OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un servomecanismo mecánico-cinético de limitación y retención instantánea del par transmitido desde un jee o mecanismo de entrada a una salida, que, aplicado a accionamientos de válvulas o de otros usos, permita controlar los problemas de retardo de señal eléctrica o electrónica y de inercia acumulada, llegando incluso a aprovecharlos para otros usos.

Esta invención se desarrolla principalmente dirigida a los mecanismos de actuación de válvulas de paso y cierre de fluidos, donde la variedad de las mismas y las circunstancias del proceso exigen ciertas características. Sin embargo, esto no quiere decir decir que reduzcamos su posible ámbito de aplicación a dicho campo, sino que cualquier campo de la técnica en que sea precisa una limitación del par transmitido con ciertas características (más adelante explicadas) puede aplicar dicha invención o alguna derivación de ella.

Dicho servomecanismo presenta una serie de características relevantes y ventajosas, frente a otros mecanismos actualmente utilizados para el mismo fin, y posee las siguientes particularidades: a) La de transformación de la energía manual

(por medio de un volante, palanca, etc.) o de la eléctrica, neumática, hidráulica (por medio de cilindros, turbinas, o motores según el caso) en energía mecánica regulando y/o limitando con gran precisión esta última. Esta precisión permite, sea cual sea la

velocidad, no sobrepasar la presión específica del asiento en las válvulas de asiento y de compuerta y, adicionalmente en estas últimas, que no se presenten variaciones de la fuerza de apertura debido a la variabilidad de las de cierre. b) La de emplear un mecanismo planetario de engranajes en el que el movimiento que entra por una de las ruedas centrales mientras la otra está frenada, sale por el brazo portasatélites, ó que cuando el portasatélites está frenado salga por una de las ruedas controlando la energía sobrante.

Al alcanzarse un par predeterminado, se paran las ruedas portasatélites o viceversa y se libera la rueda frenada, provocando el corte de energía aplicada. Puede emplearse también un eje provisto de una rosca o similar, desplazable axialmente y que actúa sobre una porción troncocónica de leva que provoca el corte de energía cuando se sobrepasa un par predeterminado.

Esto permite, a partir de entonces, que tanto la energía del motor, como las energías cinéticas y elásticas asociadas, no tengan ningún efecto sobre el elemento en el que se ha aplicado hasta entonces dichas energías .

Este par predeterminado inicialmente y alcanzado, es la suma de un par mecánico aportado por el motor, más el par cinético disponible debido a la inercia del propio motor y de las masas en movimiento, lo que permite aplicar motores mucho más pequeños; incluso añadir masas adicionales de inercia para así aumentar dicha energía cinética disponible. c) La de utilización de un volante o manivela auxiliares, en los casos de emergencia o para necesidades puntuales, en disposición tal que tiene preferencia la aportación energética habitual sobre la manual y con la particularidad de que no es necesaria la palanca de

embrague-desembrague, con lo que no solamente se evitan accidentes por falta de sincronismo, sino que se reducen en circunstancias críticas de emergencia, los tiempos muertos de preparación para la maniobra. d) La de embrague centrífugo, el cual, además de tener conectado el volante en situación de reposo del motor, cuando se conecta este último desconecta el volante y, pasando por un punto muerto, procede a conectar el motor con el eje de entrada del planetario del mecanismo, a una velocidad casi de régimen. d' ) La de aprovechar el embrague centrífugo o mecanismo similar centrífugo para conseguir una autorregu¬ lación del enclavamiento del grupo limitador y regulador de par. Se consigue así que en función de la velocidad se de un par mayor ó menor para conseguir la liberación instantᬠnea de la pieza circunstancialmente móvil. e) La de utilizar un mecanismo de irreversibi- lidad, de alto rendimiento en aquellos casos en que dicha irreversibilidad no esté asegurada en el resto del mecanis- mo actuador-válvula, o en aquellos casos en que se desea tener una irreversibilidad asegurada.

Este mecanismo de irreversibilidad permite mantener un alto rendimiento general al permitir la reversibilidad de otros elementos del conjunto actuador- válvula. f) La de utilizar un enclavamiento mecánico de mando, bien manual, o bien automático mecánico o eléctrico, electrónico, magnético, neumático, hidráulico, o en combinación del primero de ellos con cada uno de los restantes, para puentear a los limitadores de par mecánico.

La función del enclavamiento manual, en emergencias, es la de utilizar el par máximo disponible una o varias veces, para acumular a través del mecanismo de irreversibilidad dicho par máximo tanto como sea necesario. La misión del enclavamiento mecánico de mando automático es

la de puentear al limitador de par mecánico para que, de forma selectiva, se pueda utilizar el par máximo disponible durante el período o períodos preestablecidos. g) En el caso de que vayan montados simultá- neamente en el servomecanismo: volante, embrague y enclava¬ miento, la de poder obtener esfuerzos superiores a los producidos por el par máximo del motor, sin necesidad de arranques sucesivos, por utilización del embrague centrífu¬ go. Efectivamente, al llegar al par máximo y disminuir el número de revoluciones, se desembraga el motor y sin llegar a pararse éste, aunque ya girando en vacío, recupera la velocidad hasta volver otra vez a embragarse, aportando de nuevo la energía cinética además del par mecánico máximo.

Esta operación la puede repetir cuantas veces sea necesario, estando limitada por el calentamiento del motor. h) La de chequeo general de pares, en el conjunto de elementos intermedios, a través de la pieza circunstancialmente móvil y al liberarse ésta, obteniendo datos por medición directa, mecánica, eléctrica, electróni¬ ca, etc., o bien mediante un microprocesador, un ordenador y una impresora. i) La de chequeo específico y muy preciso de esfuerzos en el vastago de salida del mecanismo, para actuación directa de la válvula u otro elemento actuado, por incorporación al mecanismo de una célula de carga para su medición directa, mecánica, eléctrica, electrónica, etc., o para medición indirecta y registro gráfico por medio de un microprocesador, un ordenador y una impresora. j ) La de transformación de movimientos circulares en rectilíneos por acoplamiento de la tuerca de salida del mecanismo con un husillo intermedio con doble roscado (macho y hembra, una interior y otra exterior).

hasta el tope solidario de ambos, en que la rosca de este husillo hace de chavetero helicoidal del husillo de la válvula u otro elemento actuado, roscado con menor diámetro y paso que la rosca de la tuerca, con lo que al disminuir la velocidad de desplazamiento se obtiene con el mismo par de salida, un esfuerzo de hasta cuatro o cinco veces superior, es decir, alcanzando un poder multiplicador. k) La del reapriete automático de la empaque¬ tadura, en todos aquellos equipos o aparatos que la requieran, mediante la inclusión de dos elementos elásticos entre los que se instala, a manera flotante, la tuerca de salida del mecanismo (célula de carga), la cual gira en un sentido u otro en función de la dirección del desplazamien¬ to del husillo, desplazándose la tuerca proporcionalmente a la fuerza producida por la presión de la empaquetadura. Con el progresivo desgaste de esta última se produce una disminución de la fuerza pasiva y con ella, una señal a un embrague eléctrico o a un segundo mecanismo actuador, encargándose éste de un reapriete automático de la empaque- tadura, pudiendo limitarse y regularse el par de apriete, como veremos más adelante.

1) De no afectar a la integridad tanto del mecanismo actuador como del elemento actuado por éste, una rotura accidental del microrruptor del mecanismo limitador de par y por tanto, no necesitar adicionalmente ningún microrruptor limitador de recorrido.

Esto es debido a la particularidad ya comenta¬ da en el punto b) de desconectarse mecánicamente (sin ningún dependencia eléctrica, electrónica, magnética, etc..) la aplicación de energía del motor y las energías cinéticas asociadas, al elemento sobre el que se aplican tales energías. Estas energías sobrantes son absorbidas en forma de trabajo por pares iguales ó menores al par máximo de corte, y pueden ser aprovechadas para otros fines, (señalización, autochequeo, etc.)

Así, en caso de rotura del microrruptor del mecanismo limitador de par, el motor seguirá funcionando, con sus energías cinéticas asociadas, pero sin llegar en ningún momento a transmitirlas al elemento final o de salida.

Esto sería así hasta que los interruptores térmicos del motor lo desconectaran por excesivo calenta¬ miento.

Dado que esto último acortaría sensiblemente la vida del actuador o mecanismo para transferir energía mecánica, es por esto que se utiliza un microrruptor del mecanismo limitador de par. Su fin es únicamente el de proteger al motor de calentamiento y por ello disminuir los tiempos entre maniobras consecutivas; pero sin proteger con ello la integridad de todo el mecanismo actuador. La válvula o elemento actuado ya queda asegurado por dicha amortiguación y control de las energías (motor y cinéticas) sobrantes antes mencionadas.

Como se deduce de lo anteriormente comentado, el mecanismo que la invención propone tiene su aplicación en la industria en general y particularmente, en la maniobra de válvulas para conducción y cierre de fluidos, robotica, máquinas herramientas, cintas transportadoras y cilindros de empuje, entre otros. Estas maniobras pueden realizarse directamente, o bien, a través de reductores, acoplamientos, tuercas, trasmisiones y demás dispositivos conocidos . m) De disponer de un par máximo regulado que es autorregulable en función de la velocidad que adquiere dicho mecanismo.

Como se podrá ver en la descripción de la invención, varias realizaciones son posibles para obtener un servomecanismo que reúna tales características. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los actuadores o mecanismos de actuación para

transferir energía mecánica de una entrada a una salida, existentes en el mercado, incluyen generalmente un sistema sinfín flotante, apoyado en sus extremos por elementos elásticos y una corona que, al girar, cuando se encuentra con un obstáculo o llega al final de su recorrido, se desplaza el sinfín cortando la corriente del motor. Estos mecanismos de actuación presentan una serie de inconvenien¬ tes, que se irán exponiendo, determinados por el concepto básico de realización que aplican y que se han intentado solucionar de muy diferentes maneras, aunque sin atacar dicho concepto básico de realización.

Como se especifica en la patente alemana PCT/DE91/00600 de Siemens, al dimensionar un accionamiento regulador (actuador) para válvulas es necesario tener en cuenta ciertos factores. Por un lado, por defectos, envejecimiento o mantenimiento defectuoso (como corrosión del husillo, desgaste o excesivo apriete de la empaquetadu¬ ra, etc.) el par de giro necesario para cerrar la válvula puede aumentar considerablemente (por ejemplo de 30 a 80 Nm) . Por otro lado al dimensionar el accionamiento regula¬ dor (actuador) se debe en cuenta dicho valor (80 Nm) en condiciones desfavorables de funcionamiento del propio actuador (caída de tensión en la línea, tolerancias, temperatura del motor, etc.). Se puede llegar de esta manera a que el actuador, en condiciones opuestamente desfavorables, llegue a suministrar hasta 10 veces el par de giro teórico necesario (30 a 300 Nm), en caso de que fallara la desconexión dependiente del par. Esto puede afectar seriamente al mecanismo accionado (válvula, en este caso), pudiendo llegar incluso a su total inutilización.

La solución aportada por esta patente alemana es la de una armadura de freno del husillo de la válvula que actúa a partir de un par máximo dado, impidiendo que se llegue a este extremo de 300 Nm en caso de fallo de los interruptores de control. Con esta solución se mitiga el

efecto pero no se resuelve el problema que causa dicho efecto.

Para intentar paliar este efecto (además de otros), los fabricantes de actuadores incorporar, un microrruptor adicional, de recorrido (pretendidamente) sincronizado (limitador de recorrido) con el limitador de par. Dicha sincronización desaparece en cuanto se producen variaciones mínimas de temperatura, volviendo de nuevo a plantearse la posibilidad de destrucción de la válvula. En el caso de que no hubiera ningún fallo de los interruptores de control, estos actuadores presentan dos inconvenientes que pueden llevar, a velocidades de salida medias y altas (100 a 300 mm/min. , según el tipo de válvula), a alcanzar valores del par de salida excesivos y muy por encima de los valores prefijados por dichos interruptores de control. Este excesivo para de salida llega, igualmente, a causar daños importantes a la válvula accionada.

Como se expone en el "Bulletín FC-77 de Limitorque Corp., dichos inconvenientes son:

1) No se permite liberar las inercias del mecanismo. De esta manera se crear sobrepresiones en el asiento de la válvula y esfuerzos excesivos en el vastago. Estas anomalías se ven aumentadas hasta valores importantes cuando aumenta la velocidad de salida del actuador. Todo esto hace que las velocidades de salida de los actuadores estén limitadas. Por ejemplo en válvulas de todo-nada (lazo cerrado) las velocidades del vastago se limitan a 300 mm/min. para las válvulas de compuerta y a 100 mm/min. para las válvulas de asiento, corriéndose el riesgo de dañar la válvula, a pesar de dichas limitaciones. A veces, incluso es imprescindible equipar al actuador con un segundo motor de alta velocidad, para que en los casos de emergencia grave, aumente considerablemente la velocidad de salida, aún a sabiendas de que esto llevará consigo la destrucción

del asiento y otros daños mayores en la válvula.

En las válvulas de regulación y cierre, la necesidad de motores de gran potencia para el propio cierre trae consigo un aunento de la inercia, con lo que es necesaria una disminución de la velocidad para mantener la .precisión de la regulación, sacrificando la velocidad de respuesta, llegándole incluso, en ciertos casos, a tener que utilizar dos válvulas, una de regulación y otra de cierre, para dichos cometidos. 2) Estor. problemas de sobrepresiones se ven aumentados al considerar adicionalmente el retardo de señal eléctrica, de entre 20 y 50 ms, que existe entre la señal del interruptor del limitador de par y la energización de la bobina de los coπtactores de maniobra y parada del motor. Esta anomalía además es inevitable y no depende de la velocidad de salida del actuador sino del sistema eléctrico utilizado. Sencillamente su efecto (aumento del par por encima del regulado) es significativo a velocidades de salida del actuador medias y altas (100 a 300 mm/min.). Estas dos anomalías se producen por estar permanentemente ligados mecánicamente el motor y los demás componentes del actuador hasta la salida, bien con ejecu¬ ción sinfín-corona o bien en otras ejecuciones menos utilizadas pero con los mismos principios. Dentro de todas ellas el principal problema es el recoger la energía sobrante a partir del instante del salto de la limitación de par y disiparla de una forma segura y sin que afecte al par limitado.

Dentro de estas ejecuciones se engloba la patente FR 2699983-Al de Bernard que utiliza un mecanismo reductor planetario para limitar, en su corona exterior y mediante unos muelles regulables, el par transmitido.

Este accionamiento pese a ser novedoso frente al "clásico" sinfín-corona, no soluciona sus problemas. Sigue sin liberar las inercias acumuladas a altas velocida-

des y los tiempos de .cetardo de señal le siguen afectando de la misma manera.

En el momento que se acciona el interruptor de control de par, previamente regulado a un par máximo necesario, el retaroo de señal y la inercia (si son importantes) hacen que se sigan apretando, acumulativamen¬ te, los muelles regaladores y por lo tanto se sigue transmitiendo un par superior al regulado al eje de salida del actuador. Prácticamente las mismas soluciones, a la hora de limitar el par transmitido, aplica la patente DE-A- 3010019.

En la US 3921264 se trata también un mecanismo formado por dos reductores planetarios. En uno de ellos se mantiene fija la corona exterior mediante un solenoide que se energiza paralelamente al motor. En el momento que se desconecta el motor, la corriente deja de llegar a dicho solenoide y, por lo tanto, e libera totalmente la corona o rueda exterior del planetario. De esta manera no se transmite ningún par a través del reductor planetario a partir de este momento.

Esta realización no soluciona el problema del retardo eléctrico sino que incluso lo empeora al emplear un solenoide excitado eléctricamente. Una vez cumplido este retardo si se desconecta totalmente la transmisión de par, evitándose el problema de la inercia acumulada. De todo modos sólo serviría para "absorber" inercias acumuladas de valor limitativo ya que, en caso contrario, la corona exterior se mantendría girando con demasiada energía cinética acumulada y el retardo eléctrico de señal sería aun mayor de lo habitual con los problemas que eso conlle¬ va.

Otros inconvenientes y anomalías, además de los anteriormente citados, que presentan, en general, dichos actuadores son:

3) De necesitar una palanca manual adicional de embrague-desembrague, para cubrir las mismas funciones. En este grupo se incluiría la patente japonesa JL-60 018 679 que necesita una .palanca que gire su elemento de enganche-desenganche.

4) De necesitar el operador utilizar de forma combinada ambas manos, tanteando la palanca anteriormente citada con una mano, mientras que con la otra gira el volante intentando encajar los huecos del mismo con los dientes del anillo intermedio, después de haber desbloquea¬ do el motor.

Tras encajar dientes con huecos, es posible entonces actuar con el volante.

El volante se emplea igualmente para la puesta a punto del limitador de recorrido del mecanismo actuador con el que se transfiere energía mecánica de una entrada a una salida.

Esta limitación de recorrido necesita de una gran precisión ya que en caso de inutilización del micro- rruptor del mecanismo limitador de par, teóricamente, el microrruptor del mecanismo limitador de recorrido es el encargado de desconectar el motor para evitar el deterioro de la válvula y/o del propio mecanismo actuador.

5) De no disponer de ningún bloqueo mecánico, ni manual ni automático. En el supuesto caso de que se instalara éste, en los actuadores convencionales, no podría ser utilizado a causa del enlace mecánico permanente, ya descrito anteriormente, entre el motor y los restantes componentes del actuador. 6) De no poder obtenerse esfuerzos superiores a los producidos por el par máximo, sin que se pare el motor, al no disponer de embrague centrífugo o de multipli¬ cador.

7) De no disponer en si mismo de un mecanismo de irreversibilidad. Esta irreversibilidad, en la mayoría

de las válvulas motorizadas suele venir asegurada por el vastago y/o tuerca de la válvula (o del mecanismo actuador) que suele ser irreversible y de bajo rendimiento mecánico. Esto limita el rendimiento global del conjunto e impide la utilización de vastagos y tuercas de mayor rendimiento (pasos más largos o husillos a bolas) que, por definición serían reversibles.

8) De necesitar costosos tiempos de prepara¬ ción de la válvula y del mecanismo actuador, para poder hacer chequeos puntuales de los esfuerzos en el husillo.

9) De necesitar, igualmente, esos tiempos costosos de preparación para poder chequear internamente el actuador.

10) De necesitar sacrificar la alta velocidad para obtener grandes pares a la salida del actuador, o bien, la de necesitar utilizar un motor de dos velocidades o con electro freno.

11) De necesitar la presencia esporádica y cíclica de un operario para el reapriete de la empaquetadu- ra, de forma manual y controlar estas presiones de apriete; pudiéndose destruir la empaquetadura por sobrepasar su presión límite de apriete, pudiéndose llegar incluso, a veces, a frenar el desplazamiento del husillo, aumentando en estos casos las fuerzas pasivas que regularían el correcto funcionamiento del conjunto actuador-válvula impidiendo el cierre correcto de la válvula y como conse- cuenica su deterioro.

12) De disponer de un par máximo regulado de que es independiente de la velocidad de giro del mecanis- mo.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

En líneas generales, el servomecanismo mecánico-cinético de limitación y retención instantánea del par transmitido desde un eje o mecanismo de entrada a uno de salida, que constituye el objeto de la presente inven-

ción, consiste en lo siguiente:

Desde un motor o eje de entrada se recibe energía mecánica y su correspondiente energía cinética, transfiriéndose una parte de la energía recibida a una salida, y existiendo unos medios de control para que la energía transferida a la salida no supere un determinado nivel.

Acorde con la invención, se descompone la energía recibida a la entrada en: una energía aplicada a la salida para actuar sobre un equipo tal como una válvula u otro dispositivo, y una energía sobrante que es utilizada para conseguir un movimiento relativo entre un elemento de contacto y una superficie con perfil geométrico adecuado de una pieza circunstancialmente móvil. El elemento de contacto transmite una presión asistida por un grupo limitador (y regulador) de par y el desplazamiento de la configuración externa de la pieza circunstancialmente móvil (angular, axial o compuesto dependiendo de su constitución) determina un aumento más o menos progresivo de la presión dependiendo de la forma adoptada para dicha configuración frenando la energía sobrante, una vez que se ha producido el corte de la energía del motor a consecuencia de iniciarse este despla¬ zamiento. Dicho corte de energía de la entrada a la salida del mecanismo es instantáneo y súbito.

Este mecanismo se puede considerar compuesto por tres partes o módulos.

La primera parte y más importante es la entrada del mecanismo. La segunda se sitúa entre la primera y el motor y se presenta con embrague centrífugo y mando manual aunque alguna solución pueda no necesitar esta parte.

Por último, la tercera parte corresponde a la salida del mecanismo y conexión con el elemento actuado, pudiendo presentarse en cuatro variantes diferentes.

Estas tres partes consideradas tienen funcio¬ nalidad independiente propia y pueden constituir módulos perfectamente diferenciados, mientras que cuando se presentan agrupadas, por razones de fabricación y utiliza- ción práctica fundamentalmente, constituyen un módulo único.

A las mismas, independientes o agrupadas, pueden añadírseles una serie de dispositivos adicionales, en combinaciones múltiples que luego se describirán, los cuales presentan también a su vez la particularidad de poder constituir módulos independientes .

Aunque más adelante y con relación a las figuras que se acompañan se podrá comprender claramente la estructura de las tres partes componentes y sus correspon- dientes dispositivos adicionales, se diagraman a continua¬ ción unas y otros, con sus respectivos desgloses en grupos y las descripciones de las piezas principales componentes de estos últimos, identificando a todos ellos con letras y números (cuadro 1) . Se hace corresponder estos números y letras con los de las figuras mostradas en los ejemplos de realización preferente, en el buen entendido de que este diagrama y figuras están seleccionadas a título de ejemplo y para mejor entendimiento de la descripción, si bien no deben ser consideradas con carácter restrictivo sino que su interpretación debe ser considerada en el más amplio sentido.

CUADRO 1

Por el carácter integrador de este mecanismo propuesto por la invención, es posible la utilización tanto individual como de todas las combinaciones lógicas posibles entre módulos, grupos básicos y dispositivos adicionales, como para formar un mecanismo actuador tanto manual como motorizado, así como su aplicación individual o combinada con otros tipos de actuadores ya existentes, dándoles por lo tanto un carácter integrador, considerando todas estas posibilidades de una forma amplia y nunca restrictiva. En cuanto al mecanismo de irreversibilidad podemos decir que determina un módulo de irreversibilidad que puede disponerse en diferentes posiciones dentro del mecanismo conjunto de transferencia. Así, puede incluirse dentro del módulo de entrada, o entre éste y el módulo intermedio, o entre el módulo intermedio y el módulo de salida o dentro del módulo de salida.

Dicho mecanismo de irreversibilidad se utiliza para retener la parada circunstancial o final, así como el esfuerzo transmitido. Dicho mecanismo de irreversibilidad, combinado con el embrague centrífugo permite también obtener esfuer¬ zos superiores por acumulaciones sucesivas de energía cinética en el motor; siendo esta curva superior a la producida por el par máximo. En el módulo de entrada se presentan varias soluciones, a la hora de conseguir limitar la transmisión del par desde el eje o mecanismo de entrada al de salida. Todas ellas se basan en un pieza circunstan¬ cialmente móvil que está frenada habitualmente por un grupo limitador y regulador de par fijo o móvil.

Este elemento limitador y regulador de par está formado por unos elementos elásticos que aplican su presión contra la configuración externa de la dichas pieza circunstancialmente móvil a través de uno o varios elemen- tos de contacto, de tal manera que al superarse un par

prefijado se libera dicha pieza circunstancialmente móvil, comenzando su movimiento relativo y, debido a su configura¬ ción, a provocar el corte instantáneo de la energía de entrada mediante un dispositivo incorporado a tal fin. Las diferentes soluciones para dicho módulo de entrada varían en la geometría que adopta la pieza circuns¬ tancialmente móvil y en el movimiento relativo que ésta adquiere al ser liberada. Manteniéndose el mismo concepto de desglose instantáneo del par transmitido, liberando o aprovechando la energía sobrante, al ser liberada dicha pieza circunstancialmente móvil por el dicho grupo limita¬ dor de par.

En la primera solución la pieza circunstan¬ cialmente móvil es la rueda exterior central loca de un mecanismo planetario de engranajes, cuyos satélites engranan en la parte interior de dicha rueda loca. Esta está frenada habitúalmente por el dicho grupo limitador y regulador de par.

En la segunda solución dicha pieza circunεtan- cialmente móvil es el elemento portasatélites de un mecanismo planetario de engranajes, arrastrado por dichos satélites y quedando frenada habitualmente por dicho grupo limitador y regulador de par.

En estas dos soluciones el movimiento que adquiere dicha pieza circunstancialmente móvil es de giro respecto a su propio eje y el elemento regulador y limita¬ dor de par aplica su fuerza contra la configuración externa de ambas piezas .

En una tercera solución la pieza circunstan- cialmente móvil es una pieza con forma predeterminada que solo puede adquirir movimiento longitudinal a lo largo de su eje, nunca movimiento de giro. Estando frenada habitual¬ mente por dicho grupo limitador y regulador de par.

En la última solución de las presentadas, la pieza circunstancialmente móvil está dotada de una geome-

tría predeterminada, parecida a la de la solución anterior. En este caso su movimiento es habitual ente de giro, con desplazamiento longitudinal cuando dicha pieza es liberada por el grupo limitador y regulador de par, que únicamente impide dicho movimiento longitudinal, no el de giro, puesto que gira este elemento solidariamente con dicha pieza.

Con dicha particularidad del grupo limitador y regulador de par girando solidariamente con la pieza circunstancialmente móvil, se consigue una autorregulación de dicho grupo limitador y regulador de par, al varias la fuerza que éste ejerce sobre la pieza circunstancialmente móvil en función de la velocidad de giro de ambas (en los arranques, cierres, obstrucciones, etc.).

Se han previsto una serie de dispositivos auxiliares o secundarios que se activan al desplazarse dicha pieza circunstancialmente móvil, al ser liberada por el grupo limitador y regulador de par; según sea dicho movimiento de giro o de traslación (dispositivo de corte de corriente, de amortiguación, de medición, etc.). Se ha previsto también un dispositivo que permite el enclavamiento circunstancial de la pieza móvil, evitando su desplazamiento relativo.

En los casos en que se implique un movimiento de giro se permite también aumentar la energía cinética mediante la incorporación de un volante de inercia.

Es posible también la inclusión de un mecanis¬ mo de regulación del enclavamiento que permite variar (y por lo tanto regular) la fuerza que el grupo limitador y regulador de par ejerce sobre dicha pieza circunstan- cialmente móvil en función de una serie de parámetros. Así, por ejemplo, se consigue que en el momento del arranque se consiga un mayor par regulado que en otros momentos.

Se ha previsto incorporar un grupo de embrague centrífugo automático, conectado al motor, desembragando el volante de emergencia y efectuando simultáneamente la

conexión al motor al alcanzar las revoluciones de régimen.

El elemento irreversible transmite el par del eje de entrada al eje de salida y durante esta transmisión se bloquea cualquier movimiento del eje de salida en el sentido de giro contrario.

Se ha previsto también la incorporación de un grupo con casquillo que permite un chequeo del par de salida y una captación de señal mediante dos casquillos concéntricos con rosca reversible, haciendo las veces de chavetero helicoidal. El casquillo interior apoya sobre elementos elásticos que le permiten desplazarse pudiéndose aprovechar este desplazamiento para generar una señal que indique la variación de las fuerzas pasivas. A un menor recorrido le corresponde un aumento de esta fuerza, que indica una anomalía en el mecanismo actuador o en el equipo actuado, mientras que un mayor recorrido se corresponde con una disminución de la fuerza pasiva. En los equipos actuados que dispongan de empaquetaduras, esta señal se aprovecha para ordenar un reapriete mediante un electroem- brague o mecanismo actuador auxiliar.

En lugar del grupo con casquillo, puede incorporar un grupo de tuerca flotante que permite un chequeo del empuje de la presión ejercida longitudinalmente por el husillo sobre la tuerca que lo comanda, siendo ésta flotante en uno o ambos extremos, sobre uno o dos elementos elásticos que le permiten desplazarse.

También, mediante un grupo multiplicador puede conseguirse que, con el mismo par de salida y revoluciones del actuador o reductor, se pueda transformar en lineal el movimiento circular de su tuerca principal, a través de una camisa doblemente roscada, el macho en la tuerca principal y la hembra en el extremo del husillo, pudiendo éste desplazarse aunque no girar. De esta forma las roscas pueden funcionar alternativamente como tales, o bien, como chaveteros helicoidales dependientes de un elemento de

enlace rígido o flexible, así como de unos topes, resultan¬ do una mayor velocidad y menor esfuerzo en el desplazamien¬ to lineal del husillo cuando la rosca menor hace de chavetero helicoidal y la menor actúa como rosca; y una menor velocidad y mayor esfuerzo cuando ambas funcionan de .manera recíproca. Al invertir el giro de la tuerca princi¬ pal se retira el husillo a través de la rosca menor, y al hacer tope esta rosca aumenta el husillo de velocidad en su desplazamiento a través de la rosca de mayor diámetro, hasta llegar a su posición prefijada quedando dispuesto para repetir el ciclo completo o parcialmente.

Para facilitar la comprensión de las caracte¬ rísticas de la invención y formando parte de esta memoria descriptiva, se acompañan unas hojas de planos en cuyas figuras con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Figura la.— Es una vista en planta, parcial¬ mente seccionada, del módulo de entrada. Figura Ib.— Es una sección transversal de lo mostrado en la figura la.

Figura le— Es una sección transversal del módulo de entrada (a.l.) con el módulo de irreversibilidad (w) y el módulo de salida (f) montados. Figura 2a.- Es una vista seccionada de todo el mecanismo, sobre un equipo actuado.

Figura 2b.- Es una sección por la línea de corte B-B de la figura 2a.

Figura 3.1.— Es una vista parcial longitudinal del módulo de salida giratorio (Cl).

Figura 3.2.- Es una vista seccionada, similar a la figura 3.1, del módulo de salida roscado (C2).

Figura 3.3a.- Es una vista parcial longitudi¬ nal y en sección, del módulo de salida con multiplicador I (h), pudiéndose observar como se ha producido ya el efecto

de mayor empuje y el mecanismo está dispuesto para iniciar el movimiento de retroceso.

Figura 3.3b.- Es una vista similar a la de la figura 3.3a en la que puede observarse como la rosca de diámetro menor pasa a convertirse en chavetero helicoidal.

Figura 3.3c- Es una vista similar a las figuras 3.3a y 3.3b, donde se observa el instante en que la rosca de la tuerca principal se convierte en chavetero helicoidal, mientras que la rosca de la tuerca pequeña deja de ser chavetero y en su giro desplaza longitudinalmente al husillo.

Figura 3.4.- Es una vista seccionada del módulo de salida con multiplicador (II)-(C4).

Figura 4.a. Es una sección transversal del módulo de entrada (a.2.).

Figura 4.b. Es una vista seccionada del conjunto del mecanismo, adoptando dicho módulo de entrada (a.2. ) .

Figura 4.c. Es una sección por la línea V-V de la figura 4b.

Figura 5.a. Es una sección transversal del módulo de entrada (a.3.) incluyendo el motor (100) como elemento de entrada de energía del mecanismo.

Figura 5.b. Es una vista seccionada del conjunto del mecanismo, adoptando módulo de entrada (a.3.), multiplicado 1 (h), módulo de irreversibilidad (w) , chequeo del esfuerzo del vastago ( <o) y señal de reapriete de la empaquetadura (£) .

Figura 5.c. Es una sección transversal del módulo de entrada (a.3.), tomando un eje (71) como elemento de entrada en lugar del motor (100).

Figura 5.d. Es una sección por la línea de corte A-A de las figuras 5a y 5c.

Figura 6.a. Es una sección transversal del módulo de entrada (a.4).

Figura 6.b. Es una vista seccionada del mecanismo, adoptando dicho módulo de entrada (a.4.), el módulo de irreversibilidad (w) y el motor (100).

Figura 6.c. Es una sección por la línea de corte Z-Z de la figura 6.b.

Figura 6.d. Es una sección por la línea de corte X-X de la figura 6.b.

Figura 7.a. Es una vista seccionada de un conjunto en que se ha adoptado un mecanismo reductor sinfín-cortina a la salida del módulo de entrada (a.3.). DESCRIPCIÓN DE LAS FORMAS DE REALIZACIÓN PREFERIDAS

Haciendo referencia a la numeración adoptada en las figuras, podemos ver que el mecanismo para transfe¬ rir energía mecánica de una entrada a una salida de forma controlable, que la invención propone, incluye:

MODULO DE ENTRADA A

Está constituido por tres componentes o grupos básicos: grupo planetario (a), grupo limitador de par (b) y grupo de corte de la energía motriz (c). El grupo planetario de transmisión (a.l) consiste en un mecanismo planetario de engranajes que disponen de dos (o más) ruedas centrales (en la figura 1, el piñón 1 y la rueda loca 2 y, al menos, un brazo portasa¬ télites 3, con sus correspondientes satélites 4 cuyas ubicaciones y características funcionales (cuando su complejidad funcional así lo requiera) se describen a continuación:

1 - Piñón (rueda central): calado en el motor y engranando directamente con los piñones (ruedas satélites 4.

2 - Rueda exterior central loca: rueda central del mecanismo planetario, normalmente frenada por uno o varios elementos de contacto (trinquetes en la figura 1, uno único, la pieza 5, que se aloja en una configuración (en la figura 1, una muesca) dispuesta a tal fin en esta

rueda 2 ) .

Otras configuraciones de la periferia de esta rueda 2 (en la figura 1, una excéntrica) que pueden ser resaltes, hendiduras, etc. accionan uno o varios micro- rruptores 9 a través de la bola de empuje 8 y del tope de s.eñalización 10.

Estas configuraciones últimas pueden susti¬ tuirse por cualquier mecanismo y/o dispositivo que sea capaz de producir una señal (mediante células, sensores u otros sistemas). Asimismo puede llevar otras configuracio¬ nes o elementos de enlace que produzcan el mismo efecto y que se describen como ejemplos al detallar los dispositi¬ vos adicionales de esta figura 1.

La configuración externa de esta rueda puede ser dentada, para que uno o varios piñones puedan hacer las veces de esta rueda 2 con al menos una superficie curva bien concéntrica, bien excéntrica, o en combinación de una u otras, cilindricas (o no) coaxiales con su propio eje (o no), pudiendo ser insertadas en ellas nuevas configuracio- nes, muescas y resaltes; tanto alojamientos como muescas y resaltes pueden ser planos, circulares, curvos o de cualquier otra forma.

3 - Portasatélites: Pieza (en el dibujo circular) donde van montados los satélites 4 y por la cual sale, en este caso, el movimiento y el par resultante del mecanismo planetario. El grupo planetario al eje o elemento de salida. El grupo planetario puede incorporar uno o varios brazos.

4 — Satélites: Ruedas o piñones montados en el brazo portasatélites 3, engranados en el piñón 1 y en la rueda central 2.

El segundo módulo de entrada (a.2.) es un grupo de engranajes planetarios que está constituido por dos mecanismo planetario de engranajes (fig. 4.a.b.c): - un primer mecanismo planetario de engrana-

jes, en este caso rectos, que dispone de un piñón 1, unos planetarios 4, una rueda exterior central 3 y un portasaté¬ lites 2 que es la pieza circunstancialmente móvil de este módulo de entrada (a.2.). - un segundo mecanismo planetario de engrana¬ jes, en esta solución cónicos, que está compuesto de un piñón 92, unos planetarios 91, una rueda central de salida 90 y un portasatélites 93, que está roscado interiormente con la rosca 70. Dicho módulo de entrada (a.2.) incluye además un grupo de embrague centrífugo 19, 20, 23, 24, 25 según se describe más adelante en esta memoria.

Este embrague centrífugo permite regular, en función de la velocidad de giro, el mecanismo de regulación del enclavamiento formado por las referencias 60 y 61; en función de la geometría externa de la pieza 23 que actúa en contacto con el elemento de contacto 60.

Dicho mecanismo de regulación del enclavamien¬ to se describe más detalladamente en los módulos (a.3) y (a.4), que también lo utiliza en su funcionamiento, con la particularidad de que en este módulo (a.2) su funcionamien¬ to está estrictamente ligado a la velocidad de giro del mecanismo.

Este módulo de entrada (a.2.) se diferencia principalmente del módulo de entrada (a.l.), más simple, en que incorpora dicho segundo planetario de engranajes cónicos 90, 91, 92, 93, en que la pieza circunstancialmente móvil 2 de dicho primer engranaje planetario, y en que incorpora el mecanismo de regulación del par 60, 61, 23, 19, 20, 24, 25 dependiente de la velocidad de giro del mecanismo.

Todo lo dicho en cuanto a la configuración de la rueda central exterior local (del módulo de entrada (a.l.) y en cuanto a los elementos auxiliares que ésta incorpora es de idéntica aplicación para este módulo (a.2. )

Incorpora igualmente el módulo de mando manual (e), aunque en esta solución no necesita del grupo de embrague centrífugo (d) (de la figura 2.b.) para su conexión o desconexión del mecanismo. Utiliza, en cambio, unos engranajes rectos que engranan con la parte exterior dentada de la rueda exterior central 3 del primer planeta¬ rio.

El eje de salida 73 (fig. 4.b.). incorpora una parte roscada 70 que permite que durante el arranque del motor 100 no se transmita par suficiente para iniciar el movimiento en la salida, pero si para desplazar el eje 73 axialmente, desde el portasatélites cónico 93 roscado interiormente a dicha rosca 70; gracias a que dicha rosca 70 es de paso largo (o incluso de bolas) y permite bajos rozamientos. Para recuperar y devolverlo a su posición inicial una vez que se ha detenido, el mecanismo incluye un elemento elástico 94 que es lo suficientemente débil para no impedir el movimiento del eje en el arranque, pero lo suficientemente fuerte para vencer los rozamientos al devolverlo a su posición inicial.

El movimiento se transmite desde el motor 100 al elemento o eje de entrada 71 y de éste a la rueda central 92 del dicho planetario (cónico). Siempre y cuando la otra rueda central 90 de dicho segundo planetario se mantenga fija el movimiento pasará a través de dicha rueda central 92 y de los satélites 91 al portasatélites 93 y de éste al eje de salida 73.

Dicha rueda central 90 se mantendrá fija mientras el dicho segundo planetario recto esté frenado en su movimiento, puesto que se mueve solidariamente al piñón 1 de dicho segundo planetario recto. Si el grupo de mando manual (e) permanece fijo la rueda central 3 no se moverá y, por tanto, la única posibilidad de movimiento de dicho planetario recto será a través del portasatélites 2. Este se mantendrá fijo siempre que no se supere el par regulado

en el grupo limitador de par (b) y por el mecanismo regulador del enclavamiento.

De esta manera, al superarse dicho par regulado, se libera dicho portasatélites 2 y durante su giro se absorbe o aprovecha la energía sobrante de la misma manera que en el módulo de entrada (a.l.) lo hacía la rueda central loca 2. Así, en ningún momento el par transmitido al eje 73 supera el par regulado en el grupo limitador de par (b) , puesto que cualquier exceso es transmitido al planetario recto a través del piñón 1 y absorbido por la rueda portasatélites 2.

El grupo de transmisión puede presentar otra configuración, en forma predeterminada (a.3.) (figura 5.a.,b.c). En esta configuración el movimiento de la pieza circunstancialmente móvil 2 es longitudinal (nunca de giro). Este grupo de transmisión (a.3.) consiste en una pieza circunstancialmente móvil 2 con una geometría determinada (en la figura 5, cilindrica hueca con perfil de leva adecuado) donde se enclavan los elementos de contacto 5 (en 1 figura, uno, único) del grupo limitador de par con, al menos, dos rodamientos de bolas 78 para permitir un buen giro del eje interno 72 o 73 a dicha pieza 2.

Dicha pieza 2 puede presentar igualmente un dispositivo de regulación del enclavamiento θ formado por dos elementos de contacto (en las figuras, dos bolas) 60 y un elemento elástico (en las figuras, anillos Belleville) 61 entre ellos. Dichos elementos de contacto 60 situados entre dicho trinquete 5 del grupo limitador de par y la superficie del eje 73 o 72 interior a 2 (en las figuras un resalte 68.

Las ubicaciones y características funcionales (cuando su complejidad funcional así lo requiera) se describen a continuación: 2 - Pieza circunstancialmente móvil de forma

predeterminada, normalmente frenada en su movimiento longitudinal por uno o varios elementos de contacto 5 (trinquetes, en la figura 5, uno único), que se aloja en una configuración adecuada a tal fin en dicha pieza 2. Dicha pieza de forma predeterminada puede presentar diferentes configuraciones y geometría en el perfil de leva 59 sob^e el que se mueve dicho trinquete 5 al superarse el par prefijado, dependiendo de la mayor o menor progresividad y jongevidad que se quiera dar a dicho movimiento. Quedando c wro que dicha geometría del perfil de leva 59 no afecta al desglose instantáneo de la transmi¬ sión del par en el momento que se supere el par prefijado. 77 - Dos chavetas, al menos, que impiden el movimiento de giro de ;a pieza 2, fijándola a cualquier elemento fijo (en la figura 5, a la carcasa 0).

78 - Dos rodamientos de bolas, al menos, que permitan un giro libre y bien guiado del eje 72 o 73 interior a dicha pieza 2.

60 - Dos elementos de contacto, al menos, (en la figura 5 dos bolas) que se mantienen en contacto, cada una, con el trinquete 5 del grupo limitador de par y con el resalte 68 del eje interno.

61 - Un ejemento elástico, al menos (en la figura 5, formado por anillos Belleville) que mantiene en contacto dichas bolas 60 con sendas superficies.

68 - Un resalte en el eje interior a la pieza 2 con una configuración o geometría tal que al desplazarse éste, en el arranque, fuerza la bola 60 en contacto con él hacia el elemento elástico 61, disminuyendo así el par regulado para permitir el desplazamiento de la pieza 2 en su momento.

Dicha configuración o geometría se puede variar dependiendo de las necesidades de funcionamiento. Las referencias 60, 61 y 68 forman, en este caso, el grupo regulador del enclavamiento θ.

Por último, el módulo de entrada (a) puede presentar una configuración, más evolucionada, en forma predeterminada (a.4.) (algo similar a (a.3), con movi¬ miento tanto de giro omo longitudinal. Dicha configuración consiste en un conjunto formado por el grupo limitador de par (b) y la pieza circunstancialmente m 'il 2 de forma predeterminada similar a la utilizada en el módulo (a.3) que giran solidariamente unidad con la velocidad y par que les transmite el eje o mecanismo de entrada 71.

Solidarianente a este conjunto giran igualmen¬ te las piezas 88, 68, 81, 82 y 83 gracias a la chaveta 85. Este movimiento de giro del grupo limitador de par (b) aplica sobre 2 en función de la velocidad a la que giran, determinada generalmente por el elemento de entrada 71, usualmente conectado a un motor 100 o similar. Así, mediante el elemento regulador 7 se puede regular, teniendo en cuenta dichas velocidades, el elemento elástico 6 que aprieta al elemento de contacto 5 contra la superficie (de leva) 59 de la pieza troncocónica 2. En este caso tanto el grupo de corte de energía motriz (c) como los elementos auxiliares están dispuestos sobre otra pieza 86 se caracte¬ riza por tener únicamente movimiento longitudinal, solida¬ rio con la pieza 2, estando impedido su movimiento de giro por la chaveta 77. De esta forma dichos elementos auxilia¬ res se accionan de la misma manera y poseen las mismas configuraciones que en el módulo (a.3).

Así, cuando el eje de salida 73 se encuentra con algún obstáculo (por ejemplo, el asiento de la válvula accionada), aumenta el par transmitido y disminuye la velocidad de giro.

Cuando se supera el esfuerzo máximo regulado por el grupo (b) sobre la pieza 2 ésta queda instantánea¬ mente liberada y comienza a desplazarse longitudinalmente; dependiendo las características de dicho movimiento de la

forma de la curva de leva 59 de la pieza 2, sobre la que se moverá el elemento de contacto 5 del grupo (b) .

Al producirse dicha liberación de la pieza 2, ésta arrastra en su movimiento longitudinal a la pieza 86, accionándose, por tanto, todos los mecanismos asociados a dicha pieza 86.

Este módulo de entrada (a.4) incluye igualmen¬ te un mecanismo de regulación del enclavamiento θ formado por las referencias 60, 61 y 68. Con la particularidad de que en esta solución la curva interior que expone la pieza 68 a la referencia 60 en contacto con ella se puede varias. Para ello bastaría con girar, en posición de reposo, la pieza 81 que, mediante el pasador 82 gira la pieza 83 que, a su vez, mediante la chaveta 85 gira la dicha pieza 68 mostrando ésta una configuración diferente al elemento de contacto 60, y como consecuencia diferente regulación del par. Dichas piezas no se describen por su simplicidad.

Se consigue de esta manera que el mecanismo regulador del enclavamiento 0 actué sobre el elemento de contacto 5 de manera diferente, según la necesidad.

(b): El grupo limitador de par (b) es un mecanismo regulador y limitador del par de salida descompo¬ niendo al par de entrada en dos, por mediación de la pieza circunstancialmente móvil 2, uno que es el utilizado en la salida y otro, el sobrante, que es liberado (en general no sólo se produce esta liberación sino que además se amorti¬ gua el par 'sobrante) y utilizado tanto para cortar la energía motriz como para realizar chequeos. Dispone de un elemento de contacto (en la figura 1, un trinquete), un elemento elástico (en las figuras, unas arandelas cónicas elásticas Belleville) y un elemento de regulación (en la figura 1, un tornillo micrométrico) los cuales se describen a continuación tomando como modelo esta figura 1 :

5 - Trinquete: Pieza de frenado o inmoviliza- ción circunstancial alojada, por un lado, en la muesca de

la rueda 2 y por otro, en el tornillo 7; quedando inter¬ puesto entre el trinquete y el tornillo, un elemento elástico 6.

6 - Elemento elástico: Cualquier tipo de 5 elemento elástico (en el dibujo arandelas Belleville) situado entre el exterior de la varilla del trinquete 5 y el interior del tornillo 7 que lo comprime, variando la fuerza aplicada y por lo tanto el par transmisible.

7 - Elemento de regulación: Es un dispositivo 10 (en las figuras, un tornillo micrométrico) sujeto al cuerpo que regula el par de la rueda loca 2. En su exterior dispone de unas marcas con los diferentes pares de salida y un índice. En la solución (a.4.) dicho grupo limitador de par (b) gira solidariamente con la pieza troncocónica 2 de

15 esta manera, aunque está formado por los mismos elementos 5, 6, 7, su funcionamiento dependerá de la velocidad a la que giren ambos elementos (fuerza centrífuga).

(c): El grupo de corte de la energía motriz, es un mecanismo de corte directo (o indirecto, dando la

20 señal de corte) de la energía, mediante contacto, aproxima¬ ción o cualquier otro procedimiento (en la figura 1, de contacto y accionado por una excéntrica 2) .

Dispone en las figuras, de un microrruptor 8, una bola de empuje 9 y un tope de señalización con muelle

25. de apoyo 10, que no se describen, por ser elementos sobradamente conocidos . Se puede igualmente incluir otros grupos de corte (secundario, terciario, etc) para una mayor seguridad en caso de que fallara el grupo de corte prima¬ rio.

30 Además de los tres componentes o grupos básicos descritos, este módulo de entrada puede incorporar uno, dos cualesquiera, o los tres dispositivos adicionales que ahora se describen:

( di ) : Enclavamiento mecánico.- Dispositivo

35 antagonista del limitador de par, de enclavamiento de la

pieza circunstancialmente móvil 2, accionado manualmente o por cualquier otro procedimiento, que va adosado al cuerpo del módulo de entrada o cualquier otro elemento intermedio con éste y consistente en una varilla, gatillo o cualquier otro elemento susceptible de alojamiento en un orificio o muesca dispuesto a tal fin en la rueda 2, que sirve para frenarla de forma circunstancial, anulando con ello la acción del trinquete.

Esta acción de enclavamiento puede también realizarse colocando un tornillo u otro elemento de inmovilización del limitador de par.

La varilla 11 con su correspondiente muelle y la camisa de posición 12 del caso de la figura, no se describen por ser también conocidas. ( p ): Chequeo general.- Dispositivo que se vale de la energía sobrante y midiendo ésta de forma continua o discreta, de tal forma que, sin modificación previa de las condiciones del limitador de par, su disminu¬ ción significa un incremento de la energía absorbida, lo cual supone una anomalía en el conjunto formado por el actuador y el elemento actuado. Si, por el contrario, aumenta la energía sobrante, detecta un desgaste de algún retén o empaquetadura dentro del conjunto actuador-elemento actuado. La medición de la variación de la energía sobrante puede realizarse mecánica, eléctrica, electrónica, óptica, vertical, etc. Dicha medición de la variación de la energía sobrante puede realizarse para el movimiento de la pieza circunstancialmente móvil en un sentido, en otro, o en ambos sentidos de movimiento (apertura, cierre, o ambos) .

En las figuras, esta medición de la variación de la energía sobrante está resuelta por uno de los muchos procedimientos eléctricos posibles, mediante un microrrup- tor 13, una bola de acción 14 y un tornillo de ajuste con

muelle incorporado 15, encendiéndose in situ o en pupitre de mandos un indicador igualmente mediante cualquier sensor de posición electrónico se puede recoger esta medición.

Esta señal de chequeo puede ser recogida para registro y análisis por un microprocesador y salir por una impresora.

Esta acción de chequeo puede realizarse también midiendo el esfuerzo de la energía sobrante a través del propio limitador de par. ( ) '• Amortiguación auxiliar.- El dispositivo de amortiguación de la energía sobrante, directamente, o utilizando al propio limitador de par (caso de la disposi¬ ción de las figuras) y/o aumentando la fuerza de los muelles montados en el tope de señalización 10, o mediante un dispositivo de freno de la pieza 2.

También puede amortiguarse incrementando por cualquier procedimiento la energía absorbida. En el caso de la figura 1, este dispositivo está constituido por un elemento elástico 16, un elemento de contacto (una bola, por ejemplo) 17 y una camisa 18, los cuales no requieren mayor descripción.

MODULO INTERMEDIO B

Esta constituido por dos componentes o grupos básicos: el grupo de embrague centrífugo (d) y el grupo de mando manual (e).

Este módulo intermedio dispone de la indivi¬ dualidad suficiente como para ser susceptible de incorpo¬ rarle no sólo entre el módulo de entrada y el grupo motor de este mecanismo objeto de la invención, sino también entre el grupo motor y el resto de componentes de cualquier actuador convencional.

Igualmente este mecanismo de actuación puede no llevar incorporado este módulo intermedio, en aquellos casos en que las ventajas del volante y del embrague centrífugo no se consideren necesarias o no sean ventajo-

sas, o no sean compatibles con alguna configuración del módulo de entrada (A), o bien, puede llevar incorporado sólo el grupo de embrague centrífugo y no llevar volante y sustituir este último por un disco colocado en el eje del ventilador, en el que se pueda insertar una manilla desmontable, situada habitualmente en el motor y permitien¬ do la continuidad de corriente en el mismo, hasta el momento en que se extrae para insertarla en el exterior del disco que sustituye al volante. Este último sistema puede utilizarse también en cualquier actuador, en aquél caso que no incorpore módulo intermedio.

(d) : grupo de embrague centrífugo.- Intercala¬ do entre el grupo motor y la entrada del grupo planetario, consiste en un embrague centrífugo, el cual además de tener un punto muerto, en su estado de reposo queda embragado en un volante y después de que el grupo motor inicie el movimiento, desembraga el volante, pasa por el punto muerto y embraga automáticamente el motor. Con tal grupo de embrague centrífugo, independientemente de completarse o no con el grupo de mando manual, dentro del módulo intermedio, éste sirve para obtener esfuerzos superiores por acumula¬ ciones sucesivas de energía cinética en el motor, cuya suma es superior a la producida por el par máximo, siempre y cuando haya un elemento irreversible a la salida.

En el ejemplo de la figura 2 este grupo (d) está compuesto por los siguientes elementos:

19 - Pistones desplazables.- Pistones cilin¬ dricos con alojamiento transversal para las bolas empujado- ras 20 y una ranura longitudinal para su constante alinea¬ ción al alojarse en ella los soportes guía 25.

20 - Bolas empujadoras.- Su fuerza centrífuga y la de los pistones 19 desplazables, las obligan a deslizarse por el plano inclinado del soporte guía 25 empujando al casquillo deslizante 23.

21 - Cuerpo principal.- Se acopla a la parte móvil del motor y circunstancialmente, al piñón 1 de entrada del grupo planetario. En su parte superior lleva unos alojamientos cilindricos para introducción de los pistones desplazables 19 y sujetos a ella la base de los soportes guía 25.

En su parte inferior externa existen unos alojamientos de sección circular para inclusión de las bolas de arrastre 22, mientras que en la inferior interna va alojado un rodamiento para una mejor alineación del eje del volante 26.

22 - Bolas de arrastre.- Están dispuestas en dos grupos. En unos se acoplan y desacoplan en las hendidu¬ ras del cuerpo principal 21 dispuestas a tal fin. El segundo grupo realiza la misma función en las hendiduras de la extremidad del eje del volante 26. Ambos grupos están alojados siempre en los taladros del piñón 1.

23 - Casquillo deslizante.- Desliza por su parte interior en el exterior del piñón 1, el cual limita su recorrido. En su parte inferior lleva un alojamiento cilindrico tórico para inclusión de las bolas de arrastre 22, cuando está liberado el embrague correspondiente. Esta parte cilindrica interior, de acuerdo con su posición, impide el desbloqueo centrífugo alternativo de estas bolas. Primero, en su posición de reposo, están liberadas las bolas que encajan en el extremo del cuerpo principal 21; en su punto muerto están alojados los dos grupos de bolas en este alojamiento cilindrico y, al continuar el casquillo deslizándose a su tope, quedan alojadas en él el grupo de bolas que arrastra al volante, quedando acopladas, por su contacto con el casquillo deslizante 23, en el casquillo con alojamiento 28.

24 - Muelle antagonista.- Tiene la misión de volver a su posición de partida todo el mecanismo, al disminuir la fuerza centrífuga, por reducción de revolucio-

nes del motor.

25 - Soportes guía.- Están sujetos al cuerpo principal 21 tienen la misión de guiar los pistones desplazables 19 y de obligar a deslizarse a las bolas empujadoras 20.

Las bolas de arrastre 22 y los canales pueden sustituirse por chavetas, dientes de arrastre, cono de fricción, etc., considerando estos elementos de una forma amplia y nunca restrictiva. (e): el grupo de mando manual consiste en un sistema de accionamiento alternativo al motor, sin perder nunca la preferencia este último, cuando en casos de emergencia (como falta de energía eléctrica, por ejemplo) surge la necesidad de manipular el actuador. Este grupo consta de un volante 26, un eje central 27, el cual a su vez hace de soporte guía de parte de las ruedas que componen el mecanismo y finalmente, de un casquillo con alojamiento 28 para uno de los grupos de bolas de arrastre 22. Por ser sobradamente conocidos no se definen estos componentes .

MODULO DE IRREVERSIBILIDAD

Está constituido por un mecanismo que puede disponerse en diferentes posiciones dentro del mecanismo de transferencia de energía. Así, puede incluirse dentro del módulo de entrada A o entre dicho módulo y el módulo intermedio B, o, incluso entre el módulo intermedio B y el módulo de salida C.

Este módulo de irreversibilidad transmite el par del eje de entrada al eje de salida de tal mecanismo, y durante la transmisión de dicho par bloquea cualquier movimiento del eje de salida en sentido de giro contrario al de transmisión del par. Y una vez cesada la transmisión de dicho par, bloquea cualquier movimiento del eje de salida en cualquiera de los dos sentidos de giro.

Dicho mecanismo de irreversibilidad, combinado con el embrague centrífugo, permite obtener esfuerzos superiores por acumulaciones sucesivas de energía cinética en el motor, siendo superior a la producida por el par máximo.

MODULO DE SALIDA C

La salida de este mecanismo de transferencia de energía mecánica, que la invención propone, esté constituida por un único grupo básico, si bien y en función de sus características, es susceptible de presentarse en cuatro variantes de salida distintas, alternativas entre sí y combinables con el resto de módulos y grupos anteriores, así como con los dispositivos adicionales. Estas variantes son: Cl= módulo de salida giratoria.- (figura 3.1)

C2= módulo de salida roscada.- (figura 3.2) C3= módulo de salida con multiplicador I.-

(figura 3.3) C4= módulo de salida con multiplicador II.- (figura 3.4)

(Cl): el módulo Cl lo constituye el grupo con casquillo (f) en el que este casquillo 29 ejerce la función de célula de carga con la particularidad de que la chaveta 30 es helicoidal (con rosca reversible), con lo que el desplaza- miento axial del casquillo 29 produce una flecha en el elemento elástico 31, generando una señal. Estas señales generadas por el desplazamiento del casquillo 29 se recogen de forma mecánica, acústica, óptica, eléctrica, electróni¬ ca, etc. (en la figura 3.1 un paquete de microrruptores) , utilizándose tanto para el dispositivo de chequeo del par máximo ( ¿ ) como para el de señal de reapriete de la empaquetadura ( £ ) .

( f ) : chequeo del par máximo: dispositivo adicional que aprovecha la señal de chequeo emitida por el grupo (f) .

En la figura está compuesto por un anillo deslizante 32, una bola intermedia 33 y un paquete de microrruptores 34, los cuales no requieren de mayor descripción. Este paquete de micros 34 puede sustituirse por cualquier elemento mecánico, óptico, electrónico, etc., que realice una función equivalente, de generación de señal que pueda ser recogida directamente en algún amplificador o, indirectamente, registrada vía microprocesador e impresora u otro método de registro cualquiera.

( £ ) : señal de reapriete de empaquetadura. - Dispositivo que a través de la célula de carga antes descrita 29, y a veces, incluso, a través de los mismos elementos de señal, o bien de forma independiente, nos acusa el desgaste de la empaquetadura del elemento actuado.

En el caso en que el módulo de salida sea del tipo de grupo roscado interiormente (C2) o de grupo con multiplicador (C3) y (C4), la tuerca flotante de salida, instalada entre los elementos elásticos, se desplaza sin girar y proporcionalmente a la fuerza ejercida sobre la empaquetadura, y, al variar ésta, se produce la señal que da la orden de reapriete a otro actuador auxiliar que es el que efectúa el reapriete, por medio de un electroembrague o un actuador a tal fin dispuesto. En el caso de que el módulo de salida sea del tipo giratorio (Cl) la acción de la tuerca se sustituye por un casquillo roscado exteriormente, también flotante entre dos elementos elásticos, en el que la rosca exterior reversible hace de chavetero helicoidal. (C2): el módulo C2 (figura 3.2) lo constituye el grupo de tuerca flotante (g), el cual aparte de absorber las dilataciones del vastago de salida, debidas a dilata¬ ciones térmicas, sirve también como célula de carga que acusa variaciones en las condiciones de resistencias pasivas (por ejemplo, rozamientos, falta de lubricante,

etc.), por desplazamiento axial.

Este grupo está compuesto, en la figura 3.2, por una tuerca flotante 38, una chaveta 39 y los elementos elásticos 40 que no requieren mayor descripción. El módulo de salida roscada C2, puede llevar hasta dos dispositivos adicionales: el de chequeo de esfuerzos en el vastago ( ) y el de señal de reapriete de la empaquetadura (£ ) (este último ya descrito), los cuales pueden constituir también unidades independientes tanto para adaptarse al actuacl r integral como a los convenciona¬ les existentes .

(~ ): chequeo de esfuerzos en el vastago. Es un dispositivo adicional construido e incorporado expresa¬ mente para esta función de chequeo, a partir de la señal emitida por el grupo de tuerca flotante (g) en la figura (3.2) está compuesto de: un anillo deslizante 35, una bola intermedia 36 y un paquete de microrruptores 37, que no se pasan a describir por su sencillez.

Tanto en el caso del módulo de salida del tipo de grupo (g) como en los (h) e (i), las variaciones de carga en el desplazamiento axial del grupo se traducen en flechas de los elementos elásticos, las cuales se recogen por los dispositivos adicionales (^f ) y ( £ ) •

(C3): el módulo C3 está constituido por el grupo de salida con multiplicador I (h), el cual aprovecha el principio de que, para un mismo par, a menor paso y diámetro de rosca, mayor es el esfuerzo resultante.

Al enlazar una rosca de diámetro grande con otra de diámetro pequeño obtenemos, con la primera movi- mientos rápidos y de bajo esfuerzo para vencer las fuerzas pasivas y, a continuación, movimientos lentos de alto esfuerzo con la rosca de diámetro y paso pequeños. Basta para ello que la primera haga tope sobre la segunda, convirtiéndose entonces en chavetero helicoidal. En este mecanismo, al iniciarse un movimiento.

siempre lo hace la rosca de menor diámetro.

En la figura 3.3a se ha producido ya el efecto de mayor empuje, se ha parado el actuador y éste está dispuesto para iniciar, cuando se le ordene, el movimiento de retroceso.

Al ponerse en movimiento circular la tuerca principal 41, su rosca actúa como chavetero helicoidal, arrastrando en su giro a la tuerca 42 por ser de diámetro y paso más pequeños y por estarle impedido el desplazamien- to longitudinal durante el alojamiento del elemento rígido en el canal del acoplamiento 47 y obligando a desplazarse al husillo 48 (este último imposibilitado para girar por una chaveta situada en su extremo opuesto, fuera ya de la figura) hasta llegar a su tope en el que se enfrenta el eje de una garganta tallada en él con el eje del elemento rígido 46 y el del canal circular del acoplamiento 47 (figura 3.3b) y pasando a partir de este momento la rosca de diámetro menor a convertirse en chavetero helicoidal, obligando con ello a girar a la camisa o tuerca de doble rosca 42, al no impedírselo ya el elemento rígido 46, el cual ha pasado a alojarse en la garganta del husillo 48, siguiendo la trayectoria de éste hasta que el casquillo flotante 45 impide el escape al exterior del elemento rígido, quedando al final de su recorrido en espera de la orden de vuelta en sentido inverso (figura 3.3c). Al girar la tuerca en el sentido contrario y por seguir el elemento rígido 46 alojado en el canal circular del husillo 48 forzado por el casquillo flotante 45, la rosca menor de la tuerca 42 se convierte en chavetero helicoidal, despla- zándose por tanto esta tuerca hasta llegar a su tope, en el cual vuelven a enfrentarse el eje del elemento rígido con el canal circular del acoplamiento 47 y el canal del husillo 48, (figura 3.3b) convirtiéndose en ese instante la rosca de la tuerca principal 41 en chavetero helicoidal, mientras que la rosca de la tuerca pequeña deja de ser

chavetero y su giro desplaza longitudinalmente el husillo, transmitiendo en esta fase el esfuerzo mayor hasta que alcanza su punto de partida, repitiéndose de nuevo el ciclo (figura 3.3a) . Este grupo (h) está constituido en la figura

3 por los siguientes elementos:

41 - Tuerca principal. Es la tuerca, flotante o no, que convierte un movimiento (esfuerzo) circular en lineal. 42 - Tuerca de doble rosca. Es un casquillo con rosca exterior de mayor diámetro que otra interior, con la doble función en ambas de rosca y de chavetero helicoi¬ dal. En esta tuerca se aloja(n) uno (o varios) elemento(s) rígido(s) de empuje (en la figura dos bolas). Por necesi- dades mecánicas estas roscas pueden ser casquillos inserta¬ dos en una camisa, tanto los dos como uno de ellos (en la figura está insertado sólo el de rosca menor) .

43 - Chaveta. En el dibujo enlaza el casquillo roscado de menor diámetro con la tuerca de doble rosca 42. 44 - Casquillo tope. Regula la longitud límite del recorrido del husillo 48 a través de la rosca de menor diámetro.

45 - Casquillo flotante. Libera o fija en su desplazamiento el elemento rígido 46, puede ser sustituido por una continuidad en la zona de ajuste de la tuerca de doble rosca 42, en los casos de recorrido corto.

46 - Elemento rígido. Puede ser una(s) bola(s), un pasador cilindrico con las puntas conformadas y, en general, cualquier elemento auxiliar que pueda cumplir con las condiciones de funcionamiento antes establecidas.

47 - Acoplamiento. Casquillo con canal circular interior para alojamiento circunstancial del elemento ríqido e inmovilización simultánea del desplaza- miento a través de la tuerca.

48 - Husillo roscado. Elemento final que realiza la suma de los desplazamientos originados por la tuerca principal 41 y la de menor diámetro y, parcialmente en cada instante, los esfuerzos correspondientes a cada uno de los movimientos.

(C4): el módulo C4 está constituido por el grupo de salida con multiplicador II (i), el cual realiza las mismas funciones y en la misma secuencia, con la diferencia de que, en vez de llevar un elemento rígido y un casquillo flotante, va provisto de un acoplamiento 53 y un elemento elástico 52 que regula la presión del anterior para que siempre suceda que el par de fricción del acopla¬ miento sea mayor que la diferencia de pares entre la rosca de mayor diámetro y la de menor, para la misma presión de empuje (figura 3.4).

Está compuesto por los siguientes elementos: tuerca principal 49, tuerca de doble rosca 50, chaveta y husillo roscado 54, ya descritos en el grupo (h), así como:

52 - Elemento elástico. Muelle, arandelas Belleville o cualquier otro elemento que aporte una presión prefijada al cono del acoplamiento 53.

53 - Acoplamiento. Cónico, plano, dentado, etc. (en la figura cónico), que permite transmitir el par que obliga a entrar en acción a la tuerca principal en vez de la pequeña, tanto en el módulo (C3) como en el (C4) las roscas convencionales pueden sustituirse por roscas de bolas de bajo rozamiento y, por tanto, alto rendimiento, que permiten mejorar el funcionamiento global de dichos módulos de salida (C3) y (C4).