ES2297320T3 - Dispositivo de bloqueo del tipo de palanca articulada para fijar piezas de trabajo. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de bloqueo del tipo de palanca articulada para fijar piezas, incluyendo un brazo de fijación basculante (12) montado en un eje principal (16) que puede girar con respecto al cuerpo (2) del dispositivo (1) alrededor de un eje de rotación (A), pudiendo ser controlado en rotación el eje principal (16) por el deslizamiento axial de un vástago de servicio (20) a través de una unidad de junta acodada (22) que está adaptada para llegar a una posición más allá de un punto muerto en el que el movimiento del brazo de fijación (12) es irreversible, un eje auxiliar rotativo (24) dispuesto coaxialmente dentro del eje principal (16), del que se extiende un pasador de control (26) que cruza una hendidura (28) del eje principal (16), que se dirige solamente transversal a él, estando adaptado dicho pasador (26) para cooperar con el vástago de servicio (20) con el fin de producir su deslizamiento axial, incluyendo el dispositivo (1) una palanca de accionamiento manual (30) que se puede fijar selectivamente a uno de los extremos del eje auxiliar (24) con el fin de poder controlar manualmente el basculamiento del brazo de fijación (12), estando interpuesto operativamente un elemento elástico (32) entre el eje principal (16) y el eje auxiliar (24), caracterizado porque el elemento elástico (32) actúa a lo largo de la dirección de dicho eje de rotación (A) con el fin de empujar axialmente hacia el eje auxiliar (24) un elemento axialmente móvil (34) que está fijado en rotación al eje auxiliar (24) y al que está conectada la palanca de accionamiento manual (30), siendo soportado rotativamente dicho elemento móvil (34) por una caja (36) que se puede fijar selectivamente a un extremo (16a) del eje principal (16), formándose formaciones de referencia correspondientes (38, 40) en caras opuestas del elemento móvil (34) y de la caja (36), formaciones que se extienden axialmente con respecto a dicho eje de rotación (A) y están destinadas a enganchar una con otra cuando el elemento móvil (34), conjuntamente con la respectiva palanca de accionamiento manual (30), llegue a al menos una posición angular cerca de dicha posición de punto muerto de la junta acodada (22), con respecto al eje principal (16).

Description

Dispositivo de bloqueo del tipo de palanca articulada para fijar piezas de trabajo.

La presente invención se refiere a dispositivos del tipo de palanca articulada provistos de un brazo de fijación que puede bascular con el fin de poder fijar piezas con respecto al cuerpo del dispositivo.

Más específicamente, la invención se refiere a dicho dispositivo en el que el movimiento del brazo de fijación puede ser controlado por medios de accionamiento, movidos típicamente por un fluido, o, como alternativa, después del accionamiento manual de una palanca asociada externamente con el dispositivo.

En particular, la invención se refiere a un dispositivo de bloqueo del tipo de palanca articulada para fijar piezas, del tipo definido en el preámbulo de la reivindicación anexa 1.

Tal dispositivo se conoce por DE-196 45 778. Este documento describe dos realizaciones diferentes de un dispositivo de bloqueo, en las que un eje auxiliar está dispuesto rotativa y coaxialmente dentro del eje principal al que se enchaveta el brazo de fijación. En la primera realización, el eje auxiliar es, además de rotativo, también axialmente móvil con respecto al eje principal como resultado del empuje axial de medios elásticos interpuestos operativamente entre un extremo del eje auxiliar, donde está conectada la palanca de accionamiento manual, y el eje principal. Esta solución requiere formar en dicho eje una ranura que tiene una bifurcación transversal al eje del eje principal y una bifurcación paralela a dicho eje, con el fin de permitir el movimiento axial y transversal de un pasador fijado al eje auxiliar y que cruza el eje principal, que controla el movimiento del vástago de servicio. En el dispositivo según la segunda realización de este documento, el eje auxiliar solamente puede girar con respecto al eje del eje principal y por lo tanto la ranura formada en el eje principal solamente se dirige transversalmente a su eje, dado que debe permitir solamente el movimiento transversal del pasador de control después de la rotación del eje auxiliar con respecto al eje principal. En este último caso, los medios elásticos interpuestos operativamente entre el eje auxiliar al que se fija la palanca de control manual y el eje principal, actúan torsionalmente con el fin de volver a poner el eje auxiliar en una posición angular preestablecida con respecto al eje principal, cuando el eje auxiliar experimenta una rotación producida por el movimiento de la palanca de control.

Ambas soluciones tienen una estructura general relativamente compleja, que contribuye a hacer delicada la operación del dispositivo. En particular, los pesos máximos que se puede aplicar manualmente a la palanca de accionamiento se deben limitar usando una palanca de una longitud reducida con el fin de evitar que una carga excesivamente alta pueda dañar los elementos interiores del dispositivo, tales como el pasador de control.

Además, el obstáculo lateral de los dos dispositivos de bloqueo de este documento es alto, porque el eje auxiliar debe sobresalir axialmente de ambos extremos del eje principal con el fin de poder disponer los medios elásticos en estos extremos sobresalientes, de modo que la palanca de accionamiento manual se pueda montar indiferentemente en uno de los dos lados del dispositivo, permitiendo por lo tanto su instalación según dos posibles configuraciones de uso diferentes. De esta manera, una porción del eje auxiliar siempre se extiende más allá de la palanca de fijación en el lado del dispositivo enfrente a aquel con el que la palanca está asociada, que constituye un obstáculo capaz de limitar la capacidad del dispositivo a instalar.

Con el fin de superar las desventajas antes indicadas de los dispositivos según la técnica anterior, la materia de la invención es un dispositivo que tiene las características expuestas en las reivindicaciones anexas.

En particular, un dispositivo según la invención tiene una estructura interior más simple y sus elementos son más robustos que los de los dispositivos similares conocidos, en los mismos términos de dimensiones externas del dispositivo, de modo que permite aplicar cargas más altas por la palanca de control manual sin riesgo de dañar sus elementos. Además, en el dispositivo según la invención, el eje principal y el eje auxiliar tienen sustancialmente la misma extensión axial de modo que el dispositivo no tiene ninguna porción que sobresalga a un lado más allá del brazo de fijación en el lado opuesto a aquel con el que la palanca de accionamiento manual está asociada, lo que mejora la capacidad funcional y la flexibilidad operativa de uso e instalación del dispositivo.

Otras características y ventajas de la invención serán más claramente evidentes por la lectura de la descripción detallada siguiente, dada puramente a modo de un ejemplo no limitativo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una vista en alzado lateral de un dispositivo de fijación según la invención.

La figura 2 es una vista en perspectiva del dispositivo de la figura 1 en una condición abierta, en un primer paso operativo después del movimiento de la palanca de control manual.

La figura 3 es una vista similar a la de la figura 2, en otro paso operativo después del movimiento de la palanca,

La figura 4 es una vista en alzado en sección a lo largo de la línea IV-IV de la figura 3.

La figura 5 es una vista en alzado en sección a lo largo de la línea V-V de la figura 3.

La figura 6 es una vista en perspectiva ampliada de un detalle indicado por la flecha VI de la figura 4.

Y la figura 7 es una vista en perspectiva despiezada de un detalle indicado con la flecha VII de la figura 4.

Con referencia a las figuras, un dispositivo de bloqueo del tipo de palanca articulada, que puede ser usado para fijar piezas, se indica con 1 en conjunto. Un brazo de fijación en forma de horquilla 12 está asociado con el cuerpo 2 del dispositivo 1, y está enchavetado a extremos de sección cuadrada 16a de un eje principal 16 que tiene un eje A, por medio de elementos de bloqueo en forma de U 14, 14a. En particular, la extensión axial del eje 16 es sustancialmente igual a la anchura del brazo 12.

El eje 16 tiene un apéndice de control 18 que tiene la función de una manivela y que sobresale radialmente de su zona central, que está conectada por medio de un pasador de articulación con un par de bielas 23. Las bielas 23 están conectadas a su vez por medio de otro pasador de articulación al extremo de un vástago de servicio 20, que está montado deslizantemente dentro del cuerpo 2. La junta articulada que sirve para conectar el vástago 20, que incluye el par de bielas 23 y el apéndice de control 18, forma una junta articulada acodada del dispositivo 1, indicada en conjunto por el número de referencia 22, que se considerará con más detalle a continuación.

El movimiento deslizante del vástago 20 puede ser controlado por medios de accionamiento automáticos que, en el caso más común, incluyen un cilindro de doble efecto movido por fluido 4 (figura 1), típicamente del tipo neumático, que está fijado en la parte inferior del cuerpo 2. En este caso, con referencia a las figuras 2 y 3, durante el movimiento de fijación del brazo 12, el vástago 20 realiza inicialmente un movimiento de elevación indicado por la flecha B de la figura 2, hasta que las bielas 23 de la junta acodada 22 llegan a una posición perpendicular al vástago 20. En esta posición, que corresponde al esfuerzo máximo de la junta acodada 22, se alcanza una condición de equilibrio inestable, que se denomina condición de "punto muerto" porque otro deslizamiento del vástago 20 más allá de este punto no produce otra rotación del brazo de fijación 12. Otro movimiento axial del vástago 20 en la dirección indicada por la flecha C de la figura 3, también de una distancia muy corta, pone la junta acodada 22 en una condición en la que el movimiento del brazo 12 es irreversible, porque no puede suceder a no ser que el vástago 20 se mueva en la dirección opuesta a la indicada por las flechas B y C.

Con el fin de controlar manualmente el movimiento del brazo 12, en particular la llegada a su posición de fijación, el dispositivo 1 también está provisto de una palanca de accionamiento manual 30. La palanca 30 puede estar asociada indiferentemente con cada uno de los dos lados del cuerpo 2, con el fin de hacer fácil la instalación del dispositivo 1 en cualquier configuración que requiera su uso.

Con el fin de permitir la conexión y operación de la palanca 30, un eje auxiliar 24 está dispuesto coaxialmente dentro del eje principal 16, eje auxiliar que se monta de manera que sea capaz solamente de girar con respecto al eje 16. Un pasador de control radial 26 que se extiende en el centro desde el eje auxiliar 24, cruza una hendidura 28 del eje principal 16, hendidura que se dirige solamente transversal al eje A.

Convenientemente, el eje auxiliar 24 tiene una extensión axial que es sustancialmente la misma del eje principal 16 y el obstáculo lateral del brazo de fijación 12, de modo que no sobresale a un lado de los flancos laterales del brazo 12.

El pasador 26 tiene un extremo libre 26a, por ejemplo de forma semiesférica, que está adaptado para enganchar un asiento hueco correspondiente 27, formado en un lado del vástago 20, cuando este último está cerca de dicha posición de "punto muerto", con el fin de poder mover axialmente el vástago 20 en sus dos direcciones de deslizamiento como resultado del movimiento de la palanca 30. En particular, el extremo 26a del pasador 26 engancha el asiento 27 al menos en el rango de movimientos del vástago 20 que están incluidos entre una primera posición ligeramente anterior al logro de la condición de "punto muerto" de la junta acodada 22, y una segunda posición posterior a dicha condición de "punto muerto".

El pasador de control 26 tiene una longitud tal que no pueda interferir con los elementos de la unidad de junta acodada 22, y en particular con las bielas 23, sino que permite solamente su enganche en el asiento 27 del vástago 20. De esta manera, la pequeña longitud del pasador 26 lo hace relativamente resistente y se pueden evitar los deterioros de la unidad de junta acodada 22 en el caso de aplicación de cargas pesadas a la palanca 30, dado que el pasador 26 no interfiere con la unidad 22.

Asientos huecos respectivos 24a, que tienen una sección transversal hexagonal, están formados en los extremos opuestos del eje auxiliar 24. Cada uno de los asientos 24a está adaptado para recibir un pasador hexagonal correspondiente 44 que se extiende axialmente desde un elemento móvil 34, que tiene una forma generalmente cilíndrica. El pasador 44 y el asiento respectivo 24a en el que se recibe, constituyen un ajuste prismático que permite fijar cada uno en rotación al elemento 34 y el eje auxiliar 24.

Una serie de agujeros radiales roscados 30a, por ejemplo cuatro, están formados en la pared lateral externa del elemento móvil 34 con el fin de poder fijar un extremo roscado correspondiente de la palanca de accionamiento manual 30. Los varios agujeros 30a permiten colocar la palanca 30 en la posición más favorable para su movimiento, tanto en el caso de que la palanca 30 esté asociada con el lado derecho como con el lado izquierdo del dispositivo 1, y en el caso el dispositivo 1 se instala con su eje vertical u horizontal.

El elemento 34 se soporta rotativamente dentro de una caja sustancialmente cilíndrica y en forma de jaula 36 que tiene una porción de conexión integral 14a bastante similar al elemento de bloqueo en forma de U 14, para poder fijar la caja 36 a una de las bifurcaciones del brazo 12, en uno de los extremos 16a del eje 16, con el fin de fijarla en rotación con el eje 16.

La caja 36 tiene una pared inferior 41 provista de un agujero central 46 que será cruzado por el pasador hexagonal 44, en el que se ha formado una serie de ranuras radiales 42, por ejemplo cuatro, cuya forma está un poco más extendida que un semicilindro (véase la figura 7), en cada una de las cuales se inserta a la fuerza un pasador respectivo 40. De esta manera, una porción de la superficie exterior de cada pasador 40 sobresale axialmente de la pared inferior 41, de modo que se forme un nervio, que se extiende hacia el elemento 34. A su vez, el elemento 34 tiene, en su cara opuesta a la pared 41, una serie de ranuras radiales 38 que serán enganchadas por las porciones de los pasadores 40 que sobresalen axialmente de la cara 41.

Preferiblemente, el número de ranuras 38 es el doble del de los pasadores 40, a saber hay ocho ranuras 38 cuando se disponen cuatro pasadores 40. Los pasadores 40 y los respectivos pares de ranuras 38 constituyen formaciones de referencia destinadas a enganchar entre sí después de la rotación del elemento 34 con respecto a la caja 36, y por lo tanto al eje principal 16, como resultado del manejo de la palanca 30.

Cada par de ranuras 38 se hace de tal manera que una de las ranuras de cada par de ranuras adyacentes 38 enganche un pasador respectivo 40 en una posición de la palanca 30 que corresponde a una primera posición angular del pasador 26 antes de alcanzar la condición de "punto muerto" de la junta acodada 22, mientras que la otra ranura del mismo par de ranuras 38 engancha el mismo pasador 40 cuando la palanca 30 está en una posición que corresponde a una segunda posición angular más allá del "punto muerto", donde el movimiento del brazo de fijación 12 se hace irreversible.

Una serie de ranuras transversales al eje A, cuyo número corresponde al de los agujeros roscados del elemento 34, está formada en la pared lateral de la caja 36 para que la palanca 30 pueda pasar a través de la caja 36 en las varias posiciones de montaje de la palanca 30. Los extremos 43 de cada una de estas ranuras constituyen superficies sobresalientes para limitar el recorrido angular de la palanca 30 con respecto a la caja 36, y por lo tanto con respecto al eje principal 16.

La caja 36, en el lado opuesto a la pared inferior 41, está cerrada por medio de una cubierta externa generalmente en forma de disco 48 que tiene un pasador axial cilíndrico 50 en el que se insertan coaxialmente múltiples muelles Belleville con el fin de constituir un paquete de muelle 32. El paquete de muelle 32 apoya en un lado en la cara interior de la cubierta 48 y, en el lado opuesto, en el borde de un aro 52a formado cerca de la parte inferior de un agujero axial 52 del elemento 34, dentro del que el pasador 50 es axialmente móvil. De esta manera, el paquete de muelle 32, que está interpuesto operativamente entre la caja 36 fijada al eje principal 16 y el elemento móvil 34 conectado en rotación con el eje auxiliar 24, empuja el elemento móvil 34 hacia el eje auxiliar 24, en la dirección del eje de rotación A.

Se ha formado roscas correspondientes 54 y 56 en el borde periférico de la cubierta 48 y dentro de la caja 36, en el lado opuesto a la pared inferior 41, que están destinadas a enganchar entre sí para poder conectar la cubierta 48 a la caja 36, con el fin de cerrar el elemento móvil 34 dentro de la caja 36. Además, la cubierta 48 está provista de asientos 49 en su cara exterior, para controlar su rotación por medio de una herramienta (no representada) durante el paso de cierre de la caja 36 y con el fin de cambiar la distancia entre la cubierta 48 y el elemento 34 con la finalidad de ajustar la precarga del paquete de muelle 32.

En la operación manual del dispositivo 1, la aplicación a la palanca 30 de una rotación indicada por la flecha D en la figura 2, produce la elevación del vástago 20 como resultado de la rotación del eje principal 16 alrededor del eje A y de la rotación simultánea del eje auxiliar 24 junto con el pasador respectivo 26. Cuando el vástago 20 llega a una posición cerca de la representada en la figura 3, la unidad de junta acodada 22 está en una configuración que precede ligeramente al logro del "punto muerto", y una primera ranura de cada par de ranuras 38 del elemento móvil 34 es enganchada por un pasador respectivo 40. En esta condición, el extremo 26a del pasador 26 engancha el asiento 27 del vástago 20. Continuando con el movimiento angular de la palanca 30, como indica la flecha E de la figura 3, el movimiento angular del elemento 34 se libera del de la caja 34 y del eje principal 16, por lo que solamente el eje auxiliar 24 gira de modo que el pasador 26 deslice dentro de la hendidura 28 del eje 16 hasta que llegue a la posición representada en líneas de trazos de la figura 3, y el vástago 20 es movido con el fin de poner la unidad de junta acodada 22 más allá del "punto muerto". En esta configuración, en la que el movimiento del brazo 12 es irreversible, la segunda ranura de cada par de ranuras 38 es enganchada por el pasador respectivo 40. Cuando el pasador 40 pasa entre una y otra ranura de cada par de ranuras 38, el paquete de muelle 32 experimenta un esfuerzo de compresión, mientras que en la condición en la que los pasadores 40 enganchan una ranura respectiva 38, el paquete de muelle 32 se expande de modo que vuelva a una condición de trabajo normal en la que ejerce un empuje axial determinado por la precarga del paquete 32 como resultado de la posición angular de la cubierta 48 con respecto a la caja 36.

Claims (14)

1. Dispositivo de bloqueo del tipo de palanca articulada para fijar piezas, incluyendo un brazo de fijación basculante (12) montado en un eje principal (16) que puede girar con respecto al cuerpo (2) del dispositivo (1) alrededor de un eje de rotación (A), pudiendo ser controlado en rotación el eje principal (16) por el deslizamiento axial de un vástago de servicio (20) a través de una unidad de junta acodada (22) que está adaptada para llegar a una posición más allá de un punto muerto en el que el movimiento del brazo de fijación (12) es irreversible, un eje auxiliar rotativo (24) dispuesto coaxialmente dentro del eje principal (16), del que se extiende un pasador de control (26) que cruza una hendidura (28) del eje principal (16), que se dirige solamente transversal a él, estando adaptado dicho pasador (26) para cooperar con el vástago de servicio (20) con el fin de producir su deslizamiento axial, incluyendo el dispositivo (1) una palanca de accionamiento manual (30) que se puede fijar selectivamente a uno de los extremos del eje auxiliar (24) con el fin de poder controlar manualmente el basculamiento del brazo de fijación (12), estando interpuesto operativamente un elemento elástico (32) entre el eje principal (16) y el eje auxiliar (24),

caracterizado porque el elemento elástico (32) actúa a lo largo de la dirección de dicho eje de rotación (A) con el fin de empujar axialmente hacia el eje auxiliar (24) un elemento axialmente móvil (34) que está fijado en rotación al eje auxiliar (24) y al que está conectada la palanca de accionamiento manual (30), siendo soportado rotativamente dicho elemento móvil (34) por una caja (36) que se puede fijar selectivamente a un extremo (16a) del eje principal (16), formándose formaciones de referencia correspondientes (38, 40) en caras opuestas del elemento móvil (34) y de la caja (36), formaciones que se extienden axialmente con respecto a dicho eje de rotación (A) y están destinadas a enganchar una con otra cuando el elemento móvil (34), conjuntamente con la respectiva palanca de accionamiento manual (30), llegue a al menos una posición angular cerca de dicha posición de punto muerto de la junta acodada (22), con respecto al eje principal (16).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dichas formaciones de referencia (38, 40) están adaptadas para definir una primera posición anterior al logro de dicho punto muerto de la junta acodada (22), y una segunda posición más allá de dicho punto muerto en la que el movimiento del brazo de fijación (12) se hace irreversible.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque las formaciones de referencia incluyen al menos un nervio radial (40) formado en una cara axial de la caja (36) y una ranura correspondiente (38) formada en una cara axial del elemento móvil (34) que está enfrente de dicha cara axial de la caja (36), o viceversa.

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicho nervio radial consta de un pasador (40) recibido en una ranura radial (38) de la caja (36).

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el elemento móvil (34) está fijado en rotación a un extremo del eje auxiliar (24) por medio de un ajuste prismático (44, 24a).

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque dicho ajuste prismático incluye un pasador que tiene una sección transversal hexagonal (44) que sobresale axialmente del elemento móvil (34) y engancha un asiento correspondiente (24a) formado en un extremo respectivo del eje auxiliar (24).

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicho elemento elástico (32) está interpuesto entre el elemento móvil (34) y una cubierta externa (48) de dicha caja (36).

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque la cubierta (48) está conectada a la caja (36) por medio de una conexión roscada (54, 56) de modo que la cantidad de la fuerza de empuje del elemento elástico (32) pueda ser regulada como resultado de la rotación de la cubierta (48) alrededor de dicho eje de rotación (A) y con respecto a la caja (36).

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el elemento elástico incluye un paquete (32) de muelles Belleville coaxiales.

10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la caja (36) define salientes (43) para el movimiento angular de la palanca de accionamiento manual (30) y del elemento móvil (34), con respecto al eje principal (16).

11. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el extremo libre del pasador de control (26) está adaptado para enganchar un asiento correspondiente (27) formado en un lado del vástago de servicio (20), con el fin de producir el deslizamiento axial de la varilla (20) en ambas direcciones, cuando está cerca de dicha primera y segunda posición.

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque la unidad de junta acodada (22) incluye al menos una varilla de conexión (23) para la conexión articulada de un extremo del vástago de servicio (20), y un apéndice de control (18) que sobresale del eje principal (16), en el que el pasador de control (26) tiene una extensión tal que no pueda interferir con dicha al menos única varilla de conexión (23).

13. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el eje auxiliar (24) tiene una extensión axial que es sustancialmente igual a la del eje principal (16).

14. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el eje auxiliar (24) tiene una extensión axial que es sustancialmente igual al obstáculo lateral del brazo de fijación (12).