MXPA99001795A - Sistema de engrane de reduccion - Google Patents

Abstract

Un sistema de engrane de reducción comprende un anillo de soporte estacionario (1), que tiene una superficie (2) de soporte, interior, cilíndrica, por ejemplo, en la forma de una superficie de fricción o dentadura (3) Un buje (5) de rodamiento, radialmente flexible tiene una superficie periférico, exterior (7) que corresponde a una superficie de fricción o dentadura (9) que tiene una longitud circunferencial máscorta, que la superficie de soporte (2). Uno o más sectores periféricos de la superficie (7) se sostienen en un acoplamiento libre de deslizamiento con la superficie de soporte (2) en alternación continua por medio de una o más partes que se colocan en un círculo envolvente de un núcleo de impulsión (20) que se arregla para la rotación dentro del buje de rodamiento (5) y se gira por unárbol de impulsión (14). El círculo envolvente (20) tiene un diámetro sustancialmente menor (Dh) que el buje del rodillo básicamente cilíndrico (5). El buje de rodamiento (5) se soporta en un núcleo de impulsión (20) por medio de una pluralidad de elementos de transmisión (32) que se extienden esencialmente de manera radial, todos los cuales tienen la misma longitud.

Description

SISTEMA DE ENGRANE DE REDUCCIÓN La invención se refiere a un sistema de engrane de reducción de acuerdo con las características del preámbulo de la reivindicación 1. Los mecanismos de esta clase se conocen en el campo técnico bajo el término "sistemas de impulsión armónico (Dubbel, Taschenbuch für Maschinenbau 15a Edición, página 1069; publicación de compañía por Harmonic drive System GmbH 63225 Langen/Hassen) . Estos mecanismos comprenden esencialmente tres unidades básicas, es decir: a) el llamado generador de ondas, que es la unidad de impulsión real. Este incluye un núcleo elíptico, en el cual se monta un cojinete de bolas y que también se proporciona con un árbol de entrada; b) la llamada lengüeta flexible, que es un buje de acero, fundamentalmente cilindrico, pero radialmente flexible (buje de rodamiento) que tiene dentadura externa, en la cual el núcleo elíptico se arregla para la rotación, y finalmente REF.: 29556 c) la llamada lengüeta circular. Esta parte es un anillo de soporte estacionario, con dientes internos, los dientes del cual se acoplan constantemente con la lengüeta, flexible, elípticamente deformable, es decir, con el buje de acero, deformable. A este respecto, el anillo de soporte con dientes internos tiene un gran número de dientes que el buje de acero, flexible, dos sectores periféricos, diame tralmente opuestos del cual se acoplan constantemente con la dentadura interna del anillo de soporte estacionario. Como resultado de la rotación del núcleo elíptico en el buje de acero, flexible, todos los dientes del buje de acero se hace que se acoplen, uno después del otro, con los dientes de la dentadura interna del anillo de soporte, estacionario, durante cada rotación, como resultado de lo cual toma lugar una rotación del buje de acero por la diferencia del número de dientes.

Usando estos mecanismos que tienen una estructura muy compacta, es posible lograr relaciones de reducción de velocidad considerables o reducciones. Las direcciones rotacionales de la impulsión y de la salida son, sin embargo, direcciones opuestas. La fórmula para calcular las relaciones del engrane respectivo es: i = Zi en donde Zi es un número de dientes del buje de acero, flexible, y Z2 es un número de dientes del anillo de soporte, de dientes internos, estacionario. De acuerdo a la información recibida del fabricante de estos mecanismos de impulsión, armónicos, son posibles relaciones de engrane desde 1:72 a 1 : 320. Se usan los mecanismos de esta clase principalmente en máquinas de propósito especial y en robots industriales. En un diseño conocido de este mecanismo de impulsión armónica (EPO 514 829 A2 ) , el buje de acero radialmente flexible se diseña para ser de forma de cazuela y se proporciona con una pared terminal, estable a una separación espacial desde su dentadura externa. La pared delgada, básicamente cilindrica, del buje de acero es flexiblemente deformable, tal que es capaz de adaptarse, por una parte, a la forma cilindrica de la pared terminal y por otra parte, que se adapta flexiblemente a la circunferencia elíptica giratoria del núcleo del mecanismo, es decir, el llamado generador de ondas. En otros diseños de estos mecanismos, como el elemento de transmisión entre el buje de acero flexible, es decir, la lengüeta flexible, y una onda de transmisión (DE 39 06 053 C2 y EP 0 309 197 B2), en cada caso, un segundo anillo dentado que comprende una dentadura interna se proporciona y éste se arregla coaxialmente con relación al primer anillo de soporte, de dientes internos, estacionario, y tiene, al menos substancialmente el mismo diámetro interior como el anillo de soporte, estacionario, pero un número de dientes que difieren de aquel del anillo de soporte, estacionario. A este 'respecto, los dientes del buje de acero flexible se acoplan tanto con el anillo de soporte estacionario como con el anillo dentado, giratorio, específicamente de una manera tal que la rotación del buje de acero flexible se transmite directamente al anillo dentado, giratorio, además a una relación de 1:1, puesto que el anillo dentado, giratorio tiene el mismo número de dientes como el buje de acero flexible que, por supuesto, durante la rotación del núcleo de impulsión elíptico, rueda en el borde del engrane del anillo de soporte estacionario . El buje de acero posteriormente en la presente se referirá como un buje de rodamiento. En principio, el método para hacer funcionar el sistema de engrane de reducción, genérico reside en que las superficies periféricas de diferentes longitudes ruedan entre si libres de deslizamiento, como resultado de lo cual durante el rodamiento, la superficie periférica más corta gira o rota por la diferencia en la longitud. Puesto que todas las partes individuales de estos mecanismos conocidos son de acero o un material similar, y los mecanismos están, como regla, equipados con cojinetes de bolas, radialmente flexibles, es decir, deformables, que se arreglan entre la superficie periférica del núcleo de impulsión elíptico y el buje de rodamiento, flexible, estos mecanismos comprenden costos de fabricación considerables, especialmente puesto que es un prerrequisito para un funcionamiento libre de problemas un alto grado de exactitud en el acabado. El objeto que soporta la invención es diseñar un sistema de engrane de reducción de la clase mencionada al comienzo, tal que sea posible que sus componentes individuales se fabriquen de una manera más simple y más económica, pero, en particular, para tener dimensiones pequeñas, y para ser montados de una manera completamente fácil y en particular, de manera automática, tal que es posible lograr un alto grado de eficiencia, un acoplamiento libre de juego y mayores relaciones de reducción de engrane y mayores relaciones de reducción de velocidad en tanto que se mantengan las pérdidas de fricción a un mínimo. El objeto se satisface por un sistema de engrane de reducción que tiene las características de la reivindicación 1. Los desarrollos adicionales se exponen en las reivindicaciones subordinadas. En comparación a los mecanismos conocidos del tipo genérico, el diseño de acuerdo con la invención proporciona no solo el medio para una producción más económica hasta la fecha, sino también para un intervalo más grande de variaciones de diseño y en particular, una construcción muy compacta y pequeña. También es posible lograr la precisión de la transmisión del movimiento rotacional usando un medio considerablemente simplificado. Esto es debido al hecho que, en el diseño del mecanismos de acuerdo con la invención, no se requiere un rodillo o cojinete de bolas en ningún caso entre el buje de rodamiento y el núcleo de impulsión o el cubo de cojinete que circunda este último . Una ventaja importante, adicional es que el mecanismo es autoasegurable, lo que significa que ningún par de fuerzas, ni ninguna magnitud del mismo, ejercida en el buje de rodamiento es capaz de hacer girar el árbol de impulsión hacia delante o hacia atrás. Al mismo tiempo, esto también significa que el árbol de transmisión, que está en conexión de transmisión como resultado del buje de rodamiento, en cada caso asume una presión angular, exactamente definida cuando el mecanismo está desocupado o la impulsión está inactiva, y es posible para que esta posición angular se cambie en una u otra dirección solo por medio de la impulsión, es decir, por una rotación correspondiente del núcleo de impulsión. Los mecanismos conocidos del tipo genérico no incluyen una característica de autoaseguramiento . El núcleo de impulsión, por medio del cual los elementos de transmisión se pueden desviar de manera radial, comprende de manera conveniente una parte individual. Sin embargo, está dentro del alcance de la invención que el núcleo de impulsión comprenda una pluralidad de partes. El factor crucial en la presente es que el núcleo de impulsión de varias partes también provoque que uno o más sectores periféricos de la superficie periférica, exterior del buje de rodamiento flexible se acoplen en la. alternación continua con la superficie de soporte del anillo de soporte. A fin de reducir la fricción entre los elementos de transmisión y el núcleo de impulsión, el diseño de acuerdo con la rei indicación 6 es ventaj oso . Como resultado del diseño de acuerdo con la reivindicación 7, es posible lograr relaciones de fuerza y par de fuerzas, muy buena u óptima, y el medio para proporcionar relaciones de reducción de engrane o relaciones de engrane altas. Con el diseño de acuerdo con la reivindicación 8, es posible asegurar no solo un grado muy alto de confiabilidad funcional, sino también un funcionamiento que es muy lento en el desgaste y en particular, muy preciso.

Una modalidad particularmente económica se expone en la reivindicación 9, en tanto que el diseño de acuerdo con la reivindicación 10 y/o la reivindicación 11 asegura pérdidas mínimas por fricción, y de esta manera, un alto grado de eficiencia . En tanto que los diseños de acuerdo" con las reivindicaciones 12, 13 y 14 se proporcionan ya, como tales, en mecanismos conocidos del tipo genérico, también es posible de manera ventajosa usar estos diseños en la modalidad de acuerdo con la invención . El diseño de la reivindicación 15 proporciona un medio para seleccionar, dentro de ciertos límites, cualquier relación de engrane, puesto que la separación circular en un acoplamiento por fricción, tiene el valor de cero, y la relación de engrane o la relación de reducción de engrane lograda se determina exclusivamente por las diferencias en la longitud de las longitudes periféricas de las superficies de fricción que ruedan contra una a la otra. Por consiguiente, también es posible seleccionar relaciones de reducción de engrane, los denominadores en respecto de lo cual no son un número integral, pero que también pueden comprender una fracción decimal. En lugar de un acoplamiento puramente por fricción, es también posible, por supuesto, proporcionar separaciones muy pequeñas o muy finas, circulares, que es posible, en ciertos casos en los cuales una transmisión de impulsión isogonal, precisa no es un factor crítico, para la dentadura irregular que se va a proporcionar, por ejemplo, en la forma de estrías, acordonamiento o similares. Un diseño ventajoso a este respecto se expone en la reivindicación 16 en tanto como este diseño asegura que es posible transmitir, isogonalmente y sin pérdida, el movimiento giratorio del buje de rodamiento. Un diseño muy ventajoso de la invención se expone en la reivindicación 17. Como un resultado de la misma, es posible asegurar que la conexión entre el buje de rodamiento y el árbol de transmisión también se producen de manera muy económica y de una manera funcionalmente directa. Una alternativa a lo anterior se expone en la reivindicación 18. Como resultado de este diseño, es posible, por medio de partes de engrane adicionales, ganar relaciones de reducción de engrane, adicionales. En tanto que el diseño de acuerdo con la reivindicación 19 se conoce, en principio, en los mecanismos de la técnica anterior del tipo genérico, el diseño de acuerdo con la reivindicación 20 proporciona una alternativa adicional, que abre posibilidades adicionales para el uso de relaciones de engrane adicionales. El diseño de acuerdo con la reivindicación 21 es ventajoso para las modalidades del sistema de engrane de reducción de acuerdo con la invención, modalidades que son más exactas a lo que se relaciona el desempeño, debido a que es posible que los elementos de transmisión, que se diseñan para hacer arietes, se produzcan de un material diferente que tenga una capacidad de transporte de carga, más alto, que aquella de los rayos de una parte plástica completa. De esta manera, también es posible que fuerzas radiales mayores se transmitan desde el núcleo de impulsión al buje de rodamiento, que es una ventaja y dé significado funcional considerable en particular en el caso de una dentadura muy fina o dentadura irregular para la transmisión por fricción de la fuerza.

El diseño de acuerdo con las reivindicaciones 22 y 23 aprobado es el más apropiado a este respecto. Las reivindicaciones 24 y 25 se refieren a dos opciones de diseño ventajosas, por lo que son de interés la forma y arreglo de la jaula guía para los elementos de transmisión, diseñados para ser arietes . Con el diseño de acuerdo con las reivindicaciones 26 y 27, se proporciona un medio producido de manera simple para compensar las tolerancias de proceso a fin de lograr un acoplamiento absolutamente libre de juego de los dientes entre el buje de rodamiento y el anillo de soporte. En lugar de un núcleo de impulsión elíptico, que comprende dos levas excéntricas, colocadas diametralmente opuestas, o protuberancias, puede ser ventajoso y conveniente para ciertos usos, en particular usos que comprenden altos pares de fuerzas en el árbol de transmisión, proporcionar el diseño de acuerdo con la reivindicación 28, en el uso del cual, en cada caso, tres sectores periféricos del buje de rodamiento está simultáneamente en acoplamiento de aseguramiento de fuerza o de aseguramiento de forma con la superficie interior o dentadura del anillo de soporte. El diseño de acuerdo con la reivindicación 29 sirve para asegurar la encapsulación conveniente y protectora de, posiblemente, partes de engrane altamente precisas. La invención se describirá en más detalle posteriormente con referencia a los dibujos, en los cuales : La Figura 1 muestra una vista frontal del sistema de engrane de reducción a lo largo de la línea I-I de la Figura 2; . La Figura 2 muestra una sección II-II de la Figura 1 ; La Figura 3 muestra el cuerpo del plástico, que comprende el buje de rodamiento, los rayos y el cubo de cojinete, en la misma vista frontal como en la Figura 1 ; La Figura 4 es una vista lateral del sistema de engrane de reducción en su tamaño real; La Figura 5 muestra una vista lateral V-V de la Figura 6 del sistema de engrane de reducción, que se proporciona con un diferente dispositivo impulsado; La Figura 6 muestra una sección VI-VI de la Figura 5; La Figura 6a muestra la mitad de una ilustración seccional de una variación de la modalidad de la Figura 6 en la cual se proporciona el anillo de soporte con una dentadura interna, radialmente flexible; La Figura 7 muestra una sección transversal de un engrane anular, impulsado; La Figura 8 muestra una vista VIII de la Figura 7; La Figura 9 muestra una ilustración seccional de una diferente modalidad del sistema de engrane de reducción, en el cual el engrane anular impulsado está en conexión de transmisión con un árbol de transmisión vía miembros de engrane adicionales ; La Figura 10 muestra una vista frontal, parcial a lo largo de la línea X-X de la Figura 11 de una modalidad en la cual la superficie interior del anillo de soporte y la superficie periférica del bu e de rodamiento están, en cada caso, proporcionadas con bonos de fricción y en las cuales el cubo de cojinete del buje de rodamiento, como en la modalidad ejemplificada de acuerdo con las Figuras 1 a 4, se acopla a un árbol de transmisión vía un miembro de conexión, flexible; La Figura 11 muestra una sección XI-XI de la Figura 10; La Figura 12 muestra una modalidad ejemplificada, en la cual el buje de rodamiento, que acopla por fricción del anillo de soporte, acopla un engrane anular impulsado vía una dentadura, en la misma .vista, en la Figura 10; La Figura 13 muestra una sección XIII-XIII de la Figura 12; La Figura 14 muestra la vista frontal de un buje de rodamiento, que comprende rayos radiales y un cubo de cojinete y los rayos de los cuales se proporcionan de piezas de inserción metálicas.

La Figura 15 muestra una sección parcial XV-XV de la Figura 14; La Figura 16 muestra una sección XVI-XVI de la Figura 15; La Figura 17 muestra una sección XVII-XVII de la Figura 15; La Figura 18 muestra una vista frontal de una modalidad diferente del buje de rodamiento de pieza individual que comprende rayos y un cubo de coj inete; La Figura 19 muestra una sección parcial XIX-XIX de la Figura 18; •La Figura 20 muestra una vista frontal de un buje de rodamiento de dientes externos con rayos, ariete y buje de cojinete; La Figura 21 muestra el buje de rodamiento de la Figura 14 con un anillo metálico insertado; La Figura 22 muestra la vista terminal abierta de una modalidad del sistema de engrane de reducción en el cual los números de transmisión entre el núcleo de impulsión y el buje de rodamiento comprenden arietes; La Figura 23 muestra una vista isométrica de un ariete como una parte separada; La Figura 24 muestra una vista isométrica de un ariete que se proporciona con una superficie soporte ensanchada, como una parte separada; La Figura 25 muestra una vista frontal con un núcleo de impulsión triangular, es decir, un núcleo de impulsión proporcionado con tres protuberancias excéntricas; La Figura 25a muestra una vista frontal de una modalidad diferente del núcleo de impulsión de la Figura 25; La Figura 26 muestra una vista lateral de la Figura 25; La Figura 26a muestra el núcleo de impulsión de la Figura 25a en una vista lateral, parcialmente seccionada; La Figura 27 muestra una vista frontal de un engrane anular, impulsado que comprende una jaula guía, insertada; La Figura 28 muestra una sección XXVIII-XXVIII de la Figura 27; La Figura 29 muestra una vista frontal de un engrane anular, impulsado, diferente, que comprende una jaula guía que se moldea en una pieza individual ; La Figura 30 muestra una sección XXX-XXX de la Figura 29.

. Las varias modalidades de un sistema de engrane de reducción, los componentes básicos del cual, son, en cada caso, un anillo de soporte circular 1, que tienen una superficie 2 de soporte interior, circular, un buje de rodamiento 7, que tiene una superficie periférica exterior 7, y un núcleo de impulsión 20 ó 21/1, elíptico o triangular, respectivamente. Se describirá posteriormente en la presente con referencia a las figuras expuestas anteriormente. En la modalidad ejemplificada de las Figuras 1, 2 y 3, al anillo 1 de soporte cilindrico se proporciona con una dentadura interna 3 que se extiende a través de su anchura completa b. El anillo de soporte 1, como la parte de engrane estacionaria, no se conecta en forma girable a ningún portador de mecanismo o similar, que no. se ilustra en el dibujo. En sus dos superficies terminales, laterales, en cada caso, las paredes terminales 43 y 44 se arreglan y se interconectan o conectan al anillo de soporte 1 por medio de tornillos axiales 42. En un agujero central 61 de la pared terminal 44, un árbol de impulsión 14 se soporta para la rotación, y por ejemplo, está en comunicación con un motor de impulsión, por medio del cual se diseña para ser impulsado en una o en la otra dirección de rotación. El núcleo de impulsión 20 se asegura para la rotación en el árbol de impulsión 14, tal que el núcleo de impulsión 20 también gira isogonalmente con el árbol de impulsión 14, cuando se impulsa este último. El buje de rodamiento 5 básicamente circular se proporciona para tener una dentadura externa 9 que, en las modalidades ejemplificadas de acuerdo con las Figuras 1 a 3 tiene la misma anchura b como el anillo de soporte 1 ó su dentadura 3. Como se puede ver en la Figura 1, esta dentadura externa 9 del buje de rodamiento se acopla con la dentadura interna 3 del anillo de soporte 1, vía una pluralidad de dientes, en cada caso, en la región de dos sectores periféricos, colocados de una manera diametraímente opuesta. Esto es posible debido que el buje de rodamiento 5 es radialmente flexible y se conecta de manera integral, vía los miembros de transmisión radiales que, en el presente caso, se diseñan para ser rayos 32, a un buje de cojinete, exterior 22 dentro del cual el núcleo de impulsión 20 se arregla para la rotación.

A este respecto, el diámetro interior Dn, es decir, la longitud circunferencial, interior, resultante del buje de cojinete 22, se selecciona tal que, el estado montado como se muestra en las figuras 1 y 2, se circunda el núcleo de impulsión elíptico 20 al menos sustancialmente libre de juego. El diámetro interior Dn del cubo 22 de cojinete, básicamente cilindrico, es menor, por al menos un cuarto a un tercio, de diámetro exterior Da del buje de rodamiento 5, también, básicamente cilindrico. En la modalidad ejemplificada ilustrada en las figuras 1 a 3, el buje de rodamiento 5 y el cubo de cojinete 22, junto con los elementos de transmisión diseñados para ser rayos 32, forman una parte 35 estructural de una pieza individual de material de plástico, que es económica para la producción simple de montar. Como resultado del grado relativamente alto de flexibilidad que el cubo de cojinete 22 puede tener a este respecto, también es muy simple insertar el núcleo de impulsión no circular 20 en el cubo de cojinete 22. Como resultado del movimiento giratorio del grupo de impulsión, excéntrico, es decir, elíptico, el núcleo de impulsión 20 en el buje de rodamiento 22, este último se deforma continuamente de manera elíptica. Esta deformación elíptica también se transmite al buje de rodamiento 5 vía las rayas 32, tal que diferentes dientes de la dentadura externa 7 del buje de rodamiento 5 se acopla continuamente con la dentadura interna 3 del anillo de soporte estacionario 1. Al hacerlo así, debido a que el número Zi de diente de la dentadura externa 9 del buje de rodamiento 5 es menor que el número Z2 de dientes de la dentadura interna 3 del anillo de soporte 1, una rotación continua del buje de rodamiento 5 con relación al anillo 1 de soporte, estacionario toma lugar, la rotación que es en una dirección opuesta a la dirección de rotación del árbol de impulsión 14, es decir, el núcleo de impulsión 20. Como se mencionó, la relación de engrane resultante entre el número de revoluciones del árbol de impresión 14 y el número de revoluciones del buje de rodamiento 5 se calcula de acuerdo a la siguiente fórmula: Z2 Z1-Z2 Por ejemplo, cuando el buje de rodamiento 5 tiene el número_ de dientes Za = 98, y el anillo de soporte 1 tiene el número de dientes Z2 = 100, una relación de engrane de i = 1:50 se calcula de acuerdo con la fórmula anterior. En lugar del número de dientes, también es posible usar las longitudes circunferenciales de la superficie interior 2 como Z2, y la longitud circunferencial de la superficie periférica exterior 7 del buje de rodamiento 5 como Zi, produciendo el mismo resultado. Lo anterior se propone para mostrar que no es absolutamente esencial proporcionar un acoplamiento de dientes entre el anillo de soporte 1 y el buje de rodamiento 5, pero que es en realidad posible que el mecanismo se diseñe para ser un engrane de fricción puro, como se describirá en más detalle posteriormente en la presente. Como se puede ver en la Figura 2, el cubo de cojinete 22 comprende, como un miembro de conexión 25, un árbol hueco 26, flexiblemente deformable y también básicamente cilindrico de pared delgada, que se acopla, vía una dentadura interna 27, a un piñón 31 de un árbol de transmisión 30. A este respecto, el árbol hueco 26 se proporciona con juego radial adecuado y pasa a través de un agujero 34 axial, central, correspondientemente amplio, en la pared terminal 43. Como resultado de este miembro de conexión 25, el movimiento giratorio del buje de rodamiento 5, o del buje de cojinete 22, se transmiten al árbol de transmisión 30. La modalidad ejemplificada, ilustradas en las figuras 5 y 6 difiere de la modalidad ejemplificada de las figuras 1 a 3, descrita anteriormente esencialmente en que un engrane anular, impulsado 40, que comprende una dentadura interna 41, se proporciona como el miembro de conexión entre le buje de rodamiento 5 y un árbol de transmisión 29, y forma una parte estructural, de pieza individual junto con el árbol de transmisión 29. En este respecto, la dentadura interna 3 del anillo de soporte 1 tiene una anchura axial menor bl que en la dentadura externa 9 del buje de rodamiento 5 que tiene la anchura b. La dentadura interna 41 de engrane anular, impulsado 40, tiene un número de dientes Z3 que corresponde, al menos sustancialmente, al número de dientes Zi de la dentadura externa 9 del buje de rodamiento 5 que se acopla con la dentadura interna 3 del anillo de soporte 1.

Sin embargo, a fin de asegurar que un movimiento giratorio del engrane anular, impulsado 40 también se produce durante un movimiento giratorio del buje de rodamientos 5, el número de dientes Z3 de la dentadura interna 41 del engrane anular impulsado 40 debe diferir del número de dientes Z2 de la dentadura interna 3 del anillo de soporte 1. Cuando el número de dientes Z3 de la dentadura interna 41 corresponde al número de dientes Zi de la dentadura externa 9 del buje de rodamiento 5, la relación de engrane entre estos dos conjuntos de dentadura 41 y 9 será de 1:1. Cuando el número de dientes Z3 de la dentadura interna 41 es mayor que el número de dientes Zi del buje de rodamiento 5, habrá una relación de reducción de velocidad adicional; Cuando el número de dientes Z3 es menor que el número de dientes Zi, habrá una relación de incremento, de velocidad, adicional. Cuando la dentadura interna 41 tiene, por ejemplo, un diente menor que la dentadura externa 9, entonces el engrane anular impulsado 40 girará, durante una rotación completa del buje de rodamiento 5, hacia arriba a través de una separación circular adicional que el buje de rodamiento 5. Cuando, en contraste, la dentadura interna 41 tiene un dient'e más que el buje de • rodamiento 5, entonces el engrane anular impulsado 40, durante una rotación completa del buje de rodamiento 5, ejecutará un movimiento giratorio que es menor, por una separación circular, que una rotación completa. La figura 9 muestra una variación del sistema de engrane de reducción ilustrado en las figuras 5 y 6, en el cual el engrane anular impulsado 40/1, con su dentadura interna 41, se acopla de la misma manera con la dentadura externa 9 del buje de rodamiento 5. En contraste al engrane anular impulsado 40, sin embargo, el engrane anular impulsado 40/1 no comprende un árbol de transmisión. En cambio, se conecta en forma de transmisión a un árbol de transmisión 28 vía miembros de engranes adicionales 60. Las partes de engrane 60 comprende dos ruedas planetarias 62 y 63, colocadas de manera diametralmente opuesta, que se soporta para la rotación en muñones de cojinete 64 y 65, arreglados excéntricamente, y que se acoplan, por una parte, con la dentadura interna 41/1 del engrane anular, impulsado 40/1 y, por otra parte, con una rueda dentada 28' que se conecta integralmente al árbol de transmisión 28. Es posible que la relación de reducción de engrane entre el árbol de impulsión 14 y el árbol de transmisión 28 se cambia adicionalmente, por medio de estas partes de engrane adicionales 60. En particular, de esta manera, es posible, lograr reducciones de engrane mayores o relaciones de reducción de velocidad mayores. Como es ya el caso en los sistemas de engrane de reducción conocidos del tipo genérico, también es muy fácilmente posible, en el sistema de engrane de reducción de acuerdo con la invención, producir un acoplamiento de dientes completamente libre de juego entre los dientes de buje de rodamiento 5 y los dientes del anillo de soporte 1, especialmente puesto que se proporcionan las condiciones adicionalmente mejoradas ya que el diente de buje de rodamiento 5, que es de un material plástico, son más blandos y de esta manera también más flexibles que los dientes rígidos del anillo de soporte 1 que es usualmente de acero, latón, aluminio u otro material duro. Esta combinación de materiales también contribuye considerablemente a un funcionamiento completamente silencioso del mecanismo de acuerdo con la invención, en tanto que por su puesto, es posible para ciertas aplicaciones a campos de aplicación producir las dos partes de acoplamiento de material plástico o de metal.

Dependiendo del uso propuesto y del campo de aplicaciones posible que el engrane anular impulsado 40 o 40/1 se produzca de material plástico o de metal, la producción usando material plástico en un proceso de moldeo por inyección obviamente que es más económico . Las figuras 10 y 11 muestran una modalidad que difiere de la modalidad de las figuras 1 y 2 solo en que la superficie interior 3 del anillo de soporte 1 se proporciona con un nombre de fricción 4, y la superficie periférica 7 del buje de rodamiento 4, que comprende rayos 32 y un cubo 22, se proporciona con n forro de fricción 11, y que, en lugar de un acoplamiento con dientes, se produce un acoplamiento por fricción entre el anillo de soporte 1 y el buje de rodamiento 5. En la modalidad de las figuras 12 o 13, el diseño básico del cual es similar a la modalidad de acuerdo con las figuras 5 y 6, la superficie interior 2 del anillo de soporte 1 y la superficie periférica 7 del buje de rodamiento 5 son, en cada caso, proporcionados con forros de fricción 4 y 11, respectivamente, que se extienden a través de la anchura bl. Axialmente adyacente, una dentadura externa 9 del buje de rodamiento 5 se acopla con la dentadura interna 41 de un engrane 40 anular, impulsado . Las figuras 14 a 17 ilustran una modalidad del buje de rodamiento 5, en el cual los rayos 32, que se conectan integralmente al mismo, se proporcionan cada uno con piezas de inserción metálicas 37. Estas piezas de inserción metálicas 37, en cada caso, comprenden extremos de pie 38, que sobresalen hacia dentro de manera libre desde el buje de cojinete y por medio del cual es posible que las piezas de inserción se soporten directamente en la superficie periférica 52 del núcleo de impulsión 20 (figura 22) . A este respecto, a fin de asegurar un comportamiento friccional, favorable, es aconsejable seleccionar las combinaciones conocidas de materiales, por ejemplo, bronce y acero, latón y acero, o similares. Como se puede ver en las figuras 15 a 17, las piezas de inserción metálicas 37 se envuelven completamente, en cada caso, con un material plástico, con la excepción de sus extremos de pie. Las piezas de inserción metálicas 37 de esta clase son convenientes y ventajosas, en particular en casos donde las fuerzas radiales considerables se van a transmitir, por ejemplo a fin de lograr un acoplamiento friccional libre de deslizamiento entre la superficie periférica 7 del buje de rodamiento 5, superficie periférica que, se proporciona opcionalmente con un forro de fricción 11, y la superficie interior 3 del anillo de soporte 1. A este respecto, también puede ser aconsejable equipar el cuerpo anular exterior del buje de rodamiento 5, por sí mismo, con una pieza de incisión metálica, anular, que provocará una distribución mejorada de la fuerza, en la dirección periférica. Las piezas de inserción metálicas 37 de esta clase por su puesto, también se usan de manera conveniente en los bujes de rodamiento 5 que se proporcionan con una dentadura externa 7. También puede ser conveniente y ventajoso cuando el cubo de cojinete 22 de un buje de rodamiento 5 se proporciona con un manguito de cojinete 23 de metal, a fin de reducir el desgaste que resulta de la fricción dentro del cubo de cojinete 22 a un mínimo. Una modalidad ejemplificada de esta naturaleza se ilustra en las figuras 18 y 19. En estas figuras, se encaja un manguito metálico de cojinete 23 en el cubo de cojinete 22 tal que su superficie interior liza 23' , que tiene características que producen baja fricción, circunda el núcleo de impulsión 20 a menos en una manera sustancialmente libre de juego. A fin de prevenir una rotación del manguito de cojinete 23 en el cubo del cojinete 22, y a fin de asegurarlo axialmente en su posición, el manguito de cojinete se proporciona en sus extremos frontales, en cada caso, con depresiones 24 en forma de ranura que se rellenan desde el exterior con el material plástico del cubo de coj inete 22. En el estado terminado, los bujes de rodamiento 5 de la figura 14 y 18, en cada caso, forman una parte estructural uniforme 35, que es simple de producir y también es simple y se instala de manera técnicamente correcta en el mecanismo. La figura 20 muestra la vista frontal de un buje de rodamiento 5/1 que sin embargo, no comprende ningún rayo ni ningún cubo de cojinete. Específicamente comprende un cuerpo anular . 58 radialmente flexible que tiene una dentadura externa 9. En la modalidad de la figura 21, el buje de rodamiento 5/1 se proporciona con una pieza de inserción metálica 39, anular, de pared delgada. Cuando se usan estos bujes de rodamiento 5/1, la transmisión de la fuerza desde el núcleo de impulsión 20, que, como regla, es elíptica, toma lugar vía una pluralidad de arietes 33 o 33', respectivamente, que se guían para desplazamiento radial y se soportan, vía los extremos de pie 38, interiores, redondeados, directamente en la superficie periférica 52 del núcleo de impulsión 20, y los extremos externos de los cuales se proporcionan con una superficie 36 y 36', de soporte, curvada, respectivamente, que se puede ensanchar opcionalmente en ambas direcciones. Es por medio de estas superficies de soporte 36 y 36' que estos arietes 33 y 33', respectivamente, transmiten las fuerzas de deformación radiales y los movimientos al cuerpo anular 58 del buje de rodamiento, externamente dentado 5/1, la dentadura 9 del cual, de esta manera, se acopla circunferencialmente con los dientes de la dentadura interna 3 del anillo de soporte 1. Estos arietes 33 o 33' se guían, en cada caso, en guías radiales 47 en forma de ranura de una jaula guía 45, cilindrica, hueca, y 45/1, respectivamente, que se arregla y se centra dentro del buje de rodamiento 5/1, concéntricamente con la dentadura interna 3 del anillo de soporte 1. Es posible que esta jaula guía 45, 45/1, por ejemplo, sea de material plástico. En la modalidad ejemplificada, ilustrada en las figuras 27 y 28, sus sectores 48, que forman las guías 47, radiales, en forma de ranura se proporcionan con una pared terminal, común 49 que se diseña para ser circular y estar centrada en una depresión cilindrica 49' de un engrane anular impulsado 40 que es de metal. A este respecto, los sectores 48 forman un espacio hueco circular 48' en el cual gira libremente el núcleo de impulsión 20. El diámetro exterior de los s.ectores también se selecciona tal que la deformación radial, elíptica del buje de rodamiento 5/1, o el movimiento radial de los arietes 33', que se proporcionan con superficies de soporte ensanchadas 36', no se afectan de manera adversa. En la modalidad ejemplificada, ilustrada en lasa figuras 29 y 30, la jaula guía 45/1 se conecta integralmente a un engrane anular, impulsado 40, que también es de material de plástico. Es fácilmente concebible que, en lugar de un núcleo de impulsión, elíptico 20, también es posible usar un núcleo de impulsión 20/1 que se diseñe para ser triangular, es decir, que se proporcione para tener tres protuberancias radiales 55 que se depositen en un círculo circunscripto común 56, y por medio del cual tres sectores periféricos, en cada caso, desalineados por 120° con relación uno al otro, del buje de rodamiento se acoplen con la superficie 2 de soporte interior, o su dentadura 3 (ver figura 25) . Un uso ventajoso de un núcleo de impulsión triangular de este tipo es, en particular, cuando una dentadura muy fina, con una altura pequeña de los dientes, a con un acoplamiento flexional se esté usando. En el caos de los dientes que se usan, se debe tomar cuidado que las diferencias de los dientes entre la dentadura 3 del anillo de soporte 1 y la dentadura 9 del buje rodamiento 5 o 5/1 debe ser un * número entero que sea divisible por tres. Para un acoplamiento por fricción, esto es irrelevante. Se ilustra en las figuras 25a y 26a una opción de diseño adicional con respecto al núcleo de impulsión. En esta modalidad, el núcleo de impulsión es un disco triangular 20/2 que se proporciona, por un lado, por el árbol de impulsión 14, y en el lado colocado de manera opuesta, con tres rodillos 55/2 que se desalinean por 120° con relación uno al otro. Estos rodillos 55/2 son, en cada caso, soportados para la rotación en los muñones de cojinete cilindrico 55/1 del disco 20/2, y se arreglan de otro modo y se diseñan tal que sus superficies periféricas cilindricas se colocan en el círculo circunscrito, común 56 que está coaxial con el eje del árbol de impulsión 14, como es el caso en respecto a las protuberancias 55 de la modalidad ejemplificada de las figuras 25 y 26. Esto muestra que también es posible que el núcleo de impulsión tenga un diseño de múltiples partes-. A fin de asegurar una posición de acoplamiento absolutamente libre de juego, confiable, aún en el caso de perfiles de dientes críticos para la dentadura 9 del buje de rodamiento 5 o 5/1, por una parte, y la dentadura 3 del anillo de soporte 1, por otra parte, en tanto que se asegure el mínimo de desgaste inducido por fricción, es ventajoso y conveniente diseñar la dentadura interna 3 del anillo de soporte 1 para que sea radialmente flexible. Es posible proporcionar esto, por ejemplo, por medio de la modalidad ilustrada en la figura ßa. A este respecto, se arregla una ranura 70 anular, delgada entre una parte de cuerpo 68, anular, de pared relativamente delgada, en la cual se une la dentadura interna 3, y la parte de cuerpo 69, anular, de pared gruesa, exterior, la ranura anular que se extiende de una manera sustancialmente axial a través de la anchura completa b de la dentadura externa 9 del buje de rodamiento 5. Esa parte del anillo de soporte 1 que se proporciona con la dentadura 3 es radialmente flexible ya que los dos conjuntos de dentaduras 3 y 9 se diseñan para ser prensadas entre sí radialmente de manera completas en juego. De esta manera, es posible compensar completamente las tolerancias del proceso .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la presente invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.

Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (30)

REIVINDICACIONES

1. El sistema de engrane de reducción, que comprende un anillo de soporte, que tiene una superficie de soporte, sustancialmente cilindrica, y un buje de rodamiento, radialmente flexible, que tiene una superficie periférica, exterior que tiene una longitud circunferencial más corta que la superficie de soporte, en la cual se mantienen en un acoplamiento sustancialmente libre de deslizamiento uno o más sectores periféricos de la superficie periférica, exterior, con la superficie exterior del anillo de soporte en alternación continua por medio de una o más partes que se colocan en un circulo envolvente de un núcleo de impulsión que se arregla para rotación con el buje de rodamiento y se hace girar por un árbol de impulsión, caracterizado en que el círculo envolvente tiene un diámetro sustancialmente menor que el cojinete del rodillo, básicamente cilindrico, y en que el buje de rodamiento se soporta en el núcleo de impulsión por medio de una pluralidad de elementos de transmisión que se extienden esencialmente de manera radial, todos los cuales tienen la misma longitud.

2. El sistema de engrane de reducción de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado en que la superficie de soporte del anillo de soporte se proporciona con una dentadura interna, y el buje de rodamiento, radialmente flexible con una dentadura externa .

3. El sistema de engrane de reducción de conformidad con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado en que el núcleo de impulsión tiene una forma excéntrica, en particular, una forma elíptica.

4. El sistema de engrane de reducción de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado en que el buje de rodamiento está en, o se diseña para estar en contacto en, una conexión rotacionalmente fija con un árbol de transmisión vía un miembro de conexión.

5. El sistema de engrane de reducción de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado en que los elementos de transmisión se diseñan para ser rayos o arietes.

6. El sistema de engrane de reducción de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado en que los extremos colocados radialmente hacia dentro de los elementos de transmisión se soportan en un cubo de cojinete, radialmente flexible, en el cual el núcleo de impulsión se soporta para la rotación.

7. El sistema de engrane de reducción de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado en que el diámetro interior del cubo de cojinete, básicamente cilindrico, más pequeño por al menos un cuarto a un tercio de diámetro exterior del buje de rodamiento, básicamente cilindrico.

8. El sistema de engrane de reducción de conformidad con la reivindicación 6, o reivindicación 7, caracterizado en que la longitud circunferencial, interior del cubo de cojinete se adapta a la longitud circunferencial del núcleo de impulsión, tal que el cubo de cojinete circunda el núcleo de impulsión al menos sustancialmente libre de juego.

9. El sistema de engrane de reducción de conformidad con una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado en que el buje de rodamiento y el cubo de cojinete, juntamente con los elementos de transmisión diseñados para hacer rayos, forman una parte estructural de una pieza individual de material plástico.

10. El sistema de engrane de reducción de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado en que el cubo de cojinete, que es de material plástico, se proporciona con un manguito de cojinete, también radialmente flexible, de metal, que sirve como un cojinete de deslizamiento para el núcleo de impulsión y circunda el núcleo de impulsión.

11. El sistema de engrane de reducción de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado en que los rayos comprenden ser piezas de inserción de metal que se enfundan completamente en material plástico y los extremos de los pies de los cuales se soportan en forma deslizable directamente en la superficie periférica del núcleo de impulsión.

12. El sistema de engrane de reducción de conformidad con una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado en que el cubo de cojinete, que se conecta al empuje de rodamiento por medio de los rayos, comprende, como un miembro de conexión, un árbol hueco básicamente cilindrico al cual se acopla el árbol de transmisión.

13. El sistema de engrane de reducción de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado en que el buje de rodamiento comprende una dentadura externa que se acopla con una dentadura interna del anillo de soporte.

14. El sistema de engrane de reducción de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado en que la dentadura interna del anillo de soporte tiene una anchura axial más pequeña que la dentadura externa del buje de rodamiento, y en que se arregla un engrane anular, impulsado, cilindrico, de manera concéntrica con el anillo de soporte y se puede girar con relación a este, y con la dentadura interna del cual, en cada caso, al menos sustancialmente el mismo diente del cojinete de rodadura acopla como con la dentadura interna del anillo de soporte.

15. El sistema de engrane de reducción de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado en que la superficie interior del anillo de soporte y la superficie exterior del cojinete de rodadura están en un acoplamiento con fricción .

16. El sistema de engrane de reducción de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado en que el buje de rodamiento comprende una dentadura externa axialmente adyacente a su sector de superficie periférica, que está en acoplamiento por fricción con una superficie de fricción, interior del anillo de soporte, dentadura externa que, en cada caso en la región de sus sectores periféricos que acopla friccionalmente el anillo de soporte, acopla en forma de engrane la dentadura interna de un engrane anular, impulsado que se soporta para la rotación coaxialmente con el anillo de soporte.

17. El sistema de engrane de reducción de conformidad con la reivindicación 15 o la reivindicación 16, caracterizado en que el engrane anular, impulsado se proporciona con un árbol de transmisión que está coaxial con el anillo de soporte .

18. El sistema de engrane de reducción de conformidad con la reivindicación 15 o la reivindicación 16, caracterizado en que el engrane anular impulsado está en una conexión de transmisión con un árbol de transmisión vía las partes adicionales del engrane.

19. El sistema de engrane de reducción de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado en que la dentadura interna del engrane anular impulsado que se acopla con la dentadura externa del buje de rodamiento tiene el mismo número de dientes como el buje de rodamiento, pero al menos sustancialmente el mismo diámetro de referencia y/o diámetro interior como la dentadura interna del anillo de soporte.

20. El sistema de engrane de reducción, de conformidad con la reivindicación 13 a la reivindicación 19, caracterizado en que la dentadura intern'a del engrane anular impulsado que se acopla con la dentadura externa del buje de rodamiento tiene un número diferente de dientes que el buje de rodamiento .

21. El sistema de engrane de reducción de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8, u 11 a 20, caracterizado en que los elementos de transmisión, que se diseñan para ser arietes y se arreglan entre le buje de rodamiento, por una parte, el núcleo de impulsión o el cubo de cojinete, por otra parte, se soportan para ser radialmente desplazables en una jaula guía cilindrica que circunda el cubo de cojinete o el núcleo de impulsión, los extremos exteriores de los elementos de ' transmisión que se unen a tope sueltamente para el soporte contra una superficie interior del buje de rodamiento, que es un cuerpo anular, y los extremos de los pies interiores de los cuales se unen a tope sueltamente para el soporte contra la superficie periférica del núcleo de impulsión.

22. El sistema de engrane de reducción de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado en que los arietes son partes metálicas en forma de placa que se guían, en cada caso, en guías radiales de la jaula guía del material plástico.

23. El sistema de engrane de reducción de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 22, caracterizado en que los arietes se proporcionan, en sus extremos radialmente colocado hacia fuera con superficies de soporte ensanchadas.

24. El sistema de engrane de reducción de conformidad con la reivindicación 22 o reivindicación 23, caracterizado en que la jaula guía se guía y se centra vía una pared terminal en una superficie anular que está concéntrica con el anillo de soporte.

25. El sistema de engrane de reducción de conformidad con la reivindicación 22 o reivindicación 23, caracterizado en que la jaula guía se moldea integralmente en un engrane anular impulsado que también es de material plástico.

26. El sistema de engrane de reducción de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 14, o las reivindicaciones 16 a 25, caracterizado en que la dentadura interna del anillo de soporte se diseña para ser radialmente flexible.

27. El sistema de engrane de reducción de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado en que la dentadura interna del anillo de soporte se une a una parte de cuerpo anular, de pared delgada que se separa de una parte de cuerpo, anular, de pared gruesa, exterior por una ranura anular, circunferencial que se abre en un lado frontal.

28. El sistema de engrane de reducción de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 27, caracterizado en que el núcleo de impulsión comprende tres protuberancias que se desalinean por, en cada caso, 120° con relación entre sí y se colocan en un círculo circunscrito que está concéntrico con el anillo de soporte.

29. El sistema de engrane de reducción de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 28, caracterizado en que el anillo de soporte es parte de un alojamiento cilindrico que circunda el buje de rodamiento y el engrane anular, impulsado, posiblemente proporcionado, y se proporciona al menos en una superficie terminal con una pared terminal.

30. El sistema de engrane de reducción de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 29, caracterizado en que el núcleo de impulsión comprende tres rodillos que se soportan para la rotación en muñones de cojinete, axialmente paralelos, que se desalinean por 120° con relación entre sí, en un disco, las superficies periféricas cilindricas de estos rodillos que se colocan en un círculo circunscrito, común que está coaxial con el eje del árbol de impulsión.