Cilindro eléctrico provisto de un dispositivo de detección de carga.

1. Cilindro eléctrico provisto de un dispositivo de detección de carga (1) que comprende un accionador lineal (3) y un motor eléctrico conectado a dicho accionador para el accionamiento de dicho accionador,

en el cual dicho accionador (3) comprende un envoltorio (7) en el interior del cual está montado un tronco (9) móvil en traslación, en el cual dicho envoltorio (7) comprende un grupo de culata posterior (7a), más próximo a dicho motor eléctrico y conectado al mismo, un elemento intermedio o camisa (7b) y un grupo de culata anterior (7c), más alejado del motor eléctrico, y en el cual la punta (9a) de dicho tronco (9) sobresale de dicho envoltorio (7), en el cual un sistema de conversión de modo que comprende un tornillo (11) y una rosca (13) se encuentra interpuesto entre dicho motor eléctrico y dicho tronco (9), caracterizado por el hecho que dicho grupo de culata posterior (7a) define en su interior una cámara que está atravesada por dicho tornillo (11) y en el interior de la cual se aloja un dispositivo de detección de carga (19) asociado a dicho tornillo (11) para detectar la carga que actúa sobre dicho tronco (9).

2. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual dicho grupo de culata posterior (7a) está constituido por un acoplamiento de una culata posterior (7a'), conectada a dicha camisa (7b), y de una contra-culata posterior (7a''), provista de medios para la conexión a dicho motor eléctrico, los cuales cooperan para definir dicha cámara que aloja dicho dispositivo de detección de carga (19).

3. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el cual dicho dispositivo de detección de carga comprende una célula de carga (19).

4. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 3, en el cual dicho dispositivo de detección de carga comprende una célula de carga (19) toroidal montado sobre dicho tornillo (11).

5. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual en dicha cámara definida en dicho grupo de culata posterior (7a) están alojados un primer cojinete (21a), montado sobre dicho tornillo (11) y un segundo cojinete (21b) montado sobre dicho tornillo (11), y en el que dicho dispositivo de detección de carga (19) se encuentra dispuesto entre dicho primer cojinete (21a) y dicho segundo cojinete (21b).

6. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual se encuentran interpuestos anillos de compensación (23a, 23b) entre dicho dispositivo de detección de carga (19) y, respectivamente, dicho primer cojinete (21a) y dicho segundo cojinete (21b).

7. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 5 ó 6, en el cual la superficie interna de dichos cojinetes (21a, 21b) está vinculada a dicho dispositivo de detección de carga (19) y en el cual están provistas juntas tóricas (25a, 25b) sobre la superficie externa del primer y el segundo cojinete (21a, 2lb), en que dichas juntas tóricas (25a, 25b) cooperan con la pared interna de dicha cámara definida en el interior de dicho grupo de culata posterior (7a) con el fin de asegurar el bloque de dichos cojinetes (21a, 21b) y de dicho dispositivo de detección de carga (19) interpuesto entre éstos en el interior de dicha cámara.

8. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 5 ó 6, en el cual la superficie interna de dichos cojinetes (21a, 21b) está vinculada con dicho dispositivo de detección de carga (19) y en el cual están previstas clavijas axiales cilíndricas (27a, 27b) sobre la superficie externa del primer y del segundo cojinete (21a, 21b), con el fin de asegurar el bloque de dichos cojinetes (21a, 2lb) y de dicho dispositivo de detección de carga (19) interpuesto entre éstos en el interior de dicha cámara definida en el interior de dicho grupo de culata posterior (7a).

9. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual dicho motor eléctrico es un motor de paso a paso.

10. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual dicho motor está conectado a dicho accionador (3) directa o indirectamente, mediante la interposición de un grupo de montaje (5).

Cilindro eléctrico provisto de un dispositivo de detección de carga

Sector técnico La presente invención se refiere a un cilindro eléctrico.

Más en particular, la presente invención se refiere a un cilindro eléctrico provisto de un dispositivo per la detección y el control de la carga aplicada a dicho cilindro y/o de la fuerza ejercida desde dicho cilindro.

Estado de la Técnica En líneas generales, los cilindros eléctricos conocidos están constituidos por un accionador lineal montado con un motor eléctrico directamente sobre la culata posterior del cilindro, en línea con el propio accionador o de retorno, es decir conectado al accionador mediante una junta a 90º o a 180º .

Dichos cilindros eléctricos pueden ser utilizados en diversas aplicaciones tecnológicas, en sustitución de cilindros neumáticos o hidráulicos.

De hecho, los cilindros eléctricos, a pesar de presentar la mlsma estructura que los cilindros neumáticos presentan la ventaja de proporcionar la misma fuerza tanto de empuje corno de tracción. Por consiguiente, los cilindros eléctricos pueden montar tallos aumentados y aceptar tornillos con un diámetro mayor, permitiendo características mecánicas superiores en términos de fuerza ejercida, velocidad y cargas aplicables. Asimismo, la utilización de cilindros eléctricos en sustitución de cilindros neumáticos resulta ventajosa cuando se requieren desplazamientos con posicionamientos múltiples, repetitivos y de precisión.

A partir de lo que se ha indicado anteriormente, resulta evidente que los cilindros eléctricos son extremadamente versátiles y adaptables a una pluralidad de aplicaciones diversas.

En particular, éstos pueden ser utilizados en aplicaciones en las cuales resulta ventajoso cuando no necesario -disponer de una detección precisa, y por consiguiente, un control asimismo preciso, de la carga aplicada.

Se pueden citar a título de ejemplo:

sistemas de plantado o posicionamiento a presión en los cuales se deba certificar la carga mínima garantizada;

sistemas de seguridad que aseguren que se evita que fuerzas imprevistas y particularmente intensas dañen un componente durante su funcionamiento;

bancos de verificación;

sistemas de ajuste o blocaje de carga controlada.

Por tanto, se hace necesario prever la conexión o de alguna manera la asociación de un cilindro eléctrico a un dispositivo de detección de la carga aplicada.

De todas formas, las soluciones que se han propuesto hasta el momento prevén estructuras de conexión mecánica entre un cilindro eléctrico y el dispositivo respectivo de determinación de la carga aplicada que resultan complejas y voluminosas.

Se cita a título de ejemplo el documento lP 2005-313277, que describe un sistema para montar un anillo de parada en el interior de un pistón en el cual el soporte del anillo de parada se activa desde un cilindro eléctrico, el cual está asociado a una célula de carga que -a través de la detección de la carga -permite determinar si el anillo está correctamente montado o no. En el sistema descrito anteriormente, el cilindro eléctrico y la célula de carga están conectados mediante una estructura de chasis extremadamente voluminosa y compleja. La presencia de este tipo de estructuras de conexión presenta algunos inconvenientes evidentes, ya sea en términos de incomodidad o de peso. En primer lugar, éstos limitan la aplicación de cilindros eléctricos en espacios restringidos. En segundo lugar, el aumento de incomodidades y de peso debido a la estructura de conexión se traduce en una correspondiente limitación en las dimensiones y en la potencia del motor eléctrico utilizable y, como último análisis, a las prestaciones del cilindro eléctrico.

Además, resulta evidente que la complejidad del sistema que comprende el cilindro eléctrico y el dispositivo de detección de carga comporta un aumento significativo de los costes y del tiempo de producción.

El objetivo principal de la presente invención es superar los inconvenientes anteriormente mencionados, proporcionando un cilindro eléctrico en el cual la presencia de un dispositivo de detección de carga comporta un aumento del calibre y del peso desdeñables, con el fin de obtener un cilindro eléctrico más versátil y con unas prestaciones mejoradas respecto a los cilindros conocidos y con unos costes y tiempos de producción razonables.

Éste y otros objetivos se consiguen mediante el cilindro eléctrico, tal como se reivindica en las reivindicaciones adjuntas.

Exposición de la invención De acuerdo con la invención, el dispositivo de detección de la carga aplicada al cilindro eléctrico está integrado en el propio cilindro, correspondiente a su grupo de culata posterior, intercalado entre el accionador del cilindro y el motor eléctrico asociado al mismo.

Concretamente, dicho dispositivo de detección de carga está conectado o asociado de alguna forma al tomillo del sistema tomillo -rosca que actúa sobre el tronco del cilindro eléctrico, con el fin de poder detectar la carga que actúa sobre dicho tronco.

De acuerdo con una forma de realización preferente de la invención, el cilindro eléctrico comprende un grupo de culata posterior que define en su interior una cámara que es atravesada por el tronco del cilindro eléctrico y en el interior de la cual se encuentra montado un grupo que comprende:

un primer cojinete de soporte asentado sobre dicho tomillo;

un segundo cojinete de soporte asentado sobre dicho tomillo; y un dispositivo de detección de la carga interpuesto entre dicho primer cojinete y dicho segundo cojinete y asociado a dicho tomillo.

Gracias a la presencia del dispositivo de detección de carga en el interior del grupo de culata posterior del cilindro, el valor de la carga aplicada al propio cilindro y/o de la fuerza de impulso ejercida por el propio cilindro durante su movimiento puede ser detectado con precisión -y por consiguiente, controlado -en tiempo real.

Por otro lado, resulta evidente que la presencia de dicho dispositivo de detección de carga en el interior del grupo de culata posterior del cilindro comporta un incremento bastante significativo de las dimensiones y el peso global del cilindro eléctrico.

En una forma preferente de realización de la invención, dicho dispositivo de detección de la carga comprende una célula de carga toroidal, montada sobre dicho tomillo entre dicho primer cojinete y dicho segundo cojinete.

Preferiblemente, se interponen anillos de compensación entre dicha célula de carga y el primer y el segundo cojinete, respectivamente.

De forma ventajosa, mientras que de acuerdo con la técnica conocida en las aplicaciones en las que resulta ventajoso -cuando no necesario -disponer de una detección precisa, y por consiguiente, un control igualmente preciso, de la carga aplicada como las que se han citado anteriormente, resulta necesario utilizar motorizaciones de tipo "brushless" o en corriente continua, gracias a la invención, también en estas aplicaciones resulta posible asociar el activador del cilindro eléctrico con un motor de paso a paso, que de lo contrario no puede ser utilizado, lo que comporta una notable reducción de los costes.

Breve descripción de los dibujos Las características y las ventajas de la invención se especificarán con mayor claridad posteriormente gracias a la descripción detallada que se proporciona a continuación de una forma de realización preferente, proporcionada a título de ejemplo no limitativo con referencia a los diseños anexos, en los cuales:

la Figura la es una vista en perspectiva del cilindro eléctrico de acuerdo con una forma preferente de la invención;

la Figura 1 b es una vista en perspectiva de despiece del cilindro eléctrico de la Figura l', la Figura 2 es una vista en perspectiva aumentada de un detalle del cilindro eléctrico de la Figura 1 relativo al dispositivo de detección de la carga; y la Figura 3 es una vista en perspectiva aumentada de un detalle del cilindro eléctrico de la Figura 1 relativa al dispositivo de detección de la carga de acuerdo con una variante de realización.

Descripción detallada de una forma de realización preferente de la invención En relación a las Figuras 1 a y 1 b, se ilustra un cilindro eléctrico 1 de acuerdo con la invención.

De forma obvia, dicho cilindro eléctrico 1 comprende un accionador lineal 3 y un motor eléctrico para el accionamiento de dicho accionador. Por motivos de simplicidad y claridad, el motor eléctrico se ha omitido en las Figuras, y en la Figura la se ilustra únicamente un grupo de montaje 5 para la conexión del motor eléctrico al accionador 3 en una configuración...

ES 1 135 381 U

1. Cilindro eléctrico provisto de un dispositivo de detección de carga (1) que comprende un accionador lineal (3) y un motor eléctrico conectado a dicho accionador para el accionamiento de dicho accionador, en el cual dicho accionador (3) comprende un envoltorio (7) en el interior del cual está montado un tronco (9) móvil en traslación, en el cual dicho envoltorio (7) comprende un grupo de culata posterior (7a) , más próximo a dicho motor eléctrico y conectado al mismo, un elemento intermedio o camisa (7b) Y un grupo de culata anterior (7c) , más alejado del motor eléctrico, y en el cual la punta (9a) de dicho tronco (9) sobresale de dicho envoltorio (7) , en el cual un sistema de conversión de modo que comprende un tomillo (11) Y una rosca (13) se encuentra interpuesto entre dicho motor eléctrico y dicho tronco (9) , caracterizado por el hecho que dicho grupo de culata posterior (7a) define en su interior una cámara que está atravesada por dicho tomillo (11) y en el interior de la cual se aloja un dispositivo de detección de carga (19) asociado a dicho tomillo (11) para detectar la carga que actúa sobre dicho tronco (9) .

2. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual dicho grupo de culata posterior (7a) está constituido por un acoplamiento de una culata posterior (7a') , conectada a dicha camisa (7b) , y de una contra-culata posterior (7a") , provista de medios para la conexión a dicho motor eléctrico, los cuales cooperan para definir dicha cámara que aloja dicho dispositivo de detección de carga (19) .

3. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el cual dicho dispositivo de detección de carga comprende una célula de carga (19) .

4. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 3, en el cual dicho dispositivo de detección de carga comprende una célula de carga (19) toroidal montado sobre dicho tomillo (11) .

5. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual en dicha cámara definida en dicho grupo de culata posterior (7a) están alojados un primer cojinete (21a) , montado sobre dicho tomillo (11) y un segundo cojinete (21b) montado sobre dicho tornillo (11) , yen el que dicho dispositivo de detección de carga (19) se encuentra dispuesto entre dicho primer cojinete (21 a) y dicho segundo cojinete (21 b) .

6. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual se encuentran interpuestos anillos de compensación (23a, 23b) entre dicho dispositivo de detección de carga (19) y, respectivamente, dicho primer cojinete (21a) y dicho segundo cojinete (21 b) .

ES 1 135 381 U

7. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, en el cual la superficie interna de dichos cojinetes (21 a, 21 b) está vinculada a dicho dispositivo de detección de carga (19) y en el cual están provistas juntas tóricas (25a, 2Sb) sobre la superficie externa del primer y el segundo cojinete (21 a, 21 b) , en que dichas juntas tóricas (2Sa, 25b)

cooperan con la pared interna de dicha cámara definida en el interior de dicho grupo de culata posterior (7a) con el fin de asegurar el bloque de dichos cojinetes (21a, 21b) y de dicho dispositivo de detección de carga (19) interpuesto entre éstos en el interior de dicha cámara.

8. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, en el cual la superficie interna de dichos cojinetes (21 a, 21 b) está vinculada con dicho dispositivo de detección de carga (19) Y en el cual están previstas clavijas axiales cilíndricas (27a, 27b) sobre la superficie externa del primer y del segundo cojinete (21 a, 21 b) , con el fin de asegurar el bloque de dichos cojinetes (21a, 21b) y de dicho dispositivo de detección de carga (19) interpuesto entre éstos en el interior de dicha cámara definida en el interior de dicho grupo de culata posterior (7a) .

9. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual dicho motor eléctrico es un motor de paso a paso.

10. Cilindro eléctrico (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones

precedentes, en el cual dicho motor está conectado a dicho accionador (3) directa o 20 indirectamente, mediante la interposición de un grupo de montaje (5) .