ES2263337B1 - Dispositivo autobloqueante para persianas y cierres. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo autobloqueante para persianas y cierres. Que tiene como elementos esenciales: - Un eje motriz (1) solidario del tambor de enrollamiento (23) de la persiana (21), relacionado mediante un primer mecanismo de rueda libre (2) con un cilindro actuador (4) que presenta un sector de liberación (5). - Una rueda lobulada (17) que presenta protuberancias (18), entre las que se alojan correspondientes prolongaciones (19) de las lamas (20) de la persiana (21), y que se relaciona a través de un segundo mecanismo de rueda libre (15) y distintos elementos de transmisión con un sector de bloqueo (26). - Un cilindro de freno (7) fijo, que aloja en su interior un resorte de freno (9) cuyos extremos constituyen sendos topes (10), que definen dos alojamientos sectoriales destinados a recibir el sector de liberación (5) y el sector de bloqueo (26), actuando éste sobre los topes (10) en el sentido de aumentar el diámetro aparente del resorte de freno (9) y el sector de liberación (5) en el sentido dedisminuir el diámetro aparente del resorte de freno (9).
Description
Dispositivo autobloqueante para persianas y
cierres.
La presente invención se refiere a un sistema
para bloquear con total seguridad persianas y cierres destinados a
impedir el paso a través de puertas, ventanas, o cualquier otro
tipo de aberturas que presentan usualmente las edificaciones en sus
fachadas.
La seguridad contra las intrusiones en el
interior de edificios se ha convertido, en nuestro tiempo, en una
necesidad prioritaria. Usualmente, se utilizan diversos dispositivos
para conseguir la anhelada seguridad, que van desde las alarmas a
las barreras físicas, fijas o retirables; de tal manera que o bien
detecten que se ha producido una intrusión, o bien la hagan
imposible, o al menos la dificulten.
Por otra parte, son conocidos desde hace tiempo
dispositivos basados en enrollar sobre un tambor giratorio una
persiana de lamas, lo que permite cubrir totalmente puertas,
ventanas, escaparates y demás huecos existentes en las fachadas de
los edificios. Estos dispositivos se basan en un mecanismo de gran
sencillez por el que la persiana se enrolla sobre un tambor
giratorio durante la maniobra de elevación, mientras que el descenso
se efectúa por gravedad debido al peso de la persiana que va
desenrollándose del tambor giratorio según este lo permite. Esta
asimetría de funcionamiento del dispositivo provoca problemas a la
hora de pretender inmovilizar la persiana en una posición de
seguridad ya que, aunque el mecanismo de maniobra sea irreversible,
siempre es posible elevar manualmente la persiana desde el
exterior. La solución de montar cerrojos en la cara interior de la
persiana plantea problemas estéticos, aparte de exigir una acción
manual y voluntaria para el bloqueo de la misma, con el consiguiente
riesgo de olvidos.
Es un objetivo de la presente invención el
disponer de un dispositivo de bloqueo para persianas y cierres que
actúe de forma automática, sin intervención del usuario.
Es otro objetivo de la presente invención el
disponer de un dispositivo de bloqueo para persianas y cierres que
actúe de forma independiente del mecanismo de maniobra, de tal
manera que no sea preciso que este mecanismo de maniobra sea
irreversible mecánicamente.
Para alcanzar el objetivo propuesto se ha
concebido un sistema consistente en incorporar un mecanismo de
bloqueo, independiente del de maniobra, constituido por una rueda
lobulada susceptible de retener unas prolongaciones convenientemente
dispuestas en los extremos de las lamas de la persiana y que son
las que circulan por las habituales guías verticales laterales. La
rueda lobulada se relaciona a su vez con un mecanismo de freno que
es el que, en realidad, bloquea la persiana cuando ésta se intenta
elevar manualmente (en lo sucesivo y en el contexto de este
documento, entenderemos por "persiana" cualquier dispositivo
de cierre a base de lamas).
El mecanismo de freno está formado por un
resorte, fabricado en alambre de acero de sección preferentemente
rectangular, que presenta varias vueltas distribuidas axialmente
sobre un mismo diámetro, estando sus extremos doblados radialmente
para constituir sendos topes. En reposo, el diámetro del resorte es
mayor que del alojamiento circular interior de un cilindro de freno
fijo, por lo que debe ser introducido en el mismo tras rotar los
topes del resorte en direcciones opuestas y en el sentido adecuado
para reducir su diámetro. La línea geométrica que une los extremos
doblados que constituyen los topes divide al circulo interior al
resorte en dos alojamientos sectoriales. En uno de ellos se
introduce un sector de enclavamiento y en el otro un sector de
liberación. Obsérvese que el fundamento del mecanismo se basa en
que el resorte de freno aumenta o disminuye su diámetro según que
se actúe sobre los topes en un sentido o en el opuesto. La tendencia
al aumento o disminución del diámetro del resorte provoca que este
se bloquee o se libere respecto al alojamiento interior del cilindro
de freno.
En una realización preferente, el mecanismo de
transmisión que relaciona la rueda lobulada con el mecanismo de
freno esta constituido por el ya citado sector de enclavamiento que
forma parte de una corona de transmisión que engrana con un piñón
auxiliar solidario de una corona auxiliar que engrana a su vez con
un piñón de transmisión que transmite el movimiento a un eje de
bloqueo unido a la rueda lobulada.
La maniobra de descenso se efectúa por gravedad,
y para que esto sea posible es preciso que las prolongaciones de
las lamas de la persiana puedan arrastrar a la rueda lobulada en su
movimiento de descenso. La solución propuesta consiste en prever un
mecanismo de rueda libre entre la rueda lobulada y el mecanismo de
freno.
Durante la maniobra de elevación deberá ser
posible mover la rueda lobulada en un sentido en el que debería
quedar bloqueada por el resorte de freno. Para resolver este
problema ha sido preciso introducir en el dispositivo dos conceptos
novedosos.
El primero consiste en desactivar el mecanismo
de freno durante la maniobra, lo que se consigue haciendo que el
eje motriz solidario del tambor de enrollamiento de la persiana
mueva un cilindro actuador que presenta un sector de liberación que
se introduce entre los topes del resorte de freno y los desplaza en
el sentido de disminuir el diámetro de este. Así, durante la
maniobra de elevación se consigue que la rueda lobulada ya no esté
frenada sino que se desplace con una velocidad dependiente de la del
eje motriz y determinada por un mecanismo de transmisión.
El segundo concepto novedoso resuelve el
problema planteado por el hecho de que la velocidad lineal de la
persiana varíe para una misma velocidad del tambor de enrollamiento
debido a que durante la maniobra de elevación la persiana va
enrollándose sobre sí misma y, en consecuencia, aumentando
progresivamente el diámetro aparente que define la velocidad lineal
de la persiana. La solución propuesta consiste en dimensionar los
distintos elementos del mecanismo de transmisión que relacionan el
eje motriz con la rueda lobulada para que esta última intente
moverse con una velocidad claramente superior a la que
correspondería al estar relacionada con las lamas de la persiana a
través de las prolongaciones de las mismas. De esta forma, el giro
de la rueda lobulada sufre un deslizamiento que está posibilitado
por el mecanismo de rueda libre que ya hubo que introducir para
hacer posible la maniobra de elevación voluntaria de la
persiana.
Finalmente, y dado que el eje motriz esta
relacionado con el sector de liberación del resorte de freno del
cilindro actuador, será preciso introducir entre los mismos otro
mecanismo de rueda libre para impedir que durante la maniobra de
descenso se libere el resorte de freno y la rueda lobulada intente
girar arrastrando hacia abajo a la persiana a una velocidad
constante y muy superior a la permitida por el movimiento del eje
motriz.
En consecuencia existe una sinergia evidente
entre los distintos elementos esenciales que constituyen el
dispositivo de la invención que no son otros que:
- \bullet
- Un eje motriz solidario del tambor de enrollamiento de la persiana, relacionado mediante un primer mecanismo de rueda libre con un cilindro actuador que presenta un sector de liberación.
- \bullet
- Una rueda lobulada que presenta protuberancias, entre las que se alojan correspondientes prolongaciones de las lamas de la persiana, y que se relaciona a través de un segundo mecanismo de rueda libre y distintos elementos de transmisión con un sector de bloqueo.
- \bullet
- Un resorte de freno que presenta varias vueltas distribuidas axialmente sobre un mismo diámetro y cuyos extremos doblados radialmente constituyen sendos topes, que definen dos alojamientos sectoriales destinados a recibir el sector de liberación del cilindro actuador y el sector de bloqueo de la corona de transmisión.
Las ventajas de una tal solución, son
básicamente las siguientes
La persiana queda bloqueada al final de una
operación de descenso total o parcial.
El bloqueo de la persiana se produce aunque el
dispositivo de maniobra no sea mecánicamente irreversible.
La persiana queda bloqueada en cualquier punto
intermedio de una operación de elevación o descenso, lo que permite
dejar pasar la luz y el aire.
Los bloqueos se producen de forma automática. La
persiana siempre está bloqueada en cualquier posición que se deje.
No es preciso realizar ninguna operación adicional, por lo que no
es posible olvidar bloquear la persiana.
Para completar la descripción que antecede y con
objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de
la invención, se va a realizar una descripción detallada de una
realización preferida en base a un juego de dibujos que se acompañan
a esta memoria descriptiva, y en donde con carácter meramente
orientativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra un alzado del dispositivo de
la invención, con varias secciones para apreciar detalles del
mecanismo de freno y del anclaje del tambor de enrollamiento.
La figura 2 muestra una vista lateral.
La figura 3 muestra una sección esquemática por
la linea III-III de la figura 1.
La figura 4 muestra un detalle del mecanismo de
freno, similar al representado en la figura 1, con el conjunto del
eje motriz en explosión.
La figura 5 muestra una vista en perspectiva del
resorte de freno.
La figura 6 muestra una vista en perspectiva del
conjunto formado por el eje motriz y el cilindro actuador,
relacionados por el primer mecanismo de rueda libre.
La figura 7 muestra una vista en perspectiva del
conjunto formado por la rueda lobulada y el piñón de transmisión,
relacionados por el segundo mecanismo de rueda libre.
La figura 8 muestra una vista en perspectiva de
uno de los mecanismos de rueda libre.
La figura 9 muestra una vista en perspectiva del
conjunto formado por la rueda lobulada y el disco ranurado, que
forma parte del mecanismo de captura de la posición de la
persiana.
La figura 10 muestra una vista lateral del
mecanismo de captura de la posición de la persiana.
En dichas figuras las referencias numéricas
corresponden a las siguientes partes y elementos.
- 1.
- Eje motriz
- 2.
- Primer mecanismo de rueda libre
- 3.
- Casquillo exterior de los mecanismos de rueda libre
- 4.
- Cilindro actuador
- 5.
- Sector de liberación del cilindro actuador
- 6.
- Corona de transmisión
- 7.
- Cilindro de freno
- 8.
- Tetones del cilindro de freno
- 9.
- Resorte de freno
- 10.
- Topes del resorte de freno
- 11.
- Carcasa
- 12.
- Piñón auxiliar
- 13.
- Corona auxiliar
- 14.
- Piñón de transmisión
- 15.
- Segundo mecanismo de rueda libre
- 16.
- Eje de bloqueo
- 17.
- Rueda lobulada
- 18.
- Protuberancias
- 19.
- Prolongaciones
- 20.
- Lamas
- 21.
- Persiana
- 22.
- Cuadradillo
- 23.
- Tambor de enrollamiento de la persiana
- 24.
- Disco ranurado
- 25.
- Sensor
- 26.
- Sector de bloqueo.
Como puede verse en las figuras 1, 2 y 4, el
dispositivo de la invención consta de un eje motriz (1), de
accionamiento en ambos sentidos de giro, que puede girar en el
interior de un primer mecanismo de rueda libre (2), cuyo casquillo
exterior (3) va montado a presión en el diámetro interior de un
cilindro actuador (4) que presenta un sector de liberación (5) en
una de sus caras.
Sobre el eje motriz (1) puede girar libremente
una corona de transmisión (6) que presenta un alojamiento sectorial
que recibe con holgura el sector de liberación (5) del cilindro
actuador (4), con lo que la corona de transmisión (6) y el cilindro
actuador (4) giran solidariamente, salvo por las holguras existentes
entre el sector de liberación (5) y su alojamiento en la corona de
transmisión (6). Ver figura 4.
Un disco de freno (7), solidario de la carcasa
(11) del dispositivo gracias a dos tetones (8), presenta un
alojamiento circular donde se dispone un resorte de freno (9). Este
resorte, fabricado en alambre de acero de sección rectangular, tiene
varias vueltas que se distribuyen axialmente sobre un mismo diámetro
y sus extremos, doblados radialmente, son constitutivos de sendos
topes (10). Su diámetro en reposo es mayor que el del alojamiento
circular del disco de freno (7) por lo que debe de ser introducido
en el mismo tras rotar los topes (10) en direcciones opuestas, y en
el sentido adecuado para reducir su diámetro. Ver figuras 1, y 3 a
5.
La corona de transmisión (6) presenta en una de
sus caras frontales un sector de bloqueo (26) que se aloja entre
los topes (10) del resorte de freno (9) en el lado opuesto al
sector de liberación (5), tal como se muestra en las figuras 1 y
3.
La corona de transmisión (6) engrana
exteriormente con un piñón auxiliar (12) solidario de una corona
auxiliar (13) que a su vez engrana con un piñón de transmisión (14)
solidario del casquillo exterior (3) de un segundo mecanismo de
rueda libre (15) en cuyo interior juega giratoriamente (solo en un
sentido pero no en el contrario) un eje de bloqueo (16) solidario
de una rueda lobulada (17). Esta presenta en su periferia una
pluralidad de protuberancias (18) adecuadamente espaciadas para que
entre las mismas puedan alojarse las prolongaciones (19) de las
lamas (20), de una persiana (21), cuando dichas prolongaciones se
desplazan de forma sensiblemente lineal a lo largo de guías
convencionales no representadas. Ver figuras 1 y
2.
2.
Con objeto de facilitar la comprensión del
dispositivo, en las figuras 6 y 7 se han representado sendas vistas
en perspectiva del montaje del primer mecanismo de rueda libre (2)
y del segundo mecanismo de rueda libre (15) sobre el eje motriz (1)
y el eje de bloqueo (16) respectivamente. En ambas figuras se
indican, mediante flechas, los movimientos relativos permitidos por
los respectivos mecanismos de rueda libre.
La figura 8 muestra un mecanismo de rueda libre
del comercio utilizado en la realización preferida, el cual
presenta el aspecto de un rodamiento de agujas convencional. Un
separador de diseño asimétrico, no visible, permite el rodaje de las
agujas respecto al casquillo exterior (3) en un sentido (el de rueda
libre), pero no en sentido contrario.
El funcionamiento del dispositivo autobloqueante
objeto de la invención es el siguiente. Durante la maniobra de
descenso, el eje motriz (1) arrastra giratoriamente mediante el
cuadradillo (22) al tambor de enrollamiento (23), que va liberando
la persiana (21), permitiendo su descenso bajo la acción de la
gravedad. En la figura 2 el sentido de las flechas representa el
giro permitido por los mecanismos de rueda libre (2) (15), por lo
que como puede apreciarse la persiana (21) puede descender
arrastrando libremente a la rueda lobulada (17). El piñón de
transmisión (14), la corona auxiliar (13), el piñón auxiliar (12) y
la corona de transmisión (6) que constituyen el mecanismo de
transmisión, permanecen inmóviles ya que el sector de bloqueo (26)
de la corona de transmisión (6) está retenido por los topes (10) del
resorte de freno (9), él mismo aplicado firmemente contra el
cilindro de freno (7), tal como se aprecia en la figura 3.
Durante la maniobra de elevación, el primer
mecanismo de rueda libre (2) permanece bloqueado, por lo que el eje
motriz (1) arrastra en el sentido contrario a las agujas del reloj
al cilindro actuador (4) cuyo rector de liberación (5) arrastra al
resorte de freno (9) en el sentido de disminuir su diámetro
aparente, lo que permite su deslizamiento respecto al cilindro de
freno (7). De esta forma, se moviliza la corona de transmisión (6)
que, a través del piñón auxiliar (12), la corona auxiliar (13), y el
piñón de transmisión (14) transmite el movimiento al casquillo
exterior (3) del segundo mecanismo de rueda libre (15). En
consecuencia la rueda lobulada (17) debería moverse hacia arriba a
la velocidad determinada por el dimensionamiento de los diferentes
elementos del mecanismo de transmisión.
Sin embargo, la velocidad del movimiento de la
rueda lobulada (17) está definida por la propia persiana (21) al
enrollarse sobre sí misma, en un valor claramente inferior al
determinado por el dimensionamiento del mecanismo de transmisión. Es
decir, se produce un deslizamiento relativo entre el eje de bloqueo
(16) solidario de la rueda lobulada (17) y el piñón de transmisión
(14), precisamente en el sentido permitido por el segundo mecanismo
de rueda libre (15).
Respecto al autobloqueo del dispositivo de la
invención, obsérvese que si intentamos forzar la persiana
empujándola hacia arriba, la rueda lobulada (17) intentará girar en
sentido contrario a las agujas del reloj bloqueando el segundo
mecanismo de rueda libre (15) y transmitiendo un esfuerzo a través
del eje de bloqueo (16), piñón de transmisión (14), corona auxiliar
(13), piñón auxiliar (12), corona de transmisión (6), sector de
bloqueo (26) y topes (10) al resorte de freno (9), aplicado
firmemente contra el cilindro de freno (7), él mismo inmovilizado
respecto a la carcasa (11) por medio de los tetones (8). Ver
figuras 1, 2 y 3.
Con objeto de mejorar la seguridad del
dispositivo autobloqueante de la invención puede disponerse,
adicionalmente, un mecanismo de captura electrónica de la posición
de la persiana. De esta forma, si por cualquier razón (rotura de un
elemento mecánico) el intruso consigue desplazar la persiana (21),
se disparará una alarma indicativa de que el dispositivo
autobloqueante ha sido superado. Este mecanismo de captura
electrónica de la posición de la persiana consiste en disponer en
el testero opuesto al que equipa el dispositivo de bloqueo de una
rueda lobulada (17), idéntica a la anteriormente descrita, unida
solidariamente a un disco ranurado (24) enfrentado a un sensor (25)
conectado a una alarma electrónica que no se describe
detalladamente por ser sobradamente conocida por el experto en la
materia. En una realización preferida, el sensor (25) es del tipo de
los de detección de reluctancia variable, ya que se ha comprobado
que los sensores ópticos que detectan la presencia de
discontinuidades dimensionales pueden llegar a fallar con el tiempo
debido a la suciedad que sobre los mismos se acumula, y que
interrumpe el camino óptico. Es evidente que cualquier otro
dispositivo equivalente de los existentes en el comercio
(potenciometro multivuelta, sensor ultrasónico ... etc.) resolvería
el objetivo propuesto. Asimismo cabe la posibilidad de montar
directamente el disco ranurado (24) sobre el propio eje de bloqueo
(16) unido al segundo mecanismo de rueda libre (15) lo que
simplificaría el dispositivo de la invención, al utilizar un solo
testero y una sola rueda lobulada (17).
Serán evidentes para el experto en la materia
otras modificaciones y alternativas a la realización preferida con
objeto de adaptar el dispositivo a diversas condiciones de
esfuerzos, costes y medios de fabricación. Así, se ha utilizado un
determinado mecanismo de rueda libre que se ofrece usualmente en el
comercio, pero igualmente podría utilizarse cualquier otro con la
funcionalidad exigida, aunque no correspondiese exactamente en su
forma a lo representado en la figura 8. Igualmente el sector de
bloqueo (26) y el sector de liberación (5) se han representado como
limitados por superficies circulares, pero esto no tendría por que
ser así obligatoriamente. Finalmente el mecanismo de transmisión no
tiene que comprender necesariamente un piñón auxiliar (12) y una
corona auxiliar (13), sino que podrá presentar un número variable de
engranajes o dispositivos equivalentes en función de determinadas
variables constructivas, muy especialmente de la distancia entre el
eje motriz (1) y el eje de bloqueo (16).
Para facilitar la comprensión de la invención,
solo se han representado aquellos elementos esenciales de la misma.
Igualmente se ha procurado que las figuras sean lo más intuitivas
posibles, aun a costa de sacrificar ligeramente la fidelidad de la
representación. Así, por ejemplo, en la figura 2 se ha posicionado
la rueda lobulada (17) para que la persiana (21) resulte vertical.
Es evidente que la distancia en proyección vertical entre la rueda
lobulada (17) y el tambor de enrollamiento (23) será función de la
cantidad de persiana que deba ser almacenada en este ultimo.
Claims (3)
1. Dispositivo autobloqueante para persianas
(21) y cierres, caracterizado por comprender;
- -
- un eje motriz (1) de accionamiento en ambos sentidos de giro,
- -
- un tambor de enrollamiento (23) de una persiana (21), solidario giratoriamente del eje motriz (1),
- -
- un primer mecanismo de rueda libre (2), en el que juega el eje motriz (1), y cuyo casquillo exterior (3) es solidario de un cilindro actuador (4) que presenta un sector de liberación (5),
- -
- un segundo mecanismo de rueda libre (15), en el que juega un eje de bloqueo (16), y cuyo casquillo exterior (3) es solidario de un piñón de transmisión (14),
- -
- una rueda lobulada (17), solidaria del eje de bloqueo (16), que presenta una pluralidad de protuberancias (18) en su periferia, adecuadamente espaciadas para que entre las mismas puedan alojarse unas prolongaciones (19) que presentan las lamas (20) de la persiana (21),
- -
- una corona de transmisión (6), libremente giratoria sobre el eje motriz (1), provista de un sector de bloqueo (26) en una de sus caras, y de un alojamiento destinado a recibir el sector de liberación (5) del cilindro actuador (4) con una cierta holgura,
- -
- un mecanismo de freno constituido por un resorte de freno (9) formado por varias vueltas de hilo elástico que se distribuyen axialmente sobre un mismo diámetro, con sus extremos doblados radialmente para constituir topes (10), estando el resorte de freno (9) firmemente alojado en el interior de un cilindro de freno (7) solidario de la carcasa (11) del dispositivo, de tal manera que definiendo la línea que pasa por los dos topes (10) del resorte de freno (9) dos alojamientos opuestos, uno de ellos reciba el sector de bloqueo (26) de la corona de transmisión (6) y el otro el sector de liberación (5) del cilindro actuador (4), actuando el sector de bloqueo (26) sobre los topes (10) en el sentido de aumentar el diámetro aparente del resorte de freno (9) y el sector de liberación (5) del cilindro actuador (4) en el sentido de disminuir el diámetro aparente del resorte de freno (9),
- -
- un mecanismo de transmisión que relaciona la corona de transmisión (6) con el piñón de transmisión (14).
2. Dispositivo autobloqueante para persianas
(21) y cierres de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque el mecanismo de transmisión comprende un
piñón auxiliar (12) que engrana con la corona de transmisión (6) y
es solidario de una corona auxiliar (13) que engrana con el piñón
de transmisión (14).
3. Dispositivo autobloqueante para persianas
(21) y cierres de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque incorpora un disco ranurado (24)
solidario de una rueda lobulada (17) que presenta en su periferia
protuberancias (18) adecuadamente espaciadas para que entre las
mismas puedan alojarse unas prolongaciones (19) de las lamas (20)
de la persiana (21), y un sensor (25), enfrentado al disco ranurado
(24), susceptible de detectar las irregularidades perimetrales del
mismo.
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