Sistema de accionamiento de una cadena de arrastre, que comprende:

una cadena (8) que incluye eslabones (A,B,C,D) unidos por articulaciones (1,2,3,4,5); una rueda (6) que incluye medios de engranaje con las articulaciones (1,2,3,4,5), distribuidos de forma uniforme en la periferia de la rueda (6) y medios de guía aptos para forzar la trayectoria de las articulaciones (1,2,3,4,5) a lo largo de una curva de tal manera que cuando la rueda (6) gira a velocidad angular constante la cadena (8) avanza con velocidad lineal constante en al menos una de las dos zonas lineales de ida o de vuelta en las que no está engranada con la rueda (6)

Sistema de accionamiento de una cadena de arrastre.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un sistema de accionamiento para cadena de arrastre mediante rueda, tal como los que se usan en los sistemas de transporte de cadena sin fin accionados por ruedas giratorias que engranan dicha cadena. Estos sistemas encuentran su aplicación práctica, por ejemplo, en pasillos o escaleras móviles para desplazar las placas o peldaños de transporte o los pasamanos de los mismos.

Antecedentes de la invención

El documento ES 2 301 440 A1, asignado también al solicitante de la presente invención, describe un sistema de accionamiento aplicable a pasillos y escaleras móviles que consta básicamente de al menos una cadena de arrastre horizontal y un mecanismo motriz de accionamiento que engranan mutuamente.

Los documentos WO 03/066501 A1, DE 198 49 236 C2 y US 3,314,526 describen también sistemas análogos. En cada uno de los tres documentos se puede observar la incorporación de unas guías o raíles para forzar la cadena a lo largo de una determinada trayectoria en la zona curva donde la rueda de accionamiento engrana con dicha cadena.

En los sistemas de accionamiento tradicionales, tales como los descritos en los documentos mencionados, la rueda dentada que engrana la cadena, por ejemplo, de rodillos gira a velocidad angular constante. Esta "w = constante" se traduce en las zonas horizontales en una velocidad lineal variable debido al efecto poligonalización (denominación dada ya que, al pasar los eslabones de una cadena por zonas curvas, acodan formando un polígono que hace que la velocidad lineal en los tramos rectos sea variable). El hecho de no tener velocidad lineal constante en los tramos rectos genera en los mismos tanto vibraciones como una reducción notable de la estabilidad y suavidad del movimiento.

Esta falta de estabilidad puede ser molesta y en aplicaciones tipo transporte de pasajeros, reduce el confort del usuario, pudiendo incluso llegar a invalidar el tipo de accionamiento para ciertas aplicaciones.

En algunos de los documentos citados se reconoce dicho problema y se intenta resolverlo incorporando piezas adicionales, tales como perfiles metálicos que guían las cadenas en los tramos curvos a lo largo de una determinada trayectoria. Sin embargo, estos diseños son caros, añaden complicación al sistema de accionamiento y generan ruido adicional debido a un aumento de la fricción. Además, aumentan el riesgo de averías y reducen drásticamente la fiabilidad. Por último, aumentan la necesidad de espacio, lo que puede incrementar todavía más los costes de instalación, al ser necesarios fosos de mayor volumen o profundidad para alojar mecanismos tan complicados.

Descripción de la invención

La presente invención tiene por objeto un sistema y un método de accionamiento que elimine el llamado efecto poligonalización de la cadena y, a la vez, resuelva los problemas mencionados del estado de la técnica, es decir, que sea más simple, más barato, más silencioso, más fiable y que requiera un menor espacio.

Con objeto de solucionar los problemas técnicos definidos anteriormente así como otros que se detallarán más adelante cuando, en el contexto de la descripción detallada, se mencionen las distintas ventajas de la misma, la presente invención está dirigida a un sistema de accionamiento de una cadena de arrastre que comprende: una cadena que incluye eslabones unidos por articulaciones; una rueda que incluye medios de engranaje con las articulaciones, distribuidos de forma uniforme en la periferia de dicha rueda; y medios de guía aptos para forzar la trayectoria de las articulaciones a lo largo de una curva de tal manera que cuando la rueda gira a velocidad angular constante la cadena avanza con velocidad lineal constante en al menos una de las dos zonas lineales de ida o de vuelta en las que no está engranada con la rueda; los medios de guía estando situados en la rueda y colaborando con los medios de engranaje.

De acuerdo con la invención, los medios de guía están situados en la rueda y están constituidos por medios de engrane móviles de dicha rueda y por medios para conducir el movimiento de los medios de engrane móviles, según una trayectoria curva capaz de provocar el arrastre de la cadena con velocidad lineal constante en al menos una de las zonas lineales de ida o vuelta de dicha cadena. Los medios para conducir el desplazamiento de los medios de engrane están constituidos por una leva fija que va montada sobre el mismo eje de la rueda, sobre cuya periferia apoyan los medios de engrane.

Según una forma de realización, los medios de engrane pueden consistir en una pluralidad de dientes de engrane que van montados en cajeados equidistantes que presenta la rueda en su periferia, pudiendo estos dientes desplazarse en los cajeados en dirección radial entre posiciones extremas interna y externa. Los dientes comentados apoyan por su extremo interno sobre la periferia de la leva, mientras que por su extremo externo engranan con las articulaciones de la cadena, cuando los dientes se encuentran en la posición extrema externa.

Según una variante de ejecución, la rueda puede disponer de una serie de brazos radiales equidistantes, estando los medios de engrane constituidos por igual número de palancas, cada una de las cuales se articula por un extremo al extremo de un brazo, según un eje que es paralelo al de la rueda, mientras que por el extremo opuesto el brazo presenta una conformación que engrana por un lado con las articulaciones de la cadena y apoya por el opuesto sobre la periferia de la leva, estando constantemente impulsado el brazo hacia dicha periferia.

Tanto los dientes de engrane como las palancas que forman los medios de engrane en la segunda realización citada, pueden ser portadores, en la zona de apoyo sobre la leva, de elementos de rodadura de giro libre, a través del que apoyarán sobre dicha leva, pudiendo los elementos de rodadura consistir en rodillos de ejes paralelos al eje de la rueda.

Mediante la incorporación de los medios de guía en la estructura de la rueda, girando solidariamente con la misma y colaborando con los distintos sistemas de engrane, como los propuestos en algunas de las realizaciones prácticas de la presente invención, se elimina la necesidad de piezas y mecanismos adicionales, como los conocidos de algunos de los documentos citados, en los que dichos medios de guía son totalmente externos a la rueda y deben ser fabricados de acuerdo a costosos procedimientos y estrechas tolerancias, con todas las desventajas que ya se han citado.

Breve descripción de los dibujos

En los dibujos adjuntos se muestran diferentes modos de realización de la invención, no limitativos, en los que:

La figura 1 muestra en alzado lateral un sistema de accionamiento mediante rueda y cadena, constituido de acuerdo con la invención.

La figura 2 es un esquema utilizado para definir la posición de la cadena en el sistema de la figura 1.

La figura 3 muestra la posición inicial de la cadena en el sistema de la figura 1.

La figura 4 muestra dicha posición inicial detallando la definición del radio R.

La figura 5 muestra dicha posición inicial con más detalle.

La figura 6 ilustra el método de cálculo de los puntos intermedios para el tramo N de la Fig 3.

La figura 7 muestra el resultado final con la nube de puntos obtenida para el tramo N de la Fig 3.

La figura 8 muestra el cálculo del punto final del tramo M de la Fig 3.

La figura 9 muestra el trazado de un punto genérico del tramo M de la Fig 3.

La figura 10 muestra el resultado final con la nube de puntos obtenida para el tramo M de la Fig 3.

La figura 11 muestra los tramos de la trayectoria antipoligonalización en la ida y en el retorno, de acuerdo con la segunda versión.

La figura 12 muestra la posición inicial para el trazado del tramo P de la cadena en el sistema de la figura 1.

La figura 13 muestra el método de trazado de cada uno de los puntos del tramo P de la realización de la figura 12.

Las figuras 14 A - 14 C muestran las diferentes partes de las que consta el sistema de accionamiento por rueda de varios brazos con palancas articuladas y guiadas por leva.

La figura 15 muestra un ejemplo del sistema de leva fija, rueda giratoria y palancas rotatorias con...

1. Sistema de accionamiento de una cadena de arrastre, que comprende: una cadena (8) que incluye eslabones (A, B, C, D) unidos por articulaciones (1, 2, 3, 4, 5); una rueda (6) que incluye medios de engranaje con las articulaciones (1, 2, 3, 4, 5), distribuidos de forma uniforme en la periferia de la rueda (6) y medios de guía aptos para forzar la trayectoria de las articulaciones (1, 2, 3, 4, 5) a lo largo de una curva de tal manera que cuando la rueda (6) gira a velocidad angular constante la cadena (8) avanza con velocidad lineal constante en al menos una de las dos zonas lineales de ida o de vuelta en las que no está engranada con la rueda (6) caracterizado porque los medios de guía citados están situados en la rueda (6) y están constituidos por medios de engrane móviles de dicha rueda y por medios para conducir el movimiento de dichos medios de engrane móviles según una trayectoria curva capaz de provocar el arrastre de la cadena (8) con velocidad lineal constante en al menos una de las zonas lineales de ida o de vuelta citadas; estando los medios para conducir el desplazamiento de los medios de engrane constituidos por una leva (10, 18) fija, montada sobre el mismo eje de la rueda (6), sobre cuya periferia apoyan dichos medios de engrane.

2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de engrane consisten en una pluralidad de dientes de engrane (7), que van montados en cajeados (9) equidistantes que presenta la rueda en su periferia, con facultad de desplazamiento radial entre posiciones extrema interna y externa, cuyos dientes apoyan por su extremo interno sobre la periferia de la leva (10), mientras que por su extremo externo engranan con las articulaciones de la cadena (8), cuando se encuentran en su posición extrema externa.

3. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque la rueda comprende una serie de brazos radiales (14) equidistantes y los medios de engrane consisten en igual número de palancas (15), cada una de las cuales va articulada por un extremo al extremo de un brazo, según un eje (16) paralelo al de la rueda, mientras que el extremo opuesto presenta una conformación (15') que engrana por un lado con los casquillos de engrane (12) de la cadena y apoya por el opuesto sobre la periferia de la leva fija (18), hacia cuya periferia están impulsados dichos brazos.

4. Sistema según las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque los dientes (7) y las palancas (15) son portadoras, en la zona de apoyo sobre la leva, de un elemento de rodadura de giro libre, a través del que apoyan sobre dicha leva.

5. Sistema según la reivindicación 4, caracterizado porque los elementos de rodadura citados consisten en rodillos (11, 19) de ejes paralelos al eje de la rodadura.

6. Sistema según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el número de dientes de engrane (7) o bien de brazos (14) y de palancas (15) es de tres, separados entre sí por un ángulo de 120º.

7. Sistema según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el número de dientes de engrane (7) o bien de brazos (14) y de palancas (15) es "n" igual a tres o más, separados entre sí por un ángulo de 360º/n.

8. Sistema según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el radio de giro de la rueda (R, r) viene determinado en función de la longitud o paso (p) de los eslabones (A, B, C, D) de la cadena (8) y del ángulo entre dos dientes de engrane (7) o dos brazos (14) de la rueda (6).

9. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque la trayectoria curva pasa por una pluralidad de puntos (2', 3', 4', 5'), donde el primer punto de la curva es el punto en que una articulación (2) de la cadena (8) pasa a estar engranada con los medios de engranaje (7, 15) de la rueda (6) y donde el resto de puntos de la curva se calculan a partir del inmediato anterior en función de la longitud o paso (p) de los eslabones (A, B, C, D) de la cadena (8) bajo la condición de que tanto la velocidad lineal de una articulación que todavía no está engranada como la velocidad angular de una articulación engranada toman valores constantes y están relacionadas entre sí mediante el radio de giro (R, r) de la rueda (6).

10. Sistema según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque con objeto de que la velocidad lineal de la cadena (8) sea constante al menos en la zona horizontal de ida, la curva o trayectoria consta de dos tramos, cada uno de ellos con un punto inicial y un punto final, el punto inicial del primer tramo coincidiendo con el primer punto en que una articulación (2) de la cadena (8) pasa a estar engranada con los medios de engranaje (7, 20) inmediatamente después de la zona horizontal de ida, el punto inicial (3) del segundo tramo coincidiendo con el punto final (3) del primer tramo y el punto final del segundo tramo coincidiendo con el último punto en que una articulación (4) de la cadena (8) permanece engranada con los medios de engranaje (7, 15) inmediatamente antes de la zona horizontal de vuelta.

11. Sistema según las reivindicaciones 2 y 10, caracterizado porque los puntos intermedios del primer tramo se calculan, genéricamente, de la manera siguiente:

• se define un tiempo (t);

• se calcula la nueva posición (1') a la que se ha desplazado linealmente (e) la articulación (1) inmediatamente anterior a el punto inicial en el tiempo (t);

• se calcula la nueva posición (2') a la que se ha desplazado angularmente (φ) la articulación (2) situada en el punto inicial de el primer tramo en el tiempo (t);

• se traza una recta que pase por la nueva posición (2') de la segunda articulación (2) y por el centro de giro (o) de la rueda;

• se traza una circunferencia con centro la nueva posición (1') de la primera articulación (1) y radio la longitud o paso del eslabón de la cadena;

• se toma la intersección de la recta y la circunferencia como la posición del punto intermedio.

12. Sistema según las reivindicaciones 2 y 10, caracterizado porque los puntos intermedios del segundo tramo se calculan, genéricamente, de la manera siguiente:

• se define un tiempo (t);

• se calcula la nueva posición (2') a la que se ha desplazado angularmente (φ) la articulación (2) inmediatamente anterior al punto inicial (3) del segundo tramo en el tiempo (t);

• se calcula la nueva posición (3') a la que se ha desplazado angularmente (φ) la articulación (3) situada en el punto inicial del primer tramo en el tiempo (t);

• se traza una recta que pase por la nueva posición (3') de la segunda articulación (3) y por el centro de giro (o) de la rueda;

• se traza una circunferencia con centro la nueva posición (2') de la primera articulación (2) y radio la longitud o paso del eslabón de la cadena;

• se toma la intersección de la recta y la circunferencia como la posición del punto intermedio.

13. Sistema según las reivindicaciones 4 y 10, caracterizado porque los puntos intermedios (2') del primer tramo se calculan, genéricamente, de la manera siguiente:

• se define un tiempo (t);

• se calcula la nueva posición (1') a la que se ha desplazado linealmente (x) la articulación (1) inmediatamente anterior al punto inicial en el tiempo (t);

• se calcula el ángulo de giro (φ) equivalente al desplazamiento (x), teniendo en cuenta el radio (r) de giro de la rueda;

• se calcula la nueva posición (Q') a la que se ha desplazado angularmente (φ) el extremo (Q) del brazo 1 de la rueda que articula con la palanca que ha engranado la articulación (2) situada en el punto inicial en el tiempo (t);

• se traza una circunferencia con centro la nueva posición (Q') del extremo del brazo 1, que coincide con el centro de rotación de la palanca articulada correspondiente, y radio la longitud (d) de la palanca;

• se traza una circunferencia con centro la nueva posición (1') de la primera articulación (1) y radio la longitud o paso del eslabón de la cadena;

• se toma la intersección de las dos circunferencias como la posición del punto intermedio (2').

14. Sistema según las reivindicaciones 2 y 10, caracterizado porque los puntos intermedios (3') del segundo tramo se calculan, genéricamente, de la manera siguiente:

• se define un tiempo (t);

• se calcula la nueva posición (2') a la que se ha desplazado angularmente (φ) la articulación (2) inmediatamente anterior a el punto inicial (3) del segundo tramo en el tiempo (t);

• se calcula la nueva posición (S') a la que se ha desplazado angularmente (φ) el extremo (S) del brazo 2 de la rueda que articula con la palanca que ha engranado la articulación (3) situada en el punto inicial en el tiempo (t);

• se traza una circunferencia con centro la nueva posición (S') de el extremo del brazo 2, que coincide con el centro de rotación de la palanca articulada correspondiente, y radio la longitud (d) de la palanca;

• se traza una circunferencia con centro la nueva posición (2') de la primera articulación (2) y radio la longitud o paso del eslabón de la cadena;

• se toma la intersección de las dos circunferencias como la posición del punto intermedio (3').

15. Sistema según las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado porque con objeto de que la velocidad lineal de la cadena (9) sea constante también en la zona horizontal de vuelta, la curva o trayectoria consta de un tercer tramo con un punto inicial (4) y un punto final (5), el punto inicial (4) coincidiendo con el punto final del segundo tramo y el punto final (5) coincidiendo con el último punto inmediatamente antes de la zona horizontal de vuelta, la articulación de la cadena deslizándose en este tercer tramo sobre una guía a lo largo de la citada curva o trayectoria.

16. Sistema según la reivindicación 15, caracterizado porque la distancia (H) entre las trayectorias de la cadena en las zonas horizontales de ida y de vuelta es menor que el radio de giro de la rueda.

17. Sistema según las reivindicaciones 2, 4 y 15 ó 16, caracterizado porque los puntos intermedios (4') del tercer tramo se calculan, genéricamente, de la manera siguiente:

• se define un tiempo (t);

• se calcula la nueva posición (3') a la que se ha desplazado angularmente (φ) la articulación (3) inmediatamente anterior al punto inicial (4) en el tiempo (t);

• se calcula la nueva posición (5') a la que se ha desplazado linealmente (e) la articulación (5) inmediatamente posterior al punto inicial (4) en el tiempo (t);

• se traza una circunferencia con centro la nueva posición (3') de la primera articulación y radio la longitud o paso del eslabón de la cadena;

• se traza una circunferencia con centro la nueva posición (5') de la segunda articulación y radio la longitud o paso del eslabón de la cadena;

• se toma la intersección de ambas circunferencias como la posición del punto intermedio (4').