DISPOSITIVO DE POSICIONAMIENTO DE ROTACIÓN DE LARGA VIDA ÚTIL PARA APLICACIONES ESPACIALES.

Dispositivo de posicionamiento en rotación de un elemento móvil para equipo espacial que incluye una pieza (1) unida a la parte fija (10) de dicho equipo y un mango (6) que acciona la parte móvil (11) de dicho equipo,

estando unido dicho mango (6) de manera rígida a un primer anillo de un rodamiento de bolas o de rodillos y estando dicha pieza fija (1) unida al segundo anillo (3) de dicho rodamiento, caracterizado porque la unión entre dicha pieza fija (1) y el segundo anillo (3) es una unión elástica (4) en rotación alrededor del eje de dicho rodamiento y porque un tope (5) está unido de manera rígida a uno de los anillos (3) para cooperar con un elemento (6) unido de manera rígida al otro anillo, de manera que la rotación relativa de ambos anillos de dicho rodamiento está limitada angularmente.

Dispositivo de posicionamiento en rotación de larga vida útil para aplicaciones espaciales El ámbito de la presente invención es el de los componentes de guiado para los equipos utilizados en las aplicaciones espaciales tales como, por ejemplo, la fabricación de satélites y, en particular, el de los dispositivos de apuntamiento en rotación para apéndices espaciales.

En las aplicaciones espaciales es necesario poder orientar ciertos elementos de un satélite o un vehículo espacial, como una antena, un mástil, etc., en una dirección predeterminada con objeto, por ejemplo, de dirigirlos hacia una estrella fija, mantener un apuntamiento hacia un punto en la superficie terrestre, o barrer una zona en particular de la superficie terrestre o de un astro cualquiera. Estos posicionamientos deben corregirse con frecuencia para compensar inevitables derivas en el mantenimiento de esta dirección y estas múltiples correcciones conllevan la realización de un importante número de ciclos de micro-rotación para dichos apéndices espaciales y para sus dispositivos de guiado.

Dado el carácter irreversible de la puesta en órbita de un satélite, es necesario prever al diseñar el artefacto espacial una vida útil, medida en número de ciclos, muy importante para estos equipos, de manera a garantizar su capacidad para resistir esas muy numerosas solicitaciones.

Esta fase, denominada de apuntamiento fino, sigue generalmente a una fase de despliegue, en cuyo transcurso se extraen los apéndices espaciales del acondicionamiento que se ha definido para el lanzamiento y se sitúan en posición para asegurar su función. Aunque en algunos casos se puede tener que recurrir a múltiples despliegues, éstos se mantienen en un número muy limitado (como máximo unas decenas, incluso un centenar) y no requieren que los dispositivos de apuntamiento estén dimensionados de manera tan apremiante como para movimientos de apuntamiento fino.

Dado que estos equipos deben funcionar en el vacío espacial, nos enfrentamos a un problema particular ligado a la dificultad de asegurar una correcta lubrificación de las partes en contacto durante dichas rotaciones.

La lubrificación de las piezas que efectúan recolocaciones lineares se resuelve adecuadamente mediante la instalación de juntas metálicas fijas y fuelles que encierran la zona de desplazamiento de las piezas, lo que permite funcionar en ambiente lubricado (mediante baño de aceite en un recinto cerrado) y autorizar ciclos de desplazamiento lineales en número importante.

Esta configuración no puede reproducirse para movimientos de rotación, ya que la estanqueidad entre el dispositivo de guiado y el árbol que arrastra solo puede llevarse a cabo mediante juntas y, por lo tanto, mediante roces entre las piezas giratorias. La vida útil resultante para tales sistemas queda fuertemente degradada.

Por lo tanto, las realizaciones anteriores se han visto en la obligación de elegir, para estos movimientos de rotación, entre sistemas a base de rodamientos, cojinetes, rótulas o riel de bolas, etc., capaces de asegurar desplazamientos angulares de gran amplitud, y sistemas a base de componentes flexibles, sin contacto entre las piezas giratorias, pero que solo permiten desplazamientos angulares limitados.

Debido a una lubrificación imperfecta, los primeros son sensibles a los fenómenos de gripado mediante cohesión molecular de los materiales enfrentados y no tienen una vida útil importante. El fenómeno se acentúa cuando se desea que efectúen micro-movimientos, a causa de fenómenos de migración o evaporación de los lubricantes. Los segundos no necesitan lubrificación y, por lo tanto, tienen una vida útil compatible con el empleo pretendido, pero están limitados en su ámbito de uso debido a su escaso desplazamiento angular.

La presente invención tiene por objeto remediar dichos inconvenientes proponiendo un dispositivo de posicionamiento en rotación capaz, con una misma motorización, de realizar movimientos angulares de gran amplitud con una vida útil relativamente escasa para una fase denominada de despliegue y movimientos de escasa amplitud con una gran vida útil para una fase denominada de apuntamiento fino.

El documento EP 0 738 656 A1 describe todas las características del preámbulo de la reivindicación 1.

A tal efecto, la invención tiene por objeto un dispositivo de posicionamiento en rotación de un elemento móvil para equipo espacial que incluye una pieza unida a la parte fija de dicho equipo y un mango que acciona la parte móvil de dicho equipo, estando unido dicho mango de manera rígida a un primer anillo de un rodamiento de bolas o de rodillos y estando dicha pieza fija unida al segundo anillo de dicho rodamiento, caracterizado porque la unión entre dicha pieza fija y el segundo anillo es una unión elástica en rotación alrededor del eje de dicho rodamiento y porque un tope está unido de manera rígida a uno de los anillos para cooperar con un elemento unido de manera rígida al otro anillo, de manera que la rotación relativa de ambos anillos de dicho rodamiento está limitada angularmente.

Dicho dispositivo permite efectuar movimientos de gran amplitud por medio del rodamiento mientras se está en la fase de despliegue, y detener la rotación del rodamiento cuando se alcanza la zona de apuntamiento fino.

De preferencia, el posicionamiento angular del tope en su anillo soporte es ajustable.

Esto permite elegir la dirección a partir de la que se efectuará el apuntamiento fino.

Ventajosamente, la unión elástica se encuentra en reposo cuando el elemento destinado a cooperar con el tope no está en contacto con dicho tope.

En esta configuración, los dos medios de puesta en rotación son independientes y no interfieren en el posicionamiento de la parte móvil del equipo.

En un modo preferente de realización, la pieza fija tiene forma de corona sensiblemente circular coaxial con dicho rodamiento.

De preferencia, la unión elástica está asegurada mediante brazos de material flexible dispuestos Radialmente entre la pieza fija y el segundo anillo.

Ventajosamente, dicho mango se fija al cubo del anillo interior de dicho rodamiento.

Según un modo preferencial de realización, el mango se confunde con el elemento destinado a cooperar con el tope.

La invención se entenderá mejor, y otros objetivos, detalles, características y ventajas de la misma aparecerán con mayor claridad en el transcurso de la siguiente descripción explicativa detallada de un modo de realización de la invención, proporcionada a título de ejemplo meramente ilustrativo y no limitativo, con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos.

En dichos dibujos:

- la figura 1 muestra una vista en corte de un dispositivo de posicionamiento en rotación según un modo de realización de la invención, con el tope angular en una primera posición;

- la figura 2 muestra una vista en corte del dispositivo de posicionamiento en rotación, con el tope angular en una segunda posición;

- la figura 3 muestra una misma vista en corte del dispositivo de posicionamiento en rotación, en funcionamiento al principio de la fase de despliegue;

- la figura 4 muestra una misma vista en corte del dispositivo de posicionamiento en rotación, en funcionamiento al final de la fase de despliegue y al principio de la fase de apuntamiento fino;

- la figura 5 muestra una vista en corte del dispositivo de posicionamiento en rotación, en funcionamiento en el transcurso de la fase de apuntamiento fino.

Con referencia a la figura 1, se observa un dispositivo de posicionamiento en rotación según la invención, que incluye una corona circular 1 unida a una parte fija 10 del equipo del satélite afectado. Esta corona 1 está unida por medio de brazos flexibles 4 a una segunda corona circular 3 coaxial con la primera, formando el anillo exterior de un rodamiento del tipo de bolas o rodillos. El anillo interior de dicho rodamiento está montado en un cubo 2 en el que está fijada, por medio de un mango de unión 6, una pieza 11 de conducción en rotación de la parte móvil del equipo del satélite afectado.

En el anillo exterior del rodamiento está fijado un tope 5 contra el que viene a detenerse el mango 6, de manera a impedir la rotación del cubo 2 más allá de dicha posición de tope.

Con referencia a las figuras 1 y 2, se observan dos posiciones angularmente distintas del tope 5 en el anillo exterior... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de posicionamiento en rotación de un elemento móvil para equipo espacial que incluye una pieza (1) unida a la parte fija (10) de dicho equipo y un mango (6) que acciona la parte móvil (11) de dicho equipo, estando unido dicho mango (6) de manera rígida a un primer anillo de un rodamiento de bolas o de rodillos y estando dicha pieza fija (1) unida al segundo anillo (3) de dicho rodamiento, caracterizado porque la unión entre dicha pieza fija (1) y el segundo anillo (3) es una unión elástica (4) en rotación alrededor del eje de dicho rodamiento y porque un tope (5) está unido de manera rígida a uno de los anillos (3) para cooperar con un elemento (6) unido de manera rígida al otro anillo, de manera que la rotación relativa de ambos anillos de dicho rodamiento está limitada angularmente.

2. Dispositivo de posicionamiento en rotación según la reivindicación 1, en el que el posicionamiento angular del tope (5) en su anillo soporte (3) es ajustable.

3. Dispositivo de posicionamiento en rotación según la reivindicación 1 o 2, en el que la unión elástica (4) está en reposo cuando el elemento destinado a cooperar con el tope (5) no está en contacto con dicho tope.

4. Dispositivo de posicionamiento en rotación según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la pieza fija

(1) posee una forma de corona prácticamente circular coaxial con dicho rodamiento.

5. Dispositivo de posicionamiento en rotación según la reivindicación 4, en el que la unión elástica queda asegurada por brazos (4) de material flexible dispuestos radialmente entre la pieza fija (1) y el segundo anillo (3) .

6. Dispositivo de posicionamiento en rotación según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho mango

(6) se fija al cubo (2) del anillo interior de dicho rodamiento.

7. Dispositivo de posicionamiento en rotación según la reivindicación 6, en el que el mango (6) se confunde con el elemento destinado a cooperar con el tope.

8. Sistema de guiado para equipo espacial, que incluye un dispositivo de posicionamiento según una de las reivindicaciones 1 a 7.

9. Equipo espacial que incluye un sistema de guiado según la reivindicación 8.