Accionador lineal.

Accionador lineal, que comprende:

un motor eléctrico (2),

una caja de engranajes (18),



una transmisión que comprende un engranaje planetario (4) con una rueda central (17), un soporte de ruedasplanetarias (13) con ruedas planetarias (14) en engrane con la rueda central (17) y un reborde dentado (15) en lacaja de engranajes (18), en el que las ruedas planetarias (14) están engranadas con el reborde dentado (15);un husillo (5) conectado con la transmisión,

una tuerca (6) del husillo sobre el husillo,

un cojinete (20) para montar un extremo del eje del husillo (5),

caracterizado porque el extremo del eje del husillo (5) es conducido libremente a través de la transmisión y seconecta al cojinete (20), y en el que la conexión entre el extremo del eje del husillo (5) y la transmisión permite unmovimiento axial mutuo de manera que las fuerzas axiales solamente son conducidas a través del husillo, evitandola transmisión y directamente al cojinete (20).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/DK2009/000005.

Solicitante: LINAK A/S.

Nacionalidad solicitante: Dinamarca.

Dirección: SMEDEVENGET 8 GUDERUP 6430 NORDBORG DINAMARCA.

Inventor/es: KNUDSEN,MARTIN KAHR, LORENZEN,ANDERS B, SØRENSEN,RENÉ.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F16H25/20 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16H TRANSMISIONES.F16H 25/00 Transmisiones que implican esencialmente y únicamente sistemas de leva y ruleta o mecanismos de tornillo y tuerca. › Mecanismos de tornillo (con inversión automática F16H 25/12).
  • H02K7/06 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02K MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos H01H 53/00; transformación de una potencia de entrada en DC o AC en una potencia de salida de choque H02M 9/00). › H02K 7/00 Dispositivos para manipular energía mecánica estructuralmente asociados con con máquinas dinamo-eléctricas, p. ej. asociación estructural con un motores mecánico de arrastre o máquinas dinamoeléctrica auxiliares. › Medios para transformar un movimiento reciproco en movimiento circular o viceversa.

PDF original: ES-2400869_T3.pdf

 

Accionador lineal.

Fragmento de la descripción:

Accionador lineal

La invención se refiere a un accionador lineal que comprende un motor eléctrico, una caja de engranajes, una transmisión que comprende un engranaje planetario con una rueda central, un soporte de ruedas planetarias con ruedas planetarias en engrane con la rueda central, un reborde dentado en la caja de engranajes, en el que las ruedas planetarias están engranadas con el reborde dentado, un husillo conectado con la transmisión, una tuerca del husillo sobre el husillo y un cojinete para recibir un extremo de un eje del husillo.

Los accionadores lineales son componentes bien conocidos para su utilización en máquinas y dispositivos de control, del mismo modo que se utilizan ampliamente en los sectores hospitalarios y de asistencia, en los que se utilizan para mobiliario ajustable tal como camas, así como se utilizan en mobiliario en general. Otra utilización es en mesas ajustables, en las que los accionadores lineales forman parte de la construcción de las columnas de elevación. En todas las aplicaciones mencionadas anteriormente, el accionador lineal transfiere una fuerza entre los puntos de fijación en el accionador, habitualmente un montaje posterior y frontal conectados, respectivamente, a la parte posterior del cuerpo envolvente y de la tuerca del husillo, respectivamente, fabricados directamente en la tuerca del husillo o en la parte frontal de un elemento tubular de activación conectado a la tuerca del husillo.

La construcción de accionadores lineales, que puedan transferir las fuerzas entre los dos puntos de fijación sin sobrecargar la transmisión y que produce de esta manera desgaste, es difícil y da como resultado, habitualmente, que la construcción sea complicada y voluminosa. Este es particularmente el caso cuando el accionador lineal está equipado con una transmisión, que comprende un engranaje planetario.

El documento WO 98/30816 (Linak A/S) da a conocer un accionador lineal en el que la transmisión comprende un engranaje planetario según el preámbulo de la reivindicación 1. La solución es adecuada, dentro de sus posibilidades, porque se toman precauciones, y conduce las fuerzas axiales desde el husillo alrededor de la transmisión hasta el montaje posterior. Esto se realiza porque el accionador está equipado con un armazón metálico especial, en el que el cojinete para el husillo está colocado por delante de la transmisión, y en el que el armazón está conectado al montaje posterior mediante varillas metálicas. Las varillas metálicas son conducidas alrededor de la transmisión y la rodean. Además, el husillo está conectado a la transmisión mediante un embrague de dientes, por medio del cual la transmisión está suspendida libremente y no está expuesta de esta manera a fuerzas axiales, como es el caso en el que el accionador lleva una carga. Tal como se aprecia, la construcción resuelve el problema, pero de manera complicada, porque es difícil de fabricar dado que contiene muchos componentes. Muchos componentes significan más gastos de material y fabricación. Además, la estructura con el armazón rodeando la transmisión significa que el accionador lineal llega a ser voluminoso, lo que no es deseable, dado que un accionador lineal compacto es más fácil de integrar en una aplicación y más fácil de manipular.

El objetivo de la invención es dar a conocer una solución para el problema descrito, es decir, conseguir un accionador lineal más compacto, que sea además muy sencillo en su construcción, pero siga siendo capaz de conducir las fuerzas axiales en el accionador alrededor de la transmisión.

Esto se consigue según la invención porque el accionador está fabricado tal como se indica en la reivindicación 1, en el que el extremo del eje del husillo es conducido libremente a través de la transmisión y está conectado al cojinete para el husillo de manera que las fuerzas axiales son conducidas alrededor del engranaje planetario y directamente al cojinete. Dado que el accionador, en una realización, comprende un montaje posterior y que el cojinete está situado en la caja de engranajes en algún lugar entre la transmisión y el montaje posterior, directa o indirectamente contra la misma, las fuerzas axiales son conducidas directamente al montaje posterior. Mediante la conducción del husillo a través de la transmisión, se evita la construcción voluminosa con un armazón metálico externo, que conduce las fuerzas axiales alrededor de la transmisión. Además, la conexión entre el husillo y la transmisión puede estar fabricada de manera más sencilla que el embrague de dientes en el documento WO 98/30816 A2 mencionado anteriormente, porque está fabricado como una conexión de ranuras entre el husillo y el soporte de ruedas planetarias. Esto significa que el soporte de ruedas planetarias sigue la rotación del husillo, pero puede desplazarse axialmente sobre dicho husillo, razón por la que no se transfieren a la transmisión fuerzas axiales en el accionador. Las fuerzas axiales son conducidas directamente a través del husillo y salen a continuación, a través del cojinete de bolas, hasta el montaje posterior. Las fuerzas axiales son conducidas por lo tanto desde el montaje frontal hasta la tuerca del husillo y, más adelante, hasta el montaje posterior, a través de dicho husillo, y no están expuestas de esta manera a la transmisión del accionador.

Aunque el husillo es conducido a través de la transmisión, no está fijado axialmente a ninguno de los componentes en dicha transmisión. La rueda central del engranaje planetario está montada de esta manera sobre el husillo, lo que proporciona una movilidad libre para el husillo en la dirección axial.

Esta construcción es particularmente conveniente porque la conexión entre el soporte de ruedas planetarias y el husillo es un casquillo, que rodea el husillo en una longitud de dicho husillo y porque el husillo y el casquillo, al menos en parte de la longitud de dicho casquillo, están dotados de medios para fijarlos entre sí contra rotación mutua. De este modo, el casquillo está bloqueado al husillo desde el punto de vista de la rotación y participa en la rotación del husillo, pero pueden ser desplazados axialmente entre sí. Dado que el casquillo tiene además medios para fijar el soporte de ruedas planetarias contra rotación con relación al casquillo; el soporte de ruedas planetarias estará bloqueado al casquillo y asimismo de esta manera al husillo conectado en rotación.

Cuando el casquillo forma además un tope para el movimiento de la rueda planetaria en la dirección axial, al menos en una dirección axial, esto indica el movimiento axial del soporte de ruedas planetarias con relación al husillo. Este juego es, no obstante, suficientemente grande para que el soporte de ruedas planetarias nunca esté limitado por el mismo durante el funcionamiento normal, de manera que las fuerzas axiales no se podrán transferir a la transmisión. Que la unidad esté fabricada de este modo es, desde el punto de vista de la fabricación, conveniente en relación con la conexión de ranuras entre el husillo y el casquillo.

El casquillo con la conexión de ranuras entre el husillo y el soporte de ruedas planetarias se encuentra sobre la superficie exterior, al menos en una cierta distancia tratada, de manera que funciona como un cojinete de deslizamiento para la rueda central montada sobre el casquillo. En el caso en que la rueda central está montada directamente sobre el husillo, se consigue que, cuando dicha rueda central está montada sobre un casquillo fijado al husillo, que dicho casquillo, como un cojinete de deslizamiento, centre y soporte la rueda central en su posición. Esta construcción proporciona movimiento libre para la rueda central en la dirección axial. No se transfieren de esta manera fuerzas axiales desde el husillo a la rueda central.

Cuando la rueda central está montada conectada con una pared transversal en el cuerpo envolvente o la caja de engranajes y el casquillo es conducido a través de la pared y en el otro lado de la pared está conectado con una prolongación, que está conectada al casquillo por medio de una conexión de ranuras, el husillo se prolonga a través de la pared de manera que las fuerzas axiales son conducidas eficientemente a través del husillo y de todo el camino a través de la transmisión, sin transferir dichas fuerzas axiales a dicha transmisión. Dado que el cojinete está conectado con la prolongación, las fuerzas son conducidas de esta manera desde el husillo, a través de dicha prolongación, y hasta el cojinete, en el que discurren más adelante hasta el montaje posterior a través del cuerpo envolvente, alternativamente a la caja de engranajes.

En el caso de que el accionador esté equipado con un husillo que es autobloqueante... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Accionador lineal, que comprende:

un motor eléctrico (2) ,

una caja de engranajes (18) ,

una transmisión que comprende un engranaje planetario (4) con una rueda central (17) , un soporte de ruedas planetarias (13) con ruedas planetarias (14) en engrane con la rueda central (17) y un reborde dentado (15) en la caja de engranajes (18) , en el que las ruedas planetarias (14) están engranadas con el reborde dentado (15) ;

un husillo (5) conectado con la transmisión,

una tuerca (6) del husillo sobre el husillo,

un cojinete (20) para montar un extremo del eje del husillo (5) ,

caracterizado porque el extremo del eje del husillo (5) es conducido libremente a través de la transmisión y se conecta al cojinete (20) , y en el que la conexión entre el extremo del eje del husillo (5) y la transmisión permite un movimiento axial mutuo de manera que las fuerzas axiales solamente son conducidas a través del husillo, evitando la transmisión y directamente al cojinete (20) .

2. Accionador lineal, según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un montaje posterior (10) y porque el cojinete (20) está situado en la caja de engranajes (18) , entre la transmisión y el montaje posterior (10) , directa o indirectamente contra la misma.

3. Accionador lineal, según la reivindicación 1, caracterizado porque la conexión entre el soporte de ruedas planetarias (13) y el husillo (5) es una conexión desplazable axialmente fijada contra rotación, fabricada de manera que el soporte de ruedas planetarias (13) puede ser desplazado en la dirección longitudinal con relación al husillo (5) , mientras que el soporte de ruedas planetarias (13) y el husillo (5) están fijados mutuamente contra rotación.

4. Accionador lineal, según la reivindicación 1, caracterizado porque la rueda central (17) del engranaje planetario está montada en un extremo del eje del husillo (5) .

5. Accionador lineal, según la reivindicación 3, caracterizado porque la conexión entre el soporte de ruedas planetarias (13) y el husillo (5) comprende un casquillo (12) en el extremo del eje del husillo (5) , y porque el extremo del eje y el casquillo (12) , al menos en parte de la longitud del casquillo (12) , tienen medios para la fijación mutua contra rotación y porque el casquillo (12) tiene además medios para fijar el soporte de ruedas planetarias (13) contra rotación con relación al casquillo (12) .

6. Accionador lineal, según la reivindicación 3, caracterizado porque el casquillo (12) forma un tope para el movimiento del soporte de ruedas planetarias (13) , al menos en una dirección axial.

7. Accionador lineal, según las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque el casquillo (12) , al menos en una cierta distancia, funciona como cojinete de deslizamiento para la rueda central (17) , montada sobre el casquillo (12) .

8. Accionador lineal, según la reivindicación 7, caracterizado porque la rueda central (17) está incorporada conectada con una pared (18b) en la caja de engranajes (18) , y porque el casquillo (12) es conducido a través de la pared y en el otro lado de la pared está conectado con una prolongación (19) , conectada al casquillo (12) por medio de una conexión de ranuras, que fija el casquillo (12) y la prolongación (19) contra rotación mutua.

9. Accionador lineal, según la reivindicación 8, caracterizado porque el cojinete (20) está conectado con la prolongación (19) .

10. Accionador lineal, según la reivindicación 9, caracterizado porque un dispositivo de frenado (22) que tiene, al menos, un disco de freno (24) , está situado conectado con el cojinete (20) y el montaje posterior (10) , y realiza un efecto de frenado, al menos en un dirección rotatoria del husillo (5) , y porque la fuerza de frenado no cambia, o no cambia perceptiblemente, a medida que se desgasta el disco de freno (24) , dado que el husillo (5) es desplazable axialmente en la transmisión.

11. Accionador lineal, según las reivindicaciones 1 y 8, caracterizado porque la pared (18a) en la caja de engranajes (18) y la rueda dentada accionada (17) , que es preferentemente una rueda helicoidal (17a) , están construidas de manera que la pared (18a) funciona como elemento de centrado y soporte para la rueda dentada (17) .

12. Accionador lineal, según la reivindicación 11, caracterizado porque la transmisión comprende además un tornillo sin fin, en el que la rueda helicoidal (17a) está interconectada, preferentemente moldeada de modo integral, con la rueda central (17) en el tornillo sin fin y porque la rueda helicoidal (17a) está engranada con un tornillo sin fin (16) accionado mediante el motor eléctrico (2) .

13. Accionador lineal, según las reivindicaciones 11 y 12, caracterizado porque la rueda helicoidal (17a) , en el lado dirigido hacia la pared transversal (18b) en la caja de engranajes (18) , está diseñada con un rebaje o cuello (17b) alrededor de su línea central axial, que está conectado con una parte homóloga cilíndrica (18a) fabricada en la pared transversal (18b) en la caja de engranajes (18) , o viceversa.

14. Accionador lineal, según la reivindicación 1, caracterizado porque el reborde dentado (15) es un anillo independiente, preferentemente de metal, que tiene dientes internos (27) fijados contra rotación en la caja de engranajes (18) , que es preferentemente de plástico.

15. Accionador lineal, según la reivindicación 14, caracterizado porque los medios mutuos para fijar contra rotación consisten, al menos, en un pasador o una zona saliente (28) sobre el exterior del reborde dentado independiente (15) y, al menos, en una parte homóloga en forma de una o varias guías o superficies de guía (29) que discurren axialmente en el lado interior de la caja de engranajes (18) , o viceversa, y tienen preferentemente un tope (30) , que determina la posición del reborde dentado independiente (15) en la dirección longitudinal de la caja de engranajes (18) .


 

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