SELECTOR SECUENCIAL.

Selector secuencial, apto para ser aplicado en la automatización de construcciones operadas por cualquier tipo de comando,

ya sea mecánico, eléctrico, electrónico, hidráulico, neumático y la conjugación de los mismos y particularmente en cajas de velocidades, que admite elevadas velocidades de posicionamiento posibilitadas por sus bajos momentos inerciales reflejados sobre el eje principal de mando

Selector secuencial.

Objeto de la invención

La presente invención, se relaciona con dispositivos mecánicos en general y más particularmente se refiere a un selector secuencial, siendo su objeto principal el de proporcionar un dispositivo mecánico apto para ser aplicado en la automatización de construcciones operadas por cualquier tipo de comando, ya sea mecánico, eléctrico, electrónico, hidráulico, neumático y la conjugación de los mismos.

Un objeto más de la presente invención es el de proporcionar un mecanismo que admite elevadas velocidades de posicionamiento posibilitadas por sus bajos momentos inerciales reflejados sobre el eje principal de mando que reducidos al mínimo, como consecuencia, promocionan la ventaja adicional que para una determinada velocidad impuesta de posicionamiento, se requerirá un menor par torsor sobre el eje principal de mando para posicionar el mecanismo en el punto seleccionado.

Un objeto adicional de la invención, consiste en obtener un dispositivo de reducidas dimensiones, con una mínima cantidad de elementos móviles, con la consecuente reducción de las masas móviles y del peso total del conjunto, del orden del 50% de la materia prima necesaria para su fabricación, lo que proporciona una reducción del desgaste por reducción de la fricción y de las fallas de funcionamiento entre las que se puede citar la eliminación de la posibilidad de que se posicionen a la vez dos puntos funcionales por una eventual rotura de los medios convencionales de empuje axial lo que causaría la detención del mecanismo evitando los grandes daños que se producirían en los sistemas secuenciales conocidos en la actualidad, en el momento de la rotura de alguno de los seguidores de sus levas que operan los medios convencionales de empuje axial.

En el caso más común al que puede ser aplicada la presente invención, que es para caja de velocidades, ocurre que por la elevada adaptabilidad y diversificación de la invención, se tiene que podrá ser destinada para equipar cualquier tipo de las referidas cajas de velocidades, cualesquiera que sean su marca, modelo y cantidad de velocidades que posea, permitiendo que su adaptación pueda ser rápida y fácilmente automatizada.

Su particular construcción tiene como uno de sus objetos el de que pueda ser instalado y desmontado rápidamente desde el exterior de la caja, estando completamente ensamblada y en condiciones de uso.

La disposición de la invención al estar montada en el exterior de la caja podrá operar como una simple selectora desde un depósito externo actuando sobre los comandos externos de una caja de velocidades convencional, pero podrá también estar montada en el interior formando parte de la misma.

Una consecuencia importante del selector que se describe se debe a la reducción del par de detención para altas velocidades de posicionamiento entre cambios, debido a la gran reducción de los pares de inercia reflejados sobre el eje principal de mando, en tanto que para una igual velocidad de posicionamiento la invención requiere una potencia menor en los actuadores que deben posicionar angularmente al eje principal de mando para alcanzar las distintas posiciones de marcha.

El selector tiene facilidad para sensar elementos montados sobre el eje principal de mando, las posiciones, velocidades, aceleraciones y desaceleraciones de los diferentes elementos móviles del sistema. También podrán sensarse los desplazamientos axiales alternativos tanto sobre las horquillas de selección individual como sobre todos los componentes que se encuentran rígidamente vinculados en sentido axial a dichas horquillas.

Resumiendo, entre las ventajas se tiene que al minimizarse la cantidad de componentes y piezas móviles del presente dispositivo selector secuencial se tiene una mayor rapidez de fabricación y de montaje reduciendo en consecuencia los tiempos y costo de mecanizado, no requiere puesta a punto, personal especializado, ni equipamiento costoso para su ensamblado y montaje.

Resulta asimismo, como se verá, que cada defasaje axial según la ley de desplazamiento de la leva semicilíndrica contenida en cada ciclo, podrá tener su propio recorrido axial, de lo cual resulta una ventaja, ya que no todos los recorridos de las horquillas convencionales de empuje axial necesitan un mismo desplazamiento axial para producir el engrane de cada marcha, evitando rediseños complejos en los grupos de engranajes convencionales.

Al mismo tiempo puede constatarse la ausencia de esfuerzos combinados complejos sobre las varillas de traslación axial. Las respectivas horquillas de selección individual transmitirán solamente esfuerzos axiales sobre dichas varillas. Los esfuerzos combinados que se generan en el momento en el cual el cursor intercepta cada uno de los defasajes axiales de las levas semicilíndricas, son absorbidos y neutralizados tanto por pernos colocados en sentido axial como por elementos accesorios centradores, solidarios tanto a las horquillas de selección individual como sobre cada varilla de traslación axial.

Éstas y otras importantes ventajas que se enumerarán más adelante, han sido logradas por la inédita estructura de la invención que admite como se mencionara más arriba, todo tipo de comandos mecánicos y accionamientos de pasos controlados sobre el eje principal de mando, dispositivos que admiten la posibilidad de ser operados paralelamente por medio de un comando convencional no secuencial, cuando por medio del comando secuencial su cursor alcanza la posición neutral del selector, donde el ensamblado del dispositivo se realiza en dirección paralela a los ejes longitudinales de los grupos a comandar, facilitando y reduciendo las operaciones involucradas en las lineas de producción continua, como ocurre en su aplicación a la construcción de ciertos mecanismos tales como cajas de velocidades, donde además no se requieren puestas a punto complejas.

De modo que para obtener las ventajas aportadas por la invención, el dispositivo está integrado por un eje principal de mando con un cursor rígidamente montado. Cuyo conjunto tiene un solo grado de libertad en sentido angular. Coaxialmente con dicho eje y en correspondencia con su cursor, se encuentran montadas un conjunto de horquillas semicilíndricas de selección individual portadoras en su interior o exterior de levas semicilíndricas en forma de canaletas, cada una de las cuales posee su propia ley de desplazamientos respecto a un plano medio o neutral. Dichas horquillas semicilíndricas de selección individual se encuentran rígidamente conectadas a sus correspondientes varillas de traslación axial, las cuales llevan montadas en el lugar conveniente sendas horquillas convencionales de empuje axial. Las varillas de traslación axial están provistas de sendos entalles operativamente vinculables con medios trabadores elásticamente impulsados.

Antecedentes de la invención

De acuerdo con la búsqueda de antecedentes registrados, se han encontrado algunos tales como:

La Solicitud de Patente WO 02/12758 A1 describe un cilindro equipado con una o más levas axiales en su exterior, el cual en determinados ángulos de rotación, va provocando la selección y el desplazamiento axial, de cada seguidor fijo. En este caso, los seguidores fijos, no están anclados directamente sobre las varillas de traslación axial, pero se encuentran fijos a placas de traslación axial, que se utilizan como medio de vinculación entre seguidores fijos de traslación axial y sus respectivas varillas de traslación axial.

La Patente JP 1046049 permite producir el accionamiento de la caja de velocidades por medio de seguidores fijos a cada varilla de empuje axial, correspondientes a cada horquilla de cambio de transmisión, utilizando estos seguidores como actuadores. La parte superior de los actuadores o seguidores, copian el desplazamiento axial de las levas cilíndricas contenidas sobre un cilindro rotativo. Por otra parte, la parte inferior de los actuadores o seguidores, están fijos a las varillas que contienen las horquillas de cambio de transmisión. Al mismo tiempo que se produce el movimiento angular del cilindro que contiene las levas en su superficie exterior, el desplazamiento angular es detectado por un censor que permite el control del funcionamiento de los seguidores.

La Solicitud de Patente GB 2 359 119 A muestra como accionar sobre los comandos externos de una caja de velocidades convencional desde un depósito externo a esta. Este depósito externo a la caja de velocidades, contiene en su interior a un dispositivo mecánico para el control secuencial de una caja de...

1. Selector secuencial, del tipo que emplea medios de vinculación con disposiciones que requieren cambios secuenciales operativos caracterizado porque está integrado por un eje principal de mando (1) sobre el cual está rígidamente montado un cursor (2), cuyo conjunto tiene un solo grado de libertad en sentido angular; coaxialmente con dicho eje y en correspondencia con su cursor, se encuentran montadas unas horquillas semicilíndricas de selección individual (3-4-5) portadoras de levas semicilíndricas (6-7-8) con forma de canaletas, cada una de las cuales posee su propia ley de desplazamientos respecto a un plano medio neutral; dichas horquillas semicilíndricas de selección individual se encuentran rígidamente vinculadas en sentido axial a sus correspondientes varillas de traslación axial (9-10-11), las cuales llevan solidariamente montadas en el lugar conveniente sus elementos convencionales de empuje axial.

2. Selector secuencial, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dichas horquillas de selección individual, son portadoras de las levas semicilíndricas en el interior de las mismas.

3. Selector secuencial, de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque dichas horquillas de selección individual son portadoras de las levas semicilindricas en su contorno exterior.

4. Selector secuencial, de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2 y 3, caracterizado porque dichas horquillas semicilíndricas (3-4-5) de selección individual, llevan exteriormente montados sendos pernos (21) vinculables con dichas horquillas de selección individual.

5. Selector secuencial, de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4, caracterizado porque dichos pernos (21) están deslizablemente montados sobre las horquillas semicilíndricas de selección individual (3-4-5) por medio de sendos bujes.

6. Selector secuencial, de acuerdo con la reivindicación 1 y siguientes, caracterizado porque dichos pernos (21) están anclados en las horquillas de selección individual en forma deslizable respecto a sendos bujes solidarios al alojamiento del selector.

7. Selector secuencial, de acuerdo con la reivindicación 1 y siguientes, caracterizado porque dichas varillas de traslación axial consisten también en ejes primarios.

8. Selector secuencial, de acuerdo con la reivindicación 1 y siguientes, caracterizado porque dichas varillas de traslación axial consisten también en ejes secundarios.

9. Selector secuencial, de acuerdo con la reivindicación 1 y siguientes, caracterizado porque dichos ejes primarios y secundarios se vinculan a través de varillas provistas con rótulas con dichas disposiciones que requieren cambios operativos desde el exterior de las mismas.

10. Selector secuencial, de acuerdo con la reivindicación 1 y siguientes caracterizado porque dichos ejes primarios y secundarios, se vinculan a través de varillas en forma indirecta logrando el control secuencial con el interior de dichas disposiciones que requieren los cambios operativos.

11. Selector secuencial, de acuerdo con la reivindicación 1 y siguientes, caracterizado porque entre dichas disposiciones que requieren cambios operativos se incluyen las cajas de cambio de velocidad.

12. Selector secuencial, de acuerdo con la reivindicación 1 y siguientes, caracterizado porque dichos elementos convencionales de empuje axial, acoplables a la varillas de traslación axial (9-10-11) mencionadas, consisten en respectivas horquillas de empuje axial (12-13-14) operativamente vinculables con medios trabadores (15-16-17) elásticamente impulsados contra las entalladuras (18-19-20).

13. Selector secuencial, de acuerdo con la reivindicación 1 y siguientes, caracterizado porque dichas varillas de traslación axial son articuladas.

14. Selector secuencial, de acuerdo con la reivindicación 1 y siguientes, caracterizado porque dichos pernos (21) proveen las salidas de desplazamientos axiales alternativos (S1-S2-S3), mecánicamente vinculados con las horquillas semicilíndricas de selección individual (3-4-5).

15. Selector secuencial, de acuerdo con la reivindicación 1 y siguientes, caracterizado porque dichos ejes secundarios (25) proveen las entradas (E1-E2-E3) de desplazamientos axiales alternativos a componentes rígidamente conectados en sentido axial a horquillas de selección individual (3-4-5) incluyendo a los ejes primarios (26).