ES2260502T3 - Sistema para el movimiento de una puerta deslizante. - Google Patents

Abstract

Una puerta deslizante con un sistema de movimiento para puertas deslizantes, en la que la puerta (1) está montada sobre ruedas que deslizan sobre un rail recto, comprendiendo la puerta deslizante con un sistema de movimiento - una cremallera recta (2), integral con la puerta (1), que comprende una pluralidad de dientes (3), separados unos de otros por una pluralidad de hendiduras (4), - medios de acoplamiento (5, 105) para el acoplamiento de dicha cremallera con el fin de ocasionar un movimiento horizontal de dicha puerta, y - medios de activación (9), para mover dichos medios de acoplamiento (5, 105) caracterizada por que dichos medios de acoplamiento (5, 105) comprenden una rueda o tambor (11, 111) que tiene un eje sustancialmente paralelo a la dirección horizontal del movimiento de la puerta, y que tienen elementos de acoplamiento (8, 108), dispuestos en su superficie exterior circunferencial lateral, para acoplarse con dicha cremallera (2).

Description

Sistema para el movimiento de una puerta deslizante.

La presente invención se refiere a un sistema para el movimiento de una puerta deslizante.

Una puerta deslizante comprende, normalmente, una puerta, adecuadamente montada sobre ruedas con cojinetes de rodamientos o de bolas, con el fin de deslizar sobre una pista o raíl de guiado, a lo largo de un camino recto, para abrir y cerrar un paso.

Se conocen en el estado de la técnica dispositivos de movimiento para mover una puerta deslizante, que comprenden un mecanismo de engranajes, consistente en un acoplamiento entre una cremallera y un engranaje de corona. La cremallera se construye de forma integral con la puerta y se coloca horizontalmente sobre la práctica totalidad de la longitud de la puerta, y el engranaje de corona se conecta a un dispositivo desmultiplicador de un motor eléctrico, acoplado a un soporte integral con el suelo. El eje del engranaje de corona se encuentra situado en ángulos sustancialmente rectos con respecto a la dirección horizontal de movimiento de la puerta. La patente US-A-4610109 divulga una puerta deslizante de este tipo, que contiene las características del preámbulo de la reivindicación 1.

De esta manera, el motor dirige al dispositivo desmultiplicador, que provoca el giro del engranaje de corona, y que los dientes de ésta engranen con las hendiduras de la cremallera, empujando los dientes de ésta. Como resultado, el movimiento rotatorio del engranaje provoca que la cremallera se desplace y, como es integral con la puerta, arrastra a ésta en su desplazamiento.

Las puertas deslizantes son, en general, muy pesadas. Algunas puertas pueden alcanzar un peso de 1500 kg. Por esta razón, y debido a que los dientes del engranaje de corona actúan directamente mediante un empuje frontal sobre los dientes de la cremallera, se necesita un momento muy elevado para conseguir mover una cremallera rotatoria. Consecuentemente, se debe procurar la interposición de mecanismos desmultiplicadores entre el eje conductor y el engranaje de corona.

Se conocen otros sistemas para el movimiento de puertas deslizantes, en los cuales la puerta es arrastrada por una cadena o una cinta, conducida por una polea o un engranaje de corona motorizado. En este caso, igualmente, se debe procurar dispositivos desmultiplicadores entre el eje conductor y la polea de la correa de transmisión.

De acuerdo con el estado de la técnica, los sistemas de movimiento para puertas deslizantes presentan un cierto número de inconvenientes.

Estos sistemas de movimiento son demasiado caros y difíciles de manejar, debido que existe un mecanismo reductor entre el eje conductor y el engranaje de corona que opera sobre la cadena o la cremallera de la puerta. Adicionalmente, los mecanismos desmultiplicadores están a menudo sujetos a desgaste de fricción y requieren mantenimiento y sustitución frecuente de piezas.

Por esta razón, así como para no sobredimensionar el mecanismo de engranajes, en las puertas deslizantes, de acuerdo con el estado de la técnica, se utilizan motores eléctricos de alta potencia, tales como motores de corriente alterna, alimentados directamente de la red.

Sin embargo, la existencia de un motor de corriente alterna implica alimentarlo mediante cables de potencia, que atraviesan la puerta, llevando el voltaje de la red (220-230 voltios). Consecuentemente, un cable de potencia desnudo descargaría sobre la puerta, que está fabricada normalmente de metal, lo que la convierte en un buen conductor, con consecuencias peligrosas para cualquiera que la tocara accidental-
mente.

Además, cualquier interrupción en la alimentación de red impediría el funcionamiento del motor y, por tanto, el movimiento de la puerta.

Un objeto de la presente invención es eliminar los inconvenientes de la técnica conocida, suministrando un dispositivo barato y simple para el movimiento de una puerta deslizante.

Otro objeto de la presente invención es suministrar un dispositivo para el movimiento de una puerta deslizante tal que sea fiable y seguro para el usuario.

Otro objeto de la presente invención es suministrar un dispositivo para el movimiento de una puerta deslizante tal que sea, a la vez, versátil y adecuado para fijarse a las puertas deslizantes actualmente en el mercado.

Estos objetos se alcanzan, de acuerdo con la invención, con las características enumeradas en la reivindicación independiente 1 adjunta.

Realizaciones ventajosas de la invención aparecen en las reivindicaciones dependientes.

El sistema de movimiento, de acuerdo con la invención, es adecuado para mover una puerta deslizante, montada sobre ruedas que corren sobre un raíl recto. El sistema de movimiento comprende:

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una cremallera recta, integral con la puerta

-

medios de acoplamiento para acoplar la cremallera con el fin de provocar el movimiento horizontal de la puerta, y

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medios de activación para mover los medios de acoplamiento.

Las características particulares de la presente invención se representan en que dichos medios de acoplamiento comprenden una rueda, que tiene un eje de rotación sustancialmente paralelo a la dirección horizontal de movimiento de la puerta. Dicha rueda tiene, en su superficie exterior circunferencial lateral, elementos de acoplamiento capaces de acoplarse a la cremallera para provocar el desplazamiento de ésta.

Los elementos de acoplamiento están, preferiblemente, representados por un roscado o unos pivotes radiales, dispuestos a lo largo de un camino helicoidal. De esta manera, se consigue una excelente razón de reducción entre la rueda y la cremallera. En consecuencia, sólo se necesita un momento muy pequeño para iniciar la rotación de la rueda que se acopla a la cremallera. Por esta razón, la rueda puede ser dirigida en su rotación mediante un eje conductor que se acopla directamente a la rueda sin necesidad de interponer dispositivos desmultiplicadores.

Además, con este sistema de movimiento se puede utilizar un motor de corriente continua, con las grandes ventajas, en términos de coste, dimensiones totales y seguridad.

Características adicionales de la invención se harán evidentes de la siguiente descripción detallada, con referencia a realizaciones puramente ejemplarizantes y, por tanto, no restrictivas, que se ilustran mediante los siguientes dibujos, en los cuales:

La figura 1 es una vista en planta desde arriba, que muestra esquemáticamente el sistema de movimiento para una puerta deslizante, de acuerdo con la invención;

La figura 2 es una vista en sección axial de un tornillo sin fin, que es parte del sistema de movimiento, de acuerdo con la invención;

La figura 3 es una vista lateral desde la derecha de la figura 2;

La figura 4 es una vista en sección axial parcial, que muestra el tornillo sin fin alojado en su soporte y acoplado al eje conductor;

La figura 5 es una vista en perspectiva, que muestra esquemáticamente una segunda forma de realización del sistema de movimiento para una puerta deslizante, de acuerdo con la invención;

La figura 6 es una vista en sección radial, tomada a lo largo de un pivote de la rueda de dispositivo de movimiento, de acuerdo con una segunda forma de realización de la invención;

La figura 7 es una vista en sección, que muestra una realización diferente de la cremallera de la puerta, para su uso con el sistema de movimiento para una puerta, de acuerdo con la invención;

La figura 8 es una vista en sección axial parcial, que muestra una realización diferente del motor que dirige el sistema de movimiento para una puerta, de acuerdo con la invención.

Con la ayuda de las ilustraciones, se describe el sistema de movimiento para una puerta deslizante, de acuerdo con la invención.

En adelante, se describe una primera realización de la invención, con referencia a las figuras 1-4.

La figura 1 muestra esquemáticamente una puerta, indicada por la referencia 1. La puerta 1 está montada sobre ruedas que pueden girar a lo largo de raíles rectos, en la dirección horizontal de la doble flecha F1. Una cremallera 2, de forma lineal y que se extiende prácticamente a todo lo largo de la puerta 1, se monta integralmente con ésta.

La cremallera 2 comprende una pluralidad de dientes 3, separados los unos de los otros por una pluralidad de hendiduras 4. A modo de ejemplo, el tamaño de cada hendidura 4 es alrededor de 4 mm, el espaciado entre un diente 3 y el siguiente es alrededor de 12 mm, y la inclinación del ángulo de ataque de cada diente 3 es alrededor de 1,0941 grados.

Un tornillo sin fin 5 se encuentra montado de manera giratoria sobre dos abrazaderas 6, 6', sostenidas por un marco 7, integral con el suelo. El tornillo sin fin 5 se encuentra posicionado de tal manera que su eje de rotación se mantiene sustancialmente paralelo a la dirección horizontal de movimiento de la puerta 1. De esta manera, el fileteado 8 del roscado exterior del tornillo sin fin 5 se acopla a las hendiduras 4 de la cremallera 2.

El tornillo sin fin 5 gira en torno a su propio eje mediante un motor eléctrico 9, sostenido por un marco de apoyo 10, integral con el suelo. Como el fileteado 8 del tornillo sin fin 5 se acopla a las hendiduras 4 de la cremallera 2, un giro del tornillo sin fin 5 en la dirección de la flecha F2 o en la dirección opuesta provoca el movimiento de la puerta 1 en la dirección de la flecha F1. De hecho, el deslizamiento sobre la cara lateral del fileteado 8 de la superficie de ataque de los dientes 3, que está inclinada alrededor de 1 grado, causa el movimiento hacia delante de la cremallera 2.

Como se muestra en las figuras 2 y 3, el tornillo sin fin 5 comprende una rueda 11, con un cuerpo sustancialmente cilíndrico, con un roscado exterior helicoidal formado en la superficie lateral. A modo de ejemplo, un roscado a la derecha se utiliza con un espaciado de 12 mm, el mismo que el espaciado de los dientes 3 de la cremallera 2. El grosor del fileteado 8 es alrededor de 3,6 mm, lo que significa que está ligeramente por debajo del tamaño de las hendiduras 4 de la cremallera 2, así que el fileteado 8 puede acoplarse a las hendiduras 4 de la cremallera 2. El diámetro exterior total del tornillo sin fin es alrededor de 220 mm, pero puede ser aumentado o reducido de acuerdo con la razón de reducción requerida.

En el centro del cuerpo cilíndrico de la rueda 11 se encuentra un orificio pasante 12, con un surco longitudinal 13 para recibir un eje conductor que rota integralmente con la rueda 11. Como muestra la figura 4, dentro del orificio axial 12 se ajusta un eje 14, que dispone de una parte sobresaliente 14, que se acopla con el surco 13. El eje 14 está sostenido en rotación por cojinetes 16, 16', dispuestos en abrazaderas de soporte 6, 6', respectivamente. El eje 14 puede ser el eje de un motor 9, o puede estar ligado al eje 18 de un motor 9 mediante un acoplamiento 17, sin necesidad de usar dispositivos desmultiplicadores.

Mediante el uso de un montaje como el ilustrado anteriormente para mover la puerta 1, el rendimiento cinético está afectado principalmente por la fricción de deslizamiento entre el fileteado 8 del tornillo sin fin 5 y los dientes 3 de la cremallera. No obstante, de acuerdo con el espaciado del fileteado utilizado, se puede obtener la razón de reducción deseada que permite utilizar el motor en transmisión directa sobre el tornillo sin fin, sin utilizar dispositivos desmultiplicadores.

Claramente, en lugar de un tornillos sin fin que tenga un fileteado helicoidal continuo, se puede utilizar un tornillo sin fin con un fileteado helicoidal discontinuo, esto es, que consista en una serie de secciones roscadas dispuestas a lo largo de un camino helicoidal, capaz de acoplarse a las hendiduras 4 de la cremallera 2.

Con referencia a las figuras 5 y 6, se muestra una segunda realización del sistema de movimiento para puertas deslizantes, de acuerdo con la invención, en la cual los elementos idénticos o correspondientes a aquellos ya descritos con referencia a la primera realización se indican con los mismos números de referencia, y se omite su descripción detallada.

La figura 5 muestra una cremallera 2, integral con la puerta 1 y un eje conductor 18, calado a una rueda o tambor 105, dispuesta con su eje de rotación sustancialmente paralelo a la dirección de movimiento de la puerta 1. La rueda 105 es sustancialmente diferente de la rueda 5 de la primera realización.

La rueda 105 comprende un cuerpo cilíndrico 111, provisto de una pluralidad de pivotes cilíndricos 108, que se proyectan desde la superficie lateral del cuerpo cilíndrico 111. Los pivotes cilíndricos 108 siguen un camino helicoidal a lo largo de la superficie lateral del cuerpo cilíndrico 111. Cada pivote 108 está montado de manera giratoria alrededor de su propio eje, sobre el cuerpo de la rueda, mediante un collarín 120 de rodamientos 121, que se muestra mejor en la figura 6. Naturalmente, los rodamientos 121 se pueden sustituir por cojinetes a bolas.

El diámetro exterior de cada pivote 108 es inferior al tamaño de las hendiduras 4 de la cremallera 2, por lo que los pivotes 108 pueden acoplarse a las hendiduras 4 de la cremallera 2. En consecuencia, la rotación de la rueda 105 en la dirección de las flechas F2 provoca el desplazamiento de la puerta 1 en la dirección de las flechas F1. En este caso, entre los pivotes 108 de la rueda 105 y los dientes 3 de la cremallera 2 existe una fricción de giro que, como es conocido, es mucho más baja que la fricción por deslizamiento. En consecuencia, esta realización es particularmente ventajosa en el caso de desear minimizar el momento suministrado por el motor.

Mediante cálculos y ensayos experimentales, seleccionando el mejor espaciado del camino helicoidal de los pivotes 108, y utilizando materiales con un bajo coeficiente de fricción, el solicitante ha observado que todo lo que se necesita para mover una puerta que pesa alrededor de 1500 kilos, con un alto margen de seguridad, es un motor eléctrico con una entrada de potencia de alrededor de 70 W

De acuerdo a lo anterior, se puede utilizar un motor eléctrico de corriente continua, alimentado por un voltaje en un rango entre los 12 y los 24 voltios. Como consecuencia, se suministrará un transformador de alimentación en la caja de control del motor para transformar el voltaje de red en un voltaje de corriente alterna, capaz de alimentar el motor. Adicionalmente, el motor se conectará a una batería, capaz de alimentarlo en el caso de que se produzca una interrupción de la alimentación.

Esto conlleva una serie de ventajas, tales como:

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un mayor ahorro de energía,

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menores dimensiones del conjunto

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menor coste del motor y de la electrónica de control,

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mayor seguridad en el caso de cables de alimentación del motor desnudos,

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la posibilidad de utilizar una batería auxiliar para alimentar el motor.

La figura 7 muestra una cremallera 2 mejorada, integral con la puerta, capaz de una reducción adicional de la fricción con el sistema de movimiento de tornillo sin fin. En esta variante de la realización, en cada diente 3 de la cremallera se ajusta un rodamiento 204, que gira con un eje de rotación en ángulo recto con el eje de rotación de la rueda 5, 105 del tornillo sin fin. Los rodamientos 204 están fabricados, preferentemente, en un plástico duro como la poliamida.

Para ser más exactos, cada rodamiento 204 está montado de manera giratoria en un pivote respectivo 202, que se acopla, en una relación de acoplamiento forzada, con un orificio cilíndrico 201, formado en cada diente 3 de la cremallera. El pivote 202 tiene una cabeza agrandada 203 para frenar al rodamiento 204 durante el movimiento axial entre la cabeza del pivote y el extremo del diente 3 de la cremallera.

De esta manera, la rotación del tornillo sin fin 5 causa una fricción de giro entre el fileteado 8 y los rodamientos giratorios 204 de la cremallera.

Aunque las figuras muestran el motor 9 con su eje conductor 18 alineado con el tornillo sin fin 5 o la rueda 105, como se muestra en la figura 8 se puede prever una variante en la que el motor 9 está dispuesto por encima del tornillo sin fin 5 o de la rueda 105, que se acopla a la cremallera de la puerta.

En este caso, se montan dos abrazaderas 302 sobre una base 301, que sostiene un soporte vertical 303, en el que se ajustan dos bridas adicionales 305, 304, que sostienen un casquillo 306. En la brida 304, por encima del casquillo 306, se monta una abrazadera ajustable 318, que sostiene un motor 9. El eje conductor 18 del motor 9 porta un piñón 320 que causa el giro de una correa de distribución 319, que, a su vez, causa la rotación de la polea 315.

La polea 315 está calada a un eje 311 mediante una chaveta 314. El eje 311 está sostenido de manera giratoria en el casquillo 306, mediante los cojinetes 307. El otro extremo del eje 311 está calado al tornillo sin fin 5 o a la rueda 105 mediante una chaveta 310. De esta manera, el motor 9 se sitúa por encima del tornillo sin fin 5 o de la rueda 105.

Se pueden realizar numerosos cambios de detalles a estas realizaciones de la invención, todos ellos dentro de las posibilidades de un experto en la técnica y que, en cualquier caso, caen dentro del ámbito de la invención establecido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (13)

1. Una puerta deslizante con un sistema de movimiento para puertas deslizantes, en la que la puerta (1) está montada sobre ruedas que deslizan sobre un raíl recto, comprendiendo la puerta deslizante con un sistema de movimiento

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una cremallera recta (2), integral con la puerta (1), que comprende una pluralidad de dientes (3), separados unos de otros por una pluralidad de hendiduras (4),

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medios de acoplamiento (5, 105) para el acoplamiento de dicha cremallera con el fin de ocasionar un movimiento horizontal de dicha puerta, y

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medios de activación (9), para mover dichos medios de acoplamiento (5, 105)

caracterizada porque dichos medios de acoplamiento (5, 105) comprenden una rueda o tambor (11, 111) que tiene un eje sustancialmente paralelo a la dirección horizontal del movimiento de la puerta, y que tienen elementos de acoplamiento (8, 108), dispuestos en su superficie exterior circunferencial lateral, para acoplarse con dicha cremallera (2).

2. Una puerta deslizante con un sistema de movimiento para puertas deslizantes, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dichos medios de acoplamiento comprenden un tornillo sin fin (5), y dichos elementos de acoplamiento son el fileteado (8) del roscado exterior de dicho tornillo sin fin, y dichos dientes (3) de la cremallera están dispuestos con una superficie de ataque ligeramente angulada.

3. Una puerta deslizante con un sistema de movimiento para puertas deslizantes, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque el espaciado del fileteado del tornillo sin fin (5) es sustancialmente el mismo que el espaciado de los dientes (4) de la cremallera, y el grosor de cada filete (8) del tornillo sin fin (5) es ligeramente inferior al tamaño de las hendiduras (4) de la cremallera.

4. Una puerta deslizante con un sistema de movimiento para puertas deslizantes, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dichos elementos de acoplamiento son pivotes cilíndricos (108), que se proyectan radialmente desde la superficie circunferencial lateral de dicha rueda (111), y se encuentran dispuestos en un camino helicoidal en la superficie circunferencial lateral de dicha rueda (111).

5. Una puerta deslizante con un sistema de movimiento para puertas deslizantes, de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque dichos pivotes cilíndricos (108) están montados de manera giratoria alrededor de sus ejes.

6. Una puerta deslizante con un sistema de movimiento para puertas deslizantes, de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque dichos pivotes cilíndricos (108) están fijados en collarines (120) de rodamientos (121) o cojinetes.

7. Una puerta deslizante con un sistema de movimiento para puertas deslizantes, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha rueda (11, 111) se encuentra montada de manera giratoria alrededor de su propio eje, en medios de soporte (6, 6'), integrales con el suelo.

8. Una puerta deslizante con un sistema de movimiento para puertas deslizantes, de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque los cojinetes de bolas (16, 16') están situados ente dichos medios de soporte y dicha rueda (11, 111) para sostener a esta última durante la rotación.

9. Una puerta deslizante con un sistema de movimiento para puertas deslizantes, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en al menos algunos de dichos dientes (3) de dicha cremallera, se montan de manera giratoria rodamientos (204), con un eje de rotación sustancialmente en ángulos rectos con respecto a dicha rueda (11), con el fin de generar una fricción de rodadura cuando se acoplen con dichos medios de acoplamiento (8) de dicha rueda (11).

10. Una puerta deslizante con un sistema de movimiento para puertas deslizantes, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dichos medios de activación están constituidos por un motor eléctrico (9), cuyo eje de conducción (18) está directamente conectado con dicha rueda (11, 111) para hacerla girar.

11. Una puerta deslizante con un sistema de movimiento para puertas deslizantes, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque dicho motor eléctrico (9) está dispuesto con su eje (18) paralelo al eje (311) de dichos medios de acoplamiento (5, 105), y se suministra una correa de transmisión (319) para transmitir el movimiento de dicho motor (9) a dicho eje.

12. Una puerta deslizante con un sistema de movimiento para puertas deslizantes, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizada porque dicho motor eléctrico es un motor de corriente continua, alimentado por una corriente directa en el rango de los 12-24 voltios, de un transformador de potencia capaz de transformar el voltaje de la red de alterna en una corriente directa.

13. Una puerta deslizante con un sistema de movimiento para puertas deslizantes, de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizada porque dicho motor eléctrico de corriente continua (9) se conecta a una batería, con el fin de que pueda ser alimentado también cuando ocurra una interrupción de la alimentación de la red.