ES2210621T3 - Embolo para cilindro de trabajo, en especial para cilindro de freno de vehiculos. - Google Patents

Abstract

EN UN CILINDRO DE FRENADO PARA CILINDRO DE TRABAJO, EN PARTICULAR CILINDRO DE FRENADO DE VEHICULO, SE HA PREVISTO UN EMBOLO (5) CON UN ELEMENTO DE ESTANQUEIDAD (FALDILLA 3 DEL EMBOLO) CONFIGURADO EN SU SUPERFICIE SUPERIOR QUE SEPARA UNO DE OTRO EL ESPACIO DE PRESION Y EL ESPACIO DE DESCARGA DE PRESION. PARA LA GENERACION DE UNA FUGA PROVOCADA MEDIANTE MONTAJE DE FALLO ARBITRARIO DEL ELEMENTO DE ESTANQUEIDAD, SE HA PREVISTO EN LA SUPERFICIE DEL EMBOLO (5) EN EL MONTAJE DE FALLO DEL ELEMENTO DE ESTANQUEIDAD DE ESTA ZONA CORRESPONDIENTE AL MENOS UNA PROFUNDIDAD (15) DE TAL MODO, QUE CUANDO SE TAPA LA PROFUNDIDAD A TRAVES DE LA FALDILLA DEL EMBOLO SE PROVOCA UNA FUGA COMO INDICACION DEL MENSAJE DE FALLO.

Description

Émbolo para cilindro de trabajo, en especial para cilindro de freno de vehículos.

La invención se refiere a un émbolo según el concepto genérico de la reivindicación 1.

Para obturar émbolos de trabajo en cilindros de freno o accionamiento activados neumáticamente se utilizan normalmente elementos obturadores de elastómero. En una obturación deslizante se han previsto formas constructivas estándar como ranura anular, faldilla de émbolo o anillo tórico. En especial en ejecuciones de falda de émbolo, cuya estructura se conoce del documento DE 31 25 461 C2 y prevé un montaje sobre un reborde de sujeción del émbolo, existe el peligro de un montaje defectuoso, de tal modo que el elemento obturador se coloca, en el transcurso del montaje, total o parcialmente junto al reborde de sujeción. Igualmente puede suceder que durante el proceso de ensamblaje, es decir, al introducir el émbolo en el cuerpo del cilindro, el elemento obturador de desplace. Las posiciones defectuosas de la clase ilustrada son sobre todo críticas para el funcionamiento del dispositivo, en especial también en cilindros de freno, cuando el posicionamiento defectuoso de la faldilla de émbolo se produce por el lado del reborde de sujeción vuelto hacia la cámara de presión. Mientras que en este caso las faldas de obturación de la faldilla de émbolo siguen funcionando, ésta puede apoyarse con su lado trasero contra el reborde de sujeción, cuando se ejerce presión sobre el medio de transmisión. A pesar de una posición defectuosa con relación al reborde de sujeción sobre el perímetro exterior del émbolo, con una subsiguiente comprobación de estanqueidad no se detecta la posición defectuosa del elemento obturador. Durante su uso operacional, un fallo de este tipo puede conducir a la destrucción de la junta o a la extrusión de la junta, a través del reborde de sujeción, en la cámara secundaria del cilindro. Ambos casos deben excluirse, por medio de que se garantice el asiento impecable del elemento obturador mediante la protección del montaje o la comprobación a continuación del asiento impecable del elemento
obturador.

Con los elementos obturadores de la clase en cuestión, su aseguramiento de posición en ejecuciones conocidas en especial del documento DE 44 24 721 A1 se realiza en general de tal manera, que por el lado de la presión delante del reborde de sujeción de la faldilla de émbolo se encuentra una segunda espaldilla periférica; detrás de esta espaldilla llega a situarse la falda de obturación estática, si el montaje se ha producido de forma impecable. La falda de obturación se encuentra en cada caso entre la espaldilla de protección y el reborde de sujeción. La función de esta espaldilla de protección consiste en que, con un montaje defectuoso de la faldilla de émbolo, su falda de obturación estática está situada total o parcialmente sobre la espaldilla de protección, es decir, la falda de obturación no ocupa todo el espacio intermedio entre el reborde de sujeción y la espaldilla de protección. Con una aplicación de presión a continuación se determina una fuga, ya que se ha anulado el funcionamiento de la falda de obturación estática, que conduce al reconocimiento del defecto de montaje. La fuga provocada hace posible retraerse al montaje defectuoso.

El principio descrito con el uso de una espaldilla de protección, que se extiende en paralelo al reborde de sujeción, supone un inconveniente en cuanto a la complejidad de fabricación del émbolo. Éste se ejecuta con frecuencia como pieza de fundición, en especial en cilindros de freno que se fabrican en grandes cantidades. Para poder materializar exactamente en cuanto a técnica de fabricación la despulla, que se produce por necesidad estructural entre el reborde de sujeción y la espaldilla de sujeción, se necesitan moldes de fundición divididos radialmente o correderas radiales. Una mecanización completa de la despulla a partir de la pieza de fundición sería complicada y sobre todo crítica con relación a la liberación de porosidades en zonas de mecanización más profundas. El uso de herramientas divididas radialmente, elegido frente a esto, ha demostrado ser sin embargo en la misma medida muy costoso; las herramientas divididas radialmente son más costosas que las divididas solo axialmente. Con la división radial se produce siempre una rebaba de fundición en la juntura de separación de las mitades de herramienta, que hace necesaria la mecanización de la pieza de fundición en la región de asiento del elemento obturador, lo que significa un mayor coste.

Del documento DE 38 30 711 A1 se conoce un anillo de estanqueidad, en especial un anillo de estanqueidad de árbol radial con un sector de obturación interiormente radial, deformable elásticamente, que sobresale casi axialmente del fondo del anillo de estanqueidad y tiene sobre su envuelta interior al menos una falda de obturación, estando previsto sobre el sector de obturación al menos un paso. Este anillo de estanqueidad genera durante un montaje defectuoso una fuga provocada, pero no está prevista una instalación para indicar un montaje defectuoso del elemento de obturación en el émbolo.

El documento DE-OS 21 62 541 hace patente un dispositivo de accionamiento hidráulico para un freno de zapatas interiores, con dos miembros que pueden moverse deslizándose uno con relación al otro,de los que el primer presenta un taladro ciego alargado, en el que trabaja un sector del elemento miembro y entre el fondo del taladro ciego y su extremo confina una cámara de líquido, presentando uno de los miembros una abertura de entrada para la cámara y una abertura de fuga en un sector de banda, que produce una salida de aceite para indicar el deterioro de una junta que obtura la cámara. Con este dispositivo es posible una fuga de prueba provocada mediante el uso de anillos de estanqueidad en émbolos de cilindros de frenado, pero no puede reconocerse un montaje defectuoso y una posición defectuosa del elemento obturador.

Partiendo de aquí la misión de la invención consiste en configurar un émbolo de la clase genérica de forma más sencilla y económica, de tal modo que mediante una fuga provocada, con preferencia mediante una fuga provocada de la falda de obturación estática, puedan reconocerse el montaje defectuoso y la disposición defectuosa del elemento obturador.

Para solucionar esta misión sirven las propiedades según la parte característica de la reivindicación 1.

El moldeado de las depresiones o los rebajes en forma de cavidad sobre el perímetro del émbolo hace posible, de forma más sencilla y económica en cuanto a técnica de fabricación, que puedan destaparse montajes defectuosos de la faldilla de émbolo, pero también montajes defectuosos de otros elementos obturadores, mediante fugas provocadas. La ventaja esencial de este principio consiste en la posibilidad de reducir la complejidad de la herramienta en estructuras de piezas de fundición y en representar en especial un émbolo sin ninguna mecanización, sin que sea necesario renunciar al principio de protección descrito.

En otras reivindicaciones se mencionan configuraciones y perfeccionamientos ventajoso.

A continuación se explica la invención con base en un ejemplo de ejecución, haciendo referencia al dibujo adjunto.

La figura es una vista en corte de un émbolo según el estado de la técnica conocido del documento DE 44 24 721 A1, en posición de montaje dentro de un cilindro combinado de freno de marcha y freno con acumulador de muelle para vehículos;

La figura 2 es una representación aislada aumentada de una faldilla de émbolo montada defectuosamente, que activa una fuga, en un émbolo según el estado de la técnica de la clase utilizada en la disposición según la figura 1;

Las figuras 3 y 4 son vistas comparables a la figura 2 de la posición de una faldilla de émbolo en un émbolo, conforme al estado de la técnica conocido del documento DE 31 25 461, que no está dotado de espaldilla de protección y que, según esto, no permite una fuga provocada; y

La figura 5 es una vista en corte parcial de un émbolo conforme a la invención, con la representación de las depresiones en forma de cavidad situadas sobre el perímetro exterior del émbolo.

En la figura 1 del dibujo se cita un cilindro combinado de freno de marcha y freno con acumulador de muelle, que se corresponde con una estructura usual en cuanto a la disposición de la faldilla de émbolo 3 en el émbolo 5 del cilindro de freno con acumulador de muelle 7. Aquí se ha atado la faldilla de émbolo entre una espaldilla de protección 9 y un reborde de sujeción 11. La función de la espaldilla de protección 9 puede verse en el dibujo de la figura 2. Consiste en que, si se produce un montaje defectuoso de la faldilla de émbolo 3, su falda de obturación estática 13 esté situada total o parcialmente sobre la espaldilla de protección 9. En una aplicación de fuerza a continuación, debido a que se ha anulado el funcionamiento de la falda de obturación estática 13, se establece una fuga que conduce al reconocimiento del defecto de montaje.

Las figuras 3 y 4 reproducen la posición de una faldilla de émbolo montada defectuosamente, conforme a otro estado de la técnica, sin espaldilla de protección y con aplastamiento con relación al reborde de sujeción 11. Sin embargo, la posición defectuosa de la espaldilla de émbolo 3 en la disposición según las figuras 3 y 4 no puede fijarse, ya que las dos faldas de obturación de la faldilla de émbolo permanecen estancas frente a la presión ejercida desde la cámara de presión. Durante el uso operacional los defectos de montaje de este tipo pueden conducir a una destrucción de la faldilla de émbolo, lo que debe impedirse y conduciría a la disposición según la figura 2 que presenta una espaldilla de protección. Esta disposición debe contemplarse sin embargo problemática por motivos de técnica de fabricación, es decir, en especial desventajosa con relación a la complejidad de fabricación, como se ha explicado al comienzo.

Frente a esto, conforme a la invención se ha creado con la disposición según la figura 5 la posibilidad de hacer reconocible una posición defectuosa del elemento obturador, en el presente ejemplo de la faldilla de émbolo 3, mediante una fuga provocada de la falda de obturación estática 13, sin tener que contentarse con una mayor complejidad de fabricación. Se ha previsto configurar la zona de una posible posición defectuosa de la falda de obturación estática sobre el perímetro del émbolo, de tal manera - y precisamente sin espaldilla de protección - que se produce una interrupción de la superficie necesaria para la estanqueidad. Esto se produce con preferencia de tal forma, que la interrupción se lleva a cabo directamente durante la fabricación del émbolo, así por ejemplo en forma de estrechas depresiones 15 (figura 5), que están configuradas con una separación angular mutua sobre la superficie del émbolo 5, por ejemplo en un procedimiento de fundición, y que se extienden en la dirección longitudinal de la región de una posible posición defectuosa de la falda de obturación estática. Si la falda de obturación 13, como consecuencia de la posición defectuosa reproducida en la figura 3, está desplazada axialmente hacia la izquierda (conforme a la figura 5), bascula como consecuencia de su fijación en la dirección de la depresión 15 y se sumerge algo dentro de la misma, de tal manera que, como consecuencia del aumento de distancia, se produce una fuga provocada en la faldilla de émbolo 3, dado el caso, en las dos faldas de obturación. El montaje defectuoso de la faldilla de émbolo puede establecerse de este modo de forma sencilla mediante la citada prueba de estanqueidad.

En lugar de las depresiones en forma de cavidad sobre el perímetro del émbolo 5, como se ha representado en la figura 5, pueden usarse también rebajes o depresiones de otra configuración, en cualquier caso se trata de una conformación directa sobre la pieza constructiva émbolo. La conformación de las depresiones depende también del elemento obturador utilizado respectivamente, es decir, la disposición conforme a la invención también puede usarse en elementos obturadores de otra estructura y configuración.

Además de la forma constructiva anteriormente descritas del objeto de la invención son posibles fundamentalmente otras alternativas o ampliaciones. En lugar de los avellanados o depresiones en forma de cavidad puede estar prevista sobre la superficie del émbolo una estructura rugosa, comparable a una superficie moleteada, con suficiente profundidad. La idea conforme a la invención también puede usarse en elementos obturadores, cuya forma constructiva se diferencia de la de las faldillas de émbolo en que éstas necesitan, para obturar en una posición, un contacto superficial con escasa profundidad de rugosidad. Para esto pueden citarse anillos tóricos, ranuras anulares y anillos cuadrados. Del mismo modo es posible utilizar el principio conforme a la invención en juntas de vástagos de émbolo o de cañas, cuya falda de obturación estática está dirigida hacia el exterior; fundamentalmente el principio puede utilizarse en configuraciones de junta similares, por ejemplo en válvulas de émbolo neumáticas, intensificadores neumáticos de fuerza de acoplamiento, etc., en los que se desea una fuga provocada.

Lista de símbolos de referencia

1

Cilindro combinado

3

Faldilla de émbolo

5

Émbolo

7

Cilindro de freno con acumulador de muelle

9

Espaldilla de protección

11

Reborde de sujeción

13

Falda de obturación estática

15

Depresión

17

Falda de obturación

Claims (5)

1. Émbolo para cilindros de trabajo, en especial para cilindros de freno de vehículos, con un elemento obturador sujetado sobre el perímetro exterior del émbolo, que obtura con relación a las dos cámaras de presión o alivio de presión separadas entre sí por el émbolo, y con una instalación para indicar un montaje defectuoso del elemento obturador por medio de una fuga provocada, caracterizado por las siguientes propiedades:

sobre el perímetro exterior del émbolo (5) se ha previsto, en una región ocupada por el elemento obturador en el caso de un montaje defectuoso del mismo, una depresión (15) que provoca un desvío del elemento obturador y, por medio de esto, una fuga de prueba.

2. Émbolo para cilindros de trabajo según la reivindicación 1, caracterizado por varias depresiones (15) en forma de cavidad situadas sobre su superficie, en las que se sumerge el elemento obturador como consecuencia del desplazamiento de posición causado por un montaje defectuoso - que origina una fuga provocada.

3. Émbolo para cilindros de trabajo según la reivindicación 1 ó 2, en el que el elemento obturador se compone de una faldilla de émbolo, caracterizado por las siguientes propiedades:

a) la faldilla de émbolo (3) se sujeta en el émbolo por medio de un reborde de sujeción (11), que está en voladizo radialmente sobre la superficie del émbolo (5);

b) en la dirección de la cámara de presión del cilindro de trabajo que está en voladizo en el émbolo, se ha configurado al menos una depresión (15) sobre la superficie del émbolo; y

c) la posición de la depresión (15) con relación a la faldilla de émbolo (3) se ha elegido de tal modo que, en caso de posición defectuosa de la faldilla de émbolo con relación al reborde de sujeción (11) y desplazamiento de posición, causado a causa de esto, la falda de obturación (13) estática configurada en la faldilla de émbolo (3) se sumerge en la depresión (15), de tal manera que puede generarse con fines de prueba una fuga provocada a lo largo de la faldilla de émbolo.

4. Émbolo para cilindros de trabajo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque están configuradas varias depresiones (15) colocadas con una separación angular entre ellas, sobre el perímetro exterior del émbolo (5).

5. Émbolo para cilindros de trabajo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la depresión se compone de una estructura rugosa, desarrollada sobre la superficie del émbolo, de suficiente profundidad.