11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : B24B 31/ Agente: Isern Jara, Jorge

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1 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : B24B 31/00 B23F 19/00 12 TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA T3 86 Número de solicitud europea: Fecha de presentación: Número de publicación de la solicitud: Fecha de publicación de la solicitud: Título: Procedimiento para el tratamiento de engranajes. Prioridad: DE Titular/es: Winergy AG. Im Industriepark, Voerde, DE 4 Fecha de publicación de la mención BOPI: Inventor/es: Dinter, Ralf y Hulshof, Frans 4 Fecha de la publicación del folleto de la patente: Agente: Isern Jara, Jorge ES T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 1 ES T3 2 DESCRIPCIÓN Procedimiento para el tratamiento de engranajes. La presente invención se refiere a un procedimiento para el tratamiento de engranajes interiores de ruedas huecas de acero nitrurado o acero bonificado, especialmente para engranajes de parques eólicos con las características del preámbulo de la reivindicación (JP A). Para incrementar la capacidad de carga de los engranajes interiores respecto a los engranajes de dureza natural y, al mismo tiempo, reducir el desgaste en los flancos de los dientes, como consecuencia de los procesos de deslizamiento bajo carga entre los dientes del dentado interior y del dentado exterior de las contrarruedas, se templan también los dentados interiores. Esta dureza de los flancos de los dientes de los dentados interiores tiene lugar con reductores cerrados, la mayor parte de las veces, mediante nitruración gaseosa o mediante una cementación. Como continuación de la cementación se rectifican los flancos de los dientes. La nitruración tiene lugar mediante un tratamiento térmico de la pieza de trabajo en una atmósfera gaseosa que emite nitrógeno a las temperaturas de alrededor de 00ºC. Durante la nitruración gaseosa se origina en la superficie de los flancos de los dientes una capa dura, que a partir de una capa de difusión, que se encuentran debajo, origina por encima de ella también una capa blanca de la capa de combinación citada y de una capa de cubierta superior, que origina el citado borde de poros. Ambos procesos de templado tiene sus ventajas. Con el templado por nitruración las ruedas huecas relativamente delgadas y grandes, existe el peligro de que las elevadas temperaturas de tratamiento térmico, que son necesarias debidas al proceso para la transformación estructural deseada, provocan deformaciones demasiado grandes de los flancos de los dientes. Como consecuencia de ello el rectificado de los flancos de los dientes subsiguientes dura mucho tiempo y es costoso. En los flancos de dientes nitrurados por gas las temperaturas de proceso, menores en comparación con la de cementación, estas deformaciones de los flancos de los dientes son extremadamente pequeñas, por lo que se puede renunciar a otro mecanizado de los flancos de los dientes. Es desventajoso en la nitruración gaseosa, sin embargo, la generación de la capa superior, el llamado borde de poros. Este borde de poros es muy duro (mayor de 70 HV 0, ) y quebradizo. Según sea la duración de la nitruración es de unos micrómetros de espesor (aproximadamente 2 a mµ) y es de aproximadamente a 2% de la capa compuesta. En caso de flancos de dientes no tratados se quita este borde de poros durante el funcionamiento del reductor por los procesos de alisado en los flancos de dientes bajo carga y llega al lubricante. Las partículas muy duras, quitadas del borde de poros, pueden tener un efecto negativo en otros componentes de los engranajes y por ello no son deseables. Mediante un rectificado mecánico de los flancos de los dientes después de la nitruración gaseosa se puede quitar el borde de poros antes del montaje de la rueda hueca (véase JP ). Un rectificado mecánico de tales dientes mecánicos con muelas rotativas quita, sin embargo, sólo una capa de superficie relativamente gruesa, de tal manera que la consecuencia es una clara reducción de la dureza de la superficie. Por ello, para tener después del rectificado final suficiente profundidad de dureza, es necesaria, sin embargo, una muy elevado profundidad de nitruración y con ello largos tiempos de nitruración, de por lo menos 84 h. Estos largos tiempos de nitruración y el rectificado adicional de los dientes son costosos y tienen como consecuencia la elevación de los costos. Por documentos US-PS y US-PS se conocen un procedimiento para un rectificado por vibración química acelerado. En este procedimiento se tratan en un tambor sujeto a vibración con un líquido acuoso ácido y una mezcla de sustancia sólidas, en la que se encuentran materiales cerámicos abrasivos. Este líquido especial con aditivos genera en la superficie rugosa de las piezas de trabajo un recubrimiento de transformación estable. El recubrimiento de transformación se quita flotando por el movimiento de vibración y se prepara de nuevo, con lo cual la superficie rugosa se libera y se rectifican muy lisa. En los engranajes, que, por una parte, deben ser muy económicos, se quiere conseguir, por otra, una larga duración de los rodamientos y de los dentados. La invención tiene por objetivo el templado de los dentados interiores de las ruedas huecas de forma tan económica que después del templado no se origina una deformación no deseada ni permanezcan bordes de poros en el dentado interior. El objetivo se consigue con un procedimiento de esta clase, según la invención, por las propiedades caracterizantes de la reivindicación. Mediante la aplicación de la nitruración por gas la deformación de los componentes después de la nitruración es muy reducida. Puesto que el procedimiento que sigue a la nitruración gaseosa del rectificado puede usarse de tal manera que sólo se quita una capa superficial muy delgada que abarca precisamente el borde de poros con una reducida parte de la capa compuesta. Esta extracción sólo de 2 a µm permite una profundidad de dureza reducida, que se puede conseguir sólo con una correspondiente corta duración de nitruración. Así son suficientes tiempos de nitruración de aproximadamente 36 h para formar una profundidad de encalado suficiente, que permita un tratamiento posterior por el rectificado por vibración químico acelerado. El procedimiento empleado del rectificado químico acelerado es en sí conocido. Se han utilizado hasta ahora para la consecución de calidades superficiales extremadamente buenas en instrumentos quirúrgicos, en paletas de turbina en centrales eléctricas y en grupos propulsores de aviones, en piezas para las máquinas textiles y piezas de coches de carreras. En el marco de la presente invención se adapta este procedimiento a la nitruración gaseosa del dentado interior de ruedas huecas, utilizando sus ventajas de los dos crecimientos gracias a que a pesar de una duración de tratamiento más corta se pueden incrementar las características de calidad tanto después del procedimiento de nitruración gaseosa, como también después de procedimiento del rectificado. A continuación se explicará la invención mediante un ejemplo de realización y del dibujo, en el que muestran: la figura 1, una sección transversal de una rueda hueca de un reductor, la figura 2, una sección longitudinal de un dentado de la rueda hueca antes del tratamiento final y

3 3 ES T3 4 la figura 3, la sección longitudinal de un dentado de la rueda hueca después del tratamiento final. Una rueda hueca de un reductor, por ejemplo, de un engranaje planetario, está dotado de un dentado interior 2. Con la rueda hueca 1 se encuentra una contrarrueda 3, por ejemplo, una rueda planetaria, que está dotado con el dentado exterior 4. En el dentado interior 2 de la rueda hueca 1 se aplica mediante una nitruración gaseosa una capa dura. La nitruración gaseosa tiene lugar gracias a que la rueda hueca 1 con una temperatura de nitruración de aproximadamente 00ºC se somete a una nitruración gaseosa que emite nitrógeno. La duración de tratamiento es de aproximadamente 36 h. Mediante la nitruración gaseosa se origina una capa dura, que comprende una capa de difusión que se encuentra por debajo, de una capa compuesta 6 que se encuentra por encima y de una capa superior, el borde de poros 7. El borde de poros 7 se quita por el procedimiento del rectificado químico acelerado por vibración. Para esta finalidad se aplica la rueda hueca 1 en un aparato de vibración, que está lleno de un líquido especial acuoso con ácido y de una mezcla de materiales cerámicos abrasivos y no abrasivos. El grupo de vibración se pone en vibración, con lo cual según el procedimiento descrito en los documentos US-PS y US-PS nivela la superficie rugosa del dentado interior y de este modo quita el borde de poros. La duración del tratamiento de rectificado químico acelerado por vibración es de forma ventajosa de unas tres horas. Para ello se quita en función del proceso sólo pocos micrómetros de la superficie nitrurada. De este modo se asegura que el borde de poros 7 se quiten completa y preferentemente sólo pocos micrómetros de la capa compuesta 6. Mediante el rectificado por vibración se origina como característica de calidad especial para la extracción del borde de poros una muy buena superficie lisa de los flancos de dientes, sin que el perfil de dientes se modifique en la microgeometría de formas dignas de mención. Las calidades de superficie conseguidas de los flancos de los dientes es con Ra = 0,3 µm aproximadamente en función de la superficie de partida, antes de la nitruración claramente mejor que con superficies, que normalmente se producen con máquinas de rectificado de flancos de dientes con muelas abrasivas rotativas (Ra = 0,6 a 0,8 µm). Mediante la calidad superficial mejorada de los flancos de los dientes y en la base de los dientes se incrementa el mismo tiempo la capacidad de carga de los flancos y de las bases de los dientes y se reduce el desgaste

4 ES T3 6 REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para el tratamiento de dentados interiores de ruedas huecas de acero nitrurado o acero bonificado, especialmente para reductores de instalaciones de parques eólicos, en el que los flancos de los dientes del dentado interior de las ruedas huecas se nitruran en una atmósfera gaseosa que emite nitrógeno, caracterizado porque después de la nitruración, el borde de poros formado se quita de la superficie superior de los flancos de los dientes por un rectificado acelerado químico por vibración en un grupo de vibración con ayuda de un líquido acuoso especial con contenido de ácido con una mezcla de sustancias sólidas, entre las que hay sustancias cerámicas ligeramente abrasivas, y porque al mismo tiempo se ha rectificado la superficie de los flancos de los dientes muy lisa

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