Paseo en Ginebra

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El mecanismo de Ginebra o mecanismo de Ginebra es un mecanismo de engranajes que traduce un movimiento de rotación continuo en un movimiento rotatorio intermitente.

La rueda motriz giratoria suele estar equipada con un pasador que llega hasta una ranura situada en la otra rueda ( rueda impulsada ) que la hace avanzar paso a paso. La rueda motriz también tiene un disco de bloqueo circular elevado que "bloquea" la rueda impulsada giratoria en su posición entre pasos.

El nombre, Geneva Drive, se deriva de la primera aplicación del dispositivo en relojes mecánicos , que se popularizaron en Ginebra . ^[1] El mecanismo se utiliza con frecuencia en relojes mecánicos , ya que se puede fabricar a pequeña escala y es capaz de soportar un estrés mecánico sustancial.

El mecanismo de Ginebra también se denomina " mecanismo de cruz de Malta " debido al parecido visual que presenta cuando la rueda giratoria tiene cuatro radios .

En la disposición más común del mecanismo de Ginebra, la rueda del cliente tiene cuatro ranuras y, por lo tanto, hace avanzar el mecanismo paso a paso (cada paso es de 90 grados ) por cada rotación completa de la rueda maestra. Si la rueda de dirección tiene n ranuras, avanza 360°/ n por cada rotación completa de la rueda de la hélice. El número mínimo de ranuras en un mecanismo de Ginebra práctico es 3; es raro encontrar un mecanismo con más de 18 ranuras. ^[2]

Debido a que el mecanismo necesita estar bien lubricado, a menudo se lo encierra en una cápsula de aceite. ^{[ cita requerida ]}

Una aplicación del mecanismo de Ginebra es en los proyectores de películas y las cámaras de cine, donde la película pasa a través de una compuerta de exposición con arranques y paradas periódicos. La película avanza fotograma a fotograma, cada fotograma se detiene delante de la lente durante una parte del ciclo de fotogramas (normalmente a una velocidad de 24 ciclos por segundo) y acelera, avanza y desacelera rápidamente durante el resto del ciclo. Este movimiento intermitente se implementa mediante un mecanismo de Ginebra, que a su vez acciona una garra que se acopla a los orificios de la rueda dentada de la película. El mecanismo de Ginebra también proporciona una posición de parada repetible con precisión, lo que es fundamental para minimizar la vibración en las imágenes sucesivas. (Los proyectores de películas modernos también pueden utilizar un mecanismo de indexación controlado electrónicamente o un motor paso a paso , que permite el avance rápido de la película). Los primeros usos del mecanismo de Ginebra en proyectores de películas datan de 1896, con los proyectores de Oskar Messter y Max Gliewe y el Teatrograph de Robert William Paul . Los proyectores anteriores, incluido el proyector de Thomas Armat , comercializado por Edison como Vitascope , habían utilizado un "mecanismo batidor", inventado por Georges Demenÿ en 1893, para lograr un transporte intermitente de la película. ^{[3] : 138}

Las ruedas de Ginebra, que tienen la forma de la rueda motriz, también se usaban en los relojes mecánicos , pero no como mecanismo de accionamiento, sino para limitar la tensión del resorte , de modo que funcionara solo en el rango en el que su fuerza elástica es casi lineal. Si una de las ranuras de la rueda motriz está ocluida, el número de rotaciones que puede realizar la rueda motriz es limitado. En los relojes, la rueda "motriz" es la que da cuerda al resorte, y la rueda de Ginebra con cuatro o cinco radios y una ranura cerrada evita que el resorte se enrolle demasiado (y también que se desenrolle por completo). Este llamado tope de Ginebra o "trabajo de tope de Ginebra" fue una invención de los relojeros del siglo XVII o XVIII.

Otras aplicaciones del mecanismo de Ginebra incluyen el mecanismo de cambio de pluma en los trazadores , dispositivos de muestreo automatizados, máquinas de conteo de billetes y muchas formas de equipo indexable utilizado en la fabricación (como los cambiadores de herramientas en máquinas CNC ; las torretas de tornos de torreta , máquinas de tornillos y taladros de torreta; algunos tipos de cabezales indexadores y mesas giratorias ; etc.). El reloj de anillo de hierro utiliza un mecanismo de Ginebra para proporcionar movimiento intermitente a uno de sus anillos.

Se utilizó un motor de Ginebra para cambiar los filtros de la cámara de encuadre de la misión Dawn utilizada para fotografiar el asteroide 4 Vesta en 2011. Se seleccionó para garantizar que, en caso de que el mecanismo fallara, al menos un filtro sería utilizable. ^{[4] [5]}

Una variante de este diseño es el accionamiento interno de Ginebra. El eje de la rueda motriz del accionamiento interno puede tener apoyo solo en un lado. El ángulo con el que debe girar la rueda motriz para realizar un giro de un paso de la rueda motriz es siempre menor de 180° en el accionamiento externo de Ginebra y siempre mayor de 180° en el interno, por lo que el tiempo de conmutación es mayor que el tiempo en que la rueda motriz permanece parada.

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  Impulso interno en Ginebra
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  Animación que muestra una unidad interna de Ginebra en funcionamiento

La forma externa es la más común, ya que se puede construir más pequeña y puede soportar mayores tensiones mecánicas . ^{[ cita requerida ]}

Otra variante es el mecanismo de Ginebra esférico. ^{[3] : 128}

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  Motor de Ginebra esférico

La figura muestra las curvas de movimiento de un mecanismo de transmisión de Ginebra externo de cuatro ranuras, en unidades arbitrarias. Aparece una discontinuidad en la aceleración cuando el pasador de transmisión entra y sale de la ranura, que se produce en el instante en que las superficies de apoyo rígidas entran en contacto o se separan. Esto genera un pico "infinito" de sacudida ( pico de Dirac ) y, por lo tanto, vibraciones. ^{[3] : 127}

• Cámara de permanencia

• Sclater, Neil (2011), "Mecanismos y accionamientos de leva, de trinquete y de Ginebra", Mechanisms and Mechanical Devices Sourcebook (5.ª ed.), Nueva York: McGraw Hill, págs. 180-210, ISBN 978-0-07170442-7. Dibujos y diseños de varios accionamientos.

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Ginebra.

• Mecanismo de Ginebra: su historia, función y debilidades, Universidad de Nebraska.
• Unidad de Ginebra externa (animación), Brock eng.
• Patente estadounidense 6.183.087 : Quickermittent . Rueda de estrella modificada para descenso rápido.
• "Mecanismo de Ginebra LEGO", Ingeniero de ladrillos (animación e instrucciones para su construcción), 7 de octubre de 2007