ES2245262A1 - Mecanismo de transmision discontinua para elementos giratorios. - Google Patents

Abstract

Mecanismo de transmisión discontinua para elementos giratorios, que está constituido por una rueda dentada (1), que se solidariza al elemento giratorio en posición coaxial con el mismo, y por un piñón de accionamiento (2) relacionado con un motor (3). El piñón presenta un sector dentado y un sector carente de dientes. La rueda (1) incluye tramos dentados engranables con los dientes (5) del sector dentado del piñón. La rueda y piñón disponen de medios (13 - 14) mutuamente acoplables que bloquean el giro de la rueda mientras los dientes (5) del sector dentado del piñón no engranan con uno de los tramos dentados de la rueda.

Description

Mecanismo de transmisión discontinua para elementos giratorios.

La presente invención se refiere a un mecanismo de transmisión discontinua y más concretamente a un mecanismo destinado a imprimir un giro discontinuo a una pieza o elemento giratorio, a partir de un mecanismo motriz de actuación continua, por ejemplo a partir de un motor eléctrico y de accionamiento.

Mecanismos de transmisión discontinua del tipo expuestos son aplicables en todos aquellos casos en los que existe un elemento que debe girar de forma intermitente, para ofrecer periodos de parada en los que se realiza una acción. Como ejemplo de aplicación pueden citarse los dispositivos acumuladores de monedas, para máquinas o aparatos accionables por monedas, que incluyen un almacén de monedas constituido por un disco giratorio sobre un eje, el cual debe ocupar determinadas posiciones en reposo, durante un tiempo determinado, para recibir o suministrar monedas.

Para imprimir un giro intermitente a un disco o rueda giratoria es ya conocido el mecanismo denominado "Cruz de Malta", compuesto por una rueda conducida y una leva motriz. La rueda esta dotada en su periferia de conformaciones de reposo y conformaciones de accionamiento alternadas. La leva presenta una superficie lateral de bloqueo, complementaria y acoplable sobre la superficie de reposo de la rueda y un pivote de arrastre, acoplable en las conformaciones de accionamiento. La leva es giratoria sobre un eje conectado a un motor o mecanismo motriz. Durante el tiempo en el que se mantiene acoplada la superficie lateral de bloqueo de la leva sobre una cualquiera de las conformaciones de reposo de la rueda, dicha rueda permanece inmóvil, mientras que durante los períodos de tiempo en los que el pivote de la leva esta acoplado en una de las conformaciones de accionamiento de la rueda, dicha rueda gira con un movimiento no uniforme.

Un inconveniente de este mecanismo son los elevados rozamientos que se producen, especialmente en los periodos de arrastre entre el pivote de arrastre de la leva y la conformación de accionamiento de la rueda, sobre la que dicho pivote desliza. Cuando el dispositivo de la invención forma parte de dispositivos de recepción y cobro de monedas destinados a teléfonos de pago, en los cuales es importante reducir al mínimo el consumo eléctrico de los diferentes componentes, el rozamiento comentado puede constituir un problema considerable.

Además, en el sistema de Cruz de Malta el ángulo de arrastre esta limitado, siendo significativamente menor que el ángulo de bloqueo, lo que se traduce en bajo rendimiento.

Otro inconveniente propio del sistema de Cruz de Malta es que durante el arrastre de la rueda, la relación de velocidades entre la leva y la rueda no es constante, lo que provoca fuertes aceleraciones y deceleraciones en la rueda que se traducen en picos de consumo en el motor eléctrico y disminución de la vida útil del dispositivo.

La presente invención tiene por objeto eliminar los problemas apuntados, mediante un mecanismo que ofrezca un efecto de giro y bloqueo similar al mecanismo de "Cruz de Malta", pero que permita reducir considerablemente los rozamientos entre sus componentes, cuyo ángulo útil de arrastre de la rueda sea definible en un amplio rango y con el que se logre un movimiento con una relación de velocidades constante y definible en un amplio rango.

Todos los objetivos o ventajas expuestos permiten lograr un funcionamiento más eficiente del aparato al que está aplicado el mecanismo de la invención y una reducción del consumo eléctrico, lo cual mejora las prestaciones y el campo de aplicación del dispositivo.

El dispositivo de la invención esta compuesto por una rueda dentada y un piñón de accionamiento. La rueda dentada es solidaria al elemento giratorio a mover, en posición coaxial con el mismo.

El piñón que entra a formar parte del dispositivo de la invención presenta dos sectores, uno carente de dientes y el otro dentado. Por su parte, la rueda con la que engrana dispone de tramos dentados engranables con el conjunto de dientes del sector dentado del piñón.

El tramo dentado del piñón puede incluir una serie de dientes iguales limitados entre dos dientes extremos, preferentemente de mayor paso. Por su parte la rueda dentada incluye tramos dentados engranables con el conjunto de dientes iguales del sector dentado del piñón, cuyos tramos quedan separados por dos espacios de amplitud coincidente con los dientes extremos del piñón, espacios que quedan separados por un diente intermedio, preferentemente igual a los dientes de los tramos dentados.

La rueda dentada y el piñón estarán dotados de medios mutuamente acoplables que bloquean el giro de la rueda mientras los dientes del sector dentado del piñón no engranan con uno de los tramos dentados de la rueda. Estos medios de bloqueo pueden consistir en una aleta que sobresale del piñón, perpendicular el eje del piñón y acabada en una superficie curvo-convexa, y en una serie de superficies curvo-cóncavas iguales y equidistantes que sobresalen en dirección axial a partir de una de las superficies planas de la rueda y que están distribuidas anularmente, próximas a los dientes, con la concavidad dirigida hacia el exterior. La superficie curvo-convexa de la aleta es complementaria con las superficies curvo-cóncavas de la rueda. Una y otras superficies son de radio y amplitud angular aproximadamente iguales. Las superficies curvo-cóncavas de la rueda y la superficie curvo-convexa de la aleta son superficies de revolución de ejes paralelos a los ejes de la rueda y piñón, preferentemente de configuración cilíndrica o troncocónica.

Una característica que presenta el sistema es que los medios de arrastre y los medios de bloqueo se sitúan en diferentes planos, permitiendo así la configuración independiente de ambos medios.

Con la constitución descrita, la rueda dentada girará cuando el sector dentado del piñón engrane con uno de los tramos dentados de la rueda. Por el contrario, mientras el sector carente de dientes del piñón quede enfrentado con la rueda, posición en la que los medios de bloqueo quedan acoplados, la rueda dentada permanecerá inmóvil, incluso aunque el piñón continúe girando.

Las ventajas y constitución del dispositivo de la invención se comprenderán mejor con la siguiente descripción, hecha con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestra un ejemplo de realización no limitativo.

En los dibujos:

La figura 1 es una perspectiva de un mecanismo de transmisión discontinuo, constituido de acuerdo con la invención.

La figura 2 es una vista en planta del mecanismo de la figura 1, sin el motor de accionamiento.

Las figuras 3 a 10 son vistas similares a la figura 2, mostrando parcialmente la rueda dentada, en diferentes fases de engranaje y acoplamiento entre la rueda dentada y el piñón motriz.

Según puede apreciarse en los dibujos, el mecanismo de la invención está constituido por una rueda dentada, que se referencia en general con el número 1, y por un piñón motriz 2, engranables entre sí.

La rueda dentada 1 irá fijada al elemento o disco giratorio a accionar, en posición coaxial con el mismo. Por su parte el piñón 2 va accionado por un motor o elemento motriz 3, por ejemplo mediante un conjunto de engranajes 4.

Según puede apreciarse mejor en la figura 2, el piñón 2 incluye un sector dentado y un sector carente de dientes. En el ejemplo representado en los dibujos el sector dentado incluye una serie de dientes iguales 5 y dos dientes extremos 6 de mayor paso. El sector carente de dientes esta limitado entre los dos dientes extremos 6 de mayor paso.

Por su parte, la rueda dentada 1 incluye tramos dentados 7 separados por dos espacios 10 de paso coincidente con los dientes extremos 6 del piñón 2, espacios que quedan separados por un diente intermedio 11 que puede ser igual a los dientes 9 de los tramos dentados 7. Los tramos dentados 7 están constituidos por dientes 9 complementarios a los dientes 5 del sector dentado del piñón 2, para el engranaje entre dicho sector y los tramos dentados de la rueda 1.

La rueda dentada 1 dispone además en una de sus superficies de una serie de superficies curvo-cóncavas 12, iguales y equidistantes, en número igual al de tramos dentados 7 de la rueda 1. Por su parte el piñón 2 es portador de una aleta 13 que es perpendicular al eje de dicho piñón y que esta dotada de un trazado de superficie circular 14. La superficie circular 14 de la aleta del piñón y las superficies curvo-cóncavas 12 de la rueda serán de curvatura complementaria, con radios y amplitud angular aproximadamente iguales.

Con la constitución comentada, al activar el motor 3, durante el giro del piñón 2, cuando la aleta 13 coincida con una de las superficies curvo-cóncavas 12, tal y como se muestra en la figura 3, ninguno de los dientes del piñón 2 engranará con tramos dentados de la rueda 1. En esta situación la rueda 1 permanece inmóvil, mientras continua girando el piñón 2, según se muestra en la figura 4, hasta que se alcanza la posición de la figura 5, en la que uno de los dientes extremos 6 del piñón 2 coincide con uno de los espacios 10 de la rueda 1, actuando este diente extremo 6 sobre el diente intermedio 11 correspondiente, iniciándose el giro de la rueda 1, que continuará, según se aprecia en las figuras 6 a 8 mientras se produce el engranaje de los dientes de la rueda dentada 2 con los dientes 9 de uno de los tramos dentados 7 de la rueda 1. A partir de la posición de la figura 8, cuando el otro diente extremo 6 de la rueda dentada salga ya del espacio 10, la aleta 13 del piñón 2 se acoplará en una nueva superficie curvo-cóncava 12 de la rueda dentada, haciendo que esta permanezca fija, mientras continua el giro del piñón 2 hasta alcanzar la posición de la figura 10, que corresponde con la posición de la figura 3, repitiéndose el proceso ya descrito.

De forma análoga, la secuencia descrita es válida para el sentido inverso de giro del piñón.

En definitiva, se consigue un posicionamiento preciso de la rueda 1 en sus posiciones predeterminadas, a la vez que se permiten amplias tolerancias en el sistema motriz.

Claims (5)

1. Mecanismo de transmisión discontinua para elementos giratorios, caracterizado porque esta constituido por una rueda dentada, solidaria del elemento giratorio en posición coaxial con el mismo, y por un piñón de accionamiento; cuyo piñón presenta dos sectores, uno carente de dientes y el otro dentado, y cuya rueda incluye tramos dentados engranables con el conjunto de dientes del sector dentado del piñón; disponiendo la rueda dentada y el piñón de medios mutuamente acoplables que bloquean el giro de la rueda mientras los dientes del sector dentado del piñón no engranan con uno de los tramos dentados de la rueda; estando estos medios de bloqueo situados en un plano diferente al definido por la rueda y piñón.

2. Mecanismo según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios que bloquean el giro de la rueda consisten en una aleta que sobresale del piñón, perpendicular al eje del piñón y acabada en una superficie curvo-convexa, y en una serie de superficies curvo-cóncavas iguales y equidistantes, en número igual al de tramos dentados de la rueda, que sobresalen en dirección axial a partir de una de las superficies planas de la rueda y están distribuidas anularmente, con la concavidad dirigida hacia el exterior; siendo la superficie curvo-convexa de la aleta y las superficies curvo-cóncavas de la rueda superficies de revolución complementarias entre sí, de ejes paralelo a los ejes de la rueda y piñón y de radio y amplitud angular aproximadamente iguales.

3. Mecanismo según la reivindicación 2, caracterizado porque las superficies cóncavas citadas y la superficie curvo-convexa de la aleta del piñón son de configuración cilíndrica, de ejes paralelos a los de la rueda y piñón.

4. Mecanismo según la reivindicación 1, caracterizado porque el sector dentado del piñón consiste en una serie de dientes iguales, limitados por dos dientes extremos de diferente paso y cuya rueda incluye tramos dentados engranables con el conjunto de dientes iguales del sector dentado del piñón, estando los tramos dentados separados por dos espacios de amplitud coincidente con los dientes extremos del piñón, existiendo un diente intermedio entre ambos espacios.

5. Mecanismo según la reivindicación 4, caracterizado porque los dientes extremos que limitan el sector dentado del piñón son de mayor paso que los dientes de dicho sector.