Eje de salida, palanca de balanceo y conjunto de piñones de engranaje para un motor diferencial neumático.

Un conjunto de montaje de palanca de balanceo removible y engranaje (100) para la utilización con un motor diferencial/cilindro neumático para el funcionamiento de las puertas de vehículos, comprendiendo dicho conjunto:

(a) una carcasa (30), un conjunto de engranajes que incluye un engranaje (17) que tienen un eje de salida (20) que se extiende a través, situados dicho engranaje (17) y una parte de dicho eje de salida (20) dentro de la carcasa, una palanca de balanceo (16) montada sobre una parte de dicho eje de salida (20) dispuesto fuera de la carcasa (30), en donde el movimiento rotatorio de dicho eje de salida (20) y dicha palanca de balanceo (16) está causado por la actuación de dicho motor diferencial/cilindro neumático;

(b) estando dicha palanca de balanceo (16) asociada con dichas puertas del vehículo, de tal manera que la rotación de dicha palanca de balanceo (16) causa la apertura y el cierre de dichas puertas del vehículo; Estando dicho conjunto caracterizado porque:

(c) dicha palanca de balanceo (16) incluye un primer orificio (32) y dicho eje de salida (20) incluye un segundo orificio (34) estando dichos primero y segundo orificios alineados y extendidos a lo largo de un eje longitudinal de dicho eje de salida (20), un elemento de sujeción axial (22) que se extiende a través de dichos primero y segundo orificios y que previene el desplazamiento axial de dicho dicha palanca de balanceo (16) con respecto a dicho eje de salida (20)

Y en el que se incluyen:

(d) elementos de sujeción angular retirables que aseguran dicha palanca de balanceo (16) a dicho eje de salida (20) y dicho engranaje (17) a dicho eje de salida (20), de manera tal que dicha palanca de balanceo (16) y dicho engranaje (17) no sean capaces de girar con relación a dicho eje de salida (20) comprendiendo dichos elementos de sujeción angular una primera llave de retención (18a) que coopera con dicho engranaje (17) y un primer chavetero (18b) formado dentro de dicho eje de salida (20) para conectar de manera removible dicho engranaje (17) a dicho eje de salida (20) y una segunda llave de retención (19a) que coopera con dicha palanca de balanceo (16) y un segundo chavetero (19b) formado dentro de dicho eje de salida (20) o que conecta de manera removible dicha palanca de balanceo (16) a dicho eje de salida (20), y

(e) un primer par de anillos de retención (21a, 21b) colocados cada uno de ellos en un lado respectivo de dicho engranaje (17) con el fin de limitar el movimiento axial de de dicho engranaje con relación a dicho eje salida y un segundo par de anillos de retención (25a, 25b) colocados cada uno de ellos en un lado respectivo de dicha carcasa (30) con el fin de prevenir el desplazamiento axial de dicho eje de salida (20), con respecto a dicha carcasa.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2008/062157.

Solicitante: Wabtec Holding Corp.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1001 Air Brake Avenue Wilmerding, PA 15148 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: O\'NEILL, MICHAEL, GRIFFIS,DAVID C, PLAVNIK,GENNADY.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > CERRADURAS; LLAVES; ACCESORIOS DE PUERTAS O VENTANAS;... > DISPOSITIVOS PARA DESPLAZAR LOS BATIENTES DE LA POSICION... > Mecanismos para batientes movidos por una fuerza... > E05F15/53 (para batientes oscilantes)

PDF original: ES-2545482_T3.pdf

 

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Eje de salida, palanca de balanceo y conjunto de piñones de engranaje para un motor diferencial neumático.

Fragmento de la descripción:

Eje de salida, palanca de balanceo y conjunto de piñones de engranaje para un motor diferencial neumático ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Ámbito de la invención

La presente invención se refiere, de una manera general, a una palanca de balanceo para las puertas movidas por un motor diferencial/cilindro neumático y, más concretamente, a una palanca de balanceo removible y a un engranaje removible para un motor diferencial/cilindro neumático con el fin de conectar una eje de salida a las varillas de conexión y, desde allí, a los paneles de las puertas de un vehículo de transporte público de viajeros. Descripción de la Técnica relacionada

Los cilindros neumáticos han sido utilizados en los sistemas mecánicos para convertir el aire comprimido en un movimiento linear reciproco para la apertura y el cierre de las puertas de vehículos de transporte público de pasajeros. Un ejemplo de este tipo de sistemas de accionamiento de puerta, está mostrado en el documento de patente US Patent No. 3.979.79.

Típicamente, los cilindros neumáticos utilizados en este entorno consisten de una cámara cilindrica, un pistón y las dos tapas de los extremos herméticamente conectadas a la cámara cilindrica. Las tapas de los extremos tienen orificios que se extienden a través con el fin de permitir que el aire comprimido fluya dentro y fuera de la cámara cilindrica, para causar que el pistón se desplace en una dirección lineal y con la finalidad de aplicar tanto una fuerza para la apertura como para el cierre a la puerta del vehículo.

Los sistemas de motor diferencial/cilindro neumático han sido diseñados también para abrir y cerrar las puertas de los vehículos de transporte de pasajeros. Se muestran ejemplos de estos sistemas en los documentos de patente US Patent Nos. 4.231.192; 4.134.231; y 1.557.684.

Tal y como se ilustra en la figura 1, un conocido motor diferencial/cilindro neumático consta de un cilindro neumático grande 1 y un cilindro neumático pequeño 2 conectados a una carcasa 3. El cilindro neumático grande 1 está cerrado en un extremo mediante una tapa grande 48. El cilindro neumático pequeño 2 está cerrado en un extremo mediante una tapa pequeña 5. Un pistón grande 4 y un pistón pequeño 5 se instalan dentro de los cilindros 1 y 2, respectivamente. Los pistones 4 y 5 están unidos al bastidor dentado 6 que está conectado con el engranaje 7. El engranaje 7 está unido de manera permanente al eje 8, de tal manera que el movimiento linear de los pistones 4 y 5 es convertido en movimiento giratorio del eje de salida 8. La palanca de balanceo 9, tal y como se muestra en la figura 2, está soldada al extremo del eje de salida 8 y está conectada mediante las varillas 1, 11 y las palancas 12, 13 a los ejes verticales y los brazos vinculados a los paneles de las puertas del vehículo (que no están mostrados). Como resultado, el movimiento giratorio del eje de salida 8 causa el movimiento rotacional de la palanca de balanceo 9 lo que provoca la apertura y el cerrado de las puertas del vehículo.

El cilindro neumático pequeño 2 está conectado de una manera constante a un depósito de aire comprimido, a través de la abertura 52 en la tapa pequeña 5 de tal manera que una presión positiva está aplicada de manera constante a la superficie 54 del pistón pequeño 5 opuesto a la tapa pequeña 5. El cilindro neumático grande 1 está conectado a una válvula de tres vías mediante la abertura 49, lo que proporciona las conexiones a una fuente de aire comprimido un modo de cierre de puerta o a un elemento de escape con el fin de expulsar el aire del cilindro grande 1 durante un modo de apertura de puerta. El sistema de muelles 14 y el disco de sellado 15 proporcionan la amortiguación del movimiento de pistón grande 4 en el final de la carrera de la apertura de la puerta.

Durante un modo de cierre de la puerta, el aire es admitido al cilindro grande 1 a través de la válvula de tres vías, tal y como se explica más arriba y es aplicada la presión a la superficie 56 del pistón grande 4 frente a la tapa grande 48. Debido a la diferencia en la superficie del pistón grande 4 y el pistón pequeño 5, la aplicación de presión de aire dentro del cilindro grande 1 provoca que los pistones 4 y 5 se deslicen hacia la tapa pequeña 5 o a la derecha (tal como se muestra). El movimiento del bastidor 6 es convertido en un movimiento giratorio en el sentido contrario al de las agujas de un reloj del engranaje 7 y del eje de salida 8 y, en consecuencia, la rotación de la palanca de balanceo 9, lo que causa el cierre de las puertas.

Durante un modo de apertura de la puerta, el cilindro grande 1 está conectado a la válvula de escape de la válvula de tres vías con el fin de permitir que el aire que está en este cilindro grande 1 fluya hacia fuera debido a la presión que actúa sobre la superficie del pistón pequeño 5 en el cilindro pequeño 2. Como resultado de este diferencial de presión, los pistones 4 y 5 se mueven hacia la tapa grande 48 o a la izquierda (tal y como se muestra), girando el engranaje 7, el eje 8 y la palanca de balanceo 9 en el sentido de las agujas del reloj, tal y como se ve en la figura 1. El movimiento del pistón 4 hacia la tapa grande 48 causa la compresión del sistema de muelles 14 y el movimiento linear del disco de sellado 15 hacia una cámara de amortiguación 58.

La amortiguación en el final del modo de apertura de la puerta según y cómo el disco 15 sella la abertura de escape

59 de la cámara de amortiguación 58. El flujo de aire hacia fuera del cilindro es restringido a un pequeño orificio (que no está mostrado), retardando el movimiento de los pistones 4 y 5. Este movimiento de retardo permite a las puertas continuar con la apertura en una velocidad lenta (amortiguación) hasta estar completamente abiertas.

En el presente diseño del motor, la palanca de balanceo 9 está soldada al eje de salida 8 y el piñón de engranaje 7 esta asegurado al eje de salida mediante un pasador insertado en un orificio que se extiende a través del núcleo del piñón de engranaje y el eje. Este orificio es perforado como una sola operación con el piñón de engranaje 7 ya colocado en el conjunto de eje soldado 8 y la palanca de balanceo 9. Una vez que este orificio es perforado, el piñón 7 y el conjunto de eje soldado 8 y la palanca de balanceo 9 se convierten en un conjunto único, en tanto en cuanto la relación angular de la palanca de balanceo 9 al diente del piñón determina la sincronización angular de los paneles de la puerta a la posición del conjunto del pistón 4, 5 y el bastidor 6 dentro el motor diferencial.

Con el fin de quitar la palanca de balanceo 9 del motor, el motor debe ser desmontado y el pasador expulsado del conjunto del engranaje 7 y el eje 8 y la palanca de balanceo 9. Si tanto el conjunto del engranaje de piñón 7 o la palanca de balanceo 9 y el eje 8 están dañados, todos estos componentes deben ser reemplazado para restaurar el

funcionamiento del motor diferencial.

Puede ser observado del diseño del motor diferencial existente, que el reemplazo de tanto la palanca de balanceo 9 o el piñón 7 requiere desmontar el mecanismo entero. Ni el piñón de engranaje 7, ni el eje 8 y la palanca de balanceo 9, son intercambiables. En consecuencia, estos componentes deben ser reemplazados como un conjunto. Además, el motor diferencial neumático, una vez montado, se convierte en único para una configuración de puerta específica y de manera general los motores diferenciales no pueden ser intercambiables entre las configuraciones de puerta diferentes.

Estos factores imponen tanto cargas laborales y de materiales de coste elevado sobre el mantenimiento de los sistemas de puerta equipados con el motor diferencial neumático actual.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

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Reivindicaciones:

1. Un conjunto de montaje de palanca de balanceo removible y engranaje (1) para la utilización con un motor dlferenclal/clllndro neumático para el funcionamiento de las puertas de vehículos, comprendiendo dicho conjunto:

(a) una carcasa (3), un conjunto de engranajes que incluye un engranaje (17) que tienen un eje de salida (2) que se extiende a través, situados dicho engranaje (17) y una parte de dicho eje de salida (2) dentro de la carcasa, una palanca de balanceo (16) montada sobre una parte de dicho eje de salida (2) dispuesto fuera de la carcasa (3), en donde el movimiento rotatorio de dicho eje de salida (2) y dicha palanca de balanceo (16) está causado por la actuación de dicho motor diferencial/cilindro neumático;

(b) estando dicha palanca de balanceo (16) asociada con dichas puertas del vehículo, de tal manera que la rotación de dicha palanca de balanceo (16) causa la apertura y el cierre de dichas puertas del vehículo; Estando dicho conjunto caracterizado porque:

(c) dicha palanca de balanceo (16) incluye un primer orificio (32) y dicho eje de salida (2) incluye un segundo orificio (34) estando dichos primero y segundo orificios alineados y extendidos a lo largo de un eje longitudinal de dicho eje de salida (2), un elemento de sujeción axial (22) que se extiende a través de dichos primero y segundo orificios y que previene el desplazamiento axial de dicho dicha palanca de balanceo (16) con respecto a dicho eje de salida (2)

Y en el que se incluyen:

(d) elementos de sujeción angular retirables que aseguran dicha palanca de balanceo (16) a dicho eje de salida (2) y dicho engranaje (17) a dicho eje de salida (2), de manera tal que dicha palanca de balanceo

(16) y dicho engranaje (17) no sean capaces de girar con relación a dicho eje de salida (2) comprendiendo dichos elementos de sujeción angular una primera llave de retención (18a) que coopera con dicho engranaje

(17) y un primer chavetero (18b) formado dentro de dicho eje de salida (2) para conectar de manera removible dicho engranaje (17) a dicho eje de salida (2) y una segunda llave de retención (19a) que coopera con dicha palanca de balanceo (16) y un segundo chavetero (19b) formado dentro de dicho eje de salida (2) o que conecta de manera removible dicha palanca de balanceo (16) a dicho eje de salida (2), y

(e) un primer par de anillos de retención (21a, 21b) colocados cada uno de ellos en un lado respectivo de dicho engranaje (17) con el fin de limitar el movimiento axial de de dicho engranaje con relación a dicho eje salida y un segundo par de anillos de retención (25a, 25b) colocados cada uno de ellos en un lado respectivo de dicha carcasa (3) con el fin de prevenir el desplazamiento axial de dicho eje de salida (2), con respecto a dicha carcasa.

2. El conjunto de la reivindicación 1 en donde dicha primera llave de retención (18a) y dicha segunda llave de retención (19a) constan cada una de una llave de forma semicircular.

3. El conjunto de la reivindicación 2 en donde dicho elemento de sujeción axial (22) consta de un tornillo (23) y una arandela (24).