ES2355235T3 - Husillo a bolas. - Google Patents
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Abstract
Disposición de bolas circulantes, en especial husillo (1) roscado con bolas circulantes, con un cuerpo (2) de guía que presenta al menos una primera vía (7) de rodadura para bolas (7) de cojinete, presentando la primera vía (7) de rodadura, un perfil portante, con un cuerpo (3) guiado que presenta dos superficies frontales y al menos una segunda vía (8) de rodadura para las bolas (6) de cojinete, estando asignado a cada segunda vía (8) de rodadura, un canal (9) de retorno de las bolas, y transformándose cada uno de los perfiles de la segunda vía (8) de rodadura, en un punto en los extremos de la vía (8) de rodadura, en un perfil de la vía de retorno que se diferencia de él, y cuyos puntos están distanciados de la correspondiente superficie frontal del cuerpo (3) guiado, con cuerpos (4, 5) de desviación que presentan cada uno, al menos una vía (16) de desviación, para unir cada segunda vía (8) de rodadura con cada uno de los canales (9) de retorno de las bolas, y que están aplicados en las caras frontales, caracterizada porque el cuerpo (4, 5) de desviación presenta un apéndice (19) que se extiende dentro de un canal (9) de retorno de las bolas, que contiene la vía (14) de retorno, y está configurado en forma de cubeta, conectándose el apéndice (19) únicamente en la parte exterior de la vía (16) de desviación.
Description
Husillo a bolas.
La invención se refiere a una disposición de
bolas circulantes, como en especial a un husillo roscado con bolas
circulantes.
En la técnica se conocen una multitud de
disposiciones en las que entre un cuerpo de guía y un cuerpo guiado
en este cuerpo de guía, están dispuestas bolas de cojinete que se
guían en una circulación cerrada. Básicamente este principio se
aplica en guías lineales, guías en arco, o también en husillos
roscados con bolas circulantes.
En especial en husillos roscados con bolas
circulantes, se presenta por lo regular una limitación de espacio
que, en los extremos de las tuercas roscadas, exige la desviación de
las bolas que salen de la rosca en un arco estrecho, a la vía de
retorno configurada en general recta. Correspondientemente estrecho
es también el radio del arco de desviación situado opuesto, en el
que las bolas se introducen de nuevo en la rosca. Además, interesa
aquí que las bolas salgan del filete de la rosca, y se transfieran a
la vía de retorno, lo más suavemente posible. Del mismo modo las
bolas se deben de introducir suavemente, de nuevo en el filete de la
rosca, para asegurar un funcionamiento de bajo desgaste, sin
sacudidas.
Por el documento DE 198 03 026 A1 se conoce un
husillo roscado con bolas circulantes, cuya tuerca roscada presenta
frontalmente discos de cierre. Estos contienen vías de desviación
para la transferencia de las bolas, desde la vía helicoidal a la vía
de retorno, y a la inversa. En este estado actual de la técnica, se
toma en consideración la curvatura de la vía de desviación. No
obstante se presta poca atención a los acuerdos en la vía.
Por el documento US-PS 5063809
se conoce un husillo roscado con bolas, similar en principio, en el
que se provoca la desviación de las bolas en las caras frontales de
la tuerca roscada, mediante los correspondientes discos de cierre
con vía conformada. Las vías de desviación se conectan
tangencialmente a las vías de rodadura de las bolas en la tuerca
roscada. Los perfiles de las vías, de la tuerca roscada, del husillo
roscado y de la vía de retorno, coinciden unos con otros
Bajo carga, se produce una deformación de la
tuerca roscada contra el husillo roscado, que conduce a que las
bolas de cojinete se sometan a una carga al entrar en la tuerca
roscada, y se descarguen al salir de la misma. Se produce
eventualmente una marcha inestable.
El documento DE 34 25 285 A1 que representa el
estado actual más reciente de la técnica, hace público un accionador
de rosca con bolas, con un cuerpo de tuerca, con un husillo y con un
número de bolas que circulan en un canal de forma helicoidal para la
circulación de las bolas, que soporta una carga; con dos piezas
desviadoras aplicadas frontalmente al cuerpo de tuerca, así como con
un canal de retorno configurado en el cuerpo de la tuerca. Cada
pieza desviadora está configurada como una arandela que presenta
dedos desviadores que discurren en forma de líneas helicoidales, y
que forman una rosca, y se encajan casi hasta el fondo en las
ranuras helicoidales del husillo. Mientras los dedos desviadores en
funcionamiento normal, solamente hacen salir las bolas previamente
descargadas, del filete de la rosca del husillo, sin tocar el
husillo, en caso de avería del accionador de rosca con bolas, por
ejemplo, por pérdida de bolas, forman una rosca auxiliar que en el
caso de perturbación, impide una movilidad axial libre del cuerpo de
tuerca respecto al husillo.
El documento DE 298 01 280 U1 hace público un
accionador de rosca con bolas, en el que la vía de circulación de
las bolas presenta en el acuerdo de la vía de circulación en carga
al canal de desviación, un curso tangencial y de curvatura continua,
por ejemplo, de forma de clotoide. De este modo se impiden
modificaciones abruptas de la aceleración experimentada por las
bolas circulantes, con lo que se disminuyen las fuerzas de choque y
de rozamiento que se presentan, las vibraciones y los ruidos.
Es misión de la invención crear un husillo
roscado con bolas que funcione suave y uniformemente, tanto en
marcha en vacío, como también bajo carga.
Esta misión se resuelve con una disposición de
bolas circulantes según la reivindicación 1.
La disposición de bolas circulantes según la
invención, que puede estar configurada en especial como husillo
roscado con bolas circulantes, presenta un cuerpo de guía, es decir,
por ejemplo, un husillo roscado, y un cuerpo guiado en él, como por
ejemplo, una tuerca roscada. En las caras frontales de la tuerca
roscada están dispuestos cuerpos de desviación. Las vías de rodadura
del cuerpo de guía y del cuerpo guiado presentan en sección
transversal, por ejemplo, un perfil ojival, de manera que cada bola
encuentra las mismas condiciones definidas con respecto a la
transmisión de la carga. De este modo todas las bolas circulan en
las vías de rodadura en radios bien coincidentes del husillo roscado
y de la tuerca roscada, lo cual minimiza las pérdidas por
rozamiento. Las vías de desviación en las piezas terminales de la
tuerca roscada, o del otro cuerpo guiado, presentan, no obstante,
por ejemplo, un perfil de arco de medio punto. El acuerdo del perfil
ojival al perfil de arco de medio punto, está dispuesto todavía en
los extremos del filete de la rosca de la tuerca roscada. Esta
medida conduce a características mejoradas de marcha, a las que
pertenecen, un par de rotación constante en marcha en vacío, una
emisión reducida de ruidos una entrada y salida de las bolas, de la
rosca, sin sacudidas. La geometría se puede terminar, además, por
completo mecánicamente, lo cual disminuye las dispersiones
ejemplares respecto a un alisado manual de los acuerdos de la vía
de rodadura. Mediante la producción mecánica de los perfiles de la
vía de retorno en la entrada y en la salida del perfil de la tuerca
roscada, se puede conseguir una coincidencia entre el perfil al
final del filete de la rosca, y el perfil de la vía de retorno. De
este modo las bolas circulan suavemente y sin sacudidas, de la rosca
a la vía de retorno. Por el contrario, si en el comienzo de la rosca
y en el final, se alisa algo y, por tanto, se redondea a mano el
perfil ojival existente, existe una zona de acuerdo geométricamente
indefinida entre el perfil portante de carga (ojival) y el perfil de
retorno (circular), directamente en la entrada y en la salida de la
rosca. Junto a una elevada dispersión de la fabricación, esto
conduce ocasionalmente también a una marcha ruidosa. En el caso de
la disposición de bolas circulantes según la invención, el acuerdo
de perfiles geométricamente bien definido, producido mecánicamente,
está dispuesto por el contrario, a una distancia, si bien pequeña, a
la superficie frontal de la tuerca. En lugar del perfil ojival para
las vías de rodadura, y del perfil de arco de medio punto para la
vía de retorno, en caso necesario se pueden aplicar también otros
perfiles. Por ejemplo, la vía de retorno puede presentar un perfil
elíptico, mientras la vía de rodadura presenta un perfil de arco de
medio punto, o un perfil elíptico diferente.
La fabricación se puede llevar a cabo completa
en estado blando antes del temple de la tuerca, lo cual previene
contra una pérdida de dureza, como se podría presentar
prematuramente en el alisado manual de una tuerca templada.
En especial, la disposición del acuerdo entre el
perfil de la vía de rodadura de la vía de desviación o de la vía de
retorno, y el perfil de la vía de rodadura en la vía portante de
rodadura del cuerpo guiado o del husillo roscado, conduce a
características mejoradas de marcha de la disposición de bolas
circulantes. La carga y descarga de la bola tiene lugar pues en el
filete de la tuerca roscada y del husillo roscado, y ya no en los
extremos frontales de la tuerca roscada.
El perfil de la vía de rodadura del husillo
roscado, coincide de preferencia con el perfil de la vía de rodadura
de la tuerca roscada. En los extremos de las caras frontales de la
tuerca roscada, en los que el perfil de la vía de rodadura cambia al
perfil de la vía de desviación o de la vía de retorno, existe pues
en cada uno un trecho pequeño, en el que la bola continúa la vía
helicoidal, modificándose el perfil de la vía de rodadura únicamente
en el lado de la tuerca. Aquí tiene lugar la carga y descarga de las
bolas. Hasta después de la descarga de las bolas o se transfieren
estas al cuerpo de desviación. Por lo tanto las bolas de cojinete
pasan cada juntura de separación entre el cuerpo de desviación y la
tuerca roscada, en estado libre de carga.
Una marcha especialmente suave y sin sacudidas,
tanto en el estado libre de carga, como también en estado cargado,
se produce cuando las tangentes trazadas en el punto de acuerdo de
los perfiles de la vía, en el lado derecho e izquierdo, forman una
con otra, un ángulo que es menor que el ángulo de rozamiento de
rodadura de las bolas de cojinete. De este modo las bolas que
llegan, son atraídas regularmente a las vías de rodadura que están
bajo carga.
Los cuerpos de desviación están configurados de
manera que depositan las bolas de cojinete en las vías de retorno en
línea recta, es decir, tangencialmente a la vía de retorno. Para
ello presentan un apéndice que como un trozo de tubo, penetra en la
vía de retorno. Este apéndice relativamente corto está abierto aquí
en el lado vuelto hacia el husillo roscado, de manera que la bola de
cojinete circula en todo su recorrido desde la vía de rodadura, a
través de la vía de desviación, hasta la vía de retorno, en una vía
configurada en la tuerca roscada. Así pues, por parte de la rosca,
la vía de rodadura está absolutamente libre de interrupciones y sin
junturas. También esto favorece las características de marcha del
husillo roscado con bolas.
Finalmente es ventajoso procurar que el radio de
curvatura de la vía de rodadura, de la vía de desviación y de la vía
de retorno de las bolas, sea mayor o igual que el diámetro de las
bolas, en todos los puntos de la circulación de las bolas. Esto
impide efectos de apriete incluso cuando ya se nota un cierto
progreso del desgaste.
En formas ventajosas de realización, los cuerpos
de desviación pueden estar fabricados de cerámica o de metal duro.
Los últimos se pueden producir por el procedimiento de moldeo por
inyección de metal. Si los cuerpos de desviación se componen de
cerámica, se pueden fabricar asimismo por un procedimiento de moldeo
por inyección. Puesto que la carga de las bolas de cojinete no se
lleva a cabo directamente al comienzo del filete de la rosca de la
vía de rodadura, sino ya dentro de la misma, y la descarga de las
bolas de cojinete, ya antes del final de la misma, las bolas de
cojinete entran y salen libres de carga, en la tuerca roscada. Las
exigencias de tolerancias en los cuerpos de desviación, están pues
desactivadas, lo cual simplifica el proceso de conformación para
los cuerpos de desviación y permite, a pesar de todo, una marcha
suave.
Otras particularidades de formas ventajosas de
realización de la invención, se deducen de las reivindicaciones
secundarias, del dibujo o del dibujo correspondiente.
En el dibujo está ilustrado un ejemplo de
realización de la invención. Se muestran:
Figura 1 Un husillo roscado con bolas
circulantes, en representación en perspectiva, parcialmente
fracturada.
Figura 2 La tuerca roscada del husillo roscado
con bolas circulantes según la figura 1, en representación en
perspectiva, parcialmente cortada, y a otra escala.
Figura 3 El husillo roscado con bolas
circulantes según la figura 1, en representación esquematizada,
cortada a lo largo de una vía de retorno, a otra escala.
Figura 4 La vía de rodadura de una bola de
cojinete, en un extremo de la tuerca roscada, en una representación
esquematizada.
Figura 5 La tuerca roscada en una vista frontal
de detalle, y
Figura 6 Una comparación de los perfiles de la
vía de rodadura de la vía de retorno, y de la vía de conducción del
husillo roscado y de la tuerca roscada.
En la figura 1 se ilustra un husillo 1 roscado
con bolas circulantes, al cual pertenecen un husillo 2 roscado y una
tuerca 3 roscada. La tuerca 3 roscada está provista en sus dos
extremos frontales, con piezas 4 terminales de forma anular, que
sirven para cerrar bolas circulantes. Entre el husillo 2 roscado y
la tuerca 3 roscada están insertadas bolas 6 de cojinete que forman
cuerpos rodantes para el apoyo de la tuerca 3 roscada en el husillo
2 roscado. El husillo 1 roscado con bolas circulantes, puede
presentar una rosca de una, de dos o de varias entradas.
Correspondientemente la tuerca 3 roscada está provista con una rosca
correspondiente de igual número de entradas y paso. En el ejemplo
presente de realización ilustrado, la rosca es de cuatro entradas.
Correspondientemente el husillo 2 roscado y la tuerca 3 roscada
presentan cada uno, cuatro primeras vías 7 de rodadura, o segundas
vías 8 de rodadura, paralelas unas a otras.
La forma de las vías 7, 8 de rodadura se
desprende en especial de la mitad inferior de la figura 6. La
primera vía 7 de rodadura configurada en el husillo 2 roscado,
presenta en sección transversal un perfil ojival. La sección
transversal se limita por dos arcos 10, 11 configurados de
preferencia con simetría de espejo uno respecto al otro, cuyo radio
es mayor que el diámetro de las bolas de cojinete. Los centros de
curvatura de los dos arcos 10, 11, están desplazados uno respecto al
otro, de manera que en el fondo de la ranura formada por la primera
vía 7 de rodadura, se genere una arista, o una zona curva con un
radio que sea claramente menor que el radio de la bola 6 de
cojinete.
La segunda vía 8 de rodadura de la tuerca 3
roscada, presenta asimismo un perfil ojival. En la sección
transversal se compone de dos arcos 12, 13 simétricos uno respecto a
otro, para los cuales es válido correspondientemente lo dicho para
los arcos 10, 11.
Con esto están bien definidos los puntos de
apoyo de las bolas 6 de cojinete en las vías 7, 8 de rodadura. En
cada caso según la dirección de la fuerza axial a transmitir, la
bola 6 de cojinete se apoya en los arcos 11, 12 ó en los arcos 10,
13. Los puntos de apoyo están definidos con precisión y, en lo
esencial, igual para todas las bolas 6 de cojinete, de manera que en
la zona de las vías 7, 8 de rodadura que soportan la carga, se
genera una marcha suave y de poco rozamiento.
Como se desprende de las figuras 2 y 3, la
tuerca 3 roscada presenta también para cada segunda vía 8 de
rodadura, un canal 9 de retorno. En la figura 2 únicamente están
ilustrados dos canales 9a, 9b de retorno, y en la figura 3,
únicamente el canal 9a de retorno. Los canales 9 de retorno se
extienden de preferencia como taladros cilíndricos rectos paralelos
al eje central de la tuerca 3 roscada de forma anular, atravesando
esta longitudinalmente. Como permiten reconocer las figuras 5 y 6
(parte superior de la misma), presentan una pared 15 cilíndrica que
forma una vía 14 de retorno de las bolas. El diámetro de la misma es
de preferencia aproximadamente 1/10 a 3/10 de milímetro mayor que el
diámetro de una bola 6 de cojinete.
Las piezas 4, 5 terminales son de preferencia
iguales una a otra, es decir, están configuradas idénticas una con
otra. Para cada canal 9 de retorno dispuesto en la vista anterior de
la tuerca 3 roscada, en las esquinas de un cuadrado, presentan una
vía 16 de desviación. Como permite reconocer la figura 2, se
conectan casi tangencialmente a las segundas vías 8 de rodadura de
la tuerca 3 roscada, que salen frontalmente. Las vías 16 de
desviación se limitan del lado de las piezas 4, 5 terminales, por
estas. Las vías 16 de desviación están configuradas aquí como
gargantas con pared curvada con forma de arco de círculo. En el lado
situado opuesto a las piezas 4, 5 terminales, la tuerca 3 del
husillo limita las vías de desviación. Como lo ilustra la figura 3,
en las caras frontales de la tuerca 3 del husillo, están
configuradas, además, gargantas 17 de rodadura, que conducen desde
la salida frontal de la segunda vía 8 de rodadura a la vía 14 de
retorno de las bolas, en una curva sin escalones ni codos. Una
garganta 17 semejante de rodadura se puede ver también en las
figuras 5 y 6 (mitad superior de la misma). Las gargantas 17 de
rodadura rematan con las vías 16 de desviación, una sección
transversal circular.
La vía 16 de desviación se conecta en
prolongación recta a la segunda vía 8 de rodadura (véase figura 3),
y luego gira haca dentro en un arco muy pequeño, a una dirección
periférica, como se puede reconocer en especial en la figura 2 con
respecto a la vía 16b de desviación. La figura 2 ilustra también
apéndices 16' (16'a, ...) conformados en las entradas de las vías 16
de desviación, que se encajan en el vértice del perfil ojival del
husillo 2 roscado, y sirven para sacar las bolas 6 de cojinete, del
husillo 2 roscado. Otra representación la da la figura 3. La figura
3 está esquematizada en el sentido de que la guía del corte gira
aquí hacia dentro, radialmente de dentro hacia fuera, desde la
dirección radial viniendo de la vía 16 de desviación, siguiendo a la
dirección periférica, para continuar de nuevo en dirección radial, a
partir del centro de la vía 9 de retorno de las bolas.
El acuerdo de la vía 16 de desviación en la vía
9 de retorno, está redondeado en el lado de la garganta 17 de
rodadura. La garganta 17 de rodadura gira hacia
den-tro en un arco en la vía 9 de retorno de las
bolas. En esta zona 18 de giro (figura 5), la garganta 17 de
rodadura se ensancha para permitir un acuerdo sin escalones ni
codos. La pieza 4, 5 terminal presenta en la entrada de la vía 9 de
retorno de las bolas, un apéndice 19 (19a, 19b, 19c), como se puede
ver en especial en la figura 2. Este apéndice está configurado según
el tipo de un saliente de forma tubular que, no obstante, en su lado
vuelto hacia la zona 18, presenta una escotadura. El suplemento 19
se extiende en prolongación recta de un arco 21 de desviación de
forma de cuadrante circular, en una escotadura 22 de forma de C
(figura 5) en la entrada o salida del canal 9 de retorno. Forma pues
el acuerdo de la vía curva en el tramo recto en la cara exterior de
la curva que tiene que recorrer la bola 6. La interrupción del
apéndice 19 en el lado vuelto hacia la zona 18, permite aquí que la
bola se mueva a lo largo en el cuerpo de la tuerca 3 roscada, sin
tener que cruzar aquí ninguna juntura de separación. La vía 16 de
desviación, como la vía 14 de retorno de las bolas, presenta una
sección transversal de forma circular.
El acuerdo de la sección transversal ojival de
la segunda vía 8 de rodadura, a la sección transversal circular de
la vía 16 de desviación, tiene lugar en un punto 23 de acuerdo en el
último tramo de la segunda vía 8 de rodadura de forma helicoidal,
antes de la salida frontal de la tuerca 3 roscada. El punto 23 de
acuerdo está marcado por una línea o arista. La figura 4 ilustra
esto. Además, la figura 3 ilustra la configuración del punto 23 de
acuerdo, visto aproximadamente perpendicular a la segunda vía 8 de
rodadura. El punto 23 de acuerdo se forma mediante una arista
curvada aproximadamente en forma de V, abriéndose la "V" hacia
la segunda vía de rodadura, y mirando con su vértice hacia la vía de
retorno. Sus lados están curvados en forma de arco. Los arcos son
convexos hacia la vía de retorno. En una forma posible de
realización, los dos lados de la arista en que se encuentra el punto
23 de acuerdo, están dispuestos simétricos uno respecto a otro. No
obstante, como se representa en la figura 3, también pueden estar
configurados asimétricos. Una tangente T que se trace, por ejemplo,
en el punto S (figura 4) en la zona de salida en sección transversal
de forma de arco circular, de la segunda vía 8 de rodadura, forma
con la segunda vía 8 de rodadura, un ángulo \alpha muy agudo. El
acuerdo en el punto 23 de acuerdo de forma de arista, hay que
dimensionarlo aquí en cada punto S posible, de manera que el ángulo
\alpha sea menor que un ángulo \beta de rozamiento de rodadura
de la bola 6 de cojinete. El ángulo \beta de rozamiento de
rodadura es el ángulo entre el vector V de rozamiento de rodadura, y
una fuerza F que actúe sobre la bola 6 de cojinete. El vector V de
rozamiento de rodadura se deduce por suma vectorial de F con la
fuerza R de rozamiento de rodadura.
La tuerca 3 roscada se compone normalmente de
acero templado. La geometría definitiva de la segunda vía 8 de
rodadura, se produce en la tuerca roscada después del temple de
esta. Antes de templar la tuerca roscada se produce en el comienzo y
en el final de la segunda vía de rodadura de la tuerca roscada, el
perfil de la vía de forma de arco circular, con lo que se prepara el
punto 23 de acuerdo. El punto 23 de acuerdo y el perfil de arco de
medio punto al que se conecta, no se retocan más después de templar
la tuerca. Con el alisado de la segunda vía 8 de rodadura, el punto
23 de acuerdo, está terminado con una geometría rigurosamente
definida. Las piezas 4, 5 terminales se configuran de preferencia,
de una cerámica técnica, de acero templado o de metal duro, por
ejemplo, en un procedimiento de moldeo por inyección de metal duro.
Por causa de la estructura clara, la conformación se puede llevar a
cabo por completo de forma mecánica, con gran precisión. Esto
permite un procedimiento de acabado barato para las piezas 4, 5
terminales, y una fabricación en serie de grandes cantidades de
piezas. La geometría clara y la desviación de las bolas 6 en su
recorrido por la segunda vía 8 de rodadura, mediante la vía 16 de
desviación, a la vía 14 de retorno de la bola, se lleva a cabo en
contacto permanente de las bolas 6 con la tuerca 3 roscada, sin
cruzar ninguna juntura de separación, por lo que la bola 6 está en
contacto con la tuerca 3 roscada. Esto permite una vez más un
funcionamiento estable de marcha, incluso cuando las piezas 4, 5
terminales presenten una cierta tolerancia de fabricación. Aparte de
eso, los apéndices 19 permiten un montaje especialmente sencillo,
porque realizan un centrado de las piezas 4, 5 terminales en la
tuerca 3 roscada. Por consiguiente apenas son de temer montajes
defectuosos como consecuencia de ajustes erróneos. Gracias a la
acción de centrado de los apéndices 19 se consigue un ajuste fino
ideal entre las piezas 4, 5 terminales y la tuerca 3 roscada, lo
cual favorece una vez más la marcha suave.
El husillo 1 roscado con bolas circulantes,
descrito hasta aquí, trabaja como sigue:
En funcionamiento, las piezas 4, 5 terminales y
la tuerca 3 roscada, están llenas completamente con bolas 6 de
cojinete, como lo ilustra la figura 1. Las bolas 6 contiguas de
cojinete se apoyan unas en otras con poco juego. Las piezas 4, 5
terminales están unidas con la tuerca 3 roscada mediante tornillos u
otros medios de unión. Si la tuerca 3 roscada y el husillo 2 roscado
dan vueltas una con relación al otro, las bolas 6 de cojinete ruedan
en las primeras y segundas vías 7, 8 de rodadura. Empujan aquí en
una cara frontal de la tuerca 3 roscada hacia fuera, e introducen
las bolas que les preceden por delante, en la vía 16 de desviación.
Al pasar sobre el punto 23 de acuerdo, se descarga cada una de las
bolas 6 de cojinete. Mientras la bola 6i de cojinete en la figura 3,
todavía soporta carga, las bolas 6a a 6d de cojinete están
descargadas. En conexión tangencial en el filete de rosca formado
por la segunda vía 8 de rodadura, las bolas 6 de cojinete entran
pues en la vía 16 de desviación, y ruedan en la cara frontal de la
tuerca 3 roscada, es decir, para ser exactos, a lo largo de la
garganta 17 de rodadura, hasta la zona 18. Aquí se desvían por el
arco 21 de desviación de la vía 16 de desviación, en la dirección de
la vía 14 de retorno de las bolas. En el arco 21 de desviación, con
el apéndice 19 se conecta un tramo corto de una vía recta, de manera
que la bola 6a está ya en vía recta, cuando entra en el canal 9 de
retorno de las bolas. En el canal 14 de retorno, las bolas se siguen
moviendo sin cesar por las bolas que empujan, hasta que se
introducen de nuevo en dirección contraria, en la segunda vía 8 de
rodadura, en el lado situado opuesto en la pieza 4 terminal no
ilustrada en la figura 3. Aquí las bolas entran primeramente libres
de carga, colocándose una vez más bajo carga en el punto 23 de
acuerdo, cuando se encuentran ya en el filete de la rosca. El codo
que forma el punto 23 de acuerdo, es aquí tan pequeño que las bolas
6 de cojinete entran con toda facilidad en la zona que soporta la
carga de la segunda vía 8 de rodadura. Esto se asegura mediante la
relación angular arriba discutida, entre \alpha y \beta.
Las geometrías presentadas para las primeras y
segundas vías 7, 8 de rodadura, para la vía 16 de desviación y para
la vía 14 de retorno de las bolas, están optimizadas. Se producen
impulsos reducidos sobre las piezas 4, 5 terminales. En comparación
con husillos roscados convencionales con bolas circulantes, son
posibles mayores números de revoluciones. Las piezas 4, 5 terminales
y las zonas terminales de las segundas vías 8 de rodadura en la
tuerca 3 roscada, configuran idénticas vías de rodadura de las
bolas, con sección transversal que se mantiene igual, de manera que
la bola se conduce en todo el recorrido con tolerancia que se
mantiene igual. Se produce así una marcha suave. Por "marcha
suave" se entiende en especial una marcha pobre en ruidos, una
marcha (funcionamiento) con par constante en marcha en vacío, así
como una marcha sin chasquidos ni estrépitos.
En un husillo roscado optimizado con bolas
circulantes, está previsto un perfil especial de la vía de rodadura,
que es distinto del perfil de la vía 16 de desviación de las bolas y
de la vía 14 de retorno de las bolas. El acuerdo entre los dos
perfiles tiene lugar en cada caso cerca de los extremos frontales de
la tuerca 3 roscada, dentro de sus filetes de rosca. Esto produce
una gran suavidad de marcha, con y sin carga, así como para altos y
para bajos números de revoluciones.
Claims (13)
1. Disposición de bolas circulantes, en especial
husillo (1) roscado con bolas circulantes,
con un cuerpo (2) de guía que presenta al menos
una primera vía (7) de rodadura para bolas (7) de cojinete,
presentando la primera vía (7) de rodadura, un perfil portante,
con un cuerpo (3) guiado que presenta dos
superficies frontales y al menos una segunda vía (8) de rodadura
para las bolas (6) de cojinete, estando asignado a cada segunda vía
(8) de rodadura, un canal (9) de retorno de las bolas, y
transformándose cada uno de los perfiles de la segunda vía (8) de
rodadura, en un punto en los extremos de la vía (8) de rodadura, en
un perfil de la vía de retorno que se diferencia de él, y cuyos
puntos están distanciados de la correspondiente superficie frontal
del cuerpo (3) guiado,
con cuerpos (4, 5) de desviación que presentan
cada uno, al menos una vía (16) de desviación, para unir cada
segunda vía (8) de rodadura con cada uno de los canales (9) de
retorno de las bolas, y que están aplicados en las caras
frontales,
caracterizada porque el cuerpo (4, 5) de
desviación presenta un apéndice (19) que se extiende dentro de un
canal (9) de retorno de las bolas, que contiene la vía (14) de
retorno, y está configurado en forma de cubeta, conectándose el
apéndice (19) únicamente en la parte exterior de la vía (16) de
desviación.
2. Disposición de bolas circulantes según la
reivindicación 1, caracterizada porque los cuerpos (4, 5) de
desviación están configurados de un material cerámico.
3. Disposición de bolas circulantes según la
reivindicación 1, caracterizada porque los cuerpos (4, 5) de
desviación están configurados de un metal duro.
4. Disposición de bolas circulantes según la
reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizada porque los cuerpos (4,
5) de desviación están fabricados en un procedimiento de moldeo por
inyección.
5. Disposición de bolas circulantes según la
reivindicación 1, caracterizada porque el cuerpo (2) de guía
es un husillo roscado, cuya primera vía (7) de rodadura forma una
rosca exterior, y porque el cuerpo (3) guiado es una tuerca con
bolas circulantes, cuya segunda vía (8) de rodadura es una rosca
interior que se ajusta a la rosca exterior.
6. Disposición de bolas circulantes según la
reivindicación 1, caracterizada porque el perfil portante de
la segunda vía (8) de rodadura del cuerpo (3) guiado, es un perfil
ojival.
7. Disposición de bolas circulantes según la
reivindicación 1, caracterizada porque el perfil de la vía de
retorno, es un perfil de arco de medio punto.
8. Disposición de bolas circulantes según la
reivindicación 1, caracterizada porque el acuerdo (23) entre
el perfil portante y el perfil de retorno, está dispuesto en los
extremos de la segunda vía (8) de rodadura en una zona de curvatura
constante de la vía, produciéndose con respecto al eje de la rosca,
en dirección radial de la visual, un acuerdo tangencial, o sea, sin
codos, entre los dos perfiles de las vías.
9. Disposición de bolas circulantes según la
reivindicación 1, caracterizada porque las tangentes T
trazadas en el punto (23) de acuerdo de los perfiles de la vía en el
lado derecho e izquierdo, forman una con otra un ángulo \alpha que
es menor que el ángulo \beta de rozamiento de rodadura de las
bolas (6) de cojinete.
10. Disposición de bolas circulantes según la
reivindicación 1, caracterizada porque el canal (9) de
retorno de las bolas conduce a través del cuerpo (3) guiado, que
está configurado de una sola pieza.
11. Disposición de bolas circulantes según la
reivindicación 1, caracterizada porque en el cuerpo (3)
guiado, entre el canal (9) de retorno de las bolas, y la segunda vía
(8) de rodadura, está configurada una garganta (17) de rodadura sin
interrupción, que en la sección transversal presenta un perfil de
arco de medio punto.
12 Disposición de bolas circulantes según la
reivindicación 11, caracterizada porque el perfil de arco de
medio punto se completa con el perfil de la vía (16) de desviación,
para formar un círculo completo.
13. Disposición de bolas circulantes según la
reivindicación 1, caracterizada porque el cuerpo (4, 5) de
desviación presenta al menos un apéndice (19a, 19b, 19c), con el
cual el respectivo cuerpo (4, 5) de desviación está centrado en el
cuerpo (3) guiado respecto a la vía (14) de retorno.
14. Disposición de bolas circulantes según la
reivindicación 1, caracterizada porque el radio de curvatura
de la segunda vía (8) de rodadura, de la vía (16) de desviación y de
la vía (14) de retorno de las bolas, es mayor o igual que el
diámetro de las bolas, en todos los puntos del recorrido
completo.
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