SISTEMA DE CONDUCCIÓN PARA EL TRANSPORTE DE PASAJEROS
La presente invención se relaciona con un elemento de conducción y/o contramarcha para una cadena, en particular una cadena de transporte y/o de transporte de un transportador continuo para el transporte de personas o pasajeros y su equipaje de mano. Hoy, las cadenas en incontables variantes son usadas en la construcción de máquinas y sistemas como, por ejemplo, cadenas de transmisión de transportadores continuos para el transporte de personas, en particular de escaleras mecánicas, transportadores, o pasillos móviles. Los elementos de transmisión accionan la cadena o cadena escalonada o cadena de estantes en la dirección de circulación, mientras que por medio de elementos de contramarcha de rotación transfieren sus segmentos de banda de translación individuales entre sí. Preferentemente, pero no necesariamente, los elementos de conducción y los elementos de contramarcha coinciden y son ejecutados en forma de, por ejemplo, ruedas de cadena o discos de cuña. Por esta razón ahora sigue una corta discusión de los elementos de acoplamiento que se acoplan con la cadena o cadena escalonada por acoplamiento positivo y/o no positivo con la cadena o cadena escalonada que conducen y/o dan marcha atrás.
Tales elementos de acoplamiento provocan fluctuaciones en la velocidad del cordón de cadena en la dirección longitudinal (es decir en la dirección de movimiento de la cadena) y en la d irección transversal normal a la misma como resultado del así llamado efecto poligonal. Esto resulta de la inversión de las uniones individuales de la cadena cuando corren sobre la rueda de cadena o elemento de acoplamiento. Cuando pasa esto, las uniones de cadena experimentan una aceleración repentina perpendicu lar a la dirección de circulación del cordón de cadena, debido a que las uniones de cadena individuales sufren un impulso rotacional repentino - vibraciones en marcha o empujes en marcha. A la inversa, en la marcha, este impulso rotacional provoca que la cadena se en rolle en la dirección de rotación del elemento de acoplamiento. Para un entendimiento más profundo del efecto poligonal , que como resultado de las vibraciones inducidas es la fuente principal de generación de ruido en cadenas sostenidas, provoca que se desgasten , y sobre los transportadores de personas se experimenta como una irregularidad desagradable del movimiento, se debe hacer referencia a la literatura especialista relevante, como por ejemplo P. Fritz: Dynamik schnelllaufender Kettentriebe, VDI-Verlag, 1998, a la cual se hace referencia íntegramente. Con un elemento 100 de acoplamiento convencional, que se ilustra diagramáticamente en la Figura 1 , la cadena 200
corre en el círculo 500 de contacto tangencialmente de tal manera que los pasadores 300 de cadena subsecuentemente corren sobre el círculo 500 de contacto con radio Rsoo- Cuando, como se muestra en forma idealizada en la Figura 1, un pasador en un plano vertical que se muestra en línea de puntos entra por primera vez en acoplamiento con el elemento 100, desde este punto en adelante es forzado a viajar con velocidad v = R50o x ?, en donde ? es la velocidad de rotación constante del elemento de acoplamiento. Su velocidad L = v x eos (a) en la dirección longitudinal del extremo cargado (en el plano dibujado de la Figura 1, horizontal) se reduce con el ángulo a creciente. De forma correspondiente, el extremo cargado se mueve con esta velocidad L que se reduce hasta que el siguiente pasador 300 entra en acoplamiento y se acelera repentinamente a v. Esto resulta en la velocidad de extremo que fluctúa periódicamente L = R50o x ? x eos (a). Para evitar el efecto poligonal, WO 00/07924 propone, como se muestra diagramáticamente en la Figura 2, transferir gradualmente los pasadores 310 de cadena desde un círculo activo más pequeño (mostrado en líneas punteadas en la Figura 2) en el cual corre tangencialmente la cadena 210, sobre un carril de guía parcialmente curvo (no mostrado) sobre el círculo 510 de contacto más grande (mostrado con líneas punteadas en la Figura 2). Simplificado, si el radio r, sobre el cual es guiado el pasador 310 de cadena en marcha, se incrementa en la relación r (a) = R50o/con (a), puede ser generada una velocidad final constante L R50o * ?,
mientras que la velocidad w del pasador de cadena se incrementa de forma correspondiente a w = R50o x ?. El elemento de acoplamiento se ejecuta como una rueda 1 1 0 de cadena con círculo 510 de contacto constante. Puede ser considerado como desventajoso que los enrolladores de cadena en el área de los carriles de guía curvos eleven la base dentada de la rueda de cadena, es decir, avancen sobre el círculo de contacto relativo al elemento de acoplamiento, lo que causa generación de ruido así como desgaste prematuro. Mostrada por vía de explicación en la Figura 2 está la situación de acoplamiento en la cual el pasador 310 de cadena corre en la base dentada en el punto más bajo. En la ilustración simplificada, el inicio anterior de acoplamiento que resulta de la geometría real de contacto es ignorado sin que los principios básicos sean afectados. Como puede verse en los espacios vacíos de los dientes en la parte izquierda del dibujo, el pasador 310 de cadena pasa desde el círculo activo más pequeño al círculo 510 de contacto más grande y por medio de esto se desliza hacia arriba relativo a los dientes de la rueda 1 1 0 de cadena. El propósito de la presente invención es por lo tanto hacer disponible un elemento de conducción y/o contramarcha para una cadena o cadena escalonada o cadena de estantes que no tiene un efecto poligonal y/o induce solamente un ligero impulso y evita las desventajas mencionadas arriba .
Este propósito es cumplido por un elemento de acoplamiento de acuerdo con la reivindicación 1 . De acuerdo con la invención, el elemento de acoplamiento o rueda de cadena tiene un primer círculo de contacto y un segundo círculo de contacto con diferentes diámetros tal que primeros pasadores de cadena sobre el primer círculo de contacto y segundos pasadores de cadena sobre el segundo círculo de contacto alternadamente entran en acoplamiento, o son acoplados, con el elemento de acoplamiento. "Alternadamente" se relaciona con una secuencia definida previamente arbitrariamente de pasadores de cadena que se pueden poner en acoplamiento alternadamente o de forma mixta con el elemento de acoplamiento. Es preferible que un primer pasador de cadena entre en acoplamiento con sobre el primer círculo de contacto y los siguientes pasadores de cadena de la cadena entren en acoplamiento sobre el segundo círculo de contacto (secuencia 1 -2-1 -2 )· Sin embargo, también es posible que no solamente que no solamente los primeros, sino también uno o más de los siguientes pasadores de cadena de la cadena entre en acoplamiento sobre el primer círculo de contacto y solamente entonces uno o más de los siguientes pasadores de cadena se acople sobre el siguiente círculo de contacto. En el caso de dos pasadores de cadena sucesivos sobre el primer círculo de contacto
y dos pasadores de cadena sobre el segundo círculo de contacto que siguen después de estos, resulta una secuencia 1 -1 -2-2-1 -1 -2- 2 De forma similar, en el caso de tres pasadores de cadena sucesivos sobre el primer círculo de contacto y tres pasadores de cadena sobre el segundo círculo de contacto que sigue después de estos, resulta una secuencia 1 -1 -1 -2-2-2-1 -1 -1 -2-2-2 De una manera evidente, también son posibles secuencias irregulares en donde, por ejemplo, dos pasadores de cadena sucesivos sobre el primer círculo de contacto son seguidos por únicamente un solo pasador de cadena sobre el segundo círculo de contacto
(secuencia 1 - 1 -2-1 -1 -2 ) o viceversa en donde un solo pasador de cadena sobre el primer círculo de contacto es seguido por dos pasadores de cadena sobre el segundo círculo de contacto
(secuencia 1 -2-2-1 -2-2 ). Con el conocimiento de la presente invención , son posibles otras secuencias y combinaciones arbitrarias de primeros y segundos pasadores de cadena que eliminan el efecto poligonal. La similaridad de este principio a la manera en la cual trabaja WO 00/07924 se muestra grandemente simplificada en la Figura 3. El acoplamiento de un pasador 3A de cadena sobre el círculo 6 de contacto exterior resulta en el mismo efecto que en WO 00/07924, es decir, como resultado del radio más pequeño del círculo de contacto, el siguiente pasador 3B de cadena es arrastrado con una velocidad L de extremo cargado constante. Sin embargo, en el acoplamiento de este pasador 3B de cadena con el
elemento de acoplamiento, contrario a WO 00/07924 éste permanece sobre el círculo 5 de contacto más pequeño. Sin embargo, puesto que el siguiente pasador 3C de cadena también es elevado sobre el círculo 6 de contacto más grande, el pasador 3C experimenta además de su velocidad longitudinal un componente vertical tal que su velocidad total, es decir la velocidad con la cual el extremo cargado es arrastrado se incrementa. Como resultado de la reducción del componente longitudinal de la velocidad del pasador 3B de cadena que se explica en relación a la Figura 1 , la reducción de la velocidad de extremo cargado puede ser compensada. El pasador 3C de cadena es acelerado a la velocidad de rotación del círculo 6 de contacto más grande con la cual se acopla luego (como se muestra diagramáticamente en la Figura 3). Así, mientras que en WO 00/07924 cada pasador de cadena se acopla inicialmente con el círculo activo más pequeño y luego se desliza al espacio dental sobre el círculo de contacto más grande, de acuerdo con la presente invención los pasadores de cadena se acoplan alternadamente en diferentes círculos de contacto. Por lo tanto no deben deslizarse hacia afuera o hacia arriba relativo al elemento de acoplamiento o rueda de cadena sino permanecer en los diferentes círculos de contacto, lo que reduce el desgaste y abrasión así como el ruido que existe como resultado del movimiento relativo entre los pasadores de cadena y los elementos de acoplamiento.
En una modalidad preferida, durante la contramarcha completa los pasadores de cadena descansan sobre la base dentada del elemento de acoplamiento que está incorporado como una rueda de cadena. Esto resulta no solamente en una guía más estable sino también amortigua y reduce las oscilaciones perpendiculares y verticales de la cadena. A través de la reducción o la eliminación del efecto poligonal, el comportamiento de ruido y desgaste de una transmisión de cadena con elementos de acoplamiento de acuerdo con la invención se mejora grandemente. Puesto que el efecto poligonal es aproximadamente proporcional al paso de la cadena (distancia entre los pasadores de cadena), como resultado del efecto poligonal reducido o eliminado se pueden realizar diámetros de pasos más grandes o de elementos de acoplamiento más pequeños o diámetros de la rueda de cadena. El diámetro de las ruedas de cadena es proporcional a su número de dientes, es decir, directamente proporcional al paso, de modo que pasos más grandes significan menos dientes y ruedas de cadena más simples o más simplemente manufacturables. Esto resulta en ventajas con respecto a gastos en material, fabricación y producción en serie. Es preferible que los pasadores de cadena abarquen los enrolladores de cadena o enrolladores de acero o enrolladores de plástico o bujes que están montados de forma giratoria de una manera que es conocida en si misma y vía la cual se acoplan con el elemento de acoplamiento. Cuando se haga referencia en lo
sucesivo a pasadores de cadena, la referencia incluye aquellos que rodean a los enrolladores de cadena o bujes de cadena que, como resultado del enrollado en vez de la fricción de deslizamiento, contribuyen a reducir la fricción y el desgaste. Como ya se estableció arriba en la explicación del principio básico, en una modalidad preferida de la presente invención el elemento de acoplamiento es ejecutado como una rueda de cadena con dientes en los cuales se acoplan los pasadores de cadena, en los espacios de los dientes de la rueda de cadena . Esto permite el acoplamiento positivo y confiable entre el pasador de cadena y el elemento de acoplamiento. Es ventajoso que los dientes tengan alternadamente primeros espacios de dientes sobre el primer círculo de contacto y segundos espacios de dientes sobre el segundo círculo de contacto. "Alternadamente" se relaciona con una secuencia definida previamente arbitrariamente de espacios de dientes que puede ser dispuesta alternadamente o mezclada en una secuencia arbitraria. En una modalidad alternativa, el elemento de acoplamiento puede ser ejecutado igualmente bien como un par de ruedas de cuña , los pasadores de cadena se ponen en contacto positivo con las ruedas de cuña. Para formar los diferentes círculos de contacto, las ruedas de cuña pueden tener de forma alternante primeras áreas con un primer ángulo de cuña y segundas áreas con un segundo ángulo de cuña que es diferente del primer ángulo de cuña , el primer círculo de contacto está definido por los puntos de
contacto de los primeros pasadores de cadena con las primeras áreas y el segundo círculo de contacto por los puntos de contacto de los segundos pasadores de cadena con las segundas áreas. Aunque por un lado las ruedas de cuña requieren una fuerza de avance o activación m ínima para crear el acoplamiento positivo necesario, por otro lado permiten un montaje continuo de diferentes radios de contramarcha y relaciones de conducción con las mismas unidades de transmisión sin engranajes o engranajes escalonados adicionales. De acuerdo con la invención, al menos dos diferentes círculos de contacto están incorporados, sobre los cuales corren alternativamente los pasadores de cadena. Sin embargo, un elemento de acoplamiento de acuerdo con la invención puede tener un tercer círculo de contacto tal que los primeros pasadores de cadena sobre el primer círculo de contacto, segundos pasadores de cadena sobre el segundo círculo de contacto y terceros pasadores de cadena sobre el tercer círculo de contacto son acoplados alternadamente con el elemento de acoplamiento. El tercero o también círculos de contacto adicionales representan con esto etapas intermedias que permiten una división más fina de la cadena mientras retienen el principio básico de los círculos de contacto alternantes. En una modalidad particularmente preferida de la presente invención , un elemento de acoplamiento abarca un primero y/o un segundo carril de guía que guía el primero o
segundo pasador de cadena respectivamente sobre el primero o segundo círculo de contacto respectivamente. En particular, el carril de guía que guía los pasadores de cadena sobre el círculo de contacto más grande imparte a estos pasadores de cadena una velocidad vertical adicional perpendicular a la velocidad longitudinal y por medio de esto compensa el componente longitud inal que se reduce del pasador de cadena precedente. Los pasadores de cadena pueden, sin embargo, ser igualmente bien guiados solo por el elemento de acoplamiento mismo, por ejemplo los espacios de dientes de una rueda de cadena ser guiados sobre el círculo de contacto correspondiente, y permanece un efecto poligonal pequeño que depende de la geometría pero que es, sin embargo, substancialmente reducido en comparación con los sistemas convencionales. El deslizamiento de los pasadores de cadena relativo al elemento de acoplamiento puede por medio de esto ser prevenido adicionalmente. Dependiendo de la geometría del contacto, tal deslizamiento relativo no necesita ser completamente evitado, sino que es reducido en principio a través de su existencia sobre diferentes círculos de contacto. En un desarrollo adicional de la modalidad particularmente preferida de arriba, el primero y el segundo carriles de guía respectivamente guían el primero y el segundo pasadores de cadena respectivamente sobre el primero y el segundo círculo de contacto respectivamente hasta que se desacoplan del elemento
de acoplamiento. El enrollado de la cadena puede ser evitado por med io de esto o al menos red ucido. Además, el deslizamiento de los pasadores de cadena relativo al elemento de acoplamiento también se red uce por med io de esto o se elim ina completamente. En un elemento de acoplamiento de acuerdo con la invención , una gu ía de los pasadores de cadena sobre el círculo de contacto descrito arriba preferentemente se real iza de una manera que en si misma es conocida porque los primeros y segundos pasadores de cadena respectivamente corren sobre los primeros y segundos carriles de g u ía respectivamente . En un desarrollo adicional particularmente ventajoso de la presente invención, se proporciona una guía en el plano de circu lación del cordón de cadena que está dividido en dos mitades, u na primera mitad que forma el primer carril de g u ía y una segunda mitad opuesta a ésta que forma el segu ndo carril de g u ía . Sobre la primera mitad del lado frontal , los primeros pasadores de cadena tienen u n diámetro más grande, pa rticularmente para un primer aparato enrollador de cadena , y por lo tanto corren sobre el primer carril de gu ía, m ientras que similarmente los seg undos pasadores de cadena sobre el lado op uesto tienen un diámetro más pequeño, en pa rticular pa ra un segundo aparato enrollador de cadena y por lo tanto corren sobre el segundo carril de guía . Para evitar la agitación adicional en la dirección perpendicular o vertical , un elemento de acoplamiento de acuerdo con la invención es preferentemente incorporado de ta l manera que
la cadena corre tangencialmente sobre el primero y/o segundo círculos de contacto y sale de la vía tangencialmente desde el primero y/o segundo círculos de contacto. Los propósitos, características y ventajas adicionales de la presente invención resultan de las reivindicaciones y modalidades ejemplo. Se muestra en: la Figura 1 una representación diagramática que explica el efecto poligonal en un elemento de acoplamiento convencional; la Figura 2 una representación diagramática de una rueda de cadena de acuerdo con el estado actual de la técnica en la cual el efecto poligonal es reducido por los pasadores de cadena que se deslizan en los espacios de los dientes . la Figura 3 una vista lateral simplificada que corresponde a la Figura 1 , 2 de un elemento de acoplamiento de acuerdo con una modalidad de la presente invención : la Figura 4 una vista lateral diag ramática de una rueda de cadena de acuerdo con una modalidad adicional de la presente invención; y en las Figu ras 5A, 5B la rueda de cadena de acuerdo con la Figura 4 en una vista tridimensional con primero y segundo carriles de gu ía, una parte de una cadena, y una rueda de cadena adicional de acuerdo con la invención en el otro extremo del cordón de cadena. La invención se explica en mayor detalle abajo con referencia a una rueda de cadena. La invención puede, sin
embargo, ser igualmente bien realizada por medio de otros elementos de acoplamiento, en particular el ya mencionado par de ruedas de cuña, o engranajes o componentes de máquina similares. La Figura 4 muestra un elemento de acoplamiento de acuerdo con la presente invención en la forma de una rueda 1 de cadena desde un lado. El lado opuesto se muestra también en contorno vacío. La rueda 1 de cadena invierte la cadena 2 entre un extremo cargado superior y un extremo no cargado inferior a través de un ángulo de 180° y por medio de una transmisión (no mostrada) del elemento de acoplamiento lo acciona por medio de esto. El ángulo de inversión y el ángulo de contacto, así como la dirección hacia delante y la dirección hacia atrás son puramente ejemplares, otros ángulos y direcciones pueden igualmente bien ser realizados con elementos de acoplamiento de acuerdo con la invención . La rueda de cadena tiene un primer círculo 5 de contacto y un segundo círculo 6 de contacto con diferentes diámetros. En la modalidad ejemplo, por vía de ejemplo el diámetro del segundo círculo de contacto es el más grande. La rueda de cadena puede, por ejemplo, ser incorporada como el engranaje 7 envolvente con profundidades de espacio entre dientes alternantes, primeros espacios 8A, 8C de dientes que definen el primer círculo 5 de contacto, segundos espacios 8B , 8D entre dientes que definen el segundo círculo 6 de contacto que son ejecutados en una
distancia radial diferente desde el eje o parte media de la rueda de cadena, pero de otra manera con geometría de indentación similar o idéntica (en lo que respecta, por ejemplo, al corte sesgado, redondeo de cabeza, y similares). La cadena 2 abarca pasadores de cadena que tienen montados sobre ellos enrolladores de cadena giratorios o deslizantes o pivotables o rodetes o rodetes de cadena 3A, 3B, 3C, 3D que están unidos entre sí vía placas de cadena o uniones 4 de cadena. Los primeros pasadores de cadena 3A, 3C solo tienen enrolladores de cadena sobre el primer lado, mientras que los segundos pasadores de cadena 3B, 3D que se alternan con los primeros solo tienen enrolladores de cadena sobre el segundo lado. Por medio de un primer carril 9 de guía, que está dispuesto sobre el primer lado del plano de línea media de la cadena y el elemento de acoplamiento (en la Figura 4, por abajo del plano del d ibujo y por lo tanto mostrado en contorno) sobre el cual corren los primeros pasadores de cadena 3A, 3C, estos primeros pasadores de cadena son guiados tangencialmente al primer círculo 5 de contacto y a partir del plano medio vertical del elemento 1 de acoplamiento son acoplados con este último. Por medio de esto experimentan una velocidad circunferencial constante v = R5 x ? , en donde R5 es el radio del primer círculo 5 de contacto y ? la velocidad rotacional de la rueda 1 de cadena. Dispuesto de una manera similar sobre el segundo lado opuesto del plano de línea media adyacente al elemento 1 de
acoplamiento está un segundo carril 10 de guía sobre el cual corren los segundos pasadores 3B, 3D de cadena y al cual el segundo círculo 6 de contacto es guiado tangencialmente de modo que a partir del plano medio vertical del elemento 1 de acoplamiento son acoplados con este último. Por medio de esto experimentan una velocidad circunferencial constante w = R6 x co, en donde f¾6 es el radio del segundo círculo 6 de contacto. En una modalidad adicional no mostrada de la presente invención , dentro de las placas 4 de cadena los pasadores 3A, 3B, 3C, 3D de cadena tienen enrolladores de cadena continuos o divididos. Los primeros pasadores 3A, 3C de cadena se proyectan al primer lado, los segundos pasadores 3B, 3D de cadena al segundo lado. Corren sobre los primeros y segundos carriles 9 y 10 de gu ía respectivamente que están dispuestos ahí. En la modalidad ejemplar que se muestra, los primeros y segundos espacios de dientes 8A, 8C y 8B, 8D alternantes respectivamente son equipados sucesivamente con primeros y segundos pasadores de cadena o enrolladores de cadena 3A, 3B, 3C, 3D respectivamente. Por medio de los carriles 9, 10 de guía, se ponen tangencialmente en acoplamiento con el círculo 5 o 6 de contacto respectivo sin consecuentemente deslizarse o moverse a los espacios de dientes. Ventajosamente, descansan consecutivamente sobre la base dentada y por medio de esto reducen las vibraciones verticales o perpendiculares hacia arriba o
hacia abajo relativo a la dirección de viaje del cordón 2 de la cadena. Como ya se explicó en principio en relación con la Figura 3, los pasadores 3A, 3C interiores de cadena son arrastrados en la rueda de cadena por el pasador 3B, 3D de cadena exterior precedente respectivo con velocidad longitudinal constante sobre el primer carril 9 de guía, puesto que los pasadores 3B, 3 D de cadena exteriores precedentes son invertidos sobre el círculo 6 de contacto exterior. A la inversa, a través de ser puestos el círculo 6 de contacto exterior, los pasadores 3B, 3D de cadena exteriores son también acelerados en la dirección vertical de modo que su velocidad total a lo largo del o los carriles de guía 6 permanece constante aunque el componente longitud inal de los pasadores 3A y 3C de cadena interiores que los arrastran se reduce cuando la rotación de la rueda de cadena se incrementa. El efecto poligonal es por medio de esto preven ido o reducido.