Cilindro de trabajo con amortiguación de fin de carrera.

Cilindro de trabajo con amortiguación de fines de carrera, con -un cuerpo (1) de cilindro,

que contiene una cámara de cilindro, -dos piezas (2, 3; 52, 53) terminales, que obturan frontalmente la cámara del cilindro, -un émbolo (4) apoyado en la cámara del cilindro de modo desplazable entre dos fines de carrera, y -un mecanismo para amortiguar el movimiento del émbolo al aproximarse a por lo menos uno de sus fines de carrera, que presenta dos elementos (15, 19) cooperantes, de los que uno se ha previsto en una pieza (2, 3; 52, 53) terminal y el otro, en el émbolo (4) en su cara orientada hacia la pieza terminal y por medio de los cuales puede obturarse un espacio de amortiguación al aproximarse el émbolo a su fin de carrera, cuyo espacio de amortiguación se ha unido con un mecanismo para la evacuación estrangulada de agente a presión encerrado en el espacio de amortiguación,

- donde los dos elementos de amortiguación se han realizado de modo axialmente insertable uno dentro de otro en la dirección del movimiento del émbolo y por lo menos uno (19) de los elementos de amortiguación de la pieza (52, 53) terminal o del émbolo (4) se ha apoyado de modo limitadamente desplazable longitudinalmente entre dos posiciones finales separadas axialmente una de otra respecto del émbolo o bien de la pieza terminal, caracterizado por que ambos elementos de amortiguación han sido provistos de medios mutuamente cooperantes en forma de medios de enclavamiento, bajo cuya acción el elemento (19) de amortiguación longitudinalmente desplazable puede ajustarse en una segunda posición final, al aproximarse el émbolo en su posición de fin de carrera a una primera posición final próxima al émbolo (4) o bien a la pieza (52, 53) terminal, y con un movimiento de separación de su fin de carrera a una segunda posición final, que está más alejada del émbolo (4) o bien de la pieza (52, 53) terminal.

Cilindro de trabajo con amortiguación de fin de carrera El invento se refiere a un cilindro de trabajo con amortiguación de fin de carrera, que presenta un cuerpo de cilindro, que incluye una cámara de cilindro, por ejemplo, con la forma de un tubo, o de una pieza de perfil extrudido, dos piezas terminales que obturan el cilindro por sus extremos, un émbolo apoyado de modo desplazable longitudinalmente entre dos posiciones finales y un mecanismo para amortiguar el movimiento del émbolo al aproximarse por lo menos a uno de sus fines de carrera.

Especialmente, los cilindros de trabajo accionados por un agente a presión se realizan frecuentemente con una amortiguación de fin de carrera para garantizar una operación sin sacudidas del cilindro de trabajo. Un ejemplo de un cilindro de trabajo semejante, accionado por un agente a presión, con amortiguación de fin de carrera se describe en el documento US-PS 6.758.127. En este cilindro de trabajo, se ha previsto en cada una de las caras frontales del émbolo un muñón amortiguador tubular cilíndrico, sobresaliente axialmente, al que se ha asociado una abertura de alojamiento en la pieza terminal del cuerpo de cilindro dirigida hacia el mencionado muñón, en cuya abertura de alojamiento se introduce el muñón de amortiguación al aproximarse el émbolo a su fin de carrera. La abertura de alojamiento está unida a un mecanismo para evacuar de forma estrangulada el agente a presión encerrado en el espacio de amortiguación. Este mecanismo puede presentar, por ejemplo, una válvula de amortiguación. La longitud de carrera, que recorre el émbolo al aproximarse a un fin de carrera desde la posición de partida, en la que el muñón de amortiguación comienza a introducirse en la abertura de alojamiento y obtura el espacio de amortiguación, hasta la posición, en la que el émbolo ha alcanzado su posición final real y, por ejemplo, queda adosado por su cara frontal a la cara frontal de la pieza terminal asociada, se designa como carrera de amortiguación. La longitud de esa carrera de amortiguación se predetermina por la longitud axial del muñón de amortiguación y, por consiguiente, por la profundidad de la abertura de alojamiento, que, a su vez, está limitada nuevamente por las dimensiones axiales, es decir, por el espesor de la pieza terminal. Puesto que la longitud constructiva de un cilindro de trabajo se predetermina frecuentemente, por ejemplo, por normas, tampoco se puede hacer discrecionalmente grande la carrera de amortiguación con una carrera de émbolo dada.

Por otra parte, especialmente en el movimiento de grandes masas, es razonable un tramo de amortiguación más largo, es decir, una carrera de amortiguación más larga, porque, con ello, se puede absorber mejor la energía cinética de las masas movidas, lo que da lugar a fuerzas de reacción más bajas sobre la infraestructura y se obtiene también, la mayor parte de las veces, una mejor capacidad de ajuste, en especial, con elementos adicionales. En un cilindro de trabajo amortiguado en los fines de carrera conocido a partir del documento DE 297 06 364 U1, se ha colocado previamente al cilindro principal del cilindro de trabajo un émbolo distribuidor, que soporta un imán anular y que está unido por resortes cónicos con el émbolo principal y desliza de modo desplazable sobre el vástago del émbolo. El émbolo distribuidor sirve, al mismo tiempo, de órgano de enclavamiento y de válvula para canales de corriente de evacuación, formándose un espacio de amortiguación al hacer contacto el cilindro distribuidor con la respectiva pieza terminal del cilindro de trabajo, a partir de cuyo espacio de amortiguación puede descargarse fluido a través de una perforación de evacuación estrangulada. Si bien este cilindro de trabajo presenta un recorrido o carrera de amortiguación más larga en comparación con el estado previamente mencionado de la técnica, requiere sin embargo el resorte cónico requiere, sin embargo, un espacio constructivo adicional, independientemente de que la utilización de elementos elásticos sea problemática en muchas aplicaciones a causa de su limitada vida.

Fundamentalmente análogamente sirve también para un conocido cilindro de trabajo del documento US-PS

3.999.463 (y análogo en principio a partir de los documentos JP 11132203 A y DE 3818833 A1) , en el que el mecanismo para amortiguar el movimiento del émbolo al aproximarse a por lo menos uno de sus fines de carrera, presenta dos elementos amortiguadores cooperantes, de los cuales uno se ha previsto en una pieza terminal del cilindro de trabajo y el otro, en la cara del émbolo orientada hacia la pieza terminal. Ambos elementos de amortiguación obturan, al aproximarse el émbolo a su fin de carrera, un espacio de amortiguación, que está unido con mecanismo para la evacuación estrangulada del agente a presión encerrado en el espacio de amortiguación. Para ello, se han configurado los dos elementos amortiguadores de modo insertable axialmente uno dentro de otro en la dirección del movimiento del émbolo, siempre que uno de los dos elementos amortiguadores presente una abertura de alojamiento realizada en la pieza terminal y el otro, un muñón de amortiguación insertable de modo estanco en la abertura de alojamiento. El muñón de amortiguación presenta un casquillo, que se apoya de manera desplazable axialmente limitada en una pieza de apoyo en forma de barra axialmente sobresaliente del émbolo, que forma parte directamente del vástago del émbolo. De los dos elementos amortiguadores configurados de modo insertable uno dentro de otro al aproximarse el émbolo a su fin de carrera, uno está apoyado de modo limitadamente desplazable longitudinalmente respecto del émbolo entre dos posiciones finales mutuamente distanciadas en el émbolo e impulsado por un muelle, que lo carga elásticamente previamente en una de sus posiciones finales.

Es, por ello, problema del invento crear un cilindro de trabajo con amortiguación de fin de carrera, cuyo mecanismo de amortiguación se caracterice por una estructura sencilla, operativamente segura, y que presente una gran carrera de amortiguación con longitud estructural limitada de todo el cilindro de trabajo.

Para resolver este problema, el cilindro de trabajo según el invento presenta las características de la reivindicación 1.

En el nuevo cilindro de trabajo, los dos elementos amortiguadores han sido provistos de medios de enclavamiento cooperantes, bajo cuya acción puede ajustarse el elemento amortiguador desplazable longitudinalmente, en el caso de un movimiento separador del émbolo, desde su fin de carrera a una posición final, que esté más alejada del émbolo o de la pieza terminal que una primera posición final, que adopta normalmente el elemento amortiguador. La capacidad de desplazamiento de uno de los elementos amortiguadores con respecto al émbolo o bien a la pieza terminal da como resultado una carrera adicional de amortiguación debido a la acción telescópica de las piezas insertables una dentro de otra al aproximarse el émbolo a su fin de carrera. Mediante el medio de enclavamiento, se asegura que, con el movimiento de separación del émbolo de su fin de carrera, el elemento amortiguador desplazable longitudinalmente vuelve a su posición de partida sin que se necesiten dispositivos de accionamiento adicionales para ello, como elementos elásticos o similares. Por consiguiente, tampoco es necesario ningún espacio constructivo adicional. La sencilla construcción permite, además, la utilización de piezas casi directamente de serie incluso para grandes carreras de amortiguación, es decir, para largos recorridos de amortiguación.

Otras características y configuraciones ventajosas adicionales son objeto de las reivindicaciones subordinadas.

El cilindro de trabajo puede ser tanto un cilindro de trabajo de acción sencilla, como también de acción doble con vástago de émbolo conducido afuera a través de por lo menos una de sus piezas terminales, aunque la idea del invento también puede aplicarse, de igual modo, a cilindros sin vástago de émbolo. Los cilindros de trabajo se accionan, por lo general, por agentes a presión, por ejemplo, un cilindro neumático, aunque también puede preverse un mecanismo adecuado para la amortiguación de fin de carrera en cilindros de trabajo o accionamientos lineales, que presenten otra forma de accionamiento, por ejemplo, mediante un cable de Bowden o similares.

En el dibujo, se han representado unos ejemplos de realización del objeto del invento. Lo muestran las figuras:

Figura 1: un cilindro de trabajo según el invento en sección longitudinal de un... [Seguir leyendo]

1. Cilindro de trabajo con amortiguación de fines de carrera, con -un cuerpo (1) de cilindro, que contiene una cámara de cilindro, -dos piezas (2, 3; 52, 53) terminales, que obturan frontalmente la cámara del cilindro, -un émbolo (4) apoyado en la cámara del cilindro de modo desplazable entre dos fines de carrera, y -un mecanismo para amortiguar el movimiento del émbolo al aproximarse a por lo menos uno de sus fines de carrera, que presenta dos elementos (15, 19) cooperantes, de los que uno se ha previsto en una pieza (2, 3; 52, 53) terminal y el otro, en el émbolo (4) en su cara orientada hacia la pieza terminal y por medio de los cuales puede obturarse un espacio de amortiguación al aproximarse el émbolo a su fin de carrera, cuyo espacio de amortiguación se ha unido con un mecanismo para la evacuación estrangulada de agente a presión encerrado en el espacio de amortiguación,

- donde los dos elementos de amortiguación se han realizado de modo axialmente insertable uno dentro de otro en la dirección del movimiento del émbolo y por lo menos uno (19) de los elementos de amortiguación de la pieza (52, 53) terminal o del émbolo (4) se ha apoyado de modo limitadamente desplazable longitudinalmente entre dos posiciones finales separadas axialmente una de otra respecto del émbolo o bien de la pieza terminal,

caracterizado por que ambos elementos de amortiguación han sido provistos de medios mutuamente cooperantes en forma de medios de enclavamiento, bajo cuya acción el elemento (19) de amortiguación longitudinalmente desplazable puede ajustarse en una segunda posición final, al aproximarse el émbolo en su posición de fin de carrera a una primera posición final próxima al émbolo (4) o bien a la pieza (52, 53) terminal, y con un movimiento de separación de su fin de carrera a una segunda posición final, que está más alejada del émbolo (4) o bien de la pieza (52, 53) terminal.

2. Cilindro de trabajo según la reivindicación 1, caracterizado por que de los dos elementos de amortiguación, uno presenta una abertura (15) de alojamiento realizada en la pieza terminal o en el émbolo y el otro, un muñón (11, 19; 59, 19) de amortiguación insertable telescópicamente de forma estanca en la abertura (15) de alojamiento.

3. Cilindro de trabajo según la reivindicación 2, caracterizado por que el muñón de amortiguación presenta un casquillo (19) , que se ha apoyado de modo limitadamente desplazable axialmente sobre una pieza (11, 59) de apoyo sobresaliente axialmente en forma de varilla del émbolo o bien de la pieza terminal.

4. Cilindro de trabajo según la reivindicación 3, caracterizado por que la pieza de apoyo forma una parte de un vástago (8) de émbolo unido con el émbolo (4) al que se ha hecho salir axialmente de la cámara del cilindro por una pieza terminal.

5. Cilindro de trabajo según la reivindicación 3, caracterizado por que la pieza de apoyo presenta un tubo (59) unido con la pieza (52, 53) terminal asociada, cuyo espacio interior está conectado con el mecanismo para la evacuación estrangulada del agente a presión encerrado en el espacio de amortiguación.

6. Cilindro de trabajo según una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado por que el casquillo (19) se ha apoyado de modo axialmente sobresaliente en la pieza de apoyo en por lo menos una de sus posiciones finales por medio de la cara frontal orientada hacia ellas del émbolo (4) o bien de la pieza (52, 53) terminal.

7. Cilindro de trabajo según la reivindicación 2, caracterizado por que sus medios de tope limitadores de la profundidad de inmersión en la abertura (15) de alojamiento están asociados al muñón (11, 19) de amortiguación.

8. Cilindro de trabajo según las reivindicaciones 3 y 7, caracterizado por que los medios de tope presentan una superficie (24) de tope realizada en el casquillo (19) , la cual está asociada de modo cooperante con una superficie de contacto correspondiente en la pieza (3) terminal o en el émbolo (4) .

9. Cilindro de trabajo según la reivindicación 8, caracterizado por que la superficie (24) de contacto se ha realizado en una brida (23) anular del casquillo (19) .

10. Cilindro de trabajo según la reivindicación 9, caracterizado por que la brida (23) anular con el casquillo (19) desplazado completamente adentro en la abertura (15) de alojamiento es recibida en una concavidad (25) de la cara frontal asociada a ella de la pieza (2, 3) terminal o bien del émbolo (4) .

11. Cilindro de trabajo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que con el émbolo (4) , que está en el fin de carrera, el émbolo queda esencialmente adosado frontalmente a la correspondiente pieza (52, 53) terminal.

12. Cilindro de trabajo según la reivindicación 1, caracterizado por que se han previsto medios de enclavamiento, que están formados por un asiento desplazable en unión positiva de fricción entre los dos elementos (15, 19) de amortiguación mutuamente insertables o entre piezas unidas con ellos.

13. Cilindro de trabajo según la reivindicación 1, caracterizado por que los medios de enclavamiento presentan un mecanismo de enclavamiento liberable entre los dos elementos (15, 19) de amortiguación mutuamente insertables

o entre piezas unidas con ellos.

14. Cilindro de trabajo según la reivindicación 12 o 13, caracterizado por que los medios de enclavamiento presentan por lo menos un órgano (20) elástico realizado en un elemento (15) de amortiguación, que se puede llevar a embragar accionado por fricción con una superficie del otro elemento (19) de amortiguación al aproximarse el émbolo a su fin de carrera.

15. Cilindro de trabajo según la reivindicación 14, caracterizado por que el otro elemento (19) de amortiguación presenta en su superficie un mecanismo de enclavamiento cooperante con el órgano elástico.

16. Cilindro de trabajo según la reivindicación 15, caracterizado por que el mecanismo de enclavamiento presenta un anillo (32) tórico o una concavidad dispuestos en la superficie.

17. Cilindro de trabajo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el elemento (19) de amortiguación desplazable longitudinalmente es retenido en unión positiva de fricción o de fuerza en su posición final alejada del émbolo o bien de la pieza terminal.

18. Cilindro de trabajo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el mecanismo para evacuar de modo estrangulado agente a presión, encerrado en el espacio de amortiguación, contiene una válvula limitadora de presión.

19. Cilindro de trabajo según la reivindicación 18, caracterizado por que la válvula limitadora de presión presenta un valor umbral ajustable.

20. Cilindro de trabajo según la reivindicación 17 o 18, caracterizado por que se ha dispuesto, en paralelo con la válvula limitadora de presión, un canal (40) de evacuación de agente a presión.

21. Cilindro de trabajo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que es un cilindro de doble efecto con una amortiguación en ambos fines de carrera, respectivamente.

22. Cilindro de trabajo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que se ha realizado sin vástago de émbolo.