ES2323085T3 - Accionamiento de rotacion mecanico. - Google Patents
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Abstract
Accionamiento de rotación mecánico con un elemento de torsión (1; 101) a manera de varilla, - en el que el elemento de torsión (1; 101) está sujeto con un primer extremo (10) en un mecanismo de soporte (2; 102), - en el que el elemento de torsión (1; 101) puede ser hecho girar con un segundo extremo libre (12) con respecto al extremo sujeto (10), alrededor del eje longitudinal (X; X'') del elemento de torsión (1; 101) que forma el eje de giro (R; R''), entre una posición destensada y una posición tensada, y - en el que está previsto en la zona del extremo libre (12) un mecanismo (16; 116) para transmitir un par de giro al elemento de torsión (1; 101) o desde este elemento de torsión (1, 101), caracterizado porque - la longitud del elemento de torsión (1; 101) está acortada con respecto a la posición destensada cuando el elemento de torsión (1; 101) ha sido llevado a su posición tensada, - un dispositivo de amortiguación (5, 105) presente en la dirección axial del elemento de torsión (1; 101) está dispuesto a una distancia fija del mecanismo de soporte (2; 102) y en posición contigua al extremo libre (12) del elemento de torsión (1; 101), y - en la zona del extremo libre (12) del elemento de torsión (1; 101) está prevista en el elemento de torsión (1; 101) una pieza de amortiguación (14; 114) que en la posición destensada está en acoplamiento de rozamiento con el dispositivo de amortiguación (5) y que en la posición tensada no está en acoplamiento con el dispositivo de amortiguación (5).
Description
Accionamiento de rotación mecánico.
La presente invención concierne a un
accionamiento de rotación mecánico con un elemento de torsión a
manera de varilla.
Se conocen diversas formas de accionamientos de
rotación mecánicos. En particular, tales accionamientos se utilizan
en la técnica de la navegación espacial para realizar, por ejemplo
en satélites, maniobras únicas de estructuras externas, por ejemplo
la extensión de antenas o paneles solares. Tales accionamientos de
rotación poseen la ventaja de que pueden precargarse en tierra,
antes del comienzo de una misión espacial, con una energía mecánica
que es cedida después en el espacio para la realización de la
maniobra necesaria. Por tanto, esta maniobra no depende de la
energía eléctrica disponible en el espacio en grado tan sólo muy
limitado.
No obstante, tales soluciones de accionamiento
en satélites u otros vehículos espaciales requieren una alta
fiabilidad y una alta precisión de posición de la antena extendida o
del panel solar extendido después de la extensión. Los sistemas
mecánicos convencionales para alcanzar este objetivo son de
construcción compleja y resultan pesados y, por tanto, caros. Un
problema esencial en sistemas mecánicos convencionales es la holgura
de los cojinetes, la cual en general no garantiza un
posicionamiento exacto de la estructura externa que se ha de
extender. Se requieren para ello frecuentemente medios mecánicos
separados, como, por ejemplo, mecanismos de enclavamiento, pero la
previsión de éstos incrementa a su vez el peso y, por tanto, los
costes y aumenta también la complejidad de la disposición total, lo
que en general repercute desventajosamente sobre la fiabilidad del
sistema total.
El documento DE 37 40 756 A1 concierne a un
árbol hueco elástico a la torsión para la transmisión de pares de
giro, que, para amortiguar vibraciones de torsión, está combinado en
disposición axial y originando rozamiento con un cuerpo tubular
exterior o interior rígido a la torsión. El árbol hueco está
fabricado en un material compuesto fibroso y va unido directamente
con piezas de conexión destinadas a la introducción de pares de
giro, y asume exclusivamente la transmisión de los pares de giro,
mientras que el cuerpo tubular rígido a la torsión genera fuerzas
de rozamiento con respecto al árbol torsionado. El rozamiento puede
ser generado por contacto superficial o por rozamiento interior en
medios de amortiguación líquidos o sólidos.
El documento DE 696 08 930 T2 concierne a
satélites de comunicaciones, estaciones espaciales y similares que
utilizan unidades de paneles solares como fuente de energía
principal. El documento describe una unidad híbrida de paneles
solares que emplea una combinación de paneles solares rígidos con
panales solares semirrígidos o con paneles solares flexibles.
El documento DE 696 04 165 T2 concierne a un
dispositivo para orientar un panel solar en un vehículo espacial.
El dispositivo comprende un mecanismo de accionamiento sensible a la
temperatura que es adecuado para desplazar el panel con relación al
cuerpo del vehículo espacial, concretamente de forma automática en
función de la dirección de incidencia de la radiación solar sobre
el vehículo espacial.
El documento DE 689 02 110 T2 concierne a una
articulación autoaccionada exenta de rozamiento y a una unidad
articulada, por ejemplo un panel solar de satélite que está provisto
de tales articulaciones. La articulación comprende dos puntales que
son adecuados para rodar uno sobre otro por medio de dos superficies
cilíndricas.
Por tanto, el cometido de la presente invención
consiste en indicar un accionamiento de rotación mecánico que,
junto con un pequeño peso y una baja complejidad, presente una
pequeña holgura de los cojinetes y, por tanto, pueda lograr una
alta precisión de posicionamiento, y que, junto con una alta
fiabilidad, se pueda fabricar a bajo coste.
Este problema se resuelve por medio del
accionamiento de rotación mecánico según la reivindicación 1.
Según la invención, se ha previsto un
accionamiento de rotación mecánico con un elemento de torsión a
manera de varilla,
- -
- en el que el elemento de torsión está sujeto con un primer extremo en un mecanismo de soporte,
- -
- en el que el elemento de torsión puede ser hecho girar con un segundo extremo libre con respecto al extremo sujeto, alrededor del eje longitudinal del elemento de torsión que forma el eje de giro, entre una posición destensada y una posición tensada,
- -
- en el que la longitud del elemento de torsión está acortada con respecto a la posición destensada cuando el elemento de torsión ha sido llevado a su posición tensada,
- -
- en el que en la zona del extremo libre está previsto un mecanismo para transmitir un par de giro al elemento de torsión o desde este elemento de torsión,
- -
- en el que un dispositivo de amortiguación en la dirección axial del elemento de torsión está dispuesto a una distancia fija del mecanismo de soporte y en posición contigua al extremo libre del elemento de torsión, y
- -
- en el que en la zona del extremo libre del elemento de torsión está prevista en este elemento de torsión una pieza de amortiguación que en la posición destensada está en acoplamiento de rozamiento con el dispositivo de amortiguación y que en la posición tensada no está en acoplamiento con el dispositivo de amortiguación.
La previsión según la invención de un
dispositivo de amortiguación en la dirección axial del elemento de
torsión a una distancia fija del mecanismo de soporte y en posición
contigua al extremo libre del elemento de torsión y la previsión de
la pieza de amortiguación en la zona del extremo libre de dicho
elemento de torsión de tal manera que la pieza de amortiguación, en
la posición destensada del elemento de torsión, esté en acoplamiento
de rozamiento con el dispositivo de amortiguación y, en la posición
tensada del elemento de torsión, no esté en acoplamiento con el
dispositivo de amortiguación, aprovecha de manera experta y novedosa
el efecto de que el elemento de torsión, al destensarse, se alarga
insignificantemente en dirección axial, de modo que el dispositivo
de amortiguación y la pieza de amortiguación pueden venir a
acoplarse uno con otra durante este alargamiento del elemento de
torsión. Por tanto, el movimiento de torsión del elemento de torsión
desde su posición tensada hasta la posición destensada es frenado
al final o poco antes del final del recorrido de torsión previsto
por el acoplamiento de rozamiento entre la pieza de amortiguación y
el dispositivo de amortiguación, de modo que dicho elemento puede
alcanzar su exacta posición de destino predeterminada. Debido a este
acoplamiento de rozamiento se impide también que el elemento de
torsión, al ser frenado, realice una vibración de torsión alrededor
de la posición de destino, puesto que el acoplamiento de rozamiento
amortigua ya una vibración de esta clase en los comienzos de la
misma.
Es especialmente ventajoso que el elemento de
torsión presente una varilla de apoyo central que suprima un alabeo
del elemento de torsión a lo largo de su eje longitudinal y, por
tanto, aumente la estabilidad estática de este elemento de
torsión.
Asimismo, es ventajoso que el elemento de
torsión presente unas varillas de flexión elásticas dispuestas en
forma de anillo paralelamente al eje longitudinal, que estén sujetas
en forma de anillo en el mecanismo de soporte y en el mecanismo
para transmitir un par de giro. Esta disposición en forma anular de
varillas de flexión hace posible que se cree un elemento de torsión
especialmente ligero que, junto con una constitución compacta, haga
posibles grandes ángulos de giro y una eficaz y clara variación de
la longitud a lo largo del recorrido de torsión. Es especialmente
ventajoso a este respecto que las varillas de flexión estén
constituidas por un material de fibra de carbón, con lo que se
reduce aún más el peso.
Preferiblemente, las varillas de flexión
dispuestas en forma de anillo están rodeadas por un tubo envolvente,
con lo que se logra una protección para las varillas de
flexión.
El extremo libre del elemento de torsión es de
preferencia libremente giratorio con relación a la varilla de apoyo
central y/o al tubo envolvente.
Una ejecución especialmente ventajosa del
accionamiento de rotación mecánico según la invención se caracteriza
porque la pieza de amortiguación presenta al menos una superficie
de fricción que es giratoria alrededor del eje de giro, y porque el
dispositivo de amortiguación presenta al menos una superficie de
fricción que está dispuesta, al menos en ciertos tramos, alrededor
del eje de giro. Esta disposición concéntrica de la pieza de
amortiguación y el dispositivo de amortiguación alrededor del eje de
giro hace posible que se establezca lenta y continuamente la fuerza
de amortiguación a lo largo de un trayecto de recorrido prefijable
del movimiento de rotación y se logre así una amortiguación y
frenado especialmente eficaces del elemento de torsión, puesto que,
debido a la variación de la longitud del elemento de torsión, se
incrementa la fuerza de rozamiento entre la pieza de amortiguación
y el dispositivo de amortiguación.
Es especialmente ventajoso a este respecto que
las superficies de fricción estén configuradas como superficies
radiales con respecto al eje de giro.
Aún más eficaz es que las superficies de
fricción estén configuradas como superficies cónicas alrededor del
eje de giro, pudiendo estar configuradas estas superficies en forma
cónica recta o en forma cónica bombeada.
Preferiblemente, las superficies de fricción
están configuradas en forma de anillo completo o en forma de anillo
parcial.
Un uso especialmente preferido de un
accionamiento de rotación mecánico según la invención es el de un
elemento de accionamiento para desplegar estructuras externas en
vehículos espaciales.
En lo que sigue, haciendo referencia a los
dibujos adjuntos, se describen y explican con más pormenor ejemplos
de realización preferidos de la invención con detalles de ejecución
adicionales y otras ventajas.
Muestran:
La figura 1, un croquis de principio de un
accionamiento de rotación mecánico en sección longitudinal;
La figura 2, una vista en perspectiva
parcialmente seccionada de una ejecución preferida de un
accionamiento de rotación mecánico según la invención;
La figura 3, una sección vertical a través del
sistema de amortiguación de la realización según la figura 2; y
La figura 4, una aplicación del accionamiento de
rotación mecánico según la invención a una estructura de antena de
un vehículo espacial.
En la figura 1 se representa esquemáticamente un
accionamiento de rotación mecánico según la invención. Un elemento
de torsión 1 a manera de varilla está firmemente sujeto con un
primer extremo 10 en un mecanismo de soporte 2. El mecanismo de
soporte 2 está fijamente montado sobre una base 3. La base 3 puede
ser, por ejemplo, un elemento estructural exterior de un vehículo
espacial, en el que está montada una estructura externa del
vehículo especial, por ejemplo una antena o un panel solar.
Asimismo, en la base 3 está fijamente montado un
mecanismo de contrasoporte 4 que presenta un dispositivo de
amortiguación 5. La distancia en la dirección axial del elemento de
torsión 1 entre el mecanismo de soporte 2 y el dispositivo de
amortiguación 5 queda fijamente preestablecida por la disposición
relativa del mecanismo de soporte 2 y el mecanismo de contrasoporte
4 sobre la base 3.
En su segundo extremo libre 12, alejado del
primer extremo 10, el elemento de torsión 1 está provisto de una
pieza de amortiguación 14 concebida para establecer un acoplamiento
de rozamiento con el dispositivo de amortiguación 5. Además, en la
zona del extremo libre 12 está previsto un mecanismo 16 para
transmitir un par de giro al elemento de torsión 1 o desde este
elemento de torsión 1. El mecanismo 16 para transmitir un par de
giro puede ser, por ejemplo, una palanca que se extienda
radialmente con respecto al eje de giro R.
En la figura 1 el elemento de torsión 1 se
muestra en su posición girada con respecto al estado de reposo y,
por tanto, tensada en la dirección de rotación. Debido a esta
rotación con respecto a su estado de reposo, el elemento de torsión
1 está acortado en la medida \DeltaL con relación a su longitud en
el estado de reposo.
Mientras que el elemento de torsión 1 en su
posición de reposo destensada se aplica con la superficie de
fricción cónica 15, formada en el lado frontal de la pieza de
amortiguación 14, a una superficie de fricción antagonista cónica
17 del dispositivo de amortiguación 5 realizada en forma conjugada
de la superficie de fricción antes citada, en la posición tensada
del elemento de torsión 1 se forma una rendija S entre las dos
superficies de fricción cónicas 15 y 17, de modo que estas
superficies de fricción 15, 17 no están acopladas una con otra en
la posición tensada del elemento de torsión 1.
En el ejemplo esquemático mostrado en la figura
1 la superficie de fricción cónica 15 presente en el extremo libre
12 del elemento de torsión 1 está configurada como un vértice de
cono sobresaliente en dirección al dispositivo de amortiguación 5,
mientras que la superficie de fricción antagonista 17 prevista en el
dispositivo de amortiguación 5 forma una cavidad cónica
correspondiente en el dispositivo de amortiguación 5. Tanto el cono
de la superficie de fricción 15 como el cono de la superficie de
fricción antagonista 17 están dispuestos coaxialmente al eje de
rotación R y, por tanto, al eje longitudinal X del elemento de
torsión 1.
Aunque el elemento de torsión 1 se ha
representado como una varilla de torsión en la representación
esquemática de la figura 1, esto no significa que el elemento de
torsión 1 a manera de varilla tenga que estar configurado
ineludiblemente en forma de una varilla de torsión. Puede
perfectamente estar configurado como un tubo de torsión o como una
disposición anular de una pluralidad de varillas de flexión o de
torsión, tal como se describe en el ejemplo de realización
siguiente.
La figura 2 muestra una forma de realización
práctica de una ejecución especialmente ventajosa del accionamiento
de rotación mecánico según la invención. En la figura 2 se
representan el elemento de torsión 101 y el mecanismo de
contrasoporte 104. El mecanismo de soporte 102, en el que está
firmemente sujeto el elemento de torsión 101, está representado tan
sólo esquemáticamente en la figura 2.
El elemento de torsión 101 presenta una
pluralidad de varillas de flexión elásticas 111 dispuestas en forma
de anillo paralelamente al eje longitudinal X', las cuales están
dispuestas a una misma distancia periférica de una a otra y están
sólidamente unidas con un primer tramo de tubo 110 de forma anular
que está firmemente sujeto en el mecanismo de soporte 102 y que
está sólidamente unido en el extremo libre del elemento de torsión
101 con un segundo tramo de tubo 112 de forma anular. El elemento de
torsión 101 rodea a una varilla de apoyo central 106 que está
también sólidamente unida con el segundo mecanismo de soporte 102.
La varilla de apoyo central 106 atraviesa el elemento de torsión
101 en la dirección del eje longitudinal X'. El segundo tramo de
tubo 112 de forma anular del elemento de torsión 101 es giratorio
con relación a la varilla de apoyo central 106 y puede estar
montado sobre ésta por medio de un cojinete liso o un rodamiento
convencional.
El elemento de torsión 101 configurado en forma
de anillo o en forma de tubo está rodeado por un tubo envolvente
107 que protege al menos la zona de las varillas de flexión 111 del
elemento de torsión 101 contra influencias externas. En el ejemplo
mostrado el tubo envolvente 107 está unido sólidamente también con
el mecanismo de soporte 102. En la zona del extremo libre del
elemento de torsión 101 el tubo envolvente 107 está sólidamente
unido con un montante de soporte 108. El montante de soporte 108 es
atravesado por el elemento de torsión 101, de modo que el extremo
libre de este elemento de torsión 101 se encuentra en el lado del
montante de soporte 108 que queda alejado del mecanismo de soporte
102.
En sus extremo libre el elemento de torsión 101
está provisto de un mecanismo de frenado y amortiguación 113, así
como de un mecanismo 116 para transmitir un par de giro al elemento
de torsión 101 o desde este elemento de torsión 101.
El mecanismo de frenado y amortiguación 113
comprende, por un lado, la pieza de amortiguación 114 y, por otro
lado, un tambor de freno 118 que está previsto en el lado frontal
libre del elemento de torsión 101 y que se extiende alejándose del
mecanismo de soporte 102. En una zona que corresponde
aproximadamente a un giro de 180º, el tambor de freno 118 está
provisto de una superficie de frenado 118' dispuesta coaxialmente al
eje de giro R'. Una zapata de freno 119 que sobresale radialmente
del extremo libre de la varilla de apoyo central 106 está en
acoplamiento de ligero rozamiento con la superficie de frenado 118'
y amortigua las vibraciones de rotación que posiblemente se
produzcan en todo el rango de torsión al tensar o destensar el
elemento de torsión 101, aun cuando la pieza de amortiguación 114
presente en el extremo libre del elemento de torsión 101 y el
dispositivo de amortiguación 105 del mecanismo de contrasoporte 104
no estén acoplados una con otro.
A continuación se describen con ayuda de la
figura 3 la constitución y el funcionamiento del mecanismo de
frenado y amortiguación 113 y del dispositivo de amortiguación
105.
El mecanismo de frenado y amortiguación 113
presenta un cuerpo de apoyo 120 de forma anular que rodea al tramo
de tubo 112 de forma anular presente en el extremo libre del
elemento de torsión 101 y está unido con éste de manera solidaria
en rotación y axialmente fija.
En su lado frontal libre alejado del mecanismo
de soporte 102 está dispuesto el tambor de freno 118. En el lado
vuelto hacia el mecanismo de soporte 102 el cuerpo de apoyo 120 de
forma anular está provisto de un nervio anular 122 paralelo al eje,
que se extiende en dirección al mecanismo de soporte 102. En el lado
radialmente interior del nervio anular 122 está formado un tramo
roscado 124 con una rosca 124'. En la rosca 124' está atornillada
una rosca 114' de la pieza de amortiguación 114 configurada en forma
anular. La unión roscada 114', 124' sirve aquí para realizar un
ajuste fino de la posición de la pieza de amortiguación 114 en la
dirección del eje longitudinal X' del elemento de torsión 101. La
pieza de amortiguación 114 presenta una brida radial 114'' que
contiene taladros a través de los cuales se introducen tornillos de
seguridad y fijación 121 que, radialmente por fuera del nervio
anular 122, atraviesan el cuerpo de apoyo 120 de forma anular y
están atornillados en el tambor de freno 118. De esta manera, el
tambor de freno 118, el cuerpo de apoyo 120 de forma anular y la
pieza de amortiguación 114 son afianzados uno contra otro en
dirección axial y quedan asegurados contra giro relativo en
dirección radial.
El tubo envolvente 107 unido con el montante de
soporte 108 presenta en su extremo libre el dispositivo de
amortiguación 105. Este dispositivo de amortiguación 105 se extiende
en dirección radial hacia fuera hasta más allá del perímetro del
tubo envolvente 107 y define allí una superficie de fricción
antagonista 117 de forma bombeada que coopera con la superficie de
fricción cónica interior 115 de la pieza de amortiguación 114 que
se ensancha en forma de tronco de cono hacia el cuerpo de apoyo 120
de forma anular.
Entre la pieza de amortiguación 114 y el extremo
frontal del tubo envolvente 107 provisto del dispositivo de
amortiguación 105 está formada una rendija radial 123 cuya anchura,
medida en la dirección del eje X', es al menos ligeramente mayor
que la variación axial \DeltaL de la longitud del elemento de
torsión 101 entre su posición destensada y su posición tensada.
La figura 3 muestra la posición destensada del
elemento de torsión 101, en la que la superficie de fricción 115
está en acoplamiento de rozamiento con la superficie de fricción
antagonista 117. Si se gira el elemento de torsión 101 desde la
posición destensada mostrada hasta su posición tensada, el mecanismo
de frenado y amortiguación 113 sólidamente unido con el elemento de
torsión 101 se desplaza entonces hacia la derecha en dirección al
mecanismo de soporte 102, tal como muestra la flecha Z en la figura
3, con relación al mecanismo de contrasoporte 104 formado por el
montante de soporte 108, el tramo extremo del tubo envolvente 107 y
el dispositivo de amortiguación 105. Durante este desplazamiento
hacia la derecha se desacoplan la superficie de fricción 115 y la
superficies de fricción antagonista 117 y, recíprocamente, éstas
vuelven a acoplarse una con otra únicamente cuando el elemento de
torsión 101 se encuentra poco antes del punto en el que alcanza su
posición destensada, de modo que los movimientos de rotación del
elemento de torsión 101 y del mecanismo 116 unido con éste para la
transmisión de pares de giro alcanzan con precisión la posición
final prefijada que determina la posición de destino y no oscilan
rebasando esta posición final ni tampoco oscilan retrocediendo
desde esta posición final.
La figura 4 muestra la aplicación de un
accionamiento de rotación mecánico según la invención a la extensión
de una estructura externa en un satélite. Sobre la base 3, que está
prevista en el lado exterior de un satélite, están previstos un
primer accionamiento de rotación 100 y un segundo accionamiento de
rotación 100' que ciertamente están montados con simetría especular
en un mecanismo de soporte 2 unido sólidamente con la base, pero que
son de constitución sustancialmente igual.
Dos brazos de palanca sirven en cada caso como
mecanismo 16, 16' para transmitir un par de giro del respectivo
accionamiento de rotación 100, 100' a la estructura de una antena de
satélite 200 esquemáticamente representada. Los brazos de palanca
están unidos aquí de manera solidaria en rotación con el respectivo
elemento de torsión 1, 1' y están montados de forma basculable en
respectivos mecanismos de contrasoporte 4, 4'.
En la posición desplegada de la antena de
satélite 200, es decir, cuando los elementos de torsión 1, 1' se
encuentran en su posición destensada, un tirante plegable 210
soporta tanto fuerzas de tracción como fuerzas de compresión
transmitidas de la estructura 202 de la antena de satélite 200 a la
base 3. El tirante 210 está constituido por dos planchas elásticas
de forma de omega en sección transversal, que están unidas una con
otra en sus bordes longitudinales. De esta manera, el tirante se
puede plegar con aplicación de una fuerza de flexión relativamente
grande, aplicándose las planchas elásticas una a otra en las zonas
de flexión. Sin embargo, en el estado extendido mostrado en la
figura 4, en el que el tirante presenta una forma de doble omega en
sección transversal, este tirante ofrece una alta estabilidad frente
a la flexión a consecuencia de las propiedades elásticas de las dos
planchas, de modo que el tirante puede soportar sin problemas las
fuerzas de tracción y de compresión que se presenten en este caso de
aplicación cuando este desplegada la antena 200.
En el ejemplo de aplicación del accionamiento de
rotación mecánico según la invención que se muestra en la figura 4,
la fuerza de despliegue del tirante 210 cuida de que la fuerza de
frenado y amortiguación entre la respectiva pieza de amortiguación
y el respectivo dispositivo de amortiguación -cuya fuerza se inicia
ya poco antes de alcanzar la posición de destino, es decir, la
posición final de los elementos de torsión 1, 1'- sea superada por
la fuerza restante de extensión del tirante 210, de modo que queda
garantizado con fiabilidad que se enderece la antena 200 del
satélite hasta alcanzar la posición de destino.
En el marco del alcance de protección, el
dispositivo según la invención puede adoptar también otras formas
de ejecución distintas de las descritas anteriormente. El alcance de
la protección queda determinado únicamente por las reivindicaciones
que se indican a continuación.
Los símbolos de referencia incluidos en las
reivindicaciones, la descripción y los dibujos sirven únicamente
para la mejor compresión de la invención y no deberán restringir el
alcance de la protección.
Designan:
- 1
- Elemento de torsión
- 1'
- Elemento de torsión
- 2
- Mecanismo de soporte
- 3
- Base
- 4
- Mecanismo de contrasoporte
- 4'
- Mecanismo de contrasoporte
- 5
- Dispositivo de amortiguación
- 10
- Primer extremo
- 12
- Segundo extremo libre
- 14
- Pieza de amortiguación
- 15
- Superficie de fricción cónica
- 16
- Mecanismo para transmitir un par de giro
- 16'
- Mecanismo para transmitir un par de giro
- 17
- Superficie de fricción antagonista cónica
- 100
- Primer accionamiento de rotación
- 100'
- Segundo accionamiento de rotación
- 101
- Elemento de torsión
- 102
- Mecanismo de soporte
- 104
- Mecanismo de contrasoporte
- 105
- Dispositivo de amortiguación
- 106
- Varilla de apoyo central
- 107
- Tubo envolvente
- 108
- Montante de soporte
- 110
- Tramo de tubo de forma anular
- 111
- Varilla de flexión elástica
- 112
- Tramo de tubo de forma anular
- 113
- Dispositivo de frenado y amortiguación
- 114
- Pieza de amortiguación
- 114'
- Rosca
- 114''
- Brida radial
- 115
- Superficie de fricción
- 116
- Mecanismo para transmitir un par de giro
- 117
- Superficie de fricción antagonista
- 118
- Tambor de freno
- 118'
- Superficie de frenado
- 119
- Zapata de freno
- 120
- Cuerpo de apoyo de forma anular
- 121
- Tornillo de seguridad y fijación
- 122
- Nervio anular
- 123
- Rendija radial
- 124
- Tramo roscado
- 124'
- Rosca
- 200
- Antena de satélite
- 202
- Estructura
- 210
- Tirante
- R
- Eje de rotación
- R'
- Eje de giro
- S
- Rendija
- X
- Eje longitudinal
- X'
- Eje longitudinal
- Z
- Flecha
Claims (11)
1. Accionamiento de rotación mecánico con un
elemento de torsión (1; 101) a manera de varilla,
- -
- en el que el elemento de torsión (1; 101) está sujeto con un primer extremo (10) en un mecanismo de soporte (2; 102),
- -
- en el que el elemento de torsión (1; 101) puede ser hecho girar con un segundo extremo libre (12) con respecto al extremo sujeto (10), alrededor del eje longitudinal (X; X') del elemento de torsión (1; 101) que forma el eje de giro (R; R'), entre una posición destensada y una posición tensada, y
- -
- en el que está previsto en la zona del extremo libre (12) un mecanismo (16; 116) para transmitir un par de giro al elemento de torsión (1; 101) o desde este elemento de torsión (1, 101), caracterizado porque
- -
- la longitud del elemento de torsión (1; 101) está acortada con respecto a la posición destensada cuando el elemento de torsión (1; 101) ha sido llevado a su posición tensada,
- -
- un dispositivo de amortiguación (5, 105) presente en la dirección axial del elemento de torsión (1; 101) está dispuesto a una distancia fija del mecanismo de soporte (2; 102) y en posición contigua al extremo libre (12) del elemento de torsión (1; 101), y
- -
- en la zona del extremo libre (12) del elemento de torsión (1; 101) está prevista en el elemento de torsión (1; 101) una pieza de amortiguación (14; 114) que en la posición destensada está en acoplamiento de rozamiento con el dispositivo de amortiguación (5) y que en la posición tensada no está en acoplamiento con el dispositivo de amortiguación (5).
2. Accionamiento de rotación mecánico según la
reivindicación 1, caracterizado porque está prevista una
varilla de apoyo central (106) para el elemento de torsión
(101).
3. Accionamiento de rotación mecánico según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el elemento de
torsión (101) presenta unas varillas de flexión elásticas (111)
dispuestas en forma de anillo paralelamente al eje longitudinal
(X'), las cuales consisten preferiblemente en un material de fibra
de carbón.
4. Accionamiento de rotación mecánico según la
reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque el extremo libre
del elemento de torsión (101) es capaz de girar libremente con
relación a la varilla de apoyo central (106).
5. Accionamiento de rotación mecánico según la
reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque el elemento de
torsión (101) está rodeado por un tubo envolvente (107) al menos en
la zona de las varillas de fricción (111) dispuestas en forma de
anillo.
6. Accionamiento de rotación mecánico según la
reivindicación 5, caracterizado porque el extremo libre del
elemento de torsión (101) es capaz de girar libremente con relación
al tubo envolvente (107).
7. Accionamiento de rotación mecánico según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque
- -
- la pieza de amortiguación (14; 114) presenta al menos una superficie de fricción (15; 115) que puede girar alrededor del eje de giro (R; R'), y
- -
- el dispositivo de amortiguación (5; 105) presenta al menos una superficie de fricción antagonista (17; 117) que está dispuesta, al menos en ciertos tramos, alrededor del eje de giro (R; R').
8. Accionamiento de rotación mecánico según la
reivindicación 7, caracterizado porque las superficies de
fricción (15; 115) y las superficies de fricción antagonistas (17;
117) están configuradas como superficies radiales con respecto al
eje de giro (R; R').
9. Accionamiento de rotación mecánico según la
reivindicación 7, caracterizado porque las superficies de
fricción (15; 115) y las superficies de fricción antagonistas (17;
117) están configuradas como superficies cónicas alrededor del eje
de giro (R; R').
10. Accionamiento de rotación mecánico según la
reivindicación 7, 8 ó 9, caracterizado porque las superficies
de fricción (15; 115) y/o las superficies de fricción antagonistas
(17; 117) están configuradas en forma de anillo completo o en forma
de anillo parcial.
11. Uso de un accionamiento de rotación mecánico
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores como elemento
de accionamiento para desplegar estructuras externas en vehículos
espaciales.
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