Resorte de gas telescópico.Se describe un resorte (1) de gas telescópico cuyo cuerpo interior (2) comprende dos subcuerpos (2a,

2b) que definen dos cámaras (5a, 5b) separadas por una pared de separación (3) dotada de un alojamiento para un conducto (4) de comunicación, controlando dicho conducto (4) el flujo de gas intercambiado entre las cámaras. Este conjunto está alojado de modo deslizante dentro de un cuerpo exterior (7), estando un extremo de un primer vástago (6a) fijado a una base (8) del cuerpo exterior (7). De este modo, variando la sección del conducto (4) se regula la velocidad relativa de desplazamiento entre el cuerpo interior (2) y el primer y segundo vástagos (6a, 6b). Mediante este resorte (1) se aumentan las velocidades y carrera de resortes convencionales, a la vez que se mantienen unos requerimientos del sellado moderados

Resorte de gas telescópico.

Objetivo de la invención

El objeto de la presente invención es un resorte de gas telescópico diseñado para soportar mayores velocidades y frecuencias de trabajo que los resortes de gas convencionales.

Antecedentes de la invención

Un resorte de gas está formado fundamentalmente por un vástago que se desplaza a lo largo de una cavidad interior a un cuerpo cilíndrico, estando dicha cavidad llena de un gas que se comprime cuando el vástago se desplaza hacia dentro y se expande cuando el vástago se desplaza hacia fuera. Los resortes de gas se vienen utilizando en procesos de estampación de chapa desde hace algún tiempo como elementos elásticos de limitación de fuerza. En este contexto, a medida que los fabricantes exigen la fabricación de más piezas en el mismo tiempo se produce un aumento continuo de las velocidades de trabajo de los resortes de gas. Sin embargo, existen factores que limitan la velocidad a la que estos elementos pueden funcionar, principalmente el límite de trabajo del sello del gas.

Las juntas que se utilizan para sellar el gas de forma dinámica están habitualmente fabricadas en materiales elastómeros con buenas propiedades en cuanto a resistencia al desgaste, elasticidad y baja permeabilidad. El factor más limitante con relación a estas juntas de sellado es la temperatura. Sobrepasar el límite del material provoca una pérdida de elasticidad y la aparición de deformaciones permanentes que van a hacer que ya no pueda retener al gas de la misma forma mientras el eje se desplaza sobre su superficie. La temperatura que se alcanza en un resorte de gas, a su vez, depende de la frecuencia de trabajo, la velocidad lineal de deslizamiento y las condiciones de la instalación del resorte.

La velocidad de trabajo influye en lo rápido que es capaz de deformarse la junta para copiar la forma de la superficie del eje y evitar que el gas se escape. Esta velocidad presenta un valor nominal dado a la presión y temperaturas máximas soportadas. Este límite de velocidad puede ser sobrepasado si las condiciones de presión y temperatura son inferiores a dichas máximas.

La influencia de la frecuencia de trabajo está ligada a la temperatura de trabajo: en cada ciclo se produce una compresión y una expansión que modifican sustancialmente el estado térmico de los componentes y no se compensan totalmente, quedando algo de calor remanente en el resorte de gas. Además se produce la fricción de los elementos de estanqueidad y guiado, que también introducen calor al conjunto y hacen que su temperatura aumente. Dependiendo de las velocidades de generación y evacuación de calor, tendremos una mayor o menor temperatura de equilibrio.

Por último, la incorrecta instalación del resorte de gas en un troquel provoca que éste pueda moverse y oscilar en su alojamiento, haciendo que la fuerza de trabajo ya no sea completamente axial, sino que tenga una componente importante de esfuerzo lateral, que hace que la fricción y la temperatura aumen- ten.

Además, el calor generado en el trabajo de un resorte de gas es función de la carrera de trabajo y de la frecuencia (a mayor carrera y frecuencia, se genera más calor). De esta forma, podemos determinar un valor máximo para esta función que es producto de la carrera usada y la frecuencia de trabajo.

En una carrera corta, el tiempo durante el que se produce el rozamiento de la junta con el vástago en un mismo sentido es pequeño, y como la superficie de cierre cambia con el sentido del movimiento, al alternar éste la zona de contacto consigue aliviar el calor generado por la fricción. En cambio en carreras largas, el vástago se está desplazando a lo largo de la empaquetadura durante mucho más tiempo, haciendo que se alcancen temperaturas locales mayo- res.

Por otro lado, para una misma velocidad de desplazamiento, si la frecuencia de trabajo se reduce a la mitad, la duración del equipo será muy superior. Aunque la fricción y el calor generado sean similares, el tiempo para disipar ese calor es muy diferente. Si se desea aumentar la velocidad, hay que reducir la frecuencia en la misma proporción.

Descripción de la invención

La invención describe un novedoso resorte telescópico formado básicamente por dos resortes individuales convencionales unidos entre si de modo que se consigue disminuir la velocidad y recorrido de cada resorte individual, minimizando así el aumento de temperatura debido a la fricción.

El resorte de gas telescópico de la invención comprende los siguientes elementos:

a) Un cuerpo interior formado por un primer y un segundo subcuerpos huecos que definen respectivamente una primera cámara y una segunda cámara separadas por una pared de separación, teniendo dicha pared de separación un alojamiento para un conducto de paso que comunica dichas primera y segunda cámaras.

b) Un primer y segundo vástagos dispuestos de modo deslizante en el interior de las primera y segunda cámaras.

c) Un cuerpo exterior que aloja de modo deslizante el cuerpo interior, estando un extremo del primer vástago fijado a una base de dicho cuerpo exterior, y donde dicha base comprende un conducto de carga dotado de una válvula que comunica la primera cámara con el exterior.

d) Un conducto de paso dispuesto en la pared de separación, que permite un control del flujo de gas entre la primera y segunda cámaras, de forma que variando la sección del mismo se puede aumentar o disminuir la rapidez del paso del gas, consiguiendo regular la velocidad relativa de desplazamiento entre el cuerpo interior y ambos vástagos.

Por tanto, vemos que el primer y segundo subcuerpos junto con la pared de separación y el primer y segundo vástagos forman básicamente dos resortes individuales similares a los de la técnica anterior y unidos por la pared de separación. De este modo, cada ciclo de trabajo del resorte telescópico de la invención se obtiene como la suma de los ciclos de trabajo de cada uno de los "resortes individuales" que lo componen. Así, la carrera total del resorte telescópico será la suma de las carreras de cada uno de los dos vástagos. De ese modo, para una carrera total dada, se consigue aumentar la velocidad del resorte telescópico manteniendo bajos los valores que deben soportar las diferentes juntas y elementos de los resortes individuales que lo componen.

Según una realización preferida de la invención, las dimensiones de los subcuerpos y de los vástagos se eligen de forma que sus respectivas carreras son iguales, de modo que la carrera completa del resorte telescópico es el doble de la carrera de cada vástago individual.

Según otra realización preferente de la invención, la sección del conducto de paso se dimensiona de forma que la velocidad de desplazamiento del segundo vástago con respecto al segundo subcuerpo y la velocidad de desplazamiento del primer subcuerpo con respecto al primer vástago son iguales, de modo que la velocidad total del resorte de la invención es el doble que la de cada una de los resortes individua- les.

Breve descripción de las figuras

La Fig. 1 muestra una sección axial en perspectiva de un resorte de gas según la técnica anterior.

La Fig. 2 muestra una sección axial de un resorte de gas telescópico según la presente invención.

Realización preferida de la invención

En primer lugar, se describe un resorte (100) de gas convencional representado en la Fig. 1. Se aprecia cómo está formado por un cuerpo (108) cilíndrico dentro del cual desliza un vástago (101), estando la cavidad interior del cuerpo (108) cilíndrico llena con un gas. Al estar el gas confinado en el interior de la cámara, la compresión y expansión del gas cuando el vástago desciende o asciende provocan que el resorte (100) se comporte como un muelle o amortiguador. La cámara se llena de gas a través del conducto (113) dotado de una válvula (112) y de un tapón (111). Aunque no son específicamente el objeto de esta invención, se muestran en la Fig. 1 los diferentes elementos necesarios para conseguir la estanqueidad entre el cuerpo (108) y el vástago (101), así como un guiado adecuado de dicho vástago (101). Así, se ha representado un rascador (102) dispuesto alrededor del vástago (101) y encerrado por una tapa superior (103) y un protector (104). También se aprecia un aro (105), un casquillo (106), una junta tórica (107), una empaquetadura (109) y una guía (110).

La Fig. 2, por otro lado, muestra un resorte (1) de gas telescópico... [Seguir leyendo]

1. Resorte (1) de gas telescópico caracterizado porque comprende:

un cuerpo interior (2) formado por unos primer y segundo subcuerpos (2a, 2b) huecos que definen respectivamente una primera y una segunda cámaras (5a, 5b) separadas por una pared de separación (3), teniendo dicha pared (3) de separación un alojamiento para un conducto (4) de paso que comunica la primera cámara (5a) y la segunda cámara (5b);

unos primer y segundo vástagos (6a, 6b) dispuestos de modo deslizante en el interior de las primera y segunda cámaras (5a, 5b);

un cuerpo exterior (7) que aloja de modo deslizante el cuerpo interior (2), estando un extremo del primer vástago (6a) fijado a una base (8) de dicho cuerpo exterior (7), y donde dicha base (8) comprende un conducto (9) de carga dotado de una válvula (10) que comunica la primera cámara (5a) con el exterior; y

un conducto (4) de paso dispuesto en la pared (3) de separación, que permite un control del flujo de gas entre la primera cámara (5a) y la segunda cámara (5b), de forma que variando su sección se regula la velocidad relativa de desplazamiento entre el cuerpo interior (2) y el primer y segundo vástagos (6a, 6b).

2. Resorte (1) según la reivindicación 1, donde las dimensiones de los subcuerpos (2a, 2b) y de los vástagos (6a, 6b) se eligen de modo que sus respectivas carreras son iguales, de forma que la carrera completa del resorte (1) telescópico es el doble de la carrera de cada vástago (6a, 6b).

3. Resorte (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, donde la sección del conducto (4) de paso está dimensionada de forma que la velocidad de desplazamiento del segundo vástago (6b) con respecto al segundo subcuerpo (5b) y la velocidad de desplazamiento del primer subcuerpo (2a) con respecto al primer vástago (6a) son iguales, de modo que la velocidad total del resorte (1) telescópico es el doble de las anteriores.