ES2298479T3 - Dispositivo de accionamiento con elementos rodantes intermedios. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de accionamiento, que comprende: un vástago longitudinal (2, 70, 85, 91, 109, 125), un manguito intermedio (3, 75, 86, 92, 110, 126), posicionado coaxialmente con dicho vástago y en torno a él, un manguito exterior (4, 72, 93, 111, 127), posicionado coaxialmente con dicho vástago y en torno a dicho manguito intermedio, medios interiores de conexión a rosca (5, 73, 94, 112, 128), que permiten conectar el vástago longitudinal y el manguito intermedio, y destinados a producir un movimiento axial de uno en relación con otro, caracterizado porque comprende medios exteriores de conexión a rosca (6, 78, 89, 96, 116, 131) que permiten conectar el manguito intermedio y el manguito exterior, y destinados a producir un movimiento axial de uno en relación con otro, comprendiendo dichos medios interiores de conexión elementos rodantes interiores que cooperan con la rosca exterior del vástago y la rosca interior del manguito intermedio, y/o comprendiendo dichos medios exteriores deconexión elementos rodantes exteriores que cooperan con la rosca exterior del manguito intermedio y la rosca interior del manguito exterior, y que comprende medios de acoplamiento (5, 6; 56, 57; 131, 129, 130) que permiten hacer solidarios en rotación, selectivamente, el vástago y el manguito intermedio o el manguito intermedio y el manguito exterior.
Description
Dispositivo de accionamiento con elementos
rodantes intermedios.
La presente invención se refiere al campo de los
dispositivos de accionamiento que permiten desplazar, uno en
relación con otro, en determinada dirección, al menos, dos órganos
de un equipo o de una máquina.
Se conocen, de manera general, dispositivos de
accionamiento de tornillo y tuerca cuyas roscas cooperan directa o
indirectamente por medio de elementos rodantes, tales como bolas o
rodillos. Cuando el tornillo es accionado a rotación en relación
con la tuerca, o recíprocamente, el vástago o la tuerca se desplazan
uno en relación con otro en su dirección longitudinal, produciendo
un desplazamiento relativo de los órganos a accionar.
Puede suceder que el estado de funcionamiento de
los dispositivos antedichos se deteriore hasta tal punto que el par
de accionamiento ya no pueda producir el accionamiento de dichos
órganos, siendo consecuencia el caso más desfavorable de un bloqueo
total del dispositivo de accionamiento.
El documento DE 19 711 773 describe un
dispositivo de accionamiento de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1.
En el caso en que los órganos a accionar
pertenezcan a un equipo o una máquina cuyo funcionamiento o cuya
utilización presenten riesgos, el deterioro de los dispositivos de
accionamiento antedichos constituye un inconveniente importante.
La presente invención tiene por objeto ofrecer
un dispositivo de accionamiento que permite, en particular, reducir
tales riesgos.
El dispositivo de accionamiento de acuerdo con
la invención comprende: un vástago longitudinal, un manguito
intermedio posicionado coaxialmente con dicho vástago y en torno a
él, un manguito exterior posicionado coaxialmente con dicho vástago
y en torno a dicho manguito intermedio, medios interiores de
conexión a rosca que permiten conectar el vástago longitudinal y el
manguito intermedio y destinados a producir un movimiento axial de
uno en relación con otro, medios exteriores de conexión a rosca que
permiten conectar el manguito intermedio y el manguito exterior y
destinados a producir un movimiento axial de uno en relación con
otro, comprendiendo dichos medios interiores de conexión elementos
rodantes interiores que cooperan con la rosca exterior del vástago
y la rosca interior del manguito intermedio, y/o comprendiendo
dichos medios exteriores de conexión elementos rodantes exteriores
que cooperan con la rosca exterior del manguito intermedio y la
rosca interior del manguito exterior.
De acuerdo con la invención, el dispositivo de
accionamiento puede comprender, ventajosamente, medios de
acoplamiento que permitan hacer solidarios en rotación,
selectivamente, el vástago y el manguito intermedio o el manguito
intermedio y el manguito exterior.
De acuerdo con la invención, de preferencia,
dichos medios de acoplamiento están previstos de manera que para un
esfuerzo axial a transmitir determinado uno primero de dichos
medios de conexión funcione y el segundo no funcione o esté
bloqueado, y que, cuando el par de entrada o par motor, aplicado en
el vástago o el manguito exterior, supere un umbral determinado,
función del esfuerzo a transmitir, dicho segundo de dichos medios
de conexión funcione y dicho primero de dichos medios de conexión
no funcione o esté bloqueado.
De acuerdo con la invención, dichos medios
interiores de conexión pueden comprender, ventajosamente, dichos
elementos rodantes interiores, y dichos medios exteriores de
conexión pueden comprender, ventajosamente, una rosca exterior del
manguito intermedio y una rosca interior del manguito exterior, que
cooperen.
De acuerdo con la invención, dichos medios
exteriores de conexión comprenden dichos elementos rodantes
exteriores y dichos medios interiores de conexión pueden
comprender, ventajosamente, una rosca exterior del vástago
longitudinal y una rosca interior del manguito intermedio, que
cooperen.
De acuerdo con la invención, dichos medios
interiores de conexión pueden comprender, ventajosamente, dichos
elementos rodantes interiores, y dichos medios exteriores de
conexión pueden comprender, ventajosamente, dichos elementos
rodantes exteriores.
De acuerdo con la invención, los elementos
rodantes interiores y/o los elementos rodantes exteriores pueden
comprender, ventajosamente, bolas dispuestas entre roscas interior
y exterior, estando previstos medios para hacer recircular o
reposicionar estas bolas.
De acuerdo con la invención, de preferencia, el
manguito intermedio comprende dichos medios para hacer recircular o
reposicionar dichas bolas.
De acuerdo con la invención, los elementos
rodantes interiores y/o los elementos rodantes exteriores pueden
comprender, ventajosamente, rodillos longitudinales roscados que
cooperen con roscas interior y exterior, estando previstos medios
para hacer recircular o reposicionar estos rodillos.
De acuerdo con la invención, de preferencia, el
manguito intermedio comprende dichos medios para hacer recircular o
reposicionar dichos rodillos.
De acuerdo con la invención, ventajosamente, los
elementos rodantes interiores pueden comprender rodillos
longitudinales roscados, siendo el ángulo de hélice de la rosca de
los rodillos, bien igual al ángulo de hélice de la rosca del vástago
y diferente del ángulo de hélice de la rosca interior del manguito
intermedio, o bien, igual al ángulo de hélice de la rosca interior
del manguito intermedio y diferente del ángulo de hélice de la
rosca del vástago.
De acuerdo con la invención, ventajosamente, los
rodillos interiores pueden comprender, al menos, una parte anular
con dientes de engranaje que cooperen, bien con dientes de
engranaje del vástago, o bien, con dientes de engranaje del manguito
intermedio.
De acuerdo con la invención, ventajosamente, el
dispositivo puede comprender anillos interiores de extremo
posicionados a una y otra parte de dichos rodillos interiores y que
presenten orificios longitudinales con los que se apliquen,
respectivamente, los extremos de estos rodillos, y medios que
constituyan topes axiales para dichos anillos.
De acuerdo con la invención, ventajosamente, los
elementos exteriores de conexión pueden comprender rodillos
longitudinales roscados, siendo el ángulo de hélice de la rosca de
los rodillos bien igual al ángulo de hélice de la rosca interior del
manguito exterior y diferente del ángulo de hélice de la rosca
exterior del manguito intermedio, o bien, igual al ángulo de hélice
de la rosca exterior del manguito intermedio y diferente del ángulo
de hélice de la rosca interior del manguito exterior.
De acuerdo con la invención, ventajosamente, los
rodillos exteriores pueden comprender, al menos, una parte anular
con dientes de engranaje que cooperen bien con dientes de engranaje
del manguito exterior, o bien, con dientes de engranaje del
manguito intermedio.
De acuerdo con la invención, ventajosamente, el
dispositivo puede comprender anillos exteriores de extremo
posicionados a una y otra parte de dichos rodillos exteriores y que
presenten orificios longitudinales con los que se apliquen,
respectivamente, los extremos de estos rodillos, y medios que
constituyan topes axiales para dichos anillos.
De acuerdo con la invención, ventajosamente, los
elementos rodantes interiores pueden comprender rodillos
longitudinales roscados, siendo el ángulo de hélice de la rosca de
los rodillos igual al ángulo de hélice de la rosca interior del
manguito intermedio y diferente del ángulo de hélice de la rosca del
vástago.
De acuerdo con la invención, ventajosamente, los
elementos rodantes exteriores pueden comprender rodillos
longitudinales roscados, siendo el ángulo de hélice de la rosca de
los rodillos igual al ángulo de hélice de la rosca exterior del
manguito intermedio y diferente del ángulo de hélice de la rosca
interior del manguito exterior.
De acuerdo con la invención, ventajosamente, los
rodillos interiores pueden comprender, al menos, una parte anular
con dientes de engranaje que cooperen con dientes de engranaje del
manguito intermedio, y, ventajosamente, los rodillos exteriores
pueden comprender, al menos, una parte anular con dientes de
engranaje que cooperen con dientes de engranaje del manguito
intermedio.
De acuerdo con la invención, de preferencia, el
dispositivo comprende anillos interiores de extremo posicionados a
una y otra parte de dichos rodillos interiores y que presenten
orificios longitudinales con los que se apliquen, respectivamente,
los extremos de estos rodillos, y medios que constituyan topes
axiales para dichos anillos, así como anillos exteriores de extremo
posicionados a una y otra parte de dichos rodillos exteriores y que
presenten orificios longitudinales con los que se apliquen,
respectivamente, los extremos de estos rodillos, y medios que
constituyan topes axiales para dichos anillos.
De acuerdo con la invención, ventajosamente,
dichos medios de acoplamiento pueden comprender medios de
acoplamiento que permitan bloquear, en rotación, selectivamente,
bien el vástago y el manguito intermedio, o bien, el manguito
intermedio y el manguito exterior, y medios de control de estos
medios de acoplamiento.
De acuerdo con la invención, ventajosamente,
dichos medios de acoplamiento pueden comprender un anillo
deformable radialmente solidario en rotación con el manguito
intermedio, y medios que actúen sobre este anillo para hacerlo
apoyar, selectivamente, contra la pared interior del manguito
exterior o contra la pared exterior del vástago.
De acuerdo con la invención, ventajosamente,
dichos medios de control pueden comprender medios de detección de
par, y/o medios de detección de rotación, y/o medios de detección
de esfuerzo axial, y/o medios de detección de desplazamiento axial
relativo, así como medios para activar dichos medios de acoplamiento
cuando la señal entregada por estos medios de detección supere un
umbral determinado.
De acuerdo con la invención, ventajosamente,
dichos medios de acoplamiento pueden estar constituidos por
diferencias relativas entre los ángulos de hélice de las roscas del
vástago, del manguito intermedio y del manguito exterior, y/o
diferencias relativas entre los perfiles de las roscas del vástago,
del manguito intermedio y del manguito exterior, y/o diferencias
relativas entre el avance por vuelta de las roscas del vástago, del
manguito intermedio y del manguito exterior.
De acuerdo con la invención, ventajosamente, el
dispositivo puede comprender medios de guiado del manguito exterior
en relación con dicho vástago longitudinal, y/o medios de guiado
del manguito intermedio en relación con el manguito exterior, y/o
medios de guiado del manguito intermedio en relación con dicho
vástago longitudinal.
La presente invención se comprenderá mejor a
partir del estudio de diferentes dispositivos de accionamiento
descritos a título de ejemplos no limitativos e ilustrados mediante
los dibujos, en los que:
- la figura 1 representa un corte longitudinal
de un dispositivo de accionamiento de acuerdo con la invención;
- la figura 2 representa un corte longitudinal
de una aplicación del dispositivo de accionamiento de la figura
1;
- la figura 3 representa un corte longitudinal
de otra aplicación del dispositivo de accionamiento de la figura
1;
- la figura 4 representa un corte transversal
por la línea IV-IV del dispositivo de accionamiento
de la figura 1, en una primera posición;
- la figura 5 representa el mismo corte
transversal del dispositivo de accionamiento de la figura 1, en una
segunda posición;
- la figura 6 representa un corte longitudinal
de otro dispositivo de accionamiento de acuerdo con la
invención;
- la figura 7 representa un corte longitudinal
de otro dispositivo de accionamiento de acuerdo con la
invención;
- la figura 8a representa un corte longitudinal
de otro dispositivo de accionamiento de acuerdo con la
invención;
- la figura 8b representa, en corte
longitudinal, una vista interior parcial del dispositivo de
accionamiento de la figura 8a;
- la figura 8c representa una vista, en
perspectiva, de una parte de extremo de la vista parcial de la
figura 8b;
- la figura 8d representa, en corte
longitudinal, otra vista interior parcial del dispositivo de
accionamiento de la figura 8a;
- la figura 8e representa una vista, en
perspectiva, de una parte de extremo de la vista parcial de la
figura 8d;
- la figura 9a representa un corte longitudinal
de otro dispositivo de accionamiento de acuerdo con la
invención;
- la figura 9b representa una vista parcial, en
perspectiva, de una parte interior del dispositivo de accionamiento
de la figura 9a;
- la figura 9c representa una vista parcial, en
perspectiva, de otra parte interior del dispositivo de
accionamiento de la figura 9a; y
- la figura 10 representa un corte longitudinal
de otro dispositivo de accionamiento de acuerdo con la
invención.
\vskip1.000000\baselineskip
En la figura 1 puede verse un dispositivo de
accionamiento 1 que comprende un vástago cilíndrico longitudinal 2,
un manguito cilíndrico intermedio 3 posicionado, coaxialmente, en
torno al vástago longitudinal 2, a cierta distancia de él, y un
manguito cilíndrico exterior 4 posicionado, coaxialmente con el
vástago longitudinal 2, en torno al manguito intermedio 3 y a
cierta distancia de él.
El dispositivo de accionamiento 1 comprende
medios interiores 5 de conexión a rosca que permiten conectar el
vástago longitudinal 2 y el manguito intermedio 3, y destinados a
producir un movimiento axial de uno en relación con otro, así como
medios exteriores 6 de conexión a rosca que permiten conectar el
manguito intermedio 3 y el manguito exterior 4, y destinados a
producir un movimiento axial de uno en relación con otro.
De acuerdo con el ejemplo de la figura 1, los
medios interiores de conexión 5 comprenden, de manera en sí
conocida, una serie interior de rodillos longitudinales 7 previstos
entre el vástago longitudinal 2 y el manguito intermedio 3,
repartidos periféricamente, y que presentan, en buena parte de su
longitud, una rosca exterior 8. Las roscas 8 de los rodillos 7
cooperan con una rosca exterior 9 del vástago longitudinal 2 y una
rosca interior 10 del manguito intermedio 3.
Además, los rodillos 7 presentan en su parte de
extremo, por un lado, una parte con dientes de engranaje rectos 11
que cooperan con dientes de engranaje 12 previstos en una parte
anular interior del manguito intermedio 3, y, por otro lado, una
parte con dientes de engranaje rectos 13 que cooperan con dientes de
engranaje 14 previstos en una parte anular interior del manguito
intermedio 3.
\newpage
En este ejemplo, por un lado, las partes
roscadas 8 están separadas de los dientes de engranaje 11 y 13
opuestos de los rodillos 7 mediante gargantas anulares, y, por otro
lado, la parte roscada 10 está separada de los dientes de engranaje
12 y 14 opuestos del manguito intermedio 3, también, mediante
gargantas anulares.
Los rodillos longitudinales 7 presentan,
también, partes de extremo opuestas 15 y 16, de diámetros
reducidos, que se aplican, respectivamente, con orificios
longitudinales 17 y 18 previstos, de manera repartida, en anillos de
retención 19 y 20 aplicados con partes cilíndricas interiores de
extremo 21 y 22 del manguito intermedio 3, reteniéndose estos
anillos 19 y 20, de manera opuesta, mediante arandelas 23 y 24
dispuestas en gargantas de las partes cilíndricas 21 y 22 del
manguito intermedio 3.
Por un lado, las roscas 8 de los rodillos 7 y la
rosca interior 10 del manguito intermedio 3 presentan ángulos de
hélice idénticos, y, por otro lado, las roscas 8 de los rodillos 7
y la rosca 9 del vástago longitudinal 2 presentan ángulos de hélice
diferentes. De ese modo, cuando el vástago longitudinal 2 gire en
relación con el manguito intermedio 3, los rodillos 7 giran en
torno a ellos mismos y ruedan alrededor del vástago longitudinal 2
y contra el manguito intermedio 3, sin desplazarse
longitudinalmente en relación con éste, y produciendo un movimiento
axial del vástago longitudinal 2 en relación con el manguito
intermedio 3.
De acuerdo con el ejemplo de la figura 1, los
medios exteriores de conexión 6 comprenden, de manera en sí
conocida, una serie exterior de rodillos longitudinales 25
dispuestos entre el manguito intermedio 3 y el manguito exterior 4,
repartidos periféricamente, y que presentan, en una buena parte de
su longitud, una rosca exterior 26. Las roscas 26 de los rodillos
25 cooperan con una rosca exterior 27 del manguito intermedio 3 y
una rosca interior 28 del manguito exterior 4.
Los rodillos 25 presentan, además, en su parte
de extremo, por un lado, una parte con dientes de engranaje rectos
29 que cooperan con dientes de engranaje 30 previstos en una parte
anular exterior del manguito intermedio 3, y, por otro lado, una
parte con dientes de engranaje rectos 31 que cooperan con dientes de
engranaje 32 previstos en una parte anular exterior del manguito
intermedio 4.
En este ejemplo, por un lado, las partes
roscadas 26 están separadas de los dientes de engranaje 29 y 31
opuestos de los rodillos 25 mediante gargantas anulares, y, por
otro lado, la parte roscada 27, también, está separada de los
dientes de engranaje 30 y 32 opuestos del manguito intermedio 3
mediante gargantas anulares. Los rodillos longitudinales 25
presentan, también, partes de extremo opuestas 33 y 34, de
diámetros reducidos, que se aplican, respectivamente, con orificios
longitudinales 35 y 36 previstos de manera repartida en anillos de
retención 37 y 38 aplicados con partes cilíndricas exteriores de
extremo 39 y 40 del manguito intermedio, siendo retenidos estos
anillos 37 y 38, de manera opuesta, mediante arandelas 41 y 42
dispuestas en gargantas de las partes cilíndricas 39 y 40 del
manguito intermedio 3.
Por un lado, las roscas 26 de los rodillos 25 y
la rosca exterior 27 del manguito intermedio 3 presentan ángulos de
hélice idénticos, y, por otro lado, las roscas 26 de los rodillos
25 y la rosca 28 del manguito exterior 4 presentan ángulos de
hélice diferentes. De ese modo, cuando el manguito exterior 4 gire
en relación con el manguito intermedio 3 los rodillos 25 giran en
torno a ellos mismos y ruedan alrededor del manguito intermedio 3 y
contra el manguito exterior 4, sin desplazarse longitudinalmente en
relación con el manguito intermedio 3 y produciendo un movimiento
axial del manguito intermedio 3 en relación con el manguito exterior
4.
La carrera longitudinal entre el vástago
longitudinal 2 y el manguito exterior 4 se define en relación con
la longitud de la rosca 9 del vástago longitudinal 2, y/o en
relación con la longitud de la rosca interior 28 del manguito
exterior 4, siendo función esta carrera del estado de bloqueo o de
funcionamiento de los medios interiores de conexión 5 y/o de los
medios exteriores de conexión 6.
En la figura 2 puede verse una aplicación del
dispositivo de accionamiento 1 de la figura 1, en la que el
manguito exterior 4 está montado en una caja 43 de rodamientos
axiales y dispone de una polea 44 conectada con una polea de
accionamiento 45 por medio de una correa 46, estando montada la
polea de accionamiento 45 en el extremo del árbol de accionamiento
47 de un motor 48 previsto en un soporte 49 que monta la caja 43.
Un extremo del vástago longitudinal 2 presenta un adaptador de
conexión 50 destinado a ser conectado con un órgano 51 que tenga
que ser desplazado en relación con el soporte 49 y que bloquee la
rotación del vástago longitudinal 2.
En la figura 3 puede verse otra aplicación del
dispositivo de accionamiento 1 de la figura 1, en la que, a
diferencia de la aplicación de la figura 2, un extremo del vástago
longitudinal 2 está conectado con el árbol de accionamiento 52 de un
motor 53, alineado con el vástago longitudinal 2, montando el
manguito exterior 4, en el lado opuesto al motor 53, un adaptador
de conexión 54 destinado a ser conectado con un órgano 55 que tenga
que ser desplazado en relación con un soporte que monte el cárter
del motor 53 y que bloquee la rotación del manguito exterior 4.
El dispositivo de accionamiento 1 descrito
comprende, además, medios de acoplamiento que permiten hacer
solidarios en rotación, selectivamente, el vástago longitudinal 2 y
el manguito intermedio 3, o el manguito intermedio 3 y el manguito
exterior 4.
En la variante representada en la figura 1,
complementada mediante las figuras 4 y 5, los medios de
acoplamiento 56 comprenden un anillo 57 dispuesto más allá del
manguito intermedio 3, en torno al vástago longitudinal 2 y por el
interior del manguito exterior 4. Este anillo 57 presenta un grosor
radial algo inferior a la distancia entre el vástago longitudinal 2
y el manguito exterior 4. El manguito intermedio 3 presenta una
prolongación anular 58 y el anillo 57 presenta un resalto lateral
anular 59 aplicado en torno a la prolongación 58. La prolongación
58 y el resalto 59 presentan, respectivamente, dos pasos radiales
opuestos 60 y 61 correspondientes en los que están dispuestas
espigas radiales de conexión 62 fijadas en los pasos 60 pero libres
en los pasos 61.
El anillo 57 presenta una hendidura longitudinal
63, y, de manera diametralmente opuesta, un vaciado longitudinal
exterior 64, de modo que el anillo 57 es deformable en dirección
radial.
En su hendidura 63, el anillo 57 monta elementos
electromagnéticos 65 y 66 susceptibles de ser activados merced a
medios no representados.
El anillo 57 está previsto de manera que pueda
presentar las dos posiciones de funcionamiento siguientes.
Cuando los elementos electromagnéticos 65 y 66
no estén activados, el anillo 57 se encuentra en una primera
posición de accionamiento en la que rodea y aprieta el vástago
longitudinal 2, en su paso interior 67, encontrándose entonces su
superficie periférica 68 alejada de la superficie interior del
manguito exterior 4.
En esta primera posición de accionamiento, a la
que corresponde un primer modo de funcionamiento, el vástago
longitudinal 2 y el manguito intermedio 7 son solidarios en
rotación, de tal manera que los medios interiores de conexión 5
estén bloqueados o inactivos. El movimiento de rotación relativo
del vástago longitudinal 2 en relación con el manguito exterior 4,
tal como resulta, por ejemplo, de las aplicaciones descritas con
referencia a las figuras 2 y 3, que produce un desplazamiento
longitudinal del vástago longitudinal 2 en relación con el manguito
exterior 4, se consigue a través de los medios exteriores de
conexión 6, es decir, gracias a la serie de rodillos exteriores
25.
Cuando los elementos electromagnéticos 65 y 66
estén activados, el anillo 57 se encuentra en una segunda posición
de accionamiento, en la que el anillo 57 está deformado radialmente
hacia el exterior, de tal manera que su superficie periférica 68
esté en contacto con la superficie interior del manguito exterior 4,
estando entonces su paso interior 67 alejado del vástago
longitudinal 2.
En esta segunda posición de accionamiento, a la
que corresponde un segundo modo de funcionamiento, el manguito
intermedio 3 y el manguito exterior 4 son solidarios en rotación,
de tal manera que los medios exteriores de conexión 6 estén
bloqueados o inactivos. El movimiento de rotación relativo del
vástago longitudinal 2 en relación con el manguito exterior 4, tal
como resulta, por ejemplo, de las aplicaciones descritas con
referencia a las figuras 2 y 3, que produce un desplazamiento
longitudinal del vástago longitudinal 2 en relación con el manguito
exterior 4, se consigue a través de los medios interiores de
conexión 5, es decir, gracias a la serie de rodillos interiores
25.
En un ejemplo de utilización, la primera
posición de accionamiento del anillo 57 de los medios de
acoplamiento 56 puede corresponder a un modo de funcionamiento
corriente o normal del dispositivo de accionamiento 1.
En caso de que los medios exteriores de conexión
6 presenten un funcionamiento defectuoso, pueden activarse los
elementos electromagnéticos 65 y 66 con el fin de posicionar el
anillo 57 de los medios de acoplamiento 56 en su segunda posición
de accionamiento antedicha con el fin de desactivar los medios
exteriores de conexión 6 y activar los medios interiores de
conexión 5 y, de ese modo, pasar del primer modo de funcionamiento
al segundo modo de funcionamiento antedichos.
El paso del primer modo de funcionamiento al
segundo modo de funcionamiento antedichos puede producirse por
detección de la superación de un umbral determinado.
Para ello, el motor 48 de la aplicación descrita
en relación con la figura 2 o el motor 53 de la aplicación descrita
en relación con la figura 3 pueden estar dotados de sensores
conectados con circuitos electrónicos no representados.
Estos circuitos electrónicos pueden estar
programados de tal manera que, cuando el par de entrada o par
motor, entregado por el árbol 47 del motor 48 y aplicado en el
manguito exterior 4, o entregado por el árbol 52 del motor 53 y
aplicado en el vástago longitudinal 2, supere un umbral determinado
preprogramado, función del esfuerzo a transmitir, dichos circuitos
electrónicos entreguen una señal de control de los elementos
electromagnéticos 65 y 66 de tal modo que el anillo 57 de los medios
de acoplamiento 56 pase de su primera posición de funcionamiento a
su segunda posición de funcionamiento antedichas.
En otra variante de realización, tal como se
representa en las figuras 2 y 3, pueden eliminarse los medios de
acoplamiento 56 y usarse diferencias relativas entre los ángulos de
hélice de las roscas del vástago, del manguito intermedio y del
manguito exterior, y/o diferencias relativas entre los perfiles de
las roscas del vástago, del manguito intermedio y del manguito
exterior, y/o diferencias relativas entre el avance por vuelta de
las roscas del vástago, del manguito intermedio y del manguito
exterior.
En esta otra variante, las diferencias relativas
mencionadas pueden adaptarse para que funcionen prioritariamente
los medios de conexión exteriores 6 y que los medios de conexión
interiores 5 queden bloqueados por construcción. En caso de gripado
o de bloqueo de los medios de conexión exteriores 6, el par de
entrada o par motor, entregado por el árbol 47 del motor 48 y
aplicado en el manguito exterior 4, o entregado por el árbol 52 del
motor 53 y aplicado en el vástago longitudinal 2, supera un umbral
determinado por construcción, función del esfuerzo a transmitir, de
manera que los medios de conexión interiores 5 tomen el relevo y se
pongan a funcionar.
Resulta de lo que antecede que unos de los
medios de conexión 5 y 6 pueden establecer un modo de
funcionamiento corriente o normal del dispositivo de accionamiento
1, y, otros, pueden establecer un modo de funcionamiento de
substitución o de seguridad, que palien un deterioro del
funcionamiento de los primeros.
El dispositivo de accionamiento 1 descrito puede
presentar diferentes variantes de ejecución, que pueden comprender,
también, medios de acoplamiento tales como los medios 56 o
previstos por construcción, merced a la puesta en práctica de las
diferencias relativas antedichas.
En la figura 6 puede verse un dispositivo de
accionamiento 69 que comprende un vástago longitudinal 70, un
manguito intermedio 71 y un manguito exterior 72.
Entre el vástago longitudinal 70 y el manguito
intermedio 71 están previstos medios interiores de conexión 73 que
comprenden una serie interior de rodillos longitudinales 74
dispuestos de manera inversa en relación con los rodillos 7 de los
medios de conexión interiores 5 del dispositivo de accionamiento 1.
Resulta que, por un lado, las roscas 75 de los rodillos 74 y la
rosca exterior 76 del vástago longitudinal 70 presentan ángulos de
hélice idénticos, y, por otro lado, las roscas 75 de los rodillos
74 y la rosca interior 77 del manguito intermedio 71 presentan
ángulos de hélice diferentes.
Así, cuando el vástago longitudinal 70 gire en
relación con el manguito intermedio 71, los rodillos 74 giran en
torno a ellos mismos y ruedan alrededor del vástago longitudinal 70
y contra el manguito intermedio 71, sin desplazarse en relación con
el vástago longitudinal 70 y produciendo un movimiento axial del
vástago longitudinal 70 en relación con el manguito intermedio
71.
Entre el manguito intermedio 71 y el manguito
exterior 72 están previstos medios exteriores de conexión 78 que
comprenden una serie exterior de rodillos longitudinales 79
dispuestos de manera inversa en relación con los rodillos 25 de los
medios exteriores de conexión 6 del dispositivo de accionamiento 1.
Resulta que, por un lado, las roscas 80 de los rodillos 79 y la
rosca interior 81 del manguito exterior 72 presentan ángulos de
hélice idénticos, y, por otro lado, las roscas 80 de los rodillos 79
y la rosca exterior 82 del manguito intermedio 71 presentan ángulos
de hélice diferentes.
Así, cuando el manguito intermedio 71 gire en
relación con el manguito exterior 72, los rodillos 79 giran en
torno a ellos mismos y ruedan alrededor del manguito intermedio 71
y contra el manguito exterior 72, sin desplazarse longitudinalmente
en relación con el manguito exterior 72 y produciendo un movimiento
axial del manguito intermedio 71 en relación con el manguito
exterior.
En esta variante de ejecución representada en la
figura 6, la carrera del vástago 70 con respecto al manguito
exterior 72 se define en relación con la longitud de la rosca
interior 77 y con la longitud de la rosca exterior 82 del manguito
intermedio 71.
Además, el manguito intermedio 71 está dotado,
en una de sus partes de extremo, de un anillo 83 de guiado
longitudinal que rodea a una parte cilíndrica lisa del vástago
longitudinal 70.
En la figura 7 puede verse un dispositivo de
accionamiento 84 que comprende un vástago longitudinal 85, un
manguito intermedio 86 y un manguito exterior 87.
Entre el vástago longitudinal 85 y el manguito
intermedio 86 están previstos medios interiores de conexión 88 que
corresponden a los medios interiores de conexión 5 del dispositivo
de accionamiento 1.
Entre el manguito intermedio 86 y el manguito
exterior 87 están previstos medios exteriores de conexión 89 que
corresponden a los medios exteriores de conexión 78 del dispositivo
de accionamiento 69.
Así, la carrera del vástago longitudinal 85 en
relación con el manguito exterior 87 se define en relación con la
longitud de la rosca del vástago longitudinal 85 y en relación con
la longitud de la rosca exterior del manguito intermedio 86.
En una variante de ejecución no representada,
inversa a la de la figura 6, los medios interiores de conexión 88
podrían ser reemplazados por los medios interiores de conexión 73
del dispositivo de accionamiento 69, y los medios exteriores de
conexión 89 podrían ser reemplazados por los medios exteriores de
conexión 6 del dispositivo de accionamiento 1. En este caso, la
carrera del vástago longitudinal 85 en relación con el manguito
exterior 87 se definiría en relación con la longitud de la rosca
interior del manguito intermedio 86 y en relación con la longitud de
la rosca interior del manguito exterior 87.
En otras variantes de ejecución, los medios
interiores de acoplamiento y/o los medios exteriores de
acoplamiento de los dispositivos de accionamiento descritos, con
rodillos engranados y anillos de retención, pueden ser reemplazados
por medios interiores de conexión y/o medios exteriores de conexión
por recirculación de rodillos y/o recirculación de bolas.
En las figuras 8a a 8e puede verse, en
particular, un dispositivo de accionamiento 90 que comprende un
vástago longitudinal 91, un manguito intermedio 92 y un manguito
exterior 93.
Entre el vástago longitudinal 91 y el manguito
intermedio 92 están previstos medios interiores de conexión 94 por
recirculación de una serie interior de rodillos longitudinales 95,
que presentan roscas que cooperan con una rosca del vástago
longitudinal 91 y una rosca interior del manguito intermedio 92.
Entre el manguito intermedio 92 y el manguito
exterior 93 están previstos medios exteriores de conexión 96 por
recirculación de una serie exterior de rodillos longitudinales 97
que presentan roscas que cooperan con una rosca exterior del
manguito intermedio 92 y una rosca interior del manguito exterior
93.
Como muestran de manera más particular las
figuras 8a, 8b y 8c, el manguito intermedio 92 monta,
interiormente, anillos de guiado 98 y 99 entre los cuales está
definido un canal anular de guiado. Con el fin de garantizar la
recirculación de los rodillos interiores 95, por cada vuelta en
este canal anular, puede ser ventajoso, por ejemplo, que el
manguito intermedio 92 presente una ranura longitudinal interior
100, y los anillos 98 y 99 presenten, en este canal anular, caras
inclinadas 101 y 102 previstas de tal manera que cuando el vástago
longitudinal 91 gire en relación con el manguito intermedio 92, los
rodillos interiores 95 giren en torno a ellos mismos, y,
sucesivamente, salten, longitudinalmente, un paso de la rosca
interior del manguito intermedio 92 al pasar a la ranura
longitudinal 100 y al ser guiados mediante las caras inclinadas 101
y 102 de los anillos de guiado 98 y 99.
Como muestran de manera más particular las
figuras 8a, 8d y 8e, el manguito intermedio 92 monta,
exteriormente, anillos de guiado 103 y 104, entre los cuales está
definido un canal anular de guiado. Con el fin de garantizar la
recirculación de los rodillos exteriores 97, por cada vuelta en
este canal anular, puede ser ventajoso, por ejemplo, que el manguito
intermedio 92 presente una ranura longitudinal interior 105 y los
anillos 103 y 104 presenten, en este canal anular, caras inclinadas
106 y 107 previstas de tal manera que cuando el manguito intermedio
92 gire en relación con el manguito exterior 93, los rodillos
exteriores 97 giren en torno a ellos mismos, y, sucesivamente,
salten, longitudinalmente, un paso de la rosca exterior del manguito
intermedio 92 al pasar a la ranura longitudinal 105 y al ser
guiados mediante las caras inclinadas 106 y 107 de los anillos de
guiado 106 y 107.
En este ejemplo, la carrera del vástago
longitudinal 91 en relación con el manguito exterior 93 se define
mediante la longitud de la rosca del vástago longitudinal 91 y la
longitud de la rosca interior del manguito exterior 93, presentando
el manguito intermedio 92 los medios de recirculación de los
rodillos interiores 95 y los medios de recirculación de los
rodillos exteriores 97.
En las figuras 9a, 9b y 9c puede verse, también,
un dispositivo de accionamiento 108 que comprende un vástago
longitudinal 109, un manguito intermedio 110 y un manguito exterior
111.
Entre el vástago longitudinal 109 y el manguito
intermedio 110 están previstos medios interiores de conexión 112
por recirculación de series interiores de bolas 113, presentando el
vástago longitudinal 109 una rosca 114 y presentando el manguito
intermedio 110 una rosca interior 115, destinadas a recibir estas
bolas interiores 113.
Entre el manguito intermedio 110 y el manguito
exterior 111 están previstos medios exteriores de conexión 116 por
recirculación de series exteriores de bolas 117, presentando el
manguito intermedio 110 una rosca 118 y presentando el manguito
exterior 111 una rosca 119, destinadas a recibir estas bolas
exteriores 117.
Como muestran de manera más precisa las figuras
9a y 9b, con el fin de garantizar la recirculación de las bolas
interiores 115, puede ser ventajoso, por ejemplo, que las roscas
interiores 115 del manguito intermedio 110 presenten orificios
radiales 120 formados en dos roscas consecutivas, y espigas de
desviación 121 posicionadas y orientadas en el interior de estos
orificios 120, de tal manera que las bolas 115 de cada serie de
bolas puedan ser hechas recircular en una vuelta al ser desviadas
mediante las espigas 121 y al pasar al orificio 120 correspondiente
y por encima de la rosca correspondiente del vástago longitudinal
109.
Como muestran de manera más precisa las figuras
9a y 9c, con el fin de garantizar la recirculación de las bolas
exteriores 117, puede ser ventajoso, por ejemplo, que las roscas
exteriores 118 del manguito intermedio 110 presenten orificios
radiales 122 formados en dos roscas consecutivas, y espigas de
desviación 123 posicionadas y orientadas en el interior de estos
orificios 122, de tal manera que las bolas 117 de cada serie de
bolas puedan ser hechas recircular en una vuelta al ser desviadas
mediante las espigas 123 y al pasar al orificio 122 correspondiente,
y por encima de la rosca correspondiente del manguito exterior
111.
En este ejemplo, la carrera del vástago
longitudinal 109 en relación con el manguito exterior 111 se define
en relación con la longitud de la rosca del vástago longitudinal
109 y en relación con la longitud de la rosca interior del manguito
exterior 111, presentando el manguito intermedio 110 los medios de
recirculación de las bolas interiores 113 y los medios de
recirculación de las bolas exteriores 117.
\newpage
En la figura 10 puede verse otro dispositivo de
accionamiento 124 que comprende un vástago longitudinal 125, un
manguito intermedio 126 y un manguito exterior 127.
Entre el vástago longitudinal 125 y el manguito
intermedio 126 están previstos medios interiores de conexión 128,
que, en este ejemplo, ya no están constituidos por elementos
rodantes sino por una rosca 129, prevista en el vástago
longitudinal 125, que coopera directamente con una rosca interior
130 del manguito intermedio 126.
Entre el manguito intermedio 126 y el manguito
exterior 127 están previstos medios exteriores de conexión 131 de
rodillos longitudinales 132 que corresponden a los medios
exteriores de conexión 6 del dispositivo de accionamiento 1 descrito
en lo que antecede.
En este ejemplo, la carrera del vástago
longitudinal 125 en relación con el manguito exterior 127 se define
en relación con la longitud de la rosca 129 del vástago
longitudinal 125 y en relación con la longitud de la rosca interior
133 que coopera con la rosca de los rodillos 132.
En una variante de ejecución inversa, los medios
interiores de conexión 128 podrían estar constituidos por los
medios interiores de conexión 5 del dispositivo de accionamiento 1,
y los medios exteriores de conexión 131 podrían estar constituidos
por una rosca exterior del manguito intermedio 126 que coopere
directamente con la rosca interior 133 del manguito exterior
127.
En otras variantes de realización, los medios de
conexión 128 o 131, con elementos de conexión intermedios, podrían
ser reemplazados por cualquiera de los descritos en relación con
las figuras 6 a 9.
La presente invención no se limita a los
ejemplos descritos en lo que antecede.
En efecto, podría establecerse un modo de
funcionamiento corriente o normal y un modo de funcionamiento de
sustitución o de seguridad en cualquier dispositivo de
accionamiento que comprenda medios interiores de conexión entre un
vástago longitudinal y un manguito intermedio, y medios exteriores
de conexión entre este manguito intermedio y un manguito exterior,
seleccionados indistintamente, en particular, entre los descritos,
pudiendo garantizarse los cambios de modo de funcionamiento merced
a medios de acoplamiento que resulten de medios de acoplamiento
adicionales o que resulten de condiciones de funcionamiento
respectivas y complementarias de los medios interiores y exteriores
de conexión.
Claims (23)
1. Dispositivo de accionamiento, que
comprende:
un vástago longitudinal (2, 70, 85, 91, 109,
125),
un manguito intermedio (3, 75, 86, 92, 110,
126), posicionado coaxialmente con dicho vástago y en torno a
él,
un manguito exterior (4, 72, 93, 111, 127),
posicionado coaxialmente con dicho vástago y en torno a dicho
manguito intermedio,
medios interiores de conexión a rosca (5, 73,
94, 112, 128), que permiten conectar el vástago longitudinal y el
manguito intermedio, y destinados a producir un movimiento axial de
uno en relación con otro,
caracterizado porque comprende
medios exteriores de conexión a rosca (6, 78,
89, 96, 116, 131) que permiten conectar el manguito intermedio y el
manguito exterior, y destinados a producir un movimiento axial de
uno en relación con otro,
comprendiendo dichos medios interiores de
conexión elementos rodantes interiores que cooperan con la rosca
exterior del vástago y la rosca interior del manguito intermedio,
y/o comprendiendo dichos medios exteriores de conexión elementos
rodantes exteriores que cooperan con la rosca exterior del manguito
intermedio y la rosca interior del manguito exterior,
y que comprende medios de acoplamiento (5, 6;
56, 57; 131, 129, 130) que permiten hacer solidarios en rotación,
selectivamente, el vástago y el manguito intermedio o el manguito
intermedio y el manguito exterior.
2. Dispositivo de accionamiento según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de
acoplamiento son tales que para un esfuerzo axial a transmitir
determinado, uno primero de dichos medios de conexión funciona y el
segundo no funciona o está bloqueado, y porque cuando el par de
entrada o par motor, aplicado en el vástago o en el manguito
exterior, supere, al menos, un umbral determinado, función del
esfuerzo a transmitir, dicho segundo de dichos medios de conexión
funciona y dicho primero de dichos medios de conexión no funciona o
está bloqueado.
3. Dispositivo de accionamiento según cualquiera
de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque dichos
medios interiores de conexión (128) comprenden dichos elementos
rodantes interiores y dichos medios exteriores de conexión (131)
comprenden una rosca exterior del manguito intermedio y una rosca
interior del manguito exterior, que cooperan.
4. Dispositivo de accionamiento según cualquiera
de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque dichos
medios exteriores de conexión (131) comprenden dichos elementos
rodantes exteriores y dichos medios interiores de conexión (128)
comprenden una rosca exterior del vástago longitudinal y una rosca
interior del manguito intermedio, que cooperan.
5. Dispositivo de accionamiento según cualquiera
de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque dichos
medios interiores de conexión (5; 73; 88; 94; 112) comprenden
dichos elementos rodantes interiores y dichos medios exteriores de
conexión (6; 78; 89; 96; 116) comprenden dichos elementos rodantes
exteriores.
6. Dispositivo de accionamiento según cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
los elementos rodantes interiores y/o los elementos rodantes
exteriores comprenden bolas previstas entre roscas interior y
exterior, y porque existen medios para hacer recircular o
reposicionar estas bolas.
7. Dispositivo de accionamiento según la
reivindicación 6, caracterizado porque el manguito
intermedio comprende dichos medios para hacer recircular o
reposicionar dichas bolas.
8. Dispositivo de accionamiento según cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
los elementos rodantes interiores y/o los elementos rodantes
exteriores comprenden rodillos longitudinales roscados que cooperan
con roscas interior y exterior, y porque existen medios para hacer
recircular o reposicionar estos rodillos.
9. Dispositivo de accionamiento según la
reivindicación 8, caracterizado porque el manguito
intermedio comprende dichos medios para hacer recircular o
reposicionar dichos rodillos.
10. Dispositivo de accionamiento según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque los elementos rodantes interiores
comprenden rodillos longitudinales roscados, siendo el ángulo de
hélice de la rosca de los rodillos, bien igual al ángulo de hélice
de la rosca del vástago y diferente del ángulo de hélice de la
rosca interior del manguito intermedio, o bien, igual al ángulo de
hélice de la rosca interior del manguito intermedio y diferente del
ángulo de hélice de la rosca del vástago.
11. Dispositivo de accionamiento según la
reivindicación 10, caracterizado porque los rodillos
interiores comprenden, al menos, una parte anular con dientes de
engranaje que cooperan, bien con dientes de engranaje del vástago, o
bien con dientes de engranaje del manguito intermedio.
12. Dispositivo de accionamiento según
cualquiera de las reivindicaciones 10 y 11, caracterizado
porque comprende anillos interiores de extremo posicionados a una y
otra parte de dichos rodillos interiores y que presentan orificios
longitudinales con los que se aplican, respectivamente, extremos de
estos rodillos, y medios que constituyen topes axiales para dichos
anillos.
13. Dispositivo de accionamiento según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque los elementos exteriores de conexión
comprenden rodillos longitudinales roscados, siendo el ángulo de
hélice de la rosca de los rodillos, bien igual al ángulo de hélice
de la rosca interior del manguito exterior y diferente del ángulo
de hélice de la rosca exterior del manguito intermedio, o bien,
igual al ángulo de hélice de la rosca exterior del manguito
intermedio y diferente del ángulo de hélice de la rosca interior
del manguito exterior.
14. Dispositivo de accionamiento según la
reivindicación 13, caracterizado porque los rodillos
exteriores comprenden, al menos, una parte anular con dientes de
engranaje que cooperan, bien con dientes de engranaje del manguito
exterior, o bien, con dientes de engranaje del manguito
intermedio.
15. Dispositivo de accionamiento según
cualquiera de las reivindicaciones 13 y 14, caracterizado
porque comprende anillos exteriores de extremo posicionados a una y
otra parte de dichos rodillos exteriores y que presentan orificios
longitudinales con los que se aplican, respectivamente, extremos de
estos rodillos, y medios que constituyen topes axiales para dichos
anillos.
16. Dispositivo de accionamiento según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque los elementos rodantes interiores
comprenden rodillos longitudinales roscados (7), siendo el ángulo de
hélice de la rosca de los rodillos igual al ángulo de hélice de la
rosca interior del manguito intermedio y diferente del ángulo de
hélice de la rosca del vástago, y porque los elementos rodantes
exteriores comprenden rodillos longitudinales roscados (25), siendo
el ángulo de hélice de la rosca de los rodillos igual al ángulo de
hélice de la rosca exterior del manguito intermedio y diferente del
ángulo de hélice de la rosca interior del manguito exterior.
17. Dispositivo de accionamiento según la
reivindicación 16, caracterizado porque los rodillos
interiores comprenden, al menos, una parte anular con dientes de
engranaje que cooperan con dientes de engranaje del manguito
intermedio, y porque los rodillos exteriores comprenden, al menos,
una parte anular con dientes de engranaje que cooperan con dientes
de engranaje del manguito intermedio.
18. Dispositivo de accionamiento según
cualquiera de las reivindicaciones 16 y 17, caracterizado
porque comprende anillos interiores de extremo posicionados a una y
otra parte de dichos rodillos interiores y que presentan orificios
longitudinales con los que se aplican, respectivamente, los
extremos de estos rodillos, y medios que forman topes axiales para
dichos anillos, así como anillos exteriores de extremo posicionados
a una y otra parte de dichos rodillos exteriores y que presentan
orificios longitudinales con los que se aplican, respectivamente,
los extremos de estos rodillos, y medios que constituyen topes
axiales para dichos anillos.
19. Dispositivo de accionamiento según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque dichos medios de acoplamiento comprenden
medios que permiten bloquear en rotación, selectivamente, bien el
vástago y el manguito intermedio, o bien, el manguito intermedio y
el manguito exterior, y medios de control de estos medios de
acoplamiento.
20. Dispositivo de accionamiento según la
reivindicación 19, caracterizado porque dichos medios de
acoplamiento comprenden un anillo deformable radialmente (57),
solidario en rotación con el manguito intermedio, y medios que
actúan sobre este anillo para hacerlo apoyar, selectivamente,
contra la pared interior del manguito exterior o contra la pared
exterior del vástago.
21. Dispositivo de accionamiento según
cualquiera de las reivindicaciones 19 y 20, caracterizado
porque dichos medios de control comprenden medios de detección de
par, y/o medios de detección de rotación, y/o medios de detección de
esfuerzo axial, y/o medios de detección de desplazamiento axial
relativo, así como medios para activar dichos medios de
acoplamiento cuando la señal entregada por estos medios de
detección supere un umbral determinado.
22. Dispositivo de accionamiento según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque dichos medios de acoplamiento (56) están
constituidos por diferencias relativas entre los ángulos de hélice
de las roscas del vástago, del manguito intermedio y del manguito
exterior, y/o diferencias relativas entre los perfiles de las
roscas del vástago, del manguito intermedio y del manguito
exterior, y/o diferencias relativas entre el avance por vuelta de
las roscas del vástago, del manguito intermedio y del manguito
exterior.
23. Dispositivo de accionamiento según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque comprende medios de guiado del manguito
exterior en relación con dicho vástago longitudinal, y/o medios de
guiado del manguito intermedio en relación con el manguito
exterior, y/o medios de guiado (83) del manguito intermedio en
relación con dicho vástago longitudinal.
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