ES2961968T3

ES2961968T3 - Rueda cilíndrica de dientes rectos para usar en un engranaje recto, par de ruedas dentadas para un engranaje recto, engranaje recto con un par de ruedas dentadas de este tipo, así como un procedimiento para fabricar una rueda cilíndrica de dientes rectos

Info

Publication number: ES2961968T3
Application number: ES17193000T
Authority: ES
Inventors: Matthias Koop; Stephan Oberle; Egor Melinkov; Eugen Stoppel; Sebastian Birk
Original assignee: IMS Gear SE and Co KGaA
Current assignee: IMS Gear SE and Co KGaA
Priority date: 2017-09-25
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2037-09-25
Also published as: KR20210080315A; US20190093748A1; CN109555832A; KR102592864B1; EP3459706A1; EP3459706B1; US11754164B2; KR20190035586A; CN109555832B

Abstract

La presente solicitud se refiere a un par de engranajes (10) para un engranaje recto (46), que comprende un primer engranaje recto (12) y un segundo engranaje recto (14), que pueden engranarse entre sí, el primer engranaje recto (14) el engranaje (12) está compuesto total o parcialmente de metal o plástico y el segundo engranaje recto (14) tiene una parte exterior (16) con una corona dentada (18) hecha de un primer plástico y con una serie de secciones moldeadas por inyección (21), una pieza de inserción (20) de metal y una pieza de conexión (22) dispuesta entre la pieza de inserción (20) y la pieza exterior (16) de un segundo plástico para la unión positiva y/o de material de la parte de inserción (20) y la parte exterior. La invención se refiere además al segundo engranaje recto (14) como tal, estando cubiertas las secciones de inyección (21) por la pieza de conexión (22). y/o la pieza de conexión (22) que tiene rebajes (39) al menos a lo largo de un eje de rotación (T) del engranaje recto (14), un engranaje recto con tal pareja de engranajes y un método para producir un segundo engranaje recto (14), que se utiliza para este tipo de engranaje recto. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Rueda cilindrica de dientes rectos para usar en un engranaje recto, par de ruedas dentadas para un engranaje recto, engranaje recto con un par de ruedas dentadas de este tipo, así como un procedimiento para fabricar una rueda cilindrica de dientes rectos

La presente invención se refiere a una rueda cilíndrica de dientes rectos para usar en un engranaje recto, un par de ruedas dentadas para un engranaje recto, un engranaje recto con un par de ruedas dentadas de este tipo, así como un procedimiento para fabricar una rueda cilíndrica de dientes rectos, que se usa para un engranaje recto de este tipo.

Los engranajes rectos representan una configuración muy extendida de engranajes dado que presentan una estructura relativamente sencilla. En comparación con los engranajes planetarios, no se requieren coronas que exigen un gasto de producción más alto. En comparación con engranajes helicoidales, la construcción por ello es más sencilla dado que no se requieren ruedas helicoidales ni tornillos sinfín relativamente complejos de producir.

Las ruedas cilíndricas de dientes rectos de los pares de ruedas dentadas de engranajes rectos, que están expuestas a altas cargas mecánicas y altas oscilaciones de temperatura, se producen habitualmente a partir de metal. Las oscilaciones de temperatura pueden actuar, por ejemplo, sobre el engranaje recto cuando el engranaje recto está dispuesto cerca de un motor de combustión de un vehículo. Sin embargo, mediante el uso de metal se produce una generación de ruido relativamente alta en el funcionamiento del engranaje recto, lo que se percibe como desventajoso.

La generación de ruido puede reducirse porque se produce al menos una rueda cilíndrica de dientes rectos del par de ruedas dentadas de plástico por lo que puede lograrse la ventaja adicional de la reducción de peso. Un engranaje recto de este tipo se desvela en el documento DE 102010 006306 A1. No obstante, en caso de cargas mecánicas altas y/o altas temperaturas aparecen en consecuencia alta deformaciones en las ruedas cilíndricas de dientes rectos lo que lleva a fallos en el engrane y a aumentos de tensión en el par de ruedas dentadas. Además de la utilización de plástico puede reducirse la generación de ruido mediante un dentado helicoidal. Sin embargo, en el uso de dentados helicoidales aparecen fuerzas axiales, por lo que se inician momentos de desenganche en las ruedas cilíndricas de dientes rectos. Los momentos de desenganche llevan a deformaciones de las ruedas cilíndricas de dientes rectos y a desplazamientos de patrón de desgaste que llevan a un alto desgaste y a un aumento de generación de ruido.

Otras ruedas cilíndricas de dientes rectos se desvelan en los documentos EP 1777439 A1, US 2014-007724 A1, US 2013/228028 A1, DE 10 2012 102 780 A1, DE 10 2012 102 778 A1, US 3 200 665 A, US 2017/095950 A1, US 2017/021807 A1, US 2007/086907 A1 y US 3683714 A.

La siguiente publicación en internet relevante puede encontrarse en los siguientes enlaces:

https://me-lrt.de/schragverzahnte-profilverschobenegetriebestufe

Debido al ancho de banda alto de las cargas mecánicas y oscilaciones de temperatura no pueden efectuarse ninguna de estas correcciones de dentado que contrarrestan estas deformaciones dado que estas son eficaces solo para determinados estados de funcionamiento en los cuales las cargas mecánicas y las temperaturas oscilan en límites relativamente estrechos. Fuera de estos límites las correcciones de dentado pueden actuar de manera contraproducente.

La utilización de materiales reforzados con fibras que presentan una rigidez elevada no es posible, por regla general, ya que estos ocasionan en los dientes un desgaste elevado y un desgaste por roce en la fibra. Una deformación determinada en dirección circunferencial es deseable para compensar defectos de diente, para aumentar el perfil y la relación de recubrimiento en caso de una carga elevada y utilizar la deformación para la amortiguación, lo que es posible solo de manera muy restringida con materiales reforzados con fibras.

En comparación con las ruedas cilíndricas de dientes rectos de metal, las ruedas cilíndricas de dientes rectos de plástico presentan una dilatación térmica elevada. Por lo tanto, en caso de altas temperaturas se produce un aumento del diámetro de las ruedas cilíndricas de dientes rectos del par de ruedas dentadas y una reducción del movimiento muerto entre flancos hasta llegar a un atascamiento. En caso de bajas temperaturas la holgura de diente se amplía, lo que tampoco es deseable dado que en el caso de una holgura de diente ampliada la relación de contacto disminuye y, por consiguiente, la rodadura se perturba.

La utilización de ruedas cilíndricas de dientes rectos de plástico en engranajes rectos en aplicaciones con alta carga mecánica y altas oscilaciones de temperatura, debido a las realizaciones anteriores queda limitada a pocos casos de aplicación, pudiendo utilizarse plásticos especiales y habitualmente caros. Una utilización a gran escala no puede plantearse por razones técnicas y económicas.

Una solución para esta situación se expone, por ejemplo, en el documento DE 10343400 A1 que muestra una corona de arranque que comprende una pieza insertada de metal, denominado como plato, y una corona dentada de plástico que se une radialmente hacia afuera. Sin embargo, la fabricación de una rueda dentada de este tipo es complicada por las siguientes razones: o la masa fundida de plástico para fabricar la corona dentada en el procedimiento de entrada puntiforme se inyecta alrededor de la pieza insertada, por lo que cuando se encuentran los frentes de flujo se forman costuras de unión que representan puntos de rotura controlada potenciales para la corona dentada sometida a la tensión de contracción obstaculizada. En lugar del procedimiento de entrada puntiforme puede emplearse un procedimiento de entrada en abanico, por lo que la corona dentada se fabrica desde el centro sin costuras de unión. Sin embargo, como la pieza insertada es muy grande también la entrada en abanico es muy grande, dado que la masa fundida de plástico debe guiarse a través de una distancia relativamente amplia, lo que produce un gran saliente que debe eliminarse posteriormente, conllevando costes de fabricación adicionales. Por ello, se pierde mucho material de calidad.

Por tanto, el objetivo de una forma de realización de la presente invención es especificar una rueda cilíndrica de dientes rectos para usar en un engranaje recto, así como un par de ruedas dentadas para un engranaje recto con el cual se eliminen, o al menos reduzcan, las ventajas anteriormente mencionadas. En particular, debe especificarse una rueda dentada y un par de ruedas dentadas que también, en caso de cargas mecánicas altas y oscilaciones de temperatura altas proporcione una generación de ruido escasa y un buen engrane con bajo desgaste, en donde el par de ruedas dentadas debe poder fabricarse de manera económica.

Este objetivo se resuelve con las características indicadas en las reivindicaciones 1, 2 y 11. Formas de realización ventajosas son objeto de las reivindicaciones subordinadas.

Una realización de la invención se refiere una rueda cilíndrica de dientes rectos para usar en un engranaje recto, que comprende una pieza exterior con una corona dentada hecha de un primer plástico y con un número de secciones de inyección, una pieza insertada de metal, y una pieza de unión dispuesta entre la pieza insertada y la pieza hecha de un segundo plástico para unir por arrastre de forma la pieza insertada y la pieza exterior, en donde las secciones de inyección están recubiertas por la pieza de unión.

En el marco de esta descripción, por un primer plástico y un segundo plástico debe entenderse lo siguiente: El primer plástico y el segundo plástico deben diferenciarse en cualquier caso en sus propiedades mecánicas, pero no necesariamente deben diferenciarse químicamente. Por ejemplo, uno de los dos plásticos puede ser autorreforzante ("self-reinforced"en inglés). Para realizar el plástico autorreforzante, la estructura molecular y/o la cristalinidad del plástico pueden modificarse de manera precisa. Esto puede incrementar, en particular, la resistencia a la tracción sin tener que añadir componentes adicionales. De forma alternativa o acumulativa uno de los dos plásticos puede estar reforzado con fibras, por lo que la resistencia a la tracción puede aumentarse, asimismo. Debido a estas medias la resistencia a la tracción del mismo plástico, en términos químicos puede incrementarse hasta un factor 5.

En engranajes rectos las ruedas dentadas se cargan tanto alrededor de su eje de giro como a lo largo de su eje de giro. La carga a lo largo del eje de giro, también denominada como carga axial aparece, en particular, cuando la rueda dentada presenta un dentado helicoidal. La rueda dentada propuesta en este caso presenta en total tres piezas, concretamente la pieza exterior, la pieza de unión y la pieza insertada. En la transición entre las tres piezas deben tomarse medidas para garantizar que las fuerzas y momentos puedan transmitirse entre sí sin un resbalamiento de las tres piezas relativamente entre sí. Es especialmente crítica la transición entre la pieza exterior y la pieza de unión. Dado que la pieza exterior está fabricada a partir de otro plástico diferente al de la pieza de unión, puede crearse una unión de materiales solo de manera limitada. Para garantizar una transmisión de las fuerzas y momentos sin resbalamiento se prevén depresiones en las que engranan resaltos correspondientes de modo que se presenta una unión en arrastre de forma entre la pieza exterior y la pieza de unión. Como se explica, la unión en arrastre de forma tanto a lo largo del eje de giro como alrededor del eje de giro debe impedir un resbalamiento de la pieza exterior y de la pieza de unión relativamente entre sí. Las depresiones y resaltos deben estar moldeados debidamente. Para impedir un resbalamiento tanto a lo largo como alrededor del eje de giro se forman destalonamientos, al menos en una parte, de modo que la parte respectiva no puede colarse sin corredera, en particular moldearse por inyección, lo que hace que el proceso de moldeo por inyección sea complejo y, por tanto, caro.

Para poder fabricar la rueda cilíndrica de dientes rectos propuesta de manera asequible a pesar de esto, inicialmente se moldea la pieza exterior que presenta un número de depresiones que pueden estar limitadas radialmente hacia dentro. Las depresiones pueden también estar realizadas como orificios y diseñarse de manera que no se formen destalonamientos y por consiguiente no se requiera ninguna corredera en el proceso de moldeo por inyección.

A continuación, la pieza de unión se inyecta entre la pieza exterior y la pieza insertada, en donde la pieza exterior sirve como elemento de conformación, en particular, para los resaltos de la pieza de unión. Dado que la pieza exterior y la pieza de unión deben unirse entre sí de todas maneras, no es necesario un desmoldeo, por lo que no se requiere ninguna corredera, aunque los resaltos de la pieza de unión lleven a destalonamientos. En consecuencia, la rueda cilíndrica de dientes rectos propuesta puede fabricarse de manera económica.

Debido al hecho de que la pieza exterior se moldea por inyección, presenta un número de secciones de inyección. Por secciones de inyección se entienden en lo sucesivo secciones en la superficie y/o cerca de la superficie de la pieza exterior acabada que presentan propiedades que se desvían con respecto al resto de la pieza exterior debido al procedimiento de moldeo por inyección empleado. Las secciones de inyección pueden aparecer, por ejemplo, en forma de superficies de inyección en las cuales la pieza exterior presenta una calidad de superficie modificada con respecto al resto de las superficies. Las secciones de inyección pueden aparecer también en forma de puntos de inyección en los cuales la estructura del plástico difiere de la del resto del componente. Como ya se ha explicado, la pieza de unión se inyecta entre la pieza exterior y la pieza insertada. Esto presupone que inicialmente la pieza exterior y después la pieza de unión se inyecten. Según lo propuesto, las secciones de inyección de la pieza exterior se colocan de manera que en la rueda cilíndrica de dientes rectos acabada están recubiertas por la pieza de unión. La disposición propuesta de las secciones de inyección de la pieza exterior lleva a una buena distribución del primer plástico licuado durante la fabricación de la pieza exterior, por lo que la pieza exterior puede producirse de manera muy homogénea y puede evitarse la formación de rechupes y vacuolas.

De acuerdo con la invención la pieza de unión presenta destalonamientos al menos a lo largo de un eje de giro de la rueda cilíndrica de dientes rectos. Por el eje de giro de la rueda cilíndrica de dientes rectos debe entenderse el eje alrededor del cual la rueda cilíndrica de dientes rectos se gira en el funcionamiento en un engranaje recto. La pieza insertada y la pieza exterior están dispuestas concéntricamente al eje de giro de la pieza de unión. Los destalonamientos configurados a lo largo del eje de giro tienen como consecuencia que los moldes de la herramienta de moldeo por inyección no puedan abrirse sin el uso de correderas a lo largo del eje de giro.

Para poder fabricar la rueda cilíndrica de dientes rectos propuesta de manera asequible a pesar de esto, inicialmente se moldea la pieza exterior que presenta un número de depresiones que están limitadas radialmente hacia el interior. Las depresiones pueden estar realizadas también como orificios y están diseñadas de manera que no se formen destalonamientos y, por consiguiente, no se requieran correderas en el proceso de moldeo por inyección.

A continuación, se inyecta la pieza de unión entre la pieza exterior y la pieza insertada, en donde la pieza exterior sirve como elemento de conformación en particular para los resaltos de la pieza de unión. Como ya se ha mencionado, la pieza exterior y la pieza de unión deben unirse entre sí de todas maneras. En consecuencia, no es necesario un desmoldeo por lo que no se requiere ninguna corredera, aunque los resaltos de la pieza de unión formen destalonamientos.

En la rueda cilíndrica de dientes rectos propuesta la pieza de unión puede presentar los destalonamientos y las secciones de inyección de la pieza exterior pueden estar recubiertas por la pieza de unión.

De acuerdo con una realización perfeccionada el primer plástico es un termoplástico parcialmente cristalino de alto rendimiento de la familia de las poliétercetonas (PAEK) o PPS (sulfuro de polifenileno) o PPA (poliftalamida) y el segundo plástico es un plástico que se diferencia del primer plástico en sus propiedades mecánicas de plástico diferente o un plástico que se diferencia del primer plástico en sus propiedades mecánicas y químicas. Como ya se ha mencionado al principio, la pieza exterior con la corona dentada está expuesta a un alto desgaste que puede tratarse de manera especialmente eficiente con termoplásticos de alto rendimiento sin que los termoplásticos de alto rendimiento deban reforzarse con fibra. Como termoplásticos de alto rendimiento son adecuados, en particular, los termoplásticos de alto rendimiento parcialmente cristalinos de la familia de las poliétercetonas (PAEK) como PEK (poliétercetona), PEEK (polieteretercetona) o PEKK (polieterquetoncetona). Asimismo, son adecuados PPS (sulfuro de polifenileno) o PPA (poliftalamida). También el segundo plástico puede ser un termoplástico de alto rendimiento de modo que también son concebibles formas de realización en las cuales la pieza de unión y la pieza exterior se producen a partir del mismo plástico. Sin embargo, en este caso es apropiado realizar el segundo plástico a partir del cual se produce la pieza de unión reforzado con fibras para aumentar la rigidez axial. El uso de plásticos reforzados con fibras para la pieza exterior con la corona dentada es desventajoso en el sentido de que esto en la corona dentada causaría un desgaste elevado y puede producirse un desgaste por roce o rotura de las fibras. En particular entonces, cuando el segundo plástico de la pieza de unión está reforzado con fibras, pueden utilizarse también plásticos de menor calidad y, por tanto, más asequibles como termoplásticos técnicos, por ejemplo, termoplásticos parcialmente cristalinos como PET (tereftalato de polietileno), PA (poliamida) o POM (polioximetileno). También pueden emplearse duroplásticos como poliéster.

Una forma de realización de la invención se refiere a un par de ruedas dentadas para un engranaje recto, que comprende una primera rueda cilíndrica de dientes rectos, y una segunda rueda cilíndrica de dientes rectos según la realización de la presente invención explicada anteriormente, en donde la primera rueda cilíndrica de dientes rectos y la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos están engranadas entre sí, la primera rueda cilíndrica de dientes rectos está compuesta total o parcialmente de metal o plástico y la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos comprende una pieza exterior con una corona dentada hecha de un primer plástico y con un número de secciones de inyección, una pieza insertada de metal, y una pieza de unión dispuesta entre la pieza insertada y la pieza exterior hecha de un segundo plástico para la unión por arrastre de forma y/o de materiales de la pieza insertada y de la pieza exterior.

El volumen de la pieza superior que presenta la corona dentada de la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos es claramente menor en comparación con ruedas cilíndricas de dientes rectos de plástico conocidas, de modo que el volumen del primer plástico empleado para la pieza exterior puede reducirse claramente. Esto produce la posibilidad de usar como primer plástico un plástico de calidad y asociado a esto con frecuencia también caro sin que los costes totales de la segunda rueda dentada no se incrementen de manera injustificable. Para el primer plástico puede seleccionarse un plástico que sea de desgaste especialmente bajo. En particular, puede usarse un plástico no reforzado. La desventaja del plástico no reforzado de la dilatación térmica grande, debido al escaso volumen de la pieza exterior es importante solo en límites tolerables.

Como la corona dentada de la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos puede estar compuesta de otro plástico diferente a la pieza de unión, el segundo plástico de la pieza de unión puede seleccionarse de manera que la pieza de unión sea especialmente rígida y, por consiguiente, solo se deforme escasamente en dirección axial. Además, para el primer plástico puede seleccionarse un plástico que presente una dilatación térmica escasa.

De las anteriores explicaciones resulta obvio que, debido al hecho de que la corona dentada y la pieza de unión pueden estar compuestas de distintos plásticos, los plásticos para el objetivo respectivo pueden seleccionarse de forma óptima. Mientras que para la pieza de unión en particular es primordial una alta rigidez axial y una dilatación térmica escasa con un uso simultáneo de un plástico económico, para la corona dentada es primordial un engrane de bajo desgaste. El diseño propuesto de la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos, también en caso de cargas mecánicas y oscilaciones de temperatura altas hace posible especificar un par de ruedas dentadas de poco ruido que en comparación con soluciones conocidas presenta un engrane mejorado y un desgaste menor.

Las secciones de inyección pueden estar recubiertas por la pieza de unión. La disposición de las secciones de inyección en la pieza exterior de tal manera que se recubren por la pieza de unión lleva a una buena distribución del plástico licuado durante la fabricación de la pieza exterior, de modo que la pieza exterior está diseñada muy homogénea y la formación de rechupes y/o vacuolas puede reprimirse.

La pieza de unión puede presentar destalonamientos al menos a lo largo de un eje de giro de la rueda cilíndrica de dientes rectos. Los destalonamientos configurados a lo largo del eje de giro tienen como consecuencia que los moldes de la herramienta de moldeo por inyección no puedan abrirse sin el uso de correderas a lo largo del eje de giro. Para poder fabricar la rueda cilíndrica de dientes rectos propuesta o el par de ruedas dentadas propuesto de manera asequible a pesar de ello inicialmente se funde la pieza exterior que presenta resaltos que indican radialmente hacia el interior y/o axialmente hacia el exterior. Los resaltos pueden diseñarse de manera que no se formen destalonamientos y, por consiguiente, no se requiera ninguna corredera en el proceso de moldeo por inyección.

Conforme a una forma de realización adicional, la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos presenta un diámetro de rueda cilíndrica de dientes rectos y la pieza insertada un diámetro de pieza insertada, en donde la relación entre la diámetro de pieza insertada y el diámetro de rueda cilíndrica de dientes rectos asciende entre 0,1 y 0,8 y en particular entre 0,1 y 0,5. Como diámetro de rueda cilíndrica de dientes rectos puede emplearse el diámetro de círculo primitivo de la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos. Como puede verse por el documento DE 10343 400 A1, la pieza insertada en las ruedas cilíndricas de dientes rectos conocidas es muy grande y presenta un diámetro de pieza insertada que habitualmente es notablemente mayor que la mitad del diámetro de rueda cilíndrica de dientes rectos. La posibilidad propuesta de reducir el diámetro de pieza insertada a valores por debajo del 0,5 veces el diámetro de rueda cilíndrica de dientes rectos lleva a una reducción de peso notable de la rueda cilíndrica de dientes rectos.

En una forma de realización perfeccionada, la primera rueda cilíndrica de dientes rectos puede presentar un primer ancho y la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos un segundo ancho, en donde el primer ancho es mayor que el segundo ancho. Esta forma de realización es apropiada en particular cuando la primera rueda cilíndrica de dientes rectos o al menos la corona dentada de la primera rueda cilíndrica de dientes rectos se compone de metal. Debido al ancho mayor de la primera rueda cilíndrica de dientes rectos se impide que el borde frontal vivo de la corona dentada de metal de la primera rueda cilíndrica de dientes rectos entre en la corona dentada del primer plástico y con ello lleve a un desgaste elevado.

En una forma de realización perfeccionada, la primera rueda cilíndrica de dientes rectos y la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos pueden presentar en cada caso un ángulo de hélice de entre 10° y 30°. El dentado helicoidal realizado por ello provoca una mejor suavidad de marcha dado que el engrane de las ruedas cilíndricas de dientes rectos discurre de manera más uniforme y se engrana más dientes al mismo tiempo. No obstante, en el dentado helicoidal aparecen fuerzas axiales que desplazan las ruedas cilíndricas de dientes rectos separándolas lateramente y, por tanto, las deforman. Sin embargo, estas fuerzas axiales pueden absorberse de forma segura con una selección correspondiente del segundo plástico para la pieza de unión, de modo que la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos no experimenta ninguna deformación axial o, solo escasas, y por tanto no se producen fallos en el engrane.

En una forma de realización adicional la pieza de unión puede presentar refuerzos para aumentar la rigidez axial. Esta forma de realización es apropiada, en particular, en dentados helicoidales. Los refuerzos pueden realizarse, por ejemplo, en forma de nervaduras o en forma de fibras. La elevada rigidez axial disminuye las deformaciones axiales, de modo que los fallos en el engrane a consecuencia de deformaciones axiales siguen siendo escasos.

En una forma de realización adicional, la primera rueda cilíndrica de dientes rectos se construye exactamente igual a la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos. En consecuencia, también la primera rueda cilíndrica de dientes rectos en esta forma de realización presenta una pieza exterior con una corona dentada hecha de un primer plástico, una pieza insertada de metal, y una pieza de unión dispuesta entre la pieza insertada y la pieza exterior hecha de un segundo plástico para la unión por arrastre de forma y/o de materiales de la pieza insertada y de la pieza exterior. Los efectos técnicos que se han descrito para la segunda rueda cilindrica de dientes rectos se aplican en esta forma de realización al igual que para la primera rueda cilindrica de dientes rectos. Por lo tanto, se añaden los efectos técnicos.

Un diseño de la invención se refiere a un engranaje recto, que comprende un par de ruedas dentadas según una de las formas de realización anteriores, en donde la primera rueda cilíndrica de dientes rectos está unida con un árbol de accionamiento y la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos está unida con un árbol de salida, o a la inversa, y la primera rueda cilíndrica de dientes rectos está engranada con la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos. Una propiedad de engranajes rectos que debe mencionarse es la disposición paralela, pero escalonada de árbol de accionamiento y árbol de salida. Los efectos técnicos y ventajas que pueden alcanzarse con el engranaje recto propuesto corresponden a las que se han expuesto para el par de ruedas dentadas propuesta. En resumen, cabe indicar que el diseño propuesto del engranaje recto, también en caso de cargas mecánicas y oscilaciones de temperatura altas hace posible una marcha con poco ruido. Además, pueden lograrse un engrane mejorado y un menor desgaste en comparación con soluciones conocidas.

En un diseño adicional, el engranaje recto puede presentar una relación de contacto entre 1 y 2. La relación de contacto indica cuántos pares de dientes están engranados estadísticamente al mismo tiempo. Para garantizar una transmisión continua del momento de torsión el grado de recubrimiento debe ascender al menos a 1. Cuando el valor el grado de recubrimiento asciende entre 1 y 2 puede garantizarse una transmisión continua del momento de torsión.

En un diseño perfeccionado, el engranaje recto presenta una relación de recubrimiento con los valores 0 o 1 o 2. En particular, los valores 1 y 2 para la relación de recubrimiento pueden verse en el marco de precisiones de fabricación, de modo que los valores 1 y 2 en la práctica pueden realizarse solo de manera aproximada. La relación de recubrimiento es una medida para averiguar a qué distancia la rueda dentada sigue girando entre los engranes en un borde frontal y desde el borde frontal enfrentado. En un dentado recto resulta una relación de recubrimiento de 0, mientras que, en un valor de 1, resulta la situación de que el par de dientes subsiguiente exactamente comienza a desengranarse, cuando el engrane del par de dientes anterior ha finalizado. En un valor de 2, un par de ruedas dentadas comienza a desengranarse exactamente cuando el par de dientes anterior se ha desengranado en ese momento completamente y su engrane ha finalizado. En este caso resulta una marcha especialmente suave y de pocos impactos del engranaje recto.

Una realización de la invención se refiere al uso de una rueda cilíndrica de dientes rectos para engranaje recto, en donde la rueda cilíndrica de dientes rectos comprende una pieza exterior con una corona dentada hecha de un primer plástico y con un número de secciones de inyección, una pieza insertada de metal, y una pieza de unión hecha un segundo plástico dispuesta entre la pieza insertada y la pieza exterior para la unión por arrastre de forma y/o de materiales de la pieza insertada y de la pieza exterior, en donde las secciones de inyección están recubiertas por la pieza de unión.

Además, la invención se refiere al uso de una rueda cilíndrica de dientes rectos para engranaje recto, en donde la rueda cilíndrica de dientes rectos comprende una pieza exterior con una corona dentada hecha de un primer plástico y con un número de secciones de inyección, una pieza insertada de metal, y una pieza de unión hecha de un segundo plástico dispuesta entre la pieza insertada y la pieza exterior para la unión por arrastre de forma y/o de materiales de la pieza insertada y de la pieza exterior, en donde la pieza de unión al menos a lo largo de un eje de giro de la rueda cilíndrica de dientes rectos presenta destalonamientos.

Los efectos técnicos y ventajas, que pueden lograrse con la rueda cilíndrica de dientes rectos propuesta corresponden a las que se han explicado para el presente par de ruedas dentadas. En resumen, cabe indicar que el uso propuesto del engranaje recto, también en caso de cargas mecánicas altas y altas temperaturas, hace posible proporcionar una marcha con poco ruido. Además, pueden lograrse un engrane mejorado y un menor desgaste en comparación con soluciones conocidas.

Una configuración adicional de la invención se refiere a un procedimiento para fabricar una rueda cilíndrica de dientes rectos, en donde la rueda cilíndrica de dientes rectos comprende una pieza exterior con una corona dentada hecha de un primer plástico, una pieza insertada de metal, y una pieza de unión hecha de un segundo plástico dispuesta entre la pieza insertada y la pieza exterior para la unión por arrastre de forma y/o de materiales de la pieza insertada y de la pieza exterior, y el procedimiento presenta las siguientes etapas:

- moldear por inyección la pieza exterior configurando un número de secciones de inyección, y

- moldear por inyección la pieza de unión entre la pieza exterior y la pieza insertada de tal manera que las secciones de inyección se recubren por la pieza de unión y la pieza de unión al menos a lo largo de un eje de giro de la rueda cilíndrica de dientes rectos presenta destalonamientos.

Como ya se ha explicado, en engranajes rectos las ruedas dentadas se cargan tanto alrededor de su eje de giro como a lo largo de su eje de giro. Para garantizar una transmisión de las fuerzas y momentos sin resbalamiento entre la pieza exterior y la pieza de unión se prevén depresiones en las cuales se engranan resaltos correspondientes, de modo que se presenta una unión en arrastre de forma entre la pieza exterior y la pieza de unión. Para que la unión en arrastre de forma tanto a lo largo del eje de giro como alrededor del eje de giro pueda impedirse un resbalamiento de la pieza exterior y de la pieza de unión relativamente entre sí, las depresiones y resaltos deben estar moldeados debidamente. Para proporcionar una unión en arrastre de forma y para impedir el resbalamiento tanto a lo largo como alrededor del eje de giro se forman destalonamientos, al menos en una parte, de modo que la parte respectiva no puede moldearse sin corredera, en particular, no puede moldearse por inyección, lo que hace que el proceso de moldeo por inyección sea complejo y por tanto caro.

Para poder fabricar la rueda cilíndrica de dientes rectos propuesta de manera asequible a pesar de esto, inicialmente se moldea la pieza exterior que presenta un número de depresiones que pueden estar limitadas radialmente hacia el interior. Las depresiones pueden estar realizadas también como orificios y diseñarse de manera que no se formen destalonamientos y, por consiguiente, no se requiera ninguna corredera en el proceso de moldeo por inyección.

A continuación, la pieza de unión se inyecta entre la pieza exterior y la pieza insertada, en donde la pieza exterior sirve como elemento de conformación en particular para los resaltos de la pieza de unión. Dado que la pieza exterior y la pieza de unión deben unirse entre sí de todas maneras, no es necesario un desmoldeo, por lo que no se requiere ninguna corredera, aunque la pieza de unión presente destalonamientos. En consecuencia, la rueda cilíndrica de dientes rectos propuesta puede fabricarse de manera económica.

El procedimiento propuesto debido al hecho de que primeramente se moldea por inyección la pieza exterior y después la pieza de unión hace posible la fabricación económica de la rueda cilíndrica de dientes rectos presente. Dado que la pieza exterior se moldea por inyección, presenta las secciones de inyección. Es irrelevante si la etapa de proporcionar la pieza insertada se realiza antes o después de moldear por inyección la pieza exterior. Es decisivo que la etapa de moldear por inyección la pieza exterior se realice antes de moldear por inyección la pieza de unión. De esto resulta no solo la ventaja de que pueda prescindirse de una corredera en el moldeo por inyección, sino también, de que la pieza exterior, que soporta la corona dentada, permanezca libre de tensiones que se introducen en la pieza exterior cuando primeramente la pieza de unión y a continuación la pieza exterior se moldean por inyección. Debido a la posición de las secciones de inyección en la pieza exterior el plástico licuado puede distribuirse adecuadamente, de modo que la pieza exterior pueda producirse de manera muy homogénea y pueda producirse libre de rechupes y vacuolas. Por consiguiente, la probabilidad de una rotura de un diente o de otro daño de la corona dentada se reduce.

La pieza de unión puede moldearse por inyección, por ejemplo, usando el procedimiento de entrada en abanico o del procedimiento de entrada puntiforme. En el procedimiento de entrada en abanico las secciones de inyección habitualmente se configuran como una superficie de inyección continua, mientras que en el procedimiento de entrada puntiforme las secciones de inyección se configuran como un número de puntos de inyección. El procedimiento de entrada en abanico tiene la ventaja de que la pieza de unión puede producirse sin costuras de unión y con una precisión de concentricidad muy alta. Por principio, el procedimiento de entrada en abanico lleva a un saliente más o menos marcado que en una etapa de procedimiento adicional debe eliminarse por arranque de virutas. Dado que en el procedimiento de entrada en abanico la masa fundida de plástico se inyecta a través de un canal de moldeo por inyección dispuesto centralmente, debe emplearse un inserto de herramienta en forma de abanico para impedir que la masa fundida de plástico penetre en la cavidad rodeada por la pieza insertada. Esto dificulta la producción y en consecuencia la encarece.

En el procedimiento de entrada puntiforme el plástico se inyecta a través de un número de canales de moldeo por inyección que normalmente están dispuestos de manera concéntrica alrededor de la pieza insertada, en el espacio entre la pieza exterior y la pieza insertada. Si bien la pieza de unión fabricada así presenta costuras de unión, sin embargo, no hay ningún saliente que deba eliminarse en una operación adicional. Además, no es necesario ningún inserto de herramienta en forma de abanico. En este sentido, el procedimiento de entrada puntiforme es más asequible en comparación con el procedimiento de entrada en abanico.

Formas de realización a modo de ejemplo de la invención se explican con más detalle a continuación haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Muestran

figura 1 una representación en perspectiva de una forma de realización de un par de ruedas dentadas de acuerdo con la invención,

figura 2 una representación seccionada básica a través de una segunda rueda cilíndrica de dientes rectos de acuerdo con la invención,

figura 3 una representación en perspectiva en despiece ordenado a través de una segunda rueda cilíndrica de dientes rectos de acuerdo con la invención,

figura 4a una representación en perspectiva de la pieza exterior de la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos,

figura 4b una representación ampliada del fragmento A señalado en la figura 4a,

figura 4c una representación en perspectiva de la pieza de unión de la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos, figura 4d una representación ampliada del fragmento B señalado en la figura 4c,

figura 4e una representación seccionada básica a través de la pieza de unión,

figura 5a - 5b en cada caso, una proyección desenvuelta básica de la pieza exterior,

figura 6a - 6c distintas representaciones básicas del procedimiento de moldeo por inyección para fabricar la pieza exterior de la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos: a: entrada por abanico, b: entrada en estrella radial, c: entrada puntiforme frontal,

figura 7a una vista superior de una segunda rueda cilíndrica de dientes rectos después del desmoldeo de la herramienta de moldeo por inyección,

figura 7b una representación seccionada fundamental a través de una herramienta de moldeo por inyección para la fabricación de una segunda rueda cilíndrica de dientes rectos de acuerdo con la invención en el procedimiento de entrada en abanico usando el plano de corte A-A definido en la figura 7a,

figura 7c una representación en perspectiva de una segunda rueda cilíndrica de dientes rectos después del desmoldeo de la herramienta de moldeo por inyección,

figura 8 una representación básica para explicar el procedimiento de entrada puntiforme,

figura 9 una representación básica de un engranaje recto con un par de ruedas dentadas de acuerdo con la invención, y

figura 10 una proyección desenvuelta básica de las coronas dentadas de la primera y de la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos,

En la figura 1 se muestra un ejemplo de realización de un par de ruedas dentadas 10 de acuerdo con la invención mediante una representación en perspectiva. El par de ruedas dentadas 10 comprende una primera rueda cilíndrica de dientes rectos 12 y una segunda rueda cilíndrica de dientes rectos 14 que se han engranado. La primera rueda cilíndrica de dientes rectos 12 está fabricada a este respecto completamente a partir de un material, por ejemplo, de plástico o de metal. La segunda rueda cilíndrica de dientes rectos 14 presenta una pieza exterior 16, que forma una corona dentada 18 con un número de dientes 19, una pieza insertada 20 y una pieza de unión 22 dispuesta entre la pieza insertada 20 y la pieza exterior 16. La pieza de unión 22 une la pieza insertada 20 y la pieza exterior 16 en arrastre de forma y/o en unión de materiales.

La pieza exterior 16 está hecha de un primer plástico y la pieza de unión 22 de un segundo plástico, mientras que la pieza insertada 20 se compone de metal. La pieza insertada 20 puede estar configurada como buje, árbol o un módulo funcional montado previamente.

No se muestra una forma de realización en la que la primera rueda cilíndrica de dientes rectos 12 está construida exactamente como la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos 14, de modo que también la primera rueda cilíndrica de dientes rectos 12 presenta la pieza exterior 16, la pieza insertada 20 y la pieza de unión 22.

En la figura 2 se muestra una forma de realización de la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos 14 mediante una representación seccionada básica. La segunda rueda cilíndrica de dientes rectos 14 presenta un diámetro de rueda cilíndrica de dientes rectos D<sr>2, mientras que la pieza insertada 20 presenta un diámetro de pieza insertada D<et>. La relación entre el diámetro de pieza insertada D<et>y el diámetro de rueda cilíndrica de dientes rectos D<sr>2 asciende a entre 0,1 y 0,8. En el ejemplo representado la relación asciende a aproximadamente 0,46.

En la figura 3 la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos 14 representada en la figura 1 mediante una representación en despiece ordenado en perspectiva. Se distingue que la pieza insertada 20 en su superficie lateral exterior 24 con la que entra en contacto con la pieza de unión 22, presenta entalladuras 17 para proporcionar un arrastre de forma con la pieza de unión 22. Allí donde la pieza de unión 22 entra en contacto con la pieza insertada 20, la pieza de unión 22 está moldeada en correspondencia con las entalladuras 17.

Tanto de la figura 3 y en particular de las figuras 4a a 4e puede distinguirse que la pieza exterior 16 en su superficie lateral interior 26 con la que entra en contacto la pieza de unión 22, presenta un número de depresiones 29 delimitadas radial hacia el interior para establecer un arrastre de forma con la pieza de unión 22. La pieza de unión 22 presenta resaltos 27 correspondientes en forma de gancho. Como ya se ha explicado, el arrastre de forma entre la pieza exterior 16 y la pieza de unión 22 debe diseñarse de manera que se impida un resbalamiento de la pieza exterior 16 con respecto a la pieza de unión 22 tanto a lo largo como alrededor del eje de giro T de la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos 14 (véase figura 9). En particular de las figuras 4d y 4e se aclara que a consecuencia de este requisito los resaltos 27 están moldeados de tal manera que forman destalonamientos 39 que no pueden fabricarse sin usar una corredera en el procedimiento de moldeo por inyección.

Para poder representar con más exactitud esta situación, la figura 4e muestra una representación básica en semicorte a través de la pieza de unión 22, en donde el plano de corte discurre a través del eje de giro T2 de la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos 14. En particular de la figura 4e se distingue que los resaltos 27 están dispuestos en dos planos distintos que, en cada caso, presentan un diámetro diferente y que están dispuestos desplazados con respecto al eje de giro T2. Las depresiones 29 de la pieza exterior 16 están diseñadas en correspondencia. Tanto la pieza exterior 16 como la pieza de unión 22 presentan por lo tanto una estructura de tipo escalera. Debido a la disposición de los resaltos 27 y las depresiones 29, el número de los resaltos 27 y de las depresiones 29 puede aumentarse, de modo que el resbalamiento de la pieza exterior 16 con respecto a la pieza de unión 22 anteriormente descrito puede impedirse de manera especialmente eficiente.

En particular de las figuras 4c a 4e se desprende que la pieza de unión 22 no solo presenta un destalonamiento 39 a lo largo del eje de giro T2, sino también en perpendicular al eje de giro T2.

Además, de la figura 3 puede distinguirse que la pieza de unión 22 presenta refuerzos 28 en forma de nervaduras con las cuales la rigidez axial puede aumentarse con escasa utilización de material.

En las figuras 5a y 5b se muestra en cada caso una proyección desenvuelta básica de la pieza exterior 16, en donde se mira hacia la superficie lateral 26 interior de la pieza exterior. El ejemplo de realización representado en la figura 5a de la pieza exterior 16 presenta una sección de inyección 21 que está configurada en forma de una superficie de inyección 25 continua. Como se explicará más tarde de manera aún más detallada, para el caso de que la pieza exterior 16 se fabrique en el procedimiento de entrada en abanico, después de finalizar el procedimiento de entrada en abanico se forma un saliente que debe eliminarse en una etapa de procedimiento independiente, por ejemplo, por arranque de virutas. Debido a la eliminación del saliente se forma la superficie de inyección 21 que se diferencia en su calidad del resto de las superficies de la pieza exterior 16 no tratadas de manera correspondiente.

El ejemplo de realización de la pieza exterior 16 representado en la figura 5b presenta un número de secciones de inyección 21 que están configuradas en forma de varios puntos de inyección 23. Los puntos de inyección 23 se forman en el uso del procedimiento de entrada puntiforme allí donde los canales de moldeo por inyección de la herramienta de moldeo por inyección terminan y desembocan en la cavidad de la herramienta.

En las figuras 6a a 6c se muestran mediante representaciones básicas distintas formas de realización del procedimiento de moldeo por inyección para fabricar la pieza exterior 16. La figura 5a muestra una entrada por abanico, en la que para fabricar la pieza exterior 16 se usa un inserto de herramienta 31. El inserto de herramienta 31 se rodea por el molde superior no representado y el molde inferior no representado.

En el procedimiento de entrada en estrella en la figura 6b el inserto de herramienta 31 presenta un canal de moldeo por inyección principal 33 que discurre a lo largo del eje de giro de la pieza exterior 16 que desemboca en seis canales inferiores 35 en total en forma de estrella y que discurren en perpendicular al eje de giro.

En la figura 5c hay seis canales de moldeo por inyección 37 en total que están dispuestos en el molde superior o inferior respectivos y discurren paralelos al eje de giro. En este sentido, se trata de un procedimiento de entrada puntiforme.

En ambos casos, allí donde los canales inferiores 35 o los canales de moldeo por inyección 37 terminan y desembocan en la cavidad, se forman los puntos de inyección 23 representados también en las figuras 2 y 5b en la pieza exterior 16 formada. En función del curso de los canales inferiores 35 y de los canales de moldeo por inyección los puntos de inyección 23 están dispuestos en la superficie lateral 26 interior (figura 6b o en la superficie frontal de la pieza exterior 16 (figura 6c).

En la figura 7a se muestra una representación seccionada básica a través de una herramienta de moldeo por inyección 30 para la fabricación de una segunda rueda cilíndrica de dientes rectos 14 de acuerdo con la invención en el procedimiento de entrada en abanico. La pieza insertada 20 ya acabada y la pieza exterior 16 también acabada se colocan sobre un fondo 32 de la herramienta de moldeo por inyección 30 concéntricamente a un eje de herramienta A.

La herramienta de moldeo por inyección 30 presenta un molde superior 34 con una sección cónica que puede moverse a lo largo del eje de herramienta A. Concéntricamente al eje de herramienta A el molde superior 34 presenta un canal de moldeo por inyección 36 a través del cual puede introducirse una masa fundida de plástico en el interior de la herramienta de moldeo por inyección 30.

Para fabricar la pieza de unión 22 el molde superior 34 se cierra hasta que quede apoyado sobre la pieza exterior 16. A continuación, la masa fundida de plástico se inyecta en el interior de la herramienta de moldeo por inyección 30. Para impedir que la masa fundida de plástico penetre en una cavidad 38 rodeada por la pieza insertada 20 (cf. figura 2), antes del cierre de la herramienta se inserta un inserto de herramienta 40 en el hueco 38 que lo llena por completo y sobresale de este. El inserto de herramienta 40 habitualmente está unido concéntricamente con el fondo 32.

En la figura 7b se muestra la segunda rueda cilindrica de dientes rectos 14 en una representación en perspectiva después del desmoldeo de la herramienta de moldeo por inyección 30. Se distingue que la pieza de unión 22 presenta un saliente 42 cónico que debe eliminarse en una operación de arranque de virutas.

La figura 8 muestra una representación básica para aclarar el procedimiento de entrada puntiforme. En el procedimiento de entrada puntiforme, la masa fundida de plástico se inyecta a través de un número de canales de moldeo por inyección 36 que están dispuestos normalmente concéntricos alrededor de la pieza insertada 20 en el intersticio entre la pieza exterior 16 y la pieza insertada 20. En el ejemplo representado hay tres canales de moldeo por inyección 36. Allí donde los frentes de flujo de las masas fundidas de plástico que se han inyectado en el intersticio a través de los canales de moldeo por inyección 36 contiguos, se encuentran, se forman costuras de unión 44. A diferencia del procedimiento de entrada en abanico no es necesario ningún inserto de herramienta 40 para impedir que la masa fundida de plástico llegue a la cavidad 38 rodeada por la pieza insertada 20. El molde superior 34 puede diseñarse de manera que pueda cerrarse hasta que quede apoyado tanto sobre la pieza insertada 20 como sobre la pieza exterior 16. No se forma ningún saliente 42 que deba eliminarse después del desmoldeo.

En la figura 9 se muestra una representación básica de un engranaje recto 46 con un par de ruedas dentadas 10 de acuerdo con la invención. La primera rueda cilíndrica de dientes rectos 12 está unida sin posibilidad de giro con un árbol de accionamiento 48 alrededor de un primer eje de giro T1 y la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos 14 está unida sin posibilidad de giro con un árbol de salida 50 que puede girar alrededor de un segundo eje de giro T2. El árbol de accionamiento 48 y el árbol de salida 50 discurren paralelos, pero desplazados entre sí. La primera rueda cilíndrica de dientes rectos 12 y la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos 14 están dispuestas engranadas en un interior de una carcasa de engranaje 52. El árbol de accionamiento 48 y el árbol de salida 50 están alojados de manera no mostrada con más detalle. La pieza de unión 22 se produce a partir de un material que está adaptado a la dilatación térmica de la carcasa de engranaje 52 y la primera rueda cilíndrica de dientes rectos 12. La meta es, a este respecto, diseñar la carcasa de engranaje 52 de manera que la dilatación térmica de la carcasa de engranaje 52 tenga aproximadamente el mismo tamaño que la suma de las dilataciones térmicas de las dos ruedas cilíndricas de dientes rectos 12, 14 del par de ruedas dentadas 10 para minimizar la aparición de una holgura de diente demasiado grande o demasiado pequeña y los efectos negativos asociados a esta en el engrane de las dos ruedas cilíndricas de dientes rectos 12, 14.

En la figura 10 la primera rueda cilíndrica de dientes rectos 12 y la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos 14 se muestran mediante una proyección desenvuelta básica. La primera rueda cilíndrica de dientes rectos 12 presenta un primer ancho B<sr>1 y la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos 14 presenta un segundo ancho B<sr>2. El primer ancho B<sr>1 es mayor que el segundo ancho B<sr>2, por lo que se impide que el borde frontal vivo de la corona dentada, en particular de metal de la primera rueda cilíndrica de dientes rectos 12 entre en la corona dentada 18 desde el primer plástico y con ello lleve a un desgaste elevado. Como puede distinguirse también de las figuras 1 y 3, el par de ruedas dentadas 10 presenta un dentado helicoidal de modo que la primera rueda cilíndrica de dientes rectos 12 y la segunda rueda cilíndrica de dientes rectos 14 presentan un ángulo de hélice p, que asciende entre 10° y 30°, y en el ejemplo representado aproximadamente a 20°. Del perfil de los dientes 19 no mostrado en detalle resulta una relación de contacto £a que asciende entre 1 y 2. En particular, debido al ángulo de hélice p seleccionado resulta una relación de recubrimiento £p, que en el presente caso debe presentar un valor de 1 o 2.

Lista de números de referencia

10 par de ruedas dentadas

12 primera rueda cilíndrica de dientes rectos

14 segunda rueda cilíndrica de dientes rectos

16 pieza exterior

17 entalladura

18 corona dentada

19 diente

20 pieza insertada

21 sección de inyección

22 pieza de unión

23 punto de inyección

24 superficie lateral exterior

25 superficie de inyección

26 superficie lateral interior

27 resalto

28 refuerzo

29 depresión

30 herramienta de moldeo por inyección

31 inserto de herramienta

32 fondo

33 canal de moldeo por inyección principal

34 molde superior

35 canal inferior

36 canal de moldeo por inyección

37 canal de moldeo por inyección

38 hueco

39 destalonamientos

40 inserto de herramienta

42 saliente

44 costuras de unión

46 engranaje recto

48 árbol de accionamiento

50 árbol de salida

52 carcasa de engranaje

A eje de herramienta

bSR1 primer ancho

bSR2 segundo ancho

dSR2 diámetro de rueda cilíndrica de dientes recto

dET diámetro de pieza insertada

T1 primer eje de giro

T2 segundo eje de giro

B ángulo de hélice

£a relación de contacto

£p relación de recubrimiento

Claims

REIVINDICACIONES

1. Rueda cilindrica de dientes rectos para usar en un engranaje recto (46), que comprende

5 - una pieza exterior (16) con una corona dentada (18) hecha de un primer plástico y con un número de secciones de inyección (21),

- una pieza insertada (20) de metal, y

10 - una pieza de unión (22) hecha de un segundo plástico dispuesta entre la pieza insertada (20) y la pieza exterior (16) para unir por arrastre de forma la pieza insertada (20) y la pieza exterior (16),

caracterizada porque

15 - las secciones de inyección (21) están recubiertas por la pieza de unión (22), y

- la pieza de unión (22) tanto a lo largo como en perpendicular a un eje de giro (T) de la rueda cilíndrica de dientes rectos (14) presenta destalonamientos (39).

2.20 Par de ruedas dentadas para un engranaje recto (46), que comprende

- una primera rueda cilíndrica de dientes rectos (12), y

- una segunda rueda cilindrica de dientes rectos (14) según la reivindicación 1 que están engranadas entre sí, en 25 donde

- la primera rueda cilindrica de dientes rectos (12) está compuesta total o parcialmente de metal o plástico.

3. Par de ruedas dentadas según la reivindicación 2,

30

caracterizado porque la segunda rueda cilindrica de dientes rectos (14) presenta un diámetro de rueda cilindrica de dientes rectos (dsR2) y la pieza insertada (20) presenta un diámetro de pieza insertada (dEj), y la relación entre el diámetro de pieza insertada (dEj) y el diámetro de rueda cilindrica de dientes rectos (dsR2) asciende a entre 0,1 y 0,8 y en particular entre 0,1 y 0,5.

35

4. Par de ruedas dentadas según una de las reivindicaciones 2 o 3,

caracterizado porque la primera rueda cilindrica de dientes rectos (12) presenta un primer ancho (bsR-i) y la segunda rueda cilindrica de dientes rectos (14) presenta un segundo ancho (bsR2), en donde el primer ancho (bsR-i) es mayor 40 que el segundo ancho (bsR2).

5. Par de ruedas dentadas según una de las reivindicaciones 2 a 4,

caracterizado porque la primera rueda cilindrica de dientes rectos (12) y la segunda rueda cilindrica de dientes rectos 45 (14) presentan en cada caso un ángulo de hélice (p) de entre 10° y 30°.

6. Par de ruedas dentadas según una de las reivindicaciones 2 a 5,

caracterizado porque la pieza de unión (22) presenta refuerzos (28) para aumentar la rigidez axial.

50

7. Par de ruedas dentadas según una de las reivindicaciones 2 a 6,

caracterizado porque el primer plástico es un termoplástico de alto rendimiento o un termoplástico técnico y/o el segundo plástico es un termoplástico de alto rendimiento, un termoplástico técnico o un duroplástico.

55

8. Engranaje recto, que comprende un par de ruedas dentadas (10) según una de las reivindicaciones 2 a 7, en donde la primera rueda cilindrica de dientes rectos (12) está unida con un árbol de accionamiento (48) y la segunda rueda cilindrica de dientes rectos (14) está unida con un árbol de salida (50), o a la inversa, y la primera rueda cilindrica de dientes rectos (12) está engranada con la segunda rueda cilindrica de dientes rectos (14).

60

9. Engranaje recto (46) según la reivindicación 8,

caracterizado porque el engranaje recto (46) presenta una relación de contacto (£a) entre 1 y 2.

65

10. Engranaje recto (46) según una de las reivindicaciones 8 o 9,

caracterizado porque el engranaje recto (46) presenta una relación de recubrimiento (ep) con los valores 0 o 1 o 2.

11. Procedimiento para fabricar una rueda cilindrica de dientes rectos, en donde la rueda cilindrica de dientes rectos (14) comprende una pieza exterior (16) con una corona dentada (18) hecha de un primer plástico, una pieza insertada (20) de metal, y una pieza de unión (22) hecha de un segundo plástico dispuesta entre la pieza insertada (20) y la pieza exterior (16) para unir por arrastre de forma la pieza insertada (20) y la pieza exterior (16), en donde el procedimiento presenta las siguientes etapas:

- moldear por inyección la pieza exterior (16) configurando un número de secciones de inyección (21), y

- moldear por inyección la pieza de unión (22) entre la pieza exterior (16) y la pieza insertada (20) de tal manera que las secciones de inyección (21) se recubren por la pieza de unión y la pieza de unión (22) presenta destalonamientos (39) al menos a lo largo de un eje de giro de la rueda cilindrica de dientes rectos.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, que comprende la siguiente etapa

- moldear por inyección la pieza de unión (22) entre la pieza exterior (16) y la pieza insertada (20) de tal manera que la pieza de unión (22) presenta destalonamientos (39) al menos a lo largo de un eje de giro de la rueda cilindrica de dientes rectos.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 o 12,

caracterizado porque la etapa del moldeo por inyección de la pieza exterior se realiza usando el procedimiento de entrada puntiforme, en donde las secciones de inyección (21) se configuran como un número de puntos de inyección (23).

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 o 12,

caracterizado porque la etapa del moldeo por inyección de la pieza exterior se realiza usando el procedimiento de entrada en abanico, en donde las secciones de inyección (21) se configuran como un número de superficies de inyección (25).