ES2301456T3 - Dispositivo para el analisis mecanico-dinamico de muestras. - Google Patents

Dispositivo para el analisis mecanico-dinamico de muestras. Download PDF

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ES2301456T3 ES00102397T ES00102397T ES2301456T3 ES 2301456 T3 ES2301456 T3 ES 2301456T3 ES 00102397 T ES00102397 T ES 00102397T ES 00102397 T ES00102397 T ES 00102397T ES 2301456 T3 ES2301456 T3 ES 2301456T3
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    • G01N3/38Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces generated by electromagnetic means

Abstract

Dispositivo para el análisis mecánico-dinámico de muestras en el que, sobre un soporte rígido (1) de eje longitudinal vertical y a lo largo de una línea de transmisión de fuerzas paralela al mismo, se han dispuesto: un convertidor electromecánico (9) conectado a la línea de transmisión de fuerzas, destinado a aplicar una fuerza mecánica correspondiente a una señal eléctrica de accionamiento; un portamuestras (11) con dos piezas soporte desviables entre sí a lo largo de la línea de transmisión de fuerzas, sobre una de las cuales (200; 300; 400) se conecta la fuerza aplicada por el convertidor (9) y se puede fijar una primera zona de la muestra, mientras que sobre la otra pieza soporte (210, 212; 303, 305; 401, 402) se recoge la fuerza de reacción opuesta a la fuerza aplicada y se puede fijar una segunda zona de la muestra alejada de la primera zona de la misma; un dispositivo (15) para medir la desviación relativa entre sí de las dos piezas soporte (200, 210, 212; 300, 303, 305; 400, 401, 402) ocasionada por la fuerza aplicada; y un dispositivo de ajuste (13) con una pieza de conexión (50) conectada a un extremo de la línea de transmisión de fuerzas, ajustable transversalmente respecto al eje longitudinal a lo largo de un primer eje espacial y a lo largo de un segundo eje espacial ortogonal respecto al anterior, caracterizado porque el dispositivo de ajuste (13) comprende un primer carro (33) guiado de modo desplazable a lo largo del primer eje espacial, así como un marco basculante (41) en el primer carro (33) guiado de forma desplazable sobre un primer segmento de superficies de guía (40, 40¿) cilíndrico con un primer eje cilíndrico paralelo al primer eje espacial, y un segundo carro (45) en el marco basculante (41) guiado de modo desplazable a lo largo del segundo eje espacial, en el que se guía de modo desplazable la pieza de conexión (50) sobre un segundo segmento de superficies de guía (49, 49¿) cilíndrico con un segundo eje cilíndrico paralelo al segundo eje espacial.

Description

Dispositivo para el análisis mecánico-dinámico de muestras.
La presente invención se refiere a un dispositivo para el análisis mecánico-dinámico de muestras en el que, sobre un soporte rígido de eje longitudinal vertical y a lo largo de una línea de transmisión de fuerzas paralela al mismo, se han dispuesto: un convertidor electromecánico conectado a la línea de transmisión de fuerzas, destinado a ejercer una fuerza mecánica correspondiente a una señal eléctrica de accionamiento; un portamuestras con dos elementos de sujeción desviables entre sí a lo largo de la línea de transmisión de fuerza, de modo que sobre uno de dichos elementos se puede sujetar una primera zona de la muestra y se acopla la fuerza aplicada por el convertidor, y sobre el otro de dichos elementos, que soporta la fuerza de reacción opuesta a la fuerza aplicada, se puede sujetar una segunda zona de la muestra alejada de dicha primera zona; un dispositivo para la medición de la desviación relativa entre los dos elementos de sujeción generada por la fuerza aplicada; y un dispositivo de ajuste con una pieza de conexión, conectada a uno de los extremos de la línea de transmisión de fuerzas, ajustable transversalmente al eje longitudinal a lo largo de un primer eje espacial y a lo largo de un segundo eje espacial ortogonal respecto al primero.
Con tales dispositivos se investigan las propiedades de los materiales de las muestras, por ejemplo, su módulo de elasticidad, mediante la aplicación periódica de fuerzas sobre la muestra. Para ello, es ventajoso realizar los ensayos con precisión elevada en todo un amplio intervalo de frecuencias. Sin embargo, en este contexto se presenta el problema de las vibraciones no deseadas, en especial en la región de frecuencias elevadas. Además, para conseguir una exactitud satisfactoria de las mediciones es necesario un ajuste preciso respecto a la línea de transmisión de fuerzas.
En un dispositivo del tipo indicado en la introducción (EP-A-0 793 088) el convertidor electromagnético está acoplado mediante un carro a la línea de transmisión de fuerzas que guía al portamuestras. Dicho carro está configurado como un cuadrado en su sección ortogonal respecto al eje longitudinal del dispositivo y comprende cuatro superficies laterales paralelas al eje longitudinal, las cuales están rodeadas por cojinetes de aire que guían al carro en la dirección del eje longitudinal. Los cojinetes de aire se pueden ajustar transversalmente respecto al eje longitudinal mediante tornillos de ajuste, lo que hace que la vía de guiado del carro que constituye la pieza de conexión sea ajustable en la línea de transmisión de fuerzas transversalmente al eje longitudinal del dispositivo. No obstante, con esto se consigue un ajuste suficiente solamente respecto al convertidor electromecánico, pero no respecto al portamuestras.
En otro dispositivo conocido destinado a determinar magnitudes características de materiales elásticos (DE 39 18 835 A1), la muestra se dispone entre una placa vibratoria accionada por un iniciador de vibraciones y una contraplaca estacionaria opuesta, de manera que el acoplamiento a la placa vibratoria y a la contraplaca se realizan mediante pegado y/o mediante una tensión previa. En dicha memoria de patente se indica que el iniciador de vibraciones dispuesto sobre el lado inferior de la placa vibratoria se puede ajustar en su dispositivo de sujeción. Sin embargo, dicho documento no contiene otras indicaciones relativas al ajuste, en especial, a la configuración del mismo.
También se conoce otro dispositivo para el análisis mecánico-dinámico de muestras (US-A-4,034,602), en el que la muestra se sujeta entre los extremos libres de dos brazos vibradores paralelos entre sí, a uno de los cuales se transmiten las fuerzas de accionamiento de un convertidor electromagnético desde su extremo opuesto a la muestra. Los cojinetes oscilantes que sirven para soportar de forma oscilante los brazos vibratorios están dispuestos sobre soportes de cojinete ajustables, de modo que los brazos vibratorios se pueden ajustar tanto en su dirección longitudinal como lateralmente.
Por último, un dispositivo conocido destinado a la medición de la resistencia al cizallamiento (US-A-3.699.808) comprende un yugo con dos brazos axiales centrados respecto a un eje horizontal central y una varilla de tracción que sobresale, cuyo extremo orientado hacia los brazos axiales está fijado a un elemento de masa muy elevada. Entre cada una de las superficies laterales opuestas entre sí de la varilla tiradora y de los brazos axiales se adhiere una muestra, que se somete a una solicitación dinámica de cizallamiento mediante la aplicación de vibraciones al yugo de brazos. Alternativamente, para los ensayos de compresión se prevé una placa de compresión estacionaria apoyada contra el elemento de masa muy elevada y, en posición opuesta a la misma, una placa de compresión a la que se pueden aplicar las vibraciones axiales, de modo que la muestra se dispone entre estas dos placas de compresión. En este dispositivo conocido sólo se prevé un ajuste desplazando axialmente el elemento de masa muy elevada mediante un mecanismo de manivela.
El objeto de la presente invención es perfeccionar un dispositivo del tipo citado al principio en lo referente a la precisión de medida y la gama de frecuencias utilizable.
Según la invención, una mejora para alcanzar dicho objetivo radica en que el dispositivo de ajuste comprende un primer carro guiado de modo desplazable a lo largo del primer eje espacial, así como un marco oscilante guiado de modo desplazable respecto al primer carro sobre un primer segmento de superficie de guía cilíndrico con un primer eje cilíndrico paralelo al primer eje espacial, y un segundo carro guiado de modo desplazable sobre el marco oscilante a lo largo del segundo eje espacial, sobre el que se guía de modo desplazable la pieza de conexión sobre un segundo segmento de superficie de guía cilíndrico con un segundo eje cilíndrico paralelo al segundo eje espacial.
Gracias a la configuración según la invención del dispositivo de ajuste, no sólo se puede ajustar el punto de ataque en el portamuestras de las fuerzas aplicadas en un plano que se extiende perpendicularmente al eje longitudinal, sino que también se puede ajustar la dirección de las fuerzas aplicadas. La pieza de conexión es guiada por los dos segmentos de superficies de guía cilíndricos de tal manera que en su dirección longitudinal está enfocada hacia los dos ejes cilíndricos. El ajuste del ángulo espacial y los desplazamientos transversales a lo largo de los dos ejes espaciales que se consiguen con ello, se pueden regular de forma independiente entre sí para conseguir la precisión y los márgenes de ajuste deseados. Otra ventaja del dispositivo de ajuste configurado según la invención es que su diseño es compacto y requiere poco espacio.
De manera ventajosa, se prevé que el primer y el segundo ejes cilíndricos se corten. Esta selección de los radios de curvatura y de la disposición de los dos segmentos de superficies de guía favorece el grado de independencia respecto a la desviación transversal y a la desviación del ángulo espacial. Esto contribuye en gran medida a aumentar la comodidad de manejo.
Para el ajuste en la dirección del primer eje espacial, en una forma de realización ventajosa se ha previsto que el primer carro sea guiado en una pieza inferior fija de la caja, con forma de marco, en la que está soportado de forma giratoria un primer husillo roscado que se extiende axialmente en la primera dirección espacial y que engrana en una rosca del primer carro. El grado de desviación en la primera dirección espacial está determinado por la altura del paso del primer husillo roscado y por la medida de la rotación del mismo en cada caso.
Otra configuración ventajosa se caracteriza porque el primer segmento cilíndrico de superficie de guía está constituido por dos segmentos de disco formados por dos extremos frontales del primer carro que se extienden transversalmente al primer eje espacial, entre los que está dispuesto el marco basculante, y que se apoyan sobre agujeros conformados complementariamente en sus correspondientes extremos frontales. De esta manera, en especial, se mantiene reducida la altura de construcción del eje longitudinal.
Teniendo en cuenta la posibilidad de ajuste en la segunda dirección espacial, se puede configurar ventajosamente el dispositivo de forma que el segundo carro se guía en el marco basculante en el que se soporta de modo giratorio un segundo husillo roscado que se extiende axialmente en la segunda dirección espacial y que engrana en una rosca del segundo carro. La altura de paso del segundo husillo roscado y el giro impartido al mismo determinan el ajuste en la segunda dirección espacial.
En especial para reducir la altura de construcción también es ventajoso configurar el dispositivo de manera que el segundo segmento cilíndrico de superficie de guía esté constituido por dos camisas de cilindro dispuestas sobre los dos extremos frontales del segundo carro que se extienden transversalmente respecto al segundo eje espacial, y sobre las que se apoya la pieza de conexión con sus superficies de deslizamiento configuradas complementariamente.
Para la configuración global del dispositivo, también es ventajoso que la pieza de conexión comprenda una expansión que se extienda según el eje longitudinal y que pase por agujeros del carro y del marco basculante. De esta manera, la pieza de conexión con su expansión es libremente accesible por un lado frontal del dispositivo de ajuste, con lo que se facilita la conexión de los elementos transmisores de las fuerzas que actúan a lo largo de la línea de transmisión.
Para el ajuste del ángulo espacial en un plano perpendicular al primer eje espacial, el dispositivo está ventajosamente configurado, de manera que en una pieza superior fija de la caja se soporta de modo giratorio un tercer husillo roscado que se extiende axialmente en la segunda dirección espacial y sobre cuya rosca está guiada una pieza de arrastre que engrana en el marco basculante. La altura de paso y el giro del tercer husillo roscado determinan el desplazamiento de la pieza de arrastre a lo largo de la segunda dirección espacial y, con ello, la posición del marco basculante que la pieza de arrastre desplaza sobre el primer segmento cilíndrico de superficie de guía. Con ello se determina el ajuste angular en los planos ortogonales al primer eje espacial.
Para el ajuste del ángulo espacial en planos perpendiculares al segundo eje espacial, el dispositivo está ventajosamente configurado de manera que en una pieza superior fija de la caja se soporta de modo giratorio y axialmente desplazable un cuarto husillo roscado que se extiende axialmente en la primera dirección espacial, acoplado mediante una primera pieza de arrastre al segundo carro, y sobre cuya rosca está guiada una segunda pieza de arrastre que engrana en la pieza de conexión. Debido a este acoplamiento con el segundo carro, el cuarto husillo roscado sigue el movimiento de ajuste a lo largo del primer eje espacial, mientras que la segunda pieza de arrastre, debido a su rotación y en función de su altura de paso, se empuja a lo largo del primer eje espacial, por lo que la pieza de conexión acoplada a la segunda pieza de arrastre se desplaza correspondientemente sobre el segundo elemento cilíndrico de superficie de guía, con lo que se ajusta el ángulo espacial en planos paralelos al segundo eje espacial.
También se ha previsto en el marco de la invención que en las piezas guiadas sobre las roscas de los husillos roscados se fijen espigas indicadoras paralelas al husillo roscado. Dado que la posición transversal de la pieza de conexión a lo largo del primer eje espacial está determinada por la posición del primer carro sobre el primer husillo roscado, su posición a lo largo del segundo eje espacial está determinada por la posición del segundo carro sobre el segundo husillo roscado, y el ajuste del ángulo espacial está determinado por la posición de la pieza de arrastre sobre el tercer y cuarto husillos roscados, las espigas indicadoras fijadas sobre estas piezas junto a los correspondientes husillos roscados muestran al usuario los ajustes de la posición transversal y del ángulo espacial.
Se consigue otra mejora a la solución del problema, en especial para un dispositivo del tipo citado al principio, gracias a que el portamuestras comprende una caja con espacio de alojamiento para un accesorio de tres piezas, extendido a través de la caja a lo largo de un eje transversal orientado transversalmente respecto al eje longitudinal, cuya parte central vista en la dirección del eje transversal constituye la primera parte de soporte y está dispuesta con correspondencia de forma en un anillo dispuesto con juego de movimiento en el espacio de alojamiento, y cuyas partes laterales dispuestas a ambos lados de la parte central forman la segunda parte de soporte y están soportadas con correspondencia de forma en el espacio de alojamiento, así como una abertura para hacer pasar un elemento de transmisión de fuerzas conectado al anillo y una zona de conexión que, vista en el eje longitudinal, es opuesta a la abertura y que está destinada a un elemento que sirve para absorber la fuerza de reacción.
Por una parte, esta configuración del portamuestras es ventajosa en lo que respecta al comportamiento de oscilación y a los requisitos de estabilidad. Por otra parte, ofrece la capacidad de admitir muestras de conformaciones diferentes y es de manejo sencillo. En especial, se obtienen estas ventajas cuando la parte central y las dos partes laterales están configuradas como discos cilíndricos con superficies frontales circulares extendidas radialmente respecto al eje transversal. Esta configuración es especialmente adecuada para el examen de muestras bajo una carga de cizallamiento. Para ello, las muestras se fijan entre las superficies frontales circulares de la parte central y de las dos partes laterales.
Una configuración especialmente adecuada para muestras con forma de cinta es que, en el espacio de alojamiento de muestras formado en su parte central, el accesorio comporte una rendija aprisionadora extendida radialmente hacia afuera del espacio de alojamiento respecto al eje transversal, y un vástago rígido que atraviesa el espacio de alojamiento en la dirección del eje transversal en un lugar radialmente separado de la rendija aprisionadora y que está apoyado con sus extremos en agujeros situados en las dos partes laterales. En este caso, la muestra en forma de cinta se puede arrollar alrededor del vástago y sujetar con sus extremos libres en la rendija aprisionadora. El examen de la muestra se realiza a la tracción.
Una forma de realización adecuada para la excitación de muestras mediante presión es que, en el espacio de alojamiento de muestras formado en su parte central, el accesorio comporte una superficie de apoyo, conformada en el espacio de alojamiento de muestras, destinada al apoyo radial de una muestra respecto al eje transversal, y un contrasoporte que atraviesa el espacio de alojamiento en la dirección del eje transversal en un lugar radialmente separado de la superficie de apoyo y que está apoyado con sus extremos en agujeros situados en las dos partes laterales. En este caso, la muestra en forma de bloque o de barra se sujeta entre la superficie de apoyo y un soporte opuesto y se aplica a la muestra una fuerza de presión.
Una medida especialmente ventajosa para el manejo del portamuestras es configurar, en la parte central y en las dos partes laterales, orificios de centrado alineados entre si en la dirección del eje transversal, destinados a alojar pasadores de centrado. Las dos partes laterales y la parte central se pueden centrar y fijar entre sí mediante los pasadores de centrado, lo que facilita la composición del portamuestras cuando se introducen los diferentes tipos de muestras.
Según otra idea de la invención, se consigue una mejora a la solución del problema, en especial para un dispositivo del tipo citado al principio, configurando el elemento portador como una línea de transmisión de fuerzas, con un cuerpo tubular que encierra el convertidor, el portamuestras, el dispositivo de medición y el dispositivo de ajuste, con una abertura de acceso prevista en la zona del portamuestras.
El cuerpo tubular que sirve de elemento portador permite una realización especialmente rígida. Esto conduce a un comportamiento favorable ante las vibraciones bajo la fuerza de excitación aplicada sobre la línea de transmisión de fuerzas, cuyas fuerzas de reacción deben ser absorbidas por el elemento portador.
En una forma preferente de realización se prevén en la zona del portamuestras dos mitades de cámara de regulación de temperatura desplazables sobre un eje transversal extendido transversalmente respecto al eje longitudinal entre una posición cerrada en la que encierran el portamuestras y una posición abierta en la que el portamuestras está al descubierto. En la posición abierta, las dos mitades de cámara de regulación de temperatura también se pueden bascular hacia atrás, para hacer aún más accesible el espacio de las muestras. Con frecuencia se desea realizar el análisis mecánico-dinámico a distintas temperaturas. Las dos mitades de cámara de regulación de temperatura, en su posición cerrada, generan la temperatura ambiente que se desea para la muestra. Por otra parte, en su posición abierta, el portamuestras con la muestra es fácilmente accesible, en especial para cambiar la muestra. Según la temperatura deseada, las dos mitades de cámara de regulación de temperatura se pueden calentar o bien enfriar.
En este contexto, una configuración especialmente ventajosa se caracteriza porque las mitades de cámara de regulación de temperatura están dispuestas sobre brazos laterales apoyados en el cuerpo tubular.
Otras características, detalles y ventajas se desprenden de la siguiente descripción, en la que se explica con más detalle la invención en base a ejemplos de realización y con referencia a los dibujos. Los dibujos muestran:
- la figura 1 muestra la configuración interna de un dispositivo para el análisis mecánico-dinámico de muestras, habiéndose omitido el elemento portador tubular que encierra el interior, a fin de dejar al descubierto el mismo;
- las figuras 2a y 2b muestran en perspectiva el elemento portador tubular, desde delante y desde atrás;
- la figura 3 es un dibujo del dispositivo de ajuste que muestra la figura 1 anterior, desmontado;
- la figura 4 muestra el dispositivo de ajuste de la figura 3 ensamblado, sin la pieza superior de la caja;
- la figura 5 es un dibujo ampliado del portamuestras que se ve en la parte superior de la figura 1;
- la figura 6 muestra sólo la caja del portamuestras de la figura 5;
- la figura 7 muestra sólo uno de los anillos del portamuestras dispuesto en la caja de la figura 5;
- la figura 8 es un dibujo de una primera forma de realización de un accesorio para el portamuestras de las figuras 5 a 7, desmontado;
- la figura 9 es un dibujo de una segunda forma de realización de un accesorio para el portamuestras de las figuras 5 a 7, desmontado;
- la figura 10 es un dibujo de una tercera forma de realización de un accesorio para el portamuestras de las figuras 5 a 7, desmontado;
Un cuerpo tubular rígido (1) representado en las figuras 2a y 2b sirve de elemento portador para los principales componentes de un dispositivo para el análisis mecánico-dinámico de muestras. Este dispositivo se representa en la figura 1 sin el cuerpo tubular portador (1), con lo que quedan al descubierto los componentes ensamblados que encierra el cuerpo tubular (1). En la figura 1 solamente se ha dibujado una cubierta posterior (2) que no obstaculiza la vista, con la que se cierra una expansión posterior (3) del cuerpo tubular (1) cuando el dispositivo está ensamblado.
Cuando el dispositivo está ensamblado, el cuerpo tubular (1) está orientado con su eje longitudinal hacia arriba.
El cuerpo tubular (1) comporta en su interior, aproximadamente en el centro de su extensión longitudinal, una pared transversal (4) ortogonal respecto al eje longitudinal, sobre cuyo lado orientado hacia abajo se ha fijado una unidad de accionamiento (5) para una mesa elevadora (6) desplazable en la dirección del eje longitudinal. La mesa elevadora (6) está acoplada operativamente a la unidad de accionamiento (5) mediante miembros de guía y empuje, los cuales se extienden atravesando los correspondientes agujeros (8) de la pared transversal (4).
Sobre la mesa elevadora (6) se apoya un convertidor electromecánico (9). Por ejemplo, el convertidor (9) puede estar configurado como un campo magnético del tipo de una bobina osciladora dispuesta en un altavoz. Cuando se aplica una señal eléctrica de excitación, la bobina osciladora genera una correspondiente fuerza mecánica en la dirección del eje longitudinal.
Esta fuerza mecánica es transmitida por un miembro de acoplamiento (10) con forma de vástago que se extiende por el eje longitudinal a un portamuestras (11), del que se muestran distintas formas de realización en las figuras 5 a 10. La fuerza de reacción correspondiente a la fuerza generada por el convertidor electromecánico (9) y transmitida por el miembro de acoplamiento (10) al portamuestras (11) es medida por un sensor de fuerzas (12) dispuesto en la línea de transmisión de fuerzas, en la continuación de la línea de transmisión de fuerzas que se extiende longitudinalmente. El sensor de fuerzas (12) que puede ser, por ejemplo, un sensor de fuerzas de cuarzo, está acoplado a un dispositivo de ajuste (13), representado en las figuras 3 y 4. Este dispositivo de ajuste (13) está apoyado en una pared frontal superior (14) del cuerpo tubular (1), la cual se extiende ortogonalmente respecto al eje longitudinal.
Entre el portamuestras (11) y el sensor de fuerzas (12) se ha dispuesto en la línea de transmisión de fuerzas un transductor de posición (15), que capta las desviaciones de una muestra colocada en el portamuestras (11) generadas por la fuerza aplicada. Por ejemplo, puede ser un transductor de posición inductivo de tipo conocido, en el que una bobina capta el movimiento de un núcleo.
La expansión posterior (3) del cuerpo tubular (1) comprende dos aberturas (16), (16') alineadas entre sí en un eje transversal ortogonal respecto al eje longitudinal. A través de estas aberturas, las barras de soporte (17) paralelas a este eje transversal se sujetan a los brazos laterales (18), (18') dispuestos a ambos lados del cuerpo tubular (1). Las barras soporte (17) están soportadas de modo desplazable en la dirección del eje transversal mediante un soporte fijador (20) sujeto a una pared de fijación (19) dentro de la expansión posterior (3). El soporte fijador (20) puede estar dotado de un motor que acciona el desplazamiento transversal de las barras soporte (17).
Desde los extremos de las barras soporte (17) alejados del cuerpo tubular (1) se extienden los brazos laterales (18), (18'), transversalmente a las barras soporte (17), hasta la zona de un eje virtual que transcurre paralelo a las barras soporte (17) y a través del portamuestras (11). En esta zona cada uno de los dos brazos laterales (18), (18') comprende una mitad de una cámara de regulación de temperatura (21), (21'). En el ejemplo de realización que se muestra, las mitades (21), (21') de la cámara de regulación de temperatura están configuradas como cilindros alrededor de un eje virtual transversal que atraviesa el portamuestras (11) y están abiertas en sus lados frontales que se enfrentan recíprocamente. Contiguas a estos lados frontales están las camisas cilíndricas, dotadas de agujeros complementarios al miembro de acoplamiento (10) y al transductor de posición (15). Gracias a ello, se pueden colocar con sus lados frontales uno junto al otro, de forma que encierran el portamuestras (11) y al mismo tiempo permiten el paso del miembro de acoplamiento (10) y del transductor de posición (15) conectados al portamuestras. El apoyo desplazable de las barras soporte (17) en el soporte fijador (20) permite el desplazamiento de las mitades (21), (21') de la cámara de regulación de temperatura entre su posición cerrada, en la que encierran al portamuestras (11), y su posición abierta en la que el portamuestras (11) está al descubierto. Las dos mitades de la cámara de regulación de temperatura también se pueden bascular hacia atrás y arriba mediante la rotación de los brazos laterales.
A fin de permitir el acceso al portamuestras (11) de las dos mitades (21), (21') de la cámara de regulación de temperatura, se ha configurado una abertura de acceso (22) de tamaño suficiente en el lado frontal del cuerpo tubular (1) opuesto a la expansión posterior (3). Esta abertura de acceso (22) se abre en forma de boca hacia el lado frontal orientado hacia el operario y también facilita el manejo del portamuestras (11), en especial cuando se introducen muestras en el dispositivo o se extraen del mismo.
En el dibujo de despiece de la figura 3 y en el dibujo parcial en estado ensamblado de la figura 4 se observa que el dispositivo de ajuste (13) comprende una pieza inferior (30) de la caja, plana y en forma de marco, cuyo plano de marco es transversal al eje longitudinal cuando está montado en el dispositivo según la figura 1. En la figura 3, la esquina derecha delantera se ha recortado para facilitar la vista. Se observa que en el lado interior de dos alas del marco, opuestas entre sí y paralelas a una primera dirección espacial, se han configurado guías de deslizamiento (31), (31') lineales, cuyos planos normales a la superficie están inclinados, por ejemplo, en 45° respecto al eje longitudinal. Sobre estas guías de deslizamiento (31), (31') se guían de modo desplazable por deslizamiento las superficies de deslizamiento (32) configuradas complementariamente de un primer carro (33) dispuesto dentro de la pieza inferior (30) de la caja en forma de marco. En un ala del marco de la pieza inferior (30) de la caja, transversal a las guías de deslizamiento (31), (31'), existe un husillo roscado (34) que puede girar mediante una parte sin rosca del eje (35) cilíndrico, pero que está soportado axialmente de modo no desplazable, de manera que el husillo está apoyado axialmente, por una parte, en un hombro formado por un cabezal (36) en el lado exterior del ala del marco y, por otra, en un hombro formado por una arandela (37) en el lado interior del marco. Una parte del eje (38) que se extiende desde el lado de la arandela (37) opuesto a las alas del marco está dotada de una rosca que engrana en una correspondiente contrarrosca de un orificio del primer carro (33). De esta manera se ajusta el primer carro (33) en la primera dirección espacial mediante el giro del husillo roscado (34).
En los dos extremos frontales del primer carro (33) que se extienden transversalmente respecto al primer eje espacial se han conformado segmentos de disco circulares (39), (39') que, en el estado ensamblado de la figura 1, están abovedados hacia arriba en la dirección del eje longitudinal y cuyos planos radiales son paralelos al eje longitudinal y transversales al plano del marco de la pieza inferior (30) de la caja. De esta forma, los bordes radiales de los segmentos de disco (39), (39') forman superficies de guía (40), (40') con forma de segmentos de cilindro, sobre los que se apoya de modo deslizante un marco basculante (41) con superficies de guía (42) complementariamente abovedadas. Estas superficies de guía (42) están formadas por hombros configurados en los agujeros de las correspondientes alas del marco basculante (41), cuyas superficies limitadoras (43) ortogonales a las superficies de guía (42) determinan el marco basculante (41) entre los segmentos de disco (39), (39') de modo no desplazable en la primera dirección espacial.
Las alas del marco basculante (41) dotadas de las superficies de guía (42) se extienden paralelas a una segunda dirección espacial ortogonal respecto a la primera dirección espacial. En sus lados interiores se han configurado las guías de deslizamiento (44), (44'), similares a las guías de deslizamiento (31), (31') de la pieza inferior (30) de la caja, sobre las que se guía de modo desplazable en la segunda dirección espacial el segundo carro (45) dispuesto en el interior del marco basculante (41), el cual posee las superficies de deslizamiento (46), (46') complementarias a las anteriores.
De modo similar al ajuste de posición del primer carro (33) en la pieza inferior de la caja (30) mediante el husillo roscado (34), existe en el ala (47) del marco basculante (41) un segundo husillo roscado (48) que se extiende axialmente respecto a la primera dirección espacial y es soportado axialmente de modo no desplazable, cuya zona del vástago está dotada de una rosca que engrana en una rosca complementaria del segundo carro (45). De esta forma se ajusta la posición del segundo carro (45) en la segunda dirección espacial, mediante la rotación del segundo husillo roscado (48).
En los dos extremos frontales del segundo carro (45), ortogonales respecto a la segunda dirección espacial, existen superficies de guía (49), (49') en forma de segmentos de cilindro orientadas hacia arriba en la dirección del eje longitudinal, sobre las que se apoya una pieza de conexión (50) que posee superficies de deslizamiento (51) abovedadas complementarias a las anteriores. Los dos carros (33) y (45), al igual que la pieza inferior (30) de la caja y el marco basculante (41), están configurados en forma de marco con una sección transversal interna despejada, a través de la cual penetra un tope (52) cilíndrico configurado sobre la pieza de conexión (50) con el eje del cilindro paralelo al eje longitudinal, de modo que, en el estado ensamblado, el lado frontal radial (53) del tope (52), que está orientado hacia abajo, queda al descubierto en la parte inferior de la pieza inferior (30) de la caja.
La figura 4 muestra el estado en el que las piezas del dibujo de despiece de la figura 2 han sido ensambladas hasta el punto en que el primer carro (33) está montado, con sus segmentos de disco (39), (39') frontales, sobre las guías de deslizamiento (31), (31') de la pieza inferior (30) de la caja. Además, el marco basculante (41) está montado con sus superficies de guía (42) sobre las superficies de guía (40), (40') con forma de segmentos de cilindro del primer carro (33). El segundo carro (45) está montado en el marco basculante (41). Por la parte inferior derecha de la figura 4, omitida en el dibujo para facilitar la vista, se observa la sección transversal del dispositivo entre una de las guías de deslizamiento (44) del marco basculante (41) y una de las superficies de deslizamiento (46) del segundo carro (45). Por último, se puede ver la pieza de conexión (50) sobre las superficies de guía (49), (49') del segundo carro (45). Además, se pueden reconocer en la figura 4 los dos husillos roscados (34) y (48) soportados de modo giratorio, uno de ellos en la pieza inferior (30) de la caja y el otro en el marco basculante (41).
Sobre el conjunto que muestra la figura 4 se monta la pieza superior (54) representada en la parte superior del dibujo de despiece de la figura 3, y se sujeta firmemente sobre la pieza inferior (30) de la caja mediante pernos roscados (55) paralelos a la dirección longitudinal. Una pieza de apriete (56), atornillada centralmente en la pieza superior (54), presiona con su extremo frontal libre un perno roscado (57), que se extiende en la dirección longitudinal, contra un contrasoporte (58) en la pieza de conexión (50), con lo que mantiene permanentemente las piezas recíprocamente apretadas en la dirección axial. La presión de apriete se puede ajustar mediante un mando giratorio (59) situado en el extremo opuesto del perno roscado (57).
En la figura 3 también se observa que en la pieza superior (54) de la caja existe un tercer husillo roscado (61), el cual está soportado de forma giratoria y axialmente no desplazable, de modo similar al primer husillo roscado (34) de la pieza inferior (30) de la caja y al segundo husillo roscado (48) del marco basculante (41). En la parte del eje (62) dotada de rosca de este tercer husillo roscado (61), que se extiende en la segunda dirección espacial, se guía una pieza de arrastre (63) dotada de una rosca complementaria a la anterior. La pieza de arrastre (63) engrana con una zona final esférica (64) de un brazo saliente orientado hacia abajo en un orificio cilíndrico (65) del marco basculante (41). Esto se observa, en especial, en la figura 4, en la que también se muestran el tercer husillo roscado (61) y la pieza de arrastre (63). Cuando gira el husillo roscado (61) se desplaza la pieza de arrastre en la segunda dirección espacial y, mediante el engranado de la zona final esférica (64) de su brazo saliente en el orificio (65), arrastra al marco basculante (41) sobre las superficies de guía (40), (40') del primer carro (33). El ajuste que esto produce del ángulo espacial en el plano ortogonal a la primera dirección espacial no se modifica, aunque el marco basculante (41) se desplace siguiendo el ajuste del primer carro (33) en la primera dirección espacial mediante el husillo roscado (34), porque en ese caso la pieza de arrastre (63) sigue este movimiento mediante un correspondiente movimiento de basculado alrededor del eje del tercer husillo roscado (61) y, con una medición adecuada del arrastre por fricción entre la pieza de arrastre (63) y el tercer husillo roscado (61), ése último también sigue el basculado de la pieza de arrastre (63) sin que se produzca un giro relativo entre la pieza de arrastre (63) y el husillo roscado (61).
En las figuras 3 y 4 también se observa que en un orificio (66) de la pieza superior (54) de la caja, cuyo eje se extiende en la primera dirección espacial, se guía de modo giratorio y axialmente desplazable un cuarto husillo roscado (67). Sobre el cuarto husillo roscado (67) se soporta, de forma giratoria pero axialmente no desplazable, una primera pieza de arrastre (69) que engrana en una escotadura (68) del segundo carro (45). A este fin, la pieza de arrastre (69) se apoya en un lado sobre un hombro radial de una parte del husillo roscado (67) que sobresale de la pieza superior (54) de la caja, y en su otro lado opuesto sobre una arandela radial (70) del cuarto husillo roscado (67). Sobre la sección del cuarto husillo roscado (67) que se extiende desde la arandela radial (70) hacia adentro y que está dotada de una rosca, se guía una segunda pieza de arrastre (71) dotada de una rosca complementaria a la anterior. Una zona final (72) esférica de un brazo saliente previsto sobre la segunda pieza de arrastre (71) engrana en el orificio de la pieza de conexión (50). De este modo, la pieza de conexión (50) se arrastra sobre las superficies de guía (49), (49') del segundo carro (45), siguiendo el desplazamiento de la segunda pieza de arrastre (71) sobre el cuarto husillo roscado (67) cuando gira el cuarto husillo roscado (67), con lo que se ajusta el ángulo espacial en un plano ortogonal a la segunda dirección espacial. Al mismo tiempo, la primera pieza de arrastre (69) acoplada al segundo carro (45) hace que el cuarto husillo roscado (67) en el orificio (66) siga el movimiento del segundo carro (45) cuando se realiza un ajuste en la primera dirección espacial mediante el primer husillo roscado (34). Al mismo tiempo, la primera pieza de arrastre (69) puede seguir el movimiento del segundo carro (45) cuando éste se ajusta con el segundo husillo roscado (48), mediante un basculado correspondiente sobre el cuarto husillo roscado (67), sin que se produzca un giro relativo entre el cuarto husillo roscado (67) y la segunda pieza de arrastre (71) montada sobre el mismo. En consecuencia, el ajuste del ángulo espacial en el plano ortogonal a la segunda dirección espacial no se ve afectado por un ajuste en las direcciones espaciales primera y segunda mediante los husillos roscados (34) y (48).
Sobre el primer carro (33) y sobre el segundo carro (45) se han fijado las respectivas espigas indicadoras (73) y (74), paralelas al primer husillo roscado (34) y al segundo husillo roscado (48), respectivamente, que se extienden hasta fuera de la caja montada con la pieza inferior (30) y la pieza superior (54) de la caja. De este modo, mediante la posición de las espigas indicadoras (73) y (74) respecto a los correspondientes husillos, el operario puede leer la posición de la pieza de conexión (50) en relación con la primera y segunda direcciones espaciales.
De modo similar, sobre la pieza de arrastre (63) se ha fijado una espiga indicadora (75) paralela al tercer husillo roscado (61) que se guía fuera de la caja paralelamente al husillo roscado. Esta espiga indicadora (75) muestra el ajuste del ángulo espacial en el plano ortogonal a la primera dirección espacial. De igual modo, sobre la segunda pieza de arrastre (71) se ha fijado una espiga indicadora (76) paralela al cuarto husillo roscado (67), la cual atraviesa una abertura de paso de la primera pieza de arrastre (69) y sale de la caja. Esta espiga indicadora (76) muestra el ajuste del ángulo espacial en el plano ortogonal a la segunda dirección espacial.
La figura 5 muestra globalmente una forma de realización del portamuestras (11), que comprende una caja (100) representada en la figura 6 y un anillo (101) representado en la figura 7. Sobre la caja (100) se ha conformado una brida de unión (102), complementaria a la brida de unión radial respecto al eje longitudinal del transductor de posición (15), con la que la caja (100) se une firmemente a la caja del transductor de posición (15) mediante tornillos paralelos al eje longitudinal.
Un eje transversal orientado transversalmente respecto al eje longitudinal conforma un eje cilíndrico común para dos zonas de entrada cilíndricas (103), (103') de un espacio de alojamiento, el cual comprende una zona central (104) axialmente delimitada entre las dos zonas de entrada y de dimensiones mayores que las zonas de entrada. En la zona central (104) está el anillo (101), cuya camisa interior (105) cilíndrica tiene el mismo diámetro que las dos zonas de entrada (103), (103') cilíndricas, dispuesto con juego omnidireccional. La caja (100) está dividida en dos a lo largo de un plano que pasa por el eje longitudinal y por el eje transversal, de modo que las dos piezas semi-envolventes (106), (107) se mantienen unidas entre sí mediante pernos roscados (108) transversales al eje longitudinal. El huelgo disponible para el anillo (101) dentro de la caja (100) está dimensionado de manera que en una posición centrada la camisa interior (105) del anillo (101) está exactamente centrada con las camisas interiores de las zonas de entrada (103), (103'). Desde esta posición centrada, el anillo (101) se puede desviar, como mínimo, con la desviación máxima deseada durante el análisis mecánico)dinámico de muestras, sin chocar con la caja (100).
Sobre el perímetro exterior del anillo (101) está montado radialmente el miembro de acoplamiento (10) en forma de brazo, el cual se extiende hacia el convertidor electromagnético (9). El extremo del miembro de acoplamiento (10) alejado del anillo (101) está dotado de una tuerca tapón (109) la cual, en combinación con un cono pronunciado, sirve para conectar el miembro de acoplamiento (10) al convertidor (9). En la caja (100), en la zona diametralmente opuesta a la brida de unión (102), se ha configurado una abertura de paso (110) por la que el miembro de acoplamiento (10) sale con juego lateral de la caja (100). En la brida de unión (102) también se ha configurado una abertura de paso, diametralmente opuesta a la abertura de paso (110), por la que sale el núcleo (111) del transductor de posición (15), alineado con el eje longitudinal del miembro de acoplamiento (10), de modo que el núcleo (111) está fijado en un lugar del anillo (101) diametralmente opuesto al punto de fijación del miembro de acoplamiento (10) sobre el anillo (101). En el estado ensamblado, la brida de unión (102) de la caja (100) está sujeta por apriete con la correspondiente brida de unión de la camisa exterior tubular del transductor de posición (15), con lo que el núcleo (111) se puede mover axialmente del modo conocido en la bobina cilíndrica del transductor de posición (15).
Gracias a esta configuración, se puede aplicar al anillo (101) la fuerza generada por el convertidor electromecánico (9), mientras que la caja (100), unida a la pieza de conexión (50) del dispositivo de ajuste (13) mediante el transductor de posición (15) y el sensor de fuerzas (12), puede absorber las fuerzas de reacción. Se utiliza para ello un accesorio de tres piezas que posee una pieza central, vista en la dirección del eje transversal, y dos piezas laterales dispuestas a los dos lados de la pieza central. Las figuras 8 a 10 muestran distintas formas de realización de este accesorio de tres piezas. En todas estas formas de realización, la pieza central y las piezas laterales están configuradas como discos cilíndricos con superficies frontales circulares radiales respecto al eje transversal.
La figura 8 es un dibujo de despiece de una forma de realización del accesorio de tres piezas, en la que el disco cilíndrico (200) que conforma la pieza central está compuesta por dos semidiscos (201), (202) que engranan entre sí con conformidad de forma mediante los resaltes axiales (203), (204) recíprocamente complementarios y los agujeros (205), (206) y están sujetos con apriete mediante los pernos roscados (207) axiales.
La zona central del disco central (200) presenta una escotadura (208) pasante axial que, a cierta distancia de la pared limitadora de la escotadura (208), es atravesada por un perno axial (209) fijado en un extremo axial en un disco (210) que sirve de pieza lateral y alojado con conformidad de forma, en su extremo axial opuesto, en un orificio axial (211) del otro disco (212) que sirve de pieza lateral.
El perno (209) está dispuesto diametralmente respecto a uno de los puntos en los que los dos semidiscos (201), (202) están en contacto con sus resaltes axiales (203), (204) complementarios entre si. Este punto está configurado como una rendija aprisionadora que se extiende axialmente. Para ello, en los dos semidiscos (201), (202) se soporta una excéntrica (213) con una barra de excéntrica (214) que actúa en la dirección de la rendija aprisionadora.
Este accesorio está destinado a muestras con forma de cinta o de fibras, que se arrollan alrededor del perno (209) y se sujetan por sus extremos en la rendija aprisionadora mediante la barra de excéntrica (214). La muestra, por ejemplo en forma de cinta, se somete a una carga de tracción mediante una solicitación radial del disco central (200) respecto a los discos laterales (210), (212), en la dirección de una línea recta que atraviesa la rendija aprisionadora y el perno (209).
Para la variante que muestra la figura 9, el disco central (300) es de una pieza y comprende una abertura de paso (301) axial. Esta abertura de paso (301) es atravesada con juego por una viga portante (302), fijada en un extremo axial al disco lateral (303) y apoyada con conformidad de forma en su otro extremo en un orificio de alojamiento (304) del otro disco lateral (305). Sobre la viga portante (302) se ha configurado una superficie de apoyo (306), orientada radialmente hacia adentro respecto al disco central (303), para las muestras de forma preferentemente cilíndrica. Contrapuesta a esta superficie de apoyo (306) y a una cierta distancia radial, existe una superficie de apoyo (308) formada por el lado frontal de un troquel (307), de modo que el troquel (307) está sujeto, mediante una pieza de bloqueo (311) montada axialmente, en un orificio radial (310) del disco central (300) con un vástago (309) cilíndrico que se extiende radialmente desde la superficie de apoyo (308).
En este accesorio, la muestra se somete a presión entre las dos superficies de apoyo (306), (308) cuando el disco central (300) se desvía hacia afuera, respecto a los discos laterales (303), (305), en dirección ortogonal a las superficies de apoyo (306), (308).
En la forma de realización del accesorio que muestra la figura 10, el disco central (400) y los dos discos laterales (401) (402) tienen básicamente la misma configuración. Se fijan dos muestras idénticas entre las superficies frontales (403), (403') o bien (404), (404') del disco lateral (401) y del disco central (400) o bien del disco central (400) y del disco lateral (402), por ejemplo, pegadas con adhesivo. La muestra se somete a una carga de cizallamiento mediante la desviación del disco central (400) respecto a los dos discos laterales (401), (402).
Tal como ya se desprende de la descripción anterior, los accesorios con las muestras dispuestas en los mismos se introducen en el portamuestras (11) de modo que en cada caso el disco central (200), (300) o (400) se aloje con conformidad de forma en el anillo (101, mientras que los dos discos laterales (210), (212) o bien (303), (305) o bien (401), (402) se alojan con conformidad de forma en las zonas de entrada (103), (103') cilíndricas de la caja (100). De esta manera, el disco central actúa como pieza de soporte para una primera parte de la muestra, por la que se aplica la fuerza generada por el convertidor (9), mientras que los dos discos laterales actúan como piezas de soporte para una segunda parte de la muestra, alejada de la primera parte, con la que se sostiene la fuerza de reacción.
En cada una de las formas de realización del accesorio que muestran las figuras 8 a 10, en cada uno de los discos se han configurado pares de orificios axialmente centrados entre sí, a través de los cuales se puede guiar un par de pasadores de centrado (500), (500'). Para facilitar el trabajo de preparación del accesorio y su introducción en la caja (100) con el anillo (101) dispuesto en el accesorio, se pueden introducir los pasadores de centrado (500), (500') atravesando los orificios axialmente centrados de los discos, con lo que se obtiene una disposición cilíndrica estable, fácil de manejar. Naturalmente, los pasadores de centrado (500), (500') se deben retirar antes de la medición.
Lista de referencias
1
Cuerpo tubular
2
Cubierta posterior
3
Expansión posterior
4
Pared transversal
5
Unidad de accionamiento
6
Mesa elevadora
7
Miembros de guía y empuje
8
Agujeros
9
Convertidor electromecánico
10
Miembro de acoplamiento
11
Portamuestras
12
Sensor de fuerzas
13
Dispositivo de ajuste
14
Pared frontal superior
15
Transductor de posición
16, 16'
Aberturas
17
Barra de soporte
18, 18'
Brazos laterales
19
Pared de fijación
20
Soporte fijador
21, 21'
Mitades de cámara de regulación de temperatura
22
Abertura de acceso
30
Pieza inferior de la caja
31, 31'
Guías de deslizamiento
32
Superficies de deslizamiento
33
Primer carro
34
Primer husillo roscado
35
Parte del eje
36
Cabezal
37
Arandela
38
Parte del eje
39, 39'
Segmentos de disco
40, 40'
Superficies de guía
41
Marco basculante
42
Superficies de guía
43
Superficies limitadoras
44, 44'
Guías de deslizamiento
45
Segundo carro
46, 46'
Superficies de deslizamiento
47
Alas del marco
48
Segundo husillo roscado
49, 49'
Superficies de guía
50
Pieza de conexión
51
Superficie de deslizamiento
52
Tope
53
Lado frontal
54
Pieza superior de la caja
55
Pernos roscados
56
Pieza de apriete
57
Perno roscado
58
Contrasoporte
59
Mando giratorio
60
Abertura
61
Tercer husillo roscado
62
Parte del eje
63
Pieza de arrastre
64
Zona final esférica
65
Orificio
66
Orificio
67
Cuarto husillo roscado
68
Escotadura
69
Primera pieza de arrastre
70
Arandela radial
71
Segunda pieza de arrastre
72
Zona final esférica
73
Espiga indicadora
74
Espiga indicadora
75
Espiga indicadora
76
Espiga indicadora
100
Caja
101
Anillo
102
Brida de unión
103, 103'
Zonas de entrada cilíndricas
104
Zona central
105
Camisa interior
106
Pieza semi-envolventes
107
Pieza semi-envolventes
108
Pernos roscados
109
Tuerca tapón
110
Abertura de paso
111
Núcleo
200
Disco central
201, 202
Semidiscos
203, 204
Resaltes axiales
205, 206
Agujeros
207
Pernos roscados
208
Escotadura
209
Pernos
210
Disco lateral
211
Orificio
212
Disco lateral
213
Excéntrica
214
Barra de excéntrica
300
Disco central
301
Abertura de paso
302
Larguero de soporte
303
Disco lateral
304
Orificio de alojamiento
305
Disco lateral
306
Superficie de apoyo
307
Troquel
308
Superficie de apoyo
309
Vástago
310
Orificio
311
Pieza de bloqueo
400
Disco central
401
Disco lateral
402
Disco lateral
403, 403'
Superficies frontales
404, 404'
Superficies frontales.

Claims (19)

1. Dispositivo para el análisis mecánico-dinámico de muestras en el que, sobre un soporte rígido (1) de eje longitudinal vertical y a lo largo de una línea de transmisión de fuerzas paralela al mismo, se han dispuesto:
un convertidor electromecánico (9) conectado a la línea de transmisión de fuerzas, destinado a aplicar una fuerza mecánica correspondiente a una señal eléctrica de accionamiento;
un portamuestras (11) con dos piezas soporte desviables entre sí a lo largo de la línea de transmisión de fuerzas, sobre una de las cuales (200; 300; 400) se conecta la fuerza aplicada por el convertidor (9) y se puede fijar una primera zona de la muestra, mientras que sobre la otra pieza soporte (210, 212; 303, 305; 401, 402) se recoge la fuerza de reacción opuesta a la fuerza aplicada y se puede fijar una segunda zona de la muestra alejada de la primera zona de la misma;
un dispositivo (15) para medir la desviación relativa entre sí de las dos piezas soporte (200, 210, 212; 300, 303, 305; 400, 401, 402) ocasionada por la fuerza aplicada; y
un dispositivo de ajuste (13) con una pieza de conexión (50) conectada a un extremo de la línea de transmisión de fuerzas, ajustable transversalmente respecto al eje longitudinal a lo largo de un primer eje espacial y a lo largo de un segundo eje espacial ortogonal respecto al anterior,
caracterizado porque el dispositivo de ajuste (13) comprende un primer carro (33) guiado de modo desplazable a lo largo del primer eje espacial, así como un marco basculante (41) en el primer carro (33) guiado de forma desplazable sobre un primer segmento de superficies de guía (40, 40') cilíndrico con un primer eje cilíndrico paralelo al primer eje espacial, y un segundo carro (45) en el marco basculante (41) guiado de modo desplazable a lo largo del segundo eje espacial, en el que se guía de modo desplazable la pieza de conexión (50) sobre un segundo segmento de superficies de guía (49, 49') cilíndrico con un segundo eje cilíndrico paralelo al segundo eje espacial.
2. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer eje cilíndrico y el segundo eje cilíndrico se cortan.
3. Dispositivo, según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque los radios de curvatura del primer segmento de superficies de guía (40, 40') y del segundo segmento de superficies de guía (49, 49') son iguales.
4. Dispositivo, según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el primer carro (33) se guía en una pieza inferior (30) fija de la caja, con forma de marco, en la que está soportado de forma giratoria un primer husillo roscado (34) que se extiende axialmente en la primera dirección espacial y que engrana en una rosca del primer carro (33).
5. Dispositivo, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el primer segmento cilíndrico de superficie de guía (40, 40') está constituido por dos segmentos de disco (39, 39') formados por dos extremos frontales del primer carro (33) que se extienden transversalmente al primer eje espacial, entre los que está dispuesto el marco basculante (41), y que se apoyan sobre agujeros (42) conformados complementariamente en sus correspondientes extremos frontales.
6. Dispositivo, según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el segundo carro (45) se guía en el marco basculante (41), en el que se soporta giratoriamente un segundo husillo roscado (48) que se extiende axialmente en la segunda dirección espacial y que engrana en una rosca del segundo carro (45).
7. Dispositivo, según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el segundo segmento cilíndrico de superficies de guía está formado por dos segmentos de camisa de cilindro (49, 49') configurados en los dos extremos frontales del segundo carro (45) que se extienden transversalmente respecto al segundo eje espacial, de modo que la pieza de conexión (50), con las superficies de deslizamiento complementarias (54), es soportada sobre dichos segmentos de camisa de cilindro (49, 49').
8. Dispositivo, según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la pieza de conexión (50) comprende un tope (52) que se extiende en el eje longitudinal y que atraviesa agujeros del carro (33, 45) y del marco basculante (41).
9. Dispositivo, según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque en una pieza superior (54) fija de la caja se soporta giratoriamente un tercer husillo roscado (61) que se extiende en la segunda dirección espacial y sobre cuya rosca (62) se guía una pieza de arrastre (63) que engrana con el marco basculante (41).
10. Dispositivo, según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque en una pieza superior (54) fija de la caja se soporta de modo giratorio y axialmente desplazable un cuarto husillo roscado (67) que se extiende axialmente en la primera dirección espacial, el cual está acoplado al segundo carro (45) mediante una primera pieza de arrastre (69) y sobre cuya rosca se guía una segunda pieza de arrastre (71) que engrana en la pieza de conexión (50).
11. Dispositivo, según una de las reivindicaciones 4 a 10, caracterizado porque en las piezas guiadas sobre las roscas de los husillos roscados (34, 48, 61, 67) se han montado espigas indicadoras (73, 74, 75, 76) que se extienden paralelas al husillo roscado.
12. Dispositivo destinado al análisis mecánico-dinámico de muestras en el que, sobre un soporte rígido (1) de eje longitudinal vertical y a lo largo de una línea de transmisión de fuerzas paralela al mismo, se han dispuesto:
un convertidor electromecánico (9) conectado a la línea de transmisión de fuerzas, destinado a aplicar una fuerza mecánica correspondiente a una señal eléctrica de accionamiento;
un portamuestras (11) con dos piezas soporte desviables entre sí a lo largo de la línea de transmisión de fuerzas, sobre una de las cuales (200; 300; 400) se conecta la fuerza aplicada por el convertidor (9) y se puede fijar una primera zona de la muestra, mientras que sobre la otra pieza soporte (210, 212; 303, 305; 401, 402) se recoge la fuerza de reacción opuesta a la fuerza aplicada y se puede fijar una segunda zona de la muestra alejada de la primera zona de la misma;
un dispositivo (15) para medir la desviación relativa entre sí de las dos piezas soporte (200, 210, 212; 300, 303, 305; 400, 401, 402) ocasionada por la fuerza aplicada; y
un dispositivo de ajuste (13) con una pieza de conexión (50) conectada a un extremo de la línea de transmisión de fuerzas, ajustable transversalmente respecto al eje longitudinal a lo largo de un primer eje espacial y a lo largo de un segundo eje espacial ortogonal respecto al anterior,
en especial, según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el portamuestras (11) comprende una caja (100) con un espacio de alojamiento (103, 103', 104) que se extiende atravesando la caja (100) a lo largo de un eje transversal orientado transversalmente respecto al eje longitudinal, destinado a un accesorio de tres piezas cuya pieza central (200; 300; 400) vista en la dirección del eje transversal forma la primera pieza soporte y está soportada con conformidad de forma en un anillo (101) dispuesto con juego de movimiento en el espacio de alojamiento (103, 103', 104), y cuyas piezas laterales (210, 212; 303, 305; 401, 402) dispuestas a los dos lados de la pieza central (200; 300; 400) forman la segunda pieza soporte y están soportadas con conformidad de forma en el espacio de alojamiento (103, 103', 104), así como una abertura (110) destinada al paso de un miembro de transmisión de fuerzas (10) acoplado al anillo (101) y que se extiende en el eje longitudinal, y con una zona de conexión (102) opuesta a la abertura (110) vista en el eje longitudinal, destinada a alojar el elemento (12, 15) que absorbe la fuerza de reacción.
13. Dispositivo, según la reivindicación 12, caracterizado porque la pieza central (200, 300, 400) y las dos piezas laterales (210, 212; 303, 305; 401, 402) están conformadas como discos cilíndricos con superficies frontales circulares que se extienden radialmente respecto al eje transversal.
14. Dispositivo, según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque el accesorio comprende un espacio de alojamiento de muestras (208) conformado en su pieza central (200), una rendija aprisionadora (213, 214) que se extiende del espacio de alojamiento de muestras (208) hacia afuera radialmente respecto al eje transversal, y un vástago rígido (209) que atraviesa el espacio de alojamiento de muestras, en la dirección del eje transversal, en un lugar radialmente separado de la rendija aprisionadora y que está soportado con sus extremos en agujeros de las dos piezas laterales (210, 212).
15. Dispositivo, según las reivindicaciones 12 ó 13, caracterizado porque el accesorio comprende un espacio de alojamiento de muestras (301) conformado en su pieza central (300), una superficie de apoyo (308) conformada en el espacio de alojamiento de muestras (301) destinada a soportar una muestra radialmente respecto al eje transversal, y un contrasoporte (302, 306) que atraviesa el espacio de alojamiento de muestras (301) en la dirección del eje transversal en un lugar radialmente separado de la superficie de apoyo (308) y que está soportado en sus extremos en agujeros de las dos piezas laterales (303, 305).
16. Dispositivo, según una de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizado porque en la pieza central (200; 300; 400) y en las dos piezas laterales (210, 212; 303, 305; 401, 402) se han configurado agujeros de centrado alineados entre sí en la dirección del eje transversal, destinados a alojar pasadores de centrado (500, 500').
17. Dispositivo para el análisis mecánico-dinámico de muestras, en el que, en un soporte rígido (1) con un eje longitudinal orientado hacia arriba y a lo largo de la línea de transmisión de fuerzas paralela al mismo, se han dispuesto los siguientes elementos:
un convertidor electromecánico (9) conectado a la línea de transmisión de fuerzas, destinado a aplicar una fuerza mecánica correspondiente a una señal eléctrica de accionamiento;
un portamuestras (11) con dos piezas soporte desviables entre sí a lo largo de la línea de transmisión de fuerzas, sobre una de las cuales (200; 300; 400) se conecta la fuerza aplicada por el convertidor (9) y se puede fijar una primera zona de la muestra, mientras que sobre la otra pieza soporte (210, 212; 303, 305; 401, 402) se recoge la fuerza de reacción opuesta a la fuerza aplicada y se puede fijar una segunda zona de la muestra alejada de la primera zona de la misma;
un dispositivo (15) para medir la desviación relativa entre sí de las dos piezas soporte (200, 210, 212; 300, 303, 305; 400, 401, 402) ocasionada por la fuerza aplicada; y
un dispositivo de ajuste (13) con una pieza de conexión (50) conectada a un extremo de la línea de transmisión de fuerzas, ajustable transversalmente respecto al eje longitudinal a lo largo de un primer eje espacial y a lo largo de un segundo eje espacial ortogonal respecto al anterior,
en especial, según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el elemento portador está configurado en forma de un cuerpo tubular (1) que encierra la línea de transmisión de fuerzas con el convertidor (9), el portamuestras (11), el dispositivo de medición y el dispositivo de ajuste (13), con una abertura de acceso (22) prevista en la zona del portamuestras (11).
18. Dispositivo, según la reivindicación 17, caracterizado porque en la zona del portamuestras (11) se han previsto dos mitades de cámara de regulación de temperatura (21, 21'), desplazables a lo largo de un eje transversal que se extiende transversalmente respecto al eje longitudinal entre una posición cerrada, en la que encierran el portamuestras (11), y una posición abierta en la que el portamuestras (11) está al descubierto.
19. Dispositivo, según la reivindicación 18, caracterizado porque las dos mitades de cámara de regulación de temperatura (21,21') están dispuestas sobre brazos laterales (18, 18') soportados en el cuerpo tubular (1).
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