ES2940459T3 - Dispositivo de bloqueo mecánico de un movimiento lineal entre dos estructuras - Google Patents

Abstract

Este dispositivo de bloqueo mecánico de un movimiento lineal entre dos estructuras (1, 2), comprende: - un primer elemento (4) solidario a una de las estructuras, y un segundo elemento (5) solidario o apoyado contra la otra de las estructuras, el primer y segundo elemento cooperando linealmente entre sí por medio de un par tornillo-tuerca coaxial doble: - un primer par tornillo-tuerca compuesto por un tornillo reversible (9) y una tuerca (8) que cooperan sin restricciones con el tornillo reversible; - un segundo par tornillo-tuerca constituido por un tornillo irreversible (6) y una tuerca (7) cooperando con el tornillo irreversible, teniendo la cooperación entre estos dos elementos un juego determinado; siendo uno de los elementos del primer par solidario uno de los elementos del segundo par; - un medio elástico (10), capaz de actuar sobre uno de los elementos constitutivos de los citados pares tornillo-tuerca, de tal forma: - mantener la holgura tornillo-tuerca del segundo par cuando la restricción es inferior a un umbral fijado por la construcción; y - provocar el bloqueo de la cooperación de los elementos del segundo par tornillo-tuerca más allá de dicho umbral de tensión. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de bloqueo mecánico de un movimiento lineal entre dos estructuras

Campo de la invención

La invención se refiere a un dispositivo adecuado para autorizar el desplazamiento relativo de dos estructuras una con respecto a la otra en condiciones normales de utilización o de situación y, como corolario, para bloquear este desplazamiento cuando ya no se cumplen dichas condiciones denominadas normales. Este dispositivo pretende, en concreto, proteger todo o parte de los elementos constitutivos de dichas estructuras.

Encuentra aplicación, en concreto:

■ en el marco de mecanismos oscilantes de tipo péndulo, para permitir el bloqueo del movimiento de dicho péndulo en caso de desequilibrio rápido, tal como, por ejemplo, en el campo de los cabrestantes de elevación;

■ en el marco de topes sísmicos;

■ en el marco de los topes de obturadores / puertas aerodinámicas / hidráulicas, con vistas a bloquear este sistema en caso de solicitaciones repentinas inherentes a los vientos violentos, explosiones, etc.;

■ en el marco de la protección de los mecanismos de las puertas, trampillas o escotillas, con vistas a la protección de los mecanismos de apertura en caso de explosión o de solicitación excepcional;

■ en el marco de la estabilización de equipo sometido a fuertes aceleraciones en el campo de la aeronáutica, de lo marítimo y de los vehículos terrestres;

■ en el marco de los soportes de tubería adecuados para permitir los fenómenos de dilatación, bloqueando al mismo tiempo unos soportes de este tipo en caso de solicitación dinámica.

Técnica anterior

La problemática que surge de la protección de estructuras conectadas entre sí, existe desde hace ya mucho tiempo. Esta problemática se refería, en concreto, y se refiere, en cualquier caso, todavía, al campo sísmico, campo en el que se desea preservar la obra o edificio de ingeniería civil o las estructuras que incluye de las violentas aceleraciones inherentes a los terremotos. En este contexto, se desea conferir a dicha obra o a las estructuras que incluye (tales como las canalizaciones, etc.) un cierto grado de libertad y de desplazamiento inherente, en concreto, a los fenómenos de dilatación.

De hecho, numerosas publicaciones han abordado esta problemática denominada de los topes sísmicos. Tradicionalmente, estos topes sísmicos incorporan medios hidráulicos con función de amortiguación, de tipo gatos. Además del espacio necesario consiguiente que generan, la facultad de fijar el umbral de aceleración más allá del que unos gatos de este tipo se vuelven bloqueantes, es decir, prohíben el movimiento relativo de la obra o de las estructuras de la obra con respecto a su punto de fijación, es delicada de implementar para aplicaciones que no sean los topes sísmicos.

Se ha propuesto, igualmente, la implementación de dispositivos puramente mecánicos, como, por ejemplo, en el documento EP 0.171.405. Este dispositivo funciona implementando la inercia resultante de la puesta en rotación de un elemento móvil, consecutivo a un desplazamiento relativo de las dos estructuras a las que está solidarizado dicho dispositivo, que arrastra el engrane de un dentado de trinquete con una parte rotatoria y una parte fija, que genera el bloqueo de la rotación y, por lo tanto, como corolario, el bloqueo de la traslación. Durante el engrane, hay choque y desgaste al nivel de los dentados. Además, el bloqueo no se vuelve efectivo más que después de un recorrido significativo de los elementos que llevan los respectivos dentados. En efecto, además de la altura de los dentados, conviene añadir el juego funcional, que conduce a una distancia demasiado importante para limitar los efectos de amplificación dinámica. Por último, en el dispositivo descrito, no existe más que un tornillo susceptible de desplazarse en los dos sentidos y, como corolario, de bloquearse, que arrastra un par de torsión sobre el tornillo difícilmente compatible con los esfuerzos importantes, que reduce, en consecuencia, las aplicaciones contemplables de un dispositivo de este tipo.

El objetivo que busca la presente invención es disponer de un dispositivo, igualmente, mecánico puramente y, por lo tanto, que excluye cualquier esfuerzo hidráulico o neumático, al mismo tiempo simple de implementar y susceptible de configurarse para funcionar en tracción, en compresión, incluso en tracción/compresión y esto, en rangos importantes de esfuerzos, que varían típicamente de algunos kilos a varios cientos de toneladas.

Exposición de la invención

La invención tiene como propósito, de este modo, un dispositivo de bloqueo mecánico de un movimiento lineal entre dos estructuras, comprendiendo este dispositivo:

■ un primer elemento solidario con una de dichas estructuras;

■ un segundo elemento solidario con o apoyado contra la otra de dichas dos estructuras.

Según la invención, dichos primer y segundo elementos cooperan linealmente uno con el otro por medio de un doble par tomillo-tuerca coaxiales:

■ un primer par tornillo-tuerca constituido por un tornillo denominado reversible y por una tuerca que coopera sin restricción o casi sin restricción con dicho tornillo reversible;

■ un segundo par tornillo-tuerca constituido por un tornillo denominado irreversible y por una tuerca que coopera con dicho tornillo irreversible, presentando la cooperación entre estos dos elementos un juego determinado;

siendo uno de los elementos del primer par solidario con uno de los elementos del segundo par, de modo que la rotación de uno inherente al desplazamiento lineal relativo de dicho primer elemento con respecto al segundo elemento, arrastra la rotación del otro.

Este dispositivo comprende, igualmente, al menos un medio elástico, adecuado para actuar sobre uno de los elementos constitutivos de los pares tornillo-tuerca anteriormente citados, de tal modo:

■ que se retiene el juego tornillo-tuerca de dicho segundo par cuando la restricción es inferior a un umbral fijado por construcción, correspondiendo dicha restricción a una velocidad de rotación de uno de los elementos del par; y ■ que se genera el bloqueo de la cooperación de los elementos del segundo par tornillo irreversible-tuerca más allá de dicho umbral de restricción.

En otros términos, la invención consiste en jugar con el juego, ciertamente limitado, pero existente por construcción entre el tornillo denominado irreversible y la tuerca que le está asociada para, en función de una determinada restricción inherente a la velocidad de rotación del conjunto, rotación, ella misma, inherente al desplazamiento lineal relativo entre las dos estructuras entre las que se monta el dispositivo de la invención, autorizar la rotación del tornillo irreversible dentro de la tuerca correspondiente o, al contrario, bloquearlo, estando el medio elástico destinado a asegurar el centrado de dicho tornillo irreversible con respecto a la tuerca asociada y, como corolario, permite fijar, en función de sus características (la constante de rigidez si se trata de un resorte), el umbral más allá del que el dispositivo se vuelve bloqueante.

Según un modo de realización de la invención, el tornillo reversible del primer par es solidario con el tornillo irreversible del segundo par y el medio elástico está solidarizado con las dos tuercas de cada uno de dichos pares.

Según otra variante, el tornillo irreversible del segundo par es solidario con la tuerca del primer par (tornillo reversibletuerca) y el medio elástico actúa sobre el tornillo reversible.

La invención tiene como propósito, igualmente, un tope de mecanismo oscilante y un tope sísmico que implementa un dispositivo de este tipo.

Breve descripción de las figuras

La manera en que la invención puede realizarse y las ventajas que se derivan de ello se desprenderán mejor de los ejemplos de realización que siguen, dados a título indicativo y no limitativo, con el apoyo de las figuras adjuntas.

Las figuras 1 y 2 ilustran esquemáticamente el principio de funcionamiento del dispositivo de la invención, respectivamente en modo libre y en modo bloqueado.

Las figuras 3 y 4 representan esquemáticamente una aplicación particular del principio de funcionamiento del dispositivo de la invención, respectivamente en modo libre y en modo bloqueado.

La figura 5 es una vista esquemática del extremo superior de un cabrestante de elevación, del que la figura 6 es una vista de detalle y del que la figura 7 ilustra el dispositivo de la invención aplicado a un cabrestante de este tipo.

La figura 8 ilustra otra aplicación de la invención, en este caso concreto, un bloqueador sísmico, susceptible de funcionar en modo tracción/compresión.

La figura 9 ilustra otra aplicación de la invención, con destino a un puente rodante.

La figura 10 ilustra, en este caso también, la aplicación del dispositivo de la invención en el marco del campo sísmico, pero en modo de recuperación horizontal, que implementa cuatro dispositivos ilustrados en la figura 9.

La figura 11 es una representación esquemática de la parte superior de la figura 7, pero en la que el tornillo denominado reversible es susceptible de desplazarse en los dos sentidos.

Descripción detallada de la invención

Las figuras 1 y 2 representan esquemáticamente el principio de funcionamiento del dispositivo de la invención.

Este dispositivo está, por lo tanto, destinado a interactuar entre dos estructuras (1) y (2) y, más específicamente, a regular el desplazamiento relativo de una con respecto a la otra. En este caso concreto, el desplazamiento que se desea regular es un desplazamiento lineal, ilustrado por la flecha de la derecha (3).

Con la ayuda del dispositivo de la invención, este desplazamiento lineal se va a convertir dentro del dispositivo, en un movimiento de rotación de parte de los elementos constitutivos de dicho dispositivo. En este esquema de principio, uno de los elementos, en este caso concreto, constituido por una carcasa (4), es solidario con la estructura (1), mientras que el otro elemento se apoya, por ejemplo, por mediación de un empujador (5), contra la segunda estructura (2). Alternativamente, este segundo elemento podría, para ciertas aplicaciones, ser solidario con dicha segunda estructura (2).

Este empujador (5), en la hipótesis de un acercamiento de la estructura (2) en dirección de la estructura (1), genera la rotación de un tornillo (6), denominado tornillo irreversible, estando la conexión entre dicho empujador y el tornillo (6) libre en rotación, pero bloqueada en traslación.

El tornillo irreversible (6) coopera con una tuerca denominada, igualmente, irreversible (7), solidaria con la carcasa (4) que, como ya se ha dicho, es, ella misma, solidaria con la estructura (1). Este tornillo irreversible (6) es, por otro lado, solidario con una tuerca denominada reversible (8), de modo que la rotación del tornillo irreversible (6) arrastra la rotación de la tuerca reversible (8). Esta tuerca reversible (8) es, a su vez, adecuada, ella misma, para girar alrededor de un tornillo denominado reversible (9). Este concepto de reversibilidad se entiende como la ausencia o casi ausencia de restricción mecánica durante la cooperación del tornillo reversible (9) con la tuerca reversible (8).

El tornillo reversible (9) está, él mismo, en conexión elástica (10) con la carcasa (4). Esta conexión elástica resulta típicamente de la acción de un resorte, tal como, en cualquier caso, se volverá a continuación.

Esta conexión elástica permite asegurar el centrado del tornillo irreversible (6) con respecto a la tuerca irreversible (7) y, por lo tanto, como corolario, la libre rotación de dicho tornillo (6) dentro de la tuerca (7) o, al contrario, el bloqueo de este.

De este modo, el tarado del resorte constitutivo de la conexión elástica (10) permite definir el umbral de restricción más allá del que hay bloqueo de la rotación del tornillo irreversible (6) dentro de la tuerca irreversible (7) (figura 2), bloqueo inherente a un contacto demasiado íntimo y, como corolario, una fricción demasiado intensa, entre la rosca del tornillo irreversible (6) sobre el aterrajado de la tuerca irreversible (7), que bloquea de facto cualquier posibilidad de desplazamiento axial (3) entre las dos estructuras.

Más precisamente, el funcionamiento de un dispositivo de este tipo se basa en la modificación de la longitud aparente de dicha conexión elástica. Esta variación de longitud es inherente a una modificación del estado de restricción de dicha longitud elástica. De este modo, durante los movimientos relativos de las dos estructuras según la flecha (3), un elemento del sistema irreversible, en este caso concreto, el tornillo irreversible (6), está arrastrado en rotación y esta puesta en rotación ocasiona un esfuerzo resistente, directamente dependiente de la masa de dicho tornillo (6) en movimiento y de la aceleración impartida al mecanismo. La calibración del resorte y, por ejemplo, la elección de su constante de rigidez, es función de la masa del órgano móvil, en este caso concreto, el tornillo (6) y del límite de aceleración máximo aceptable.

Las figuras 3 y 4 ilustran otro esquema de principio de la invención. En este caso concreto, el tornillo reversible (9) y el tornillo irreversible (6) son colineales y solidarios uno con el otro. En cambio, su paso de tornillo difiere, puesto que de igual manera, el paso de tornillo del tornillo reversible (9) está destinado a cooperar con una tuerca típicamente de bolas, por lo tanto, adecuada para oponer lo menos de resistencia posible a su libre rotación, mientras que el tornillo irreversible (6) es un tornillo de paso trapezoidal, por ejemplo, solo el juego específico existente entre el tornillo irreversible (6) y la tuerca irreversible (7) que no aparece en las figuras.

En esta representación esquemática, las dos tuercas, respectivamente reversible (8) e irreversible (7) están conectadas en rotación, es decir, que la rotación de una arrastra la rotación de la otra, siempre que el resorte restringido previo (10), que se ha ilustrado, igualmente, en los dos esquemas, no experimente una restricción demasiado importante surgida del acercamiento de la distancia D ilustrada, igualmente, en los esquemas. Esta distancia D y, por lo tanto, la constante de rigidez del resorte (10) es tal, que el juego tornillo/tuerca irreversibles (6, 7) está centrado y, en consecuencia, autoriza la rotación libre o casi libre de uno con respecto al otro.

De este modo, en funcionamiento normal, es decir, para un empuje (flecha de la izquierda en las figuras) inferior a un valor umbral, determinado por la constante de rigidez del resorte (10), la rotación de la tuerca reversible (8) generada por el desplazamiento lineal del tornillo reversible (9), arrastra simultáneamente la rotación de la tuerca irreversible (7). El resorte (10) induce la retención de la distancia D entre las dos tuercas y esta distancia D y, por lo tanto, como corolario, el tarado del resorte, es tal que el juego tornillo/tuerca del tornillo irreversible o trapezoidal está centrado, apropiado para permitir la rotación libre o casi libre de la tuerca (7) sobre el tornillo (6). Por lo tanto, las dos tuercas se desplazan de manera idéntica. En este funcionamiento normal, el esfuerzo necesario para acelerar la tuerca irreversible (6) debe ser inferior a la restricción previa generada por el resorte (10).

Si, en cambio (figura 4), el esfuerzo sobre el tornillo reversible (9) es demasiado importante y, en concreto, superior a un umbral determinado por la constante de rigidez del resorte (10), esto induce una velocidad V de rotación tal de la tuerca reversible (8) y, como corolario, la de la tuerca irreversible (7), que la distancia D', entonces, inferior a D, ya no se retiene por el resorte (10), que induce la compensación del juego entre los roscados de la tuerca irreversible (7) sobre el tornillo irreversible (6) y, como corolario, el bloqueo de la rotación de uno dentro del otro y, por lo tanto, la parada inmediata del desplazamiento relativo entre las dos estructuras (no representadas en las figuras 3 y 4) con las que está solidarizado el dispositivo.

Se ha representado en relación con las figuras 5, 6 y 7, una aplicación particular del dispositivo de la invención a un cabrestante de elevación y, más precisamente, a un tope de mecanismo oscilante.

Un cabrestante de elevación incluye convencionalmente una viga de suspensión de equilibrado (11), articulada alrededor de un eje (12) y con cuyos dos extremos están solidarizados dos cables de elevación (13, 14). Uno de los extremos de cada uno de estos dos cables llega a enrollarse en tambores de elevación (15, 16), estando el otro extremo (17, 18) de dichos cables conectado a los dos extremos de la viga de suspensión en un dispositivo de la invención, después de colocación de polipasto, por ejemplo, sobre un gancho al que se fija una carga (no representados). En este caso concreto, el objetivo que busca la implementación del dispositivo de la invención al nivel de un cabrestante de este tipo es bloquear la oscilación de la viga de suspensión en caso de aceleración de dicha oscilación más allá de un umbral determinado y resultante, por ejemplo, de la rotura de uno de los cables o de la caída intempestiva de la carga.

En funcionamiento normal, la viga de suspensión debe poder oscilar, con el fin de equilibrar la tensión en los cables de elevación (13, 14). En caso de rotura de uno de dichos cables, el equilibrio se rompe y la viga de suspensión bascula repentinamente en el lado del cable todavía activo, hasta hacer tope contra el bastidor fijo (19) del cabrestante. Esta puesta en tope repentina genera esfuerzos dinámicos muy importantes, susceptible de poner en peligro la integridad de la cadena de elevación y, como corolario, la seguridad de la carga suspendida.

El objetivo que busca la implementación del dispositivo de la invención al nivel de la viga de suspensión, es bloquear esta última casi instantáneamente en caso de aceleración de la oscilación de esta última, más allá de un umbral límite determinado por construcción y, de este modo, preservar la integridad de la cadena de elevación.

Más precisamente, la primera estructura (1) del dispositivo de la invención está, por lo tanto, constituida por uno de los extremos de la viga de suspensión y la segunda estructura (2) se apoya sobre el bastidor (19) del cabrestante. La figura 7 ilustra, más precisamente, el dispositivo de la invención en el marco de esta aplicación.

Dentro de esta figura 7, se ha representado, por la referencia (20), el empujador que llega a apoyarse sobre el bastidor (19) del cabrestante. Este empujador (20) está ventajosamente protegido por un fuelle (21) contra el polvo ambiental y está guiado, además, dentro de una funda (28) solidaria con un cuerpo (7), que hace función de tuerca irreversible. El empujador (20) está solidarizado con el tornillo irreversible (6) por un conjunto mecánico (22) adecuado para asegurar una conexión libre en rotación, pero bloqueada en traslación entre estos dos elementos. En otros términos, esta conexión impide que el empujador (20) entre en rotación, pero autoriza la rotación del tornillo irreversible (6).

El tornillo irreversible (6) solidarizado con el empujador (20) se recibe dentro de un cuerpo aterrajado, que hace función de tuerca irreversible (7) y está solidarizado con la viga de suspensión (11), por mediación de una conexión articulada (no representada). El roscado del cuerpo (7) se adapta al roscado externo del tornillo irreversible (6). Más específicamente, el tornillo irreversible (6) presenta un número de roscas (23) limitado, en este caso concreto, dos, con el fin de permitir que el dispositivo de la invención funcione.

Este tornillo irreversible (6) es solidario con la tuerca reversible (8). Como el cuerpo (7) es estático debido a su solidarización con la viga de suspensión (11) y, además, debido a la conexión (22) entre el empujador (20) y dicho tornillo irreversible (6), el desplazamiento del empujador (20) genera la rotación del tornillo irreversible (6) debido a su cooperación con el cuerpo (7) y, por lo tanto, como corolario, la rotación de la tuerca reversible (8). Dicha tuerca reversible (8) gira sobre un tornillo reversible (9), coaxial con la tuerca reversible, con el tornillo irreversible y con la tuerca irreversible. Por otro lado, el tornillo reversible (9) está bloqueado en rotación, pero no en traslación, por un espaciador de bloqueo (24), integrado en una campana de retención (25), solidaria con el cuerpo (7).

Por último, un resorte de tarado (10), que se apoya sobre dicho tornillo reversible (9), se recibe, igualmente, en la campana de retención (25), donde interactúa con un tornillo de tarado (26), destinado a comprimir más o menos dicho resorte (10) y, por lo tanto, a permitir fijar el umbral de restricción mencionado anteriormente.

La campana (25) retiene, de este modo, en traslación el tornillo de tarado (26) y en rotación el espaciador de bloqueo (24).

Haciendo esto, durante las fases de velocidad de progresión del pistón y, por lo tanto, de aceleración inferiores un valor umbral, debido a la elección de los respectivos pares tuerca reversible-tomillo reversible, por una parte, y tuerca irreversible-tornillo irreversible, por otra parte, se reduce la resistencia opuesta al movimiento de rotación anteriormente descrito.

En cambio, si la aceleración del pistón, por ejemplo, inherente a una rotura de uno de los cables (13, 14), supera dicho valor umbral, que se traduce en la aceleración de la rotación del conjunto tornillo irreversible (6) - tuerca reversible (8), se crea una resistencia entre las roscas (23) de dicho tornillo irreversible contra las roscas de la tuerca irreversible o cuerpo (7), que, por lo tanto, llega a bloquear dicha rotación del tornillo irreversible dentro de la tuerca irreversible y, como corolario, el movimiento de traslación según el eje (27) del dispositivo.

De este modo, durante tanto tiempo como las fases de aceleración generen un esfuerzo inferior al esfuerzo de tarado del resorte (10), el mecanismo es totalmente reversible y no se opone al movimiento de traslación según dicho eje (27).

En cambio, cuando el esfuerzo generado por la aceleración es superior al esfuerzo de tarado del resorte (10), se modifica la posición axial del tornillo reversible (9) y, como corolario, la del tornillo irreversible (6), de modo que ya no se retiene el juego entre las roscas (23) del tornillo irreversible (6) y las de la tuerca irreversible o cuerpo (7), que genera una fricción que aparece sobre los flancos de las roscas y, como corolario, el bloqueo en rotación de dicho tornillo irreversible y, por lo tanto, del conjunto. En otros términos, el ajuste del juego existente entre el tornillo irreversible (6) y el cuerpo (7) se afina por la acción del tornillo reversible (9) y la cooperación de este último con el resorte (10).

A tal efecto, en ausencia de restricción superior al umbral fijado por construcción, el juego existente entre el tornillo irreversible (6) y la tuerca irreversible o cuerpo (7) está comprendido entre 0,3 y 1 milímetro, es decir, que el espesor de las roscas (23) del tornillo irreversible (6) es típicamente inferior en 1 milímetro a la anchura definida por las roscas del cuerpo (7) sobre toda la distancia de interacción entre las roscas respectivas. Además, este juego puede resultar, igualmente, de la diferencia entre el diámetro exterior de las roscas (23) al nivel de su extensión máxima y el diámetro más profundo de las roscas del cuerpo (7). Esta diferencia puede ser típicamente cercana a 0,5 milímetro.

Es el tornillo reversible (9) y la acción sobre este último del resorte (10) lo que, de algún modo, asegura la sustentación del tornillo irreversible (6) dentro del cuerpo (7) en ausencia de restricciones inferiores al umbral fijado por construcción y, por lo tanto, como corolario, su rotación posible dentro de dicho cuerpo.

En cambio, en cuanto que la restricción supera dicho umbral, hay contacto más firme y fricción entre el tornillo irreversible (6) y el cuerpo (7) y, como corolario, bloqueo de la rotación de dicho tornillo dentro del cuerpo (7).

En el ejemplo descrito, el cabrestante de elevación es típicamente un cabrestante de 140 toneladas, que necesita un esfuerzo de bloqueo cercano a 40 toneladas. La amplitud del desplazamiento de los extremos de la viga de suspensión es cercana a 30 milímetros. Los elementos constitutivos del dispositivo de la invención están dimensionados en consecuencia. De este modo, el tornillo irreversible (6) está, por ejemplo, realizado de aleación ligera, tal como, por ejemplo, de aluminio AU4G o también de titanio, para limitar su inercia y, como corolario, minimizar el esfuerzo de tarado del resorte (10). En cualquier caso, el ángulo definido por las roscas respectivas y el paso pueden jugar, igualmente, para permitir el funcionamiento deseado del dispositivo. Ventajosamente, el ángulo de las roscas del tornillo irreversible (6) es más escaso que el ángulo de las roscas del cuerpo (7). Haciendo esto, se optimiza la compacidad del conjunto del dispositivo de la invención. El juego realizado por construcción entre el tornillo irreversible (6) y el cuerpo (7) es, igualmente, un parámetro a tener en cuenta: típicamente, es cercano a 0,5 milímetro.

Por otro lado, se optimiza el carácter reversible del par tornillo (9) - tuerca (8), por ejemplo, implementando un par tornillo de bolas (paso de 20 milímetros, por ejemplo) - tuerca de bolas.

En el ejemplo descrito, este dispositivo de bloqueo funciona para los esfuerzos en compresión.

Sin embargo, el dispositivo de la invención puede funcionar, igualmente, en tracción, incluso en los dos sentidos de tracción y compresión. De este modo, se ha representado, en relación con la figura 8, el dispositivo de la invención en funcionamiento en las dos direcciones. En este caso concreto, el dispositivo se implementa en el marco de un tope sísmico. De este modo, está solidarizado respectivamente con los cimientos de una obra de ingeniería civil y con la obra propiamente dicha.

Dentro de las figuras 9 y 10, se ha representado el dispositivo de la invención al nivel de un puente rodante (30). Este último es susceptible de desplazarse horizontalmente según la doble flecha de la figura 10. Con el fin de preservar su integridad en caso de choque sísmico, los dos extremos laterales (31, 32) del puente incorporan cuatro dispositivos de la invención, cuya una de las partes es susceptible de apoyarse sobre los muros maestros (33, 34) y de desplazarse contra la pared interna de dichos muros. A tal efecto, el empujador (20) es solidario con un rodillo (35) montado en libre rotación sobre un soporte (36). Por otro lado, con el fin de retener dicho rodillo (35) contra la pared interna del muro, unos gatos de gas (37) están solidarizados respectivamente con el cuerpo (7) y con el soporte (36).

Haciendo esto, el conjunto permite seguir los defectos de planicidades de la pared interna de los muros (31, 32) sin afectar al funcionamiento del puente rodante (30) que se desplaza horizontalmente a baja velocidad. En cambio, en caso de aceleración conectada con un choque sísmico, el dispositivo de la invención genera el bloqueo del puente y, como corolario, la imposibilidad de que este último se desplace.

Se ha representado en relación con la figura 11, una vista de detalle de la parte superior de la figura 7, en el caso particular del desplazamiento posible del tornillo reversible (9) en los dos sentidos.

A tal efecto, ya no se implementa un resorte de restricción, sino dos (40, 41), coaxiales:

• un resorte inferior (41) montado entre un tope inferior (43) y un saliente anular radial inferior (44), que emana del tornillo (9);

• un resorte superior (40), montado entre un tope superior (42) y un saliente anular radial superior (47), que emana, igualmente, del tornillo (9).

Estos dos resortes son adecuados para actuar sobre uno de los elementos constitutivos de los pares tornillo-tuerca, de tal modo que se generan dos umbrales de restricción distintos, respectivamente según los dos sentidos del movimiento lineal entre las dos estructuras (1, 2).

Los respectivos topes inferior (43) y superior (42), solidarios con la campana de retención (25) permiten ajustar el tarado de los resortes (40) y (41).

Haciendo esto, se vuelve posible definir un umbral de desencadenamiento diferente en función de una tracción o de una compresión, jugando con el tarado y la constante de rigidez de los dos resortes (40) y (41) y con los topes (42) y (43).

Además, es contemplable, igualmente, proceder a un ajuste fino del juego definido por construcción entre el tornillo irreversible (6) y el cuerpo (7) (de la figura 7). A tal efecto, la campana de retención (25) está montada rotatoria con respecto al eje (27), estando su bloqueo según la posición deseada asegurado por medio de una tuerca (46). La tapa 48, solidaria con la campana de retención (25), está provista de un pasador (45) dirigido hacia abajo. Este pasador (45) se recibe libremente en un escariado (49) habilitado al nivel del extremo superior del tornillo reversible (9). En otros términos, dicho tornillo reversible se desliza sin restricción o casi sin restricción a lo largo del pasador.

Por simple rotación de la campana de retención, que genera la rotación del tornillo reversible (9), se vuelve posible, entonces, acomodar el juego entre el tornillo irreversible (6) y el cuerpo (7), por la acción del pasador (45) sobre el tornillo reversible (9), por una parte, y debido a las conexiones tornillo-tuerca o de solidaridad existente entre los dos pares tornillo-tuerca. Una vez realizado este ajuste fino, se bloquea la rotación de la campana de retención por medio de la tuerca (46).

Sea cual sea el modo de realización de la invención, en cuanto que la restricción ejercida sobre el dispositivo vuelve a pasar por debajo del umbral definido, tal como se ha descrito anteriormente, el funcionamiento de este último vuelve automáticamente a modo reversible, debido a la acción del resorte que vuelve a empujar el tornillo reversible a su posición de origen.

Se concibe todo el interés de la presente invención, que permite, de manera simple, eficaz y según un espacio necesario reducido bloquear el desplazamiento lineal relativo entre dos estructuras y esto, en un rango de restricciones muy amplio.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de bloqueo mecánico de un movimiento lineal entre dos estructuras (1, 2), comprendiendo este dispositivo un primer elemento (4) solidario con una (1) de dichas estructuras y un segundo elemento (5, 20) solidario con o apoyado contra la otra (2) de dichas dos estructuras, cooperando dichos primer y segundo elementos linealmente uno con el otro por medio de un doble par tornillo-tuerca coaxiales, caracterizado:

• por que el doble par tornillo-tuerca está constituido:

■ por un primer par tornillo-tuerca constituido por un tornillo denominado reversible (9) y por una tuerca (8) que coopera sin restricción o casi sin restricción con dicho tornillo reversible;

■ por un segundo par tornillo-tuerca constituido por un tornillo denominado irreversible (6) y por una tuerca (7) que coopera con dicho tornillo irreversible, presentando la cooperación entre estos dos elementos un juego determinado;

siendo uno de los elementos del primer par solidario con uno de los elementos del segundo par, de modo que la rotación de uno inherente al desplazamiento lineal relativo de dicho primer elemento con respecto al segundo elemento, arrastra la rotación del otro;

• y por que el dispositivo comprende al menos un medio elástico (10), adecuado para actuar sobre uno de los elementos constitutivos de los pares tornillo-tuerca anteriormente citados, de tal modo:

■ que se retiene el juego tornillo-tuerca de dicho segundo par cuando la restricción es inferior a un umbral fijado por construcción, correspondiendo dicha restricción a una velocidad de rotación de uno de los elementos del par; y

■ que se genera el bloqueo de la cooperación de los elementos del segundo par tornillo irreversible-tuerca más allá de dicho umbral de restricción.

2. Dispositivo de bloqueo mecánico de un movimiento lineal entre dos estructuras (1, 2) según la reivindicación 1, caracterizado por que el tornillo reversible (9) del primer par tornillo-tuerca es solidario con el tornillo irreversible (6) del segundo par tornillo-tuerca y por que el medio elástico (10) está solidarizado con las dos tuercas de cada uno de dichos pares.

3. Dispositivo de bloqueo mecánico de un movimiento lineal entre dos estructuras (1, 2) según la reivindicación 1, caracterizado por que el tornillo irreversible (6) del segundo par tornillo-tuerca es solidario con la tuerca reversible (8) del primer par tornillo-tuerca y por que el medio elástico actúa sobre el tornillo reversible (9).

4. Dispositivo de bloqueo mecánico de un movimiento lineal entre dos estructuras (1, 2) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que en ausencia de restricción superior al umbral fijado por construcción, el juego existente entre el tornillo irreversible (6) y la tuerca irreversible (7) resulta de la diferencia entre el espesor de las roscas (23) de las que está provisto el tornillo irreversible (6) y la anchura de las roscas de la tuerca irreversible (7).

5. Dispositivo de bloqueo mecánico de un movimiento lineal entre dos estructuras (1, 2) según la reivindicación 4, caracterizado por que esta diferencia está comprendida entre 0,3 y 1 milímetros.

6. Dispositivo de bloqueo mecánico de un movimiento lineal entre dos estructuras (1, 2) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que en ausencia de restricción superior al umbral fijado por construcción, el juego existente entre el tornillo irreversible (6) y la tuerca irreversible (7) resulta de la diferencia entre el diámetro exterior de las roscas (23) de las que está provisto el tornillo irreversible (6) al nivel de su extensión máxima y el diámetro más profundo de las roscas del cuerpo (7).

7. Dispositivo de bloqueo mecánico de un movimiento lineal entre dos estructuras (1, 2) según la reivindicación 6, caracterizado por que esta diferencia es cercana a 0,5 milímetros.

8. Dispositivo de bloqueo mecánico de un movimiento lineal entre dos estructuras (1, 2) según una de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado por que el ajuste del juego existente entre el tornillo irreversible (6) y la tuerca irreversible se afina por rotación del tornillo reversible (9) bajo la acción de una campana de retención (25) que recibe el extremo de dicho tornillo reversible (9) y el medio elástico (10).

9. Dispositivo de bloqueo mecánico de un movimiento lineal entre dos estructuras (1, 2) según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende dos medios elásticos (40, 41) adecuados para actuar sobre uno de los elementos constitutivos de los pares tornillo-tuerca, de tal modo que se generan dos umbrales de restricción distintos, respectivamente según los dos sentidos del movimiento lineal entre las dos estructuras (1, 2).

10. Tope de mecanismo oscilante, del tipo viga de suspensión (11) de un cabrestante de elevación, montado en los dos extremos libres de dicha viga de suspensión en la cercanía de la zona de fijación de los cables de elevación, comprendiendo dicho tope un dispositivo de bloqueo según una de las reivindicaciones 1 a 8.

11. Tope sísmico destinado a estar montado en una obra de ingeniería civil o en un puente rodante, que comprende un dispositivo de bloqueo según una de las reivindicaciones 1 a 9