ES2297789T3 - Amortiguador de vibraciones con un muelle de tope de extension. - Google Patents

Amortiguador de vibraciones con un muelle de tope de extension. Download PDF

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Abstract

Amortiguador de vibraciones con un tubo de amortiguador relleno de un medio de amortiguación, un vástago (2) del émbolo que puede moverse con movimiento de vaivén oscilando en el tubo de amortiguador, y que con uno de sus extremos (2a) sobresale en el tubo de amortiguador y la cual en este extremo (2a) presenta una prolongación (2b) del vástago del émbolo y un resalte (2c), un émbolo (3) que subdivide el espacio interior del tubo de amortiguador en una cámara de trabajo alejada del vástago del émbolo y una cámara de trabajo del lado del vástago del émbolo, y que está dispuesto coaxial con respecto a la prolongación (2b) del vástago del émbolo y presenta orificios de estrangulación así como en cada cámara de trabajo al menos una arandela elástica (4, 5) que cubre estos orificios de estrangulación, un muelle de tope de extensión (6) dispuesto en la cámara de trabajo del lado del vástago del émbolo así como un plato de muelle (7), dispuesto en la cámara de trabajo del lado del vástago del émbolo, que presenta una primera superficie de apoyo (8) contra la que se apoya el muelle de tope de extensión (6) y que presenta una segunda superficie de apoyo (9) para la al menos una arandela elástica (4) dispuesta en la cámara de trabajo del lado del vástago del émbolo, presentando el plato de muelle (7) un taladro escalonado (10), que comprende una primera sección de taladro (11) con un diámetro pequeño (d) y una segunda sección de taladro (12) con un diámetro mayor (D), estando asignada la primera sección de taladro (11) a la prolongación (2b) del vástago del émbolo y la segunda sección de taladro (12) al extremo (2a) del vástago (2) del émbolo, caracterizado porque el plato de muelle (7) está unido con el vástago (2) del émbolo con ajuste forzado y/o por acoplamiento de forma, de manera que una fuerza ejercida por el muelle de tope de extensión (6) sobre el plato de muelle (7) es introducida directamente en el vástago (2) del émbolo.

Description

Amortiguador de vibraciones con un muelle de tope de extensión.
El invento se refiere a un amortiguador de vibraciones según el preámbulo de la reivindicación 1.
Un amortiguador de vibraciones con particularidades esenciales del preámbulo de la reivindicación 1 es conocido por el documento DE 196 26 143 C2. En este amortiguador de vibraciones conocido en la cámara de trabajo superior está dispuesto concéntrico con el vástago del émbolo un tope de extensión en forma de un muelle de tope de extensión. En la dirección de la guía del vástago del émbolo el muelle de tope de extensión es centrado por un plato de muelle, que dado el caso puede presentar un anillo de deslizamiento interior, para en caso de un movimiento relativo con respecto al vástago del émbolo permitir que se produzcan sólo fuerzas de fricción mínimas. El otro extremo del muelle de tope de extensión descansa en un apoyo de un cuerpo de disco. Este cuerpo de disco forma el plato de muelle en el sentido del presente invento y está apretado junto con el émbolo sobre una espiga del vástago del émbolo. En el lado del cuerpo de disco dirigido en sentido opuesto al muelle de tope de extensión aquel presenta una superficie de apoyo para las arandelas elásticas dispuestas en la cámara de trabajo en el lado del vástago del émbolo.
En el caso del amortiguador de vibraciones conocido por el documento DE 196 26 143 C2 es desventajoso que las fuerzas que actúan desde el muelle de tope de extensión sobre el cuerpo de disco (el plato de muelle) son introducidas directamente en el émbolo de trabajo a través de las arandelas elásticas del lado del vástago del émbolo. De este modo se afecta de manera no deseada la característica de amortiguación del émbolo de amortiguación. Además las fuerzas que actúan desde el muelle de tope de extensión sobre el cuerpo de disco (el plato de muelle) fluyen en la espiga del vástago del émbolo a través del émbolo de trabajo, de manera que pueden producirse problemas de resistencia en la zona de la espiga. En caso extremo con altas fuerzas de tope de extensión puede producirse una deformación o incluso una rotura de la espiga.
Un amortiguador de vibraciones según el preámbulo de la reivindicación 1 es conocido por la publicación US 2004/0060787 A1. El plato de muelle que apoya al muelle de tope de extensión está apretado mediante una tuerca entre un resalte radial del vástago del émbolo y el émbolo de trabajo. Los inconvenientes técnicos anteriormente mencionados se encuentran asimismo para este amortiguador de vibraciones conocido, puesto que el plato de muelle se apoya sobre el émbolo de trabajo a través del paquete de arandelas elásticas del lado del vástago del émbolo.
Sirve de base al invento el problema de perfeccionar un amortiguador de vibraciones según el preámbulo de la reivindicación 1 de tal manera que una fuerza ejercida por el muelle de tope de extensión sobre el plato de muelle no origine los inconvenientes antes citados y se ponga a disposición un espacio de montaje de máxima longitud para el muelle de tope de extensión.
Este problema es solucionado según el invento porque el plato de muelle está unido con el vástago del émbolo con ajuste forzado y/o por acoplamiento de forma, de manera que una fuerza ejercida por el muelle de tope de extensión sobre el plato de muelle es introducida directamente en el vástago del émbolo.
Debido a que está prevista una unión con ajuste forzado y/o por acoplamiento de forma entre el plato de muelle y el vástago del émbolo, una fuerza ejercida por el muelle de tope de extensión sobre el plato de muelle es introducida directamente en el vástago del émbolo, sin que la fuerza sea introducida sobre las arandelas elásticas del émbolo de trabajo del lado del vástago del émbolo y por lo tanto en el propio émbolo de trabajo. De esta manera se impiden influencias perturbadoras de fuerzas que proceden del muelle de tope de extensión sobre la característica de amortiguación del émbolo de trabajo. Además se impide que a través del émbolo de trabajo se introduzcan grandes fuerzas de tope de extensión en la prolongación del vástago del émbolo. De esta manera se evitan posibles deformaciones, daños o una posible rotura de la prolongación del vástago del émbolo.
Debido a que el plato de muelle presenta un taladro escalonado y a que la sección de taladro con el mayor diámetro se solapa con el extremo del vástago del émbolo a través de una longitud axial, se obtiene una pequeña altura de construcción axial de la disposición integrada por las piezas de construcción vástago del émbolo, plato de muelle y muelle de tope de extensión. Para este fin la segunda sección de taladro, es decir, la sección de taladro del taladro escalonado que presenta el mayor diámetro, preferentemente está provista de una rosca interior, que coopera con una rosca exterior prevista en el extremo del vástago del émbolo y forma una unión atornillada, que sirve para la fijación del plato de muelle al vástago del émbolo.
Según el invento el plato de muelle con la sección de taladro que presenta el mayor diámetro se cala o se atornilla sobre el extremo del vástago del émbolo, de manera que el plato de muelle, con una superficie de tope que está dispuesta en la zona de transición entre la primera y la segunda sección de taladro del taladro escalonado, es llevado a hacer apoyo con el resalte en el extremo del vástago del émbolo. Mediante la unión roscada del plato de muelle con el extremo del vástago del émbolo el plato de muelle se apoya en esta superficie de tope contra el correspondiente resalte en el extremo del vástago del émbolo.
Alternativamente el plato de muelle atornillado sobre el vástago del émbolo puede ajustar con su superficie frontal alejada del émbolo en un resalte radial del vástago del émbolo y apoyarse en este resalte. En esta forma de realización el plato de muelle en conjunto puede presentar una dimensión menor en dirección radial, es decir, menor diámetro. De este modo la superficie de apoyo anular sobre la que se apoya el muelle de tope de extensión presenta un diámetro menor, de manera que puede emplearse un muelle de tope de extensión arrollado más estrecho, lo que posibilita ahorros de espacio de construcción y de
peso.
Para fijar el émbolo sobre la prolongación del vástago del émbolo, éste por medio de una tuerca del émbolo roscada sobre la prolongación del vástago del émbolo es apretado de manera de por sí conocida entre la segunda superficie de apoyo del plato de muelle por una parte y la tuerca del émbolo por otra parte.
Si el resalte del extremo del vástago del émbolo y la correspondiente superficie de tope del plato de muelle que se apoya en este resalte se extienden en dirección radial, esto contribuye a otra reducción/minimización de la altura de construcción axial.
El plato de muelle según el invento presenta una superficie de guía que se extiende en dirección axial para el centrado y guía del muelle de tope de extensión. De esta manera se obtiene una guía segura del muelle de tope de extensión al menos en la zona inferior, es decir, en la zona que está dirigida hacia el émbolo de trabajo.
Para conseguir que el plato de muelle se apoye con su superficie de tope en el resalte en el extremo del vástago del émbolo, la segunda sección de taladro del taladro escalonado, en su extremo que está dirigido hacia la primera sección de taladro, está provista de un cajeado de salida. De esta manera se consigue que mediante el cajeado de salida quede disponible un espacio radial, en el cual se aloja el extremo del vástago del émbolo, sin que el extremo del vástago del émbolo entre en contacto en dirección radial con el material del plato de muelle. De este modo la superficie de tope del plato de muelle puede apoyarse totalmente en el resalte en el extremo del vástago del
émbolo.
Para aplicar las fuerzas requeridas para un atornillado del plato de muelle con el vástago del émbolo, en el plato de muelle está prevista una superficie para llave para acoplar una herramienta de atornillado. Como herramientas de atornillado entran en consideración especialmente llaves de atornillar, pero pueden emplearse también tales herramientas de atornillado que presenten un lazo que rodea la pieza de trabajo a atornillar, produciéndose entre el lazo y la pieza de trabajo un cierre por fricción para transmitir los momentos de giro necesarios para el atornillado.
Un muelle de tope de extensión económico está configurado como un muelle helicoidal construido de alambre de acero arrollado. Es particularmente ventajoso que la rosca del plato de muelle, con la que éste está atornillado con el vástago del émbolo, presente un paso orientado al contrario del sentido de arrollamiento del muelle de tope de extensión. Si el muelle de tope de extensión configurado como muelle helicoidal es un muelle arrollado a derechas, el plato de muelle presenta una rosca a izquierdas, y a la inversa. Esto tiene la ventaja de que los momentos de giro que actúan desde el muelle de tope de extensión sobre el plato de muelle no llevan a un aflojamiento del atornillado del plato de muelle, sino que actúan en el sentido con el cual el plato de muelle se atornilla apretado en el vástago del émbolo. De esta manera se impide un aflojamiento no deseado de la unión a tornillo entre plato de muelle y vástago del émbolo.
Por principio también es concebible que la rosca del plato de muelle, con la que éste está atornillado con el vástago del émbolo, presente un paso que esté orientado en el mismo sentido que el sentido de arrollamiento del muelle de tope de extensión. En este caso debería estar previsto un seguro adicional contra el giro en el plato de muelle y/o en el vástago del émbolo, con el cual se impida de forma segura un aflojamiento del atornillado del plato de muelle debido a los momentos de giro transmitidos sobre él por el muelle de tope de extensión. El seguro contra el giro puede estar configurado por ejemplo como seguro contra el giro convencional con ajuste forzado y por acoplamiento de forma, como se emplea por ejemplo para tuercas en uniones tuerca-tornillo.
A continuación se explica en detalle con ayuda de un dibujo una forma de realización preferida del invento. En particular muestran
la Figura 1 una disposición de vástago del émbolo, émbolo de trabajo, plato de muelle y muelle de tope de extensión en representación esquemática en vista lateral;
la Figura 2 una vista lateral aumentada de la disposición según la Figura 1;
la Figura 3 una forma de realización del invento modificada con respecto a las Figuras 1 y 2.
En la Figura 1 está representada una disposición que comprende un vástago 2 del émbolo con una prolongación 2b del vástago del émbolo, un émbolo 3, un plato de muelle 7, un muelle de tope de extensión 6 y un paquete de estanqueidad y de guía 20, habiendo sido omitido el tubo del amortiguador, para conseguir una mejor representación gráfica del invento. En el lado del paquete de estanqueidad y de guía 20 que está dirigido hacia el émbolo de trabajo está prevista una placa de apoyo 21, contra la que se apoya el muelle de tope de extensión 6 con su extremo que está dirigido en sentido opuesto al émbolo de trabajo.
En la Figura 1 la longitud de construcción axial entre la placa de apoyo 21 y la primera superficie de apoyo 8 del plato de muelle 7 está designada con L. En el invento es importante configurar esta longitud de construcción axial L lo mayor posible y además al mismo tiempo garantizar que las fuerzas y momentos ejercidos por el muelle de tope de extensión 6 sobre el plato de muelle 7 son introducidos directamente en el vástago 2 del émbolo. Gracias al gran espacio de construcción axial para el muelle de tope de extensión 6 su longitud con por lo demás iguales relaciones de montaje puede ser maximizada, de manera que las propiedades requeridas del muelle de tope de extensión 6 como por ejemplo dimensión de bloqueo requerida y recorrido elástico requerido puedan ser regulados de forma óptima. En el invento se obtiene una zona de solape axial grande, en la que el plato de muelle 7 solapa/rodea al vástago 2 del émbolo, de manera que el espacio de construcción requerido para el alojamiento del plato de muelle se mantiene pequeño.
En la Figura 2 está ilustrada en representación aumentada la zona identificada con X en la Figura 1. Se observa claramente que el vástago 2 del émbolo presenta en su extremo 2a una rosca exterior. El plato de muelle 7 presenta un taladro escalonado 10, que comprende una primera sección de taladro 11 con un diámetro pequeño d y una segunda sección de taladro 12 con un diámetro grande D. La segunda sección de taladro 12 presenta una rosca interior, que está atornillada con la rosca exterior del extremo 2a del vástago 2 del émbolo.
La segunda sección de taladro 12 presenta en su extremo que está dirigido hacia la primera sección de taladro 11 un cajeado de salida. Este cajeado de salida hace que el plato de muelle se apoye con su superficie de tope 7a en el resalte 2c del extremo 2a del vástago 2 del émbolo.
Del lado del émbolo de trabajo el muelle de tope de extensión 6 se apoya en la primera superficie de apoyo 8 del plato de muelle 7. Además el plato de muelle 7 presenta una segunda superficie de apoyo 9 que está dirigida hacia el émbolo de trabajo, en la que se apoyan las arandelas elásticas 4.
El émbolo 3 está dispuesto concéntrico con respecto a la prolongación 2b del vástago del émbolo y apretado por medio de la tuerca 13 del émbolo, que está roscada sobre una rosca exterior de la prolongación del vástago del émbolo. Demás el émbolo 3 apretado se apoya por una parte contra la segunda superficie de tope 9 del plato de muelle 7 y por otra parte contra el lado frontal de la tuerca 13 del émbolo que está dirigido hacia el émbolo de trabajo.
En la Figura 2 se observa claramente que el plato de muelle 7 presenta una superficie de apoyo que se extiende axialmente para la espira más baja del muelle de tope de extensión 6 configurado como muelle helicoidal. La rosca interior del plato de muelle, con la que éste está atornillado con el extremo 2a del vástago 2 del émbolo, presenta un paso que está orientado precisamente en el sentido inverso al sentido de arrollamiento del muelle helicoidal.
Como se desprende particularmente de la Figura 2, existe un solape axial grande de la segunda sección de taladro 12 del taladro escalonado 10 del plato de muelle 7 y del extremo 2a del vástago 2 del émbolo. Este solape axial grande hace que la altura de construcción axial de la disposición compuesta por plato de muelle 7, vástago 2 del émbolo y muelle de tope de extensión 6 sea especialmente pequeña. Asimismo contribuye a la disminución de la altura de construcción axial que la superficie de tope 7a y el resalte 2c del extremo 2a del vástago 2 del émbolo se extiendan precisamente en dirección radial y no estén dispuestos en un ángulo con respecto al eje longitudinal del vástago del émbolo.
En la Figura 3 está representada una forma de realización del invento modificada con respecto al ejemplo de realización según las Figuras 1 y 2. En esta forma de realización el plato de muelle 7 con su rosca interior prevista en la sección de taladro 12 está atornillado sobre una espiga 2f del vástago del émbolo con rosca exterior. La espiga 2f del vástago del émbolo está claramente reducida en diámetro con respecto al diámetro del vástago del émbolo. Mediante la reducción de diámetro del vástago 2 del émbolo para configurar la espiga 2f del vástago del émbolo provista de la rosca exterior está configurado un resalte radial 2e, contra el cual se apoya con su lado frontal 2d alejado del émbolo el plato de muelle 7 atornillado con la espiga 2f del vástago del émbolo. En esta forma de realización del invento el plato de muelle 7 presenta una extensión radial muy pequeña. Debido a que el plato de muelle 7 con su rosca interior dispuesta en la sección de taladro 12 está atornillado sobre una espiga 2f del vástago del émbolo reducida en diámetro, se consigue que exteriormente el plato de muelle 7 sólo sobresalga con su superficie de apoyo para el muelle de tope de extensión en una medida radial muy pequeña hacia fuera sobre la dimensión radial del vástago 2 del émbolo. Gracias a esta configuración del invento es posible el empleo de un muelle de tope de extensión 6 arrollado particularmente estrecho. Para que el plato de muelle 7 pueda apoyarse con su lado frontal 2d alejado del émbolo en el resalte radial 2e del vástago del émbolo, está previsto un cajeado de salida en la zona de la transición desde la sección de taladro 12 a la sección de taladro 11.
Lista de signos de referencia
\global\parskip0.500000\baselineskip
2.
\tabul
Vástago del émbolo
2a
\tabul
Extremo
2b
\tabul
Prolongación del vástago del émbolo
2c
\tabul
Resalte
2d
\tabul
Lado frontal
2e
\tabul
Resalte radial
2f
\tabul
Espiga del vástago del émbolo
3.
\tabul
Émbolo
4.
\tabul
Arandela elástica
6.
\tabul
Muelle de tope de extensión
7.
\tabul
Plato de muelle
7a
\tabul
Superficie de tope
8.
\tabul
Superficie de apoyo
9.
\tabul
Superficie de apoyo
10.
\tabul
Taladro escalonado
11.
\tabul
Sección de taladro
12.
\tabul
Sección de taladro
13.
\tabul
Tuerca del émbolo
14.
\tabul
Superficie de guía
20.
\tabul
Paquete de estanqueidad y de guía
21.
\tabul
Placa de apoyo
L
\tabul
Longitud de construcción axial
d
\tabul
Diámetro
D
\tabul
Diámetro
X
\tabul
Zona.
\global\parskip0.000000\baselineskip

Claims (11)

1. Amortiguador de vibraciones con un tubo de amortiguador relleno de un medio de amortiguación, un vástago (2) del émbolo que puede moverse con movimiento de vaivén oscilando en el tubo de amortiguador, y que con uno de sus extremos (2a) sobresale en el tubo de amortiguador y la cual en este extremo (2a) presenta una prolongación (2b) del vástago del émbolo y un resalte (2c), un émbolo (3) que subdivide el espacio interior del tubo de amortiguador en una cámara de trabajo alejada del vástago del émbolo y una cámara de trabajo del lado del vástago del émbolo, y que está dispuesto coaxial con respecto a la prolongación (2b) del vástago del émbolo y presenta orificios de estrangulación así como en cada cámara de trabajo al menos una arandela elástica (4, 5) que cubre estos orificios de estrangulación, un muelle de tope de extensión (6) dispuesto en la cámara de trabajo del lado del vástago del émbolo así como un plato de muelle (7), dispuesto en la cámara de trabajo del lado del vástago del émbolo, que presenta una primera superficie de apoyo (8) contra la que se apoya el muelle de tope de extensión (6) y que presenta una segunda superficie de apoyo (9) para la al menos una arandela elástica (4) dispuesta en la cámara de trabajo del lado del vástago del émbolo, presentando el plato de muelle (7) un taladro escalonado (10), que comprende una primera sección de taladro (11) con un diámetro pequeño (d) y una segunda sección de taladro (12) con un diámetro mayor (D), estando asignada la primera sección de taladro (11) a la prolongación (2b) del vástago del émbolo y la segunda sección de taladro (12) al extremo (2a) del vástago (2) del émbolo, caracterizado porque el plato de muelle (7) está unido con el vástago (2) del émbolo con ajuste forzado y/o por acoplamiento de forma, de manera que una fuerza ejercida por el muelle de tope de extensión (6) sobre el plato de muelle (7) es introducida directamente en el vástago (2) del émbolo.
2. Amortiguador de vibraciones según la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda sección de taladro (12) presenta una rosca interior, que con una rosca exterior prevista en el extremo (2a) del vástago (2) del émbolo forma una unión a tornillo para la fijación del plato de muelle (7) al vástago (2) del émbolo.
3. Amortiguador de vibraciones según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el plato de muelle (7) en la zona de transición desde la primera (11) a la segunda sección de taladro (12) presenta una superficie de tope (7a), que se apoya en el resalte (2c) en el extremo (2a) del vástago (2) del émbolo.
4. Amortiguador de vibraciones según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el plato de muelle (7) se apoya con su lado frontal (2d) alejado del émbolo en un resalte radial (2e) del vástago (2) del émbolo.
5. Amortiguador de vibraciones según las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el émbolo (3) por medio de una tuerca (13) del émbolo roscada sobre la prolongación (2b) del vástago del émbolo está apretado entre la segunda superficie de apoyo (9) del plato de muelle (7) y la tuerca (13) del émbolo.
6. Amortiguador de vibraciones según las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el resalte (2c) del extremo (2a) del vástago (2) del émbolo y la superficie de tope (7a) se extienden en dirección radial.
7. Amortiguador de vibraciones según las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el plato de muelle (7) presenta una superficie de guía (14) para el centrado y guía del muelle de tope de extensión (6).
8. Amortiguador de vibraciones según las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la segunda sección de taladro (12) del taladro escalonado (10) en su extremo que está dirigido hacia la primera sección de taladro (11) presenta un cajeado de salida.
9. Amortiguador de vibraciones según las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el plato de muelle (7) presenta una superficie para llave para aplicar una herramienta de atornillado como por ejemplo una llave de atornillar.
10. Amortiguador de vibraciones según las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el muelle de tope de extensión (6) está configurado como muelle helicoidal.
11. Amortiguador de vibraciones según la reivindicación 10, caracterizado porque la rosca del plato de muelle (7), con la que éste está atornillado con el vástago (2) del émbolo, presenta un paso orientado al contrario del sentido de arrollamiento del muelle de tope de extensión (6).
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