ES2311975T3 - Modulo de tope para limitar un movimiento de giro de una unidad giratoria y unidad giratoria. - Google Patents

Abstract

Módulo de tope (8) para limitar el movimiento de giro de un cuerpo giratorio (14) apoyado de forma orientable en una carcasa (10), con un arrastrador (26) en el cuerpo giratorio que sigue la pista de movimiento del movimiento de giro y con un tope (48, 50) en la carcasa que comprende un elemento de amortiguación (54) para limitar el movimiento del arrastrador (26), encontrándose el tope en la pista de movimiento (60) circular o en forma de segmento circular del arrastrador (26), caracterizado porque entre el arrastrador (26) y el tope (48, 50) está previsto por lo menos un elemento intermedio esférico (56) guiado por lo menos en gran medida de forma libremente móvil a lo largo de la pista de movimiento (60) del arrastrador (26) en una entalladura (32, 38) en lo esencial similar a una ranura anular, apoyándose el elemento intermedio (56) por un lado en la carcasa y por otro lado en el tope (48, 50) durante el impacto del arrastrador (26).

Description

Módulo de tope para limitar un movimiento de giro de una unidad giratoria y unidad giratoria.

La invención se refiere a un módulo de tope para limitar el movimiento de giro de un cuerpo giratorio apoyado de forma orientable en una carcasa, con un arrastrador en el cuerpo giratorio que sigue la pista de movimiento del movimiento de giro y con un tope en la carcasa que comprende un elemento de amortiguación para limitar el movimiento del arrastrador, encontrándose el tope en la pista de movimiento circular o en forma de segmento circular. La invención se refiere además a una unidad de giro que comprende un módulo de este tipo.

Según el estado de la técnica se conocen en la técnica de manipulación módulos de tope dispuestos por ejemplo entre un accionamiento de giro y un componente a girar, por ejemplo un medio prensor o un medio de sujeción. Con los módulos de tope es posible limitar un ángulo de giro que se puede especificar, por lo que se facilita un giro con posicionamiento exacto del cuerpo giratorio o de un componente dispuesto en el cuerpo giratorio. Como tope se emplean conforme al estado conocido de la técnica en particular elementos amortiguadores en los cuales impacta el arrastrador del cuerpo giratorio.

Como accionamiento de giro puede usarse un llamado accionamiento de paleta en el cual una paleta dispuesta de forma radial en el cilindro y una pieza de separación fija dividen un cilindro formando dos compartimentos de presión. En función de la aplicación de presión en el uno o en el otro compartimento de presión, la paleta gira alrededor del eje longitudinal del cilindro, por lo que un cuerpo giratorio acoplado con la paleta respecto al giro realiza un movimiento giratorio correspondiente. Naturalmente, la invención no está limitada a accionamientos de paleta, sino que puede emplearse también en otros accionamientos, por ejemplo en accionamientos de cremallera.

Del documento DE 198 25 969 A1 se conoce un dispositivo para la transmisión de un movimiento giratorio desde una cadena guiada en una carcasa alrededor de una rueda de cadena cuyos eslabones de cadena comprenden bolas unidas entre sí de forma imperdible mediante un cable de cadena. Entre la cadena y la rueda de cadena se establece una guía forzosa. El cable de cadena se necesita según este estado de la técnica, ya que de otra manera se produciría un bloqueo de las bolas en la rueda de cadena. Debido al cable de cadena y a los émbolos de amortiguación dispuestos a distancia, conforme a este estado de la técnica se requiere un espacio de construcción relativamente
grande.

Del documento US 6,390,255 B2 se conoce un amortiguador giratorio con un arrastrador móvil en un líquido viscoso, desplazando el arrastrador una válvula de amortiguación en forma de U prevista para impactar en un distanciador.

En los módulos de tope conocidos e inicialmente descritos se ha demostrado que la duración de vida útil de los topes o de los amortiguadores usados es relativamente corta. En particular se ha demostrado que aparecen problemas cuando el arrastrador no impacta axialmente en dirección del eje longitudinal del amortiguador sino de forma oblicua. El amortiguador no puede amortiguar las fuerzas transversales que aparecen durante este impacto y estas conllevan un mayor desgaste del amortiguador y provocan daños en el mismo.

El objetivo de la presente invención consiste en perfeccionar un módulo de tope de tal manera que presente una larga duración de vida útil, ocupando sólo un pequeño espacio de construcción disponible. En particular, los topes y/o los elementos de amortiguación usados deben estar sometidos a poco desgaste con distintos ángulos de giro ajustables.

Este objetivo se consigue mediante un módulo de tope con las características de la reivindicación 1.

El elemento intermedio puede apoyarse directamente en la carcasa o de forma indirecta en un componente dispuesto en la carcasa. Cuando están previstos varios elementos intermedios, la carga se transmite de forma indirecta del arrastrador a través de otro elemento intermedio que se encuentra delante del elemento intermedio que choca contra el tope.

Mediante el por lo menos un elemento intermedio previsto se consigue que las fuerzas transversales, que actúan durante el impacto del arrastrador en el elemento intermedio dirigido hacia este, se transmitan en gran medida a la carcasa gracias al apoyo del elemento intermedio en la carcasa. El elemento intermedio transmite al tope sólo el componente de la fuerza perpendicular al apoyo del elemento intermedio en la carcasa. El componente de fuerza principal que actúa en el tope discurre en la dirección del eje longitudinal del tope o del eje de movimiento del elemento de amortiguación.

Conforme a la invención está previsto entre el arrastrador y el tope por lo menos un elemento intermedio esférico guiado por lo menos en gran medida de forma libremente móvil a lo largo de la pista de movimiento del arrastrador en una entalladura en lo esencial similar a una ranura anular. La entalladura similar a una ranura anular está constituida ventajosamente por la carcasa o por componentes existentes en la carcasa. La pista de movimiento del arrastrador tiene una forma circular o la forma de un segmento circular. El arrastrador choca únicamente contra el elemento intermedio dirigido hacia este y con preferencia no tiene contacto con otros elementos intermedios eventualmente existentes. De esta manera es posible ahorrar espacio de construcción.

Conforme a la invención está previsto ventajosamente que el elemento intermedio esté configurado de tal manera que las fuerzas que actúan entre el elemento intermedio y el tope se transmitan por lo menos en gran medida de forma libre de fuerzas transversales. Un elemento intermedio de este tipo presenta ventajosamente una forma esférica. Una forma esférica es particularmente apropiada para la transmisión de fuerzas libres de fuerzas transversales.

Según una forma particularmente preferida de la invención puede estar previsto que se dispongan varios elementos intermedios uno detrás de otro. Los elementos intermedios son libremente móviles y no están unidos o encadenados entre sí. De esta manera es posible disminuir el ángulo de giro sin modificar la posición de los topes.

En este caso, el arrastrador choca únicamente contra el elemento intermedio dirigido hacia el mismo. Este elemento intermedio actúa en otro elemento intermedio que puede actuar a su vez nuevamente en otro elemento intermedio. El elemento intermedio dirigido al tope transmite al mismo los componentes de fuerza restantes no transmitidos a la carcasa mediante los otros elementos intermedios y en gran medida de forma libre de fuerzas transversales.

Según una variante de la invención se prevé que el elemento intermedio o los elementos intermedios esté(n)
guiado(s) en la zona inmediatamente delante del tope en una pista que discurre de forma tangencial a la pista de movimiento del arrastrador y en prolongación axial del tope. De esta manera se puede conseguir que el elemento intermedio que impacta en el tope no transmita fuerzas transversales al mismo. El tope o el elemento de amortiguación del tope están sometidos por lo tanto a una carga puramente axial.

Otra configuración ventajosa de la invención se caracteriza porque la carcasa está configurada de tal manera que es posible variar el número de elementos intermedios para ajustar el ángulo de giro. Es concebible que los topes puedan retirarse para introducir otros elementos intermedios libremente móviles o para retirar elementos intermedios individuales existentes en la carcasa. En la carcasa se prevén para este fin por ejemplo pasos en los cuales están dispuestos los topes. Con los topes retirados es posible insertar o extraer los elementos intermedios a través de los pasos.

Para el ajuste preciso de los ángulos de giro puede estar previsto que el tope o los topes, en el caso de que existan varios topes, estén dispuestos en la carcasa de forma axialmente ajustable en dirección axial. Por ejemplo, es concebible que los topes puedan enroscarse con distintas profundidades en la carcasa, por lo que varía la posición del tope en relación con el arrastrador.

En la pista de movimiento del arrastrador están previstos ventajosamente en total dos topes, que permiten limitar el movimiento de giro en las dos direcciones de movimiento del arrastrador. Los dos topes pueden rodear entre sí en la pista de movimiento circular por ejemplo un ángulo de 180º o de más de 180º. El respectivo ángulo de giro previsto puede ajustarse de forma aproximada mediante el número de elementos intermedios en la pista de movimiento. Un ajuste preciso del ángulo de giro puede conseguirse insertando y fijando los topes con mayor o menor profundidad en la carcasa.

Conforme a la invención es ventajoso que el tope comprenda un tope fijo y un amortiguador, amortiguando el amortiguador el movimiento del arrastrador antes de que este impacte en el tope fijo. En este contexto es ventajoso que el amortiguador sea un plástico que ceda de forma elástica, en particular un elastómero. El tope fijo puede rodear el amortiguador de forma similar a un casquillo, sobresaliendo en este caso el amortiguador en estado libre de carga por encima del tope fijo en dirección axial. Al impactar un elemento intermedio en el tope, en primer lugar se comprime el amortiguador elásticamente en dirección axial hasta que el elemento intermedio entre en contacto con el tope fijo que rodea el amortiguador de forma similar a un casquillo. Como amortiguador puede emplearse naturalmente también un amortiguador de cilindro y émbolo en cuyo vástago de émbolo actúa el elemento intermedio. El contorno superficial del tope fijo puede estar configurado de forma complementaria a la superficie del elemento intermedio. De esta manera se obtiene una superficie de apoyo relativamente grande del elemento intermedio en el tope fijo, por lo que se evitan picos de tensión en el tope fijo y en el elemento intermedio. De este modo aumenta la duración de vida útil del tope y de los elementos intermedios.

El objetivo mencionado se consigue además con una unidad de giro con un módulo de tope conforme a la invención.

Otros detalles y configuraciones ventajosas de la invención se desprenden de la siguiente descripción en la que la invención se describe y se explica más detalladamente con referencia a un ejemplo de realización representado en el dibujo.

En las figuras se muestran:

Fig. 1 Vista en corte longitudinal a través de un módulo de tope conforme a la invención.

Fig. 2 Vista en perspectiva desde abajo de la carcasa del módulo de tope según la figura 1.

Fig. 3 Componentes de inserción para la carcasa según la figura 2.

Fig. 4a Vista en corte transversal a lo largo de la línea IV-IV en la figura 1 de una primera forma de realización conforme a la invención.

Fig. 4b Vista en corte transversal a lo largo de la línea IV-IV en la figura 1 de una segunda forma de realización conforme a la invención.

Fig. 5 Vista a escala aumentada de un detalle de la figura 4a.

En la figura 1 se muestra un módulo de tope 8 conforme a la invención con una carcasa 10 que presenta una abertura central 12. En la abertura central 12 está apoyado un cuerpo giratorio 14 orientable en relación con la carcasa 10. En el cuerpo giratorio 14 pueden estar dispuestos componentes orientables como por ejemplo elementos prensores.

En el lado inferior de la carcasa 10 se muestra un accionamiento de giro 16 en forma de un accionamiento de paleta. El accionamiento de giro 16 comprende una carcasa 18 compuesta de dos partes en la que está alojada una paleta giratoria 20 accionable de forma neumática. En la paleta giratoria 20 puede aplicarse en ambos lados aire comprimido, por lo que la paleta giratoria 20 gira alrededor del eje 22. La paleta giratoria 20 presenta en su lado dirigido al módulo de tope 8 un eje de giro 24 acoplado de forma giratoria con el cuerpo giratorio 14. Por lo tanto, durante el giro del eje de giro 24 gira también el cuerpo giratorio 14.

El movimiento de giro del cuerpo giratorio 14 se limita mediante un arrastrador 26 previsto en el cuerpo giratorio 14 que puede moverse entre dos topes en la carcasa. Los topes llevan en las figuras 4a y 4b los símbolos de referencia 48 y 50. El arrastrador 26 penetra en la carcasa en una entalladura 32 similar a una ranura. La entalladura 32 está formada por un lado por la carcasa 10 y por otro lado por dos componentes 34, 36 representados en vista en perspectiva en la figura 3.

El componente 36 en forma de disco circular presenta una ranura anular 38 que se prolonga a continuación tangencialmente en una ranura recta 40.

Los dos componentes 36, 38 están alojados en estado montado en el lado inferior de la carcasa 10 representado en la figura 2. En la carcasa 10 está previsto en la zona de la abertura central 12 un nervio 42 similar a un reborde anular en el cual se coloca el lado abierto de la ranura anular 38 del componente 36. El componente 34 se coloca de tal manera que las ranuras 40 estén dispuestas en prolongación de las ranuras 38. En prolongación de las ranuras 40 están previstos en la carcasa 10 dos pasos 44, 46 dispuestos en paralelo entre sí que son accesibles desde el lado exterior de la carcasa y sirven para alojar los topes 48, 50.

La vista en corte representada en las figuras 4a y 4b está seleccionada de tal manera que se encuentra en la zona de la ranura anular 38, las ranuras 40 y los pasos 44, 46.

En la forma de realización según la figura 4a, los topes 48, 50 enroscados en los pasos 44, 46 comprenden un tope fijo 52 en forma de casquillo así como un amortiguador 54 de elastómero encerrado por el tope fijo 52. El amortiguador 54 sobresale en estado no cargado del tope fijo 52.

En la vista en corte según la figura 4a puede apreciarse claramente el eje geométrico de giro 22 alrededor del cual puede girar el eje de giro 24 junto con el arrastrador 26. El arrastrador 26 se introduce en la entalladura 32 o en la ranura anular 38. Entre el arrastrador 26 y los topes 48, 50 están previstos elementos intermedios en forma de bolas 56 libremente móviles y no acoplados entre sí respecto al movimiento.

En la forma de realización representada en la figura 4a se muestran cuatro bolas 56 entre el tope 46 y el arrastrador 26 y sólo una bola entre el arrastrador 26 y el tope 50. Mediante el respectivo número de bolas 56 entre el tope 48, 50 y el arrastrador 26 puede llevarse a cabo un ajuste aproximado del ángulo de giro. Un ajuste preciso del ángulo de giro puede conseguirse mediante distintas profundidades de enroscado de los topes 48, 50.

Las bolas 56 individuales libremente móviles se apoyan en la carcasa 10 o en el componente 38 en la carcasa durante una carga ejercida por el arrastrador.

Las bolas 56 limitan el movimiento del arrastrador 26. Cuando el arrastrador 26 gira en dirección a las cuatro bolas 56, la bola 56.4 dirigida al tope 48 choca contra el elemento de amortiguación 54. Este se deforma elásticamente hasta que la bola entra en contacto con el tope fijo 52.

En la figura 4b están previstos topes 48, 50 que comprenden un amortiguador 54 en forma de un vástago de émbolo 62 pretensado y axialmente desplazable. Los dos vástagos de émbolo 62 axialmente desplazables de los dos topes 48, 50 están encerrados cada uno en un tope fijo 52 en forma de casquillo que transmite durante un impacto las fuerzas a los topes 48, 50.

El ángulo de giro del arrastrador 26 según la figura 4b es de aproximadamente 180º; entre el arrastrador y el respectivo tope 48, 50 está prevista sólo una bola 56.

El ángulo de giro según la figura 4a es de aproximadamente 120º, entre el arrastrador 26 y el tope 48 están previstas cuatro bolas 56 y entre el arrastrador 26 y el tope 50 está prevista una bola.

Con los topes 48, 50 retirados es posible introducir o retirar bolas a través de los pasos 44, 46.

Los ejes longitudinales de los topes fijos 48 y 50 discurren según las figuras 4a y 4b en paralelo entre sí. Cuando se debe realizar un ángulo de giro de más de 180º es concebible disponer los dos topes 48, 50 no en paralelo entre sí sino de forma inclinada uno respecto al otro.

En la figura 5 se muestra el flujo de fuerza durante el impacto del arrastrador 26 en la bola 56.1 dirigida al arrastrador 26. Las bolas 56 individuales transmiten cada una fuerzas F_{1} a F_{4} sólo perpendicularmente a su respectivo punto de contacto 58 en la carcasa 10. Las fuerzas transversales Q_{1} a Q_{4} se transmiten en los puntos de contacto 58 a la carcasa. A la siguiente bola se transmite a lo largo de la pista de movimiento 60 del arrastrador 26 únicamente una fuerza F_{1} a F_{4} tangencial, dirigida de forma perpendicular a las fuerzas transversales Q_{1} a Q_{4}. Esto tiene como consecuencia que en el amortiguador 54 o en el vástago de émbolo 62 del mismo, que se encuentra en la pista de movimiento 60 del arrastrador 26, actúa la fuerza tangencial resultante F_{4} en gran medida libre de fuerzas transversales. La dirección de la fuerza F_{4}, que actúa en el vástago de émbolo 62 o en el amortiguador 54, es independiente del número de bolas 56 entre el amortiguador 54 y el arrastrador 26. La dirección de la fuerza F_{4} varía sólo muy poco en función de la profundidad de enroscado del respectivo tope 48, 50. Con las bolas 56 se consigue por lo tanto que las fuerzas F, que actúan en el tope 48, 50 o en el amortiguador 54, 62, estén en gran medida libres de fuerzas transversales Q. De esta manera se consigue una carga que actúa en el amortiguador 54, 62 en gran medida en dirección axial. El amortiguador 54, 62 recibe por lo tanto una carga en lo esencial uniforme e independiente del ángulo de giro que debe ajustarse. Asimismo, el ángulo de giro puede modificarse de manera sencilla mediante modificación del número de bolas 56 y/o mediante una profundidad de enroscado modificada de los topes 48, 50.

Claims (12)

1. Módulo de tope (8) para limitar el movimiento de giro de un cuerpo giratorio (14) apoyado de forma orientable en una carcasa (10), con un arrastrador (26) en el cuerpo giratorio que sigue la pista de movimiento del movimiento de giro y con un tope (48, 50) en la carcasa que comprende un elemento de amortiguación (54) para limitar el movimiento del arrastrador (26), encontrándose el tope en la pista de movimiento (60) circular o en forma de segmento circular del arrastrador (26), caracterizado porque entre el arrastrador (26) y el tope (48, 50) está previsto por lo menos un elemento intermedio esférico (56) guiado por lo menos en gran medida de forma libremente móvil a lo largo de la pista de movimiento (60) del arrastrador (26) en una entalladura (32, 38) en lo esencial similar a una ranura anular, apoyándose el elemento intermedio (56) por un lado en la carcasa y por otro lado en el tope (48, 50) durante el impacto del arrastrador (26).

2. Módulo de tope (8) de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el elemento intermedio (56) está configurado de tal manera que fuerzas ejercidas por el elemento intermedio (56) en el tope (48, 50) se transmiten de forma por lo menos en gran medida libre de fuerzas transversales (Q).

3. Módulo de tope (8) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque están previstos varios elementos intermedios (56) libremente móviles, dispuestos unos detrás de otros.

4. Módulo de tope (8) de acuerdo con la reivindicación 3 caracterizado porque todos los elementos intermedios (56) están configurados de forma idéntica.

5. Módulo de tope (8) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el elemento intermedio (56) o los elementos intermedios está(n) guiado(s) en la zona inmediatamente delante del tope en una pista que discurre de forma tangencial a la pista de movimiento (60) del arrastrador y en prolongación axial del tope (48, 50).

6. Módulo de tope (8) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la carcasa (10) está configurada de tal manera que es posible variar el número de elementos intermedios (56) para ajustar el ángulo de giro.

7. Módulo de tope (8) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el tope (48, 50) o los topes está dispuesto o están dispuestos de forma ajustable en la carcasa (10) para ajustar el ángulo de giro.

8. Módulo de tope (8) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque en la pista de movimiento (60) del arrastrador están previstos dos topes (48, 50) para limitar el movimiento de giro en ambas direcciones.

9. Módulo de tope (8) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el tope (48, 50) comprende un tope fijo (52) y un amortiguador (54), amortiguando el amortiguador (54) el movimiento del arrastrador (26) antes de impactar el arrastrador en el tope fijo (52).

10. Módulo de tope (8) de acuerdo con la reivindicación 9 caracterizado porque el amortiguador (54) es un plástico que cede elásticamente, en particular un elastómero, o un vástago de émbolo (62) de un émbolo de amortiguación.

11. Módulo de tope (8) de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10 caracterizado porque el tope fijo (52) rodea el amortiguador (54, 62) a modo de casquillo, sobresaliendo el amortiguador (54, 62) del tope fijo en dirección axial.

12. Unidad de giro que comprende un módulo de tope (8) conforme a una de las reivindicaciones anteriores.