ES2236576T3 - Cilindro de cierre. - Google Patents
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Abstract
Cilindro de cierre con, como mínimo, un núcleo de cilindro alojado en una carcasa así como con un mecanismo de trinquete electromecánico en forma de un cerrojo que se puede introducir y extraer en y del núcleo de cilindro de la carcasa, cerrojo que está unido de forma cinemática con un motor eléctrico a través de un empujador excéntrico, donde en el árbol del motor eléctrico se ha previsto un botón de manivela de disposición excéntrica y donde la carrera del empujador excéntrico corresponde al desplazamiento del cerrojo, caracterizado porque el círculo de giro (11) del botón de manivela (7) está limitado por un tope y porque el tope correspondiente a la posición de enclavamiento del cerrojo (8) está previsto en una posición por encima del punto muerto del círculo de giro (11) del botón de manivela (7), punto muerto que sobrepasa la carrera máxima (H).
Description
Cilindro de cierre.
La invención se refiere a un cilindro de cierre
con, como mínimo, un núcleo de cilindro alojado en una carcasa y un
mecanismo de trinquete electromecánico en forma de un cerrojo que
se puede introducir o extraer en o de la carcasa, cerrojo que está
unido de manera cinemática con el electromotor a través de un
empujador excéntrico, donde en el árbol del electromotor se ha
previsto un botón de manivela de disposición excéntrica y donde la
carrera del empujador excéntrico corresponde al desplazamiento del
cerrojo.
Por la EP 712 981 B1 se conoce un cilindro de
cierre con un mecanismo de trinquete mecánico y un mecanismo de
trinquete electromecánico mandado a través de un sistema
electrónico. El mecanismo de trinquete mecánico comprende clavijas
de núcleo y de carcasa que son desplazadas por una llave a través de
concavidades correspondientes en el lado plano, de manera que las
superficies de contacto de las clavijas de núcleo y carcasa quedan
situadas en la superficie envolvente del núcleo del cilindro, de
forma que éste se puede girar y, por lo tanto, se puede cerrar el
cilindro de cierre. El mecanismo de trinquete electromecánico
recibe sus órdenes a través de un circuito comparador de códigos
que actúa sobre un electromotor. Este hace girar una excéntrica que
levanta y baja un cerrojo a través de un varillaje. El cerrojo
puede bloquear el giro del núcleo del cilindro. Además se conoce la
utilización de electroimanes con una fijación biestable de la
posición de un núcleo de imán, diseñado como cerrojo y que se puede
introducir en el núcleo de cilindro o extraer de la carcasa.
La invención parte de un enclavamiento con un
electromotor que manda el cerrojo a través de una excéntrica y
pretende simplificar la disposición y aumentar, por lo tanto, la
seguridad operativa. Especialmente, se pretende garantizar la
posición de cierre del cerrojo de manera que cualquier choque, que
puede producirse, por ejemplo a propósito, no produzca un retroceso
del cerrojo aunque sea solamente durante un momento. Esto se
consigue mediante un tope que limita el ángulo de giro del botón de
manivela y porque el tope que corresponde a la posición de cierre
del cerrojo está previsto en una posición por encima del punto
muerto del ángulo de giro del botón de manivela que sobrepasa la
carrera máxima. Por esta razón, el electromotor no ha de estar
diseñado como motor paso a paso y no es necesario ningún
dispositivo electrónico para desconectar el motor eléctrico en las
posiciones finales donde el cerrojo se encuentra en posición
extraída y en posición introducida. Existe únicamente un tope en el
círculo de giro del botón de manivela o cerca de su plato de
manivela, de manera que el motor eléctrico gira el botón o el plato
de manivela contra el tope y se mantiene el par de giro del motor
en este caso como par de retención. Esto también se puede suprimir
debido a que no es posible empujar hacia atrás el cerrojo en la
posición de cierre debido a la posición del empujador excéntrico
por encima del punto muerto. Cualquier fuerza aplicada en dirección
a la introducción actúa sobre el tope por lo que no se puede abrir
el enclavamiento. Una forma especialmente conveniente de ejecución
de la invención se caracteriza porque el botón de manivela engrana
en una ranura guía en el extremo del vástago del cerrojo y porque
la ranura guía está orientada transversalmente a la dirección de
desplazamiento del cerrojo y tiene una longitud que limita el
ángulo del círculo de giro del botón de manivela, formando un
extremo de la ranura guía el tope para limitar el ángulo del
círculo de giro. Si la ranura guía tuviera una longitud total
correspondiente al diámetro del círculo de giro del botón de
manivela más el diámetro del botón, el motor eléctrico podría girar
de forma continua y el cerrojo realizaría un movimiento ascendente y
descendente continuo como el émbolo de un cilindro de un motor. Sin
embargo, según la invención, la longitud de la ranura guía queda
limitada por encima del círculo de giro del botón de manivela, esto
actúa como tope que permite únicamente un giro en la medida de, por
ejemplo, un cuarto del círculo de giro. Los puntos extremos también
quedan situados por encima del medio círculo de giro que
corresponde a la carrera máxima entre la posición de
desenclavamiento y la posición de enclavamiento y garantizan
posiciones finales estables en esta posición por encima del punto
muerto. Mediante un resorte, por ejemplo un muelle laminado,
tensado en la posición de la carrera máxima y que ejerce una presión
sobre el botón de manivela en la posición por encima del punto
muerto, es posible estabilizar todavía más la posición del
enclavamiento. Como alternativa, es posible fijar la posición por
fuerzas magnéticas, por ejemplo un imán permanente, de forma que se
produce un efecto de trinquete en la posición de enclavamiento así
como, en caso dado, también en la posición abierta. Para posicionar
el tope para asegurar segundas posiciones finales es conveniente que
un extremo de la ranura guía esté a una distancia del eje que cruza
el eje de giro del motor eléctrico y orienta la dirección de salida
del cerrojo, distancia que es menor que el radio del círculo que
envuelve el botón de manivela. El extremo de la ranura guía debería
estar situado, como mínimo, a una distancia igual al diámetro del
botón de manivela por encima del eje arriba definido para
garantizar en suficiente medida la posición por encima del punto
muerto e impedir, no obstante, un giro completo de 360º. Para
alcanzar la posición de enclavamiento o de desenclavamiento se
manda el motor eléctrico por ejemplo por la inversión de la
polaridad de la tensión de alimentación en el sentido de las agujas
del reloj o en sentido contrario. En este caso, el botón de manivela
choca en el extremo de la ranura guía por un lado en una posición
que excede un poco la carrera máxima (posición de enclavamiento) o
bien que excede la carrera mínima (posición de desenclavamiento).
Los motores eléctricos del tipo constructivo aquí requerido son
especialmente pequeños puesto que, en la mayoría de los casos, se
instalan en el interior de la carcasa del cilindro, por ejemplo en
un taladro axial de la misma. Tales motores tienen solamente un par
de giro reducido que, en todo caso, no es suficiente para realizar
a partir de la parada durante la conexión una carrera bajo carga.
No obstante, para poder utilizar motores especialmente pequeños y,
por lo tanto, de poca potencia, es conveniente que entre el motor
eléctrico y el botón de manivela esté prevista una posición libre
limitada durante la transmisión de la fuerza. La posición libre hace
posible coger impulso antes de la carga sobre el motor eléctrico.
Especialmente, es conveniente que para la posición libre se haya
previsto entre el árbol del motor eléctrico y el plato de manivela
con el botón de manivela de disposición excéntrica un arrastrador
con un talón que sobresale axialmente y que está unido con el árbol
de forma fija contra el giro, arrastrador que según el sentido de
giro del motor eléctrico engrana en uno u otro lado del tope
excéntrico en el plato de manivela o bien en el botón de manivela y
que arrastra, en el momento del cambio del sentido de giro después
de un giro de arranque en vacío de, por ejemplo, 150º, el botón de
manivela de alojamiento excéntrico. Una forma de ejecución
ventajosa se caracteriza aquí porque el plato de manivela tiene una
escotadura coaxial cilíndrica en la que engrana un elemento de
soporte cilíndrico del arrastrador y porque se ha previsto el tope
en el círculo de giro del talón del arrastrador, especialmente en
el extremo del cuerpo cilíndrico opuesto al botón de manivela.
Para asegurar el botón de manivela en la posición
por encima del punto muerto de la posición de enclavamiento contra
choques retroactivos del cerrojo, se ha previsto que el botón de
manivela engrane en una ranura guía del empujador excéntrico que en
la zona de la posición de enclavamiento del cerrojo tiene un ancho
mayor para una posición libre limitada del cerrojo y que el cerrojo
pueda avanzarse de forma limitada dentro del marco de la posición
libre, con botones de manivela en posición por encima del punto
muerto respecto al botón de manivela en sentido del enclavamiento.
Tales choques retroactivos podrían ser, por ejemplo, vibraciones de
herramientas de intrusión que se introducen en el cilindro de
cierre.
Según otra característica de la invención, se ha
previsto que la posición libre del botón de manivela en la ranura
guía en la posición de cierre sea igual o mayor que la distancia de
un tope del lado del cerrojo a un tope del lado de la carcasa para
la carrera máxima del empujador excéntrico. Mediante la posición
libre del botón de manivela se impide un arrastre por el cerrojo y
un desplazamiento posterior no deseado a la posición libre.
Finalmente, es conveniente que el tope para el
botón de manivela esté diseñado como un saliente en una posición
por encima del punto muerto que sobrepasa la carrera máxima del
empujador excéntrico en una carcasa de manivela que envuelve, como
mínimo parcialmente, el empujador excéntrico. Este tope también
puede conseguirse por el extremo de una ranura guía acortada
respecto al diámetro del círculo de giro para el botón de
manivela.
Un ejemplo de ejecución del objeto de la
invención está representado de forma esquemática en los
dibujos.
- La figura 1, muestra un cilindro de cierre
doble de manera parcial en corte longitudinal.
- La figura 2, una vista esquemática de un
mecanismo de trinquete electromecánico como detalle.
- La figura 3, una vista frontal del mecanismo de
trinquete según la figura 2 con el resorte de trinquete desplazado
lateralmente.
- La figura 4, un despiece de una construcción de
posición libre entre el motor eléctrico y el accionado
excéntrico.
- La figura 5, muestra un tipo de ejecución
alternativo de la figura 4.
- La figura 6, una sección transversal a través
de una carcasa de manivela.
- La figura 7 y última, otra sección transversal
de la carcasa del manivela fuera del cerrojo.
Un cilindro de cierre según la figura 1 comprende
una carcasa de cilindro 1, en la que están alojados de forma
giratoria los núcleos del cilindro 2 y 3. Un mecanismo de trinquete
mecánico por medio de clavijas de núcleo y carcasa, que se acciona
por llave, está indicado por líneas de puntos y rayas 4. Además, se
ha previsto en la carcasa del cilindro 1 un electromotor 5 accionado
con sentido de giro variable a través de una regulación no
representada (por ejemplo con comparación de códigos). En el árbol
del motor eléctrico 5 se ha dispuesto un plato de manivela que
porta un botón de manivela 7 de posicionamiento excéntrico respecto
al árbol. Este botón engrana en una ranura guía 9 dispuesta
transversalmente frente al vástago de un cerrojo 8. El cerrojo 8
está guiado de forma lineal en la carcasa del cilindro 1 y tiene
una cabeza cónica ensanchada que engrana en un taladro ciego 10 en
el núcleo del cilindro 2. En esta posición de enclavamiento
representada, el núcleo del cilindro no puede girar. En la figura 2
se ha representado el mecanismo de trinquete electromecánico o
empujador excéntrico en sí con el cerrojo 8 en posición levantada
(posición de enclavamiento según la figura 1). En esta posición, el
botón de manivela 7 se apoya en el extremo derecho de la ranura
guía 9. Ya no es posible realizar un giro mayor con el motor
eléctrico 5. La figura 3 muestra la vista frontal en relación con
la figura 2. El botón de manivela 7 realiza, según el sentido de
giro del motor eléctrico 5, un arco circular 11, como se ha dibujado
por debajo del accionamiento de la manivela. La posición final del
botón de manivela 7 representada con líneas continuas en la figura
3 corresponde a la posición de tope que excede algo el punto muerto
superior y, por lo tanto, a la posición de enclavamiento del
cerrojo 8. Si se acciona el motor eléctrico con un sentido de giro
cambiado, es decir en la figura 3 en contra del sentido de las
agujas del reloj, el botón de manivela 7 pasa a través del arco
circular 11 hasta la posición final inferior, representada con
línea de trazos, hacia el tope que de nuevo queda formado por el
extremo derecho de la ranura guía 9. Hacia la izquierda, la ranura
guía 9 tiene, como mínimo, una longitud tal que el botón de
manivela 7 puede realizar el arco circular 11 entre las dos
posiciones extremas según el sentido de giro del motor eléctrico 5
(giro hacia la izquierda, giro hacia la derecha). Por tanto, la
longitud de la ranura guía horizontal 9 es menor, desde el eje
central vertical que pasa a través del eje de giro del motor
eléctrico 5, hacia el tope, es decir hacia el extremo derecho, que
el radio del círculo envolvente 12 del botón de manivela 7, y hacia
la izquierda, como mínimo igual a este radio (véase figura 3). La
longitud total de la ranura 9 es menor, en el ejemplo de ejecución,
que el diámetro del círculo envolvente 12. La ranura guía 9 es
transversal a la dirección de desplazamiento del cerrojo 8 y
excéntrica respecto al eje de giro del motor eléctrico 5, de manera
que la citada ranura guía 9 hace de tope por uno de sus extremos,
el derecho.
En la figura 3 se indica la carrera H entre la
posición de enclavamiento, representada con línea continua, del
cerrojo 8 y la posición libre representada con líneas de trazos,
por medio de una flecha doble. Las posiciones extremas del cerrojo
8 determinadas por el contacto de giro limitado del botón de
manivela 7 con el extremo derecho ("tope") de la ranura guía 9
se alcanzan después de sobrepasar el punto muerto superior e
inferior del círculo de giro 11. Así se produce una posición
estable en la posición de enclavamiento, puesto que al aplicar una
presión sobre el cerrojo 8, con la intención de retirarlo, aumenta
todavía más la presión sobre el tope en la ranura guía 9, y no se
puede conseguir una inversión del empujador excéntrico desde la
posición por encima del punto muerto según la figura 3. En las
posiciones de tope el motor eléctrico 5 puede quedar conectado
mediante la aplicación de un par de retención o se puede realizar,
por ejemplo, un enclavamiento por una muesca para muelle en las dos
posiciones finales (enclavamiento, liberación). Un ejemplo de un
resorte de este tipo 13 está representado lateralmente a la
izquierda de la figura 3.
Si el motor eléctrico 5 es conmutado desde una
posición final a la otra, es necesario que arranque bajo carga. Las
figuras 4 y 5 muestran una construcción de marcha libre o posición
libre limitada entre el motor eléctrico 5 y el empujador
excéntrico. De esta forma se hace posible que el motor eléctrico 5
coja impulso antes de realizar una carrera bajo carga.
Según la figura 4 un arrastrador 14 con un talón
15 radial está fijamente unido con el árbol del motor eléctrico
5.
El arrastrador 14, diseñado como elemento de
soporte cilíndrico, engrana en un taladro 16 del plato de manivela
17 que se encuentra encajado sobre el elemento de soporte en forma
de caperuza y giratoria. El botón de manivela 18 engrana en la
ranura guía 9 del cerrojo 8. En el plato del manivela 17 se ha
dispuesto un tope 19 que sobresale axialmente y está dispuesto en
la superficie circular opuesta al botón de manivela 18, tope que
está situado en el círculo de giro del talón 15 del arrastrador
14.
Si ahora se acciona el motor eléctrico 5 en
sentido contrario partiendo de una posición final del botón de
manivela 18 en la ranura guía 9, el arrastrador 14 con su talón 15
gira alejándose del tope 19. Después de aproximadamente medio giro,
el talón 15 y el tope coinciden con las contrasuperficies. Así,
después de coger un impulso sin carga de aproximadamente 180º, se
arrastra el empujador excéntrico y se conmuta el mecanismo de
trinquete electromecánico a la otra posición final (enclavamiento,
liberación).
La figura 5 muestra una alternativa de la figura
4, en la que un arrastrador 24 pasa de manera céntrica a través del
plato del manivela 27 y se apoya con un talón 25 en el botón de
manivela 28. El botón de manivela tiene aquí una función doble, es
decir, sustituye al tope 19 (figura 4) además de la función de
accionamiento en la ranura guía 9. Así se hace posible que el motor
eléctrico 5 arranque sin carga y coja impulso antes de cada
carrera, también en la ejecución según la figura 5.
La figura 6 muestra otro diseño del enclavamiento
cuyo objetivo es asegurar la posición de cierre incluso en el caso
de vibraciones o choques provocados de forma precisa o que se han
presentado por casualidad. Si el cerrojo 8 es desplazado en
dirección axial debido a estas influencias externas, el diseño
asegura que se impida una reacción del cerrojo sobre el botón de
manivela 7 y, por lo tanto, un giro hacia atrás no deseado del
botón de manivela desde la posición de enclavamiento pasando por
encima del punto muerto superior del botón de manivela hasta la
posición libre.
Para este fin se ha previsto un tope (saliente
23) para el botón de manivela 7 en una carcasa de manivela 22, tope
que limita el giro del empujador excéntrico en la posición por
encima del punto muerto que corresponde a la posición de
enclavamiento del cerrojo 8. El cerrojo 8, por lo tanto, no puede
moverse más en sentido D debido al tope o saliente 23 de lo que se
puede ver de las figuras 6 y 7. En este tope o saliente 23 se apoya
el botón de manivela 7 en la posición de enclavamiento del cerrojo
8. La ranura guía 9 tiene en la zona del botón de manivela 7 en
posición de enclavamiento un mayor ancho. Esta sobredimensión tiene
en la figura 6 la referencia A. El cerrojo 8 puede moverse hacia
arriba (sentido C) en la carcasa de manivela 22 solamente en la
dimensión B, puesto que un hombro 20 del cerrojo 8 se apoya
entonces sobre la superficie 21 de la carcasa del manivela 22. Es
decir, si el cerrojo 8 es puesto en movimiento debido a una masa
por vibraciones o choques, la amplitud de sus movimientos queda
limitada por la dimensión B. Debido a que la dimensión A es mayor
que la dimensión B, el cerrojo 8 no puede alcanzar el botón de
manivela 7 en la ranura guía 9 por lo que tampoco puede levantar el
botón de manivela 7 por encima del punto muerto superior ni girarlo
hasta la posición libre.
Es decir, un desenclavamiento solamente es
posible si el motor 5 (figuras 1, 2 y 3) acciona el mecanismo de
manivela, pero no por la reacción por parte del cerrojo 8. La
medida B es igual o como mucho algo mayor que la carrera del
cerrojo 8 desde la posición estable de enclavamiento hasta el punto
muerto superior del empujador de manivela (carrera del cerrojo 8 al
girar el botón de manivela 7 desde la posición de enclavamiento
según la figura 6 o 7 hasta la posición del punto muerto
superior).
En las figuras 6 y 7 se ha representado la
limitación de la carrera del cerrojo 8 en la posición de
enclavamiento por medio de un saliente 23 fijo de la carcasa como
tope del botón de manivela 7 que se mueve a lo largo del círculo de
giro. De forma análoga a la figura 3 este tope puede alcanzarse
mediante el acortamiento de la ranura guía 9 para el botón de
manivela 7. La ranura guía 9 se ha acortado por el lado de la
posición por encima del punto muerto del botón de manivela 7
respecto al radio del círculo de giro de manera que el botón de
manivela 7 no puede girar más de 360º.
Claims (11)
1. Cilindro de cierre con, como mínimo, un núcleo
de cilindro alojado en una carcasa así como con un mecanismo de
trinquete electromecánico en forma de un cerrojo que se puede
introducir y extraer en y del núcleo de cilindro de la carcasa,
cerrojo que está unido de forma cinemática con un motor eléctrico a
través de un empujador excéntrico, donde en el árbol del motor
eléctrico se ha previsto un botón de manivela de disposición
excéntrica y donde la carrera del empujador excéntrico corresponde
al desplazamiento del cerrojo, caracterizado porque el
círculo de giro (11) del botón de manivela (7) está limitado por un
tope y porque el tope correspondiente a la posición de
enclavamiento del cerrojo (8) está previsto en una posición por
encima del punto muerto del círculo de giro (11) del botón de
manivela (7), punto muerto que sobrepasa la carrera máxima (H).
2. Cilindro de cierre según la reivindicación 1,
caracterizado porque el botón de manivela (7) engrana en una
ranura guía (9) del extremo del vástago del cerrojo (8) y porque la
ranura guía (9) está orientada transversalmente a la dirección de
desplazamiento del cerrojo (8) y tiene una longitud que limita el
ángulo del círculo de giro (11) del botón de manivela (7), formando
un extremo de la ranura guía (9) el tope para la limitación del
ángulo del círculo de giro.
3. Cilindro de cierre según la reivindicación 2,
caracterizado porque un extremo de la ranura guía (9) está a
una distancia del eje que cruza el eje de giro del motor eléctrico
(5) y está orientado en la dirección de salida del cerrojo,
distancia que es menor que el radio del círculo (12) que envuelve el
botón de manivela.
4. Cilindro de cierre según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque, como mínimo se
puede enganchar o fijar la posición del botón de manivela (7) o
empujador excéntrico por encima del punto muerto correspondiente a
la posición de enclavamiento del cerrojo (8), por ejemplo, por
medio de un resorte (13), fuerzas de sujeción magnéticas o un
sistema similar.
5. Cilindro de cierre según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque entre el motor
eléctrico (5) y el botón de manivela (7, 18, 28) se ha previsto una
posición libre limitada durante la transmisión de fuerza.
6. Cilindro de cierre según la reivindicación 5,
caracterizado porque para la posición libre entre el árbol
del motor eléctrico (5) y un plato de manivela (17, 27) con el
botón de manivela (18, 28) de disposición excéntrica se ha previsto
un arrastrador (14, 24) con un talón (15, 25) que sobresale
radialmente, arrastrador que está fijamente unido con el árbol y
ataca, según el sentido de giro del motor eléctrico (5) en uno u
otro lado de un tope excéntrico (19) en el plato de manivela (17,
27) o en el botón de manivela (18, 28) y arrastra el botón de
manivela (18, 28) de alojamiento excéntrico, en caso de un cambio
del sentido de giro, después de un giro de arranque de, por ejemplo,
150º.
7. Cilindro de cierre según la reivindicación 6,
caracterizado porque el plato de manivela (17, 27) tiene una
escotadura cilíndrica coaxial en la que engrana un elemento de
soporte cilíndrico del arrastrador (24) y porque en el círculo de
giro del talón (25) del arrastrador (24), especialmente en el
extremo del cuerpo cilíndrico opuesto al botón de manivela (28) se
ha previsto el tope.
8. Cilindro de cierre según la reivindicación 1,
caracterizado porque el botón de manivela (7) engrana en una
ranura guía (9) del empujador excéntrico, ranura que tiene un ancho
mayor en la zona de la posición de enclavamiento del cerrojo (8)
para una posición libre limitada del cerrojo (8), y porque el
cerrojo (8), al estar el botón de manivela (7) en la posición por
encima del punto muerto, puede avanzarse de manera limitada
respecto al botón de manivela (7) en dirección de enclavamiento
dentro del marco de la posición libre.
9. Cilindro de cierre según la reivindicación 8,
caracterizado porque la posición libre del botón de manivela
(7) en la ranura guía (9) en la posición de enclavamiento es igual
o mayor que la distancia de un tope (20) del lado del cerrojo a un
tope (21) del lado de la carcasa para la carrera máxima del
empujador excéntrico.
10. Cilindro de cierre según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el tope que
limita el círculo de giro (11) para el botón de manivela está
diseñado como saliente (23) en una posición por encima del punto
muerto que sobrepasa la carrera máxima del empujador excéntrico
dentro de una carcasa del manivela (22) que rodea, como mínimo
parcialmente, el empujador excéntrico.
11. Cilindro de cierre según la reivindicación 8
ó 9, caracterizado porque el tope que limita el círculo de
giro (11) en la posición por encima del punto muerto del cerrojo
(8) para el botón de manivela (7) queda formado por uno de los
extremos de la ranura guía (9) cuya longitud ha sido acortada
respecto al diámetro del círculo de giro.
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AT3282001 | 2001-04-26 | ||
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