ES2225617T3 - Dispositivo para generar el movimiento de un soporte en tres direcciones ortogonales. - Google Patents
Dispositivo para generar el movimiento de un soporte en tres direcciones ortogonales.Info
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Abstract
Un dispositivo para generar un movimiento de un soporte en tres direcciones ortogonales (X, Y, Z), comprendiendo dicho dispositivo unos medios de soporte acoplados a un sistema de movimiento para mover los medios de soporte según una primera dirección ortogonal (X) o una segunda dirección ortogonal (Y) o una combinación de ambas (X, Y), en el que el dispositivo comprende un mecanismo que hace los medios de soporte movibles en la tercera dirección ortogonal mediante el funcionamiento del sistema de movimiento, en el que el mecanismo comprende al menos los elementos siguientes: - un alojamiento (6) de bola con una bola; - un bloque (7) de umbral con una superficie de apoyo sobre la cual descansa la bola, en el que la superficie de apoyo del bloque (7) de umbral tiene al menos una pendiente y en el que al menos una pendiente del bloque (7) de umbral está diseñada de tal modo que mediante al menos una operación del sistema (18A, 18B, 20A, 20B) de movimiento en la primera dirección ortogonal (X)y/o mediante al menos una operación del sistema (18A, 18B, 20A, 20B) de movimiento en la segunda dirección ortogonal (Y), se genera un movimiento de los medios de soporte en la tercera dirección ortogonal.
Description
Dispositivo para generar el movimiento de un
soporte en tres direcciones ortogonales.
La presente invención se refiere a un dispositivo
para generar un movimiento de un soporte en tres direcciones
ortogonales X, Y, Z (mecanismo X, Y, Z universal), especialmente a
un dispositivo que genera un movimiento de un soporte para una rueda
para detectar el juego de ruedas de vehículos y/o aeronaves.
El documento
US-A-5 303 025 describe un
dispositivo para generar un movimiento de un soporte en tres
direcciones ortogonales. Se proporcionan tornillos para el ajuste
lineal del soporte en un plano horizontal. Un tornillo más hace
moverse una bola sobre una pendiente de un bloque de umbral, de
modo que el soporte se mueve en la dirección vertical.
El documento BE 772697 describe un dispositivo
que tiene al menos una placa de superior destinada a soportar una
rueda y ligada a un sistema de movimiento para hacer que la placa
superior se mueva, de modo que al menos un momento o una cantidad de
movimiento es generado sobre la rueda, según la dirección
transversal o longitudinal del vehículo y/o la aeronave.
Aunque el dispositivo es muy adecuado para
examinar el juego partes de la rueda, el examen del juego de algunas
partes fue insuficiente.
Existe por lo tanto una necesidad de un mecanismo
seguro y sencillo para generar un movimiento de unos medios de
soporte o placa de soporte en las tres direcciones ortogonales.
El dispositivo según la invención permite el
movimiento preciso en las tres direcciones, así como en una
combinación de las mismas.
El dispositivo de la invención cuando se usa para
examinar un juego de unos elementos movibles o giratorios, tales
como el juego de una rueda, o pieza conectada a una rueda, permite
un examen más eficaz mediante la utilización de una dimensión de
movimiento adicional. Esta tercera dimensión tiene una amplitud
vertical variable, que genera un funcionamiento progresivo entre la
placa accionadora y la cubierta. Como un resultado de la creación
de este nuevo dispositivo, cuyo objeto corresponde al anteriormente
descrito, es decir a un primer propósito de la invención, se han
logrado nuevas posibilidades de aplicación.
Otros posibles propósitos de la invención son los
siguientes:
- un segundo posible propósito de la invención
consiste en un dispositivo capaz de dirigir un vehículo hacia un
instrumento de medición en una dirección de conformidad;
- un tercer posible propósito de la invención
consiste en un dispositivo capaz de examinar juegos y partes del
mecanismo de la dirección;
- un cuarto posible propósito de la invención
consiste en un dispositivo capaz de medir fuerzas de frenado en una
rueda;
- un quinto posible propósito de la invención
consiste en un dispositivo capaz de realizar al menos dos de los
posibles propósitos mencionados anteriormente de la invención; y
- un sexto posible propósito de la invención
consiste en un dispositivo capaz de efectuar el ajuste preciso
(horizontal, vertical y longitudinal) de una mesa de trabajo.
Por tanto, el dispositivo de esta invención es
capaz, en su utilización preferida, de detectar varios juegos de
partes que hacen girar o pivotar (oscilar) las ruedas alrededor de
un respectivo eje fijo o un árbol de la dirección.
Estos juegos son:
- juego en la dirección transversal de una rueda:
la placa superior sigue la dirección transversal;
- juego en la dirección longitudinal de una
rueda: la placa superior sigue la dirección longitudinal;
- juego en la dirección vertical de una rueda: la
placa superior sigue la dirección vertical.
En el dispositivo de la invención los medios de
soporte (especialmente la placa superior) pueden moverse en dos
direcciones ortogonales (preferiblemente en un plano horizontal)
con o sin desplazamiento en una tercera dirección ortogonal
(preferiblemente desplazamiento vertical). El desplazamiento en la
tercera dirección ortogonal de los medios de soporte o placa
superior se obtiene por medio de un mecanismo concreto que origina
el movimiento en la tercera dirección como un resultado de uno o más
movimientos en la primera dirección ortogonal y/o en la segunda
dirección ortogonal (preferiblemente en la dirección transversal
y/o longitudinal).
El dispositivo incluye unos medios de soporte,
tales como una placa superior, que es movible en la tercera
dirección ortogonal (dirección perpendicular a las otras dos
direcciones perpendiculares) mediante una o varias operaciones del
sistema de movimiento, por lo que el mecanismo contiene al menos
los siguientes elementos:
- un alojamiento de bola con una bola;
- un bloque de umbral con una superficie de
apoyo, sobre la cual descansa la bola, de modo que la superficie de
apoyo del bloque de umbral tiene al menos una superficie inclinada
(preferiblemente superficies) de modo que, mediante una operación
del sistema de movimiento, la bola se mueve sobre una o varias
superficies inclinadas. La superficie o superficies inclinadas
están diseñadas de tal modo que hay una pendiente que origina un
movimiento en la tercera dirección ortogonal (variable Z, más
concretamente la dirección vertical) de los medios de soporte.
Según una realización ventajosa, la superficie o
superficies inclinadas están diseñadas de tal manera que existe una
pendiente que origina el movimiento de la placa superior en la
tercera dirección ortogonal (tal como vertical), así como en la
primera y/o segunda dirección (tal como dirección transversal y/o
longitudinal).
Según una realización preferida, el mecanismo
(mediante el cual los medios de soporte o placa superior pueden ser
movidos en la tercera dirección ortogonal) comprende al menos los
siguientes elementos:
- un primer alojamiento de bola con una primera
bola;
- un segundo alojamiento de bola con una segunda
bola;
- un primer bloque de umbral con una superficie
de apoyo sobre la cual descansa la primera bola; y
- un segundo bloque de umbral con una superficie
de apoyo sobre la cual descansa la segunda bola, por lo cual las
superficies de apoyo de las primera y segunda superficies de los
bloques primero y segundo de umbral tienen superficies inclinadas de
modo que, al funcionar el sistema de movimiento, la primera bola se
mueve sobre una o varias superficies inclinadas del primer bloque de
umbral, mientras que la segunda bola se mueve sobre una o varias
superficies inclinadas del segundo bloque de umbral, y en las que
las superficies inclinadas presentan un pendiente adecuada de modo
que los medios de soporte o placa superior son movibles en la
tercera dirección ortogonal, preferiblemente en las primera y
segunda direcciones (tales como las direcciones transversal y
longitudinal) también. Este movimiento de los medios de soporte o
placa superior en la tercera dirección ortogonal puede posiblemente
estar acoplado con un giro o un pivotamiento de los medios de
soporte o placa superior, preferiblemente con respecto a un eje
perpendicular a un plano vertical. Para obtener esta rotación o
pivotamiento, la pendiente de por ejemplo la superficie de apoyo
del primer bloque de umbral es diferente de la pendiente de la
superficie de apoyo del segundo bloque de umbral.
Preferiblemente el mecanismo (mediante el cual
los medios de soporte o placa superior pueden ser movidos en la
tercera dirección ortogonal) comprende al menos los elementos
siguientes.
- un primer alojamiento de bola con una primera
bola;
- un segundo alojamiento de bola con una segunda
bola;
- un tercer alojamiento de bola con una tercera
bola;
- un cuarto alojamiento de bola con una cuarta
bola;
- un primer bloque de umbral con una superficie
de apoyo que soporta la primera bola;
- un segundo bloque de umbral con una superficie
de apoyo que soporta la segunda bola;
- un tercer bloque de umbral con una superficie
de apoyo que soporta la tercera bola;
- un cuarto bloque de umbral con una superficie
de apoyo que soporta la cuarta bola, en el que las superficies de
apoyo de los bloques de umbral tienen superficie(s)
inclinadas de modo que, mediante un funcionamiento del sistema de
movimiento, cada bola se mueve sobre una o varias superficies
inclinadas de uno de los bloques de umbral, y en el que las
superficies inclinadas de los bloques de umbral están diseñados de
un modo que está presente una pendiente en las primera y segunda
direcciones (tales como en las direcciones transversal y
longitudinal), originando dicha pendiente el movimiento en la
tercera dirección ortogonal (variable Z, tal como en la dirección
vertical) de los medios de soporte o placa superior, así como el
movimiento en las primera y segunda direcciones ortogonales, tales
como en las direcciones transversal y longitudinal (con o sin
rotación o pivotamiento de los medios de soporte o placa
superior).
El mecanismo de unos medios de soporte o placa
superior puede comprender también más de cuatro alojamientos de bola
y más de cuatro bloques de umbral. La utilización de más de cuatro
alojamientos de bola es ventajosa para que los medios de soporte o
placas de soporte destinados a soportar pesadas cargas, por ejemplo
para detectar, el juego de las ruedas de vehículos pesados.
Con una realización compuesta de más de dos
medios o placas de soporte (por ejemplo, 4 o más) es posible mover
simultanea o separadamente los medios de soporte o placas
superiores, preferiblemente en la tercera dirección ortogonal (tal
como en la dirección vertical), así como en las primera y segunda
direcciones ortogonales (tales como las direcciones transversal y
longitudinal), con o sin rotación o pivotamiento. Con lo cual la
base de una pieza, tal como una pieza pesada, por ejemplo de una
base de ruedas de un vehículo puede ser ajustada de modo que puede
ser obtenida una posición apropiada de la pieza o vehículo para la
comprobación de una característica, tal como altura, posición de
orificios, etc., pero preferiblemente para comprobar las luces
delanteras y de cruce.
Si la placa inferior o los medios de soporte
están montados sobre una placa de base giratoria o si las placas
inferiores (por ejemplo, las cuatro placas inferiores) o los medios
de soporte están montados sobre una placa de base giratoria, existe
también la posibilidad de introducir un movimiento adicional
(movimiento de rotación). De esta manera se pueden hacer girar las
cuatro placas o medios de soporte de tal manera que, por ejemplo,
una pieza o vehículo pueda ser posicionado o ajustado
perpendicularmente con respecto a un eje predeterminado o un eje de
simetría.
El mecanismo de unos medios de placa superior o
soporte puede comprender también cuatro alojamientos de bola y más
de cuatro bloques de umbral, La utilización de más de cuatro
alojamientos de bola depende de las dimensiones del dispositivo,
así como de la extensión de la carga, tal como la carga por rueda.
Las dimensiones del dispositivo pueden ser escogidas de acuerdo con
la clase de controles que han de hacerse: Control de coches de
pasajeros, camiones o aviones.
En una realización ventajosa, las superficies
inclinadas de los bloques de umbral muestran una pendiente
adecuada, de modo que la placa superior permanece casi horizontal
durante un movimiento vertical de la placa superior.
Para detectar el juego de las ruedas sobre el
mismo eje, el dispositivo tiene al menos dos placas superiores (por
ejemplo, cuatro placas superiores, eje delantero y eje trasero)
acopladas cada una a un mecanismo con bloques de umbral y
alojamientos de bola.
Según una realización, al menos una o varias
bolas y alojamientos de bola cargan la placa superior o los medios
de soporte, moviéndose dichas bolas sobre sus respectivos bloques
de umbral, por lo que cualquier movimiento de la placa superior o de
los medios de soporte sigue al alivio de los bloques de
soporte.
El sistema de movimiento comprende por ejemplo al
menos un cilindro que actúa sobre el alojamiento de bola o sobre un
elemento conectado al alojamiento de bola, para mover la bola sobre
el bloque de umbral.
Preferiblemente, el sistema de movimiento
comprende dos cilindros. Un primer cilindro actúa sobre un bastidor
de deslizamiento en una primera dirección, preferiblemente la
dirección longitudinal (dirección paralela al eje de simetría de un
vehículo). Dentro del bastidor de deslizamiento hay una placa media
o intermedia, que sigue la misma dirección.
Un segundo cilindro es transportado por el
bastidor de deslizamiento anteriormente mencionado y está acoplado
directamente a la placa intermedia, que puede mover en una segunda
dirección, preferiblemente perpendicular a la primera dirección,
preferiblemente en la dirección transversal.
En los orificios, por ejemplo los orificios
circulares, de la placa intermedia, los alojamientos de bola de la
placa superior se mueven en una dirección vertical, de acuerdo con
el lugar que ocupan las bolas sobre los bloques de umbral.
Según un detalle de una realización, el sistema
de movimiento tiene un circuito neumático con dos cilindros
neumáticos, que efectúan el movimiento del bastidor de
deslizamiento y el movimiento de la placa intermedia. El dispositivo
está preferiblemente equipado también con un circuito de aceite con
al menos un cilindro que actúa como unos medios de bloqueo,
preferiblemente de tal manera que las bolas, en cualquier posición
dada sobre un plano inclinado, pueden mantener su posición en la
dirección transversal y/o longitudinal.
Moviendo los medios de soporte o la placa
superior de modo exclusivamente horizontal en la dirección
longitudinal, puede hacerse un uso interesante de este movimiento
para medir las fuerzas de frenado sobre una rueda. Es suficiente
proporcionar los medios de soporte o placa superior con un material
con un alto coeficiente de rozamiento. Las fuerzas de rozamiento
pueden ser medidas de diferentes modos como por ejemplo de modo
hidráulico o electrónico.
Además, los medios de soporte o placa superior
pueden estar provistos de un nervio intermedio. Mediante un
movimiento transversal de los medios de soporte o de la placa
superior, se puede obtener un cambio en la posición de oscilación de
las ruedas, que puede ser usado para examinar el juego en partes
del mecanismo de la dirección de un vehículo. Aquí también un
efecto progresivo es un elemento positivo.
Características y detalles de la invención se
proporcionan en las reivindicaciones adjuntas y/o resultarán de la
descripción siguiente, en la que se hace referencia a los dibujos
adjuntos.
En estos dibujos:
la figura 1 es una vista superior de un montaje
de dos dispositivos: un dispositivo 1 y 2 para la posición de eje
delantero; un dispositivo 3 y 4 para la posición de eje
trasero;
la figura 2 es una vista superior de las partes
que constituyen el mecanismo de movimiento de la placa superior;
la figura 3 es una vista en sección transversal
del mecanismo de movimiento de la figura 2 a lo largo de la línea
III-III;
la figura 4 es una vista en sección transversal
del mecanismo de movimiento de la figura 2 a lo largo de la línea
IV-IV;
la figura 5 es una vista en perspectiva de un
bloque de umbral;
la figura 6 es una vista en perspectiva de un
bloque de umbral con dos perfiles (A) y (B) diferentes;
la figura 7 es una vista en sección transversal
parcial a lo largo de la línea III-III con la placa
superior entre las posiciones más baja y más alta;
la figura 8 es una vista en sección transversal
parcial a lo largo de la línea IV-IV con la placa
superior en la posición más alta;
la figura 9 es un diagrama electroneumático para
el funcionamiento del dispositivo; y
la figura 10 es un diagrama eléctrico para el
funcionamiento de las válvulas electroneumáticas.
Los dispositivos mostrados en la figura 1 tienen
cuatro medios de soporte distintos, es decir, en el presente
ejemplo cuatro placas superiores 1, 2, 3, 4 movibles con respecto
al suelo o a una placa inferior 5. Un dispositivo destinado al
examen de las ruedas de un vehículo está compuesto de al menos dos
placas, una para una rueda izquierda y una para una rueda derecha.
Para elevar la masa, soportada por una rueda, el dispositivo está
provisto de un gato 50 o un equipo de elevación.
Cada una de las placas superiores 1, 2, 3, 4
tiene filas de alojamientos 6 de bola. Cada bola de los
alojamientos de bola está destinada a contactar las superficies de
los bloques 7 de umbral. Los bloques 7 de umbral están fijados a la
placa inferior 5. La base del bloque de umbral está montada en una
cavidad 10 de la placa inferior, haciendo posible que el bloque de
umbral pueda estar parcialmente sumergido en un baño de aceite de
modo que tenga lugar una lubricación de la bola y del bloque de
umbral.
El mecanismo parra mover la placa superior en las
tres diferentes direcciones ortogonales X (longitudinal), Y
(transversal), y Z (vertical) está compuesto de:
- un bastidor 11 de deslizamiento con una
abertura rectangular central 12 desde la cual se proporcionan dos
lados paralelos con un apoyo lineal 13;
- una placa 14 media o intermedia desde la cual
se acoplan dos lados a los apoyos lineales 13 del bastidor, por lo
que la placa intermedia puede ser movida en la dirección
transversal Y con respecto al bastidor 11, teniendo la placa
intermedia cavidades u orificios 16 de guiado, en los cuales se
ponen los alojamientos de bola de la placa superior, de modo que
cada bola está en contacto con un bloque de umbral;
- apoyos lineales 17 situados entre el bastidor
11 y la placa inferior, mediante los cuales el bastidor puede
moverse en la dirección longitudinal X;
- un primer cilindro 18 montado sobre el bastidor
y el árbol 19 de dicho cilindro actúan sobre la placa intermedia
para obtener un movimiento de la placa intermedia en la dirección
transversal Y; y
- un segundo cilindro 20 montado sobre la placa
inferior y el árbol 21 de dicho cilindro está acoplado al bastidor
para obtener el movimiento en la dirección longitudinal del
bastidor y por tanto de la placa intermedia 14 mediante la acción
del cilindro 20.
Por tanto, mediante el trabajo del cilindro 18,
la placa superior 1,2,3,4 se mueve en la dirección transversal Y,
mediante el trabajo del cilindro 20, la placa superior se mueve en
la dirección longitudinal X. Durante este movimiento, las bolas se
deslizan sobre las superficies de los bloques de umbral. Como esas
superficies presentan una pendiente con respecto a los planos
horizontales X, Y, la placa superior es mueve en la dirección
vertical Z durante el trabajo del cilindro 18 y/o 20.
Una característica importante del dispositivo
mostrado en los dibujos, es que, mientras permanece horizontalmente,
la placa superior puede seguir cualquier dirección dada (por tanto
también un trayecto arqueado), y puede ser combinada con una
amplitud vertical variable. El ciclo de movimientos puede ser usado
para aplicar una presión progresiva sobre la superficie de contacto
de la placa superior con una cubierta.
El movimiento en la dirección vertical puede ser
ajustado de modo continuo entre 0 y 12 mm (figura 5). Este tiene
lugar en la dirección transversal (Y) con una carrera máxima (L1)
de, por ejemplo, 50 mm. Esto da como resultado un movimiento
vertical comprendido entre 0 y 4 mm. En la dirección longitudinal
(X) con una carrera (L2) de 100 mm, resulta un movimiento vertical
(Z) comprendido entre, por ejemplo, 0 y 8 mm.
El bloque 7 de umbral está provisto de bordes R1
y R2. Estos bordes tienen superficies horizontales, de modo que el
deslizamiento de las bolas sobre las superficies horizontales hace
posible un movimiento en la dirección longitudinal (X) o la
dirección transversal (Y) sin un desplazamiento vertical.
El número de bloques de umbral en el dispositivo
puede ser determinado. Depende, por ejemplo, de las dimensiones de
la placa superior y de la masa de la carga de las ruedas.
Los bloques de umbral pueden ser construidos de
tal manera que puedan realizar más de una función. La figura 6 es un
ejemplo de un bloque de umbral con una doble función. La parte A
del perfil es análoga a la de la figura 5 y puede ser usada para
identificar un juego. La otra parte B del perfil puede ser usada
para posicionar los ejes de un vehículo de un modo adecuado. La
pendiente B separada del bloque de umbral de la figura 6 produce
una variación de altura de las ruedas y un desplazamiento
transversal en los ejes. Gracias a la variación de altura de las
placas 1, 2, 3, 4 es posible hacer que las ruedas de un vehículo
sean comprimidas sobre cuatro placas que se extiendan en el mismo
plano horizontal. Mediante el desplazamiento transversal de las
placas 1-2 y/o 3-4 es posible mover
los ejes delantero y/o trasero, de modo que el eje de simetría o el
eje longitudinal del vehículo pueda estar dirigido paralela o
perpendicularmente a los ejes de referencia, correctos para un
equipo de medida. La forma, altura, longitud y anchura del perfil
del bloque de umbral están destinadas a una función o funciones
concretas para las cuales el dispositivo debe ser usado.
El perfil del bloque de umbral puede ser
modificado para adaptar, por ejemplo, el movimiento vertical máximo
de la placa superior. El movimiento transversal y/o longitudinal en
función del desplazamiento de la placa superior influencia el
trabajo progresivo de la placa superior y está determinado por el
ángulo de inclinación del bloque de umbral. Mediante la utilización
del bloque de umbral como se muestra en los dibujos, puede ser
desarrollado un momento basculante sobre la rueda. Este es eficaz
para el examen de los cojinetes de la rueda y articulaciones de
rótula de una suspensión y es una ventaja del dispositivo
mostrado.
La geometría o estereometría de la forma espacial
(forma tridimensional) del bloque o bloques de umbral puede ser
modificada o adaptada en función del trabajo requerido del
dispositivo.
El dispositivo permite identificar incluso
pequeños juegos en una etapa temprana. Esta configuración básica
está diseñada para la conexión de un equipo periférico para medir
el orden de magnitud del juego específico.
El diagrama electroneumático para el trabajo o
funcionamiento del dispositivo se muestra en la figura 9.
Este diagrama de circuito está realizado para el
funcionamiento del movimiento de dos placas superiores.
Comprende:
- componentes neumáticos y/o hidráulicos, pero
puede también ser accionado mediante servomotores eléctricos;
- un cilindro neumático 18A puesto en paralelo
con el cilindro 18B conectado a las válvulas 42 y 43 mediante
tuberías 23 y 24;
- el funcionamiento del conmutador 31 alimenta
eléctricamente K3 y K3' de modo que los cilindros 18A y 18B mueven
la placa superior en la dirección transversal Y;
- un cilindro neumático 20A pone en paralelo al
cilindro 20B conectado a las válvulas 40 y 41 mediante las tuberías
21 y 22;
- el funcionamiento del conmutador alternativo
alimenta eléctricamente K1 y K1' o K2 y K2' por lo que los cilindros
20A y 20B mueven la placa superior en la dirección longitudinal
X.
El dispositivo tiene preferiblemente también un
circuito de aceite con dos cilindros 32, 33 de aceite (uno para
cada placa 1, 2 superior). Las cámaras de cada cilindro de aceite
están conectadas entre sí por las tuberías 32A-32C,
33A-33C. Una válvula de detención 32B, 33B está
montada entre los conductos 32A-32C,
33A-33C para controlar el suministro de aceite
entre las dos cámaras de cada cilindro 32, 33. Una parte del doble
conmutador alternativo alimenta eléctricamente las bobinas K4, K4'
de las válvulas 32B y 33B.
El funcionamiento de las válvulas 32B, 33B de
detención es tal que, las válvulas 32B, 33B de detención se cierran
tan pronto como el suministro de aire comprimido del compresor a la
cámara de los cilindros 20A, 20B es detenido por el doble
conmutador 30 alternativo. De este modo el suministro de aceite
entre las cámaras de los cilindros 32, 33 a través de los conductos
32A y 33A se detiene. Los cilindros de aceite se usan como unos
medios de bloqueo para mantener la posición de la placa superior tan
pronto como el suministro de aire comprimido a los cilindros 20A,
20B se detiene.
El dispositivo está preferiblemente provisto de
un gato (50) o de un equipo de elevación de un puente de elevación
para liberar una o varias ruedas. El funcionamiento del equipo de
elevación permite que una (o varias) rueda(s) sean colocadas
en una posición, en la que la rueda puede difícilmente girar. Esta
es una ventaja para los exámenes que buscan holguras que puedan ser
identificados según la dirección transversal de la rueda, así como
según el movimiento vertical de la rueda.
El funcionamiento de los ciclos se describirá más
adelante.
El conmutador 31 se coloca en la primera posición
(figura 10)(para admitir aire comprimido en los cilindros 18A y 18B
a través de la tubería 24) originando que las placas superiores 1,
2 se muevan en la dirección Y transversal de modo que las placas
superiores 1, 2 son separadas una de otra. Las placas superiores
siguen la pendiente de elevación de los bloques 7 de umbral. Cuando
la distancia entre la cubierta y la placa 1, 2 (distancia obtenida
por el equipo de elevación) es menor que la altura máxima del bloque
de umbral, la placa 1, 2 presionará un máximo contra la cubierta en
la posición central del bloque de umbral. Más allá de esta posición
central la placa seguirá la pendiente descendente del bloque de
umbral y aliviará gradualmente la cubierta. De este modo se crea un
primer momento de oscilación óptimo.
Cuando el conmutador 31 se desconecta, para
admitir aire comprimido en los cilindros 18A y 18B a través de la
tubería 23, las placas superiores 1, 2 se moverán una hacia otra en
la dirección transversal Y. Las placas superiores siguen la
pendiente ascendente de los bloques 7 de umbral. Cuando la distancia
entre la cubierta y la placa 1, 2 (distancia obtenida por la
instalación de elevación) es menor que la altura máxima del bloque
de umbral, la placa 1, 2 presionará un máximo contra la cubierta en
la posición central del bloque de umbral. Más allá de esta posición
central la placa seguirá la pendiente descendente del bloque de
umbral y gradualmente aliviara la presión contra la cubierta. Por
este medio, se origina un momento de oscilación inverso (con
respecto al primer momento de oscilación).
Para incrementar la presión vertical sobre la
cubierta, el conmutador 30 se conectará, activando por tanto los
cilindros 20A y 20B. Mediante esos cilindros 20A, 20B las placas
1,2 se mueven en la dirección longitudinal. Las placas superiores
1,2 siguen la pendiente ascendente en la dirección longitudinal de
los bloques de umbral. Las placas 1, 2 adoptan verticalmente una
posición que aumenta, entre 0 mm y la variación de altura máxima
del bloque de umbral en la dirección longitudinal (por ejemplo 8
mm). Mediante un movimiento adicional en la dirección longitudinal
más allá de la posición central sobre el bloque de umbral, las
placas superiores descienden según la pendiente descendente (en la
dirección longitudinal) de los bloques de umbral.
En la práctica, el conmutador 30 se moverá a una
primera posición para permitir el suministro de aire comprimido a
los cilindros 20A, 20B, de modo que las placas superiores se muevan
hacia delante. Durante este movimiento las placas superiores se
elevan hasta alcanzar un máximo. Después de lo cual esas placas
superiores descienden hasta alcanzar un mínimo.
Moviendo el conmutador 30 a una segunda posición,
el aire comprimido activará los cilindros 20A, 20B en la dirección
inversa de modo que las placas superiores 1, 2 se mueven hacia
atrás.
Los cilindros 32, 33 de aceite siguen el
movimiento de los cilindros de aire 20A, 20B y bloquean
inmediatamente el movimiento de las placas 1, 2 cuando el
conmutador 30 es movido a la posición central (figura 10)(en esta
posición central no se comprime el aire suministrado a los
cilindros 20A, 20B).
Concretamente, con el conmutador 30 las placas
superiores 1, 2 pueden ser ajustadas en cualquier nivel mediante un
movimiento en la dirección longitudinal de las placas 1,2.
Por ejemplo, la relación de la variación de
alturas comparada con el movimiento en la dirección longitudinal
y/o transversal fluctúa entre 1/20 y 1/3. En una versión concreta
esta relación es igual a 1/6 (un desplazamiento de la placa de 1 mm
en la dirección longitudinal y/o transversal origina el
desplazamiento vertical de las placas superiores 1, 2 de 0,16 mm
(1/6).
La variación de las fuerzas tridimensionales
(dirección longitudinal - dirección transversal - vertical) es
resultado de la combinación de dos niveles de altura variable de
los bloques de umbral.
Por tanto el dispositivo puede generar amplitudes
a partir de las cuales el orden de magnitud puede ser puesto de
acuerdo con el orden de magnitud que caracterice las holguras
verticales.
El funcionamiento del aparato puede ser también
automatizado, al menos parcialmente. Por ejemplo, sustituyendo el
conmutador 31 por un control continuo (con un contacto que cierre y
abra) mediante el cual el desplazamiento hacia delante y hacia
atrás sea realizado automáticamente.
En el ejemplo la placa sigue en la dirección
transversal una altura, variable entre 0 y 4 mm y esta desde el
punto de partida de la placa en la dirección longitudinal hasta el
punto extremo en la dirección longitudinal.
Según un ejemplo posible, una o más de las placas
superiores 1, 2, 3, 4 del dispositivo mostrado en las figuras puede
ser sustituida por una placa proporcionada con una barra de soporte
destinada a soportar un eje, tal como el eje o barra sobre el que
está montada una rueda.
El dispositivo de la invención puede ser usado
también para otros propósitos distintos a los de la comprobación de
parámetros de un vehículo, aeronave, etc. Por ejemplo, el
dispositivo de la invención puede ser usado para analizar la
posición de orificios en una pieza, para garantizar una posición
exacta para una pieza, para analizar parámetros mecánicos o la
resistencia o estabilidad para vigas, elementos de construcción,
casas (por ejemplo a escala reducida), estructuras, para analizar el
impacto de vibraciones, etc.
Claims (23)
1. Un dispositivo para generar un movimiento de
un soporte en tres direcciones ortogonales (X, Y, Z), comprendiendo
dicho dispositivo unos medios de soporte acoplados a un sistema de
movimiento para mover los medios de soporte según una primera
dirección ortogonal (X) o una segunda dirección ortogonal (Y) o una
combinación de ambas (X, Y), en el que el dispositivo comprende un
mecanismo que hace los medios de soporte movibles en la tercera
dirección ortogonal mediante el funcionamiento del sistema de
movimiento, en el que el mecanismo comprende al menos los elementos
siguientes:
- un alojamiento (6) de bola con una bola;
- un bloque (7) de umbral con una superficie de
apoyo sobre la cual descansa la bola, en el que la superficie de
apoyo del bloque (7) de umbral tiene al menos una pendiente y en el
que al menos una pendiente del bloque (7) de umbral está diseñada
de tal modo que mediante al menos una operación del sistema (18A,
18B, 20A, 20B) de movimiento en la primera dirección ortogonal (X)
y/o mediante al menos una operación del sistema (18A, 18B, 20A,
20B) de movimiento en la segunda dirección ortogonal (Y), se genera
un movimiento de los medios de soporte en la tercera dirección
ortogonal.
2. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
el que al menos una pendiente del bloque (7) de umbral está
diseñada de tal modo que mediante al menos una operación del
sistema (18A, 18B, 20A, 20B) de movimiento en la primera dirección
ortogonal (X) y mediante al menos una operación del sistema (18A,
18B, 20A, 20B) de movimiento en la segunda dirección ortogonal, se
genera un movimiento en la tercera dirección ortogonal y también un
movimiento en las primera y/o segunda direcciones ortogonales (X,
Y) por los medios de soporte.
3. Un dispositivo según la reivindicación 2, en
el que el mecanismo, que permite que los medios (1, 2, 3, 4) de
soporte se muevan en la tercera dirección ortogonal, comprende al
menos dos conjuntos de los elementos siguientes:
- un alojamiento (6) de bola con una bola; y
- un bloque (7) de umbral con una superficie de
apoyo sobra la cual descansa la bola.
4. Un dispositivo según la reivindicación 2, en
el que el mecanismo, que permite que los medios de soporte se
muevan en la tercera dirección ortogonal, incluye al menos cuatro
conjuntos de los elementos siguientes:
- un alojamiento (6) de bola con una bola; y
- un bloque (7) de umbral con una superficie de
apoyo que soporte la bola.
5. Un dispositivo según la reivindicación 4, en
el que las superficies inclinadas de los bloques (7) de umbral
presentan una pendiente adecuada de modo que los medios (1, 2, 3,
4) de soporte permanecen sustancialmente en un plano perpendicular
a la tercera dirección ortogonal durante el desplazamiento de los
medios de soporte en la tercera dirección ortogonal.
6. Un dispositivo según las reivindicaciones 4 ó
5, en el que el dispositivo tiene al menos dos medios (1, 2, 3, 4)
de soporte distintos, estando cada uno de ellos acoplado a un
mecanismo como se define en las reivindicaciones 4 ó 5.
7. Un dispositivo según la reivindicación 6, en
el que el dispositivo tiene cuatro medios (1, 2, 3, 4) de soporte
distintos o dos montajes de dos medios (1, 2, 3, 4) de soporte
distintos, estando cada uno de ellos acoplado a un mecanismo como
se define en las reivindicaciones 4 ó 5.
8. Un dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que los medios de soporte
consisten en una placa superior (1, 2, 3, 4) que soporta uno o
varios alojamientos (6) de bola sobre su cara, que está dirigida
hacia el bloque o bloques (7) de umbral.
9. Un dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el sistema de movimiento
tiene al menos un cilindro (18A, 18B, 20A, 20B) que actúa sobre el
alojamiento (6) de bola o sobre un elemento ligado al alojamiento
(14) de bola para mover la bola en el bloque (7) de umbral.
10. Un dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el sistema de movimiento
comprende dos cilindros (18A, 20A; 18B, 20B), en los que un primer
cilindro (18A, 18B) actúa sobre una primera placa (14) que está
ligada a uno o varios alojamientos (6) de bola, en tanto que un
segundo cilindro (20A, 20B) actúa sobre una segunda placa o
bastidor (11) que se apoya en el primer cilindro (18A, 18B) y que
puede ser desplazada con respecto a la primera placa (14).
11. Un dispositivo según la reivindicación
precedente, en el que la primera placa (14) está conectada a la
segunda placa o bastidor (11) por medio de apoyos lineales (13,
15).
12. Un dispositivo según la reivindicación 11,
con la restricción de las reivindicaciones 4 ó 5, en el que cada uno
de los medios de soporte es una placa superior (1, 2, 3, 4) que se
apoya en al menos cuatro alojamientos (6) de bola y en el que la
primera placa (14) se proporciona con orificios (16) en los que
están colocados los alojamientos (6) de bola de modo que las bolas
de los alojamientos (6) de bola están en contacto con los bloques
(7) de umbral.
13. Un dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el sistema de movimiento
comprende un circuito neumático con dos cilindros (18A, 20A)
neumáticos para cada medio de soporte o placa superior (1, 2, 3, 4)
y porque el dispositivo se proporciona con un circuito de aceite
con al menos un cilindro (32, 33) que funciona como medio de
bloqueo.
14. Un dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el dispositivo se
proporciona con unos medios para conectar el dispositivo a un
instrumento capaz de detectar o medir un parámetro de una pieza
conectada a un elemento en contacto con unos medios de soporte.
15. Un dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el sistema de movimiento
está diseñado de modo que al menos dos medios de soporte o placas
superiores pueden ser movidos separadamente.
16. Un dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que al menos uno de los medios
de soporte o placa superior está acoplado a un mecanismo para
añadir un movimiento adicional, preferiblemente un movimiento de
rotación.
17. Un dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que los medios de soporte son
una placa superior que proporciona un nervio intermedio.
18. Un dispositivo según la reivindicación 17, en
el que la placa superior se proporciona con un material o una capa
con un coeficiente de fricción adaptado, preferiblemente un alto
coeficiente de fricción.
19. Un dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que los medios de soporte
consisten en una placa superior (1, 2, 3, 4) destinada a soportar
una rueda de un vehículo o una aeronave y está acoplada a un
sistema de movimiento para efectuar el movimiento de dicha placa
superior, y preferiblemente ejercer al menos un momento según la
primera dirección ortogonal, la segunda dirección ortogonal o una
combinación de ambas.
20. La utilización de un dispositivo según una de
las reivindicaciones 1 a 19, para detectar el juego de partes de un
vehículo o una aeronave, preferiblemente de partes directa o
indirectamente relacionadas con una rueda que descansa sobre una
placa superior.
21. La utilización de un dispositivo según una de
las reivindicaciones 1 a 19, para detectar el juego de una o varias
partes del mecanismo de la dirección de una o varias ruedas de un
vehículo o una aeronave.
22. La utilización de un dispositivo según una de
las reivindicaciones 1 a 19, para medir la fuerza de frenado de una
o varias ruedas.
23. La utilización de un dispositivo según una de
las reivindicaciones 1 a 19, para dirigir correctamente un vehículo
a un equipo de medición de la luz.
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