MX2007016390A

MX2007016390A - Mecanismo de engranajes excentricos y metodo para transferir una fuerza de rotacion con el mecanismo.

Info

Publication number: MX2007016390A
Application number: MX2007016390A
Authority: MX
Inventors: John K Junkers
Original assignee: John K Junkers
Priority date: 2007-04-19
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2009-02-16
Also published as: CN101290041A; SE0800309L; DE102007061322A1; NL2001437A1; ITMI20071966A1; DK200701500A; ZA200707299B; DE102007061322B4; AU2007211864B2; PL384979A1; NO339513B1; AU2007211864A1; TWI338751B; BRPI0800882A2; DK178875B1; NL2001437C2; EA200800126A1; FR2915257A1; ES2347508A1; ES2347508B2

Abstract

Un mecanismo de engranaje externo que consiste de un impulsor de entrada que tiene una porción central rotada alrededor de un eje y una porción excéntrica; un engranaje anular interno móvil que tiene dientes de engranaje circunferenciales externos, de tal forma que la porción central y la porción excéntrica del impulsor de entrada rotan en una dirección contraria al mecanismo anular interno móvil, el engranaje anular interno está configurado de tal forma que permite un movimiento excéntrico por medio del engranaje anular interno y transfiere una fuerza de rotación dada derivada por medio del engranaje anular interno en una dirección opuesta a una dirección; un engranaje anular exterior que tiene dientes de engranaje circunferencial interna parcialmente engranados con dientes de engranaje circunferenciales exteriores del engranaje anular interno, de tal forma que cuando la fuerza de rotación dada se deriva por medio del anillo engranaje interno en la dirección opuesta a la dirección en la cual rota el engranaje anular exterior alrededor del eje, y el engranaje anular externo transfiere esa fuerza de rotación dada en una dirección hacia fuera a lo largo del eje.

Description

MECANISMO DE ENGRANAJES EXCÉNTRICOS Y MÉTODO PARA TRANSFERIR UNA FUERZA DE ROTACIÓN CON EL MECANISMO Campo de la Invención La presente invención se refiere a mecanismos de engranajes excéntricos y a métodos para transferir con el mecanismo, fuerzas de rotación con el mecanismo. Antecedentes de la Invención En la técnica se conocen los mecanismos de engranajes excéntricos. Se conoce un mecanismo de engranajes excéntricos que incluye un engranaje anular interno con dientes de engranaje exterior provistos en su circunferencia exterior, un engranaje anular exterior con dientes de engranaje internos provistos en su circunferencia interna y que se engranan con los dientes del engranaje exterior del engranaje anular interno, y medios para generar un movimiento excéntrico entre los engranajes. Los mecanismos de engranajes excéntricos usualmente tienen algunas desventajas. En particular, crean vibraciones indeseadas a alta velocidad. Los mecanismos de engranaje excéntricos conocidos rotan un engranaje de anillo interno que se mueve contra el engranaje anular localizado centralmente exterior, de tal forma que el anillo exterior gira en la misma dirección como la impulsión central excéntrica y el mecanismo anular interno en la dirección opuesta contrariamente a los engranajes planetarios. Esto significa que la acción y la reacción se invierten. Aunque esto no es un problema con una herramienta que tiene solo un mecanismo de engranaje excéntrico ya que la dirección del impulsor de entrada puede conmutarse. Es un problema cuando dos o más mecanismos de engranaje excéntrico se colocan uno sobre otro o un mecanismo de engranaje excéntrico se coloca en la parte superior de las etapas de engranaje planetarios para obtener una alta proporción, porque contrariamente al mecanismo de engranaje planetario, el mecanismo de engranaje excéntrico no puede usar su engranaje anular exterior localizado centralmente como la parte absorbente de la reacción, porque reduciría la proporción total por el radio del mecanismo de engranaje excéntrico. Se sabe que el movimiento deslizantes es casi diez veces mayor que la fuerza de fricción y si algo se mueve excéntricamente necesita transmitir una fuerza central, hasta ahora se requería el movimiento deslizante en los mecanismos de engranaje excéntrico. Por lo tanto se cree que un mecanismo de engranaje existente puede mejorarse aun más. Breve Descripción de la Invención De acuerdo con esto es un objeto de la presente invención el proporcionar un mecanismo de engranaje excéntrico, que sea una mejora sobre los mecanismos de engranaje existentes. Más particularmente, es un objeto de la presente invención presentar un nuevo mecanismo de engranaje excéntrico que tiene una proporción de engranaje muy alto en un espacio relativamente reducido.

Siguiendo con esos objetos y con otros que se volverán evidentes a continuación, una característica de la presente invención reside, dicho brevemente en un mecanismo de engranaje externo que consiste de un impulsor de entrada que tiene una porción central rotada alrededor de un eje y una porción excéntrica; un engranaje anular interno móvil que tiene dientes de engranaje circunferenciales externos, de tal forma que la porción central y la porción excéntrica del impulsor de entrada rotan en una dirección contraria al mecanismo anular interno móvil, el engranaje anular interno está configurado de tal forma que permite un movimiento excéntrico por medio del engranaje anular interno y transfiere una fuerza de rotación dada derivada por medio del engranaje anular interno en una dirección opuesta a una dirección; un engranaje anular exterior que tiene dientes de engranaje circunferencial interna parcialmente engranados con dientes de engranaje circunferenciales exteriores del engranaje anular interno, de tal forma que cuando la fuerza de rotación dada se deriva por medio del anillo engranaje interno en la dirección opuesta a la dirección en la cual rota el engranaje anular exterior alrededor del eje, y el engranaje anular externo transfiere esa fuerza de rotación dada en una dirección hacia fuera a lo largo del eje. Otra característica de la presente invención reside, dicho brevemente en un método para transferir una fuerza de rotación por medio de un mecanismo de engranaje externa, que comprende las etapas de proporcionar un impulsor de entrada que tenga una porción central con un eje y una porción excéntrica; hacer rotar la porción central y con esto el impulsor de entrada alrededor de un eje, proporcionar un mecanismo anular interno móvil que tiene dientes de engranaje circunferenciales externos; rotar la porción central y la porción excéntrica de la impulsión de entrada rota en una dirección contra el mecanismo anular interno móvil; formar el engranaje anular interno de tal manera que permite un movimiento excéntrico por ese engranaje anular interno y transfiere una fuerza de rotación dada derivada por el engranaje anular interno en una dirección opuesta a la otra dirección; proporcionar un engranaje anular exterior que tiene dientes engranajes circunferenciales • internos; engranando parcialmente esos dientes de engranaje circunferenciales internos del engranaje anular exterior, con los dientes de engranaje circunferenciales exteriores del engranaje anular interno, de tal forma que cuando se deriva una fuerza de rotación dada por medio de un anillo de engranaje interno en la dirección opuesta a la dirección en la cual rota el engranaje de anillo alrededor del eje y el engranaje de anillo exterior transfiere la fuerza dada en una dirección hacia afuera a lo largo del eje. El mecanismo de engranaje excéntrico de acuerdo con la presente invención tiene de afuera hacia adentro lo siguiente, el mecanismo anular exterior localizado centralmente con los dientes de engranaje en su circunferencia interna, el engranaje anular interno con sus dientes de engranaje en su circunferencia exterior móvil en relación a los dientes de engranaje en la circunferencia interna del engranaje anular exterior empujado contra el engranaje anular por medio del impulsor excéntrico localizados centralmente. Por lo tanto cuando el impulsor excéntrico localizado centralmente rota en el sentido de las manecillas del reloj, el engranaje anular interno recibe una fuerza de rotación en dirección contraria a las manecillas del reloj cuando rota en los dientes de engranaje del engranaje anular exterior localizados centralmente, mientras que el engranaje anular exterior recibe una fuerza de rotación en el sentido de las manecillas del reloj. Esto a su vez significa que si la dirección de la rotación del impulsor excéntrico localizado centralmente deberá mantenerse verticalmente cuando se palian más de una etapa, el engranaje anular exterior se vuelve el engranaje impulsor y el engranaje anular interno se vuelve el engranaje de reacción. Esto a su vez significa que el movimiento excéntrico del engranaje anular interno necesita ser transferido de un movimiento deslizante a un movimiento rotatorio para aumentar su eficiencia ya que no tiene otra ventaja principal. Esto puede lograrse al proporcionar una parte de alojamiento que puede formarse por ejemplo como una tapa. Para este propósito el mecanismo de engrana excéntrico de la invención tienen medios de conexión para conectar el engranaje interno con el alojamiento y que incluye un orificio provisto para recibir el impulsor de entrada y otro orificio que está separado de un orificio y recibe un persono con un cojinete de tal forma que permite el movimiento excéntrico del engranaje anular interno sin permitir que el engranaje anular interno gire mientras que permite que el cojinete rote en el otro orificio. De acuerdo con una modalidad de la presente invención el otro orificio de provee en la parte de alojamiento, mientras que el perno con el cojinete se colocan en el engranaje anular interno. De acuerdo con otra modalidad de la presente invención, el otro orificio se provee en el engranaje anular interno, mientras que el perno con el cojinete se coloca en la parte de alojamiento. Debe entenderse que estas son las únicas dos formas de transferir la fuerza de reacción creada por el engranaje anular interno en el alojamiento sin movimiento deslizante. Otras formas también son posibles sin salirse del espíritu de la presente invención . Con el fin de evitar las vibraciones cuando la herramienta provista con el mecanismo de engranaje excéntrico de la invención se activa por medio de un motor de alta velocidad, el mecanismos excéntrico localizado centralmente puede balancearse en peso para asegurar que el impulsor excéntrico durante su movimiento de rotación se balancea al punto de que se eliminan las vibraciones usuales. Las novedosas características que se consideran como característica de la presente invención se describen en particular en las reivindicaciones anexas. La propia invención sin embargo, así como su construcción y su método de operación, junto con los objetivos adicionales y sus ventajas, se entenderán mejor a partir de la siguiente descripción de modalidades específicas al leerse en conexión con los dibujos anexos. Breve Descripción de los Dibujos La figura 1 es una vista extrema axial de un mecanismo de engranaje excéntrico de acuerdo con la presente invención, en diferentes posiciones de sus partes durante la operación del mecanismo; La figura 2 es una vista explotada del mecanismo de engranaje excéntrico de acuerdo con la invención que muestra sus partes individuales; Las figuras 3 y 4 muestran dos vistas en perspectiva opuestas del mecanismo de engranaje excéntrico de la invención; y La figura 5 muestra esquemáticamente los movimientos de las partes del mecanismo de engranaje excéntrico de la invención. Descripción Detallada de la Invención Un mecanismo de engranaje excéntrico de acuerdo con la presente invención tiene un alojamiento 1 no rotatorio inmóvil que puede formarse por ejemplo como tapa, o como alojamiento al cual está conectada la tapa fija de forma inmóvil no rotatoria. El mecanismo de engranaje excéntrico de la invención además tiene un impulsor de entrada que se identifica en su conjunto con el número de referencia 2. El dispositivo de entrada tiene una porción central que forma un eje de entrada 3 y está rotado desde afuera alrededor del eje A. El impulsor de entrada 2 tiene una porción excéntrica, formada por ejemplo como una leva excéntrica 4. La leva excéntrica 4 se provee con un cojinete 5. Puede insertarse con el cojinete 5 en un orificio interno 6 de un engranaje anular interno 7. El engranaje anular interno 7 tiene dientes de engranaje exterior provistos en su circunferencia exterior. El mecanismo de engranaje excéntrico además tiene un engranaje anular exterior 8 provisto con dientes de engranaje internos en su circunferencia interna. Los dientes de engranaje exteriores del engranaje anular interno 7 se acopla parcialmente con los dientes de engranaje internos del engranaje anular exterior 8. Se proveen medios para conectar el engranaje anular interno 7 a la parte de alojamiento 1 formada por ejemplo como tapa. Los medios de conexión incluyen por ejemplo cuando menos un orificio 9 provisto en la parte de alojamiento 1 y cuando menos un perno 10 provisto en el engranaje anular interno 7 y que tiene un cojinete 11 insertado en el orificio 9 con un espacio entre un diámetro exterior del cojinete 11 y un diámetro del orificio 9. Como puede observarse a partir de los dibujos, varios orificios 9 pueden proporcionarse en la parte de alojamiento 11 y un diámetro del orificio 9. Como puede observarse de los dibujos, varios orificios 9 pueden proporcionarse en la parte de aojamiento en la parte de alojamiento 1, y varios cojinetes 11 con los pernos 10 pueden insertarse en esos orificios. La parte de alojamiento 1 también puede proporcionarse con un orificio 12 en el cual el eje de entrada 3 está insertado de manera rotatoria. Debe entenderse que los medios de conexión pueden diseñarse de formas diferentes. Por ejemplo, los orificios 9 pueden proporcionarse en el engranaje anular interno 7, mientras que los pernos 10 pueden proporcionarse en la parte de alojamiento 1. También son posibles otras variantes. El engranaje anular externo 8 del mecanismo de engranaje excéntrico tiene más dientes que el engranaje anular interno 7. Por ejemplo, el engranaje anular externo 8 puede tener dos o más dientes que el engranaje anular interno 6. El engranaje anular externo 8 está colocado en un cojinete 12 y está conectado a un engranaje solar 13, o puede realizarse como una pieza con este último. La conexión puede realizarse por medio de tornillos 14. El extremo opuesto del eje de entrada 3 puede sostenerse por ejemplo en un cojinete de espiga 15. Una rondana 16 puede colocarse en el engranaje solar 13. Cuando el eje de entrada 3 se hace rotar desde afuera alrededor del eje A, el engranaje anular interno 7 no puede rotar y en vez de esto el engranaje anular interno realiza un movimiento de giro. El giro del engranaje anular interno 7 provoca la rotación del engranaje anular externo 8 alrededor del eje A en la misma dirección que el eje de entrada 3, y el engranaje anular exterior 8 transfiere la fuerza de rotación a lo largo del eje A hacia fuera. El mecanismo de engranaje excéntrico diseñado así diseñado tiene una proporción de engranaje muy alto para proporcionar una reducción de velocidad mucho mayor y una multiplicación de la torca y es mucho más compacto. Se entenderá que cada uno de los elementos descritos antes, o dos o más juntos, pueden también encontrar una aplicación útil en otros tipos de construcción que difieren de los tipos antes descritos.

Mientras que la invención ha sido ilustrada y descrita aplicada en un mecanismo de engranaje excéntrico, no se pretende que se limite a los detalles mostrados ya que varias modificaciones y las cargas estructurales puede realizarse sin salirse de manera alguna del espíritu de la presente invención. Sin mayor análisis, lo anterior revelará completamente el espíritu de la presente invención que otros pueden al aplicar conocimiento común adaptarla fácilmente para diferentes aplicaciones sin omitir las características que desde el punto de vista de la técnica anterior, constituyen las características esenciales de los aspectos genéricos o específicos de esta invención. Lo que se reclama como nuevo y se desea proteger con la patente se indica en las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un mecanismo de engranaje externo que consiste de un impulsor de entrada que tiene una porción central rotada alrededor de un eje y una porción excéntrica; un engranaje anular interno móvil que tiene dientes de engranaje circunferenciales externos, de tal forma que la porción central y la porción excéntrica del impulsor de entrada rotan en una dirección contraria al mecanismo anular interno móvil, el engranaje anular interno está configurado de tal forma que permite un movimiento excéntrico por medio del engranaje anular interno y transfiere una fuerza de rotación dada derivada por medio del engranaje anular interno en una dirección opuesta a una dirección; un engranaje anular exterior que tiene dientes de engranaje circunferencial interna parcialmente engranados con dientes de engranaje circunferenciales exteriores del engranaje anular interno, de tal forma que cuando la fuerza de rotación dada se deriva por medio del anillo engranaje interno en la dirección opuesta a la dirección en la cual rota el engranaje anular exterior alrededor del eje, y el engranaje anular externo transfiere esa fuerza de rotación dada en una dirección hacia fuera a lo largo del eje.
2. Un mecanismo de engranaje externo según la reivindicación 1, y que además presenta un alojamiento, y medios de conexión para conectar el engranaje anular interno con el alojamiento en una manera que los medios de conexión permiten el movimiento excéntrico de engranaje anular interno sin permitir que el anillo de engranaje interno rote.
3. Un mecanismo de engranaje externo según la reivindicación 1, y que además presenta un alojamiento, y medios de conexión para conectar el engranaje anular interno con el alojamiento en una manera que los medios de conexión permiten el movimiento excéntrico de engranaje anular interno sin movimiento de deslizamiento de los medios de conexión y sin que toe el engranaje anular interno alrededor del eje.
4. Un mecanismo de engranaje externo según la reivindicación 1, y que además presenta un alojamiento, y medios de conexión para conectar el engranaje anular interno con el alojamiento y que incluye un orificio provisto para recibir el impulsor de entrada, y otro orificio que está separado del orificio y recibe un perno con un cojinete de una manera que permite el movimiento excéntrico del engranaje anular interno sin permitir que el anillo del engranaje interno rote alrededor del eje mientras que permite que el alojamiento rote en otro orificio.
5. Un mecanismo de engranaje externo según la reivindicación 4, en el cual el otro orificio está provisto en la parte de alojamiento mientras que el perno con el cojinete está colocado en el anillo de engranaje interno.
6. Un mecanismo de engranaje externo según la reivindicación 4, en el cual el otro orificio está provisto en el anillo de engranaje interno, mientras que el perno con el cojinete se proporciona en la parte de alojamiento.
7. Un mecanismo de engranaje externo según la reivindicación 4, en el cual el alojamiento tiene una parte de alojamiento formada como una tapa.
8. Un mecanismo de engranaje externo según la reivindicación 1, en el cual la porción excéntrica del impulsor de entrada está balanceado en peso.
9. Un método para transferir una fuerza de rotación por medio de un mecanismo de engranaje externa, que comprende las etapas de proporcionar un impulsor de entrada que tenga una porción central con un eje y una porción excéntrica; hacer rotar la porción central y con esto el impulsor de entrada alrededor de un eje, proporcionar un mecanismo anular interno móvil que tiene dientes de engranaje circunferenciales externos; rotar la porción central y la porción excéntrica de la impulsión de entrada rota en una dirección contra el mecanismo anular interno móvil; formar el engranaje anular interno de tal manera que permite un movimiento excéntrico por ese engranaje anular interno y transfiere una fuerza de rotación dada derivada por el engranaje anular interno en una dirección opuesta a la otra dirección; proporcionar un engranaje anular exterior que tiene dientes engranajes circunferenciales internos; engranando parcialmente esos dientes de engranaje circunferenciales internos del engranaje anular exterior, con los dientes de engranaje circunferenciales exteriores del engranaje anular interno, de tal forma que cuando se deriva una fuerza de rotación dada por medio de un anillo de engranaje interno en la dirección opuesta a la dirección en la cual rota el engranaje de anillo alrededor del eje y el engranaje de anillo exterior transfiere la fuerza dada dirección hacia afuera a lo largo del eje.