ES2282830T3 - Engranaje de rueda y tornillo sin fin tangente para persiana. - Google Patents

Abstract

Cárter (1) compacto que comprende un engranaje destinado a accionar una persiana y que funciona según el principio de una rueda dentada accionada por un tornillo sin fin tangente, la rueda (3) y el tornillo (2) están alojados en el cárter compacto, el tubo de enrollamiento de la persiana está empalmado a la rueda, la rotación del tornillo está accionada por una varilla unida a una manivela, y cuando el tornillo (2) gira accionando el descenso de la persiana y que la rueda (3) encuentra un impedimento para girar en ese sentido, el tornillo (2) se desplaza entonces según su eje, caracterizado porque el tornillo (2) se desplaza hacia un compartimento (6) del cárter (1) en el que, cuando el tornillo (2) ha alcanzado su fondo, su rotación encuentra a su vez un bloqueo.

Description

Engranaje de rueda y tornillo sin fin tangente para persiana.

La presente invención se refiere a un cárter compacto que comprende un engranaje de rueda y tornillo sin fin tangente, destinado a accionar una persiana.

El documento US-A-4372367 divulga un cárter conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

Ya se sabe que la maniobra de una persiana obtenida por engranaje con mando manual que acciona positivamente la rotación del tubo de enrollamiento en ambos sentidos presenta siempre el riesgo, de que cuando está bajada la persiana y el operador desea abrirla pueda girar el tubo de enrollamiento en mal sentido y enrolle la banda de tablillas en sentido contrario en dicho tubo. El final del desenrollado de la persiana debe estar por lo tanto marcado, de manera que impida proseguir la rotación más allá. Por otra parte, un tipo de mecanismo muy corrientemente utilizado, habida cuenta de sus pequeñas dimensiones, consiste en un engranaje de rueda y tornillo tangente, cuyo tornillo está accionado por una varilla conectada a una varilla oscilante equipada de una manivela, la rueda acciona el tubo de enrollamiento a una velocidad de rotación menor con respecto al tornillo.

En los engranajes de este tipo, concebidos de manera clásica, la manera de impedir el error en el sentido de la maniobra consiste en bloquear la rueda que acciona el tubo de enrollamiento, y no el tornillo que acciona esta rueda. Procedemos de este modo debido a que los dispositivos de bloqueo tienen una capacidad reducida de recuento de vueltas pero, por esta razón, el tope de final de carrera debe frenar la rotación del elemento del engranaje que gira más lentamente y que transmite el par más elevado. Esto es la causa frecuente de un mateado progresivo del tope o de una deformación del cárter, puesto que el operador no siempre percibe la señal de parada claramente, quién puede llegar a forzar la maniobra en sentido
contrario.

Por otra parte, ahora se pide a menudo que las persianas accionadas manualmente lo sean por un engranaje de transmisión de movimiento irreversible que las condena en posición cerrada por mediación de sujeciones especiales que vinculan su banda de tablillas al tubo de enrollamiento. Estas sujeciones son rígidas y se apuntalan creando un bloqueo de la banda de tablillas una vez que esta se haya bajado, lo que impide entonces levantarla directamente.

Para ello, es necesaria una buena coincidencia de la acción del tope de final de carrera con una posición adecuada de las sujeciones. Ahora bien, la acción del tope interviene en una posición angular del tubo de enrollamiento que sólo se puede variar modificando el acoplamiento del extremo del tubo con el engranaje. Este cambio necesita que se desmonte el tubo y ocasiona una gran variación angular. Por consiguiente, es necesario que el tubo se monte con una posición de acercamiento conveniente y que la unión de las sujeciones al tubo de enrollamiento pueda ajustarse, por lo menos, en un cierto campo de la periferia del tubo. Este tipo de sujeciones hacen que el montaje de la persiana sea complicado y además resultan muy caras.

Por otra parte, las sujeciones rígidas cuya fijación al tubo no es ajustable requieren que se utilicen con engranajes sin final de carrera, pero no tienen siempre la capacidad de asumir por sí solas la función de bloqueo de la maniobra, ya que su longitud varía por niveles sucesivos, así como la altura de las bandas de tablillas, y las conjugaciones desfavorables de esas dos variables no hacen mas que crear un bloqueo imperfecto, que no resiste generalmente al par elevado que puede transmitir el engranaje.

La invención resuelve estas dificultades para el caso específico de los engranajes de rueda y tornillo sin fin tangente que accionan una persiana desprovista de muelle de equilibrado.

Según la invención, tal como se define en la reivindicación 1 en anexo, el tornillo está atravesado según su eje por una varilla que acciona su rotación directamente, y su característica principal radica en que este tornillo se desplaza según el eje de la varilla de mando cuando ésta acciona el descenso y que la rueda ya no está accionada por el tubo de enrollamiento para girar en este sentido, o como máximo está bloqueada.

Un modo de realización particular puede consistir en que el tornillo sea accionado directamente por la varilla de mando, y en este caso:

- el alojamiento del tornillo en el cárter presenta dos compartimentos que comunican entre sí, uno de ellos en el que el tornillo puede girar libremente mientras se mantiene, el otro, roscado de modo que forme una tuerca sin desemboque para el tornillo en la que éste se introduce deslizándose por la varilla de mando, cuando esta varilla gira en el sentido de descenso y que la rueda ya no está accionada por el tubo de enrollamiento para girar en este sentido.

- cuando gira actuando en el descenso, el tornillo puede quedar retenido en el compartimento cilíndrico de su alojamiento por un medio de retención que se libera cuando la rueda se bloquea y que el par aplicado por la varilla de mando al tornillo se transforma en una fuerza axial suficiente.

- el tornillo puede presentar un cuello que se termina por un abombamiento, el tornillo queda atrapado entre los montantes de un reiter elástico que se puede retirar o poner sin tener que desmontar el cárter, este reiter forma el medio por el cual el tornillo queda retenido de manera caduca en el compartimento cilíndrico de su alojamiento.

- el freno que contrarresta el par estático de la banda de tablillas en suspensión puede que no actúe en el tornillo, sino que intervenga directamente en la varilla de mando.

Un cárter, que no está cubierto por las reivindicaciones consiste en que, por una parte, el freno que contrarresta el par estático debido a la banda de tablillas en suspensión actúa directamente en la varilla de mando y no en el tornillo, y por otra parte, el tornillo coopera con un cañón que está pegado a él y por su collarín para formar un trinquete dentado radial, el conjunto está atravesado por la varilla de mando que sólo acciona el cañón, éste último transmite positivamente al tornillo la rotación de la varilla cuando esta acciona la subida de la banda de tablillas y se separa del tornillo por sacudidas deslizándose por la varilla cuando la varilla acciona el descenso, mientras que la rueda resiste a girar en este sentido.

Por último, cualesquiera que sea el modo de realización:

- el medio de contrarrestar el par estático generado por la banda de tablillas en suspensión puede consistir en insertar en un orificio del cárter, por el que pasa la varilla de mando, un manguito con doble collarín, los collarines están colocados por ambas partes del orificio, el manguito está atravesado por la varilla y vinculado a ella en rotación, una anilla en materia elástica se encuentra comprimida entre el cuerpo del manguito y la pared interna del orificio,

- el dispositivo de frenado puede ser un muelle de algunas espiras que está vinculado al cárter por uno de sus extremos y que rodea con una sujeción un cilindro metálico atravesado por la varilla de mando y accionado por ella.

Los dibujos en anexo ilustran la invención:

- La Fig. 1 representa un engranaje cuyo tornillo se bloquea automáticamente, cuando se ha terminado el descenso de la persiana.

- La Fig. 2 representa una variante no cubierta por las reivindicaciones en anexo, según la cual en vez de bloquearse, el tornillo se desembraga automáticamente cuando se ha terminado el descenso de la persiana.

Antes de explicar los dibujos, pasamos a detallar ciertas tensiones a las que están sometidos los engranajes de rueda y tornillo sin fin, cuando se destinan a la maniobra de las persianas.

La desaparición del par en la rueda significa que la persiana ha terminado su descenso únicamente si esta persiana está desprovista de un muelle de equilibrado. En el transcurso de este descenso, el role del engranaje consiste esencialmente en retener la banda de tablillas, pero también debe poderse mantener entreabierto e impedir que su peso ocasione la rotación espontánea del órgano de mando. Ciertas conveniencias que deben respetarse impiden lo más a menudo que el engranaje sea irreversible por sí mismo: por una parte, es preciso evitar tener una reducción demasiado importante de la velocidad de la rueda con relación a la del tornillo, y por otra parte, debe reducirse al máximo el espesor del engranaje, por último, por una cuestión de coste, se privilegian las ruedas y los tornillos en materia plástica que pueden moldearse. Estos tres imperativos obligan a utilizar tornillos con roscados múltiples que tienen un pequeño diámetro y un gran módulo de dientes. El ángulo de la hélice que de ello resulta es entonces desfavorable a la irreversibilidad. No obstante, debido a que la rusticidad de los mecanismos induce muchos roces, un ángulo de hélice de unos 20º aproximadamente y un frenado moderado del tornillo bastan para que el engranaje sea irreversible, ya que el par enviado por la rueda a la varilla de mando es muy inferior al par máximo generado por la banda de tablillas en la rueda.

Consideramos ahora que la Fig. 1 representa el engranaje colocado en una mitad de su cárter 1 desmontado.

Los sentidos de rotación del tornillo 2 están vinculados de manera unívoca a las direcciones de subida y descenso de la banda de tablillas, no representada, pero el sentido de la subida está indicado por la flecha colocada en la rueda 3. El alojamiento del tornillo 2 en el cárter 1 comprende un compartimento cilíndrico 4 en el que invade el sector dentado de la rueda 3 que engrana con el roscado del tornillo 2. Los roscados del tornillo 2 se apoyan contra la pared cilíndrica del compartimento 4 cuya longitud excede ligeramente la de la parte roscada del tornillo 2. La rueda 3 gira guiada por salientes 5 que reposan en alcances del cárter 1. El alojamiento del tornillo 2 se prolonga hacia otro compartimento 6, el cual está roscado, de tal modo que el tornillo pueda introducirse allí parcialmente, cuando está obligado a dirigirse hacia él.

Tal y como se sitúa en el dibujo, en el compartimento cilíndrico 4 de su alojamiento, el tornillo 2 está en posición de trabajo para accionar la subida y tiene la posibilidad de hacerlo indefinidamente. Está estacionada en este compartimento 4 para autorizar el descenso, mientras la rueda 3 lo retiene allí debido al par generado por el peso de la banda de tablillas. Este par, que se ejerce en sentido opuesto a la flecha con la que está marcada la rueda 3, tiende naturalmente a empujar el tornillo 2 hacia el fondo del compartimento 4.

Cuando la banda de tablillas ha terminado su descenso, la rueda 3 se vuelve pasiva y el tornillo 2 está designado a desplazarse del hecho de la inercia general del mecanismo, sus roscas lo hacen progresar por los dientes de la rueda 3 inmóvil, hacia el compartimento 6 de su alojamiento opuesto a aquel que ocupaba. En el transcurso del desplazamiento, el tornillo 2 cuya cavidad aúna la forma poligonal de la varilla 7 varilla de mando, se desliza por esta varilla 7 y cuando alcanza el fondo del compartimento roscado 6 se bloquea y repercute este efecto en la varilla 7 de mando.

Por otra parte, sería interesante poder adaptar el engranaje a las distintas configuraciones de las persianas, puesto que como ya lo hemos dicho, ciertas persianas se auto accionan por medio de sujeciones rígidas que unen su banda de tablillas al tubo de enrollamiento, otras están simplemente colgadas mediante correas o láminas metálicas flexibles. Las primeras necesitan que después del desenrollado de la banda de tablillas el tubo de enrollamiento se someta a un cierto par orientado al descenso para comprimir las sujeciones, para las segundas, este par es en cambio perjudicial.

Esta adaptación del engranaje se obtiene por un reiter elástico 8 que está colocado en un receptáculo 9 del cárter 1 equipado de dos ranuras opuestas que permiten que el reiter 8 se introduzca o se saque, sin desmontar el cárter. La longitud de este reiter 8 supera la del receptáculo 9, sus montantes están arqueados y tiene en reposo una forma apropiada para fijarse con clip en su receptáculo.

El reiter 8 se coloca según un plan perpendicular al eje del tornillo 2, su receptáculo 9 atraviesa la embocadura 10 hacia el exterior del compartimento cilíndrico 4 del alojamiento del tornillo 2. El interior del montante del reiter 8 está más prieto que el orificio de la embocadura 10 frente al cual está colocado, este orificio está desdoblado por el receptáculo 9 que lo atraviesa. Por su parte, el tornillo 2 se prolonga por un cuello 11 cuyo extremo tiene un abombamiento 12 que puede justo pasar por el doble orificio de la embocadura 10. Cuando el tornillo 2 está en posición de trabajo para accionar la subida, se apoya contra la embocadura 10 del compartimento 4 y su cuello 11 atraviesa el receptáculo 9 del reiter 8.

El corte A muestra el interior del receptáculo e ilustra lo que acabamos de decir.

La extracción del abombamiento del cuello a través de los montantes del reiter necesita una fuerza axial que el tornillo encontrará tirando de la rueda cuando ésta se haya bloqueado. Esto se traducirá por un par ejercido en la rueda en el sentido de la bajada. Esta retención caduca del tornillo en su compartimento cilíndrico comprimirá de manera limitada las sujeciones rígidas de la banda de tablillas antes del bloqueo ulterior de la maniobra.

La adaptación del engranaje a una persiana cuya banda de tablillas está enganchada con sucesiones flexibles se realiza sencillamente retirando el reiter de su receptáculo. En este caso, el tornillo no encontrará ninguna oposición para su desplazamiento hacia el compartimento roscado del cárter, este desplazamiento se obtiene en cuanto el tornillo se ve obligado a pasar a ser un elemento activo de accionamiento cuando no encuentra un apoyo para hacerlo.

El frenado que impide la puesta en rotación espontánea del mando del engranaje bajo el efecto del par generado por la banda de tablillas colgada puede obtenerse del siguiente modo. La embocadura 13 hacia el exterior del compartimento roscado 6 del cárter 1 comprende un manguito 14 con doble collarín, los collarines se colocan por ambas partes de dicha embocadura 13, una anilla 15 en materia elástica colocada en la ranura del manguito 14 se intercala entre su cuerpo y la pared del cárter 1 que rodea el orificio de la embocadura 13. El manguito 14 está atravesado por la varilla 7 de mando y está accionado en su rotación, su cavidad central se aúna a la sección de esta varilla 7. Habida cuenta de la dureza del material de la anilla, nos arreglamos para que el espacio que le queda entre la pared del orificio y el cuerpo del manguito conlleve un apriete tal que absorba el par retrogrado máximo que puede transmitir la rueda a la varilla de mando. Si la anilla es tórica, podremos formar así en la pared del orificio una ranura en "V" que permitirá aumentar la presión en la anilla.

Más adelante veremos otro modo de frenado del tornillo que también puede aplicarse a esta primera forma de realización del engranaje.

En la variante según la fig. 2, una sentido dado de rotación del engranaje determina siempre un sentido dado de desplazamiento de la banda de tablillas, la flecha en la rueda 3 indica la de la subida.

En esta variante, la parte roscada del tornillo 2 está alojada en un compartimento 16 del cárter 1 que la encuadra estrictamente, de modo que no pueda desplazarse de manera tangencial a la rueda 3. El tornillo 2 se prolonga con una parte 17 no roscada en un compartimento secundario 18, vecino de su compartimento principal 16, una ranura 19 en esta parte del tornillo 2 recibe una nervadura circular del cárter que marca la separación de los compartimentos 16, 18. El tornillo 2 y su prolongación 17 presentan un escariado que atraviesa y que autoriza el paso de la varilla 7 de mando conservándole su independencia rotativa. La transmisión de par se obtiene por un cañón 20 con collarín 21, colocado en el compartimento secundario 18, el collarín 21 de este cañón 20 colabora frente a frente con la prolongación 17 del tornillo 2 para formar un trinquete 22 con dentado radial. El alma del cañón 20 es una cavidad cuya sección aúna aquella de la varilla 7 de mando que la atraviesa. Este cañón 20 queda adherido contra el extremo dentado del tornillo 2 por un muelle 23.

El sentido de rotación de la varilla 7 de mando según la cual el cañón 20 acciona positivamente el tornillo 2 será evidentemente aquel de la subida, y aquel que hace deslizar el cañón 20 de manera repetitiva en la varilla 7 de mando debido al desencaje del trinquete 22, el del descenso.

Podremos adaptar el engranaje a las distintas necesidades de las persianas interviniendo en la presión ejercida por el muelle sobre el trinquete. Para ello, un tapón roscado 24 obstruye el compartimento 18 en el que están alojados el cañón 20 y su muelle 23. Este tapón 24 comprende un vaciado central que recibe y guía el cilindro del cañón 20. Al atornillar más o menos este tapón se comprime o afloja el muelle y el desembrague del trinquete se obtiene entonces con niveles de par distintos.

Así podremos variar los niveles de par al desmontar el tapón e intercambiando el muelle por otro más o menos fuerte.

Consideremos ahora el medio por el cual la maniobra resulta irreversible en esta forma de realización del engranaje.

A diferencia de la primera forma de realización esta variante sólo puede funcionar si el frenado es independiente del propio tornillo. En efecto, puesto que éste es permanente y la carga de la banda de tablillas variable según su desenrollado, ya no será posible accionar el descenso si el tornillo estaba frenado, puesto que, desde el principio, el trinquete se desembragaría y la banda de tablillas permanecería enrollada. Por lo tanto, prevemos un tercer compartimento 25 en el cárter 1, situado en el eje de los dos anteriores 16, 17, en el que se coloca un cilindro metálico 26 rodeado de un muelle 27 de hilo cuadrado, poseyendo sólo unas cuantas espiras juntas, que el cilindro 26 dilata radialmente para que se produzca la fricción en el momento de la rotación. Este mismo cilindro 26 está atravesado según su eje por la varilla de mando 7 y un extremo del muelle 27 está retenido por el cárter 1, el otro queda libre y se termina permaneciendo tangente al cilindro 26. Un efecto "cabrestante" aparece entonces entre el muelle y el cilindro haciendo que uno de los dos sentidos de rotación del cilindro frene fuertemente, el otro un poco.

El sentido de rotación de la varilla más frenada será naturalmente aquel que ordena el descenso, y por tanto, partiendo del punto de sujeción del muelle 27 al cárter 1 el muelle 27 debe enrollarse en el cilindro 26 girando alrededor de sí mismo en el mismo sentido que gira este cilindro 26 cuando el engranaje actúa en el descenso.

Como ya lo hemos evocado anteriormente, este modo de frenado también puede aplicarse a la forma de realización tal como se reivindica. Será más costoso que aquel que describimos inicialmente, pero superior a él técnicamente dado que no actúa en la subida mientras que el primero actúa cualesquiera que sea el sentido del movimiento.

Para terminar, resumimos las propiedades de un engranaje según la invención y sus consecuencias.

Este engranaje marca automáticamente el final de carrera en descenso, cuando aparece uno u otro de los siguientes eventos: ya sea, la desaparición del par en la ruda, ya sea el nacimiento de un par contrario a aquel generado por la suspensión normal de la banda de tablillas. Posee un medio de adaptación rápida que hace que el final de carrera se desenganche, a raíz de uno u otro evento elegido. Entonces podremos asociarlo a cualquier persiana cuyas sujeciones podrán ser tanto flexibles como rígidas.

Según el modo de realización del engranaje, el marcado de final de carrera en descenso será un bloqueo de la maniobra, el bloqueo se obtiene sin efecto multiplicador de esfuerzo para las piezas que deben asumirlo.

La pieza que transmite el movimiento rotativo de la varilla de mando se desplaza según el eje de esta varilla, después de haber bajado la banda de tablillas, sin encontrar ninguna oposición inmediata para su desplazamiento.

Por último, con este engranaje, podremos utilizar sujeciones rígidas ordinarias que impedirán de manera eficaz que se levante directamente la banda de tablillas. En efecto, la conexión de estas sujeciones al tubo de enrollado se obtiene lo más frecuentemente mediante un atornillamiento en las perforaciones colocadas según una generadora particular del tubo, o en tuercas que se deslizan en una ranura. Puesto que es la compresión de las sujeciones la que acciona el desenganche del final de carrera, la posición final de esta generadora siempre es óptima y no se requiere ajustar la fijación de las sujeciones.

Claims (7)

1. Cárter (1) compacto que comprende un engranaje destinado a accionar una persiana y que funciona según el principio de una rueda dentada accionada por un tornillo sin fin tangente, la rueda (3) y el tornillo (2) están alojados en el cárter compacto, el tubo de enrollamiento de la persiana está empalmado a la rueda, la rotación del tornillo está accionada por una varilla unida a una manivela, y cuando el tornillo (2) gira accionando el descenso de la persiana y que la rueda (3) encuentra un impedimento para girar en ese sentido, el tornillo (2) se desplaza entonces según su eje, caracterizado porque el tornillo (2) se desplaza hacia un compartimento (6) del cárter (1) en el que, cuando el tornillo (2) ha alcanzado su fondo, su rotación encuentra a su vez un bloqueo.

2. Cárter según la reivindicación 1, cuyo tornillo (2) está accionado en rotación por una varilla de mando que atraviesa, caracterizado porque el alojamiento del tornillo (2) en el cárter (1) presenta dos compartimentos (4, 6) que comunican, uno de ellos (4), cilíndrico, en el que, mientras se mantiene, el tornillo (2) puede girar libremente en ambos sentidos, el otro (6), roscado, de modo que forma una tuerca que no desemboca en la que el tornillo (2) se introduce deslizándose por la varilla (7) de mando, esto, cuando la varilla (7) acciona el descenso y que la rueda (3) encuentra un impedimento para girar en ese sentido.

3. Cárter según la reivindicación 2, caracterizado porque, cuando gira actuando en el descenso, el tornillo (2) queda retenido en el compartimento cilíndrico (4) de su alojamiento por un medio que se libera cuando la rueda (3) al estar bloqueada, el par aplicado al tornillo (2) induce en ella una fuerza axial suficiente.

4. Cárter según la reivindicación 3, caracterizado porque el tornillo (2) presenta un cuello (11) que se termina por un abombamiento (12), dicho cuello (11) está introducido entre los dos montantes de un reiter (8) elástico que se puede retirar y poner de nuevo, sin tener que desmontar el cárter (1), este reiter (8) forma el medio por el cual el tornillo (2) está retenido de manera caduca en el compartimento cilíndrico (4) de su alojamiento.

5. Cárter según la reivindicación 1, caracterizado porque un dispositivo de frenado (14, 15 ; 26, 27) que contrarresta el par estático debido al peso de la banda de tablillas colgada es independiente del tornillo (2) y actúa directamente en la varilla de mando (7).

6. Cárter según la reivindicación 5, caracterizado porque el dispositivo de frenado consiste en un manguito (14) con doble collarín y una anilla (15) en materia elástica, el manguito (14) está insertado en un orificio (13) del cárter (1) por el que pasa la varilla de mando (7) la cual acciona el manguito (14) que recubre lateralmente el orificio (13) del cárter (1), por su parte, la anilla (15) está comprimida entre el cuerpo del manguito (14) y la pared interna del orificio (13).

7. Cárter según la reivindicación 5, caracterizado porque el dispositivo de frenado es un muelle (27 de algunas espiras unido por uno de sus extremos al cárter (1), el cual rodea con una sujeción un cilindro metálico (26), este cilindro (26) está atravesado por la varilla de mando (7) que acciona su rotación.