Mecanismo de Elevacion de cortina

Diseño de Elementos de Maquinas II

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INDICE

Contenido Pág.

INTRODUCCION...................................................................................................................i

OBJETIVOS..........................................................................................................................iii

1. MECANISMOS DE ELEVACION PARA CORTINAS METALICAS...............................1

1.1. CORTINA METALICA.............................................................................................1

1.1.1. CORTINAS METÁLICAS ENROLLABLES OPERADAS CON MECANISMO

DE CADENA..................................................................................................................2

1.1.2. CORTINAS METÁLICAS ENROLLABLES OPERADAS SISTEMA DE

IMPULSO.......................................................................................................................6

1.1.3. CORTINAS METÁLICAS ENROLLABLES AUTOMÁTICAS..........................7

Diseño de mecanismo de elevación para cortina metálica 1era etapa


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INTRODUCCION

Una cortina metálica es elevada por un mecanismo compuesto de sinfín, corona, ejes,

poleas, cardanes, etc.; el cual es accionado por una cadena, una manivela o incluso un

motor. Su ensamble es complejo, y está formada de piezas de hierro fundido y bronce, las

cuales deben de ser maquinadas para luego ser ensambladas. Las medidas y utilización

de las distintas piezas dependen de las medidas, materiales y pesos del lienzo de la

cortina a fabricar.

La importancia de los engranajes para persianas metálicas, muy pocas veces es tenida en

cuenta, porque al ser una pieza que no se ve, muchas veces los usuarios se olvidan de su

existencia, pero sin ellos levantar y bajar una cortina metálica seria una tarea mucho más

difícil, a algunas personas esto los lleva a pensar en cómo ha evolucionado la inteligencia

del hombre y como se las ha ingeniado a través de los siglos para poder facilitar los

trabajos mediante sistemas de lógica que ayuden a mejorar su calidad de vida.

Por otro lado, debemos observar algunas otras propiedades que brindan los engranajes

para persianas metálicas, ya que no solamente actúan facilitando la movilidad de las

persianas, sino que en cierto modo, actúan en la seguridad de la cortina, ya que

dependiendo el tipo de engranaje que se coloque, se puede llegar a trabar o hacer mucho

más dificultosa la tarea de violentar o forzar la persiana.

En la mayoría de los casos de maleantes que intentan forzar persianas, estos lo que

intentan es levantarla sujetándola desde abajo, en ciertos tipos de persianas esto es

posible debido a que su engranaje interno lo permite, pero existen algunos modelos en los

que hacer girar el eje de la persiana al revés es imposible, esto brinda gran seguridad, por

lo que no se podrá ingresar intentando levantando la cortina, la única manera es

separándola de las guías de los costados, pero para evitar que eso pase, también existen

dispositivos de seguridad como pasadores o cerraduras especiales. Los engranajes para

persianas metálicas, son piezas que pueden tener distintos tamaños, según el tipo de

mecanismo que se utilice para movilizar las cortinas y también según el tamaño de las



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mismas, recordemos que al tratarse de persianas de metal, son mucho más pesadas que

las de plástico, aunque estas últimas son menos seguras.

La capacidad de los engranajes para persianas metálicas, determinara en cierto modo la

velocidad con la que se pueda mover el dispositivo. Se trata de un sistema muy sencillo y

básico, por lo general en los modelos manuales el elemento que activa el sistema es una

cinta, aunque también puede ser una cadena o incluso una manivela. Existen otros

modelos más novedosos y otros modificados que contienen un motor que hace todo el

esfuerzo. En cualquiera de los casos, cuando se activa el sistema se hacen girar los

engranajes para persianas metálicas, para que estos enrollen o desenrollen la cortina

alrededor del eje principal, esto hace que la persiana suba o baje.

Como se menciona anteriormente, según los modelos de engranajes para persianas

metálicas, se les puede añadir un motor para facilitar la movilidad, la mayoría de las

persianas de seguridad se fabrican de metal, por lo general de aluminio, el espesor de las

mismas puede variar pero casi siempre es bastante considerable, por esa razón se suelen

hacer perforaciones para ventilar o bien para permitir que la luz exterior entre.

Las persianas de seguridad son de uso cotidiano, pero no son tan comúnmente utilizadas

en las casas particulares como si lo son en las instituciones públicas, como hospitales,

escuelas o museos, incluso por supuesto en instituciones de seguridad como prisiones,

depósitos fiscales, etc. En los engranajes para persianas metálicas, también se puede

aumentar la seguridad mediante la colocación de frenos especiales, que impiden que el

peso de la misma persiana la haga caer. Por lo general, los frenos de las persianas de

metal se colocan en la correa o cadena, trabándola e impidiendo que se suelten, pero

también, es importante que se coloque un freno en los engranajes para impedir que estos,

se destraben o “desengranen” por diversas causas como las vibraciones que se generan

al subir y bajar el dispositivo, o bien por alguna rotura que pueda aparecer, evitando al

mismo tiempo que la cortina caiga sin control alguno, lo cual puede llegar a causar serios

accidentes.



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OBJETIVOS

Objetivo General

- Analizar el diseño de un mecanismo para elevar la cortina metálica.

- Los objetivos son del todo el trbajo o la etapa

- Si es de todo el trabajo debería comenzar con diseñar

Objetivos Específicos



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- Identificar diferentes modelos de mecanismos de elevación existentes.

- Identificar el prototipo y los elementos que componen el mecanismo a analizar

describiendo su funcionamiento.

- Especificar la carga de trabajo del mecanismo y sus variables de diseño.

- Analizar el diseño del mecanismo de elevación, especificando los materiales de los

elementos que lo componen.

- Elaborar planos de fabricación debidamente normalizados.

- Los objetivos son del todo el trbajo o la etapa ¿?? Estos pareceen ser de todo el

estudio.



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1. MECANISMOS DE ELEVACION PARA CORTINAS METALICAS

1.1. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE UNA CORTINA METALICA

Una cortina metálica es elevada por un mecanismo compuesto de sinfín, corona, ejes,

poleas, cardanes, etc.; el cual es accionado por una cadena, una manivela o incluso un

motor. Su ensamble es complejo, y está formada de piezas de hierro fundido y bronce, las

cuales deben de ser maquinadas para luego ser ensambladas. Las medidas y utilización

de las distintas piezas dependen de las medidas, materiales y pesos del lienzo de la

cortina a fabricar.

Elementos de una cortina metálica:

1. Persiana: Perfil que engarzado a

otros iguales conforma la malla de la

cortina.

2. Lama terminal: Perfil inferior de la

persiana que se apoya sobre la base

cuando ésta desciende.

3. Guía o deslice: Perfil por donde se

desliza la cortina

4. Soporte o Tirante: Pieza utilizada

para unir la cortina al eje.

5. Eje: Perfil metálico, redondo o

poligonal, situado entre testeros, al

cual se sujeta la parte superior de la

cortina sobre el que se enrolla.



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Las persianas enrollables pueden ser divididas en dos categorías dependiendo del

material del que se encuentran compuestas, estas son persianas enrollables de aleación

de aluminio y persianas enrollables de acero inoxidable. Adicionalmente, de acuerdo con

su método de elevación o accionamiento éstas pueden ser clasificadas de la siguiente

manera:

Sistemas Manuales.

- Con manivela

- Por impulso

- Por cadena

Sistemas Automatizados.

A continuación y con el propósito de obtener un marco de referencia, para la toma de

decisión del mecanismo de elevación a diseñar, se procede a la descripción de cada uno

de los mencionados anteriormente.

1.2SISTEMAS MANUALES.

1.2.1 CORTINAS METÁLICAS ENROLLABLES OPERADAS CON MECANISMO DE

MANIVELA.

Este mecanismo consta de un par de engranes cónicos y un mecanismo de sinfín. El

engranaje cónico debe colocarse a la entrada, donde se suministrara la potencia, por

medio de una manivela con un eje de giro horizontal y perpendicular a la pared donde

esta localizada la cortina. El propósito de usar un engranaje de sinfín es cambiar la

dirección de giro sobre un eje horizontal en un giro sobre el eje vertical. En ese punto el

movimiento se transmite por un eje vertical que se localiza a lo largo de la pared, de la



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longitud necesaria para conectar al mecanismo de sinfín localizado al nivel del soporte de

la cortina. En el extremo superior de dicho eje estará acoplado a la barra enrolladora, al

lado de la pared y lo mas próximo posible a ésta. Considerando que los mecanismos de

sinfín son muy sensibles a la orientación entre los ejes se considerará la posibilidad de

usar un eje corto para el gusano, acoplado al eje vertical largo por medio de una junta

cardan, de modo que esta se encargue de posibles desalineamientos y holguras. La

rueda del sinfín estará directamente acoplada al eje de soporte y enrollamiento de la

cortina metálica. Dicho eje incluirá ciertos tambores de soporte para el enrollado de la

cortina, de modo que ésta no forme un radio demasiado cerrado, evitando así posibles

daños en ésta. El objetivo de usar un mecanismo sinfín es tanto el hecho de aprovechar

las grandes reducciones de velocidad posibles con un número reducido de elementos,

como la característica de irreversibilidad y autobloqueo de los mismos. Esto quiere decir

que la gran mayoría de engranajes de sinfín son diseñados como reductores y existe la

posibilidad de hacer que el tornillo sea capaz de impartir movimiento a la rueda, como es

esperado, y que además la rueda sea incapaz de impartir movimiento al tornillo. Para este

tipo de dispositivos esa característica es muy deseable, porque si por algún motivo se

deja de aplicar la fuerza de entrada, el propio mecanismo se encarga de evitar que la

cortina vuelva a bajar, característica que para lograrse con un tren de engranes común es

necesario agregar un dispositivo de trinquete

El nombre de los objetos enumerados es el siguiente:

Engranes cónico

Eje de transmisión

Junta cardán

Tornillo

Corona

Eje de soporte de cortina metálica

Cortina metálica



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1.2.2. ENGRANAJES

Los engranajes para persianas metálicas, son una pieza importante, sobre todo cuando

se trata de persianas de seguridad.

En la mayoría de los casos los fabricantes ponen especial énfasis en que se agreguen a

las mismas, engranajes que traben cada segmento de la persiana, para lograr evitar de

esa forma que la persiana sea desarmada o bien se la intente levantar por la fuerza.

Los engranajes se pueden clasificar en función de la posición relativa de los ejes entre los

que se transmite el movimiento, clasificándose en los tipos siguientes:

CLASIFICACIÓN DE ENGRANAJES:

Engranajes cilíndricos, cuando transmiten el movimiento entre ejes paralelos.

Engranajes cónicos, transmiten el movimiento entre ejes que se cortan



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Engranajes hiperbólicos, transmiten el movimiento entre ejes que se cruzan.

Engranajes de Sinfín:

Este mecanismo permite transmitir el movimiento entre árboles que se cruzan. El árbol

motor coincide siempre con el tornillo sin fin, que comunica el movimiento de giro a la

rueda dentada que engrana con él, llamada corona. Una vuelta completa del tornillo

provoca el avance de un diente de la corona. En ningún caso puede usarse la corona

como rueda motriz. Puede observarse un tornillo sin fin en el interior de muchos

contadores mecánicos. Por cada vuelta de la corona, el tornillo completa tantas vueltas

como número de dientes tenga la corona.

La relación de transmisión resulta ser inferior a la unidad, de manera que el mecanismo

actúa siempre como reductor. Alternativamente, puede calcularse en función del diámetro

primitivo de la corona y del paso de rosca del tornillo, el tornillo sin fin es un caso

particular de engranajes helicoidales con ejes que generalmente se cruzan a 90º.

El mecanismo de tornillo sin fin y corona , dependiendo del coeficiente de rozamiento

entre dientes y del ángulo de hélice, presenta la característica de que es un mecanismo

no reversible, es decir, aunque el tornillo puede girar en cualquier sentido y arrastrar a la

corona, si ésta es la que gira, no puede arrastrar al tornillo. Por eso en mi segunda

oración, mencioné de dar seguridades para que no se baje la cortina sólo por su peso.



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Engranes cónicos: Se fabrican a partir de un tronco de cono, formándose los dientes por

fresado de la superficie cónica. Estos dientes pueden ser rectos, helicoidales o curvos.

Esta familia de engranajes soluciona la transmisión entre ejes que se cortan y que se

cruzan. Para ejes que se cortan se pueden utilizar engranes cónicos de dientes rectos

siempre que la velocidad y carga lo permitan. Cuando la carga o la velocidad crecen mas

allá de lo permitido por los engranes cónicos de diente recto, se vuelve necesaria la

utilización de dientes helicoidales. Si los ejes simplemente se cruzan se pueden utilizar

dentados de hipoide o espiral.

Pareja de engranes cónicos de dientes rectos

1.2.3 Cardan

El cardán es un componente mecánico, descrito por primera vez por Girolamo Cardano,

que permite unir dos ejes que giran en un ángulo distinto uno respecto del otro. Su

objetivo es transmitir el movimiento de rotación de un eje al otro a pesar de ese ángulo.



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En los vehículos de motor se suele utilizar como parte del árbol de transmisión, que lleva

la fuerza desde el motor situado en la parte delantera del vehículo hacia las ruedas

traseras. El principal problema que genera el cardán es que, por su configuración, el eje al

que se le transmite el movimiento no gira a velocidad angular constante.

1.3 CORTINAS METÁLICAS ENROLLABLES OPERADAS SISTEMA DE

IMPULSO.

Cortina de Impulso, es una cortina diseñada y fabricada con un mecanismo de polea y

resorte montado en eje tubular de cédula que permite ser operada en forma manual. Se

sugiere para área total de 1m2 hasta 12 m2. Variaciones en el diseño e instalación influyen

en la fabricación de cada cortina, por lo que se recomienda tomar en cuenta las

características específicas del lugar donde se instalaría este tipo de cortina.

Cortina de Impulso Embalerada, es una cortina diseñada y fabricada siguiendo el

concepto de mecanismo de la cortina de impulso considerando que las poleas llevan

balero integrado y los resortes son de mayor capacidad de enrollado, lo que facilita el

manejo por impulso de la cortina. Se sugiere para áreas de 12 m2 hasta 16 m2 en la

superficie total de la cortina.

Variaciones en el diseño e instalación influyen en la fabricación de cada cortina, por lo que

se recomienda tomar en cuenta las características específicas del lugar en donde se

instalaría este tipo de cortina.



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Elementos de una cortina

por impulso

Guías (1)

paralelas

Eje (2)

Soportes (3)

Tornillos (4)

Topes (5)

Carretes (6)

chavetas (7)

resortes (8)

1.4 CORTINAS METÁLICAS ENROLLABLES OPERADAS SISTEMA DE

CADENA.

Las cortinas metálicas enrollables operadas con mecanismo de cadena accionadas

manualmente, básicamente todas las cortinas utilizan perfiles o cortinas, un eje de

enrollamiento, guías y un mecanismo de elevación.

En el mecanismo de elevación se realiza por medio de una cadena, a la cual se le

proporciona la potencia al desplazar hacia abajo uno de los extremos de esta.

Las cortinas son diseñadas todas de la misma manera y constan básicamente:

Eje de enrollamiento de la cortina

Catarinas de transmisión

Cadenas

Engranes rectos de trasmisión.

Guías

Cojinetes



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Estos mecanismos de cadena se instalan en los diferentes tipos de cortinas metálicas y

son recomendadas para cortinas que miden arriba de 12 m².

Este tipo de cortinas son muy utilizadas en locales comerciales, bodegas, rampas de

andén, que dan al exterior, brindan seguridad y son de fácil operación.

Para este tipo de cortinas, se necesita dar seguridades de que la cortina no se bajará

sola, por la acción de su peso.

EL eje se apoya en dos soportes amurados a ambos lados en la parte superior de la

abertura. El panel (perfiles acoplados) se enrolla en dicho eje y se desliza en dirección

vertical entre dos guías amuradas en ambos lados. El panel enrollado se esconde dentro

de un cajón que puede estar en el interior o en el exterior del local, y puede ser de

diversos materiales.

Y los cojinetes facilitan la transmisión generada por la fuerza motriz al eje enrollador. En

muchas ocasiones este tipo de sistemas necesitan de un mecanismo de seguridad que

nos permita garantizar que la cortina no se vendrá a bajo de golpe, por lo cual se pude

colocar una rueda dentada adicional en forma de freno.

2 CORTINAS METÁLICAS ENROLLABLES AUTOMÁTICAS



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En la actualidad existen gran cantidad de sistemas tecnológicos que nos permiten utilizar

diferentes métodos para los accionamientos de los mecanismos de elevación de la

cortina metálica entre los que podemos mencionar:

Elevación por cadenas y motoreductor

Elevación por motor de acople directo.

Las cortinas metálicas enrollables automáticas, son cortinas diseñadas y fabricadas con

un mecanismo especial acoplado a un motor eléctrico (monofásico o trifásico) con un

sistema de engranajes, cadenas o poleas, que permite ser operada por medio de una

llave de control o por transmisión a control remoto para su apertura y cierre.

La automatización de la cortina puede ser instalada en cualquier tipo de cortina, lo único

que varía es la capacidad del motor el cual depende del tamaño de la cortina.

La instalación de las cortinas automáticas es posible en espacios limitados y el motor

queda oculto, se reduce los costosos gastos de mantenimiento, ideal en centros

comerciales y residencias

Menor Esfuerzo: al no necesitar de ningún esfuerzo físico para subir o bajar la

persiana permite la instalación de superficies de paño mayores y por tanto más

pesadas.

Más Confort: al poder actuar sobre la persiana desde cualquier punto de la

vivienda.

Más Seguridad: posibilidad de instalación de un programador horario de apertura y

cierre automático para simular que la casa está habitada durante largas ausencias.

Ahorro Energético: En invierno las persianas se pueden cerrar automáticamente al

anochecer, ahorrando hasta un 10% en calefacción y durante el verano bajarán

automáticamente cuando al sol incida, manteniendo el hogar fresco.



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Mayor Valor Añadido: instalación moderna y cómoda.

Sin embargo, es posible fabricar cortinas de acero enrollables con mecanismo motorizado

de operación automática o con interruptor. En cada tipo de cortina se requiere de un

diseño especial que permita adaptar la cortina a una operación eléctrica.

Todas las cortinas antes descritas pueden llevar una puerta pequeña o postigo para

acceso, ésta es recomendable en aquellos casos en donde no exista puerta de acceso

peatonal.

Básicamente y como se menciona las cortinas y la gran mayoría de los accesorios de

estas no varían, lo que representa una variación determinante es la forma de elevación de

estas cortinas

En la mayor parte de los casos la transmisión de potencia para este tipo de cortinas se

realiza por medio de motores eléctricos.

De los cuales se cuentan en el mercado una gran variedad, dentro de los cuales podemos

mostrar los siguientes



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Algunas características de estos son las siguientes

Se acoplan directamente a la transmisión de cortinas mediante manchón y

chavetas de acero plata.

Reductor blindado en baño constante de aceite con engranajes de acero y coronas

de bronce.

Motores, llave de mando, límite de carrera y dispositivo de emergencia.

Apto para trabajos intensos y liviano.

Motor livianos en peso desde 200 Kg. De levante hasta 1500 Kg.

Motores con protección térmica.

Motores con equipamientos de electrofreno de parada rápida y exacta.

Incorporación de cadena permanente para el uso manual en forma de tecle en el

caso de interrupciones eléctricas.

2.1 ELEVACIÓN POR CADENAS Y MOTOREDUCTOR.



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En este caso el principio de funcionamiento y los accesorios de las cortinas son

exactamente iguales a los descritos anteriormente en la sección 1.4 en este caso la

potencia necesaria para la elevación de la cortina, es proporcionada por un motor

eléctrico trifásico o monofásico dependiendo de las necesidades y condiciones donde

vaya a operar la cortina.

La transmisión por cadena se basa, en dos ruedas dentadas y una cadena de eslabones

articulados. Los engranajes giran los dos en el mismo sentido. Se utiliza para transmitir el

movimiento entre ejes paralelos lejanos, pudiendo modificar la velocidad pero no el

sentido de giro.

Se emplea en sustitución de los reductores de velocidad por poleas cuando lo importante

sea evitar el deslizamiento entre la rueda conductora y el mecanismo de transmisión (en

este caso una cadena).

Este mecanismo se emplea mucho en bicicletas, motos, motores de automóvil, puertas

elevables.



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Las dos ruedas dentadas se comunican mediante una cadena o una correa dentada

tensa. Cuando se usa una cadena el mecanismo es bastante robusto, pero más ruidoso y

lento que uno de poleas.



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Los rodillos de la cadena están unidos mediante eslabones y, dependiendo del número de

huecos, engranan con uno o varios dientes de las ruedas. En algunas máquinas, la rueda

menor suele llamarse piñón, y la rueda mayor plato.

El accionamiento por medio de cadena de rodillos y engranajes, constituye un sólido y

seguro sistema de transmisión de la energía mecánica.

Para obtener un resultado óptimo de una transmisión de este tipo, es fundamental

seleccionar correctamente la cadena y engranajes respectivos, como así también el

montaje y lubricación adecuados.

Los mecanismo de transmitir esta potencia al eje puede variar dependiendo de las

necesidades y gustos, dentro de los mecanismos de transmisión podemos mencionar por

cadenas y por poleas.

Cualquier tipo de cortina puede ser automatizada con un pequeño motor alojado en el

cabezal o eje de enrollamiento. El movimiento suave y regular que proporciona la

motorización alarga la vida de las cortinas, liberadas de tirones bruscos que las

desgastan. En el caso de las cortinas venecianas, permite la subida, bajada y orientación

de la lamas.

Con nuestro sistema simplemente tiene que accionar una llave o pulsar un botón de un

control remoto y su cortina se subirá automáticamente. Todos nuestros modelos son

tubulares permitiendo su aplicación en todo tipo de cortinas y toldos sin necesidad de

trabajos o espacios adicionales.



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2.2ELEVACIÓN POR MOTOR DE ACOPLE DIRECTO.

Los motores tubulares son los ideales para la automatización de cortinas, tanto en

construcciones nuevas, como en hoteles, locales comerciales y oficinas. Con los motores

tubulares, se cuenta con un motor eléctrico apropiado que necesita para cada aplicación.

Independientemente de si se controlan mecánicamente ó electrónicamente, y en cuanto al

mecanismo de la cortina como tal este se mantiene intacto según lo mencionado

anteriormente.

En algunos sistemas de cortinas

metálicas se acopla al eje un motor

tubular.

Ideales para instalar en ejes de

persianas con cajón exterior,

compactos, monoblocks y para el

accionamiento automatizado de

estores enrollables

Aplicaciones con motor tubular



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conclusiones


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