ES2306866T3 - Embrague de pantalla enrollable con engranables internos. - Google Patents
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Abstract
Un embrague para accionar un revestimiento de ventana comprendiendo un miembro de entrada (90) dispuesto para ser activado por un usuario para accionar el revestimiento de ventana, y un miembro de salida (60) acoplado a dicho revestimiento de ventana, unos medios antigiro (50A, 50B) adaptados para impedir que dicho miembro de salida (60) gire en respuesta a un par de giro procedente del revestimiento de ventana, y una caja de engranajes incluyendo una rueda dentada planetaria (48A), una rueda dentada (22) estacionaria, y un tambor (20) unido a dicha rueda dentada (22) estacionaria y una polea de engranaje (30), estando la polea de engranaje (30) acoplada a dicho miembro de entrada (90) y adaptada para transmitir un movimiento de rotación con una ventaja mecánica a dicho miembro de salida (60) a través de dicha rueda dentada planetaria (48A) en respuesta a la activación de dicho miembro de entrada (90), donde dicha rueda dentada (22) y un miembro giratorio (42), están montados coaxialmente en relación con dicho tambor (20), estando la rueda dentada planetaria (48A) dispuesta entre la polea de engranaje (30) y dicha rueda dentada (22) estacionaria para transferir la rotación desde dicha polea de engranaje (30) a dicho miembro giratorio (42), estando el miembro de salida (60) acoplado a dicho miembro giratorio (42) por los medios antigiro (50A, 50B), caracterizado porque la rueda dentada estacionaria (22) es una rueda dentada solar y dicha rueda dentada planetaria (48A) es girada accionadamente alrededor de dicha rueda dentada solar estacionaria (22) en respuesta a la rotación de la polea de engranaje (30), estando el miembro giratorio (42) montado sobre dicho tambor estacionario (20).
Description
Embrague de pantalla enrollable con engranajes
internos.
Esta invención concierne a un embrague
bidireccional y, más particularmente, a un embrague que tiene
engranajes internos para proporcionar ventajas mecánicas. El
embrague es particularmente útil para hacer funcionar un
revestimiento de ventana tal como una pantalla enrollable.
Las pantallas enrollables se usan frecuentemente
como revestimiento de ventanas y proporcionan tanto una función
práctica como estética. Típicamente, una pantalla enrollable incluye
un árbol tubular y un panel decorativo enrollado sobre el árbol. Un
usuario puede hacer girar selectivamente el árbol ya sea en una
dirección o en la otra ocasionando que el panel o bien suba o baje,
dependiendo de cómo esté enrollado sobre el árbol. La pantalla
enrollable está equipada en sus dos extremos con unos medios de
montaje de manera que puede ser montado en un marco de ventana u
otro emplazamiento similar usando unos soportes adecuados.
Normalmente, un extremo de la pantalla enrollable es un simple
acoplamiento giratorio que permite que la pantalla enrollable gire
respecto al soporte. El otro extremo está provisto de un embrague
bidireccional que aporta una ventaja mecánica durante el
accionamiento de la pantalla enrollable. En las patentes
US-A-4433765 y
US-A-4372432, incorporadas aquí por
referencia, se describen mecanismos de embrague bidireccional. Estas
referencias dan a conocer mecanismos de embrague en los que la
ventaja mecánica se desarrolla entre una polea grande y un eje
pequeño. También están incorporados uno o más resortes como medios
para bloquear el árbol con el fin de impedir un giro indeseable.
También se conocen otros mecanismos de embrague que están basados en
un freno por fricción. Las patentes
US-A-3135369 y
US-A-3920106 también dan a conocer
embragues bidireccionales utilizables para pantallas
enrollables.
Recientemente ha habido una mayor necesidad de
pantallas enrollables que tengan unos mayores tamaños y/o pesos, y
que a su vez requieren mecanismos de embrague más fuertes con una
mayor ventaja mecánica, requiriendo normalmente más espacio. Sin
embargo, en las cortinas enrollables existentes, puesto que la
ventaja mecánica depende de los diámetros relativos de una polea y
un eje pequeño, y puesto que el eje ya ha sido minimizado, se puede
aumentar la ventaja mecánica incrementando el tamaño de la polea. No
obstante, esto no es una solución práctica debido a que el espacio
es demasiado limitado para acomodar una polea más grande, y además,
una polea más grande puede no ser estéticamente aceptable.
Además, un mecanismo de embrague más fuerte
requiere más resortes para bloquear la cortina enrollable con el fin
de impedir su giro indeseado. Sin embargo, más resortes complican la
estructura del mecanismo de embrague, e incrementan la fuerza
requerida para hacerlo funcionar.
Es conocido a partir de la patente EP 0889193 A1
el aportar un embrague para hacer funcionar un revestimiento de
ventana que comprende un miembro de entrada dispuesto para ser
activado por un usuario para accionar el revestimiento de ventana,
un miembro de salida acoplado a dicho revestimiento de ventana, unos
medios antigiro adaptados para impedir que dicho miembro de salida
gire respecto a un par de giro procedente del revestimiento de
ventana, y una caja de engranajes incluyendo una rueda dentada
planetaria y una polea de engranaje, estando la polea de engranaje
acoplada a dicho miembro de entrada y adaptada para transmitir un
movimiento de giro con ventaja mecánica a dicho miembro de salida a
través de dicha rueda dentada planetaria en respuesta a la
activación de dicho miembro de entrada, donde dicha caja de
engranajes incluye una rueda dentada estacionaria, un tambor
estacionario unido a dicha rueda dentada estacionaria, y un miembro
giratorio montado coaxialmente en relación con dicho tambor, estando
la rueda dentada planetaria dispuesta entre dicha polea de engranaje
y dicha rueda dentada estacionaria para transferir el giro desde
dicha polea de engranaje a dicho miembro rotativo, estando el
miembro de salida acoplado a dicho miembro rotativo por los medios
antigiro.
En concordancia, un amplio objetivo de la
presente invención es aportar un embrague bidireccional mejorado
particularmente adecuado para pantallas enrollables y otros
revestimientos de ventana.
Un embrague para accionar un revestimiento de
ventana de acuerdo con la presente invención está caracterizado
porque la rueda dentada estacionaria es una rueda dentada solar y
dicha rueda dentada planetaria es obligada a girar accionadamente
alrededor de dicha rueda dentada solar en respuesta al giro de la
polea de engranaje, estando el miembro giratorio montado sobre dicho
tambor estacionario.
A continuación se describirán, sólo a modo de
ejemplo, unas realizaciones de la invención con referencia a los
dibujos adjuntos, en los que:
la Fig. 1 muestra una vista ortogonal en
explosión de un mecanismo de embrague bidireccional construido de
acuerdo con esta invención y que puede ser incorporado a una cortina
enrollable;
la Fig. 2 muestra una vista ortogonal en
explosión del mecanismo de la Fig. 1 tomada desde un ángulo
diferente;
la Fig. 3 muestra una vista ortogonal de un
mecanismo de embrague bidireccional de acuerdo con esta invención
ensamblado; y
la Fig. 4 muestra una vista en sección
transversal tomada a lo largo de la línea 4-4 de la
Fig. 3.
Haciendo referencia ahora a los dibujos, y más
particularmente a las Figs. 1 y 2, un embrague 10 construido de
acuerdo con esta invención incluye un miembro final que consiste en
una cubierta protectora 12 incluyendo un disco exterior 14. El disco
exterior 14 está adaptado para acoplarse a un soporte (no mostrado)
usado para montar un respectivo revestimiento de ventana a una
estructura (tal como un marco de ventana) de una manera
convencional. Un labio 16 está dispuesto circunferencialmente
alrededor del disco 14 y está cortado en un sitio para formar una
boca 18. Unido a una superficie interior de la cubierta 12 se
encuentra un tambor cilíndrico 20. Dispuesto en el extremo axial
distal de este tambor 20, junto a la pared interior de la cubierta
12, está provista una rueda dentada 22. El extremo opuesto o libre
del tambor 20 está provisto de dos extensiones semicirculares 24
separadas por una ranura 26. Todos los elementos restantes del
embrague 10 están montados telescópicamente sobre el tambor 20 según
está descrito en mayor detalle más abajo.
A continuación, el embrague tiene una polea de
engranaje 30. La polea de engranaje 30 tiene la forma de un anillo
con la superficie exterior conformada con una pluralidad de dientes
32 separados por unas depresiones 34. Los dientes 32 y depresiones
34 están construidos y dispuestos para arrastrar un miembro de
entrada tal como un cordón de bolas descrito más abajo en conjunción
con la Fig. 3. La superficie interior de la polea de engranaje 30
tiene una pluralidad de dientes de engranaje 36.
A continuación, el embrague 10 tiene un miembro
giratorio o accionamiento de resorte 40 formado de un cubo en forma
de anillo 42 y un buje tubular 44. El cubo en forma de anillo 42
tiene en su superficie enfrentada a la cubierta 12 dos o más ejes 46
(en la Fig. 2 se muestran tres de tales ejes). Cada uno de los ejes
soporta una rueda dentada planetaria 48. Las ruedas dentadas
intermedias están soportadas giratoriamente sobre los ejes 46. Cada
rueda dentada planetaria 48 tiene un dentado exterior 48A.
El buje 44 tiene un diámetro interior que es más
grande que el diámetro del tambor 20, de manera que cuando el buje
44 es deslizado sobre el tambor 20 hay un espacio anular entre
ambos. El embrague 10 tiene dos resortes helicoidales 50A, 50B
idénticos que están montados entre el tambor 20 y el buje 44. Cada
uno de los resortes 50A, 50B tiene una espiga interior 52A, 52B y
una espiga exterior 54A, 54B. Estas espigas se extienden radialmente
hacia fuera tal como se muestra. Los resortes helicoidales están
enrollados precisamente con un diámetro que es preferiblemente
ligeramente más pequeño que el diámetro del tambor 20. Además, los
resortes helicoidales están hechos preferiblemente de un acero de
alta calidad y preferiblemente tienen una sección transversal
rectangular. Como resultado, las espiras de los resortes presentan
una superficie interior cilíndrica casi continua que descansa sobre
la superficie exterior del tambor 20 y forma un ajuste de
interferencia con la misma. Los resortes helicoidales 50A, 50B son
montados sobre el tambor apretando sus respectivas espigas
interiores y exteriores entre sí ocasionando con ello que las
espiras de los resortes se expandan para deslizar por encima del
tambor 20. Cuando las espigas son liberadas, los resortes se
asientan apretadamente sobre el tambor 20.
El buje 44 está conformado con unas ranuras 46,
48. La ranura 46 está definida entre dos bordes axiales 46A, 46B. La
dimensión angular de estas ranuras es ligeramente mayor que la
separación angular entre las espigas de uno de los resortes 50, 52.
El extremo delantero del buje 44, tal como se ve en la Fig. 1, está
terminado con un agujero circular 49. Cuando el accionamiento de
resorte 40 está insertado sobre el tambor 20, su cubo 42 define una
cámara anular con el disco exterior 14. Esta cámara anular aloja y
protege la polea de engranaje 30 y las ruedas dentadas planetarias
48.
Finalmente, un miembro de salida en la forma de
un alojamiento tubular 60 se ajusta sobre el buje 44. El alojamiento
tubular tiene un extremo delantero con un pequeño agujero axial 62.
Este agujero 62 está dimensionado y configurado para recibir las
extensiones 24 sobre un tambor 20.
El alojamiento 60 tiene en su superficie
cilíndrica 24 dos depresiones o chaveteros 66 y 68. La depresión 66
está conformada con dos paredes axiales interiores 66A, 66B y la
depresión 68 está conformada con dos paredes axiales 68A, 68B. La
distancia angular entre estas paredes es menor que el espacio
angular entre las espigas de los resortes.
Típicamente, los revestimientos de ventana
consisten en un miembro tubular que soporta un panel decorativo. El
alojamiento 60 está dispuesto y construido de manera que puede ser
acoplado con el miembro tubular (no mostrado) de un panel
decorativo. De esta manera, el panel decorativo es soportado al
menos en un extremo por el embrague 10.
El embrague 10 está ensamblado como sigue.
Primero, se engrana un cordón 90 alrededor de la polea de engranaje
30. Preferiblemente, el cordón 90 está conformado con unas bolas
esféricas 92 u otros salientes que encajan entre los dientes 32.
Alternativamente, el cordón 90 puede tener una sección transversal
uniforme, en cuyo caso se puede implementar un diseño alternativo de
polea. La polea de engranaje 30 está colocada junto al disco 12, con
el cordón 90 extendiéndose a través de la boca 18.
A continuación, los resortes helicoidales 50A,
50B son instalados sobre el tambor 20, las ruedas dentadas
planetarias 48 son instaladas sobre los ejes 46 y el accionamiento
de resorte es colocado telescópicamente sobre el tambor 20, con las
ruedas dentadas planetarias 48 engranadas con los dientes 36 de la
polea de engranaje y con la rueda dentada 22. El accionamiento de
resorte 40 es colocado sobre el tambor 20 y los resortes
helicoidales 50A, 50B de manera que las espigas de cada resorte
helicoidal estén dispuestas en una de las ranuras 46, 48. Por
ejemplo, las espigas 52A, 54A del resorte helicoidal 50A pueden ser
colocadas en la ranura 48 mientras que las espigas 52B, 54B del
resorte helicoidal 50B pueden ser colocadas en la ranura 48. Las
espigas mantienen sus separaciones angulares cuando están asentadas
en estas ranuras.
A continuación, el alojamiento 60 es desplazado
telescópicamente por encima del buje 44, con las depresiones axiales
66, 68 colocadas sobre las ranuras 47, 48. Las depresiones 66, 68
están dimensionadas angularmente de manera que cada depresión encaja
radialmente y angularmente entre las espigas de uno de los resortes
helicoidales. A medida que el alojamiento 60 va siendo desplazado
hacia el disco 14, las extensiones 24 salen a través del agujero 62.
La separación entre dos extensiones 24 es ligeramente mayor que el
diámetro del agujero 62. Como resultado, cuando el alojamiento 60
alcanza su posición final sobre el buje 44, las extensiones 26 se
extienden hacia fuera del agujero 62. Las extensiones se flexionan
ligeramente radialmente la una hacia la otra y cooperan con el
alojamiento para mantener todos los elementos del embrague juntos
como un único conjunto, tal como se muestra en las Figs. 3 y 4.
El embrague 10 funciona de la manera siguiente.
Normalmente no hay fuerzas o pares de rotación aplicados al embrague
y las espigas 52A, 54A, 52B, 54B están colocadas en las ranuras 46,
48, respectivamente, y están separadas por las depresiones 66, 68.
El alojamiento 60 está acoplado a un revestimiento de ventana (no
mostrado). Cualquier fuerza de rotación sobre el revestimiento de
ventana produce un par X a ser aplicado al alojamiento 60 ya sea en
una dirección horaria o antihoraria, tal como se muestra en la Fig.
4. Si el par es en la dirección horaria, en respuesta el alojamiento
60 trata de moverse en la dirección horaria. Este movimiento
ocasiona que la pared axial 66B de la depresión 66 se mueva en la
dirección horaria y aplique una fuerza angular en la dirección
horaria sobre la espiga 52B. El resorte helicoidal 52 está enrollado
de una manera tal que esta fuerza sobre la espiga 52B ocasiona que
el resorte helicoidal se apriete alrededor del tambor 20. De esta
manera, el resorte helicoidal 52 resiste el par X. Una fuerza de
resistencia similar se genera entre la pared axial 68B y la espiga
54A del resorte helicoidal 50A. Si el par X es aplicado en la
dirección antihoraria, la pared axial 66A aplica una fuerza similar
sobre la espiga 54B. Así, los resortes helicoidales 50A, 50B, el
accionamiento de resorte 40 y el alojamiento 60 están construidos y
dispuestos para formar unos medios de bloqueo antigiro que impiden
la rotación del alojamiento 60 en respuesta al par aplicado al
alojamiento.
El cordón de tiro 90 ocasiona que la polea de
engranaje 30 gire alrededor del eje común del embrague 10. A medida
que la polea de engranaje gira obliga a las ruedas dentadas
planetarias a girar en un movimiento planetario alrededor de la
rueda dentada 22. Esta rotación obliga al accionamiento de resorte
40. La velocidad de giro del alojamiento 60 y la fuerza aplicada al
mismo (y por consiguiente la ventaja mecánica del embrague) depende
de los tamaños relativos de la polea de engranaje 30 y de las
ruedas dentadas planetarias 48. Así, la cubierta protectora 12, la
polea de engranaje 30 y las ruedas dentadas planetarias 48 están
dispuestas y construidas para transferir un movimiento de giro en
una u otra dirección al accionamiento de resorte 40 con una ventaja
mecánica predeterminada. Por consiguiente, estos elementos cooperan
para formar una caja de engranajes bidireccional para transferir un
movimiento de giro en una u otra dirección desde el cordón 90 al
accionamiento de resorte 40.
Haciendo de nuevo referencia a la Fig. 4, a
medida que el accionamiento de resorte 40 empieza a girar en una u
otra dirección, según está indicado por una flecha Y, uno de los
bordes axiales 46A, 46B entra en contacto y aplica una fuerza
tangencial sobre una de las espigas 52A, 54B. Esta fuerza ocasiona
que el resorte helicoidal 50B se expanda radialmente hacia fuera,
eliminando con ello, o al menos reduciendo, el ajuste de
interferencia entre el resorte helicoidal 50B y la superficie del
tambor 20. Una acción similar tiene lugar en la ranura 47 para
ocasionar que el resorte helicoidal 50A se expanda. Como resultado,
el accionamiento de resorte 40 es libre de girar respecto al tambor
20. A medida que el accionamiento de resorte 40 continúa girando,
uno de los bordes 46A, 46B entra en contacto (a través de las
respectivas espigas) con las paredes de las depresiones 66, 68. De
esta manera la rotación del accionamiento de resorte 40 es
transmitida al alojamiento 60. Así, los medios de bloqueo antigiro
son desactivados por la rotación del accionamiento de resorte
40.
De manera importante, debido a la disposición de
las ruedas dentadas en la caja de engranajes, las direcciones de
giro de la polea de engranaje y del alojamiento 60 son la misma, y
por consiguiente el embrague es más fácil e intuitivo de hacer
funcionar.
El alojamiento es usado para soportar y hacer
girar o funcionar de otra manera un tratamiento de ventana
estándar.
La presente invención aporta varias ventajas
sobre la técnica anterior. Aporta una elevada ventaja mecánica sin
un aumento de tamaño. Hace uso de al menos alguno de los componentes
de un embrague estándar para realizar múltiples funciones.
Proporciona una rotación del miembro de entrada (la polea de
engranaje) y del miembro de salida (el alojamiento) en la misma
dirección porque la ventaja mecánica mejorada del embrague requiere
menos resortes helicoidales que la técnica anterior. Otra ventaja es
que debido al mecanismo de embrague, la fricción ejercida por el
resorte helicoidal es más baja que en los sistemas estándares y, por
consiguiente, requiere menos fuerza para subir y bajar el
revestimiento de ventana. Además, situando la caja de engranajes
entre los resortes helicoidales y la polea resulta en un dispositivo
que funciona más suavemente.
Aunque la invención ha sido descrita con
referencia a varias realizaciones particulares, hay que comprender
que estas realizaciones son meramente ilustrativas de los principios
de la invención. En concordancia, las realizaciones descritas en
particular deberían ser consideradas como ejemplos, no limitativos,
respecto a las siguientes reivindicaciones. Por ejemplo, el cordón
podría ser reemplazado por una cadena, una cuerda, un cable, o
cualquier otro miembro alargado similar conocido en la técnica. De
manera similar, los medios antigiro pueden ser implementados usando
otros medios en vez de los resortes helicoidales.
Claims (8)
1. Un embrague para accionar un revestimiento de
ventana comprendiendo un miembro de entrada (90) dispuesto para ser
activado por un usuario para accionar el revestimiento de ventana, y
un miembro de salida (60) acoplado a dicho revestimiento de ventana,
unos medios antigiro (50A, 50B) adaptados para impedir que dicho
miembro de salida (60) gire en respuesta a un par de giro procedente
del revestimiento de ventana, y una caja de engranajes incluyendo
una rueda dentada planetaria (48A), una rueda dentada (22)
estacionaria, y un tambor (20) unido a dicha rueda dentada (22)
estacionaria y una polea de engranaje (30), estando la polea de
engranaje (30) acoplada a dicho miembro de entrada (90) y adaptada
para transmitir un movimiento de rotación con una ventaja mecánica a
dicho miembro de salida (60) a través de dicha rueda dentada
planetaria (48A) en respuesta a la activación de dicho miembro de
entrada (90), donde dicha rueda dentada (22) y un miembro giratorio
(42), están montados coaxialmente en relación con dicho tambor
(20), estando la rueda dentada planetaria (48A) dispuesta entre la
polea de engranaje (30) y dicha rueda dentada (22) estacionaria para
transferir la rotación desde dicha polea de engranaje (30) a dicho
miembro giratorio (42), estando el miembro de salida (60) acoplado a
dicho miembro giratorio (42) por los medios antigiro (50A, 50B),
caracterizado porque la rueda dentada estacionaria (22) es
una rueda dentada solar y dicha rueda dentada planetaria (48A) es
girada accionadamente alrededor de dicha rueda dentada solar
estacionaria (22) en respuesta a la rotación de la polea de
engranaje (30), estando el miembro giratorio (42) montado sobre
dicho tambor estacionario (20).
2. El embrague de la reivindicación 1, en el que
dicho miembro de entrada (90) incluye un elemento alargado dispuesto
para ser tirado por el usuario, estando la polea de engranaje (30)
acoplada a dicho elemento alargado y dispuesto para girar en
respuesta al tiro de dicho elemento alargado.
3. El embrague de la reivindicación 2, en el que
dicho elemento alargado es un cordón.
4. El embrague de una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dichos medios antigiro
incluyen unos resortes helicoidales (50A, 50B) adaptados para formar
selectivamente un ajuste de interferencia con dicho tambor
estacionario (20).
5. El embrague de la reivindicación 4, en el que
dichos resortes helicoidales (50A, 50B) están configurados para
apretarse alrededor del tambor estacionario (20) cuando se aplica un
par al miembro de salida (60) vía el revestimiento de ventana para
impedir la rotación del miembro de salida (60) y del revestimiento
de ventana.
6. El embrague de la reivindicación 4 o la
reivindicación 5, en el que dichos resortes helicoidales (50A, 50B)
están configurados para expandirse radialmente hacia fuera
alejándose del tambor estacionario (20) cuando se aplica un par a la
polea de engranaje (30) que transfiere una rotación a dicho miembro
giratorio (42) para desacoplar los medios antigiro (50A, 50B) y
permitir que el miembro de salida (60) y el revestimiento de ventana
giren juntos con dicho miembro giratorio (42).
7. El embrague de la reivindicación 6, en el que
dicha caja de engranajes incluye un disco (14) conformado con dicha
rueda dentada estacionaria (22), estando el miembro giratorio (42)
conformado para formar una cámara con dicho disco (14), de manera
que dicha polea de engranaje (30), dicha rueda dentada planetaria
(48A) y dicha rueda dentada fija (22) están dispuestas en dicha
cámara.
8. El embrague de una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dichas ruedas dentadas
planetarias (48A) están montadas sobre un eje, estando dicho eje
unido a dicho miembro giratorio (42).
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| US36646702P | 2002-03-20 | 2002-03-20 | |
| US366467P | 2002-03-20 | ||
| PCT/US2003/008801 WO2003080981A2 (en) | 2002-03-20 | 2003-03-20 | A roller shade clutch with internal gearing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2306866T3 true ES2306866T3 (es) | 2008-11-16 |
| ES2306866T5 ES2306866T5 (es) | 2012-11-29 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES03723803T Expired - Lifetime ES2306866T5 (es) | 2002-03-20 | 2003-03-20 | Un embrague de toldo de rodillo con engranaje interno |
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| EP (1) | EP1409828B2 (es) |
| AT (1) | ATE395492T1 (es) |
| AU (1) | AU2003230713A1 (es) |
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