WO2018015605A1 - Polea modular - Google Patents

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WO2018015605A1
WO2018015605A1 PCT/ES2017/070529 ES2017070529W WO2018015605A1 WO 2018015605 A1 WO2018015605 A1 WO 2018015605A1 ES 2017070529 W ES2017070529 W ES 2017070529W WO 2018015605 A1 WO2018015605 A1 WO 2018015605A1
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WO
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sheave
rope
pulley
modular
fixing rope
Prior art date
Application number
PCT/ES2017/070529
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English (en)
French (fr)
Inventor
Nicolás Alejandro Goldenberg
Original Assignee
Nicolás Alejandro Goldenberg
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Filing date
Publication date
Application filed by Nicolás Alejandro Goldenberg filed Critical Nicolás Alejandro Goldenberg
Publication of WO2018015605A1 publication Critical patent/WO2018015605A1/es

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32—Friction members
    • F16H55/36—Pulleys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D3/00—Portable or mobile lifting or hauling appliances
    • B66D3/04—Pulley blocks or like devices in which force is applied to a rope, cable, or chain which passes over one or more pulleys, e.g. to obtain mechanical advantage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32—Friction members
    • F16H55/36—Pulleys
    • F16H55/50—Features essential to rope pulleys

Definitions

  • the object of the present invention is a modular pulley for nautical, sporting and industrial use that results in an efficient alternative to the use of pulleys for the demultiplication of forces.
  • the present invention provides the user with the possibility of generating pulley combinations to generate the desired amount of gear for a particular effort.
  • any pulley is to deflect, usually by means of a sheave, a rope.
  • Using pulleys of several rollers and their combinations is achieved to multiply the load allowing the reduction of the effort made by the user.
  • Bearing pulleys comprise spherical or cylindrical bearings between the shaft and the sheave to reduce friction between the materials.
  • pulleys without bearings can be divided into two subgroups:
  • the first uses a metal shaft, which can have a bushing to reduce friction, and a sheave to deflect the rope or cable and its structure is provided by the connection between the ends of the shaft and its anchor point, and They are usually made of metal or, formerly, wood.
  • the second subgroup does not use an axis, but the deviation of the rope is mechanically provided by a fixed part that, at the same time, acts as a structure.
  • these systems were made of wood while currently low friction metal rings are used (in nautical they are known as "low friction rings” made of aluminum) to provide the deviation of the rope.
  • WO2015001028 describes a pulley that allows a rope to be diverted through an annular groove of the pulley.
  • This pulley in comparison to the bearing pulleys, does not require maintenance. This results in lightness, low cost and high performance due to its low friction.
  • neither this document nor any other product described in the state of the art solves the technical problem posed by the present invention. More specifically, the pulley described in this invention can be implemented with or without bearings, since none of them can assemble and disassemble components to obtain, in a simple and safe way, the desired gear ratio. The lack of a specific design for this purpose generates the need to completely change the gearbox system, generating costs and wasting time.
  • This allows, in the first place, it is possible to transfer the efforts avoiding the use of the pulley body as a means of load transfer or structural component.
  • This fact facilitates, on the other hand, that the user assemble and disassemble components according to the needs of the load, gear and use, adjusting the pulley performance to the work to be performed.
  • the modular pulley of the invention allows the replacement of any of its components, prolonging its useful life.
  • the present invention describes a modular pulley comprising at least one fixing rope, a sheave configured for the deflection of a loading rope; a modular configuration body; and an interconnect piece attachable to the body; where said modular pulley is characterized in that the body is a connector between sheaves and / or external accessories through at least one interconnection piece; and where the fixing rope acts as the axis of rotation of the sheave, which is housed inside the body and rotates freely with respect to said body, such that a force in the loading rope is directly transmissible to the rope of fixing exclusively through the sheave without the body making any force transmission.
  • the present invention presents a novel concept in the technical field of pulleys, allowing the user to have the components according to the objective and to be able to do it simply and simply without using special tools, since it only needs to modularly couple the different pieces. This is possible because its structure does not depend on the pulley body, this body being specially designed to allow the coupling of parts and accessories.
  • FIG. It shows a first embodiment of the modular pulley object of the present invention.
  • FIG2. It shows a second embodiment of the modular pulley, object of the present invention, equal to that of Figure 1 except in the presence of a different part in the pulley body.
  • FIG. It shows a front view of the pulley body in the practical embodiment shown in Figure 1.
  • FIG. It shows a front view of the pulley body of the practical embodiment illustrated in Figure 2.
  • FIG5. It shows a sectional view of the pulley body of Figure 3.
  • FIG6 It shows a schematic sectional view of the pulley body of a roller sheave with bearings.
  • FIG7. It shows a schematic view of the pulley of the invention in any of its embodiments, but without showing the body (3).
  • FIG8 It shows a schematic sectional view of a roller sheave with bearings in a first practical embodiment.
  • FIG9. It shows a schematic section view of a roller without bearings.
  • FIG10. It shows a schematic sectional view of a roller with bearings in a second practical embodiment.
  • FIG1 Shows a top view (FIG. HA), bottom view (FIG. 1 1B), side view (FIG. 1 1C) and section (FIG. 1 ID) of an embodiment of the body (3) of the modular pulley object of The present invention.
  • FIG12. It shows a top view (FIG. 12A), bottom (FIG. 12B), side view (FIG. 12C) and section (FIG. 12D) of an alternative embodiment of the body (3) of the modular pulley object of the present invention.
  • FIG13 It shows a comparison of the bodies (3) shown in Figures 1 1 and 12.
  • FIG14 It shows an embodiment of the interconnection part (4) of the modular pulley object of the invention.
  • FIG15 It shows an alternative embodiment of the interconnection part (4) of the modular pulley object of the invention.
  • FIG16 It shows an alternative embodiment of the interconnection part (4) of the modular pulley object of the invention.
  • FIG17 It shows the assembly of a pulley with two sheaves (2), in isometric views, mounted and exploited.
  • FIG18 It shows a second embodiment of a two sheave pulley (2), in isometric views, mounted and exploited.
  • FIG19 It shows an embodiment of the modular pulley object of the invention, which includes a roller with bearings in different views.
  • FIG20 It shows an alternative embodiment of the modular pulley object of the invention, which includes an alternative sheave with bearings in different views.
  • FIG21 It shows an embodiment of an accessory of the modular pulley object of the invention.
  • FIG22. It shows a further embodiment of a protective accessory of the modular pulley object of the invention.
  • FIG23 It shows an embodiment of an accessory of the modular pulley object of the invention.
  • FIG24. It shows an embodiment with connection of two modular pulleys such as those recommended in the present invention with the particularity that both have different diameters.
  • FIG25 It shows a second embodiment of the assembly of Figure 24.
  • FIG26 It shows an embodiment of the modular pulley object of the invention with extension of the use of the pulley for specific purposes. PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
  • the modular pulley object of the present invention comprises: a fixing rope (1); a roller (2); a pulley body (3) and an interconnection piece (4), which can have different practical embodiments embodied in figures 14 to 16.
  • the fixing rope (1) can be one or more, depending on the application.
  • the fixing rope (1) is the element that provides the transfer of effort from the sheave (2) to a fixing point where the fixing rope (1) is anchored.
  • the sheave (2) deflects a loading rope (5).
  • the sheave (2) may or may not have bearings, according to the two practical embodiments of which the invention consists, as will be detailed later in the present specification.
  • the pulley body (3) is mainly configured to provide a means of connection between parts to enable the addition of sheaves (2) and accessories through the interconnection parts (4).
  • the body (3) does not contribute as a force transfer component in the pulley.
  • the body (3) is illustrated in detail in Figures 3 and 4 in their practical embodiments.
  • the interconnection piece (4) serves to customize the pulley according to the requirement of use, allowing to add or remove components, especially sheaves (2) and their fixing ropes (1).
  • the present invention is based on the possibility that the user can customize the pulley by adding or removing parts, especially sheaves (2) in the pulley. This is possible thanks to the removal of the pulley body (3) as a structural component. This is achieved by making the fixing rope (1) act as the axis of rotation of the sheave (2), that is, that the rope to be diverted (5) transmits the effort directly to the sheave (2) which, in turn , transmits the effort to the fixing rope (1).
  • FIGS. 3 and 4 show in detail the modular pulley object of the invention in which a roller (2) without bearings is used. More specifically, the following elements are illustrated:
  • FIG 5 A schematic section of the pulley of Figure 3 is shown in Figure 5, that is, with the sheave (2) without bearings.
  • the fixing rope (1) and the sheave (2) must have a means that provides low friction, since there are no bearings that allow movement. This is possible thanks to the use of low friction materials or bushings that reduce friction between the sheave (2) and the fixing rope (1).
  • the pulley can have one or several fixing ropes (1) according to the load requirement.
  • the body (3) can present a connection with each other in the center of the sheave (2) and in the upper part.
  • the body (3) has a shape that serves as a guide to contain the sheave (2), such that said sheave (2) rotates freely with respect to the body (3).
  • the body (3) acts as a closure to contain the rope to be diverted (5) preventing it from leaving the sheave (2).
  • the rollers (2) can be low friction, generally known as "low friction rings” and are based on their geometry and material to allow low friction.
  • Figure 9 shows a section where the concave and convex sides are clearly visible (22a, 22b).
  • the concave side (22a) houses the rope to be diverted (5) allowing it to be on track and work transversely to the fixing rope (1).
  • the fixing rope (1) passes transversely to the sheave (2) and uses the convex side (22b) as the turning radius, thus reducing the point loads and obtaining a better performance.
  • the material of the sheave (2) may vary depending on the object of the pulley. The material must provide sufficient strength and low friction. Preferably aluminum, stainless steel, titanium and plastics of high hardness and strength will be used.
  • the general geometry of the sheave (2) does not vary, always having a concave side, another convex and ring shape. However, its dimensions are determined by the load to be supported and / or the diameter of the rope to be diverted (5).
  • the main purpose of the body (3) is to allow the coupling of parts with each other.
  • the body (3) comprises means for aligning the sheaves (2) and the fixing rope (1).
  • the body (3) is composed of two identical parts, they are connected to each other transversely to the sheave (2) housing it inside and allowing the passage of the fixing rope (1) through the recess (12) of the body (3).
  • the body (3) contains a recess (12) to allow the passage of the fixing rope (1) that will act as the axis of rotation of the sheave (2) in order to transmit the effort to the fixing point.
  • connection points (6) and (7) which are useful for the connection of the interconnection part (4) (shown in more detail in Figure 14, 15, 16) and / or for the incorporation of other accessories.
  • the body (3) described in Figure 3 has a second recess (9) to extend or provide a second fixation point at the bottom.
  • This second recess (9) has the same objective and characteristics as the first recess (12) and allows the passage of an additional rope (10) that passes transversely to the sheave (2) and transmits the effort to the sheave
  • the body (3) has two through holes (8) positioned symmetrically on the sides of the fixing rope (1). These two through holes (8) allow a holding rope (1 1), placed transversely on the fixing rope (1), to restrict the lateral movement of the fixing rope (1) with respect to the body (3) . In this way it is possible to align the body (3), the fixing rope (1), the sheave (2) and the possible fixing or extension point (9) to the stresses generated by the deviated rope (5).
  • the holding rope (1 1) can be replaced by an element of other material and resistance that provides the same purpose.
  • Figures 3 and 4 correspond to the same type of pulley, except that in Figure 3 it has central connections (17) and (18) and presents the interconnection piece (4) corresponding to that shown. in figure 14, while figure 4 has no central connection and shows the interconnection part (4) shown in figure 15.
  • the connectors (15, 16, 17, 18) have the function of preventing the displacement and rotation of the bodies (3) and in turn provide a means for them to remain united.
  • the latter can be obtained by a fixation by pressure between the connectors (15, 16, 17, 18) or by the use of a mechanical means such as a screw or rope.
  • the means of connection between the bodies (3) should facilitate the assembly and disassembly of the pulley in a simple way and with the least amount of tools possible.
  • the material of the body (3) may vary depending on the object of the pulley; Despite not being a structural component, its use and size may require different materials to avoid wear or prolong its useful life. Plastics of adequate hardness and strength will be used, preferably those that withstand the inclement weather, aluminum, steel, stainless steel, and titanium.
  • the interconnection piece (4) has the function of expanding the capacity of sheaves (2) and fixing ropes (1) in the pulley.
  • Figures 14 to 16 show three solutions for the same interconnection piece.
  • the interconnection part (4) in its embodiment shown in Figure 14 shows a part with four male connectors (13) and (14) that are connected to the body (3) by the pairs of connectors (6) and (7) visible in figure 3 and previously described.
  • the connection can be by pressure or by a mechanical means such as a rope or screw.
  • the interconnection part (4) shown in Figure 15 incorporates a portion of the body (3) to the interconnection part (4) thus resulting in a smaller number of parts for the assembly of the pulley. It has two upper connectors (19) and (20) and two lower connectors (22) and (21). This piece contains the same characteristics as the internal part of the body (3) that allows to accommodate the sheave (2), allowing the passage of the fixing rope (1).
  • the connection can be by pressure or by a mechanical means such as a rope or screw.
  • Figure 16 shows an embodiment of the interconnection piece (4) with the same characteristics as that described in Figure 15 but made for the connection of 3 sheaves (2).
  • Figure 17 shows an example of the assembly and exploded view of a three-component pulley with the interconnection piece (4) detailed in Figure 14.
  • Figure 18 details the assembly of a pulley with the interconnection piece (4) detailed in figure 15.
  • the material of the interconnection piece (4) may vary depending on the object of the pulley; Despite not being a structural component, its use and size may require different materials to avoid wear or prolong its useful life. Plastics of suitable hardness and strength will be used, preferably those that withstand the inclement weather, aluminum, steel, stainless steel, and titanium.
  • bearings does not contribute to a change in the object of the invention or in its structure, its only differences are in the sheave (2) and in the dimensions of the body (3) since the sheave (2) with bearings has a larger diameter than a roller without bearings.
  • the fixing rope (1) can vary its composition. This is because a low level of friction between the pieces is not required since the friction is reduced by the bearings in the sheave (2). Its function does not differ from the case without bearings.
  • Figures 8 and 9 show two types of sheaves (2) with bearings used in this invention; both must be of the closed type, that is, the bearings (21) are contained in the sheave (2).
  • the sheave (2) exemplified in Figure 8 is a classic bearing with a central recess (21a) for fixing. In this case by means of the fixing rope (1). On its outer side it has a concavity (21b) to accommodate the rope to be diverted (5).
  • the sheave in figure 10 differs from the previous one only in its central recess (21c), which has a convex transverse shape to facilitate assembly and reduce fatigue in the fixing rope (1).
  • This last sheave (2) is a specific innovation of this invention.
  • the material of the sheave (2) may vary depending on the object of the pulley.
  • the material should provide sufficient strength and low friction, preferably aluminum, stainless steel, titanium and plastics of high hardness and strength will be used.
  • both the body (3) and the interconnection part (4) have the same characteristics as in the pulley without bearings.
  • Figure 19 shows a body (3) with central connections while Figure 20 does not have central connectors.
  • this invention contemplates the possibility of adding accessories through the connection points (6) and / or (7) of the body (3).
  • these additions are, enable the assembly of pulleys with bearings (2) of different diameters through interconnection parts (4).
  • the accessory to identify (23) the pulley is shown in Figure 21, made of plastic material of various colors and with the possibility of having additives to illuminate in the dark.
  • a protective accessory (25) is shown comprising upper male type connectors (13) to be in solidarity with the body of the modular pulley object of the invention.
  • the figures show plan, elevation, profile and perspective views.
  • Figure 23 shows the use of a special accessory for sports applications, which has a fixing bolt (28), a plurality of holes (29) for changing the angle of the fixing rope (5); an accessory for mounting a clamping system (30) and the clamping system (31), as well as a channel (32) to allow rotation and / or change of angle of the rope (5).
  • Figures 24 and 25 show an interconnection piece (4) between pulleys of different diameters with the elements already described in the previous figures.
  • this body allows the use of the same sheaves (2) and fixing rope (1) to generate a quick-opening pulley through the same concept of transfer of forces.
  • This body (3) does not have central connectors like the pulleys detailed above since it must allow the rotation of its components to open and close the system allowing a rapid exchange of ropes to deflect (5).
  • the body has no other function than to keep the rope to deflect (5) inside the guide of the sheave (2).
  • a central screw (26) is required that acts as the axis of rotation of the body.

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Abstract

Polea modular que comprende, al menos, una cuerda de fijación (1), una roldana (2) configurada para el desvío de una cuerda de carga (5); un cuerpo (3) de configuración modular; y una pieza 5 de interconexión (4) acoplable al cuerpo (3); donde dicha polea modular y donde el cuerpo (3) es un conector entre roldanas (2) y/o accesorios externos (23) a través de, al menos, una pieza de interconexión (4); y donde la cuerda de fijación (1) actúa como eje de rotación de la roldana (2),la cual está alojada en el interior del cuerpo (3) y gira libremente respecto de dicho cuerpo (3), de tal forma que una fuerza en la cuerda de carga (5) es transmisible directamente a la cuerda de fijación (1) a través de la roldana (2) sin que el cuerpo (3) realice ninguna transmisión de fuerza.

Description

POLEA MODULAR
DESCRIPCIÓN El objeto de la presente invención es una polea modular para uso náutico, deportivo e industrial que resulta en una alternativa eficiente al uso de poleas para la desmultiplicación de fuerzas. Para ello, la presente invención proporciona al usuario la posibilidad de generar combinaciones de poleas para generar la cantidad de desmultiplicación deseada para un esfuerzo concreto.
ESTADO DE LA TÉCNICA
En la actualidad se comercializan como productos "cerrados", es decir, poleas que el usuario puede adquirir con uno, dos, tres o varios rodamientos, pero está imposibilitado de quitar o añadir rodamientos para el uso específico que se desea obtener.
El objetivo de cualquier polea es el de desviar, generalmente mediante una roldana, una cuerda. Utilizando poleas de varias roldanas y sus combinaciones se logra desmultiplicar la carga permitiendo la reducción del esfuerzo realizado por el usuario.
Existen varios tipos de poleas en el mercado, pero se pueden dividir en dos grupos: con rodamientos y sin rodamientos. Las poleas con rodamientos comprenden rodamientos esféricos o cilindricos entre el eje y la roldana para reducir la fricción entre los materiales.
Por otro lado, las poleas sin rodamientos se pueden dividir en dos subgrupos:
a) El primero utiliza un eje metálico, el cual puede contar con un buje para disminuir su fricción, y una roldana para desviar la cuerda o cable y su estructura es proporcionada por la conexión entre los extremos del eje y su punto de anclaje, y generalmente están realizadas en metal o, antiguamente, en madera.
b) El segundo subgrupo no utiliza un eje, sino que el desvío de la cuerda está proporcionado mecánicamente por una pieza fija que, al mismo tiempo, actúa de estructura. En la antigüedad estos sistemas eran de madera mientras que actualmente se utilizan anillos metálicos de bajo rozamiento (en náutica se conocen como «low friction rings» hechos de aluminio) para proveer el desvío de la cuerda.
El documento WO2015001028 describe una polea que permite desviar una cuerda a través de una ranura anular de la polea. Esta polea, en comparación con las poleas de rodamientos no requiere mantenimiento. Esto redunda en la ligereza, bajo coste y alto rendimiento debido a su baja fricción. No obstante, ni este documento ni ningún otro producto descrito en el estado de la técnica soluciona el problema técnico planteado por la presente invención. Más concretamente, la polea descrita en esta invención es posible implementarla con o sin rodamientos, ya que en ninguno de ellos puede montar y desmontar componentes para obtener, de forma simple y segura, la desmultiplicación deseada. La inexistencia de un diseño específico para este fin genera la necesidad de cambiar por completo el sistema de desmultiplicación generando costos y pérdida de tiempo.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Es un objeto de la invención una polea modular para uso náutico, deportivo e industrial que aprovecha los avances obtenidos en el campo de las cuerdas, las cuales proporcionan resistencias comparables o superiores a los metales, para brindar una estructura flexible. Esto permite que, en primer lugar, sea posible transferir los esfuerzos evitando la utilización del cuerpo de la polea como medio de transferencia de carga o componente estructural. Este hecho facilita, por otro lado, que el usuario monte y desmonte componentes según las necesidades de la carga, desmultiplicación y uso, ajustando el rendimiento de la polea al trabajo a realizar. Finalmente, la polea modular de la invención permite el reemplazo de cualquiera de sus componentes, prolongando su vida útil.
Más concretamente, la presente invención describe una polea modular que comprende, al menos, una cuerda de fijación, una roldana configurada para el desvío de una cuerda de carga; un cuerpo de configuración modular; y una pieza de interconexión acoplable al cuerpo; donde dicha polea modular se caracteriza porque el cuerpo es un conector entre roldanas y/o accesorios externos a través de, al menos, una pieza de interconexión; y donde la cuerda de fijación actúa como eje de rotación de la roldana, la cual está alojada en el interior del cuerpo y gira libremente respecto de dicho cuerpo, de tal forma que una fuerza en la cuerda de carga es transmisible directamente a la cuerda de fijación exclusivamente a través de la roldana sin que el cuerpo realice ninguna transmisión de fuerza.
Así pues, la presente invención presenta un concepto novedoso en el campo técnico de las poleas, permitiendo que el usuario disponga de los componentes según el objetivo y poder hacerlo de forma simple y sencilla sin utilizar herramientas especiales, ya que sólo necesita acoplar modularmente las distintas piezas. Esto es posible gracias a que su estructura no depende del cuerpo de la polea, estando este cuerpo especialmente diseñado para permitir el acople de partes y accesorios.
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que restrinjan la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
A continuación, se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.
FIG1. Muestra una primera realización de la polea modular objeto de la presente invención. FIG2. Muestra una segunda realización de la polea modular, objeto de la presente invención, igual al de la figura 1 salvo en la presencia de una pieza distinta en el cuerpo de la polea.
FIG3. Muestra una vista frontal del cuerpo de la polea en la realización práctica mostrada en la figura 1.
FIG4. Muestra una vista frontal del cuerpo de la polea de la realización práctica ilustrada en la figura 2.
FIG5. Muestra una vista de sección del cuerpo de la polea de la figura 3.
FIG6. Muestra una vista de sección esquematizada del cuerpo de la polea de una roldana con rodamientos. FIG7. Muestra una vista esquematizada de la polea de la invención en cualquiera de sus realizaciones, pero sin mostrar el cuerpo (3).
FIG8. Muestra una vista de sección esquematizada de una roldana con rodamientos en una primera realización práctica.
FIG9. Muestra una vista de sección esquematizada una roldana sin rodamientos.
FIG10. Muestra una vista de sección esquematizada una roldana con rodamientos en una segunda realización práctica.
FIG1 1. Muestra una vista superior (FIG. HA), inferior (FIG. 1 1B), lateral (FIG.1 1C) y sección (FIG.1 ID) de una realización del cuerpo (3) de la polea modular objeto de la presente invención.
FIG12. Muestra una vista superior (FIG. 12A), inferior (FIG. 12B), lateral (FIG.12C) y sección (FIG. 12D) de una realización alternativa del cuerpo (3) de la polea modular objeto de la presente invención.
FIG13. Muestra una comparación de los cuerpos (3) mostrados en las figuras 1 1 y 12.
FIG14. Muestra una realización de la pieza de interconexión (4) de la polea modular objeto de la invención.
FIG15. Muestra una realización alternativa de la pieza de interconexión (4) de la polea modular objeto de la invención.
FIG16. Muestra una realización alternativa de la pieza de interconexión (4) de la polea modular objeto de la invención.
FIG17. Muestra el armado de una polea de dos roldanas (2), en vistas isométrica, montada y explotada.
FIG18. Muestra una segunda realización de una polea de dos roldanas (2), en vistas isométrica, montada y explotada.
FIG19. Muestra una realización de la polea modular objeto de la invención, que incluye una roldana con rodamientos en distintas vistas.
FIG20. Muestra una realización alternativa de la polea modular objeto de la invención, que incluye una roldana alternativa con rodamientos en distintas vistas.
FIG21. Muestra una realización de un accesorio de la polea modular objeto de la invención. FIG22. Muestra una realización adicional de un accesorio protector de la polea modular objeto de la invención.
FIG23. Muestra una realización de un accesorio de la polea modular objeto de la invención. FIG24. Muestra una realización con conexión de dos poleas modulares como las preconizadas en la presente invención con la particularidad de que ambas tienen distintos diámetros.
FIG25. Muestra una segunda realización del montaje de la figura 24.
FIG26. Muestra una realización de la polea modular objeto de la invención con ampliación del uso de la polea para fines específicos. REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION
Tal y como se aprecia en las figuras adjuntas, y particularmente en las figuras 1 y 2, la polea modular objeto de la presente invención comprende: una cuerda de fijación ( 1); una roldana (2); un cuerpo de polea (3) y una pieza de interconexión (4), que puede tener distintas realizaciones prácticas materializadas en las figuras 14 a 16. La cuerda de fijación (1) puede ser una o varias, en función de la aplicación. La cuerda de fijación (1) es el elemento que proporciona la transferencia del esfuerzo desde la roldana (2) a un punto de fijación en donde esté anclada la cuerda de fijación (1). Finalmente, la roldana (2) desvía a una cuerda de carga (5). La roldana (2) puede tener rodamientos o no, según las dos realizaciones prácticas de las que consta la invención tal y como se detallarán más adelante en la presente memoria descriptiva.
El cuerpo de la polea (3) está configurado, principalmente, para proveer un medio de conexión entre partes para posibilitar la adición de roldanas (2) y accesorios a través de las piezas de interconexión (4). El cuerpo (3) no contribuye como componente de transferencia de esfuerzos en la polea. El cuerpo (3) se ilustra con detalle en las figuras 3 y 4 en sus realizaciones prácticas. Finalmente, la pieza de interconexión (4) sirve para personalizar la polea según el requerimiento de uso, permitiendo agregar o quitar componentes, especialmente roldanas (2) y sus cuerdas de fijación (1).
La presente invención se basa en la posibilidad de que el usuario pueda personalizar la polea mediante el agregado o sustracción de piezas, especialmente roldanas (2) en la polea. Esto es posible gracias a la eliminación del cuerpo de polea (3) como componente estructural. Esto se consigue haciendo que la cuerda de fijación (1) actué como eje de rotación de la roldana (2), es decir, que la cuerda a desviar (5) transmita el esfuerzo directamente a la roldana (2) que, a su vez, transmite el esfuerzo a la cuerda de fijación (1).
Polea modular con roldana sin rodamientos
En las figuras 3 y 4 se muestra en detalle la polea modular objeto de la invención en el que se emplea una roldana (2) sin rodamientos. Más concretamente, se ilustran los siguientes elementos:
1 - Cuerda de fijación.
2 - Roldana
3 - Cuerpo
4 - Pieza de interconexión
5 - Cuerda a desviar
6 - Primer conector para pieza de interconexión o accesorio
7 - Segundo conector para pieza de interconexión o accesorio
8 - Orificios pasantes para cuerda de sujeción
9 - Receso para ampliar la polea/fijación adicional
10 - Cuerda para conexión
1 1 - Cuerda de sujeción para cuerda de fijación
12 - Receso para cuerda de fijación
13 - Conectores superiores (4)
14 - Conectores centrales (4)
19 - Conectores superiores (4)
20 - Conectores superiores (4)
21 - Conectores inferiores (4)
22 - Conectores inferiores (4)
En la figura 5 se muestra una sección esquematizada de la polea de la figura 3, es decir, con la roldana (2) sin rodamientos. En este caso, la cuerda de fijación (1) y la roldana (2) deben contar con un medio que provea un bajo rozamiento, ya que no hay rodamientos que permitan el movimiento. Esto es posible gracias al empleo de materiales de bajo rozamiento o bujes que permitan disminuir la fricción entre la roldana (2) y la cuerda de fijación (1). La polea puede contar con una o varias cuerdas de fijación (1) según el requerimiento de carga.
Como se puede observar en la figura 5, donde se muestra una sección de la polea, el cuerpo (3) puede presentar una conexión entre sí en el centro de la roldana (2) y en la parte superior. En la conexión central el cuerpo (3) posee una forma que sirve de guía para contener la roldana (2), de tal forma que dicha roldana (2) rote libremente respecto del cuerpo (3). En la parte superior, el cuerpo (3) actúa como cierre para contener la cuerda a desviar (5) evitando que salga de la roldana (2).
Las roldanas (2) pueden ser de bajo rozamiento, generalmente conocidas como «low friction rings» y se basan en su geometría y material para permitir un bajo rozamiento. En la figura 9 se puede observar una sección donde claramente se aprecian los lados cóncavo y convexo (22a, 22b). El lado cóncavo (22a) aloja la cuerda a desviar (5) permitiendo que ésta esté encarrilada y trabaje en forma transversal a la cuerda de fijación (1). La cuerda de fijación ( 1) pasa de forma transversal a la roldana (2) y utiliza el lado convexo (22b) como radio de giro, reduciendo así las cargas puntuales y obteniendo un mejor desempeño.
El material de la roldana (2) puede variar según el objeto de la polea. El material debe proveer suficiente resistencia y bajo rozamiento. Preferentemente se utilizará aluminio, acero inoxidable, titanio y plásticos de alta dureza y resistencia. La geometría general de la roldana (2) no varía, siempre teniendo un lado cóncavo, otro convexo y forma de anillo. No obstante, sus dimensiones están determinadas por la carga a soportar y/o el diámetro de la cuerda a desviar (5).
El propósito principal del cuerpo (3) es permitir el acople de piezas entre sí. Para lograr esto el cuerpo (3) comprende medios para alinear las roldanas (2) y la cuerda de fijación (1).
En la figura 3 el cuerpo (3) está compuesto por dos partes idénticas, las mismas se conectan entre sí de manera transversal a la roldana (2) alojándola en su interior y permitiendo el paso de la cuerda de fijación (1) a través del receso (12) del cuerpo (3). El cuerpo (3) contiene un receso (12) para permitir el paso de la cuerda de fijación ( 1) que actuara como eje de rotación de la roldana (2) para así transmitir el esfuerzo al punto de fijación. A su vez, posee puntos de encastre (6) y (7) estos son de utilidad para la conexión de la pieza de interconexión (4) (que se muestra con más detalle en la figura 14, 15, 16) y/o para la incorporación de otros accesorios.
El cuerpo (3) descripto en la figura 3 cuenta con un segundo receso (9) para ampliar o proveer un segundo punto de fijación en la parte inferior. Este segundo receso (9) presenta el mismo objetivo y características que el primer receso (12) y permite el paso de una cuerda adicional ( 10) que pasa en forma transversal a la roldana (2) y transmite el esfuerzo a la roldana
(2), y no al cuerpo (3), que a su vez lo transmite a la cuerda de fijación (1).
El cuerpo (3) presenta en la parte superior dos orificios pasantes (8) posicionados simétricamente a los lados de la cuerda de fijación (1). Estos dos orificios pasantes (8) permiten que una cuerda de sujeción ( 1 1), colocada de forma transversal sobre la cuerda de fijación ( 1), restrinja el movimiento lateral de la cuerda de fijación (1) con respecto al cuerpo (3). De esta forma se consigue alinear el cuerpo (3), la cuerda de fijación (1), la roldana (2) y el posible punto de fijación o ampliación (9) a los esfuerzos generados por la cuerda desviada (5). La cuerda de sujeción (1 1) puede ser remplazada por un elemento de otro material y resistencia que provea el mismo fin.
Las realizaciones mostradas en las figuras 3 y 4 se corresponden con el mismo tipo de polea, salvo en que en la figura 3 posee conexiones centrales (17) y (18) y presenta la pieza de interconexión (4) que se corresponde con el mostrado en la figura 14, mientras que la figura 4 no posee conexión central y muestra la pieza de interconexión (4) mostrada en la figura 15.
Los componentes del cuerpo (3) se pueden observar en detalle en las figuras 1 1 y 12. La geometría de estos varia ya que el cuerpo (3) detallado en la figura 1 1 posee conexiones centrales (17) y (18), que no se encuentran en la realización de la figura 12. Esta diferencia no presenta cambios funcionales las diferencias en geometría se pueden observar en la figura 13.
Los conectores (15, 16, 17, 18) tienen como función impedir el desplazamiento y rotación de los cuerpos (3) y a su vez proveer un medio para que los mismos se mantengan unidos. Esto último puede ser obtenido mediante una fijación por presión entre los conectores (15, 16, 17, 18) o mediante el uso de un medio mecánico como un tornillo o cuerda.
El medio de conexión entre los cuerpos (3) debe facilitar el armado y desarmado de la polea de manera simple y con la menor cantidad de herramientas posibles. El material del cuerpo (3) puede variar según el objeto de la polea; a pesar de no ser un componente estructural su uso y tamaño puede requerir de distintos materiales para evitar desgaste o prolongar su vida útil. Se utilizarán plásticos de dureza y resistencia adecuada, preferentemente aquellos que soporten las inclemencias climáticas, aluminio, acero, acero inoxidable, y titanio.
La pieza de interconexión (4) tiene la función de ampliar la capacidad de roldanas (2) y cuerdas de fijación (1) en la polea. En las figuras 14 a 16 se muestran tres soluciones para la misma pieza de interconexión.
La pieza de interconexión (4) en su realización mostrada en la figura 14 muestra una pieza con cuatro conectores macho (13) y (14) que se conectan al cuerpo (3) mediante los pares de conectores (6) y (7) visible en la figura 3 y anteriormente descritos. La conexión puede ser por presión o mediante un medio mecánico como una cuerda o tornillo.
La pieza de interconexión (4) que se observa en la figura 15 incorpora una porción del cuerpo (3) a la pieza de interconexión (4) resultando así una menor cantidad de piezas para el armado de la polea. Esta posee dos conectores superiores ( 19) y (20) y dos inferiores (22) y (21). Esta pieza contiene las mismas características que la parte interna del cuerpo (3) que permite alojar la roldana (2), permitiendo el paso de la cuerda de fijación ( 1). La conexión puede ser por presión o mediante un medio mecánico como una cuerda o tornillo.
La figura 16 muestra una realización de la pieza de interconexión (4) con las mismas características que la descrita en la figura 15 pero realizada para la conexión de 3 roldanas (2).
En la figura 17 se puede observar un ejemplo del armado y despiece de una polea de tres componentes con la pieza de interconexión (4) que se detalla en la figura 14. Así mismo en la figura 18 se detalla el armado de una polea con la pieza de interconexión (4) que se detalla en la figura 15.
El material de la pieza de interconexión (4) puede variar según el objeto de la polea; a pesar de no ser un componente estructural su uso y tamaño puede requerir de distintos materiales para evitar desgaste o prologar su vida útil. Se utilizarán plásticos de dureza y resistencia adecuada preferentemente aquellos que soporten las inclemencias climáticas, aluminio, acero, acero inoxidable, y titanio.
Polea modular con roldana con rodamientos
El utilizar rodamientos no contribuye un cambio en el objeto de la invención o en su estructura, sus únicas diferencias se encuentran en la roldana (2) y en las dimensiones del cuerpo (3) ya que la roldana (2) con rodamientos tiene mayor diámetro que una roldana sin rodamientos.
Al poseer una roldana (2) con rodamientos la cuerda de fijación (1) puede variar su composición. Esto se debe a que no se requiere un bajo nivel de rozamiento entre las piezas ya que la fricción es disminuida por los rodamientos en la roldana (2). Su función no difiere del caso sin rodamientos.
Las figuras 8 y 9 muestran dos tipos de roldanas (2) con rodamientos utilizadas en esta invención; ambas deben ser del tipo cerrado, es decir que los rodamientos (21) estén contenidos en la roldana (2). La roldana (2) ejemplificada en la figura 8 es un rodamiento clásico con un receso central (21a) para su fijación. En este caso mediante la cuerda de fijación (1). En su lado exterior posee una concavidad (21b) para alojar la cuerda a desviar (5).
La roldana en la figura 10 difiere con la anterior únicamente en su receso central (21c), el cual posee una forma transversal convexa para facilitar el montaje y reducir la fatiga en la cuerda de fijación (1). Esta última roldana (2) es una innovación específica de esta invención.
Al igual que en el caso de la roldana (2) sin rodamientos, el material de la roldana (2) puede variar según el objeto de la polea. El material debe proveer suficiente resistencia y bajo rozamiento, preferentemente se utilizará aluminio, acero inoxidable, titanio y plásticos de alta dureza y resistencia.
Como se puede observar en las figuras 19 y 20 tanto el cuerpo (3) como la pieza de interconexión (4) presenta las mismas características que en la polea sin rodamientos. Además de ejemplificar distintas roldanas (2) la figura 19 muestra un cuerpo (3) con conexiones centrales mientras la figura 20 no posee conectores centrales.
Adicionalmente, y contemplando especialmente las necesidades del mercado náutico y deportivo, esta invención contempla la posibilidad de agregar accesorios mediante los puntos de conexión (6) y/o (7) del cuerpo (3). Entre estas adiciones se encuentran, posibilitar el armado de poleas con rodamientos (2) de distintos diámetros mediante piezas de interconexión (4).
El accesorio para identificar (23) la polea se muestra en la figura 21, realizados en material plástico de varios colores y con la posibilidad de contar con aditivos para iluminarse en la oscuridad.
En la figura 22 se muestra un accesorio protector (25) que comprende conectores superiores tipo macho (13) para solidarizarse con el cuerpo de la polea modular objeto de la invención. En la figuras se muestran vistas en planta, alzado, perfil y perspectiva.
En la figura 23 se observa el uso de un accesorio especial para aplicaciones deportivas, que cuenta con un bulón de fijación (28), una pluralidad de orificios (29) para el cambio de ángulo de la cuerda de fijación (5); un accesorio para montar un sistema de sujeción (30) y el sistema de sujeción de tipo mordaza (31), así como un canal (32) para permitir la rotación y/o cambio de ángulo de la cuerda (5).
Las figuras 24 y 25 muestran una pieza de interconexión (4) entre poleas de distintos diámetros con los elementos ya descritos en las figuras anteriores.
Finalmente, y utilizando el mismo concepto de invención, mediante la utilización de cuerpos especiales (27) diseñados con fines específicos se permite ampliar el uso de la polea para fines específicos. Como se muestra en la figura 26 este cuerpo permite mediante el mismo concepto de transferencia de esfuerzos la utilización de las mismas roldanas (2) y cuerda de fijación (1) para generar una polea de apertura rápida. Este cuerpo (3) no posee conectores centrales como las poleas detalladas anterior mente ya que debe permitir la rotación de sus componentes para abrir y cerrar el sistema permitiendo un intercambio rápido de cuerdas a desviar (5). El cuerpo no tiene otra función que mantener la cuerda a desviar (5) dentro de la guía de la roldana (2). Para proveer un cierre y apertura rápida se requiere de un tornillo central (26) que actúa como eje de rotación del cuerpo.

Claims

REIVINDICACIONES
1. - Una polea modular que comprende, al menos, una cuerda de fijación (1), una roldana (2) configurada para el desvío de una cuerda de carga (5); un cuerpo (3) de configuración modular; y una pieza de interconexión (4) acoplable al cuerpo (3); donde dicha polea modular se caracteriza porque el cuerpo (3) es un conectar entre roldanas (2) y/o accesorios externos (23) a través de, al menos, una pieza de interconexión (4); y donde la cuerda de fijación ( 1) actúa como eje de rotación de la roldana (2), la cual está alojada en el interior del cuerpo (3) y gira libremente respecto de dicho cuerpo (3), de tal forma que una fuerza en la cuerda de carga (5) es transmisible directamente a la cuerda de fijación (1) a través de la roldana (2) sin que el cuerpo (3) realice ninguna transmisión de fuerza.
2. - La polea modular de la reivindicación 1 donde la roldana (2) no tiene rodamientos y la cuerda de fijación (1) y la roldana (2) poseen un medio para reducir el rozamiento.
3. - La polea modular de la reivindicación 2 donde el cuerpo (3) comprende dos partes idénticas acoplables entre sí; y donde en el el cuerpo (3) comprende una forma que actúa de guía para contener la roldana (2) y permitir el giro libre de la misma; y donde la parte superior del cuerpo (3) está configurado para contener la cuerda a desviar (5) evitando que salga de la roldana (2).
4. - La polea modular de la reivindicación 3 donde la roldana (2) tiene forma de anillo (2) y comprende un lado cóncavo (22a) y un lado convexo (22b); y donde el lado cóncavo (22a) aloja a la cuerda a desviar (5); y en donde la cuerda de fijación (1) pasa de forma transversal a la roldana (2) y utiliza el lado convexo (22b) como radio de giro.
5. - La polea modular de la reivindicación 4 donde la cuerda de fijación (1) es pasante respecto del cuerpo (3) a través de un receso (12) permitiendo que de dicha cuerda de fijación ( 1) actué como eje de rotación de la roldana (2) y transmitir la fuerza a un punto de anclaje de la cuerda de fijación ( 1).
6. - La polea modular de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 donde el cuerpo (3) comprende una pluralidad de puntos de acople en la parte central y/o en la parte superior (6)(7) conectables con la pieza de interconexión (4).
7.- La polea modular de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 donde el cuerpo (3) comprende una pluralidad de elementos conectares ( 15, 16,17,18); configurados para impedir el desplazamiento y rotación de las partes que componen el cuerpo (3) y a su vez proveer un medio para que los mismos se mantengan unidos.
8. - La polea modular de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 en donde la pieza de interconexión (4) en su realización mostrada en la figura 14 muestra una pieza con cuatro conectares macho ( 13) y (14) que se conectan al cuerpo (3) mediante los pares de conectores (6) y (7) del cuerpo (3).
9. - La polea modular de acuerdo con la reivindicación 8 donde la pieza de interconexión (4) contiene las mismas características que la parte interna del cuerpo (3) que permite alojar la roldana (2), permitiendo el paso de la cuerda de fijación ( 1) y la cuerda de conexión ( 10).
10. - La polea modular de cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3 a 9, donde la roldana (2) comprende una pluralidad de rodamientos (21) contenidos en el interior de dicha roldana (2).
11. - La polea modular de la reivindicación 10 en donde la roldana (2) comprende un receso central (21c), el cual posee una forma transversal convexa para facilitar el montaje y reducir la fatiga en la cuerda de fijación (1).
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