anular externo rota respecto a dicho eje, y dicho engranaje anular externo transfiere la fuerza de giro dada en una dirección hacia fuera a lo largo de dicho eje.
La invención se refiere igualmente a un método
de transferencia de una fuerza de giro por un mecanismo de engranaje
excéntrico, que comprende las etapas de proporcionar un
accionamiento de entrada que presenta una porción céntrica con un
eje y una porción excéntrica; rotar dicha porción céntrica y de ese
modo dicho accionamiento de entrada respecto a dicho eje;
proporcionar un engranaje anular interno móvil que presenta dientes
de engranaje circunferencial externos; girar dicha porción céntrica
y dicha porción excéntrica de dicho giro de accionamiento de entrada
en una dirección contraria a dicho engranaje anular interno móvil;
formar dicho engranaje anular interno de modo que permita un
movimiento excéntrico por dicho engranaje anular interno y
transfiera una fuerza de giro dada derivada por dicho engranaje
anular interno en una dirección opuesta a la anteriormente
comentada; proporcionar un engranaje anular externo que presente
dientes de engranaje circunferencial internos; engranar parcialmente
los dientes de engranaje circunferencial internos de dicho engranaje
anular externo con los dientes de engranaje circunferencial externos
del engranaje anular interno, de modo que cuando dicha fuerza de
giro dada se deriva por el engranaje anular interno en la dirección
opuesta el engranaje anular externo rota respecto a dicho eje, y
dicho engranaje anular externo transfiere dicha fuerza de giro dada
una dirección hacia fuera a lo largo de dicho eje.
El mecanismo de excéntrica según la presente
invención presenta desde fuera a dentro, el engranaje anular externo
ubicada centralmente con los dientes de engranaje sobre su
circunferencia interna, el engranaje anular interno con sus dientes
de engranaje sobre su circunferencia externa, móviles respecto a los
dientes de engranaje sobre la circunferencia interna del engranaje
anular externo cuando se empuja contra el engranaje anular por el
accionamiento excéntrico ubicado centralmente.
Por tanto, cuando el accionamiento excéntrico
ubicado centralmente gira en la dirección de las agujas del reloj,
el engranaje anular interno recibe una fuerza de giro en la
dirección contraria a las agujas del reloj cuando se giran los
dientes de engranaje del engranaje anular externo ubicado
centralmente, mientras que el engranaje anular externo recibe una
fuerza de giro en la dirección de las agujas del reloj. Esto a su
vez significa que si la dirección del giro del accionamiento
excéntrico ubicado centralmente va a mantenerse cuando se aplica más
de una fase, el engranaje anular externo se convierte en el
engranaje de accionamiento y el engranaje anular interno se
convierte en el engranaje de reacción. Esto a su vez significa que
el movimiento excéntrico del engranaje anular interno necesita
transferirse de un movimiento de deslizamiento a un movimiento de
rotación para aumentar su eficacia ya que de otro modo no presenta
una gran ventaja.
Esto puede lograrse proporcionando un
alojamiento, que puede formarse por ejemplo como una cubierta. Con
este fin el mecanismo de excéntrica de la invención presenta medios
de conexión para conectar el engranaje anular interno con dicho
alojamiento y que incluyen una abertura prevista para recibir dicho
accionamiento de entrada, y otra abertura que está separada de la
abertura y recibe un vástago con un cojinete de modo que permite
dicho movimiento excéntrico del engranaje anular interno sin
permitir que gire dicho engranaje anular interno mientras se permite
que dicho cojinete rote en la otra abertura.
Según una realización de la presente invención,
la abertura se prevé en dicho alojamiento, mientras que el vástago
con el cojinete está dispuesto en el engranaje anular interno. Según
otra realización de la presente invención, se prevé que la abertura
se disponga en dicho engranaje anular interno, mientras que se prevé
el vástago con el cojinete en el alojamiento.
Debe entenderse que éstos son sólo dos modos de
transferir la fuerza de reacción creada por el engranaje anular
interno al alojamiento sin el movimiento de deslizamiento. También
son posibles otros modos sin alejarse del espíritu de la presente
invención.
Con el fin de evitar vibraciones cuando la
herramienta proporcionada con el mecanismo de excéntrica de la
invención se alimenta mediante un motor de alta velocidad, puede
equilibrarse en peso el accionamiento excéntrico ubicado
centralmente para garantizar que el accionamiento excéntrico durante
su movimiento de giro está equilibrado hasta el punto de que se
eliminen las vibraciones habituales.
Las características novedosas que se consideran
como representativas para la presente invención se exponen en
particular en las reivindicaciones adjuntas. La propia invención,
sin embargo, tanto respecto a su construcción como a su método de
funcionamiento, junto con objetos adicionales y ventajas de la
misma, se comprenderá mejor a partir de la siguiente descripción de
realizaciones específicas cuando se lea en conexión con los dibujos
adjuntos.
La figura 1 es una vista de extremo axial de un
mecanismo de excéntrica según la presente invención, en diferentes
posiciones de sus partes durante el funcionamiento del
mecanismo;
la figura 2 es una vista en despiece ordenado
del mecanismo de excéntrica de la invención, que muestra sus partes
individuales;
las figuras 3 y 4 muestran dos vistas en
perspectiva opuestas del mecanismo de excéntrica de la invención;
y
la figura 5 muestra esquemáticamente los
movimientos de las partes del mecanismo de excéntrica de la
invención.
Un mecanismo de excéntrica según la presente
invención presenta un alojamiento 1 no giratorio, inamovible que
puede formarse por ejemplo como una cubierta, o como un alojamiento
al que la cubierta estacionaria está conectada de manera no
giratoria, inamovible.
El mecanismo de excéntrica de la invención
presenta además un accionamiento de entrada que se identifica
globalmente con el número de referencia 2. El accionamiento de
entrada presenta una porción céntrica que forma un árbol 3 de
entrada y que se hace rotar desde fuera respecto a un eje A. El
accionamiento 2 de entrada presenta una porción excéntrica, formada
por ejemplo como una leva 4 excéntri-
ca.
ca.
La leva 4 excéntrica está dotada de un cojinete
5. Puede insertarse con el cojinete 5 en una abertura 6 interna de
un engranaje 7 anular interno. El engranaje 7 anular interno
presenta dientes de engranaje externos previstos sobre su
circunferencia externa.
El mecanismo de excéntrica presenta además un
engranaje 8 anular externo dotado de dientes de engranaje internos
sobre su circunferencia interna. Los dientes de engranaje externos
del engranaje 7 anular interno engranan parcialmente con los dientes
de engranaje internos del engranaje 8 anular externo.
Se prevén medios para conectar el engranaje 7
anular interno a la parte 1 de alojamiento formada por ejemplo como
una cubierta. Los medios de conexión incluyen por ejemplo al menos
una abertura 9 prevista en la parte 1 de alojamiento y al menos un
vástago 10 previsto en el engranaje 7 anular interno y que presenta
un cojinete 11 insertado en la abertura 9 con una holgura entre un
diámetro externo del cojinete 11 y un diámetro de la abertura 9. Tal
como puede verse a partir de los dibujos, pueden preverse varias
aberturas 9 en la parte 1 de alojamiento, y varios cojinetes 11 con
los vastagos 10 pueden insertarse en las mismas. La parte 1 de
alojamiento también está dotada de una abertura 12 en la que el
árbol 3 de entrada se inserta de manera giratoria.
Debe entenderse que los medios de conexión
pueden diseñarse de manera diferente. Por ejemplo, las aberturas 9
pueden preverse en el engranaje 7 anular interno, mientras que los
vástagos 10 pueden preverse en la parte 1 de alojamiento. Asimismo,
son posibles otras variaciones.
El engranaje 8 anular externo del mecanismo de
excéntrica presenta más dientes que el engranaje 7 anular interno.
Por ejemplo, el engranaje 8 anular externo puede presentar dos
dientes más que el engranaje 6 anular interno.
El engranaje 8 anular externo está dispuesto en
un cojinete 12 y conectado a un engranaje 13 planetario, o puede
hacerse de una pieza con el último. La conexión puede llevarse a
cabo mediante tornillos 14. El extremo opuesto del árbol 3 de
entrada puede soportarse por ejemplo mediante un cojinete 15 de
aguja. Puede disponerse una arandela 16 sobre el engranaje 13
planetario.
Cuando el árbol 3 de entrada se hace rotar desde
fuera respecto al eje A, el engranaje 7 anular interno no puede
rotar y en su lugar el engranaje anular interno realiza un
movimiento giratorio. El giro del engranaje 7 anular interno provoca
una rotación del engranaje 8 anular externo respecto al eje A en la
misma dirección que el árbol 3 de entrada, y el engranaje 8 anular
externo transfiere la fuerza de giro a lo largo del eje A hacia
fuera.
El mecanismo de excéntrica diseñado de este modo
presenta una relación de engranajes muy alta para proporcionar una
reducción de velocidad y una multiplicación de par motor muy
superiores, y es mucho más compacto.
Se entenderá que cada uno de los elementos
descritos anteriormente, o dos o más juntos, pueden también
encontrar una aplicación útil en otros tipos de construcciones que
difieren de los tipos descritos anteriormente.
Aunque la invención se ha ilustrado y descrito
como realizada en un mecanismo de excéntrica, no pretende limitarse
a los detalles mostrados, ya que pueden realizarse diversas
modificaciones y cambios estructurales sin alejarse de ningún modo
del espíritu de la presente invención.
Sin mayor análisis, lo anterior revela de manera
completa lo esencial de la presente invención que otros pueden,
aplicando los conocimientos actuales, adaptarla fácilmente para
diversas aplicaciones sin omitir características que, desde el punto
de vista de la técnica anterior, constituyen abiertamente
características esenciales de los aspectos genéricos o específicos
de esta invención.
Lo que se reivindica como nuevo y se desea
proteger mediante carta de patente se expone en las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (9)
1. Mecanismo de engranaje excéntrico,
caracterizado porque comprende un accionamiento de entrada
que presenta una porción céntrica que se hace rotar respecto a un
eje y una porción excéntrica; un engranaje anular interno móvil que
presenta dientes de engranaje circunferencial externos, de modo que
dicha porción céntrica y dicha porción excéntrica de del
accionamiento de entrada giran en una dirección contraria al
engranaje anular interno móvil, configurándose dicho engranaje
anular interno de modo que permita un movimiento excéntrico por el
engranaje anular interno y transfiera una fuerza de giro dada
derivada por dicho engranaje anular interno en una dirección
opuesta; un engranaje anular externo que presenta dientes de
engranaje circunferencial internos parcialmente engranados con
dichos dientes de engranaje circunferencial externos del engranaje
anular interno, de modo que cuando la fuerza de giro dada se derive
por dicho engranaje anular interno en la dirección opuesta el
engranaje anular externo rota respecto a dicho eje, y dicho
engranaje anular externo transfiere la fuerza de giro dada en
dirección hacia fuera a lo largo de dicho eje.
2. Mecanismo de engranaje excéntrico, según la
reivindicación 1; caracterizado porque comprende además un
alojamiento, y medios de conexión para conectar el engranaje anular
interno con dicho alojamiento de modo que los medios de conexión
permitan el movimiento excéntrico del engranaje anular interno sin
permitir que gire dicho engranaje anular interno.
3. Mecanismo de engranaje excéntrico, según la
reivindicación 1; caracterizado porque comprende además un
alojamiento, y medios de conexión para conectar el engranaje anular
interno con dicho alojamiento de modo que los medios de conexión
permitan el movimiento excéntrico de dicho engranaje anular interno
sin un movimiento de deslizamiento de los medios de conexión y sin
giro del engranaje anular interno respecto a dicho eje.
4. Mecanismo de engranaje excéntrico según la
reivindicación 1; caracterizado porque que comprende además
un alojamiento; y medios de conexión para conectar el engranaje
anular interno con dicho alojamiento y que incluye una abertura
prevista para recibir el accionamiento de entrada, y una segunda
abertura que está separada de la abertura anteriormente comentada y
que aloja un vástago con un cojinete de modo que permita el
movimiento excéntrico del engranaje anular interno sin permitir que
dicho engranaje anular interno gire respecto a su eje mientras se
permite que el citado cojinete rote en la segunda abertura.
5. Mecanismo de engranaje excéntrico, según la
reivindicación 4, caracterizado porque el citado vástago con
el complementario cojinete está dispuesto en el engranaje anular
interno.
6. Mecanismo de engranaje excéntrico, según la
reivindicación 4,caracterizado porque el citado vástago con
el complementario cojinete se establece en el comentado
alojamiento.
7. Mecanismo de engranaje excéntrico, según la
reivindicación 4, caracterizado porque el citado alojamiento
está formado por una cubierta.
8. Mecanismo de engranaje excéntrico, según la
reivindicación 1, caracterizado porque la porción excéntrica
del accionamiento de entrada está equilibrada en peso.
9. Método de transferencia de una fuerza de giro
mediante un mecanismo de engranaje excéntrico como el de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
las etapas de proporcionar un accionamiento de entrada que presenta
una porción céntrica con un eje y una porción excéntrica; rotar
dicha parte céntrica y de ese modo dicho accionamiento de entrada
respecto al eje; proporcionar un engranaje anular interno móvil que
presenta dientes de engranaje circunferencial externos; girar la
porción céntrica y la porción excéntrica de dicho giro de
accionamiento de entrada en una dirección contraria a la del
engranaje anular interno móvil; formar dicho engranaje anular
interno de modo que permita un movimiento excéntrico por el
engranaje anular interno y transfiera una fuerza de giro dada
derivada por dicho engranaje anular interno en una dirección
opuesta; proporcionar un engranaje anular externo que presenta
dientes de engranaje circunferencial internos; engranar parcialmente
dichos dientes de engranaje circunferencial internos del engranaje
anular externo con los dientes de engranaje circunferencial externos
del engranaje anular interno, de modo que cuando la fuerza de giro
dada se derive por el engranaje anular interno en la dirección
opuesta el engranaje anular externo rota respecto a su eje, y dicho
engranaje anular externo transfiere la fuerza de giro dada en una
dirección hacia fuera a lo largo de dicho eje.
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