ES2297599T3 - Cilindro de enclavamiento. - Google Patents

Abstract

Cilindro de enclavamiento (20) con un cilindro (21) y un émbolo (22) desplazable con ayuda de un medio a presión fluido, suministrable preferentemente a ambos lados (44, 46) del émbolo (22), en paralelo al eje longitudinal (29) del cilindro (21) y que está provisto de una rosca (34) de émbolo que, formando una rosca (37) no autobloqueante, está acoplada con una rosca (36) de husillo de un husillo (35) mecánicamente enclavable que es giratorio alrededor de un eje de giro (43) dispuesto en paralelo al eje longitudinal (29) del cilindro (21) y presenta por lo menos un primer cuerpo de enclavamiento (175), estando previsto por lo menos un segundo cuerpo de enclavamiento (42; 42.1, 42.2) unido con el cilindro (21), y estando apoyado por lo menos uno de los cuerpos de enclavamiento (42; 42.1, 42.2) de forma móvil en relación con el cilindro (21) y siendo transferible con ayuda de una fuerza de resorte de por lo menos un resorte (39) de una posición de desenclavamiento, en la que el husillo (35) es giratorio alrededor de su eje de giro (43), a una posición de enclavamiento (41) en la que se encuentra en contacto de enclavamiento con el otro cuerpo de enclavamiento (175), que constituye un contracuerpo de enclavamiento, por lo que un giro del husillo (35) alrededor de su eje de giro (43) está bloqueado en una dirección de giro (51), estando el cuerpo de enclavamiento (42; 42.1, 42.2) móvil en relación con el cilindro (21) apoyado de forma axialmente desplazable en paralelo al eje de giro (43) del husillo (39) en una cabeza (31) del cilindro (21) y se introduce en su posición de enclavamiento (41) en una entalladura (38) de enclavamiento abierta axialmente hacia el exterior o en entalladuras de enclavamiento (38.1 a 38.6) abiertas axialmente hacia el exterior, y estando previsto un mecanismo de trinquete (54), que comprende el cuerpo de enclavamiento (42; 42.1, 42.2) móvil en relación con el cilindro, con el cual puede conseguirse un bloqueo mecánico del husillo (35) en una primera dirección de giro (51) alrededor de su eje de giro (43) mientras que el husillo (35) es móvil alrededor de su eje de giro (43) en una segunda dirección de giro (52) opuesta, caracterizado porque varios, preferentemente dos cuerpos de enclavamiento (42; 42.1, 42.2) móviles en relación con el cilindro (21) están configurados como pernos de enclavamiento (40.1, 40.2) móviles por separado.

Description

Cilindro de enclavamiento.

La invención se refiere a un cilindro de enclavamiento conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

Un cilindro de enclavamiento de este tipo se conoce del documento US 4 293 115.

En determinados casos de aplicación de cilindros de enclavamiento mecánicamente enclavables puede ser necesario mover el émbolo en relación con el cilindro bajo el efecto de fuerzas exteriores en la dirección de retroceso o de extensión cuando el husillo está enclavado. Por ejemplo, puede ser deseable que con un enclavamiento sólo a presión, es decir con un enclavamiento mecánico del émbolo en relación con el cilindro en la dirección de retroceso, sea posible extender el émbolo en relación con el cilindro en la dirección de extensión. Esto no es posible en los cilindros de enclavamiento anteriormente mencionados, o no es posible sin un considerable riesgo en servicio.

Asimismo, en el uso de los elementos hidráulicos y de las configuraciones de conexión en combinación con determinados elementos hidráulicos de conmutación y conducción es concebible que bajo carga pueda producirse un movimiento del émbolo en relación con el cilindro, aunque el husillo esté mecánicamente enclavado. Esto representaría igualmente un considerable riesgo en servicio.

Un objetivo de la invención consiste por lo tanto en proporcionar un cilindro de enclavamiento que, también en el caso de requisitos particulares respecto a uso y funcionamiento, facilite una elevada seguridad en servicio y tenga un tipo de construcción sencillo que ocupe poco espacio.

Este objetivo se consigue con las características de la reivindicación 1.

Como configuración concreta puede estar previsto que el cuerpo de enclavamiento móvil en relación con el cilindro esté presionado con ayuda de la fuerza elástica del resorte contra un borde de control en forma de escalón o diente que delimita el contracuerpo de enclavamiento y discurre perimetralmente alrededor del eje de giro del husillo, estando configurados de forma coordinada entre sí el cuerpo de enclavamiento móvil en relación con el cilindro y el escalón o el diente de tal manera que el cuerpo de enclavamiento móvil en relación con el cilindro puede encajar o hacer tope en el escalón o en el diente en su posición de enclavamiento durante un giro del husillo en su primera dirección de giro para conseguir un enclavamiento mecánico del husillo, y pudiendo desplazarse el borde de control en lo esencial de forma no obstaculizada a lo largo del cuerpo de enclavamiento móvil en relación con el cilindro cuando el husillo gira en su segunda dirección de giro opuesta. Por lo tanto, el husillo está siempre mecánicamente desenclavado en esta segunda dirección de giro.

Según una configuración ventajosa puede estar previsto que el contracuerpo de enclavamiento, preferentemente el cuerpo de enclavamiento unido de forma rígida al giro con el husillo, presente por lo menos una entalladura de enclavamiento abierta hacia fuera en la que puede encajar el cuerpo de enclavamiento cargado mediante la fuerza del resorte y móvil en relación con el cilindro.

Un tipo de construcción particularmente sencillo y económico que ocupa poco espacio y es seguro en servicio puede conseguirse por el hecho de que la entalladura de enclavamiento esté configurada con una superficie inclinada de salida que comprende un borde de control para el cuerpo de enclavamiento móvil en relación con el cilindro.

Asimismo, puede estar previsto que la entalladura de enclavamiento presente en dirección perimetral una sección transversal trapecial. Esto permite fabricar una entalladura de enclavamiento de este tipo de manera particularmente sencilla y económica. Un tipo de construcción que ocupa particularmente poco espacio en combinación con posibilidades ventajosas de una seguridad en servicio aún más perfeccionada puede conseguirse por el hecho de que la entalladura de enclavamiento esté configurada de forma axialmente abierta hacia fuera, es decir, en dirección longitudinal del cilindro.

Asimismo es conveniente que la entalladura de enclavamiento esté prevista en un talón en forma de disco perforado unido de manera rígida al giro con el husillo.

Es posible aumentar la seguridad en servicio aún más por el hecho de que varias entalladuras de enclavamiento estén dispuestas en dirección perimetral y de forma distanciada entre sí en relación con el eje de giro del husillo. En lo anteriormente expuesto es particularmente ventajoso que estén previstos por lo menos cuatro, preferentemente por lo menos seis entalladuras de enclavamiento.

Conforme a la invención está previsto que el cuerpo de enclavamiento móvil en relación con el cilindro esté apoyado en una cabeza del cilindro de forma axialmente desplazable en paralelo al eje de giro del husillo y se introduzca en su posición de enclavamiento en una entalladura de enclavamiento abierta axialmente hacia fuera o en varias entalladuras de enclavamiento abiertas axialmente hacia fuera.

Un tipo de construcción económico y seguro en servicio que ocupa particularmente poco espacio puede conseguirse por el hecho de que el cuerpo de enclavamiento móvil en relación con el cilindro esté configurado como perno de enclavamiento. Ventajosamente, el perno de enclavamiento puede estar configurado como perno cilíndrico, en particular como perno cilíndrico circular.

Conforme a la invención está previsto que varios, preferentemente dos cuerpos de enclavamiento móviles en relación con el cilindro estén configurados como pernos de enclavamiento móviles por separado. Esto permite evitar un agarrotamiento o bloqueo durante el enclavamiento. Los pernos de enclavamiento de este tipo pueden fabricarse sencilla y económicamente y ocupan sólo un espacio de montaje y de conmutación mínimo, por lo que el espacio ganado de esta manera puede usarse ventajosamente para otros elementos y/o tareas, o se puede proporcionar un cilindro de bloqueo en total más pequeño y ligero. Asimismo, sólo se requieren fuerzas de enclavamiento y de desenclavamiento relativamente pequeñas. Esto permite realizar el cilindro de enclavamiento en total más pequeño o ligero en la zona de la unidad de enclavamiento. Las medidas anteriormente mencionadas permiten además conseguir un tiempo de enclavamiento o de desenclavamiento claramente reducido. Finalmente, gracias al uso de pernos de enclavamiento móviles por separado no se necesitan juntas giratorias entre estos y la pared de cilindro. De esta manera puede proporcionarse por lo tanto un cilindro de enclavamiento que, con un tipo de construcción del enclavamiento sencillo que ocupa poco espacio, facilita una elevada seguridad en servicio y presenta un buen rendimiento.

Como variante ventajosa pueden estar previsto que varios, preferentemente dos cuerpos de enclavamiento móviles en relación con el cilindro sean móviles por separado e independientemente entre sí.

Conforme a una variante ventajosa puede estar previsto que el cuerpo de enclavamiento móvil en relación con el cilindro sea transferible con ayuda de un medio de trabajo fluido contra la fuerza elástica del resorte de su posición de enclavamiento a una posición de desenclavamiento en la que el husillo es giratorio alrededor de su eje de giro. De esta manera es posible desenclavar hidráulicamente los cuerpos de enclavamiento móviles en relación con el cilindro, y de este también el husillo, por lo que durante una aplicación de medio fluido a presión en el émbolo es posible mover el émbolo en relación con el cilindro girando al mismo tiempo el husillo.

Otras características, ventajas y puntos de vista de la invención se desprenden de la siguiente parte descriptiva en la que se describe un ejemplo de realización preferido de la invención.

En las figuras se muestran:

Fig. 1 Vista en corte longitudinal a través de un cilindro de enclavamiento conforme a la invención.

Fig. 2 Detalle a escala aumentada de la vista en corte según la figura 1 de la zona del perno de enclavamiento representado a la derecha en esta figura.

Fig. 3 Vista parcial del talón configurado como disco perforado y unido con el husillo de forma rígida al giro, en particular para mostrar el número, la disposición y la configuración de las entalladuras de enclavamiento.

Fig. 4 Vista en corte de un desenrollado a lo largo de la línea de corte A - B en la figura 3 para mostrar la geometría de la sección transversal de las entalladuras de enclavamiento.

Fig. 5 Esquema de conexión hidráulica de una variante de realización ventajosa de la invención.

Fig. 6 Vista que corresponde a la de la figura 3 de la pieza de disco perforado que presenta las entalladuras de enclavamiento.

El cilindro de enclavamiento 20 representado en la figura 1 comprende un cilindro 21 y un émbolo 22 apoyado en el mismo de forma longitudinalmente desplazable. El émbolo 22 está obturado respecto a la pared interior del cilindro por medio de una junta anular 68 y en sus lados 44, 46, dirigidos en direcciones opuestas respecto a la dirección del eje longitudinal 29 del cilindro 21, puede actuar un medio fluido a presión, preferentemente aceite, para facilitar un movimiento del émbolo 22 asistido por el medio a presión en una dirección de retroceso 27, denominada segunda dirección o dirección de desenclavamiento, o también en una dirección de extensión 28 denominada también primera dirección.

El émbolo 22 está firmemente unido con un vástago 23 de émbolo que, partiendo de su lado frontal, se extiende de forma coaxial con el eje longitudinal 29 del cilindro. El cilindro 20 está cerrado en su lado asignado al extremo libre 67 del husillo 35 por medio de una tapa 30 que aloja el vástago 23 de émbolo. En su otro lado, el cilindro 21 está firmemente unido con un talón escalonado 66. Este está cerrado mediante una tapa o cabeza 31 que constituye el fondo 53 de cilindro.

El émbolo 22 forma un talón 32 unido de forma rígida al giro con el vástago 23 de émbolo. El émbolo 22 está configurado como cuerpo tubular hueco y presenta una rosca interior 34 denominada también rosca de émbolo. Esta está enroscada con una rosca exterior 36 de un husillo 35, denominada también rosca de husillo, sobre la que está guiado el émbolo 22. La rosca interior 34 del émbolo 22 y la rosca exterior 36 del husillo 35 están configuradas preferentemente como roscas trapeciales de gran inclinación con ocho entradas que constituyen conjuntamente una rosca 37 no autobloqueante, configurada en este caso como rosca de paso a la derecha.

Para fijar el cilindro de enclavamiento 20, el vástago 23 de émbolo presenta en su extremo libre un elemento de fijación 25 configurado como ojal y un elemento de fijación 26 configurado de forma apropiada está fijado en el lado opuesto en la cabeza 31 del cilindro 21.

El medio a presión puede suministrarse a través de los conductos 48 y 49 a ambos lados 44 y 46 del émbolo 22 a una primera cámara de trabajo 45 y a una segunda cámara de trabajo 33 para conseguir un movimiento del émbolo 22 a lo largo del cilindro 21 en la dirección de retroceso 27 o en la dirección de extensión 28. La primera cámara de trabajo 45 está obturada respecto a la segunda cámara de trabajo 33 por medio de la junta anular 68 del émbolo 22.

En la zona del extremo 77 del husillo 35, opuesto al extremo libre 67 del husillo 35, este está unido de manera rígida al giro con un talón 65 en forma de brida. Este presenta en la zona de su extremo dirigido al fondo del cilindro una parte de pared 79, en este caso anular, que se extiende transversal o perpendicularmente al eje de giro 43 del husillo 35 y está configurada como pieza 141 de disco perforado. Esta pieza está apoyada en el lado dirigido hacia el extremo libre 67 del husillo 35 en un escalón de apoyo y contacto del talón 66 del cilindro mediante un primer apoyo axial 120, aquí en forma de un primer rodamiento anular 127, configurado en este caso como rodamiento de agujas 138. Este rodamiento anular 127, configurado como rodamiento 137, sirve para absorber las fuerzas axiales que actúan en el husillo 35 en la dirección de extensión 28. Para poder absorber también las fuerzas axiales que actúan en la dirección de retroceso 27, opuesta a la dirección de extensión 28, se han tomado dos medidas:

Para absorber las fuerzas axiales de servicio, que actúan en servicio normal del cilindro de enclavamiento 20 en la primera dirección 28 en el husillo 35, está previsto un segundo rodamiento axial 121 en forma de un segundo rodamiento anular 130 dispuesto en el extremo 77 de la cabeza del husillo 35. Este rodamiento axial 121 está configurado también como rodamiento 122 en forma de rodamiento de agujas 123. Está alojado en un cuerpo de soporte 124 en forma de perno cilíndrico 125 coaxial con el eje de giro 43 del husillo 35 y unido firmemente con el husillo 35 que se extiende en dirección al fondo del cilindro o de la cabeza 31 del cilindro 21 y está dispuesto de manera coaxial con el eje de giro 43 del husillo 35.

A continuación del rodamiento de agujas 123 sigue en dirección de retroceso 27 un paquete 135 de resortes de disco compuesto de varios resortes de disco 134, 136. Los resortes de disco 134 y los resortes de disco 136 están dispuestos alternativamente uno tras otro de tal modo que el respectivo recorrido de resorte de cada resorte de disco 134, 136 esté disponible para un apoyo elástico del husillo 35. Los resortes de disco 134, 136 están seleccionados respecto a sus curvas características de resorte y su disposición de tal manera que en el modo regular de servicio de desplazamiento, cuando el émbolo 22 se mueve en la dirección de retroceso 27, se absorban, es decir, se compensen las fuerzas dinámicas transmitidas por la rosca 37 no autobloqueante y el husillo 35, por lo que el cuerpo de soporte 124 siempre está levantado de la cabeza 31 del fondo de cilindro del cilindro 21.

Cuando el émbolo 22 se mueve en dirección opuesta, es decir en la dirección de extensión 28, en el husillo 35 actúa una fuerza axial resultante en la dirección de extensión 28, por lo que el cuerpo de soporte 124 está siempre levantado de la cabeza 31 también durante este movimiento del émbolo.

Lo mismo es válido en el caso de un mantenimiento del émbolo 22 en una posición de carrera deseada. Tal como se explica a continuación con más detalle, el émbolo 22 está "sujeto" por el medio a presión que se encuentra en las dos cámaras de trabajo 33 y 45 y en los conductos 49 y 48 hidráulicamente unidos con las mismas, por lo que incluso bajo elevadas cargas estáticas admisibles que el cilindro de enclavamiento 20 debe soportar o mover, el cuerpo de soporte 124 está siempre levantado de la cabeza 31 del cilindro 21. En este caso, el émbolo 22 y el medio a presión que actúa en el mismo, así como las paredes del cilindro colindantes absorben la carga estática a soportar por el cilindro de enclavamiento 20 y las fuerzas axiales correspondientes transmitidas al husillo 35.

No obstante, cuando se produce un fallo, por ejemplo una fuga o una rotura en la zona de una tubería del medio a presión, en la dirección de retroceso 27 pueden aparecer fuerzas axiales de sobrecarga que el rodamiento de agujas 123 de pequeñas dimensiones no puede absorber sin sufrir daños. Este segundo rodamiento de agujas 123 presenta una capacidad portante o un diámetro portante inferior a la capacidad portante o al diámetro portante del primer rodamiento de agujas 138, a fin de cumplir con los requisitos de un tipo de construcción lo más pequeño posible del cilindro de enclavamiento 20 en la zona de enclavamiento y apoyo. Esto se tiene en cuenta con los resortes de disco 134 y 136, por lo que bajo el efecto de fuerzas axiales de sobrecarga se produce un desplazamiento del husillo 35 en la dirección de retroceso 27 con compresión simultánea de los resortes de disco 134, 136 hasta que la superficie de apoyo 129 en el extremo libre del cuerpo de soporte 124 entre en contacto con la superficie de apoyo 131 opuesta de la cabeza 31 del cilindro. El cuerpo de soporte 124 se apoya por lo tanto en esta superficie, por lo que las fuerzas axiales de sobrecarga se transmiten del husillo 35 a través del cuerpo de soporte 124 a la cabeza 131 del cilindro 21 sin que el rodamiento de agujas 123 sufra daños.

Con la disposición y las curvas características elegidas de los resortes de disco 134, 136 está predeterminada una fuerza que corresponde a una determinada fuerza axial límite por debajo de la cual el cuerpo de soporte 124 está levantado, mientras que al alcanzar o rebasar esta fuerza tiene lugar un desplazamiento del husillo 35 junto con el cuerpo de soporte 124 en la dirección de retroceso 27 hasta que el cuerpo de soporte 124 haga tope en la cabeza 31 del
cilindro 21.

El talón 65 en forma de brida está provisto en la parte de pared 79 o en la pieza de disco perforado 141, respectivamente, en este caso en total de seis entalladuras de enclavamiento 38.1 a 38.6. Las entalladuras de enclavamiento 38.1 a 38.6 están dispuestas a distancias angulares uniformes en un círculo perimetral 78 imaginario de tal manera que cada vez dos entalladuras de enclavamiento están dispuestas de forma diametralmente opuesta.

La configuración y disposición exacta de las entalladuras de enclavamiento 38.1 a 38.6 se muestra en particular en las figuras 3 y 4. Las entalladuras de enclavamiento 38; 38.1 a 38.3 están previstas en el extremo del talón 65, opuesto al extremo libre 67 del husillo 35, unido de forma rígida al giro y configurado con una pieza de disco perforado 141. Cada entalladura de enclavamiento 38.1 a 38.6 presenta en el plano de corte representado en la figura 4 una sección transversal 139 trapecial. Cada entalladura de enclavamiento 38; 38.1 a 38.6 está configurada axialmente abierta hacia fuera en la dirección de retroceso 27 hacia el fondo 53 de cilindro y está lateralmente limitada por un fondo de entalladura formado por una superficie circular 125 dispuesta aquí de forma normal al eje de giro 43 del husillo 35.

Partiendo de este fondo de entalladura, constituido por una superficie circular 125, cada entalladura de enclavamiento 38; 38.1 a 38.6 está limitada por un lado por una pared que discurre aproximadamente de forma perpendicular respecto a la superficie circular 125 axialmente hacia fuera formando un escalón 61 y, por otro lado, el fondo de la entalladura pasa a una superficie inclinada 81 de salida configurada como plano inclinado o rampa. Por este motivo, la profundidad de las entalladuras de enclavamiento 38 disminuye desde su fondo de entalladura de manera continua hasta cero. Con esta forma y disposición de las entalladuras de enclavamiento 38.1 a 38.6 a distancias angulares uniformes en dirección perimetral está constituido un borde de control 78 en forma de escalón o diente, señalado en la vista en la figura 3 mediante un círculo marcado con una línea de puntos y trazos, dispuesto de forma concéntrica con el eje de giro 43 del husillo 35. Una parte de este borde de control 78 puede apreciarse claramente en la vista en corte transversal en la figura 4.

Cada entalladura de enclavamiento 38; 38.1 a 38.6 está configurada con partes de pared 70 que se estrechan de forma cónica hacia dentro y sirve para alojar partes de pared 72, que se estrechan de forma cónica hacia fuera, de pernos de enclavamiento 40; 40.1, 40.2. El extremo libre 57, que presenta las partes de pared 72 que se estrechan de forma cónica, de los respectivos pernos de enclavamiento 40 está configurado preferentemente de manera adaptada a las entalladuras de enclavamiento 38 en la zona de sus partes de pared 70, que se estrechan de forma cónica, por lo que se forma un intersticio de flujo 71 para el medio a presión. Este intersticio de flujo 71 está hidráulicamente unido con un intersticio 91 dispuesto en la zona de los bordes radiales tanto del talón 65 en forma de brida como en la parte de la cabeza 31 del cilindro 21 opuesta a esta zona. Este intersticio 91 está hidráulicamente unido con un conducto de conmutación 47 que puede conectarse hidráulicamente con los conductos 48 y 49 a través de los cuales es posible aplicar el medio a presión en los respectivos lados 44 y 46 del émbolo 22.

Los pernos de enclavamiento 40 están configurados con una sección transversal cerrada en la zona de sus extremos libres 57. Cada perno de enclavamiento 40 está configurado como perno cilíndrico 69 preferentemente alargado, rotacionalmente simétrico respecto a su eje longitudinal 74. Cada perno de enclavamiento 40 presenta un contorno exterior 50 circular cilíndrico y un contorno interior circular cilíndrico, está configurado por lo tanto como cuerpo hueco de rotación. Cada perno de enclavamiento 40 presenta además una entalladura 92 circular cilíndrica limitada por paredes configuradas de forma paralela al eje longitudinal del respectivo perno de enclavamiento 40 y abierta hacia fuera en el extremo 56 opuesto a la cabeza 31 del cilindro 21. Esta entalladura 92 sirve para alojar y apoyar lateralmente un resorte 39 configurado como resorte de compresión. En estado montado, este resorte está alojado con una sección de resorte 93 en la entalladura 92. El resorte 39 se apoya con uno de sus extremos 95 en una superficie interior 94 de una superficie 60 de apoyo y contacto del perno de enclavamiento 40 que se extiende radialmente hacia dentro. El otro extremo 96 del resorte 39 se apoya en una superficie interior de un escalón 76 de apoyo y contacto en la cabeza 31 del cilindro 21.

A una distancia axial de la superficie interior del escalón 76 de apoyo y contacto y desplazada en la dirección de extensión 28 está prevista una contrasuperficie 98 de tope y obturación para el perno de enclavamiento 40, dispuesta perpendicularmente a las partes de pared que delimitan la entalladura de apoyo 75. Cada perno de enclavamiento 40 presenta en su extremo 59 en el lado dirigido a la cabeza o al resorte un borde frontal anular 99 configurado con una superficie 97 de obturación anular, perimetralmente continua y dirigida a la dirección de desenclavamiento 27 del respectivo perno de enclavamiento 40. Esta superficie 97 de obturación anular está en contacto obturador con la contrasuperficie 98 de tope y obturación de la cabeza 31 del cilindro 21 después de haber transferido el respectivo perno de enclavamiento 40, mediante las fuerzas de presión ejercidas por el medio a presión, en la dirección de desenclavamiento 27 a su posición de desenclavamiento. Con las fuerzas de presión activas se consigue allí una obturación, por lo que no se produce una fuga del medio a presión a lo largo de las superficies exteriores del respectivo perno de enclavamiento 40. Asimismo, la contrasuperficie 96 de tope y obturación limita ventajosamente la respectiva carrera de desenclavamiento de los pernos de enclava-
miento 40.

Cada perno de enclavamiento 40 está apoyado en el taladro o la entalladura de alojamiento 75, que presenta un contorno interior 98 cilíndrico, con una ligera holgura y es desplazable en paralelo al eje de giro 43 del husillo 35, es decir, es posible desplazarlo con ayuda del medio a presión de su posición de enclavamiento 41 representada en las figuras 1 y 2 en la dirección 28 de extensión o de desenclavamiento contra la fuerza del resorte 39 a su posición de desenclavamiento o puede de manera inversa, después de una descarga de la presión en la zona de su extremo de enclavamiento 57 libre, desplazarse de nuevo automáticamente, es decir mediante las fuerzas elásticas de retroceso ejercidas por el respectivo resorte 39, de su posición de desenclavamiento a su posición de enclavamiento 41. La entalladura 75 de apoyo presenta por lo tanto un diámetro interior que es ligeramente superior al diámetro exterior del perno de
enclavamiento 40.

El perno de enclavamiento 40 presenta en su extremo libre 57 una superficie activa 58 dispuesta perpendicularmente a su eje longitudinal 74 en la que puede actuar el medio fluido a presión para transferir el perno de enclavamiento 40 de su posición de enclavamiento 41, reflejada en la figura 2, a una posición de desenclavamiento en la que está desacoplado de las entalladuras de enclavamiento 38.1 a 38.6, es decir, ya no bloquea un giro del husillo 35 en su primera dirección de giro 51. Durante un movimiento de los pernos de enclavamiento 40 de su posición de desenclavamiento a su posición de enclavamiento 41, el aceite existente en las entalladuras de enclavamiento 38 se desplaza a través del conducto de conmutación 47 al conducto de retorno 87.

En la figura 5 se muestra un esquema de conexión hidráulico en el cual se emplean medios y circuitos de control particularmente ventajosos. Está prevista una válvula de sujeción de carga y de frenado de descenso, denominada medio 150 de sujeción de carga y de frenado de descenso, que tiene como efecto que, cuando el medio a presión existente en la segunda cámara de trabajo 45 actúa en el émbolo en su segundo lado 44 formando una presión de trabajo que tiene como consecuencia que durante un desplazamiento del émbolo 22 en una dirección de retroceso, denominada también segunda dirección 27, actúa simultáneamente en el primer lado 46 del émbolo 22 una contrapresión ejercida por el medio a presión existente en la primera cámara de trabajo 33. Esta contrapresión es inferior a la presión de trabajo en la segunda cámara de trabajo 45, por lo que se evita un avance incontrolado del émbolo 22 en la segunda dirección 27. Durante una reducción intencionada de la presión en el conducto de retorno 87 para detener el émbolo 22 en una posición de carrera deseada, el medio 150 de sujeción de carga y de frenado de descenso bloquea un retorno del medio a presión desde la cámara de trabajo 33, por lo que el émbolo 22 está sujeto de forma segura en la posición de carrera deseada mediante el medio a presión en la cámara de trabajo 33.

La válvula 150 de sujeción de carga y de frenado de descenso presenta una entrada 153, una salida 154 y una conexión de control 155 para el medio a presión, estando la entrada 153 hidráulicamente unida con la primera cámara de trabajo 33 a través del conducto 49. La conexión de control 155 de la válvula 150 de sujeción de carga y de frenado de descenso está unida hidráulicamente con el conducto de retorno 87. Con la entrada 153 y la salida 154 de la válvula 150 de sujeción de carga y de frenado de descenso está unido hidráulicamente un medio de retención 156 que permite un flujo del medio a presión de la salida 154 a la entrada 153 y lo bloquea en la dirección opuesta.

Del conducto de alimentación 86, unido con la salida 154 de la válvula 150 de sujeción de carga y de frenado de descenso, se bifurca un conducto que desemboca en el conducto 55 en el cual está dispuesta una válvula de retención 82 que bloquea el flujo en esta dirección. Del conducto de retorno 87, unido hidráulicamente con el conducto de conmutación 47, el conducto 48 y el conducto de conmutación 88, se bifurca un conducto que desemboca también en el conducto 55 en el cual está dispuesta también una válvula de retención 83 que bloquea el flujo en esta dirección.

El cilindro de enclavamiento 20 representado en las figuras está dimensionado para un enclavamiento a presión. Esto significa que el cilindro de enclavamiento 20 se emplea en la dirección de extensión 27 para transportar o elevar una carga no representada con más detalle en las figuras. Debido a la carga a transportar o elevar actúan en el vástago 23 de émbolo fuerzas de presión en dirección opuesta a la dirección de extensión 28. Cuando es preciso mantener bajo carga el vástago 23 de émbolo en alguna posición de carrera o extensión, la válvula 150 de sujeción de carga y de frenado de descenso sujeta la carga de forma hidráulicamente asegurada en una posición estable en relación con el cilindro 21.

Adicionalmente al seguro hidráulico con ayuda de la válvula 150 de sujeción de carga y de frenado de descenso se facilita un seguro mecánico del cilindro de enclavamiento 20 por medio de la unidad de enclavamiento 56. Este seguro adicional mecánico actúa en particular cuando en el sistema hidráulico se produce una fuga, un fallo o un daño similar. En este caso, los pernos de enclavamiento 40 se introducen en las entalladuras de enclavamiento 38 y esto significa, con la solicitación mencionada a presión en la dirección de retroceso 27, que a causa del acoplamiento forzoso entre el émbolo 22 y el husillo 35 a través de la rosca no autobloqueante, en este caso con paso a la derecha, origina un giro del husillo 35 en la dirección de giro 51. Cuando en la posición de elevación o extensión actual los pernos de enclavamiento 40.1, 40.2 aún no penetran debido a la fuerza del resorte 39 en las entalladuras de enclavamiento 38 y hacen tope con los escalones 61, el husillo 35 gira ligeramente en la dirección de giro 51 hasta que los pernos de enclavamiento 40.1, 40.2 entren en contacto con los escalones 61 en las respectivas entalladuras de enclavamiento 38. De este modo se consigue un bloqueo o una retención unidireccional del husillo 35 y del émbolo 22 en la posición de elevación o extensión dada. Esta posición de enclavamiento o bloqueo de los pernos cilíndricos 40 se consigue en particular en el momento cuando se produce un descenso no intencionado de la presión que afecta al conducto 49 y de este modo también al conducto de conmutación 47. En este caso, la fuerza mecánica de los resortes de compresión 39 presiona el respectivo perno de enclavamiento 40 contra el talón 65 en forma de brida que gira hasta que el respectivo perno de enclavamiento 40 se enclave en el escalón 61 de la entalladura de enclavamiento 38 más cercana bloqueando de esta manera el movimiento de giro del husillo, en este caso en la dirección de giro 51.

Durante un giro del husillo 35 en su segunda dirección de giro 52, el talón 65 unido de forma rígida al giro con el husillo 35 y provisto de las entalladuras de enclavamiento 38.1 a 38.6 gira también en la misma dirección de giro 52, por lo que el borde de control 78 experimenta igualmente este giro. El borde de control 78 se desplaza por lo tanto en la dirección de giro 52 por delante de los pernos de enclavamiento 40 fijos respecto al cilindro pero móviles en dirección axial en paralelo al eje de giro 43 del husillo. De este modo, los pernos de enclavamiento 40 realizan durante el giro en la dirección de giro 52 un movimiento axial alternativo mientras que la fuerza de sus resortes 39 los mantiene en contacto bajo presión con el borde de control 78.

A diferencia de lo anteriormente expuesto, es decir, cuando una fuerza actúa en el husillo 35 e induce un giro del mismo en su primera dirección de giro 51 opuesta, el talón 65 provisto de la pieza 141 de disco perforado, y de esta manera también el husillo 35, sólo puede girar en la primera dirección de giro 51 hasta que las partes de pared 72, que se estrechan ligeramente de forma cónica, entran en contacto con los respectivos escalones 61 de las entalladuras de enclavamiento 38 asignadas, por lo que se consigue un enclavamiento o bloqueo del husillo 35 en esta dirección de giro 51.

Con las medidas de construcción anteriormente descritas está realizado un tipo de mecanismo de trinquete con el cual puede conseguirse un bloqueo mecánico del husillo 35 en una primera dirección de giro 51 alrededor de su eje de giro 43, mientras que el husillo 35 es en lo esencial libremente móvil alrededor de su eje de giro 43 en su segunda dirección de giro 52 opuesta, en particular para facilitar un movimiento del émbolo 22 a lo largo del cilindro 21, en este caso en la dirección de extensión 28.

Se sobrentiende que la invención puede aplicarse no sólo en cilindros de enclavamiento que se enclavan a presión, sino naturalmente también en cilindros de enclavamiento que se enclavan a tracción. No obstante, la válvula 150 de sujeción de carga y de frenado de descenso no estaría asignada al conducto de alimentación 86, tal como se muestra en la figura 5, sino al conducto de retorno 87. En este caso, la salida 154 de la válvula 150 de sujeción de carga y de frenado de descenso estaría hidráulicamente unida con el conducto de retorno 87 y la entrada 153 de la válvula 150 de sujeción de carga y de frenado de descenso estaría hidráulicamente unida con el conducto 48 que desemboca en la segunda cámara de trabajo 45. Finalmente, el conducto de conmutación 47 no desembocaría en el conducto 48, que desemboca en la segunda cámara de trabajo 45, sino el conducto de conmutación desembocaría en el conducto 49 que desemboca en la primera cámara de trabajo 33. El resto del tipo de construcción podría mantenerse sin modificaciones.

A continuación se describe el funcionamiento del cilindro de enclavamiento 20 con ayuda del esquema representado en la figura 5:

Para conseguir por ejemplo un movimiento del émbolo 22, y de esta manera del vástago 23 de émbolo en relación con el cilindro 22 en la dirección de extensión 28, en el conducto señalado aquí como conducto de alimentación 86 se aplica un medio a presión, es decir, con ayuda de una bomba no representada con más detalle en las figuras se suministra un medio a presión a través del conducto de alimentación 86.

El medio a presión puede fluir del conducto 86 a través de una válvula de retención 173, que permite el flujo en esta dirección, al conducto 49 que desemboca de nuevo en la primera cámara de trabajo 33. En el émbolo 22 se aplica por lo tanto una presión en su segundo lado 46, por lo que en el émbolo 22 actúa una fuerza en la dirección de extensión 28. Debido al acoplamiento forzoso del émbolo 22 con el husillo 35 a través de la rosca 37 no autobloqueante, en este caso con paso a la derecha, actúa al mismo tiempo una fuerza en el husillo 35 que induce un giro del husillo a la izquierda, es decir, en su segunda dirección de giro 52. Este giro del husillo 35 en su segunda dirección 52 está en lo esencial no obstaculizado, ya que durante un giro en esta dirección de giro 52 es posible presionar los pernos de enclavamiento 40.1, 40.2 contra las fuerzas de sus resortes 39 debido a las superficies inclinadas de salida 81 de las entalladuras de enclavamiento 38.1 a 38.6 hacia fuera de las entalladuras de enclavamiento 38. Esto se facilita en particular por la configuración especial del talón 65, configurado aquí como pieza de disco perforado 141, con el borde de control 78 que circula por delante de los pernos de enclavamiento 40.1 y 40.2.

Por lo tanto, los pernos de enclavamiento 40 realizan durante el movimiento del émbolo 22 en la dirección de extensión 28 repetidas veces un movimiento alternativo en paralelo al eje longitudinal 29 del cilindro o en paralelo al eje de giro 43 del husillo 35, manteniéndose con sus superficies de contacto asignadas a los extremos libres 57 en contacto bajo presión por la fuerza de los resortes 39 con el borde de control 78 giratorio de la pieza 141 de disco perforado.

Para conseguir por otro lado un movimiento del émbolo 22 y de esta manera también del vástago 23 de cilindro en relación con el cilindro 21 en la dirección de retroceso 27, en el conducto denominado aquí conducto de retorno 87 se aplica un medio a presión, es decir, con ayuda de la bomba no representada con más detalle se suministra un medio a presión a través del conducto de retorno 87. De este modo aumenta la presión en los conductos siguientes, es decir, en el conducto de conmutación 88 para la válvula 150 de sujeción de carga y de frenado de descenso, en el conducto de conmutación 47 para el accionamiento hidráulico de los pernos de enclavamiento 40 así como en el conducto 48 que desemboca en la segunda cámara de trabajo 45.

La válvula 150 de sujeción de carga y de frenado de descenso está ajustada de tal manera con la presión de un resorte que esta válvula se abre sólo a una determinada presión a partir de la cual el medio a presión puede fluir de la entrada 153 a la salida 154 de la válvula 150 de sujeción de carga y de frenado de descenso. Esto significa que un aumento de la presión en el conducto de retorno 87 motiva en primer lugar que el medio a presión fluya a través del conducto de conmutación 47 a las entalladuras de enclavamiento 38 por lo que presiona los pernos de enclavamiento 40 acoplados eventualmente en las mismas en dirección de extensión 28 contra las fuerzas de los resortes 39, por lo que el husillo 35 se desenclava en primer lugar.

Con el posterior aumento de la presión en el conducto de retorno 87 se abre la válvula 150 de sujeción de carga y de frenado de descenso, por lo que se facilita un movimiento del émbolo 22 en la dirección de retroceso 27, ya que el medio de trabajo existente en la primera cámara de trabajo 33 puede fluir por el conducto 49 a través de la válvula 150 de sujeción de carga y de frenado de descenso al conducto de alimentación 86. De esta manera se evita con seguridad un avance del émbolo 22 en la dirección de retroceso 27, ya que debido a la válvula 150 de sujeción de carga y de frenado de descenso actúa siempre una contra-
presión.

Claims (13)

1. Cilindro de enclavamiento (20) con un cilindro (21) y un émbolo (22) desplazable con ayuda de un medio a presión fluido, suministrable preferentemente a ambos lados (44, 46) del émbolo (22), en paralelo al eje longitudinal (29) del cilindro (21) y que está provisto de una rosca (34) de émbolo que, formando una rosca (37) no autobloqueante, está acoplada con una rosca (36) de husillo de un husillo (35) mecánicamente enclavable que es giratorio alrededor de un eje de giro (43) dispuesto en paralelo al eje longitudinal (29) del cilindro (21) y presenta por lo menos un primer cuerpo de enclavamiento (175), estando previsto por lo menos un segundo cuerpo de enclavamiento (42; 42.1, 42.2) unido con el cilindro (21), y estando apoyado por lo menos uno de los cuerpos de enclavamiento (42; 42.1, 42.2) de forma móvil en relación con el cilindro (21) y siendo transferible con ayuda de una fuerza de resorte de por lo menos un resorte (39) de una posición de desenclavamiento, en la que el husillo (35) es giratorio alrededor de su eje de giro (43), a una posición de enclavamiento (41) en la que se encuentra en contacto de enclavamiento con el otro cuerpo de enclavamiento (175), que constituye un contracuerpo de enclavamiento, por lo que un giro del husillo (35) alrededor de su eje de giro (43) está bloqueado en una dirección de giro (51), estando el cuerpo de enclavamiento (42; 42.1, 42.2) móvil en relación con el cilindro (21) apoyado de forma axialmente desplazable en paralelo al eje de giro (43) del husillo (39) en una cabeza (31) del cilindro (21) y se introduce en su posición de enclavamiento (41) en una entalladura (38) de enclavamiento abierta axialmente hacia el exterior o en entalladuras de enclavamiento (38.1 a 38.6) abiertas axialmente hacia el exterior, y estando previsto un mecanismo de trinquete (54), que comprende el cuerpo de enclavamiento (42; 42.1, 42.2) móvil en relación con el cilindro, con el cual puede conseguirse un bloqueo mecánico del husillo (35) en una primera dirección de giro (51) alrededor de su eje de giro (43) mientras que el husillo (35) es móvil alrededor de su eje de giro (43) en una segunda dirección de giro (52) opuesta, caracterizado porque varios, preferentemente dos cuerpos de enclavamiento (42; 42.1, 42.2) móviles en relación con el cilindro (21) están configurados como pernos de enclavamiento (40.1, 40.2) móviles por separado.

2. Cilindro de enclavamiento de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el cuerpo de enclavamiento (42; 42.1, 42.2) móvil en relación con el cilindro está presionado con ayuda de la fuerza elástica del resorte (39) contra un borde de control (78) en forma de escalón o diente que delimita el contracuerpo (175) de enclavamiento y discurre perimetralmente alrededor del eje de giro (43) del husillo (35), estando configurados de forma coordinada entre sí el cuerpo de enclavamiento (42) móvil en relación con el cilindro (21) y el escalón (61) o el diente de tal manera que el cuerpo de enclavamiento (42) móvil en relación con el cilindro (21) puede encajar o hacer tope en el escalón (61) o en el diente en su posición de enclavamiento (41) durante un giro del husillo (35) en su primera dirección de giro (51) para conseguir un enclavamiento mecánico del husillo (35), y pudiendo desplazarse el borde de control (78) en lo esencial de forma no obstaculizada a lo largo del cuerpo de enclavamiento (42; 42.1, 42.2) móvil en relación con el cilindro (21) cuando el husillo (35) gira en su segunda dirección de giro (52) opuesta.

3. Cilindro de enclavamiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque el contracuerpo de enclavamiento (175), preferentemente el cuerpo de enclavamiento (175) unido de forma rígida al giro con el husillo (35), presenta por lo menos una entalladura de enclavamiento (38; 38.1 a 38.6) abierta hacia fuera en la que puede encajar el cuerpo de enclavamiento (42; 42.1, 42.2) cargado mediante la fuerza del resorte (39) y móvil en relación con el cilindro (21).

4. Cilindro de enclavamiento de acuerdo con la reivindicación 3 caracterizado porque la entalladura de enclavamiento (38; 38.1 a 38.6) está configurada con una superficie inclinada de salida (81; 81.1 a 81.6) que comprende un borde de control (78) para el cuerpo de enclavamiento (42; 42.1, 42.2) móvil en relación con el cilindro.

5. Cilindro de enclavamiento de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4 caracterizado porque la entalladura de enclavamiento (38; 38.1 a 38.6) presenta en dirección perimetral (142) una sección transversal (139) trapecial.

6. Cilindro de enclavamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 5 caracterizado porque la entalladura de enclavamiento (38; 38.1 a 38.6) está abierta axialmente hacia fuera.

7. Cilindro de enclavamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 6 caracterizado porque la entalladura de enclavamiento (38; 38.1 a 38.6) está prevista en un talón (65) en forma de disco perforado, unido de forma rígida al giro con el husillo (35).

8. Cilindro de enclavamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 6 caracterizado porque varias entalladuras de enclavamiento (38.1 a 38.6) están dispuestas en dirección perimetral (142) en relación con el eje de giro (43) del husillo (35) y de forma distanciada entre sí.

9. Cilindro de enclavamiento de acuerdo con la reivindicación 8 caracterizado porque están previstas por lo menos cuatro, preferentemente por lo menos seis entalladuras de enclavamiento (38.1 a 38.6).

10. Cilindro de enclavamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9 caracterizado porque el cuerpo de enclavamiento (42; 42.1, 42.2) móvil en relación con el cilindro (21) está configurado como perno de enclavamiento (40; 40.1, 40.2).

11. Cilindro de enclavamiento de acuerdo con la reivindicación 10 caracterizado porque el perno de enclavamiento (40; 40.1, 40.2) es un perno cilíndrico (69), preferentemente un perno cilíndrico (69) circular.

12. Cilindro de enclavamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11 caracterizado porque varios, preferentemente dos cuerpos de enclavamiento (42.1, 42.2) móviles en relación con el cilindro (21) son móviles por separado e independientemente entre sí.

13. Cilindro de enclavamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12 caracterizado porque el cuerpo de enclavamiento (42; 42.1, 42.2) móvil en relación con el cilindro (21) es transferible con ayuda de un medio de trabajo fluido contra la fuerza elástica del resorte (39) de su posición de enclavamiento (41) a una posición de desenclavamiento en la que el husillo (35) es giratorio alrededor de su eje de giro (43).