ES2484065A1

ES2484065A1 - Cambio de marchas continuo de multiejes

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Publication number: ES2484065A1
Application number: ES201300158A
Authority: ES
Inventors: José Francisco MANSO BERNÁRDEZ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2014-08-08
Anticipated expiration: 2033-02-07
Also published as: ES2484065B1

Abstract

Cambio de marchas continuo, caracterizado porque comprende un eje de entrada (E1), al menos un eje intermedio (E2-E6) y un eje de salida (E7), dispuestos sucesivamente en paralelo, estando dos ejes consecutivos cualesquiera conectados entre sí mediante al menos un bloque de cambio de marchas (B) con relación de transmisión variable, estando cada bloque de cambio formado por una pareja de conos (C1-C2, C5-C6...) enfrentados y dispuestos en un eje a distancia variable, otra pareja de conos (C3-C4, C7-C8...) enfrentados y dispuestos en el eje consecutivo (E) a distancia variable, y un aro o correa (A) de transmisión del movimiento entre dichas parejas de conos. Otra característica muy importante, es que la relación de transmisión en todos los bloques de cambio de marcha es la misma y se modifica simultáneamente, lo que implica que, establecido el tiempo que se tarda en pasar de una relación máxima a mínima (o viceversa), este tiempo permanece constante, independientemente del número de marchas que se establezcan (figura 32-A).

Description

CAMBIO DE MARCHAS CONTINUO DE MULTIEJES

SECTOR DE LA TtCNlCA EN El QUE SE ENCUADRA: En el de la mecónico.

5

ESTADO DE LA TtCNICA:

En fecha 11 de abril de 2011, presente en la OEPM un invento que denominé "Cambio de Marchas Continuo de dos ejes" (en adelante: eme-2e), el cual fue registrado con la referencia

10 "P201100411".

Pues bien, a raíz del citado invento, se me ocurrió este otro invento, que denomino "Cambio de

Marchas Continuo de Multiejes" (en adelante: eme-Me) y aunque ambos partan de una misma

idea, son dos cambio de marchas diferentes; V en fecha 27-12-2012 presenté en el Servizo Galesa

de Propiedade Industrial e Innovación Empresarial de Santiago (la delegación de la OEPM que hay 15 en Santiago de Compostela), mi invento del eme-Me (más tarde, recibí un comunicado de la OEPM en el cual me comunicaban que quedaban registrado con el número P201300012).

Posteriormente (a principios del afio 2013), recibí un comunicado de la OEPM de fecha 20-122012, sobre el Informe del Estado de la Técnica de mi anterior solicitud de Patente Nacional 20 P201100411 (Cmc-2e), donde me informan que no existe en las reivindicaciones ninguna novedad (en otras palabras, que ya estaba todo inventado).

Ello ha motivado que tomara la decisión de volver a presentar de nuevo mi invento de Cmc-Me (al tiempo que solicito el archivo del expediente de Cmc-Me presentado en fecha 27-12-2012 y 2S registrado con el número P201300012), por las siguientes razones:

1.: Porque considero que este invento, aunque parte de la misma idea, es distinto del Cmc-2e y no he encontrado en las bases de datos otro sistema igual.

2.: El contenido de este Cmc-Me (el que presento ahora), es el mismo que el presentado en fecha 27-12-2012, como lo demuestra el hecho de que, tanto el contenido esencial de la

30 descripción, como los dibujos son los mismos. Lo que varía es la forma de exponer la descripción del invento.

3. En el nuevo texto de la descripción del invento del Cmc-Me, parto de la base de que la idea de origen ya está inventada, centrando el texto en las peculiaridades propias del Cmc-Me, que hacen que sea un invento diferente.

[Nota.-En la descripción presentada en fecha 27-12-2012, como descanoda que la idea de origen ya habla sido inventada, encuadraba todo el proceso en la descripción).

5: 4. Otro dato a tener en cuenta, es que en el Informe del Estado de la Técnica del expediente de 'a patente P201100411, encuadran el invento de Cme-2e dentro de las "CVT" (Continuously Variable Transmisión; en español: Trasmisión Variable Continua). Por lo tanto, podemos decir que este Cme-Me, también es un cambio de marchas "cvrH •

10: (Nota.-Si observamos los cambios de marchas "cvr que parten de la misma idea, utilizan para desarrollar su función dos "platos" con forma cónica; mientras que, tanto en mi invento Cme-2e como en mi invento de Cme-Me, utilizo para desarrollar dicha función, tubos rematados en forma cónica, lo que considero que hacen al sistema más sólido V estable; de ahl que yo no encuadrase mis inventos de "'Cambios de marchas continuos", dentro de los cambios de ma rchas "'CVT"]

1S: Con relación al Estado de la Técnica, teniendo en cuenta que este Cmc-Me parte de la misma idea de origen que el emc-2e, me remito al informe que sobre el Estado de la Técnica se hace en el Expediente de Patente 201100411; y en concreto sel\alo aquí los documentos citados: FR 986983 A (A. BROWN) 07/08/1951; GB 481955 A (L. DUMONT VILLARES) 18/03/1938, BE 425597 A (E. ORTMANS) 1938; BE 483843 A (8. MARTINS ET AL) 1948. También se dan las siguientes referencias del el.: F16H9/20 (2006.01) y F16H55/56 (2006.01).

20

EXPLICACiÓN DETALLADA DE LA INVENCiÓN:

Componentes que lo integran.

los elementos esenciales del cambio de marchas continuo de multiejes son:

25: Los ejes y

los bloques de cambio de marchas (en adelante: Ban).

V un cambio de marchas continuo de multiejes (Cmc-Me), puede estar integrado por:

•: 3 ejes y 2 Bcm (es el supuesto más simple); o

30: • Múltiples ejes y tantos 8cm como ejes menos 1 (por ejemplo: si el Cme-Me está integrado por 7 ejes, los Bcm son 6)

El sistema de funcionamiento, es idéntico en todos los supuestos.

los eies.

El número mínimo de ejes son 3; pero en la práctica, serán 3 o más.

Al primer eje (eje-l) lo denomino "e}e-tractor", por ser el eje que genera la rotación; al último eje lo denomino "eje-receptor", por ser el eje que recibe la rotación; y a los ejes intermedios, los

5 denomino "ejes de transmisión" porque estos ejes reciben V trasmiten la rotación.

Bloque de cambio de man;has "km): elementos modales.

los elementos esenciales de un bloque de cambio de marchas (Sem) son:

10 • 4 conos. los denomino "conos", aunque en realidad es un "tronco de cono" (ver figura 1 y 2 referencias (-1, e-2, (-3 V C-4) (Nota: la figura 2, es la misma que la figura 1, pero en perspectiva].

15 Los conos de estas figuras (ven general, a lo largo de toda la descripción), tienen una relación entre el radio menor y mayor, de 1 a 5; es decir, el radio mayor equivale a cinco radios pequeños (radio menor: ver figura 3, referencia R-l; radio mayor: ver figura 3, referencia R-2).

Ello significa, que la longitud de la circunferencia del radio mayor, equivale a 5 veces la 20 longitud de la circunferencia del radio menor.

• 1 correa de transmisión o 1 aro de transmisión. Tanto se puede utilizar una correa de transmisión como un aro de transmisión (en las

figuras 4 y 5 se ve un aro de transmisión, referencia A-l) [nota: la figura 5, es la misma que la figura 4, pero en perspectiva].

25 El aro de transmisión, va encajado entre los conos (figuras 6 y 7, referencia A-l; en adelante: ref. A-l).

[NOTA.-En todos los ejemplos gráficos y en consecuencia en la desalpdón, utilizaré y hablaré únicamente del aro de transmisión, ya que éste permite una mejor visualización gráfica; la correa de transmisión, al adaptarse a los distintos radios de giro, no permite la

30 misma Visualización).

Al "bloque de cambio de marchas", lo denomino "bloque", porque es todo el conjunto el que genera los cambios de marchas, como si fuese una única pieza.

35

Cómo se intemn entre si. los &cm y los ejes.

Como ya se dijo, los elementos esenciales de un eme-Me son:

• Los Bloques de cambio de marchas (8cm) (figura 8, reto 8-1) y

• Los Ejes (figura 9, retoE-l y E-2).

5 Yen cuanto a la forma en que estos elementos se integran entre si, hemos de decir que, todo Bcm

se integra entre dos ejes, de la siguiente forma (ver figuras 10 y 11):

•: El cono C-l (ret. C-l) se integra en el eje-l (ret. E-I), de forma que el eje atraviesa al cono por el centro de su eje.

•: El cono (-2 (ret. C-2), se integra en el eje-l de la misma manera que el cono C-1, pero

10 orientado en sentido contrario.

•: El cono (-3 (ref. C-3) se integra en el eje-2 (ret. E-2), de forma que el eje atraviesa al cono por el centro de su eje.

•: El cono (-4 {reto (-4), se integra en el Eje-2 de la misma manera que el cono C-3, pero orientado en sentido contrario.

15 • El aro de transmisión (ref. A-l) encaja: de un lado, entre los conos C-l y (-2; Y del otro lado, entre los conos C-3 y C4.

Desplazamiento de los COROS.

20 los dos conos del Bcm de cada eje, se desplazan a lo largo del eje y de forma sincronizada, bien acercándose entre si (figura 12, reto C-l y C-2), bien alejándose entre sí (figura 13, ref. C-l y C-2).

Pero además, cuando los dos conos del Bcm situados en un eje se desplazan, también se desplazan de forma sincronizada los otros dos conos del mismo Bcm situados en el otro eje; de forma, que si los conos de un eje se alejan entre si (figuras 12 y 13, Ref. C-l y C-2), los otros dos 2S conos situados en el otro eje se aproximan entre sí en la misma proporción (figuras 12 y 13, ref. C

3 VC-4).

TransmisiÓn del movimiento de rotaciÓn.

30 Para facilitar la comprensión de cómo se produce la transmisión del movimiento de rotación, nos olvidamos de que puede variar el radio de giro. Empecemos.

Al rotar el Eje-tractor (Eje-l, reto E-1), transmite la rotación al aro de transmisión (ref. A~l) y el aro de transmisión a su vez transmite el movimiento de rotación al Eje-2 (ret. E-2). Las referencias

indicadas, lo son de las figuras 14 y 15.

Una de las claves del sistema, reside donde se produce la transmisión del movimiento de rotación,

que ji su vez, es donde se genera la tracción.

La transmisión del movimiento de rotación, se produce en los laterales internos del aro que están

en contacto con los conos (figura 14 reto 1). Obsérvese que estos laterales internos, están diseñados de tal forma, que encajan perfectamente en los conos.

la figura 16 es lo mismo que la figura 15, pero en vez de verse el aro de transmisión completo,

únicamente se ve el corte transversal del aro que está en contacto con los conos (figura 16, ref. 2 y 3).

La figura 17, son dos zonas ampliadas de la figura 16 y en ellas puede verse perfectamente el corte transversal del aro (ret. 2 y 3) Y la zona del aro que está en contacto con los conos (ret. 1).

Yes esta zona de fricción (ref. 1), lo que permite que los conos (-1 y (-2, transmitan la rotación al aro de transmisión (ret. A-1) y éste a su vez transmita la rotación a los conos (-3 y (-4.

Es de recordar aquí, que los conos del Bcm están integrados en los ejes de tal forma, que al girar el eje giran los conos y al girar los conos gira el eje.

Desplazamiento del aro (o cOrrea) de transmisión.

Como se ha dicho, el radio de giro, tanto del eje-tractor (eje-1] como del eje-2, puede aumentar o disminuir y ello es posible gracias a los Bcm.

Ahora bien, si en un Bcm, los conos de un eje aumentan el radio de giro, los otros 2 conos del mismo Bcm que están en el otro eje, tienen que disminuir el radio de giro en la misma proporción (nota: tanto el diámetro del aro de transmisión, como el diámetro de la correa de transmisión, son constantes en todo momento).

Estos cambios del radio de giro en los conos de los ejes (teniendo en cuenta que el diámetro del aro y de la correa de transmisión son constantes), implica un desplazamiento longitudinal -y trasversal al plano de giro-del aro de transmisión o de la correa de transmisión.

Por lo tanto, el aro de transmisión o la correa de transmisión, tienen dos movimientos (nota: en adelante me referiré únicamente al aro]:

1.: Uno de rotación (que es el que recibe del eje-tractor [eje-1] y transmite al eje-2) y

2.: Otro longitudinal -trasversal al plano de giro-(que es el que permite ajustar la posición d~ aro de transmisión, a los cambios del radio de giro de los conos del eje-tractor V del eje-2).

Si vemos las figuras 18 a 21 V 21 a 24, constatamos que esto es as! V poco más hay que explicar (véase también en diagonal, fas figuras 18, 21 Y 24).

Asimismo, en relación a las figuras 18 V 21. diremos que:

S a) En la figura 18, los conos del eje-tractor (ret. E-l) tienen el radio de giro máximo V los conos del eje-2 (ret. E-2) el radio de giro mfnimo, lo que significa que fa velocidad de giro del eje-2 es la máxima.

b) En la figura 21, es lo contrario.

Las figuras 25 y 26, se corresponden con las figuras 18 y 21 respectivamente, pero en perspectiva, 10 lo que facilita la comprensión de lo expuesto.

Cómo se produce el aumemo y disminución del radio de giro en los conos.

Para facilitar la comprensión V para que se vea mejor, en las figuras explicativas 27, 28, 29 Y 30, se

15 utiliza el aro completo (ret. A·l) V en las figuras 27·A, 28·A, 29-A V 30--A, utilizaremos únicamente el corte transversal del aro que está en contacto con los conos (ret. 2 V 3).

[Nota: Las figuras 27 y 27·A, vienen siendo la misma figura, una con el aro completo V la otra con los cortes transversales del aro que están en contacto con los conos; lo mismo ocurre con las

figuras 28 y 28-A, 29 Y 29-A, 30 Y 30Al

20

Pasemos al proceso de aumento V disminución del radio de giro en los conos [nota: los ejes, V en consecuencia los conos V el aro de transmisión, tienen movimiento de rotación]:

• Figuras 27 y 27·A: Iniciamos el proceso, estando los conos (·1 V(·2 en su radio mínimo; V

los conos (·3 V (4, en su radio máximo. ObsélVese los cortes transversales del aro (ret. 2 25 V 3 de la figura 27-A).

• Figuras 28 y 28·A: los conos C·l y (-2 se aproximan entre si V, al mismo tiempo, los conos C-3 VC4 se alejan entre si en la misma proporción. Ello provoca:

o En el eje-tractor (ref-E-l): Que el aro de transmisión (reto A-l) se desplace hacia

tuera del eje de rotación, lo que implica un aumento del radio de giro. Obsérvese 30 el corte transversal del aro (ret. 2 de la figura 28-A).

o En el eje-2 (ret. E-2): Que el aro de transmisión se desplace hacia el centro del eje de rotación, lo que implica una disminución del radio de giro. ObsélVese el corte transversal del aro (Ret. 3 de la figura 28-A).

• Figuras 29 y 29-A: los conos e-l y (-2 siguen aproximándose entre si; V los conos (-3 y C4 se alejan entre sí en la misma proporción (reitero aquí, la explicación expuesta al hablar

de las figuras 28 y 28-AJ.

• Figuras 30 y 3O-A: los conos (-1 y (-2 se aproximan entre sí al máximo; y los conos (-3 V C-4 se alejan entre sí al máximo (reitero aquí, la explicación expuesta al hablar de las

figuras 28 V 28-A).

Para visualizar mejor, que cuanto más se aleja el aro de transmisión del eje de rotación, más aumenta el radio de giro; V al revés, cuanto más se acerca al eje de rotación, más disminuye el radio de giro, veamos las figuras 27-8 a 3D-B.

Las figuras 27-8 a 30-8, se corresponden con las figuras del mismo número de la letra "A", en las

cuales, para visualizar mejor los cambios de radio de giro, se han suprimido los conos.

En la figura 27-8, observamos que en el eje-l, el corte transversal del aro (ref. 2) está en el radio de giro mínimo (ret. R-3); mientras que en el eje-2, el corte transversal de aro (ret. 3) está en el radio de giro máximo (ret. R-4).

En las figuras 28-8 y 29-8, observamos que en el eje-l, el radio de giro va aumentando (ret. R-3); mientras que en el eje-2, el radio de giro va disminuyendo (ret. R-4).

En la figura 30-C, observamos que en el eje-l, el corte transversal del aro (ref.2) está en el radio de giro máximo (ret. R-3); mientras que en el eje-2, el corte transversal de aro (reto 3) está en el radio de giro mínimo (ret. R-4).

Si recordamos lo expuesto con anterioridad, de que el radio de giro mayor equivale a 5 radios del giro menor:

•: En la figura 27, el eje-tractor (eje-l, ref-E-l) tiene que dar 5, giros para que el eje-2 (ref. E2) de un único giro.

•: En la figura 30, el eje-tractor (eje-1, ref-E-l) da un único giro y el eje-2 (ret. E-2) da S giros.

Otro factor que debemos tener en cuenta y es muy importante, es el tiempo que se tarda en pasar de un radio de giro a otro. Pues bien, teniendo en cuenta que el desplazamiento que tienen que hacer los conos es mínimo y muy simple, digamos que en 5 segundos se consigue pasar de un radio de giro a otro (del mínimo al máximo y del máximo al mínimo) [Nota.-Este tiempo de 5 segundos, que es meramente convencional y a modo de ejemplo para la descripción, considero que es factible en la realidad}.

•

Cambio de marchas continuo de multieles (Crnc~Me): Wmo funciona.

Para explicar en qué consiste un "cambio de marchas continuo de multlejes" (eme-Me), partiremos de un supuesto de 7 ejes (figura 31, ref. E-l a E-7) y 6 bloques de cambio de marchas (figura 31, retoB-l a 8-6).

Obsérvese, que exceptuando al eje-tractor (eje-l, reto E-l) V al eje-receptor (en este supuesto es

el eje-7, reto E-7), todos los demás ejes (ret. E·2 a E-6) están relacionados con dos bloques de

cambio de marchas.

Asi, el Bem-l (ref. 8-1) está entre el eje-l V 2 (ret. E-l y E-2); el Bem-2 (ret. 8-2) está entre el eje-2 V 3 (ret. E-2 V E-3); el Bem-3 (ret. 8-3) está entre el eje-3 V 4 (ret. [-3 V E-4); V asi sucesivamente

hasta llegar al Bcm-6.

Otro dato a tener en cuenta, es que todos los Bcm están en la misma posición.

Si observamos la figura 31, nos damos cuenta de que todos los 8cm tienen el radio de giro mayor en el eje de menor numeración. As': el Bcm-l (ref. 8-1) tiene su radio de giro mayor en el eje-l (ret. E-l); el Bcm-2 (ret. 8-2) tiene su radio de giro mayor en el eje-2 (ret. E-2); y así sucesivamente.

Si tenemos en cuenta lo dicho anteriormente, de que un giro del radio máximo, equivale a S giros del radio mínimo V damos un giro al eje-tractor (ref. E-1), da como resultado lo siguiente:

Eje-l (eje-tractor, ref. E-l): 1 giro.

Eje-2 (ret. E-2): 5 giros. Efectivamente, el 8cm-l (ref. 8-1) está en el eje-l en su radio máximo V en el eje-2 en su radio mlnimo.

• Pero a su vez, el Bcm-2 (ref. 8-2) tiene su radio de giro máximo en el eje-2, por lo tanto este radio máximo del Bcm-2 da 5 giros, que a su vez transmite la rotación al eje-3 (ref. E

3).

Eje-3 (ret. E-3): 25 giros. Efectivamente, teniendo en cuanta que en el Bcm-2 (ret. 8-2), el radio de giro máximo dio 5 giros y trasmite la rotación al radio de giro mínimo en el eje-3, éste eje da 25 giros.

• El proceso siempre es el mismo y sigue así hasta llegar al eje receptor (eje-7, ref. E-7); por lo tanto, en los siguientes ejes me limitaré a exponer el número de giros que hace cada eje.

Eje-4 (ret. E-4): 125 giros.

Eje-5 (ret. E-S): 625 giros.

Eje-6: (ref. E-6): 3.125 giros.

Eje-7: (ret. E-7): 15.625giros.

Si los radios de giro de los 8cm fueran los inversos (tig. 32-C), ello implicarfa que:

Eje-l (eje-tractor, retoE-l): necesita 15.625 giros para que los otros ejes den los siguientes giros.

Eje-2: 3.125 giros.

Eje-3: 625 giros.

S: Eje4: 125 giros.

Eje-S: 2S giros.

Eje-6: 5 giros.

Eje-7: 1 giro.

10: Queda claro que en este supuesto, el eje-tractor (eje-!) tendrá que dar 15.625 giros, para que el eje-receptor (eje-7) de un único giro.

llegados a este punto, conviene resaltar transmisión", que son la esencia del eme-Me.: aquí, la enorme importancia de los "ejes de

15: Efectivamente, los ejes de transmisión están interrelacionados con los otros ejes por medio de 2 Sem, lo que implica que en cada eje de transmisión coexisten 2 radios de giro.

y los 2 radios de giro de cada eje, pueden aumentar o disminuir de radio. Y la forma en que los 2 radios de giro de los ejes de transmisión varían de radio, es: de forma sincronizada e inversamente proporcional (es decir, si uno aumenta el radio de giro, el otro disminuye el radio de giro en la misma proporción).

20: Si además de lo dicho en el párrafo anterior, tenemos en cuenta lo expuesto anteriormente, nos damos cuenta que la peculiaridad de los ejes de transmisión tiene un efecto multiplicador (ver figuras 32 a 33-q.

Es por ello, por este efecto multiplicador que se produce en los ejes de transmisión, que la más mlnima variación en los radios de giro, implica una variación enorme en el resultado final.

2S: Ahora bien, este efecto multiplicador de los ejes de transmisión, no es ajeno SI otro hecho ya expuesto y que conviene señalar aquí: cualquier variación en el radio de giro, por mínima que sea, se produce a la vez en todos los radios de 81ro y en la misma medida.

30: Efectivamente, proporción. estos desplazamientos son simultáneos en todos los conos y en la misma

Si observamos la figura 32, nos damos cuenta que todos los conos impares se desplazan en un sentido y los pares en el opuesto. (Notas.-Conos impares: e-l, e-3, e-s, e-7, e-9, C-ll, e-13, e-lS, e-17, e-19, C-21 y e-23; Conos pares: C-2, C-4, e-6, C-8, C-10, C-12, C-14, e-16, C-18, e-20, C-22 y C-241_

En concreto en la figura 32 y desde el punto de vista del observador, los conos impares se

desplazan de derecha a izquierda V los pares de izquierda a derecha.

lo que significa, que este sistema de cambio de marchas, ¡Jnlcamente tequiere 2 movimientos para generar el cambio de marchas (al margen, claro está, de la rotación).

Otro factor a destacar, es el tiempo que se tarda en pasar del radio de giro mlnimo al máximo (o viceversa) V con este sistema de Cme-Me, lo mismo se tarda en hacer el cambio de marcha en 2 Bcm, que en 6 Sem, o los que sean. Y ello es asl. porque todos los conos de los Bcm se desplazan a la vez. Si observamos las figuras 32 a 32-C, vemos que esto es así y poco más podemos decir.

Ahora se comprende el motivo por el cual el tiempo de desplazamiento siempre es el mismo, independientemente de que el cambio de marchas tenga dos o más Bcm (siguiendo con el criterio que se dijo en un principio, en la figura 32, el tiempo es de S segundos).

En las figuras 32 a 32~C, se produce una deceleración, teniendo en cuenta que:

•: El eje-tractor (eje~l, ref. E~1) en su inicio está girando en su radio de giro máximo y termina en el mínimo; y

•: El eje-receptor (eje-7, ref. E~7) en su inicio está girando en su radio de giro mínimo y termina en el máximo.

Si en vez de ir a una deceleración, se va a una aceleración, el proceso es el inverso. Si observamos las figuras 33 a 33-(, nos damos cuenta que en esta ocasión, los conos impares se desplazan de izquierda a derecha y los conos pares de derecha a izquierda.

Adaptabilidad del sistema de Cme-Me.

Este sistema de cambio de marchas, por su simplicidad V concepción, es fácilmente adaptable a múltiples aplicaciones. As!, con un carácter meramente explicativo de las distintas posibilidades, podemos decir a modo de ejemplo, lo siguiente:

a) CAMBIO DE MARCHAS MÁS RÁPIDOS O MÁS LENTOS.

En los ejemplos que hasta ahora hemos expuesto, la relación de cambio de marchas era de 1 a 5 y el tiempo de paso de uno a otro se dijo que era de S segundos.

Pero se puede hacer que el tiempo que se necesita para ello sea mayor, basta con aumentar el recorrido de desplazamiento de los conos.

5: la mejor forma de comprender lo expuesto, es haciendo una explicación gráfica [nota.-en los dibujos de las figuras 34 y 35, para una mejor comprensión, únicamente se refleja la sección del aro que está en contacto con los conos (ret. 2)). Así:

•: En la figura 34 (que es el ejemplo básico de toda la descripción), la relación entre el radio menor y mayor es de 1 a S; y el tiempo que necesita para pasar del radio de giro mínimo al máximo (o viceversa) es de 5 segundos.

10: En la reto 4 de la figura 34, se describe gráficamente la distancia del recorrido que tiene que hacer el cono, para pasar del radio de giro mfnimo al máximo.

En la figura 34-A, los conos ya están en el radio de giro máximo.

•: En la figura 35, la relación entre el radio menor y mayor es de 1 a 5; pero el recorrido que tienen que hacer los conos, es el triple que el de la figura 34; y por lo tanto, el tiempo que necesitan para pasar del radio de giro mínimo al máximo (o viceversa) es de 15 segundos.

1S: En la reto 5 de la figura 35, se describe gráficamente la distancia del recorrido que tiene que hacer el cono para pasar del radio de giro minimo al máximo.

En la figura 3S-A, los conos ya están en el radio de giro máximo.

En el primer caso (figura 34) podemos hablar de un cambio de marchas rápido y en el segundo (figura 35) más lento.

20

bl: MAYOR O MENOR TRACCiÓN.

Como ya se dijo, la tracción se genera en la zona de fricción del aro de transmisión que está en contacto con los conos (ref. 1); y se puede hacer que esta zona de fricción sea más amplia o menos.

25: la mejor forma de comprender lo expuesto, es viendo algunas figuras. Así: en la figura 36 (que es el ejemplo básico de toda la descripción), la zona de fricción tiene una determinada longitud (ref. 1) ; en la figura 37, la zona de fricción es el triple (ret. 1) {Nota.-la relación entre el radio de giro menor y mayor es la misma, es decir, de 1 a 5).

30: Otra forma de aumentar la tracción, es aumentando el número de Bcm (este tema, lo trato en el último apartado de la descripción).

el: MAYOR O MENOR CONSISTENCIA DEl SISTEMA.

35: En el supuesto de que este cambio de marchas se utilice en supuestos en los cuales la tracción esté sometida a fuertes tensiones, posiblemente sea necesario reforzar el aro de transmisión (o la correa de transmisión) para dar mayor solidez al sistema.

Si vemos las figuras 38 V38-A, podemos ver como se puede reforzar el aro de transmisión (ret. 2),

sin que ello afecte al sistema de cambio de marchas (comparar con las figuras 35 V 35-A).

Pero no sólo se puede reforzar el aro de transmisión, sino que también se puede dar mayor

solidez al eje. Veamos:

•: Figura 39: El eje (ret. E-l) es el normal (el utilizado en la generalidad de los ejemplos).

•: Agura 40: Aquí el eje (ret. E-l) es el doble, pero la relación ente el radio de giro menor y mayor sigue siendo la misma (de 1 a 5).

d) MÁS O MENOS COMPACTO

Al hacer la descripción del "cambio de marchas continuo de multiejes" de 7 ejes, se hizo de

forma longitudinal y amplia, con el objeto de facilitar la comprensión, pero también se puede hacer de forma mucho más ajustada V compacta. Así:

•: En la figura 41, las dimensiones de los conos son las mismas que las utilizadas en la generalidad de la descripción, pero el aro de transmisión tiene un diámetro menor; de esta forma, se consigue un cambio de ma rchas más reducido.

•: Incluso es posible hacerlo todo más compacto. En la figura 42, se unen en una única pieza

los conos C-3 y C-S (ref. C-3-S), los conos C-8 y ColO (ref. C-8-l0), los conos C-11 y C-13 (ref. C·11·13), los conos (·16 V(·18 (ref. C·16·18) V los conos (·19 V(·21 (ref. ( ·19·21).

NEllo es posible (dos conos opuestos formando una única pieza), porque Nambos conos

siempre se desplazan en la misma dirección.

• En la figura 43, en vez de hacer un cambio de marchas longitudinal, se hace en dos niveles (las dimensiones de los conos varas de transmisión, son las mismas que las de la figura

41).

Obsérvese, que los aros de transmisión (A·1 a A·6) están girando con el radio miÍximo en el eje de menor numeración V en consecuencia, están girando con el radio mfnimo en el eje de mayor numeración (Nota.· Se hace un dibujo esquemático para una mejor comprensión).

Ventalas del sistema de Cmc~Me.

Sin entrar en un estudio comparativo, se pueden sefialar las siguientes ventajas de este sistema:

a) La reladón de cambios de marmas puede ser ampUslma, por no decir ilimitada. En el ejemplo expuesto, la relación era de 1 a 15.625 (por cada giro del eje-tractor, el ejer· receptor daba 15.625).

b): Determinado el tiempo que necesita un Bcm para pasar del radio de giro menor al mayor,

este se mantiene constante e independiente de la relación de marchas que se

establezcan. Asf, en el ejemplo expuesto, se tardaban 5 segundos para pasar de 1 giro a

5; 5 segundos para pasar de 1 giro a 25; V también 5 segundos para pasar de 1 giro a

5: 15.625 (es de señalar aquí que, lo normal en los cambios de marchas, es que cuanto

mayor sea la relación entre el número de marchas, más tiempo tarda en pasar de la

marcha minima a la máxima).

e): Con este sistema de Cme-Me, los aros o correas de transmisión, están sometidos a las

tensiones propias de la tracción y de la velocidad que desarrollan (lo mismo que cualquier

10: correa de transmisión).

Esto es asi, pues las diferencias entre los radios de giro son mínimas. En el ejemplo

expuesto, la relación entre el radio de giro menor y mayor era de 1 a 5, pero la relación

entre un radio de giro y otro todavia puede ser menor, por ejemplo de 1 a 3, de 1 a 2'5,

etc.

15: y con relaciones tan bajas, para radios de giro no muy grandes, la diferencia entre la

circunferencia menor y mayor es mínima, lo que significa que la correa o aro de

transmisión prácticamente no notarán la diferencia entre un radio de giro y otro (es como

si estuviesen constantemente girando con el mismo radio).

Es de seiialar aquí el problema que tienen los cambios de marchas "CVT" que se basan en

20: poleas cónicas, que con cambio de marchas muy inferiores, las correas de transmisión no

soportan las tensiones que se generan. Ello se debe a que emplean para hacer la relación

de marchas, dos radios de giro, lo que obliga a establecer entre el radio de giro menor y

mayor, una gran diferencia.

d): Este sistema permite conseguir un mismo número de marchas, de diferentes formas. Así:

Relación entre ejes: Número de ejes Giros del ejeMtractor Giros del eje--receptor

1 a 2: 10 1 (un giro) 512

1 a 3'5: 6 1 (un giro) 525

1 • 8: 4 1 (un giro) 512

25: En la tabla expuesta, se puede comprobar como se puede pasar de 1 giro en el eJe--tractor

a 512 giros en el eje-receptor de varias formas [Nota: por simplificar, equiparo en el

segundo supuesto, u525" a "512", dado que a los efectos que aquí interesa, ello no tiene

mayor trascendencia].

@): Con este sistema, pequeños cambios, pueden generar un número muy diferentl! de

30: marchas; esto permite, que con cambios muy pequef\os, se pueda conseguir la relación

de marchas que se quiera. Así:

Relación entre ejes: Número de ejes Giros del Giros del

eje-tractor: eje-recpetor

1. 2: 10 1 512

1 a 2' 5: 10 1 3.814'7

f) La adaptabilidad del sistema para ajustarse a múltiples supuestos: me remito a lo ya expuesto en el apartado "Adaptabilidad del sistema de Cme-Me".

g) La simplicidad del sistema para generar los cambios de marchas: sólo necesita dos 5 movimientos (al margen de la rotación).

Correa de t@nsmisión o aro de transmisión.

Se dijo al principio, que se podía utilizar tanto un aro de transmisión como una correa de

10 transmisión.

La correa de transmisión tiene que tener el mismo ancho que el aro de transmisión V también la misma forma interior.

La longitud de la correa de transmisión, es constante en todo momento; dado que si aumenta el radio de giro de un eje, disminuye el radio de giro del otro eje en la misma proporción (lo que 15 hace la correa de transmisión, es adaptarse a los distintos radios de giro en cada momento).

la utilización de una correa de transmisión (en comparación con el aro), tiene sus ventajas y sus desventajas.

Lo mismo ocurre con el aro de transmisión (en comparación con la correa), que también tiene sus ventajas y sus desventajas.

20 la utilización de un sistema u otro de transmisión (correa o aro), vendrá determinado en cada caso concreto, por cual sea de las dos opciones la mejor.

Aumento del nÚmero de &cm.

25 Se dijo al principio, que en el eme-Me, el número de Bcm que lo integran, era igual al número de ejes menos uno (así, en el ejemplo utilizado, el número de ejes era 7 y el de 8cm 6).

Que ello es así, se vio a lo largo de toda la descripción, pero ello no impide que este número de Bem pueda duplicarse, tripliearse, etc.

Este aumento del número de Sem, no varia para nada el sistema del Cme-Me ni sus parámetros,

pero aumenta considerablemente la tracción.

Si observamos la figura 44, podemos ver que entre el Eje-l (ret. E-1) Vel Eje-2 (ref. E-2) hay2 Bcm; entre el Eje-2 (ret. E-2) y el Eje-3 (ref. E-3) hay 2 Bcm; y así sucesivamente (en total: 12 Bcm).

Esto significa que en el Eje-tractor (Eje-l) V en el Eje-receptor (Eje-]) hay 2 radios de giro; V en los ejes de transmisión hay 4 radios de giro.

Ahora bien, el hecho de que existan 2 Bcm entre 105 ejes (en vez de uno), no varía nada el sistema, pues los Bcm situados entre los mismos ejes, actúan al unísono como si fuera un único Bcm.

Lo que significa que los 2 radios de giro del Eje-l, actúan como si fuese un único radio de giro (lo mismo ocurre en el Eje-7)¡ y los 4 radios de giro del Eje-2, actúan como si fuesen únicamente 2 radios de giro (lo mismo ocurre en los demás ejes de transmisión).

El resultado de todo ello, es que este aumento del número de Bcm no atlera para nada todo cuanto se ha dicho del sistema emc-Me (excepto que aumenta la tracción) V asl, por 1 giro del Eje-tractor (ref. 1), el Eje-receptor da 15.625 giros (ref. 7).

En la figura 45, se emplean 3 Bcm entre los ejes (en total: 18 Bcm), lo que significa que: los 3 radios de giro del Eje-l, actúan como si fuese un ¡)nlco radio de giro (lo mismo ocurre en el Eje7); Vlos 6 radios de giro del Eje-2, actúan como si tu....n 6nlcamente 2 radios de pro (lo mismo ocurre en los demás ejes de transmisión).

Como se puede observar en la figura 45, los conos opuestos forman una única pieza (lo que hace el sistema más compacto), pero el sistema sigue siendo el mismo.

MODO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN:

De la descripción de la invención, ya se deduce perfectamente cómo se puede realizar y dado su simplicidad, hoy en día se podría desarrollar sin problema alguno.

APLICACiÓN INDUSTRIAL:

En el mundo de la automoción y alU donde sean necesarios los cambios de marchas.

Siendo de destacar que, por su solidez, tanto se puede utilizar en vehfculos ligeros (automóviles), como en vehículos pesados y potentes (autobuses, camiones, tractores, grúas, etc.).

Claims

1.- Cambio de marchas continuo, caracterizado porque comprende un eje de entrada (El), al menos un eje intermedio (E2-E6) y un eje de salida (E7), dispuestos sucesivamente en paralelo, estando dos ejes consecutivos cualesquiera conectados entre si mediante al menos un bloque de 5 cambio de marchas (B) con relacion de transmision variable, estando cada bloque de cambio formado por una pareja d.Oe conos (C1-C2, C5-C6...) enfrentados y dispuestos en un eje a distancia variable, otra pareja de conos (C3-C4, C7-C8...) enfrentados y dispuestos en el eje consecutivo (E) a distancia variable, y un aro o correa (A) de transmision del movimiento entre dichas parejas de conos. 10 2.- Cambio de marchas continuo seem reivindicacion 1, caracterizado porque la relacion de transmision en todos los bloques de cambio de marcha es la misma y se modifica simultaneamente.