ES2218722T3 - Sistema de medicion del recorrido para grupos de cilindro-embolo. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN SISTEMA DE MEDICION DE DESPLAZAMIENTO PARA CONJUNTOS DE EMBOLOS DE CILINDROS MEDIANTE UNA RUEDA DE FRICCION (7), QUE POR RODADURA SOBRE LA BIELA (3) PERMITE QUE UN SENSOR DE MEDIDA (12) DETECTE SU GIRO Y LO TRANSFIERA COMO MEDIDA DEL DESPLAZAMIENTO O DE LA POSICION DEL EMBOLO (3). LO ESENCIAL EN LA INVENCION ES QUE LA RUEDA DE FRICCION (7) ESTA DISPUESTA EN UNA CAMARA, ESTANCA RESPECTO DEL MEDIO AMBIENTE MEDIANTE JUNTAS (5A, 5B, 5C) COLOCADAS EN EL EMBOLO (3).

Description

Sistema de medición del recorrido para grupos de cilindro-émbolo.

La invención se refiere a un sistema de medición del recorrido para grupos de cilindro - émbolo mediante una rueda de fricción que rueda en la biela del émbolo y cuyo giro se registra por medio de un sensor de valores de medición y se transmite como medida para el recorrido o la posición de la biela del émbolo.

Este tipo de sistemas de medición del recorrido permiten determinar de forma sencilla el recorrido de ajuste de grupos de cilindro - émbolo y, con ello, por ejemplo, la altura de una plataforma elevadora, el ángulo de inclinación de un dispositivo basculante o parámetros similares. En este sentido, la rueda de fricción está en contacto con la biela del émbolo, de tal manera que un movimiento de traslación de la biela del émbolo se transforma en un movimiento rotatorio de la rueda de fricción. En este sentido, para una transformación fiable es importante que entre la rueda de fricción y la biela del émbolo, muy lisa, se presenten condiciones de fricción suficientes, lo que puede llegar a ser un problema, ya que con el tiempo se deposita suciedad en la biela del émbolo y desde allí se transfiere a la rueda de fricción. Esto conduce a una adulteración de la medición del recorrido, de lo cual pueden resultar consecuencias graves y peligrosas teniendo en cuenta las grandes fuerzas y cargas para las que generalmente se emplean los grupos de cilindro - émbolo.

Por medio del documento DE-A-31 19 829 se conoce un sistema de medición del recorrido con las características del preámbulo de la reivindicación 1. En este caso, el sistema de medición está configurado como unidad constructiva independiente, la cual puede montarse posteriormente en el grupo de cilindro - émbolo. La rueda de fricción dispuesta en una cámara sobresale con su árbol de la cámara y allí porta un sensor de valores de medición.

Partiendo de esto, la tarea de la presente invención consiste en facilitar un sistema de medición del recorrido que también funcione de forma fiable en el empleo de larga duración. Además, la construcción debe ser económica de fabricar y fácil de mantener y, no en último lugar, también tiene que poder equipar posteriormente grupos existentes de cilindro - émbolo. Además, el sistema de medición del recorrido según la invención debe distinguirse por una construcción compacta.

Esta tarea se soluciona según la invención porque el sensor de valores de medición está dispuessto en el interior de la rueda de fricción.

Con ello se obtiene una forma constructiva especialmente compacta porque no se necesita ningún espacio adicional para el sensor de valores de medición. Además, el sensor de valores de medición queda protegido frente a la suciedad porque la cámara que aloja la rueda de fricción está cerrada herméticamente por medio de juntas de estanqueidad contiguas a la biela del émbolo.

De forma conveniente, para un equipamiento posterior de grupos de cilindro - émbolo existentes, la cámara del sistema de medición del recorrido está dispuesta al menos parcialmente en un extremo de una carcasa empotrable o roscada. Entonces, con esta carcasa, el sistema de medición del recorrido puede instalarse muy fácilmente en el grupo de cilindro - émbolo. Con ello se obtiene también un fácil mantenimiento del sistema de medición del recorrido.

Para conseguir en todas las situaciones una presión de apriete suficiente para una fricción de rodadura sobre la biela lisa del émbolo, la carcasa debería presentar además un dispositivo de apriete para presionar la rueda de fricción contra la biela del émbolo. Éste puede realizarse de forma ventajosa porque la rueda de fricción está colocada en un émbolo que está guiado en la carcasa de tal forma que puede desplazarse de modo radial respecto a la biela del émbolo y está presionado por medio de un elemento de resorte. Si la carcasa contiene además el sistema electrónico de valoración para las señales emitidas por el sensor de valores de medición, el sistema de medición del recorrido forma una unidad completa compacta, sencilla de entender y manejar y fácil de mantener. Para una forma constructiva aún más compacta se recomienda adicionalmente configurar el sensor de valores de medición en el interior de la rueda de fricción como un sistema de medición incremental.

Como lugar más favorable para la colocación de una rueda de fricción se ha acreditado un casquillo de guiado para la biela del émbolo, especialmente el casquillo terminal de guiado del cilindro presente de todos modos, puesto que aquí puede recurrirse a juntas de estanqueidad existentes y, al mismo tiempo, se evita una reducción de la carrera del émbolo. Entonces, para la conexión del sistema de medición del recorrido, el casquillo de guiado presenta una perforación correspondiente que discurre preferiblemente de forma radial.

Si se emplean al mismo tiempo varios grupos de cilindro - émbolo para un dispositivo de elevación o basculante, entonces se recomienda emplear un sistema de medición del recorrido según la invención en más de uno o en todos estos grupos, de tal manera que se obtenga un sistema global que sea redundante o pueda emplearse para la sincronización, sobre todo para el control de la sincronía, de los grupos de cilindro - émbolo.

Otras características y propiedades de la invención se obtienen a partir de la descripción subsiguiente de dos ejemplos de realización basándose en el dibujo; en este sentido muestran:

la figura 1, la disposición de una primera forma de realización del sistema de medición del recorrido en un grupo de cilindro - émbolo;

la figura 1a, el sistema de medición del recorrido entre las juntas de estanqueidad;

la figura 2, la forma de realización según la figura 1 en una vista en corte ampliada oblicua;

la figura 3, una forma de realización alternativa en una vista en corte oblicua;

la figura 4, la forma de realización según la figura 1 vista desde el cilindro;

la figura 5, la forma de realización según la figura 3 desde el lateral; y

la figura 6, el alojamiento de la rueda de fricción.

El grupo de cilindro - émbolo mostrado en la figura 1 presenta un cilindro 1 que en uno de sus extremos puede acoplarse mediante articulación a un bastidor portante, no mostrado, por medio de una placa 2 base. En el lado del cilindro 1 opuesto a la placa 2 base sobresale de él una biela 3 del émbolo que puede desplazarse en línea recta en el cilindro. En el extremo de la biela 3 del émbolo que se encuentra fuera del cilindro 1, se encuentra un cabezal 4, por medio del cual la biela 3 del émbolo puede actuar sobre elementos a desplazar de un dispositivo de elevación o giratorio. En el extremo de salida de la biela 3 del émbolo, el cilindro 1 está terminado por un casquillo 5 de guiado.

Ahora es fundamental que en el casquillo 5 de guiado esté atornillado un sistema 6 de medición del recorrido, el cual porta una rueda 7 de fricción mostrada en la figura 1a en su extremo del lado del émbolo. Esta rueda de fricción se encuentra en una cámara formada por zonas de una carcasa 8 del sistema 6 de medición del recorrido y por zonas del casquillo 5 de guiado. La cámara está cerrada herméticamente respecto a la sobrepresión en el cilindro 1 por medio de juntas 5a, 5b de estanqueidad en el lado del cilindro del casquillo 5 de guiado. En el extremo del casquillo 5 de guiado orientado al cabezal 4, la cámara se protege por medio de otra junta 5c de estanqueidad frente a la penetración de impurezas desde fuera.

En la figura 2, el sistema 6 de medición del recorrido según la figura 1 está cortado parcialmente. Las piezas del sistema 6 de medición se encuentran en la carcasa 8 atornillada o se mantienen unidas por medio de ésta. La carcasa 8 atornillada presenta un fileteado 9 en su cara orientada a la biela 3 del émbolo, con el cual se enrosca en un fileteado contrapuesto correspondiente en el casquillo 5 de guiado. Un anillo toroidal que se inserta en la ranura 10 impide la penetración de impurezas del entorno. Tras el atornillado de la carcasa 8, ésta se asegura en el casquillo 5 de guiado por medio de una contratuerca 11.

La carcasa 8 está estructurada aproximadamente en forma de L, estando dispuestos en un lado la rueda 7 de fricción, un sensor 12 de valores de medición y un alojamiento 13 de la rueda de fricción y del sensor. A este lado se une en ángulo recto la segunda pieza de la carcasa 8, en cuyo espacio 14 interno encuentra sitio un sistema electrónico de valoración no mostrado. Una pared exterior de este espacio 14 interno forma una tapa 16 interponiendo una junta 15 de estanqueidad.

Ahora es fundamental la rueda 7 de fricción, que sobresale parcialmente de la carcasa 8. La relación entre la parte proporcional de la rueda 7 de fricción que sobresale de la carcasa 8 y la que se encuentra en ésta se ajusta, por medio del desplazamiento de la rueda de fricción, en función de la separación entre la carcasa 8 y la biela 3 del émbolo, de tal manera que la rueda 7 de fricción siempre se apoye contra la biela 3 del émbolo de forma suficientemente firme para conseguir una fricción de rodadura suficiente para su giro. El desplazamiento se efectúa porque la rueda 7 de fricción está colocada en el alojamiento 13 de la rueda de fricción, el cual se desplaza a su vez hacia delante en la carcasa 8 por medio de un resorte 17 de compresión. El resorte 17 de compresión discurre perpendicular a la biela 3 del émbolo y está deformado por tensión entre la pared externa de la carcasa 8 más alejada de la biela 3 del émbolo y el alojamiento 13 de la rueda de fricción. Al desplazarse, el espacio 18 intermedio entre el alojamiento 13 de la rueda de fricción y la pared externa de la carcasa 8 más alejada de la biela 3 del émbolo varía de forma correspondiente.

En la zona posterior, el alojamiento 13 de la rueda de fricción actúa como émbolo en la carcasa 8 configurada cilíndrica de forma correspondiente, mientras que en la zona anterior tiene una escotadura para el alojamiento de la rueda 7 de fricción.

La rueda 7 de fricción presenta una superficie de rodadura plana y una zona aproximadamente semiesférica, contigua a ella, en la dirección del eje de giro, la cual forma el apoyo unilateral de la rueda de fricción. En el interior de la rueda 7 de fricción se encuentra el sensor 12 de valores de medición, el cual registra el giro de la rueda de fricción y, por medio de un cable que se va a colocar en un canal 19 del alojamiento 13 de la rueda de fricción, lo transmite al sistema electrónico de valoración, que se va a instalar en el espacio 14 interno, como medida para el recorrido o la posición de la biela del émbolo.

El ejemplo de realización alternativo, mostrado en la figura 3, corresponde al descrito anteriormente, exceptuando el hecho de que el espacio interno para el sistema 14' electrónico de valoración no está dispuesto aquí de forma perpendicular al resto de la carcasa 8', sino que discurre en su prolongación. Con ello se obtiene una forma constructiva más larga y estrecha del sistema de medición del recorrido.

En las figuras 4 y 5 puede observarse especialmente bien la trayectoria semiesférica de la rueda 7 de fricción junto a su superficie de rodadura, en las dos formas de realización del sistema 6, 6' de medición del recorrido.

En la figura 6 está indicada de forma rayada la trayectoria oblicua del canal 19 de guiado del cable a través del alojamiento 13 de la rueda de fricción y está marcada la perforación 17a para el resorte 17 de compresión.

Claims (7)

1. Sistema (6, 6') de medición del recorrido para grupos de cilindro - émbolo mediante una rueda (7) de fricción que rueda en la biela (3) del émbolo y cuyo giro se registra por medio de un sensor (12) de valores de medición y se transmite como medida para el recorrido o la posición de la biela (3) del émbolo, estando dispuesta la rueda (7) de fricción en una cámara que está cerrada herméticamente respecto al entorno por medio de juntas (5a, 5b, 5c) de estanqueidad contiguas a la biela (3) del émbolo, caracterizado porque el sensor (12) de valores de medición está dispuesto en el interior de la rueda (7) de fricción.

2. Sistema de medición del recorrido según la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara está dispuesta al menos parcialmente en un extremo de una carcasa (8, 8') empotrable o roscada.

3. Sistema de medición del recorrido según la reivindicación 2, caracterizado porque la carcasa (8, 8') presenta un dispositivo de apriete para presionar la rueda (7) de fricción contra la biela (3) del émbolo.

4. Sistema de medición del recorrido según la reivindicación 2, caracterizado porque la rueda de fricción está colocada en un alojamiento (13) de la rueda de fricción que está guiado en la carcasa (8, 8') de forma que puede desplazarse de modo radial respecto a la biela (3) del émbolo y está presionado por un elemento (17) de resorte.

5. Sistema de medición del recorrido según la reivindicación 2, caracterizado porque la carcasa (8, 8') contiene el sistema electrónico de valoración para las señales emitidas por el sensor (12) de valores de medición.

6. Sistema de medición según la reivindicación 1, caracterizado porque la rueda (7) de fricción está dispuesta en un casquillo de guiado para la biela (3) del émbolo, especialmente en el casquillo (5) terminal de guiado del cilindro, para lo cual el casquillo (5) de guiado presenta una perforación correspondiente, que discurre preferiblemente de forma radial.

7. Sistema de medición del recorrido según la reivindicación 1, caracterizado porque los sistemas de medición del recorrido de diferentes grupos de cilindro - émbolo están conectados a un control de sincronía.