Eje lineal.

Eje lineal con al menos un carril (11, 12) de guía vertical y con un carro (10) de guía,

que posee una carcasa(14), desplazable por medio de un accionamiento a lo largo del carril (11) de guía, respectivamente los carriles(11, 12) de guía, estando asignada a cada carril de guía al menos una cuña (17) de frenado provista de unasuperficie de cuña, caracterizado porque cada cuña (17) de frenado puede ser desplazada en el sentidolongitudinal del carril (11, 12) de guía de tal modo, que durante el funcionamiento normal cada cuña (17) defrenado pueda ser desplazada por medio de un accionamiento (21, 22) lineal hasta una posición desactivada,porque en el caso de una interrupción del funcionamiento cada accionamiento (21, 22) lineal queda desactivadoy la cuña (17) de frenado puede ser desplazada por medio de un acumulador (24) mecánico de fuerza hasta laposición activa y porque en la carcasa (14) del carro (10) de guía se prevé a ambos lados de cada carril (11, 12)de guía una superficie inclinada, que coopera con la superficie de cuña de la cuña (17) de frenado.

Eje lineal

El invento se refiere a un eje lineal con al menos un carril de guía vertical y con un carro de guía, que posee una carcasa, desplazable por medio de un accionamiento a lo largo del carril de guía, respectivamente los carriles de guía, estando 5 asignada a cada carril de guía al menos una cuña de frenado provista de una superficie cuneiforme.

Los ejes lineales en cuestión se montan, entre otros, en instalaciones de automatización. Estos ejes lineales están equipados usualmente con carros de guía, que se desplazan a lo largo de un sistema de coordenadas del espacio. En estos ejes lineales es problemático el desplazamiento en la dirección del eje Z definido por el carril de guía vertical respectivamente los carriles de guía verticales. Siempre que los ejes lineales estén equipados con más de un carril de guía, se extienden estos paralelos entre sí.

Como accionamientos para los carros de guía se pueden utilizar los elementos acreditados en la técnica de accionamientos. Con independencia de la clase de accionamiento es preciso, que estos accionamientos se diseñen de tal modo, que el carro de guía se retenido en cualquier posición de manera independiente y redundante por el freno del motor.

Para los trabajos de mantenimiento es usual, que los carros de guía se aseguren adicionalmente, por ejemplo con un bloqueo separado por medio de un dispositivo adicional, respectivamente elementos molestos exteriores al eje lineal, como por ejemplo un apoyo. Estas medidas son, sin embargo, bastante complicadas desde el punto de vista de su manejo y sólo satisfacen de manera insuficiente las normas de seguridad. En el caso de una interrupción del funcionamiento, por ejemplo por un corte de energía, el carro de guía se desplaza sIn ser frenado a lo largo del carril de guía, respectivamente los carriles de guía, que forman el eje Z. El peligro de accidentes es especialmente grande en un caso como este.

A través del documento DE 197 15 014 A1 (figuras 4 a 6) se conoce una guía lineal provista de cuñas de frenado, que actúan sobre los carriles de guía. Las cuñas de frenado son fijas con relación al carril de guía. La fuerza de frenado para cada cuña de frenado se genera con una corredera provista de una superficie inclinada, que, en el estado normal de funcionamiento, puede ser desplazada con un émbolo sometido a la acción de aire a presión. En el caso de una interrupción del funcionamiento se destensan resortes, que desplazan la corredera en el sentido hacia el émbolo. Con ello se genera una fuerza de frenado entre el carril de guía y la cuña de frenado. La fuerza, que actúa sobre la cuña de frenado es desviada entonces con la corredera, es decir, que se propaga entonces perpendicularmente al carril de guía. El frenado se produce exclusivamente por la fricción entre el carril de guía y la cuña de frenado.

A través del documento US 2005/0183907 A1 se conoce una guía lineal equipada con una carcasa. Además, esta guía lineal está equipada con dos actuadotes mutuamente enfrentados, que asientan en una superficie de frenado. Las superficies enfrentadas se extienden oblicuamente con relación a la superficie de asiento. En el estado normal de funcionamiento no se genera fuerza de frenado alguna, ya que los resortes son tensados con la acción del émbolo. Cuando decrece la presión en la cámara, se destensan estos resortes y los rodillos son presionados con una determinada fuerza contra los actuadores. También en esta guía lineal se desvían las fuerzas generadas por el émbolo y los resortes, de manera, que la fuerza de frenado sólo se debe a la fricción.

El invento se basa en el problema de configurar un eje lineal de la clase descrita con más detalle en lo que antecede de tal manera, que en el funcionamiento normal se pueda mover libremente el carro de guía, que soporta la carga, pero que en el caso de una interrupción del funcionamiento, por ejemplo durante trabajos de mantenimiento, de reparaciones, de una avería o análogos, por ejemplo debida un corte de energía, el carro de guía pueda seguir desplazándose de manera frenada, pero también, que el carro de guía pueda permanecer en caso necesario, después de un recorrido de frenado pequeño, en esta posición.

El problema planteado se soluciona por el hecho de que cada cuña de frenado puede ser desplazada en la dirección longitudinal del carril de guía de tal modo, que en el funcionamiento normal cada cuña de frenado es desplazada por

medio de un accionamiento lineal hacia una posición inactiva y de que en el caso de una interrupción del funcionamiento queda sin efecto el accionamiento lineal y la cuña de frenado es desplazada por un acumulador mecánico de fuerza hasta la posición activa y de que en la carcasa del carro de guía se prevé a cada lado del carril de guía una superficie inclinada, que interactúa con la superficie de cuña de la cuña de frenado.

Bajo funcionamiento normal se entiende, que el carro de guía puede ser desplazado a lo largo del carril de guía vertical o 50 a lo largo de los carriles de guía verticales de manera controlada, mientras que en el caso de una interrupción del funcionamiento el carro de guía es desplazado de manera frenada o permanece en su posición. La cuña de frenado también podría ser llamada entonces cuña de retención, de manera, que se garantiza un seguro contra un descenso no intencionado y ello con independencia y de manera redundante del freno del motor del accionamiento del carro de guía.

La ventaja del accionamiento lineal reside en el hecho de que este está activado en el funcionamiento normal y mantiene la cuña de frenado en una posición inactiva, mientras que en el caso de una interrupción del funcionamiento o de una avería, el acumulador mecánico de fuerza desplaza la cuña de frenado a la posición activa respectivamente la posición de frenado o de retención. El acumulador mecánico de fuerza es, por lo tanto, independiente del funcionamiento del

accionamiento del carro de guía o de la fuente de alimentación. Durante los trabajos de mantenimiento necesarios del eje lineal se conecta, por ejemplo a través de un interruptor principal, en el estado sin corriente la instalación con el eje lineal. En este caso también se desactiva el accionamiento lineal, de manera, que el acumulador mecánico de fuerza se puede destensar y desplazar la cuña de retención correspondiente a la posición activa.

Como accionamientos lineales se utilizan las ejecuciones conocidas en la técnica de accionamiento. Sin embargo, entra en consideración una unidad de émbolo y cilindro, con preferencia un cilindro neumático. Sin embargo, también se pueden utilizar cilindros eléctricos así como unidades de émbolo y cilindro hidráulicos y análogos.

Para minimizar la diversidad de piezas se prevé, que en la carcasa del carro de guía se prevea a ambos lados de cada carril de guía una superficie inclinada, que interactúe con la superficie de cuña de la cuña de frenado. Al desplazar la cuña de frenado por medio del acumulador de fuerza entra entonces en contacto con el carril de guía a lo largo de toda su longitud la superficie inclinada opuesta.

Para el funcionamiento del eje lineal es ventajoso que, durante el funcionamiento normal, la fuerza, que actúa desde cada accionamiento lineal sobre la cuña de frenado sea mayor que la fuerza, que deba generar el acumulador de fuerza. En el funcionamiento normal se debe considerar, que la fuerza, que actúa desde cada accionamiento lineal sobre la cuña de frenado, es una fuerza permanente.

En una ejecución preferida se provee el eje lineal de un carril de guía o con dos carriles de guía paralelos y distanciados entre sí. Para obtener un equilibrio de las fuerzas, cuando en el caso de una interrupción del funcionamiento se desplaza por medio del acumulador mecánico la cuña de retención hasta la posición activa, se prevé que a al menos uno de los carriles de guía se asignen dos cuñas de frenado mutuamente enfrentadas.

En otra configuración de esta ejecución se prevé entonces, que entre cada una de las superficies inclinadas de la carcasa del carro de guía y las superficie de la cuña de frenado se prevea una guía de rodillos formada por uno varios rodillos o una o varias agujas distancias entre sí. Con ello se crea un rodamiento lineal, de modo, que se garantiza, que cada cuña de frenado pueda ser desplazada por el acumulador mecánico de fuerza, que se destensa, con fuerzas de fricción minimizadas, de manera, que el accionamiento lineal puede funcionar con fuerzas axiales mínimas. Además, con esta forma de construcción se genera una fuerza de frenado y de retención relativamente grande, debido a la diferencia relativamente grande... [Seguir leyendo]

1. Eje lineal con al menos un carril (11, 12) de guía vertical y con un carro (10) de guía, que posee una carcasa (14) , desplazable por medio de un accionamiento a lo largo del carril (11) de guía, respectivamente los carriles (11, 12) de guía, estando asignada a cada carril de guía al menos una cuña (17) de frenado provista de una superficie de cuña, caracterizado porque cada cuña (17) de frenado puede ser desplazada en el sentido longitudinal del carril (11, 12) de guía de tal modo, que durante el funcionamiento normal cada cuña (17) de frenado pueda ser desplazada por medio de un accionamiento (21, 22) lineal hasta una posición desactivada, porque en el caso de una interrupción del funcionamiento cada accionamiento (21, 22) lineal queda desactivado y la cuña (17) de frenado puede ser desplazada por medio de un acumulador (24) mecánico de fuerza hasta la posición activa y porque en la carcasa (14) del carro (10) de guía se prevé a ambos lados de cada carril (11, 12) de guía una superficie inclinada, que coopera con la superficie de cuña de la cuña (17) de frenado.

2. Eje lineal según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuerza que actúa durante el funcionamiento normal desde cada accionamiento (21, 22) lineal sobre la correspondiente cuña (17) de frenado es mayor que la fuerza generada por el acumulador (24) de fuerza.

3. Eje lineal según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos a uno de los carriles (11, 12) de guía se asignan dos cuñas (17) de frenado mutuamente enfrentadas y porque la carcasa (14) del carro (10) de guía está provista de superficies (19) inclinadas que se corresponden con las superficies de cuña de cada cuña (17) de frenado.

4. Eje lineal según la reivindicación 3, caracterizado porque entre cada superficie (19) inclinada de la carcasa (14) 20 y la superficie de cuña de la cuña (17) de frenado se prevé una guía (20) de rodillos formada por varios rodillos o agujas distanciadas entre sí.

5. Eje lineal según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada cuña (17) de frenado se compone de un zócalo (17a) y de un forro (17b) de freno y porque cada forro (17b) de freno está alojado en una cavidad del zócalo (17a) de la cuña (17) de frenado.

6. Eje lineal según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la fuerza ejercida por cada acumulador (24) de fuerza sobre la correspondiente cuña (17) de frenado puede ser ajustada, con preferencia, por medio de un tornillo (25, 26) de ajuste y porque entre la cabeza de cada tornillo (25, 26) de ajuste y la superficie enfrentada de la carcasa (14) se dispone siempre una arandela (27, 28) de amortiguación.

7. Eje lineal según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la carcasa (14) se 30 alojan de manera fija espigas de guía para a fijación de cada cuña (17) de frenado.

8. Eje lineal según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cuña (17) de frenado se configura como cuña de retención.

9. Eje lineal según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el ángulo de la cuña de la cuña (17) de frenado es inferior a 5 grados.

10. Eje lineal según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque sobre cada carril (11) de guía se colocan al menos dos carros (10) de guía en una fila.

11. Eje lineal según la reivindicación 10, caracterizado porque los carros (10) de guía colocados en una fila sobre el carril (11) de guía se disponen alternativamente simétricos entre sí y porque dos carros (10) de guía colocados simétricamente entre sí sobre el carril (11) de guía desplazan las cuñas (17) de frenado de uno de los carros (10) de guía en el caso de una interrupción del funcionamiento hasta la posición inactiva y las cuñas (17) de frenado del otro carro (10) de guía son desplazadas hasta la posición activa.

12. Eje lineal según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada carro (10) de guía está equipado con una cuña (17) de frenado asignada al carril (11) de guía y porque el carro (10) de guía puede ser desplazado transversalmente con relación al carril (11) de guía.

13. Eje lineal según la reivindicación 12, caracterizado porque en el lado opuesto a la cuña (17) de frenado se prevé un elemento (32) de apoyo móvil y porque la carcasa (14) se configura con forma de U en sección transversal.

14. Eje lineal según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el camino de desplazamiento de cada cuña (17) de frenado puede ser ajustado con al menos un tornillo (30, 31) de ajuste.

15. Eje lineal con las características del preámbulo de la reivindicación 1, caracterizado porque en un eje lineal según una o varias de las reivindicaciones 1 a 20 cada carril (11) de guía puede ser desplazado en su sentido longitudinal y porque cara carro (10) de guía está dispuesto de manera fija.