ES2940764T3 - Dispositivo de transferencia para mantener una conexión eléctrica u óptica - Google Patents

Abstract

Dispositivo de transferencia para limitar la torsión en una línea (105) entre un extremo de línea fijo respecto a una parte fija (102) y un extremo de línea fijo respecto a una parte giratoria (103) capaz para girar con respecto a la parte fija (102) sobre un eje de rotación (x), el dispositivo de transferencia para una línea que comprende: - un tambor compuesto (10) que comprende un conjunto de tambores, que están alineados a lo largo del eje de rotación (x), y sobre el que se puede enrollar la línea (105), comprendiendo el conjunto de tambores un tambor fijo destinado a ser solidario a la parte fija (102) en rotación sobre el eje de giro (x), un tambor giratorio destinado a poder girar sobre el eje x con respecto a la parte fija (102), y un conjunto de al menos un tambor loco interpuesto entre el tambor fijo y el tambor giratorio,siendo cada tambor loco libre para girar alrededor del eje de rotación (x) con respecto al tambor giratorio y al tambor fijo y teniendo una altura a lo largo del eje (x). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de transferencia para mantener una conexión eléctrica u óptica

La invención se refiere a dispositivos de transferencia para mantener una conexión eléctrica y/u óptica entre una parte fija de un enlace, como un cable, y una parte giratoria del enlace, siendo la parte giratoria adecuada para girar con respecto a la parte fija alrededor de un eje de rotación x.

Este tipo de dispositivo de transferencia se utiliza, por ejemplo, en el ámbito de los cabrestantes utilizados para desplegar antenas de transmisión o recepción acústica en el agua mediante cables electroportadores. Estos cables están formados por una armadura, que puede ser metálica o textil, y un núcleo de fibras conductoras de electricidad y/u ópticas. La función del núcleo es transmitir información y/o energía eléctrica entre un bastidor de cabrestante y una antena destinada a enrollarse alrededor de un tambor de cabrestante montado de forma pivotante con respecto al bastidor. Para transmitir información y/o energía eléctrica a la antena a través del cable, es necesario fijar una parte del cable al bastidor y fijar otra parte del cable al tambor y garantizar la conexión mecánica y/o eléctrica y/u óptica entre estas dos partes cuando el tambor gira con respecto al bastidor.

Una primera solución consiste en asegurar esta conexión sólo cuando el tambor está fijado con respecto al armazón, una vez que la antena está colocada a una distancia deseada en el agua. Esta solución requiere operaciones manuales potencialmente peligrosas con cada movimiento del tambor.

Una segunda solución consiste en utilizar una junta giratoria eléctrica y/u óptica para mantener una conexión eléctrica y/u óptica permanente entre la parte del cable unida al armazón y la otra parte unida al tambor. La junta rotativa incorpora pistas ópticas y/o eléctricas para garantizar la continuidad óptica y/o eléctrica. En el bastidor pueden preverse pistas eléctricas continuas de 360° acopladas a un cepillo en la parte giratoria. El inconveniente de esta solución, sobre todo para las versiones ópticas, es principalmente su coste. El coste de una vía óptica es muy elevado y debe multiplicarse por el número de fibras ópticas que hay que conectar.

Una tercera solución consiste en prever una parte intermedia del cable largo. La parte intermedia del cable se extiende entre una parte del cable unida a la parte fija y una parte del cable unida a la parte que gira alrededor del eje x. La parte intermedia del cable puede aligerarse de su armadura para reducir su tamaño. Se utiliza un dispositivo de transferencia de devanado para enrollar la parte intermedia del cable a fin de limitar la torsión del cable y garantizar la conexión eléctrica y/o óptica entre la parte fija del cable y la parte del cable fijada al tambor. Una de estas soluciones se describe en el documento US 3,539,123. Esta solución comprende dos tambores alineados a lo largo del eje de rotación del tambor del cabrestante, uno de los cuales está fijado al bastidor y el otro está fijado al tambor del cabrestante y gira alrededor del eje de rotación del tambor del cabrestante. La parte intermedia del cable entre el tambor del cabrestante y el bastidor se enrolla en parte en el tambor giratorio y en parte en el tambor fijo. Cuando el tambor del cabrestante gira en un sentido, el tambor giratorio gira con él y la parte intermedia del cable se desenrolla del tambor giratorio y se enrolla alrededor del tambor fijo. Cuando el tambor del cabrestante gira en el otro sentido, la parte intermedia del cable se desenrolla del tambor fijo y se enrolla en el tambor giratorio.

Esta solución tiene el inconveniente de ser potencialmente muy engorrosa. El tamaño del dispositivo de transferencia de cables viene determinado principalmente por las dimensiones de los tambores necesarios para almacenar el cable. El tamaño de los tambores es proporcional a las dimensiones de la parte intermedia del cable y al número máximo de revoluciones que debe dar el tambor giratorio durante su uso. Este número máximo de revoluciones corresponde al número final de revoluciones que debe dar el tambor del cabrestante. La parte intermedia del cable debe ser completamente transferible del tambor fijo al tambor giratorio y viceversa. Cuanto mayor es el número de revoluciones, más grande debe ser cada uno de los dos tambores (fijo y móvil) (a lo largo del eje de rotación) para almacenar toda la parte intermedia del cable, lo que puede hacer que el dispositivo de transferencia sea muy engorroso.

El documento US 3.539.123 propone una solución que ahorra espacio consistente en un tambor giratorio coaxial y un tambor fijo, el tambor fijo rodea al tambor giratorio y realizándose el devanado alrededor del tambor fijo en la superficie del tambor fijo que mira hacia el tambor giratorio. Sin embargo, esta solución es menos robusta, ya que el cable no puede tensarse y puede vibrar. Además, debe ser suficientemente rígido en relación con su masa para poder envolver el tambor fijo sin caerse.

El documento FR2188593 proporciona una solución en la que el cable puede enrollarse alrededor del tambor giratorio y del tambor fijo en múltiples capas. El principal inconveniente de esta solución es que la fuerza de tensión aplicada al cable es variable debido a la variación del diámetro del devanado a medida que se acumulan las capas, lo que se traduce en una variación de la fuerza de tensión para un mismo par. Además, es necesario o bien prever tambores de gran diámetro y, por tanto, de anchura estrecha para evitar el devanado incorrecto del cable, o bien prever un dispositivo adicional para desplazar la polea axialmente con el fin de almacenar la cuerda de forma adecuada.

El documento FR1345038 describe otro dispositivo de transferencia.

Es un objetivo de la invención limitar al menos una de las desventajas antes mencionadas.

Con este fin, es un objeto de la invención proporcionar un dispositivo de transferencia para limitar una torsión de un conjunto de al menos un enlace entre un extremo del enlace fijo con respecto a una parte fija y un extremo del enlace fijo con respecto a una parte giratoria capaz de girar con respecto a la parte fija alrededor de un eje de rotación, comprendiendo el dispositivo de transferencia :

• un tambor compuesto que comprende un conjunto de tambores alineados a lo largo del eje de rotación alrededor de los cuales puede enrollarse el enlace; el conjunto de tambores comprende un tambor fijo destinado a formar parte integrante de la parte fija en rotación alrededor del eje de rotación x un tambor giratorio destinado a poder girar alrededor del eje x con respecto a la parte fija y un conjunto de al menos un tambor loco interpuesto entre el tambor fijo y el tambor giratorio, siendo cada tambor loco libre de girar alrededor del eje de rotación x con respecto al tambor giratorio y al tambor fijo y teniendo una altura a lo largo del eje x,

• medios de transferencia que comprenden al menos un conjunto de transferencia, estando cada conjunto de transferencia configurado para transferir un enlace del conjunto de al menos un enlace, cuando está enrollada alrededor del tambor compuesto, entre el tambor fijo y el tambor giratorio, al tambor giratorio cuando el tambor giratorio gira en un primer sentido alrededor del eje de rotación, y viceversa cuando el tambor giratorio gira en sentido opuesto.

Ventajosamente, los medios de transferencia están configurados para permitir que la totalidad de un devanado útil del conjunto de al menos un enlace realizado de forma continua alrededor del tambor fijo y de cada tambor loco se transmita al tambor giratorio, de modo que el devanado útil se realice alrededor del tambor fijo y de cada tambor loco de forma continua, cuando el tambor giratorio gira en el primer sentido y, a la inversa, cuando el tambor giratorio gira en sentido opuesto.

Ventajosamente, cada conjunto de transferencia está configurado para permitir que un enlace del conjunto de al menos un enlace sea transferido de un primer punto a un segundo punto separados, a lo largo del eje de rotación, por una primera distancia predeterminada D, mayor que la altura h de cada tambor loco.

Ventajosamente, el al menos un conjunto de transferencia comprende un conjunto de al menos una polea de retorno para recibir un bucle de transferencia de un enlace del al menos un conjunto de enlace que se extiende entre el tambor fijo y el tambor giratorio a medida que el enlace se enrolla alrededor del tambor compuesto para tender a transferir el enlace entre el tambor fijo y el tambor giratorio.

Ventajosamente, la polea de retorno tiene un plano radial medio sustancialmente paralelo al eje x para transferir de un primer punto a un segundo punto separados, a lo largo del eje x de rotación, por una primera distancia predeterminada D, mayor que la altura h de cada tambor loco, siendo la primera distancia D sustancialmente el diámetro de la polea.

Al menos un conjunto de al menos una polea tensora puede comprender múltiples poleas tensoras o una única polea tensora.

Ventajosamente, el conjunto de transferencia comprende:

• un soporte que sostiene el conjunto de al menos una polea,

• una guía giratoria integral con el soporte en rotación alrededor del eje de rotación x, estando el soporte montado de forma deslizante con respecto al tambor de material compuesto a lo largo de un eje sustancialmente paralelo al eje x, estando el soporte libre en traslación a lo largo de la guía giratoria con respecto al tambor de material compuesto,

• la guía giratoria está acoplada al tambor giratorio para girar con respecto al tambor giratorio alrededor del eje de rotación a una velocidad angular definida, de modo que cuando el enlace se enrolla alrededor del tambor compuesto y el bucle es recibido por el conjunto de al menos una polea, el enlace se transfiere, entre el tambor fijo y el tambor giratorio, al tambor giratorio cuando el tambor giratorio gira en un primer sentido alrededor del eje de rotación, y viceversa cuando el tambor giratorio gira en sentido opuesto.

Ventajosamente, el dispositivo de transferencia comprende medios de acoplamiento que acoplan la guía giratoria al tambor que gira alrededor del eje x.

Ventajosamente, los medios de acoplamiento comprenden un dispositivo tensor del enlace para mantener el enlace en tensión.

En una realización particular, los medios de transferencia comprenden varios conjuntos de transferencia.

Ventajosamente, el dispositivo de transferencia comprende el conjunto de al menos un enlace, estando cada enlace del conjunto de al menos un enlace enrollado alrededor del tambor compuesto.

Ventajosamente, el dispositivo para transferir la al menos un enlace forma un devanado alrededor del tambor compuesto, teniendo el devanado una altura mayor que una altura del tambor fijo y mayor que una altura del tambor giratorio, de modo que al menos un tambor loco recibe una porción del devanado del enlace.

La invención también se refiere a un dispositivo giratorio que comprende el dispositivo de transferencia según la invención, el dispositivo giratorio que comprende la parte fija y la parte giratoria, la parte fija siendo integral con el tambor fijo en rotación alrededor del eje x y la parte giratoria siendo integral con el tambor en rotación alrededor del eje x.

Otras características, detalles y ventajas de la invención se desprenderán de la descripción hecha con referencia a los dibujos anexos, que se dan a título de ejemplo y que muestran, respectivamente:

La figura 1 representa esquemáticamente un dispositivo giratorio que comprende un dispositivo de transferencia según un ejemplo de una primera realización de la invención. Para mayor claridad, las partes primera y segunda del dispositivo de rotación, un eje y los medios de acoplamiento se muestran en sección transversal en un plano que contiene el eje de rotación, el resto del dispositivo de transferencia se muestra en perspectiva.

La figura 2 muestra esquemáticamente el tambor compuesto, la polea y un enlace a transferir por el dispositivo de transferencia, cuando el devanado útil se enrolla alrededor de los tambores locos y del tambor fijo, La figura 3 muestra esquemáticamente el tambor compuesto, la polea y un enlace a transferir por el dispositivo de transferencia, cuando el enlace se transfiere parcialmente al tambor giratorio en comparación con la figura 2,

La figura 4 muestra esquemáticamente el tambor compuesto, la polea y un enlace a transferir por el dispositivo de transferencia, cuando el devanado útil se ha transferido completamente alrededor del tambor giratorio y de los tambores locos en comparación con la figura 2,

La figura 5 muestra esquemáticamente una variante en la que el conjunto de transferencia comprende dos poleas, en esta figura sólo se muestran dos tambores locos del tambor compuesto y las poleas situadas delante del tambor compuesto se muestran en transparencia, de modo que los tambores compuestos situados detrás de estas poleas son visibles,

La figura 6 muestra esquemáticamente un ejemplo de otra realización en la que los medios de transferencia comprenden dos conjuntos de transferencia;

La figura 7 representa esquemáticamente una sección transversal a lo largo del plano P de la realización mostrada en la figura 6.

De una figura a otra, los mismos elementos están marcados por las mismas referencias.

El dispositivo de transferencia según la invención está destinado a integrarse en un dispositivo giratorio, como un cabrestante 100 mostrado en la figura 1, que comprende una parte giratoria 101, por ejemplo un carrete, capaz de girar con respecto a una parte fija 102, por ejemplo el bastidor del cabrestante, alrededor del eje de rotación.

El dispositivo de transferencia según la invención está destinado a transferir un enlace flexible 105 de la parte fija 102 a la parte giratoria 101 limitando una torsión del enlace cuando la parte giratoria gira con respecto a la parte fija alrededor del eje x.

El enlace 105 comprende un primer extremo EX1 integral con la parte fija 102.

El dispositivo de transferencia está destinado a limitar una torsión del enlace entre el primer extremo EX1 del enlace 105, fijado con respecto a una parte fija 102 del dispositivo giratorio, y un segundo extremo EX2 del enlace 105, fijado con respecto a una parte giratoria 103 del dispositivo giratorio.

El enlace 105 es, por ejemplo, una porción 105 de un cable C situada en la prolongación de otra porción 106, del cable C, destinada a enrollarse alrededor de un tambor 103 del cabrestante 100. Este tambor 103 es el tambor de la bobina 101. El enlace 105 comprende un extremo EX2 que es integral con el tambor 103 en rotación alrededor del eje x.

El cabrestante 100 comprende un accionador 104 para accionar la parte giratoria 103, en este caso el tambor del cabrestante, en rotación alrededor del eje de rotación x con respecto a la parte fija 102 de modo que el cable C, más precisamente la parte 106 del cable C, se enrolle alrededor del tambor del cabrestante 103, cuando el tambor 103 gira en un primer sentido y se desenrolle cuando el tambor 103 gira en el otro sentido.

El enlace 105 es, por ejemplo, un cable mecánico, eléctrico y/u óptico para transmitir información óptica y/o información eléctrica y/o energía eléctrica para proporcionar un suministro eléctrico. En general, un cable puede estar formado por un conjunto de varias fibras, posiblemente rodeadas por una cubierta. El enlace puede estar formado total o parcialmente por fibras y puede incluir la vaina o no tenerla. El enlace puede, por ejemplo, ser una parte pelada del enlace 105 por razones de espacio, puede comprender únicamente el cable o cables eléctricos y/u ópticos del cable C.

Como se ve en la Figura 1, el dispositivo de transferencia 1 comprende un tambor compuesto 10 que se muestra con más precisión en las Figuras 2 a 4. El tambor compuesto 10 está formado por un conjunto de tambores 11, 12, 13, 14, 15, alrededor de los cuales se pude enrollar el enlace 105.

Los tambores 11, 12, 13, 14 y 15 del conjunto 10 están alineados a lo largo del eje x. En otras palabras, estos tambores son sustancialmente cilindros de revolución alrededor del eje x. En otras palabras, los tambores 11, 12, 13, 14 y 15 del conjunto 10 son coaxiales.

Los tambores 11, 12, 13, 14 y 15 del conjunto 10 tienen ventajosamente todos el mismo diámetro, pero alternativamente pueden tener diámetros diferentes.

El tambor compuesto 10 comprende un tambor fijo 11 con respecto al bastidor 102. El tambor compuesto 10 también incluye un tambor giratorio 15 montado para girar alrededor del eje x con respecto al bastidor 102. El tambor giratorio 15 es integral con el tambor del cabrestante 103, y más generalmente con la parte giratoria, en rotación alrededor del eje x.

Los tambores 11, 12, 13, 14 y 15 del conjunto 10 son adyacentes entre sí a lo largo del eje x.

Ventajosamente, los tambores están dispuestos sustancialmente contiguos excepto por el espacio libre operativo. El dispositivo de transferencia 1 comprende medios de transferencia que comprenden un conjunto de transferencia T, que comprende la polea 20 en el ejemplo de las figuras 2 a 4, configurado para transferir el enlace 105, cuando está enrollado alrededor del tambor compuesto, entre el tambor fijo 11 y el tambor giratorio 15, al tambor giratorio 15 cuando el tambor giratorio 15 gira en un primer sentido alrededor del eje de rotación x, y viceversa cuando el tambor giratorio 15 gira en sentido opuesto.

En otras palabras, el conjunto de transferencia T está configurado para desenrollar el enlace 105 desde un primer punto p1 a un segundo punto p2 más cerca del tambor giratorio 15 que del primer punto p1 cuando el tambor gira en un sentido y más cerca del tambor fijo que del primer punto p1 cuando el tambor giratorio gira en sentido opuesto. Los puntos p1 y p2 son los puntos tangentes al tambor, donde el enlace 105 sale y, respectivamente, llega al tambor compuesto 10.

En otras palabras, el conjunto de transferencia tiende a desenrollar el enlace en el lado del tambor fijo 11 para enrollarla en el lado del tambor giratorio 15 cuando el tambor giratorio 15 gira en el primer sentido y viceversa cuando el tambor giratorio 15 gira en sentido opuesto.

La transferencia se consigue mediante el montaje de al menos un tambor loco.

En la realización no limitante de las Figuras 1 a 4, el conjunto de transferencia T comprende una polea de retorno 20 diseñada para recibir en su ranura, cuando el enlace 105 se enrolla alrededor del tambor compuesto 10, un bucle de transferencia de enlace B para el enlace 105 con el fin de asegurar el retorno del enlace desde el primer punto p1 hasta el segundo punto p2.

El eje p de la polea 20 es perpendicular al plano radial medio de la polea. La polea 20 está diseñada para pivotar alrededor del eje de la polea p. Es libre de girar alrededor del eje de la polea p. La polea 20 es capaz de circular radialmente alrededor del tambor y de moverse a lo largo del eje x para permitir que un devanado del enlace pase del tambor fijo 11 al tambor giratorio 15 cuando el tambor giratorio 15 gira en un sentido y viceversa cuando el tambor giratorio 15 gira en sentido opuesto.

Ventajosamente, la polea de retorno 20 tiene un plano radial medio sustancialmente paralelo al eje x y distante del eje x para tender a transferir el enlace 105 del primer punto p1 a un segundo punto p2. Estos dos puntos p1 y p2 están entonces separados, a lo largo del eje de rotación x, por una distancia igual al diámetro D de la polea 20. Según la invención, el conjunto de tambor comprende un conjunto de al menos un tambor loco 12, 13, 14 dispuesto entre el tambor fijo 11 y el tambor giratorio 15 a lo largo del eje x. En el ejemplo no limitativo que se muestra en las figuras, el tambor compuesto 10 comprende un primer tambor loco 12, un segundo tambor loco 13 y un tercer tambor loco 14. Alternativamente, el conjunto de al menos un tambor loco 12, 13, 14 comprende un único tambor loco o un número diferente de tambores locos.

Cada tambor loco 12, 13, 14 del conjunto de al menos un tambor loco es libre de girar alrededor del eje de rotación x en relación con el tambor fijo 11 y en relación con el tambor giratorio 15. Cuando el conjunto de al menos un tambor loco comprende varios tambores locos, como en el ejemplo de las figuras 1 a 4, los tambores locos son libres de girar alrededor del eje de rotación x unos con respecto a otros.

Los tambores locos están, por ejemplo, montados mediante rodamientos de bolas sobre un eje 50, que es integral con el bastidor 2 en rotación alrededor del eje x, sobre el que está montado el tambor giratorio 15 para pivotar alrededor del eje x.

La invención proporciona así la posibilidad de configurar el conjunto de transferencia T de manera que permita la transferencia de la totalidad de un devanado útil U del enlace 105 realizado de forma continua alrededor del tambor fijo 11 y de los tambores locos 12, 13, 14, tal como se muestra en la figura 2, al tambor giratorio 15, de manera que el devanado útil U del enlace 105 se produzca de manera continua alrededor de los tambores locos 12, 13, 14 y del tambor giratorio 15, como se muestra en la figura 4, cuando el tambor giratorio 15 gira en el primer sentido, y a la inversa, cuando el tambor giratorio 15 gira en el sentido contrario.

Para un devanado útil U del enlace 105 de altura predeterminada HU a lo largo del eje x correspondiente a este número predeterminado de vueltas y de diámetro, la solución propuesta permite prever un tambor giratorio 15 y un tambor fijo 11 que tienen cada uno, a lo largo del eje x, una altura útil h1, h2 inferior a la altura HU. A continuación, al menos un tambor loco recibe parte del devanado útil del enlace. En otras palabras, la solución propuesta permite prever un tambor giratorio 15 y un tambor fijo 11 que tienen cada uno, a lo largo del eje x, una altura útil H1, H2 inferior a la altura HU para que al menos un tambor loco reciba una parte del devanado.

La altura efectiva HT del tambor compuesto 10 para transmitir completamente el devanado útil en el lado del tambor fijo o en el lado del tambor giratorio 15 puede ser igual a:

Con HU = d*N, donde d es el diámetro del enlace 105, N es el número de vueltas del devanado útil y D es la distancia entre los puntos p1 y p2 a lo largo del eje x.

La solución propuesta permite, para un número finito dado de revoluciones del tambor 103 del cabrestante alrededor del eje x y un enlace 105 de diámetro y longitud predeterminados, reducir el tamaño de la zona de almacenamiento del enlace a lo largo del eje x en comparación con una solución que comprenda únicamente un tambor fijo y un tambor giratorio adyacente a lo largo del eje x, en la que es necesario que cada uno de los tambores pueda almacenar todo el devanado útil del enlace. Esto permite que el dispositivo de transferencia de enlaces sea compatible con pequeñas huellas asignadas y, por tanto, reducir el coste del sistema de forma muy significativa, especialmente cuando se requiere una conexión óptica continua con un gran número de fibras ópticas.

La solución propuesta permite también, para un mismo número de revoluciones del tambor giratorio 15, almacenar un enlace de diámetro predeterminado y una altura útil asignada predeterminada, una longitud de enlace superior a la de una solución que comprenda únicamente un tambor fijo y un tambor giratorio alineados a lo largo del eje x. En otras palabras, el tambor compuesto permite almacenar más vueltas del enlace.

Cabe señalar que el devanado total del enlace 105 comprende, además del devanado útil U del enlace, el primer devanado residual R1 de algunas vueltas realizado alrededor del tambor fijo 11 y el segundo devanado residual R2 de algunas vueltas realizado alrededor del tambor giratorio 15. Estos devanados residuales R1 y R2 están presentes en ambos estados de las figuras 2 y 4 y ocupan las mismas posiciones a lo largo del eje x en ambos estados. El primer devanado residual R1 permite que un primer extremo EX1 del enlace 105 se fije al tambor fijo 11 y el otro devanado residual permite que un segundo extremo EX2 del enlace 105 se fije al tambor giratorio 15. La altura total del tambor compuesto es igual a la suma de la altura efectiva HU, la distancia D y las alturas de los dos devanados residuales.

Cada tambor loco 12, 13, 14 tiene una altura h a lo largo del eje de rotación x. En la realización mostrada en las figuras, los tambores locos 12, 13, 14 tienen todos la misma altura, pero alternativamente pueden tener diferentes alturas a lo largo del eje x.

Ventajosamente, para permitir esta transferencia sin bloqueo, el conjunto de transferencia está configurado para transferir el enlace 105 de un primer punto p1 a un segundo punto p2 separados, a lo largo del eje x, por una primera distancia predeterminada D, mayor que la altura h de cada tambor loco 12, 13, 14 a lo largo del eje x. Así, el diámetro D de la polea 20 de la figura 2 es ventajosamente mayor que la altura h de cada tambor loco. Por lo tanto, cuando el punto p1 está orientado hacia un tambor loco, el punto p2 está necesariamente orientado hacia otro tambor del tambor compuesto, lo que le permite transferir el enlace del tambor loco al otro tambor, evitando una situación en la que el conjunto de transferencia tendería a desenrollar el enlace de un tambor loco y enrollarlo en el mismo tambor loco.

La primera distancia D es mayor o igual que el radio mínimo de devanado del enlace 105.

Las figuras 2 a 4 se describen con más detalle a continuación. En estas figuras, la polea situada delante del tambor compuesto 10 se muestra transparente para que los tambores situados detrás sean visibles.

En el primer estado mostrado en la figura 2, el tambor giratorio 15 se encuentra en una primera posición angular sobre el eje x con respecto al bastidor 102, en la que el tambor fijo 11 y cada uno de los tambores locos 12, 13, 14 reciben todo el devanado útil U del enlace 105 que se extiende continuamente desde el tambor 11 hasta el tambor 14 adyacente al tambor giratorio 15 a lo largo del eje x. De este modo, los tambores locos 12, 13, 14 están acoplados, en rotación alrededor del eje x, al tambor fijo 11 mediante el enlace 105. Este acoplamiento se consigue por fricción. El enlace 105 se extiende desde el tambor loco 14 adyacente al tambor giratorio 15 a través del bucle de transferencia B (es decir, la polea) hasta el tambor giratorio 15, de forma que los tambores locos 12 a 14 se desacoplan del tambor giratorio 15 en rotación alrededor del eje x. En otras palabras, el devanado continuo útil U está separado del devanado residual R2 enrollado alrededor del tambor giratorio 15 por el bucle de transferencia B. De este modo se evita el acoplamiento de los tambores locos al tambor giratorio 15 en rotación alrededor del eje x, lo que sería incompatible con su acoplamiento en rotación con el tambor fijo 11.

Cabe señalar que las vueltas de cada devanado continuo se realizan en la misma dirección alrededor del eje x. Además, dos devanados conectados por el bucle de transferencia B se realizan en direcciones opuestas alrededor del eje x.

Para cambiar del primer estado al segundo estado, el tambor giratorio 15 fue rotado alrededor del eje x relativo al marco 102.

En el segundo estado mostrado en la figura 4, el tambor giratorio 15 se encuentra en una segunda posición angular sobre el eje x con respecto al bastidor 102, en la que el tambor giratorio y cada uno de los tambores locos 12, 13, 14 reciben todo el devanado útil E del enlace 105 que se extiende continuamente desde el tambor giratorio 15 hasta el tambor 12 adyacente al tambor fijo 11 a lo largo del eje x. De este modo, los tambores locos 12, 13, 14 están acoplados, en rotación alrededor del eje x, al tambor giratorio 15 mediante el enlace 105. El enlace 105 se extiende desde el tambor loco 12 adyacente al tambor fijo 11 a través del bucle de transferencia B hasta el tambor fijo 11. En otras palabras, el devanado útil continuo U está separado del devanado residual R1 enrollado alrededor del tambor fijo 11 por el bucle de transferencia B. Esto evita el acoplamiento de los tambores locos al tambor fijo 11 en rotación alrededor del eje x, lo que sería incompatible con su acoplamiento en rotación con el tambor giratorio 15.

Así, en la realización mostrada en las figuras, los tambores locos 12, 13, 14 están acoplados alternativamente, en rotación alrededor del eje de rotación x, al tambor fijo 11 y al tambor giratorio 15 a través del enlace 105. Se utilizan en el primer estado de la figura 2 para aumentar la capacidad de almacenamiento del tambor fijo 11 y en el segundo estado de la figura 4 para aumentar la capacidad de almacenamiento del tambor giratorio 15.

Generalmente, cada tambor loco está destinado a ser acoplado rotatoriamente alrededor del eje x con otro tambor donde los dos tambores comparten el almacenamiento de una porción continua del devanado del enlace 105. La parte continua del devanado se enrolla alrededor del tambor loco y del otro tambor y se extiende continuamente desde el tambor loco hasta el otro tambor. En otras palabras, un tambor loco se acopla en rotación alrededor del eje x con otro tambor del mismo lado del bucle de transferencia B.

A medida que el tambor giratorio 15 gira alrededor del eje x desde su posición en la figura 2 hasta su posición en la figura 4, el enlace 105 se desenrolla sucesivamente de los sucesivos tambores locos 14, 13, 12 a lo largo del eje x para envolverse alrededor del tambor giratorio 15 y luego sucesivamente en los sucesivos tambores locos 14, 13 y luego 12 como se ve en las figuras 2 a 4.

Como la polea 20 tiene un diámetro mayor que la anchura de cada uno de los tambores locos 12, 13, 14, esta operación no produce bloqueo. En efecto, cuando la polea está orientada hacia uno de los tambores locos, está necesariamente orientada hacia al menos dos tambores. De este modo, el enlace 105 se desenrolla o desenrolla completamente de uno de los tambores locos, como el tambor loco 13 de la figura 3, que queda así libre para girar alrededor del eje x en relación con el tambor fijo y el tambor giratorio 15, antes de volver a enrollarse en este tambor loco 13 una vez que el enlace 105 se ha enrollado de forma continua en toda la altura del tambor giratorio 15 y de cada tambor loco 14 que separa el tambor loco 13 del tambor giratorio 15, como puede verse en la figura 4. A continuación, el tambor loco 13 se acopla al tambor giratorio 15 en rotación alrededor del eje x como resultado del devanado del enlace 105 alrededor del tambor loco 13.

En la realización de las Figuras 1 a 4, el conjunto de al menos una polea comprende una única polea de retorno 20. Alternativamente, este conjunto comprende varias poleas. Cada polea es capaz de circular radialmente alrededor del tambor y desplazarse a lo largo del eje x para permitir que un devanado del enlace pase del tambor fijo al tambor giratorio cuando éste gira en un sentido y viceversa.

Ventajosamente, cada polea de desviación tiene un plano radial medio paralelo al eje x, es decir, un eje de polea perpendicular al eje x.

Así, por ejemplo, pueden proporcionarse dos poleas 121, 122 del mismo diámetro con planos radiales medios sustancialmente paralelos al eje x y cada una con un eje de polea x1, x2, como se muestra en la figura 5, estando los ejes de las poleas 121, 122 alineados a lo largo de un eje paralelo al eje x. La distancia D entre los puntos p1 y p2 viene dada por:

D = d1+d2

Donde d1 es la distancia entre las poleas y d2 es el diámetro de las poleas.

Es la suma de d1 y d2 la que debe ser mayor que la altura h de cada uno de los tambores locos.

Este ejemplo permite limitar las necesidades de espacio del dispositivo de transferencia utilizando dos poleas de pequeño diámetro en lugar de una polea voluminosa de gran diámetro, cuando la altura del tambor o tambores locos es significativa.

Cabe señalar que en los ejemplos de las figuras, las poleas están dispuestas de modo que sus planos radiales medios son sustancialmente paralelos al eje x y sus ejes cruzan el eje x.

Alternativamente, los ejes de las poleas pueden estar espaciados del eje x y/o estar dispuestos con planos radiales medios que tengan una orientación diferente con respecto al eje x.

En el caso de varias poleas, éstas pueden tener diferentes diámetros y estar dispuestas de forma diferente. Es importante destacar que están configurados y dispuestos para tender a transferir el enlace 105 desde un primer punto p1 a un segundo punto p2.

El conjunto de transferencia comprende ventajosamente, además del al menos un conjunto de poleas 20 :

• un soporte 32 que soporta el conjunto de al menos una polea 20 de tal manera que un eje de polea p de cada polea 20 del conjunto es integral con el soporte 32,

• una guía giratoria 31 integrada con el soporte 32 en rotación alrededor del eje de rotación x, estando el soporte montado de modo que se deslice con respecto al tambor de material compuesto a lo largo de un eje sustancialmente paralelo al eje x, estando el soporte 32 libre para moverse en traslación a lo largo de la guía giratoria 31 con respecto al tambor de material compuesto 10 o al bastidor 102.

La polea 20 está, por ejemplo, montada libremente alrededor de su eje p en un brazo 32 que se desliza con respecto a la guía giratoria 31 a lo largo de un eje paralelo al eje x.

La guía giratoria 31 está acoplada al tambor giratorio 15 de manera que gira con respecto al tambor giratorio 15 alrededor del eje de rotación x a una velocidad angular definida, de manera que cuando el enlace 105 se enrolla alrededor del tambor compuesto 10 y el bucle de transferencia B es recibido por el conjunto de al menos una polea 20 entonces el enlace se transfiere, entre el tambor fijo 11 y el tambor giratorio 15, al tambor giratorio 15, cuando el tambor giratorio 15 gira en un primer sentido alrededor del eje de rotación x, y a la inversa cuando el tambor giratorio 15 gira en sentido opuesto alrededor del eje de rotación x.

Ventajosamente, el enlace 105 se desenrolla desde el primer punto p1 para enrollarse en un segundo punto p2. Cada polea 20 es libre de girar alrededor de su eje de rotación p.

En el ejemplo mostrado en las figuras 1 a 4, como el soporte 32 se puede desplazar libremente sobre la guía giratoria 31 con respecto al tambor compuesto 10, cuando la polea 20 recibe el bucle de transferencia B del enlace 105, la polea 20 se desplaza a lo largo del eje x debido al flujo del enlace 105 en un lado de la polea 20 y al devanado del enlace 105 en el otro lado de la polea 20.

El conjunto de transferencia incluye medios de acoplamiento 40 para acoplar la guía giratoria 31 al tambor giratorio 15 en rotación alrededor del eje x, de modo que la guía giratoria gire alrededor del eje x con respecto al bastidor en el mismo sentido que el tambor giratorio 15 a una velocidad de rotación sustancialmente igual a la mitad de la del tambor giratorio 15, independientemente del sentido de rotación de la polea.

Los medios de acoplamiento 40 comprenden, por ejemplo, un engranaje 41.

Ventajosamente, la guía giratoria 31 está acoplada al tambor giratorio 15 para girar alrededor del eje x, de modo que gire en el mismo sentido que el tambor giratorio 15 alrededor del eje x en relación con el bastidor a una velocidad de rotación sustancialmente igual a la mitad de la velocidad de rotación del tambor giratorio 15. La guía giratoria se monta, por ejemplo, en el eje 50 mediante medios de acoplamiento que comprenden un reductor de 1/2 relaciones. Ventajosamente, los medios de acoplamiento 40 comprenden un dispositivo tensor del enlace 42 para mantener el enlace 105 en tensión.

Este dispositivo tensor del enlace 42 está dispuesto y configurado para ejercer un par de torsión sobre cada polea de reenvío, de modo que cuando el enlace se desplaza en una dirección determinada entre el tambor giratorio y el tambor fijo, pasa por encima de la polea de reenvío y la obliga a desplazarse radialmente venciendo el par ejercido por el muelle, y de modo que cuando el enlace se desplaza en sentido puesto, se relaja del tambor de salida y obliga a la polea de reenvío a girar en sentido contrario bajo el

Este dispositivo tensor del enlace comprende un muelle de torsión 42 que conecta el engranaje a la guía giratoria 31.

El dispositivo de transferencia comprende, por ejemplo, un eje 50 a lo largo del eje x, que es integral con el tambor 15 en rotación alrededor del eje x.

Ventajosamente, el eje 50 es hueco, de modo que la porción 106 del cable C enrollado alrededor del tambor 103 del cabrestante está conectada al enlace 105 por una porción intermedia 107 del cable alojada en el hueco 51 del eje 50 hueco. Esto evita que el cable pase a través de elementos que giran a diferentes velocidades.

El ejemplo del cabrestante no es limitativo, el dispositivo de transferencia de cable según la invención puede integrarse en cualquier dispositivo que comprenda una parte fija y una parte giratoria con respecto a la parte fija para limitar la torsión del enlace conectado por una parte a la parte fija y por otra parte a la parte giratoria. En particular, es posible integrar el dispositivo de transferencia en una junta entre dos partes de un brazo articulado.

El dispositivo de transferencia según la invención es particularmente adecuado para una conexión entre una parte fija y una parte giratoria cuando la parte giratoria es capaz de realizar un número finito de revoluciones entre dos posiciones finales angulares relativas a la parte fija.

El diámetro del tambor viene dictado por las características mecánicas del cable. Es mayor o igual que el diámetro mínimo de devanado del enlace 105.

Los medios de transferencia en las realizaciones de las Figuras 1 a 4 comprenden un único conjunto de transferencia para transferir un enlace al tambor giratorio 15 cuando el tambor giratorio gira en un sentido y el tambor giratorio gira en el otro sentido. En otra realización, el dispositivo de transferencia comprende varios conjuntos de transferencia como se ha descrito anteriormente para transferir un conjunto de enlaces al tambor giratorio 15 a medida que el tambor giratorio gira en un sentido cuando el tambor giratorio gira en el otro sentido. Cada conjunto de transferencia transfiere uno de los enlaces (al tambor giratorio 15 cuando gira en un sentido y al tambor fijo 11 cuando el tambor giratorio 15 gira en sentido contrario). Esto permite, por ejemplo, separar la transferencia de un cable eléctrico y un cable óptico en el mismo cable electrotractor C. Esto permite separar los conectores para estos diferentes cables y utilizar así conectores comerciales baratos. Esta separación también permite la transferencia de los enlaces de menor diámetro y, por tanto, limita el diámetro del tambor compuesto. Un ejemplo de esta realización alternativa se muestra en las Figuras 6 y 7. La figura 7 muestra una vista en sección transversal a lo largo del plano P del dispositivo de transferencia de la figura 6. Los enlaces de la Figura 6 no se muestran en la Figura 7 para mayor claridad.

Esta realización difiere de la realización de las Figuras 1 a 3 en que comprende dos conjuntos de transferencia para transferir dos enlaces 150a, 150b. Cada conjunto de transferencia comprende, en el ejemplo no limitativo de las figuras 6 y 7, una polea 220a, 220b. Cada polea de retorno 220a, 220b está adaptada para recibir un bucle Ba, Bb de uno de los enlaces 150a, 150b en su ranura Ga, Gb para permitir la transferencia del enlace 150a, 150b.

La primera polea de retorno 220a permite desenrollar el primer enlace 150a desde un primer punto p1a hasta un segundo punto p2a más cerca del tambor giratorio 15 que del primer punto p1a cuando el tambor gira en un sentido y más cerca del tambor fijo 11 que del primer punto p1a cuando el tambor giratorio 15 gira en sentido opuesto. La segunda polea de reenvío 220b permite desenrollar el segundo enlace 150b desde un primer punto p1b hasta un segundo punto p2b más cerca del tambor rotativo 15 que del primer punto p1b cuando el tambor gira en un sentido y más cerca del tambor fijo 11 que del primer punto p1b, cuando el tambor rotativo 15 gira en sentido contrario.

Los conjuntos de transferencia están configurados para transferir el cable en la misma dirección a medida que el tambor giratorio gira en un sentido y para transferir el cable en la misma dirección inversa a medida que el tambor gira en sentido opuesto.

Las poleas están dimensionadas y dispuestas de modo que los puntos p1a y p2a estén rodeados, axialmente, por los puntos p1b y p2b, de modo que cuando los conjuntos de transferencia transfieran los enlaces 150a, 150b a un lado del tambor compuesto 10 (cuando el tambor giratorio 15 gira en un sentido), se forme alternativamente un giro del primer enlace 150a y un giro del segundo enlace 150b en ese lado del tambor compuesto 10 a lo largo del eje x. Lo mismo ocurre cuando los conjuntos de transferencia trasladan los enlaces al otro lado del tambor (es decir, cuando el tambor giratorio 15 funciona en sentido contrario). El devanado así formado comprende dos devanados individuales E1 y E2, mostrados en parte en la figura 6, realizados en direcciones opuestas entre sí, y que comprenden cada uno alternativamente una vuelta del primer enlace 150a y una vuelta del segundo enlace 150b. En el ejemplo no limitativo mostrado en las figuras 6 y 7, la primera polea de retorno 120a tiene un diámetro menor que la segunda polea de retorno 120b. Además, las poleas están escalonadas para asegurar esta función permitiendo que las vueltas del primer enlace 150a se formen entre la segunda polea 120b y el tambor 10.

En la figura 6, la segunda polea 120b se muestra en líneas de puntos, ya que se encuentra en el lado opuesto del tambor 10 a la primera polea 120a. La parte del segundo enlace 150b en el otro lado del tambor 10 desde la primera polea 120a también se muestra en líneas de puntos.

Cada conjunto de transferencia puede comprender su propio soporte y guía. Alternativamente, los conjuntos de transferencia comprenden un soporte y/o guía común.

En las realizaciones de las figuras, el devanado comprende dos devanados individuales situados a ambos lados de los puntos p1 o p1a y p2 o p2a. Las vueltas de cada devanado individual están preferiblemente unidas entre sí para favorecer el correcto devanado de los enlaces y el correcto guiado del soporte. En la figura 1, las bobinas se muestran no adyacentes para mayor claridad.

Los conjuntos de transferencia pueden configurarse, como en la Figura 5, de modo que cada devanado individual comprenda sólo vueltas adyacentes a lo largo del eje x. En otras palabras, cada devanado individual comprende una sola capa de vueltas.

En una realización alternativa, los conjuntos de transferencia están configurados de tal manera que cuando los conjuntos de transferencia transfieren los enlaces 150a, 150b a un lado del tambor de material compuesto 10 (cuando el tambor giratorio 15 gira en un sentido), las vueltas de los enlaces primero y segundo se forman en dos capas alrededor del tambor en ese lado del tambor de material compuesto 10 a lo largo del eje x. Lo mismo ocurre cuando los conjuntos de transferencia aseguran la transferencia de los enlaces al otro lado del tambor (es decir, cuando el tambor giratorio 15 gira en sentido contrario). El devanado así formado comprende dos devanados individuales, realizados en direcciones opuestas entre sí, y comprendiendo cada uno un devanado individual del primer enlace y un devanado individual del segundo enlace realizados uno encima del otro alrededor del tambor compuesto.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de transferencia para limitar una torsión de un conjunto de al menos un enlace (105) entre un primer extremo del enlace, fijo con respecto a una parte fija (102) de un dispositivo giratorio, y un segundo extremo del enlace, fijo con respecto a una parte giratoria (103) del dispositivo giratorio, siendo la parte giratoria (103) adecuada para girar con respecto a la parte fija (102) alrededor de un eje de rotación (x), comprendiendo el dispositivo de transferencia:

- un tambor compuesto (10) que comprende un conjunto de tambores alineados a lo largo del eje de rotación (x) alrededor del cual se puede enrollar el enlace (105); el conjunto de tambores comprende un tambor fijo (11) destinado a formar parte integrante de la parte fija (102) en rotación alrededor del eje de rotación x, un tambor giratorio (15) destinado a poder girar alrededor del eje x con respecto a la parte fija (102) y un conjunto de al menos un tambor loco (12, 13, 14) interpuesto entre el tambor fijo (11) y el tambor giratorio (15), siendo cada tambor loco libre de girar alrededor del eje de rotación (x) con respecto al tambor giratorio (15) y al tambor fijo (11) y teniendo una altura a lo largo del eje (x),

- medios de transferencia que comprenden al menos un conjunto de transferencia, estando cada conjunto de transferencia configurado para transferir un enlace del conjunto de al menos un enlace, cuando está enrollado alrededor del tambor compuesto, entre el tambor fijo (11) y el tambor giratorio (15), al tambor giratorio (15) cuando el tambor giratorio gira en un primer sentido alrededor del eje de rotación (x), y viceversa cuando el tambor giratorio (15) gira en sentido opuesto.

2. Dispositivo de transferencia según la reivindicación precedente, en el que los medios de transferencia están configurados para permitir que la totalidad de un devanado útil (U) del conjunto de al menos un enlace (105) se transmita de forma continua alrededor del tambor fijo (11) y de cada tambor loco (12, 13, 14), al tambor giratorio (15), de manera que el devanado útil (U) se efectúe alrededor del tambor fijo (11) y de cada tambor loco (12, 13, 14) de manera continua, cuando el tambor giratorio (15) gira en el primer sentido y, a la inversa, cuando el tambor giratorio (15) gira en sentido contrario.

3. Dispositivo de transferencia según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que cada conjunto de transferencia está configurado para permitir transferir un enlace (105) del conjunto de al menos un enlace desde un primer punto (p1) a un segundo punto (p2) separados, a lo largo del eje de rotación (x), por una primera distancia predeterminada D, mayor que la altura h de cada tambor loco.

4. Dispositivo de transferencia según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos un conjunto de transferencia comprende un conjunto de al menos una polea de retorno para recibir un bucle de transferencia (B) de un enlace (105) del conjunto de al menos un enlace que se extiende entre el tambor fijo (11) y el tambor giratorio (15) a medida que el enlace (105) se enrolla alrededor del tambor compuesto (10) para tender a transferir el enlace (105) entre el tambor fijo (11) y el tambor giratorio (15).

5. Dispositivo de transferencia según la reivindicación anterior, en el que la polea de retorno tiene un plano radial medio sustancialmente paralelo al eje x para transferir el enlace desde un primer punto a un segundo punto separados, a lo largo del eje x de rotación, por una primera distancia predeterminada D, mayor que la altura h de cada tambor loco, siendo la primera distancia D sustancialmente el diámetro de la polea.

6. Dispositivo de transferencia según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos un conjunto de al menos una polea de retorno comprende varias poleas de retorno.

7. Dispositivo de transferencia según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el que el conjunto de transferencia comprende:

- un soporte (32) que sostiene el conjunto de al menos una polea,

- una guía giratoria (31) integrada con el soporte (32) en rotación alrededor del eje de rotación x, estando el soporte (32) montado de modo deslizante con respecto al tambor compuesto a lo largo de un eje sustancialmente paralelo al eje x, estando el soporte (32) libre en traslación a lo largo de la guía giratoria (31) con respecto al tambor compuesto,

- la guía giratoria (31) está acoplada al tambor giratorio (15) para girar en relación con el tambor giratorio (15) alrededor del eje de rotación (x) a una velocidad angular definida, de modo que cuando el enlace (105) se enrolla alrededor del tambor compuesto (10) y el bucle es recibido por el conjunto de al menos una polea, el enlace (105) se transfiere, entre el tambor fijo (11) y el tambor giratorio (15), al tambor giratorio (15) cuando el tambor giratorio gira en un primer sentido alrededor del eje de rotación (x), y viceversa cuando el tambor giratorio (15) gira en sentido opuesto.

8. Dispositivo de transferencia según la reivindicación anterior, que comprende medios de acoplamiento (40) que acoplan la guía giratoria (31) al tambor giratorio (15) en rotación alrededor del eje x, comprendiendo los medios de acoplamiento (40) un dispositivo tensor del enlace (42) para asegurar que el enlace (105) se mantiene en tensión.

9. Dispositivo de transferencia según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de transferencia comprenden varios conjuntos de transferencia.

10. Dispositivo de transferencia según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende el conjunto de al menos un enlace, estando cada enlace del conjunto de al menos un enlace enrollado alrededor del tambor compuesto.

11. Dispositivo de transferencia según la reivindicación anterior, en el que el conjunto de al menos un enlace forma un devanado alrededor del tambor compuesto, teniendo el devanado una altura mayor que una altura del tambor fijo y mayor que una altura del tambor giratorio, de modo que al menos un tambor loco recibe una parte del devanado del enlace.

12. Dispositivo rotativo que comprende el dispositivo de transferencia según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, comprendiendo el dispositivo rotativo la parte fija y la parte giratoria, siendo la parte fija parte integrante del tambor fijo en rotación alrededor del eje (x) y siendo la parte giratoria parte integrante del tambor giratorio en rotación alrededor del eje (x).