Dispositivo para convertir un movimiento giratorio en un movimiento axial.

Dispositivo para convertir un movimiento giratorio en un movimiento axial, en el que está previsto un vástago roscado

(3) sobre el que está dispuesta una tuerca (2) que puede moverse axialmente con respecto al vástago roscado (3), estando previsto al menos un componente de detención (5) que está dispuesto de manera que impide un movimiento giratorio de la tuerca (2) durante el movimiento axial a lo largo del vástago roscado (3) y estando previsto al menos un tope final (10a, 10b) que limita el movimiento axial de la tuerca (2) a lo largo del vástago roscado (3), caracterizado por que están dispuestas un par de arandelas de cuña (1a, 1b) entre la tuerca (2) que puede moverse axialmente y el tope final (10a, 10b), por que el par de arandelas de cuña (1a, 1b) está configurado de manera que las arandelas de cuña (1.1, 1.2) se engranan contra el tope final (10a, 10b) mediante la presión de la tuerca (2) y generan un momento de pretensión, siendo el momento de torsión para aflojar la tuerca (2) respecto al tope final (10a, 10b) sustancialmente menor en el valor del momento de pretensión del par de arandelas de cuña (1a, 1b) que el momento de torsión para apretar la tuerca (2) contra el tope final (10a, 10b).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/000642.

Solicitante: Auma Rieser Gmbh & Co. Kg.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Aumastr. 1 79379 Müllheim ALEMANIA.

Inventor/es: WASSER,Tobias.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > TRANSMISIONES > Transmisiones que implican esencialmente y únicamente... > F16H25/20 (Mecanismos de tornillo (con inversión automática F16H 25/12))

PDF original: ES-2550932_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Dispositivo para convertir un movimiento giratorio en un movimiento axial.
Ilustración 2 de Dispositivo para convertir un movimiento giratorio en un movimiento axial.
Ilustración 3 de Dispositivo para convertir un movimiento giratorio en un movimiento axial.
Ilustración 4 de Dispositivo para convertir un movimiento giratorio en un movimiento axial.
Ilustración 5 de Dispositivo para convertir un movimiento giratorio en un movimiento axial.
Dispositivo para convertir un movimiento giratorio en un movimiento axial.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo para convertir un movimiento giratorio en un movimiento axial La invención se refiere a un dispositivo para convertir un movimiento giratorio en un movimiento axial, en el que está previsto un vástago roscado sobre el que está dispuesta una tuerca que puede moverse axialmente con respecto al vástago roscado, estando previsto al menos un componente de detención, que está dispuesto de manera que impide un movimiento giratorio de la tuerca durante el movimiento axial a lo largo del vástago roscado, estando previsto al menos un tope final que limita el movimiento axial de la tuerca a lo largo del vástago roscado. Un dispositivo de este tipo es conocido en general.

Preferentemente el dispositivo mencionado anteriormente se emplea con un accionamiento del regulador eléctrico para controlar y/o regular una grifería. En el caso de la grifería se trata por ejemplo de una válvula, de una corredera, un estrangulador o una válvula de mariposa. En función del tipo de grifería que va a accionarse en cada caso, el proceso de regulación realizado por el accionamiento del regulador corresponde a un movimiento giratorio, o de empuje o de rotación. Sin embargo la invención no está limitada de ninguna manera a la configuración de un accionamiento del regulador. Más bien puede emplearse entonces siempre que una tuerca desplazable se dirija contra un tope y deba aflojarse de nuevo fácilmente.

En accionamientos del regulador la transmisión de momento de torsión se realiza entre un electromotor, o bien un elemento de accionamiento, y la grifería a través de un engranaje reductor, que en función del caso de aplicación puede ser un engranaje cónico o recto, un engranaje helicoidal, un engranaje de superposición o un engranaje de palanca. El engranaje reductor es necesario para convertir el elevado número de revoluciones del electromotor al número de revoluciones de salida constante, deseado en gran medida para accionar la grifería. Por parte de la solicitante se ofertan y se venden accionamientos del regulador que están adaptados para los requisitos más diversos. Así el intervalo de momento de torsión en accionamientos giratorios alcanza hasta un momento de torsión de 32.000 Nm; en accionamientos rotatorios pueden realizarse momentos de torsión hasta 360.000 Nm.

Para reducir el número de revoluciones del electromotor al número de revoluciones de salida con el que se acciona la grifería, en relación con un engranaje planetario se emplea por ejemplo un engranaje helicoidal con árbol de tornillo sin fin, tornillo sin fin y rueda helicoidal engranada. Para garantizar que el engranaje helicoidal permanece en la parada del electromotor en la posición de reposo deseada, el engranaje helicoidal presenta una parada automática. El árbol del tornillo sin fin y el árbol hueco secundario con rueda helicoidal discurren habitualmente en rodamientos de bolas o rodamientos de deslizamiento seco.

El tornillo sin fin está dispuesto de manera que puede desplazarse entre dos bloques de resortes de medición sobre el árbol de tornillo sin fin, de manera que el tornillo sin fin en un momento de torsión que va a transmitirse experimenta un movimiento de traslación con respecto al árbol de tornillo sin fin. Este desplazamiento que es una medida para el momento de torsión que va a transmitirse se transmite a una unidad de control. El espacio de engranaje se llena con lubricante de manera que está garantizado un funcionamiento sin mantenimiento durante un espacio de tiempo más largo.

Según el modo de construcción de la grifería el accionamiento giratorio en las posiciones finales debe desconectarse en función del recorrido o del momento de torsión. Para ello en la unidad de control están previstos habitualmente 45 dos sistemas de medición independientes, concretamente una conmutación de recorrido y una conmutación de momento de torsión que miden el recorrido de ajuste atravesado, o bien el momento de torsión presente en el árbol secundario. El logro de una posición deseada se señaliza a través de un interruptor al control que desconecta a continuación el electromotor.

Para prevenir un daño en el engranaje o daños en la grifería en el caso de averías, y por tanto al sobrepasar una de las posiciones finales, están previstos dos topes finales que limitan el recorrido de desplazamiento de la tuerca. No obstante la puesta en movimiento de la tuerca se realiza contra uno de los topes finales con un momento de torsión elevado de manera que el momento de alojamiento es correspondientemente alto. Por si fuera poco, la grasa lubricante al contacto entre el tope final y la tuerca se escurre por lo que además aumenta el momento de 55 aflojamiento frente al momento de apriete. Esto lleva a problemas considerables al ponerse en marcha de nuevo un accionamiento del regulador de asiento duro tras la aparición de un caso de avería. Con el fin de reducir el momento de aflojamiento, en las soluciones conocidas por la parte solicitante la superficie de apoyo de la tuerca está configurada por lo tanto abombada o convexa.

La invención se basa en el objetivo de reducir de forma considerable el momento de aflojamiento con respecto al momento de apriete, en el caso de un contacto entre la tuerca y el tope final.

El objetivo se consigue disponiendo un par de arandelas de cuña entre la tuerca que puede moverse axialmente y el tope final, estando configurado el par de arandelas de cuña de manera que las arandelas de cuña se engranan 65 contra el tope final mediante la presión de la tuerca, y generan un momento de pretensión y siendo el momento de torsión para aflojar la tuerca respecto al tope final sustancialmente en el valor del momento de pretensión del par de

arandelas de cuña menor que el momento de torsión para apretar la tuerca contra el tope final.

Tal como ya se expone en la introducción de la descripción, en el caso del dispositivo de acuerdo con la invención se trata preferentemente de un accionamiento del regulador para accionar una grifería, estando previsto entre un elemento de accionamiento y la grifería un engranaje reductor configurado en particular como engranaje helicoidal, presentando el árbol de accionamiento del engranaje helicoidal que forma el vástago roscado una rosca exterior con un paso de rosca definido, estando dispuestos sobre el árbol de accionamiento la tuerca que puede moverse axialmente y dos topes finales que limitan el recorrido de desplazamiento máximo de la tuerca, y estando dispuesto entre la tuerca y cada uno de los dos topes finales en cada caso un par de arandelas de cuña.

En lo que respecta a la grifería se trata de un elemento de regulación, especialmente de una válvula o de una corredera con husillo y manguito con rosca interior, de un estrangulador, una chapaleta, un grifo esférico o una mariposa tipo damper.

Tal como ya se explicó previamente, en el caso del elemento de accionamiento se trata de un electromotor o de una rueda de ajuste que puede accionarse por separado, especialmente de una rueda de mano que puede accionarse por separado. La rueda de ajuste que puede accionarse por separado garantiza que el accionamiento del regulador también en caso de emergencia, por ejemplo en una corte de corriente o al atascarse la tuerca contra el tope final pueda funcionar. La rueda de ajuste es necesaria para cumplir con una norma de seguridad especificada en la automatización de procesos. En el caso de la rueda de ajuste se trata normalmente de una rueda de mano que se acciona manualmente por el personal de servicio, por lo que la grifería puede llevarse a una posición deseada.

Un perfeccionamiento ventajoso del dispositivo de acuerdo con la invención prevé que las dos arandelas de cuña del par de arandelas de cuña, o bien de los pares de arandelas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo para convertir un movimiento giratorio en un movimiento axial, en el que está previsto un vástago roscado (3) sobre el que está dispuesta una tuerca (2) que puede moverse axialmente con respecto al vástago roscado (3) , estando previsto al menos un componente de detención (5) que está dispuesto de manera que impide un movimiento giratorio de la tuerca (2) durante el movimiento axial a lo largo del vástago roscado (3) y estando previsto al menos un tope final (10a, 10b) que limita el movimiento axial de la tuerca (2) a lo largo del vástago roscado (3) , caracterizado por que están dispuestas un par de arandelas de cuña (1a, 1b) entre la tuerca (2) que puede moverse axialmente y el tope final (10a, 10b) , por que el par de arandelas de cuña (1a, 1b) está configurado de manera que las arandelas de cuña (1.1, 1.2) se engranan contra el tope final (10a, 10b) mediante la presión de la tuerca (2) y generan un momento de pretensión, siendo el momento de torsión para aflojar la tuerca (2) respecto al tope final (10a, 10b) sustancialmente menor en el valor del momento de pretensión del par de arandelas de cuña (1a, 1b) que el momento de torsión para apretar la tuerca (2) contra el tope final (10a, 10b) .

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que en el caso del dispositivo se trata de un accionamiento de regulador (12) para accionar una grifería (11) , estando previsto entre un elemento de accionamiento (13) y la grifería (11) un engranaje reductor configurado especialmente como engranaje helicoidal (9) , presentando el árbol de accionamiento del engranaje helicoidal (9) que forma el vástago roscado (3) una rosca exterior con un paso de rosca () definido, estando dispuestos sobre el árbol de accionamiento (3) la tuerca (2) que puede moverse axialmente y dos topes finales (10a, 10b) que limitan el recorrido de desplazamiento máximo de la tuerca (2) y estando dispuestas en cada caso entre la tuerca (2) y cada uno de los dos topes finales (10a, 10b) un par de arandelas de cuña (1a, 1b) .

3. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que las dos arandelas de cuña (1.1, 1.2)

del par de arandelas de cuña (1a, 1b) o de los pares de arandelas de cuña presentan superficies de cuña (16) en las superficies internas (15) dirigidas unas hacia otras, estando orientados el ángulo de paso (ß) de las superficies de cuña (16) y el ángulo de paso () de la rosca exterior del vástago roscado o del árbol de accionamiento (3) contrapuestos uno a otro.

4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que el ángulo de paso (3) de las superficies de cuña (16) es mayor que el ángulo de paso () de la rosca exterior del vástago roscado o del árbol de accionamiento (3) .

5. Dispositivo de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1-4, caracterizado por que en las superficies 35 exteriores (17) apartadas unas a otras de las arandelas de cuña (1.1, 1.2) están previstas nervaduras radiales (18) .

6. Dispositivo de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1-5, caracterizado por que las arandelas de cuña (1.1, 1.2) de cada par de arandelas de cuña (1a, 1b) se fabrican, en función del material de las superficies de contacto del tope final (10a, 10b) y de la tuerca (2) , de un material que garantiza que las nervaduras radiales (18) en las superficies exteriores (17) de las arandelas de cuña (1.1, 1.2) en el caso de un contacto por arrastre de forma se introduzcan a presión en las superficies de contacto correspondientes de la tuerca (2) o del tope final (10a, 10b) .

7. Dispositivo de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que al aflojarse la tuerca (2) respecto al tope final (10a, 10b) correspondiente, las superficies de cuña (16) en las superficies interiores

(15) de las arandelas de cuña (1.1, 1.2) pueden desplazarse unas contra otras, en el que el momento de torsión al apretar con respecto al momento de torsión al aflojar la tuerca de desplazamiento (2) y el tope final (10a, 10b) está incrementado sustancialmente en el valor de la fuerza de pretensión del par de arandelas de cuña (1a, 1b) que resulta durante el giro.

8. Dispositivo de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado por que en el caso del accionamiento del regulador (12) una arandela de cuña (1.1; 1.2) de uno de los dos pares de arandelas de cuña (1a, 1b) está unida en su superficie exterior fijamente a la superficie de contacto correspondiente del tope final (10a, 10b)

o de la tuerca (2) .

9. Dispositivo de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el tope final (10a) o los topes finales (10a, 10b) están fijados firmemente al vástago roscado (3) o al árbol de accionamiento, o por que está previsto al menos un mecanismo de regulación (4, 22, 5) que posibilita una colocación variable del tope final (10b) o de los topes finales.

10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que en el caso del elemento de accionamiento se trata de un electromotor (13) o de una rueda de ajuste que puede accionarse por separado, especialmente una rueda de mano (14) que puede accionarse por separado.

11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que en el caso de la grifería (11) se trata de

un elemento de regulación, especialmente de una válvula o de una corredera en cada caso con husillo y manguito con rosca interior, de un estrangulador, una chapaleta, un grifo esférico o una mariposa tipo damper.