ES2277907T3 - Herramienta de compresion para la compresion de elementos de acoplamiento. - Google Patents

Abstract

Herramienta hidráulica de compresión (0) portátil, para la compresión de elementos de acoplamiento, con un alojamiento en forma de horquilla (3) y una pinza de apriete (4) sujetada en este alojamiento, que puede ser accionada mediante un cilindro de émbolo (20) con muelle recuperador integrado (25), y que la presión aplicada sobre la unidad cilindro-émbolo es producida por una bomba hidráulica (18) accionada por un motor eléctrico (10), por lo cual la bomba está dispuesta dentro de un bloque hidráulico, que está dispuesto entre el engranaje del accionamiento (13) y la unidad de cilindro-émbolo (20), caracterizada por el hecho de que la bomba es una bomba de engranajes (18), cuyos ejes del rotor (19) están alojados sobre un lado dentro de un caja del cojinete (15) del árbol de salida del engranaje (16) y sobre el otro lado, dentro de la carcasa (21) de la unidad cilindro-émbolo (20).

Description

Herramienta de compresión para la compresión de elementos de acoplamiento.

La presente invención se refiere a una herramienta hidráulica de compresión portátil, para la compresión de elementos de acoplamiento, con un alojamiento en forma de horquilla y una pinza de apriete sujetada en este alojamiento, que puede ser accionada mediante un cilindro de émbolo con muelle recuperador integrado, el cual presenta las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Las herramientas hidráulicas de compresión portátiles del tipo inicialmente mencionado son utilizadas para la compresión de elementos de acoplamiento, como casquillos de compresión, accesorios a presión, manguitos, segmentos de tubo empujados los unos dentro de otros y similares. Las herramientas de compresión presentan una pinza de apriete con mordazas de apriete, que forman un espacio de compresión para recibir el elemento de acoplamiento a comprimir. La presión de apriete necesaria para la compresión es suministrada generalmente por un accionamiento hidráulico.

Debido a que los aparatos concernidos se utilizan preferiblemente en obras, se trata en la mayoría de los casos de aparatos accionados eléctricamente. Puramente como ejemplo se indica la US-A-5.040.400, en la que está representado un aparato que trabaja de manera neumática. No obstante esencialmente están más difundidos los aparatos-herramienta de compresión eléctricamente accionados, como el que se conoce por ejemplo de la EP-A-0'712'696 (Pamag AG). Generalmente estos aparatos son alimentados por la red. En muchos casos la disponibilidad de conexiones eléctricas en la obra es sin embargo escasa. Por lo tanto es deseable poder trabajar independientemente de la red, accionando el aparato mediante un acumulador. Como es sabido, el rendimiento de los aparatos accionados por un acumulador depende bastante de una operación que economice energía, para que se pueda lograr un tiempo de funcionamiento razonable por una carga del acumulador.

En las herramientas hidráulicas de compresión disponibles hasta ahora en el mercado se utilizan, independientemente del tipo de alimentación eléctrica, las bombas rotatorias o las bombas de émbolo. Todos los sistemas conocidos hasta ahora tienen un rendimiento relativamente insignificante y correspondientemente el tiempo de funcionamiento por carrera del cilindro de émbolo a accionar es relativamente largo. Aunque esto sea insignificante en los aparatos independientes de la red, este tiempo de funcionamiento tiene una importancia decisiva en los aparatos accionados por acumulador.

De la US-A-5'125'324 se conoce un aparato accionado por la red del tipo inicialmente descrito, el cual por lo demás presenta las características del preámbulo de la reivindicación 1. La bomba hidráulica, que en el presente caso está realizada como bomba de émbolo, actúa con un muelle recuperador integrado sobre un cilindro de émbolo, estando dispuesta la bomba completamente dentro de un bloque hidráulico, que está dispuesto entre el engranaje del accionamiento y un cilindro de émbolo.

La tarea de la presente invención es configurar una herramienta hidráulica de compresión portátil según el preámbulo de la reivindicación 1, de tal manera que la duración de servicio por operación de compresión sea lo más breve posible y por consiguiente el tiempo de funcionamiento por carga de los acumuladores en aparatos accionados por acumulador sea suficiente para muchos procesos de compresión posibles. Es además tarea de la invención crear una herramienta de compresión lo más compacta posible, correspondientemente ligera y económica de fabricar.

Una herramienta hidráulica de compresión portátil con las características de la reivindicación 1 cumple esta tarea. La solución se realiza según la invención por la utilización de una bomba de engranajes. Puesto que una bomba de engranajes con suficiente potencia precisa relativamente mucho espacio, su disposición en el aparato es de una importancia decisiva para poder lograr la solución citada sin agrandar al mismo tiempo considerablemente el aparato, volviéndose el mismo inmanejable ya sólo por el correspondiente sobrepeso. La invención logra esto aplicando por una parte una construcción modular, en la cual la bomba de engranajes por una parte está dispuesta dentro del bloque hidráulico, pero está alojada por otra parte en los dos módulos adyacentes a ambos lados del bloque hidráulico. Esto produce además una disposición extremadamente compacta con conductos hidráulicos correspondientemente cortos y conforme a ello se logra una herramienta de compresión relativamente ligera, a pesar del acumulador incorporado.

Se deducen otras configuraciones ventajosas de la herramienta hidráulica de compresión según la invención de las reivindicaciones dependientes y cuyo significado se explicará en la siguiente descripción con referencia a los dibujos. Muestra:

Figura 1 la herramienta de compresión según la invención en una vista global en perspectiva.

Figura 2 la unidad funcional de la herramienta de compresión en una sección longitudinal vertical y

Figura 3 en una sección transversal vertical en representación simplificada.

Figura 4 muestra, simplificada, una sección longitudinal a través de la unidad de válvula, que aquí se representa por separado.

La herramienta de compresión 0 es un aparato electro-hidráulico, el cual está realizado aquí como aparato accionado por acumulador. La herramienta de compresión 0 tiene una unidad funcional de herramienta de compresión 2, a la cual está adaptado un mango 1. En la prolongación trasera una carcasa del acumulador 6 está adaptada a la unidad funcional 2 como elemento desmontable. En la prolongación delantera de la unidad funcional de la herramienta de compresión 2 se puede ver un alojamiento en forma de horquilla 3. En el alojamiento en forma de horquilla 3 se sujeta la pinza de apriete 4. Ésta se sujeta mediante un perno de retención 5 en el alojamiento 3. Para accionar el aparato existe como de costumbre un disparador 8.

La superestructura en sí de la unidad funcional de herramienta de compresión 2 se puede ver en la figura 2. El accionamiento es realizado por un motor eléctrico 10 que se alimenta a través de la alimentación por un acumulador 7. Entre el motor eléctrico 10 y el acumulador 7 está dispuesto el disparador 8. El motor eléctrico 10 tiene un árbol de mando 11 con un piñón de salida 12 en un extremo. Este piñón de salida 12 engrana en un engranaje de rueda dentada 13, el cual está montado sobre un árbol de salida del engranaje 16. El árbol de salida del engranaje 16 está alojado por una parte dentro de un cojinete del engranaje 14 y por otra parte dentro de una caja de engranaje 15 que atraviesa de manera estanca el árbol de salida del engranaje 16. En la prolongación el árbol de salida del engranaje 16 forma uno de los dos ejes del rotor 19 de una bomba de engranajes 18 (véase la figura 3).

El eje del rotor inferior 19 está alojado también en la caja de engranaje 15. El contra-cojinete de ambos ejes del rotor 19 están sujetados en la carcasa cilíndrica 21 del cilindro del tipo de émbolo 20 en los correspondientes cojinetes de fricción.

El bloque hidráulico 17 anteriormente mencionado por consiguiente es completamente atravesado por ambos rotores, o sea los ejes del rotor 19 de la bomba de engranajes 18. En el mismo bloque hidráulico 17 está montado un pivote de abertura 27 en la parte más baja, que está comunicado por una parte con un depósito variable en volumen 28 y por otra parte está conectado con la bomba de engranajes 18 a través de los correspondientes orificios de avance en el bloque hidráulico a través de una unidad de válvula 31. En el bloque hidráulico están realizados además un ramal de avance 29 y un ramal de presión 30 como agujeros, por medio de los cuales el mencionado pivote de abertura 27 se comunica con la bomba de engranajes 18 por una parte y por otra parte la bomba de engranajes 18 se comunica con el cilindro de émbolo 20. Fuera del bloque hidráulico 17 está previsto solamente un retorno de la cámara de émbolo 26, por medio del cual durante toda la elevación de la carga puede ser reconducido el aceite hidráulico expulsado a través del pivote de abertura 27 al depósito variable en su volumen 28 o durante la provisión del émbolo puede reconducirse nuevamente el correspondiente aceite hidráulico a la cámara del émbolo.

Gracias a la disposición según la invención y el uso de una bomba de engranajes 18 se ofrece por una parte una solución constructiva especialmente sencilla y por otra parte, gracias a la bomba de engranajes relativamente grande que se puede realizar de esta manera, se logra un alto rendimiento, lo cual conduce a un correspondiente tiempo corto de funcionamiento por elevación. La disposición según la invención y la utilización de la bomba de engranajes permite además que los recorridos del aceite hidráulico sean extremadamente fáciles y cortos, por lo cual se minimizan por una parte los problemas de estanqueidad y por otra parte las tuberías que están realizadas como agujeros, con una sección transversal relativamente grande. De este modo se minimizan las pérdidas de flujo.

El cilindro de émbolo 20 con la carcasa cilíndrica 21 está configurado de manera convencional, con la excepción de los cojinetes de fricción integrados para los ejes del rotor de la bomba de engranajes. En la carcasa cilíndrica 21 está alojado el émbolo 20, sobre el cual actúa un muelle recuperador 25. El émbolo 22 desplaza por medio de la biela 23 un rodamiento 24 para el accionamiento de la pinza de apriete 4.

Otra ventaja de la solución según la invención consiste en que no es necesario un gran número de válvulas, que producen considerables pérdidas de flujo, sino que es suficiente una única unidad de válvula 31. Esta unidad de válvula permite grandes pasajes en dirección de avance, por lo cual se mantienen muy reducidas las pérdidas mencionadas. Con respecto a la estructura de la unidad de válvula 31 se indica la figura 4, en la cual la misma está representada simplificada. La unidad de válvula 31 tiene dos piezas de carcasa que pueden ser atornilladas entre sí, recogiendo una parte de la carcasa la primera válvula de inversión de avance 32, mientras que la segunda parte más grande de la carcasa aloja una válvula de bola 38 como segunda válvula. La primera válvula 32 está separada de la segunda válvula 38 por una placa de válvula 37. En la carcasa de la primera válvula de inversión de avance 32 está alojado un émbolo hueco 33 de manera que pueda ser desplazado axialmente. El recorrido del émbolo hueco 33 está limitado en el lado de entrada por un anillo de seguridad 52 y en el otro lado por la placa de válvula 37. El émbolo hueco 33 está completamente abierto en el lado orientado hacia la placa de válvula 37, mientras que en el extremo cerrado del cabezal del émbolo está dispuesto un orificio relativamente pequeño para el equilibrado 34. La parte de la carcasa 33' por consiguiente forma el cilindro de la válvula, en el cual el émbolo hueco 33 está alojado de manera axialmente móvil. En el émbolo hueco 33 engrana un muelle de retención 36 que se apoya por una parte interiormente al cabezal del émbolo y por otra parte se apoya sobre la placa de válvula 37. La presión del aceite D existente desplaza el émbolo hueco 33 contra la fuerza del muelle de retención 36 hasta que el émbolo hueco 33 libera los orificios de avance laterales 35 hacia el ramal de presión. Por medio del ramal de presión 30 el aceite hidráulico accede al cilindro de émbolo 20 y desplaza el émbolo 22, que desplaza con su biela 23 el rodamiento 24, lo cual da lugar al accionamiento de la pinza de apriete 4.

En el caso de la segunda válvula 38, según lo anteriormente mencionado, ésta es una válvula de bola. Esta se halla por una parte sobre el orificio de retorno 39 en comunicación con la tubería de presión y por otra parte sobre el agujero de pasaje 40 por medio de la placa de válvula 37 en comunicación con el cilindro 33' de la primera válvula. Esta comunicación sin embargo se abre o se cierra por medio de la bola de válvula 41 en función de la presión. La segunda válvula 38 posee un cuerpo de válvula 42 con un pie del cuerpo de válvula 43. El pie del cuerpo de válvula 43 presenta la forma de un disco circular, que está unido con el cuerpo de la válvula 42 en una sola pieza y en el cual está insertado centralmente un rodamiento de bola 53, en el que está alojada parcialmente la bola de válvula 41. La placa de válvula 37 constituye el asiento de válvula para la bola de válvula 41. En la carcasa 54 de la segunda válvula está enroscado un contra-cojinete elástico 45 en forma de anillo. Entre el contra-cojinete elástico 45 y el píe del cuerpo de válvula 43 está dispuesto un muelle de compresión 46. La característica de este muelle de compresión 46 determina la presión de conmutación. Cuando se haya logrado la presión de conmutación, se alza la bola de válvula 41, sobre el émbolo hueco 33 surge una contrapresión y el émbolo hueco 33 se vuelve a desplazar con ayuda del muelle de retención 36 hacia el anillo de seguridad 52, por lo cual se cierran los orificios de avance 35. Esto es independiente de si la bomba de engranajes 18 sigue aún con la elevación o no.

En el caso de producirse aquí, por motivos que no se explicarán, un bloqueo o un disparo de la elevación incompleto, se puede bajar la presión pulsando un pulsador 48. El pulsador 48 es mantenido en la posición inicial mediante un muelle recuperador 47. Mediante una presión sobre el pulsador 48 un cabezal redondeado 49 del cuerpo de válvula 42 queda inmovilizado en un agujero excéntrico, que es denominado superficie basculante 50. El cabezal 49 es girado en este caso hacia el lado, participando todo el cuerpo de la válvula 42 en este movimiento de rotación. En este caso el pie del cuerpo de válvula 43 se apoya con una arista basculante 44 unilateralmente sobre la placa de válvula 37 y gira alrededor del punto de apoyo. Como consecuencia se eleva ligeramente el pie del cuerpo de válvula 43 en el centro, por lo cual la bola de válvula 41 es despresurizada. La presión a través del agujero de paso 40 puede ahora disminuir en la placa de válvula 37 y se cierra a su vez la primera
válvula 32.

Al cerrar la primera válvula 32 retrocede bruscamente el émbolo hueco 33. Para el usuario es audible el golpe de la válvula. En cuanto oye el cierre de la válvula, soltará en consecuencia el disparador 8. No obstante es absolutamente posible disponer, en el cilindro 33' de la primera válvula 32 en la zona inferior, un sensor 51 que actúe sobre el disparador 8 o interrumpa el conducto de alimentación del acumulador 7 hacia el motor eléctrico 10. Este sensor es activado con retardo, de modo que sólo sea activado cuando el émbolo hueco 33 se halle en el estado de apertura y por consiguiente realice antes el proceso de cierre. Mediante un tal sensor 51 puede garantizarse que el usuario no cargue innecesariamente la fuente de energía al terminar un movimiento de elevación.

La variante de realización indicada en el presente caso muestra un aparato accionado por acumulador. Las enormes ventajas, es decir la corta duración de funcionamiento por carrera de trabajo, la posibilidad de fabricación extremadamente económica y el ahorro de peso que se puede lograr por la disposición compacta naturalmente son deseados también para herramientas de compresión dependientes de la red. La invención se refiere por lo tanto también a herramientas de compresión dependientes de la red.

Claims (10)

1. Herramienta hidráulica de compresión (0) portátil, para la compresión de elementos de acoplamiento, con un alojamiento en forma de horquilla (3) y una pinza de apriete (4) sujetada en este alojamiento, que puede ser accionada mediante un cilindro de émbolo (20) con muelle recuperador integrado (25), y que la presión aplicada sobre la unidad cilindro-émbolo es producida por una bomba hidráulica (18) accionada por un motor eléctrico (10), por lo cual la bomba está dispuesta dentro de un bloque hidráulico, que está dispuesto entre el engranaje del accionamiento (13) y la unidad de cilindro-émbolo (20), caracterizada por el hecho de que la bomba es una bomba de engranajes (18), cuyos ejes del rotor (19) están alojados sobre un lado dentro de un caja del cojinete (15) del árbol de salida del engranaje (16) y sobre el otro lado, dentro de la carcasa (21) de la unidad cilindro-émbolo (20).

2. Herramienta de compresión según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el conjunto de conductos de presión hidráulicos están realizados como agujeros en el bloque hidráulico (17), en el cual también están dispuestos el eje del rotor (19) de la bomba de engranajes (18) y una unidad de válvula (31).

3. Herramienta de compresión según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que en el bloque hidráulico (17) está dispuesto un agujero, en el cual está fijado un pivote de abertura (27), que sujeta un depósito variable en su volumen (28).

4. Herramienta de compresión según la reivindicación 3, caracterizada por el hecho de que la unidad de válvula (31) está colocada en el bloque hidráulico (17) entre la bomba de engranajes (18) y el pivote de abertura (27).

5. Herramienta de compresión según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que la unidad de válvula (31) comprende dos válvulas montadas la una detrás de la otra (32, 38), por lo cual la primera válvula (32) del lado de avance comprende un émbolo hueco (33) solicitado por resorte (36) como cuerpo de válvula que se mueve en función de la presión dentro de un cilindro (33'), y que la segunda válvula siguiente (38) es una válvula de bola, donde la bola (41) descansa en solicitación por presión de resorte a través de una placa de válvula (37) entre la primera (32) y la segunda válvula (38) sobre un agujero de paso (40), de modo que el émbolo hueco (33) abre y cierra los orificios (35) del ramal de presión y la válvula de bola (38) abre y cierra el retorno (39) a través de la placa de válvula (37).

6. Herramienta de compresión según la reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que la válvula de bola (38) comprende un cuerpo de válvula (42) con un pie (43) con arista basculante (44), donde la bola de válvula (41) se posiciona en un alojamiento (41') del pie, mientras que un pulsador (48) que puede ser pulsado manualmente está colocado por encima de un cabezal (49) del cuerpo de válvula (42), mediante el cual el cabezal (49) del cuerpo de válvula puede ser empujado hacia el lado, de modo que el cuerpo de válvula (42) bascula de la dirección axial y ejerce un movimiento basculante sobre la arista basculante (44) del zócalo (43), por lo cual se abre la válvula de bola (38).

7. Herramienta de compresión según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el motor eléctrico (10) se alimenta por un acumulador (6) dispuesto en la herramienta.

8. Herramienta de compresión según la reivindicación 7, caracterizada por el hecho de que el movimiento de retorno del émbolo hueco (33) es controlable mediante un sensor (51) y desconecta el motor eléctrico alimentado por acumulador (10).

9. Herramienta de compresión según la reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que el pulsador presenta en el lado interior una superficie de vuelco excéntrica (50), sobre la cual el cabezal (49) se apoya durante el accionamiento del pulsador (48) y puede ser desplazada desde el centro hacia el lado en un movimiento basculante.

10. Herramienta de compresión según la reivindicación 3, caracterizada por el hecho de que el depósito variable en su volumen (28) es un fuelle de
goma.