ES1059388U - Mecanismo transmisor de movimiento con relacion de velocidad variable. - Google Patents

Abstract

1. Mecanismo transmisor de movimiento con relación de velocidad variable que consta de una pieza cónica con eje de Entrada (1), una Esfera (2) que recibe una fuerza externa (suministrada por el Dispositivo de Presión 9) que la mantiene en firme contacto con los ejes de Entrada (1) y Salida (6). Ese contacto hace que el giro recibido por el eje de Entrada (1) se transmita a la Esfera (2), y que ella a su vez lo transfiera tanto al eje Satélite (5) como al eje de Salida (6). La Esfera (2) se monta en una Muñequilla (3) que se desliza por un Sinfín (4). La variación en la velocidad de rotación y de par entre los ejes dependerá de la ubicación relativa de la Esfera (2) sobre la pieza cónica y los ejes 5 y 6, de la configuración de las secciones de los ejes, y de su disposición en cada diseño. El conjunto se dispone en un Bastidor (10) mediante los Alojamientos para los Cojinetes (7 y 8) de todos los ejes.

Description

Mecanismo transmisor de movimiento con relación de velocidad variable.

Mecanismo que se caracteriza por hacer un ajuste proporcional de la velocidad y el par motor entre un eje de ENTRADA (1) y otro de SALIDA (6) (1) y (6) son referencias de los planos). La transmisión del movimiento entre los ejes se realiza por la fricción que origina el contacto con una ESFERA (2) cuya posición relativa es modificable.

Objeto de la invención

Se describe a continuación el diseño de un mecanismo cuya utilidad es la de transmitir movimiento rotativo, permitiendo variar a voluntad tanto la velocidad como el par del eje de salida con respecto a la del eje de entrada.

Antecedentes de la invención

Normalmente es necesario contar con la capacidad de variar tanto el régimen de revoluciones como el par entre el mecanismo que necesita ser movido y una fuente motriz (por ejemplo motores eléctricos o de combustión interna). Una forma convencional de lograr esas variaciones es a través de una caja de velocidades. Las cajas de velocidades usualmente mediante relaciones de ruedas dentadas o de trenes epicicloidales, o combinaciones de ambos, permiten obtener mediante escalones en un intervalo definido, algunas relaciones para lograr la transmisión de movimiento.

Aparte de los tipos de cajas de velocidades mencionadas, cuyos vínculos son rígidos, y por lo tanto permiten que la relación de velocidades seleccionada sea constante en cada escalón escogido, existen mecanismos variadores de velocidad por deslizamiento (embragues) cuya ventaja es que permiten un ajuste fino de la relación de velocidades de entrada y salida en cada momento dentro del intervalo, estos es: sin escalones. Pero presentan el inconveniente de disminución de la eficiencia de transmisión precisamente por efecto del deslizamiento.

Merece mención especial dentro de los mecanismos variadores de velocidad proporcionales el sistema tipo VARIOMATIC, que consiste en la transmisión de movimiento entre dos ejes paralelos mediante poleas y correas. La posibilidad de variación del diámetro de asiento de las correas entre las poleas proporciona la capacidad de variación de velocidades entre los ejes. En este sistema también ocurre deslizamiento.

Características principales

a)

Hace interactuar las superficies rotantes de los ejes mediante fricción y deslizamiento. El acabado superficial de los materiales de los elementos transmisores del movimiento es plano y garantiza una óptima relación de fricción.

b)

Siempre presentará una relación de velocidades discrecional entre los ejes de entrada y salida, dentro de un valor mínimo y uno máximo que dependen de la geometría de cada diseño particular.

c)

El diseño permite que la capacidad de transmisión de par dependa de la geometría para cada uso, de los materiales empleados para el mismo, y de la fuerza que suministre el dispositivo de presión.

d)

Los elementos rotativos están permanentemente acoplados, así que no se producen tiempos muertos o saltos durante la operación.

e)

Permite una total capacidad de automatización de su funcionamiento.

f)

Su capacidad de ajuste fino a cada situación de operación la hace funcionar con el máximo grado de eficiencia.

Descripción de la invención

Como en la mayoría de los mecanismos algunos de los elementos que a continuación se describen son principales y los demás son accesorios. Los elementos principales se indican todo en mayúsculas. El diseño sobre el que se basa la siguiente explicación de la invención que se reivindica (referida a los planos que se adjuntan) representa una de las posibles configuraciones o arreglos en los que es posible usar la invención.

Nomenclatura de los componentes y sus funciones

1.

Eje de ENTRADA. El movimiento rotativo se recibe en un eje de sección variable (cónica) cuyo ángulo viene definido por las necesidades de cada uso particular. Los requerimientos específicos de cada uso determinarán si la superficie del cono es recta, cóncava o convexa, y por lo tanto las diferentes curvas que originen estas concavidades o convexidades.

1A.

Cojinete en el lado de mayor diámetro (debe ser también capaz de absorber el empuje axial del eje)

2A.

Cojinete en el lado de menor diámetro.

2.

ESFERA para la transmisión del movimiento rotativo mediante fricción.

3.

MUÑEQUILLA para alojamiento y control de desplazamiento de la ESFERA (incluye los dispositivos antifricción entre ambos que se necesiten para cada uso).

4.

Tornillo SINFÍN para el desplazamiento de la MUÑEQUILLA.

4A.

Cojinete del eje SINFÍN hacia el lado de mayor diámetro del eje de ENTRADA.

4B.

Cojinete del eje SINFÍN hacia el lado de menor diámetro del eje de ENTRADA.

5.

Eje SATÉLITE. Su giro es loco y su función es la de ayudar a la estabilidad del sistema, a la vez que posibilita la transmisión de una fuerza normal al conjunto eje de SALIDA-ESFERA-EJE DE ENTRADA.

5A.

Cojinete del eje SATÉLITE hacia el lado de mayor diámetro del eje de ENTRADA.

5B.

Cojinete del eje SATÉLITE hacia el lado de menor diámetro del eje de ENTRADA.

6.

Eje de SALIDA. A través de él se obtiene el movimiento rotativo de las características deseadas.

6A.

Cojinete del eje SATÉLITE hacia el lado de mayor diámetro del eje de ENTRADA.

6B.

Cojinete del eje SATÉLITE hacia el lado de menor diámetro del eje de ENTRADA.

7.

Alojamiento de los Cojinetes de los ejes de SALIDA, SATÉLITE y SINFÍN en el lado de menor diámetro del eje de ENTRADA. Actúa también como pivote del conjunto. La función de pivote en este punto es muy importante porque amplifica la acción del dispositivo de presión (en la zona de mayor transmisión del par) debido al efecto de palanca.

8.

Alojamiento de los Cojinetes de los ejes de SALIDA, SATÉLITE Y SINFÍN en el lado de mayor diámetro del eje de ENTRADA. En el caso de que la configuración lo requiera, el alojamiento irá montado sobre correderas para que pueda transmitir la fuerza que recibe del dispositivo de presión.

9.

Dispositivo de Presión. Genera la reacción (proporcional a las circunstancias de operación) sobre el conjunto de los ejes de SALIDA, SINFÍN y SATÉLITE que se transforma en la fuerza normal sobre la ESFERA, y que evita el deslizamiento entre los ejes y la ESFERA, y la ESFERA y el CONO. El dispositivo de presión hidráulico o neumático gobernado por el sistema de control hará que el funcionarniento de la invención sea más eficiente.

10.

Bastidor. El Bastidor estará envuelto (y podrá ser solidario) con una carcasa que podrá hacer las veces de depósito de lubricante/refrigerante.

Funcionamiento

El movimiento rotativo incidente se transmite al CONO (1) y lo hace girar. El giro del CONO hace girar a su vez a la ESFERA (2) ya que ambos están en contacto. El giro de la ESFERA finalmente hace rotar a los ejes de SALIDA (6) y SATÉLITE (5), porque la ESFERA está en contacto también con ambos ejes. Ese contacto se debe a la fuerza que está permanentemente ejerciendo el Dispositivo de Presión (9).

Dado que la velocidad angular en la base del CONO es proporcionalmente mayor a la velocidad angular correspondiente a cualquier punto de su superficie inclinada acercándose a su vértice, la variación de velocidad ocurrirá ubicando la ESFERA (mediante la MUÑEQUILLA (3) en el punto de la superficie del CONO que satisfaga la relación de velocidad requerida para las condiciones de uso dadas Se ha recurrido a un eje SATÉLITE para suplir tanto la necesaria estabilidad del sistema como una adecuada transmisión de fuerzas normales en el conjunto.

La MUÑEQUILLA es desplazada axialmente por un tornillo SINFÍN (4) que gira (accionado por un accesorio) hasta ubicar la ESFERA en el punto que satisfaga las condiciones de operación.

No se han representado en los planos ni en la explicación el mecanismo de giro del eje SINFÍN, el sistema de control de la invención, ni el circuito de accionamiento del Dispositivo de Presión por considerarse accesorios.

Descripción de los dibujos

Fig. 1 Es una perspectiva de la invención y muestra la disposición de los componentes del mecanismo sin el bastidor. Están identificados los componentes principales mediante los números usados para la explicación de su funcionamiento. En los extremos de cada eje se representan sus correspondientes Cojinetes. El detalle (DET. A) es para apreciar la MUÑEQUILLA separada de la ESFERA.

Fig. 2 Representa una vista lateral de todo el conjunto con un corte a través del eje del eje de ENTRADA (solidario con el cono). Aquí es posible apreciar la ubicación y forma de actuar del Dispositivo de Presión. No se ha hecho hincapié en mostrar fidedignamente los Cojinetes de los ejes en esta representación.

Fig. 3 Es una vista del conjunto desde el plano que forman los ejes SATÉLITE y de SALIDA, y que permite observar en extremo por donde se acciona el SINFÍN y como se acopla sobre este la MUÑEQUILLA, las correderas previstas para la acción del Dispositivo de Presión hacia el lado de mayor diámetro del cono, el extremo de acople del eje de SALIDA.

Modo de realización de la invención

Los dibujos que complementan esta memoria descriptiva representan una de las posibles alternativas de realización de la invención.

Según ellos se puede ver que el eje de ENTRADA gira solidario con el cono, y que va montado en el bastidor a través de los Cojinetes correspondientes. El conjunto de los otros ejes debe ir montado en sus respectivos alojamientos mediante sus Cojinetes. El alojamiento correspondiente al lado de menor diámetro del cono debe ser el punto de pivote sobre el que la fuerza del Dispositivo de Presión (9) (pistón) aplicada en el alojamiento correspondiente al lado de mayor diámetro del cono mantiene las fuerzas normales necesarias para garantizar la debida fricción.

Claims (1)

1. Mecanismo transmisor de movimiento con relación de velocidad variable que consta de una pieza cónica con eje de ENTRADA (1), una ESFERA (2) que recibe una fuerza externa (suministrada por el Dispositivo de Presión 9) que la mantiene en firme contacto con los ejes de ENTRADA (1) y SALIDA (6). Ese contacto hace que el giro recibido por el eje de ENTRADA (1) se transmita a la ESFERA (2), y que ella a su vez lo transfiera tanto al eje SATÉLITE (5) como al eje de SALIDA (6). La ESFERA (2) se monta en una MUÑEQUILLA (3) que se desliza por un SINFÍN (4). La variación en la velocidad de rotación y de par entre los ejes dependerá de la ubicación relativa de la ESFERA (2) sobre la pieza cónica y los ejes 5 y 6, de la configuración de las secciones de los ejes, y de su disposición en cada diseño. El conjunto se dispone en un Bastidor (10) mediante los Alojamientos para los Cojinetes (7 y 8) de todos los ejes.