ES2304058T3 - Guia lineal. - Google Patents
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Abstract
Guía lineal con un cuerpo portante (2) trasladable a lo largo de un carril de guía (1) y con un dispositivo de freno que presenta mordazas de freno (3), que actúan sobre el carril de guía (1), y un pistón (6) que está dispuesto en una cámara de presión (5) del cuerpo portante (2) en forma desplazable por un medio de presión, presentando además el dispositivo de freno un muelle (7) que actúa sobre el pistón (6), caracterizada porque en el cuerpo portante (2) está dispuesta junto al pistón (6), en la dirección longitudinal del carril de guía (1), una pieza de presión (9) que en el estado del pistón (6) no solicitado por el medio de presión es presionada por el muelle (7) contra una de las mordazas de freno (3) que se aplican al carril de guía (1).
Description
Guía lineal.
La invención concierne a una guía lineal con un
cuerpo portante trasladable a lo largo de un carril de guía y con
un dispositivo de freno que presenta mordazas de freno, que actúan
sobre el carril de guía, y un pistón que está dispuesto en una
cámara de presión en forma desplazable por un medio de presión,
presentando además el dispositivo de freno un muelle que actúa
sobre el pistón.
Las guías lineales se utilizan, entre otras
aplicaciones, en máquinas herramientas con accionamientos de alta
velocidad, mesas lineales y máquinas de mecanización con láser, por
ejemplo con accionamientos directos lineales. Se conoce por el
documento DE-GM 295 05 080 una guía lineal de esta
clase en la que la fuerza de frenado o de apriete es aplicada por
el medio de presión, por ejemplo un medio de presión hidráulico, tal
como aceite. Sin embargo, atendiendo a aspectos técnicos de
seguridad, esta guía lineal es inadecuada, puesto que, cuando se
produce una reducción involuntaria de la presión en el medio de
presión, ya no se puede efectuar un frenado o una inmovilización
del cuerpo portante en el carril de guía.
La invención se basa en el problema de crear una
guía lineal cuyo cuerpo portante pueda ser mecánicamente frenado y
afianzado de manera segura en el carril de guía en situaciones de
emergencia, tal como un fallo del medio de presión.
Este problema se resuelve según la invención por
el hecho de que en el cuerpo portante está dispuesta, además del
pistón, en la dirección longitudinal del carril de guía, una pieza
de presión que en el estado del pistón no solicitado por el medio
de presión está presionada por el muelle contra una de las mordazas
de freno que se aplican al carril de guía. Se pueden emplear
también varias piezas de presión. Por ejemplo, en el cuerpo
portante pueden estar dispuestas en la dirección longitudinal del
carril de guía, a ambos lados junto al pistón, sendas piezas de
presión solicitadas por el muelle. En la zona de la cámara de
presión en la que se encuentra la superficie frontal del pistón que
queda vuelta hacia la mordaza de freno, puede desembocar una tubería
para el medio de presión.
Se obtiene de esta manera una guía lineal con un
freno mecánico de emergencia. En particular para ejes verticales de
mesas en los que falla la compensación mecánica del peso, o para
ejes de mesa horizontales que se mueven rápidamente y que son
accionados directamente sin una pieza estructural mecánica de
autorretención, tal como un husillo de accionamiento, se puede
garantizar que, en caso de una caída de la presión del medio de
presión, se conserve la función de frenado necesaria con arreglo a
las técnicas de seguridad. El freno se abre cuando se proporciona
energía de presión y se cierra cuando cae la presión.
Ejemplos de realización de la invención están
representados en el dibujo y se describen seguidamente con más
detalle. Muestran:
La figura 1, un alzado lateral de un cuerpo
portante de una guía lineal que puede trasladarse a lo largo de un
carril de guía;
La figura 2, la guía lineal en una sección
transversal según la línea II-II de la figura 1;
La figura 3, la guía lineal en una sección
transversal según la línea III-III de la figura
1;
La figura 4, un alzado lateral de otro cuerpo
portante de una guía lineal que puede trasladarse a lo largo del
carril de guía;
La figura 5, una vista en planta de la guía
lineal según la figura 4; y
La figura 6, una sección longitudinal a través
de la guía lineal según la figura 4.
En el ejemplo de realización de la invención
representado en las figuras 1 a 3 un cuerpo portante 2 está apoyado
en un carril de guía 1 y se puede trasladar a lo largo de dicho
carril de guía 1. Unas mordazas de freno 3 se aplican a los dos
lados longitudinales del carril de guía 1. Estas mordazas son parte
de un dispositivo de freno con el cual se puede inmovilizar el
cuerpo portante 2 en el carril de guía 1. Una cámara de presión 5
formada en el cuerpo portante 2 es solicitada con un medio de
presión hidráulico a través de una acometida de presión 4. A
consecuencia de la presión del líquido, un pistón 6 dispuesto en la
cámara de presión 5 transmite una fuerza de presión a un muelle 7
que está configurado en forma de un muelle de flexión y que está
fijado al cuerpo portante 2. Una tubería 8 que está unida con la
acometida de presión 4 desemboca en la zona de la cámara de presión
5 en la que el pistón 6 presenta una superficie frontal alejada del
muelle 7 y dirigida hacia la mordaza de freno contigua 3. Por
tanto, cuando entra medio de presión en la cámara de presión 5 por
la tubería 8, el muelle 7 es presionado hacia fuera por el pistón
6.
Las mordazas de freno 3, que se encuentran a
ambos lados entre el carril de guía 1 y el cuerpo portante 2,
pueden estar hechas de materiales especiales de frenado o de
deslizamiento. Entre el muelle 7 y la mordaza de freno 3 vuelta
hacia el pistón 5 se encuentran, además, dos piezas de presión 9
dispuestas respectivamente delante y detrás del pistón 6 en la
dirección longitudinal del carril de guía 1. Cuando, a consecuencia
de la presión del líquido del medio de presión en la cámara de
presión 5, la fuerza del pistón 6 sobrepasa la fuerza de pretensado
del muelle 7, las piezas de presión 9 están descargadas y ya no
pueden ejercer ninguna fuerza sobre la mordaza de freno
correspondiente 3. El cuerpo portante 2 no está entonces
inmovilizado en el carril de guía 1 y, por tanto, se puede
desplazar fácilmente a lo largo de éste en la dirección de guía.
Cuando, a consecuencia de una situación de
emergencia, cae la presión en la cámara de presión 5, desaparece
entonces también la fuerza ejercida por el pistón 6 sobre el muelle
7. Esto puede producirse intencionadamente con lentitud o bien de
golpe. El muelle 7, que puede ser pretensado elásticamente por
tornillos 10, ya no se apoya ahora en el pistón 6, sino que se
curva volviendo a la posición de partida pretensada hasta que se
aplique completamente a las piezas de presión 9. El muelle 7 ejerce
así una fuerza elástica, a través de las piezas de presión 9, sobre
la mordaza de freno contigua 3, la cual se apoya a su vez en el
carril de guía 1. Dado que el muelle 7 está fijado al cuerpo
portante 2, la fuerza de reacción del muelle 7 atrae ahora también
al cuerpo portante 2 hacia el carril de guía a través de la otra
mordaza de freno 3, que se aplica al otro lado longitudinal del
dicho carril de guía 1. Esto presupone que un órgano de arrastre 11
del cuerpo portante 2 para una construcción de acometida está
montado en forma libremente desplazable en dirección transversal al
carril de guía 1. En la dirección de guía, el órgano de arrastre 11
está unido rígidamente con el cuerpo portante 2. A este fin, se
tiene que, por ejemplo, una respectiva placa 12 montada por el lado
frontal en el cuerpo portante 2 puede presentar una ranura 13 en la
que penetre un saliente de guía del órgano de arrastre 11. La
ranura 13 y el saliente discurren transversalmente a la dirección
longitudinal del carril de guía 1.
Debido al pretensado del muelle 7 configurado
como muelle de flexión, las dos mordazas de freno 3 ejercen en cada
lado longitudinal del carril de guía 1 una fuerza dirigida hacia el
centro de dicho carril de guía 1, de modo que el cuerpo portante 2
es inmovilizado en el carril de guía 1. La magnitud de esta fuerza
de frenado se ajusta a la magnitud del pretensado del muelle 7 y de
la fuerza de fricción que se presenta entre las mordazas de freno 3
y el carril de guía 1. El pretensado del muelle 7 se puede ajustar
con los tornillos 10, los cuales se apoyan en las piezas de presión
9.
Son imaginables también construcciones en las
que están dispuestos un muelle 7 y uno o más pistones 6, así como
piezas de presión 9, en cada lado longitudinal del carril de guía 1
y en el lado correspondiente del cuerpo portante 2. En una
construcción de esta clase el órgano de arrastre 11 no tiene que ser
desplazable transversalmente a la dirección de guía. Es imaginable
también un órgano de arrastre que esté unido rígidamente con el
cuerpo portante 2.
En el ejemplo de realización de la invención
según las figuras 4 a 6 una o varias cámaras de presión 15 unidas
una con otra, que se encuentran en un cuerpo portante 16 de forma de
U, pueden ser solicitadas con un medio de presión a través de una
acometida de presión 14. Con el cuerpo portante 16 están sólidamente
unidas dos mordazas de freno 17 cuyas superficies exteriores forman
sendos planos inclinados 18, por lo que las mordazas de freno 17
son de forma de cuña. La unión con el cuerpo portante 16 puede
materializarse en cada caso por enclavijado, atornillamiento o
pegado. Las cámaras de presión 15 están cerradas con pistones 19
que, en la dirección de presión, se apoyan en una corredera 20
también de forma de U que es empujada por medio de las mordazas de
freno 17 que sobresalen del cuerpo portante 16 en la dirección de
guía. Las superficies interiores de la corredera 20, que cubren las
respectivas zonas de las mordazas de freno 17, están configuradas de
manera correspondiente a la forma de cuña de las mordazas de freno
17. La corredera 20 es presionada en la dirección de guía por
fuerzas de pistón actuantes sobre ella contra muelles 21 que pueden
estar constituidos por elementos de muelle de cualquier clase, por
ejemplo muelles de platillo. Cada muelle 21 se apoya, en la
dirección de guía, en una placa común 22 a través de la cual unos
tirantes 23 están unidos con el cuerpo portante 16. En lugar de los
tirantes 23, son imaginables también un bastidor o placas laterales.
En el caso representado, los tirantes 23 atraviesan la corredera
20, la cual dispone de taladros de paso correspondientes. La
corredera 20 es presionada contra los muelles pretensados 21 por la
fuerza de presión, lo que tiene la consecuencia de que dicha
corredera se mueve en la dirección de guía bajando por los planos
inclinados 18 de las mordazas de freno 17 hasta que éstas se
encuentran completamente descargadas.
Al presentarse una situación de emergencia
pueden caer la presión del medio de presión y, por tanto, la fuerza
de cada pistón 19 que actúa sobre la corredera 20. Esto tiene la
consecuencia de que la corredera 20 es presionada entonces por los
muelles 21 sobre las superficies de cuña de las mordazas de freno 17
y éstas, debido al ángulo de la cuña, presionan con más fuerza
contra el carril de guía 1. El cuerpo portante 16 es así frenado e
inmovilizado en el carril de guía 1.
Para aumentar la acción de frenado, la
superficie del plano inclinado 18 puede ser provista de un
revestimiento de deslizamiento para aminorar el rozamiento.
Asimismo, es imaginable la disposición de cuerpos rodantes entre
esta superficie y la corredera 20, tal como, por ejemplo, una jaula
de agujas, bolas o rodillos cilíndricos.
- 1
- Carril de guía
- 2
- Cuerpo portante
- 3
- Mordaza de freno
- 4
- Acometida de presión
- 5
- Cámara de presión
- 6
- Pistón
- 7
- Muelle
- 8
- Tubería
- 9
- Pieza de presión
- 10
- Tornillo
- 11
- Organo de arrastre
- 12
- Placa
- 13
- Ranura
- 14
- Acometida de presión
- 15
- Cámara de presión
- 16
- Cuerpo portante
- 17
- Mordaza de freno
- 18
- Plano inclinado
- 19
- Pistón
- 20
- Corredera
- 21
- Muelle
- 22
- Placa
- 23
- Tirante.
Claims (6)
1. Guía lineal con un cuerpo portante (2)
trasladable a lo largo de un carril de guía (1) y con un dispositivo
de freno que presenta mordazas de freno (3), que actúan sobre el
carril de guía (1), y un pistón (6) que está dispuesto en una
cámara de presión (5) del cuerpo portante (2) en forma desplazable
por un medio de presión, presentando además el dispositivo de freno
un muelle (7) que actúa sobre el pistón (6), caracterizada
porque en el cuerpo portante (2) está dispuesta junto al pistón
(6), en la dirección longitudinal del carril de guía (1), una pieza
de presión (9) que en el estado del pistón (6) no solicitado por el
medio de presión es presionada por el muelle (7) contra una de las
mordazas de freno (3) que se aplican al carril de guía (1).
2. Guía lineal según la reivindicación 1,
caracterizada porque en el cuerpo portante (2) están
dispuestas en la dirección longitudinal del carril de guía (1), a
ambos lados junto al pistón (6), sendas piezas de presión (9)
solicitadas por el muelle (7).
3. Guía lineal según la reivindicación 1,
caracterizada porque en la zona de la cámara de presión (5)
en la que se encuentra la superficie frontal del pistón (6) vuelta
hacia la mordaza de freno (3) desemboca una tubería (8) para el
medio de presión.
4. Guía lineal según la reivindicación 1,
caracterizada porque el muelle (7) actuante sobre el pistón
(6) está configurado en forma de un muelle de flexión.
5. Guía lineal con un cuerpo portante (16)
trasladable a lo largo de un carril de guía (1) y con un dispositivo
de freno que presenta mordazas de freno (17), que actúan sobre el
carril de guía (1), y al menos un pistón (19) que está dispuesto en
una cámara de presión (15) del cuerpo portante (16) en forma
desplazable por un medio de presión, presentando además el
dispositivo de freno un muelle (21) que actúa sobre el pistón (19),
caracterizada porque entre el pistón (19) y el muelle (21)
está dispuesta una corredera (20) por medio de la cual, en el
estado exento de presión de la cámara de presión (15), las mordazas
de freno (17) unidas con el cuerpo portante (16) son presionadas
contra el carril de guía (1), estando configuradas las mordazas de
freno (17) en forma de cuña para reforzar la acción de frenado y
presentando cada una de ellas una superficie configurada como un
plano inclinado (18) al cual se aplica la corredera (20) con una
superficie correspondientemente inclinada.
6. Guía lineal según la reivindicación 5,
caracterizada porque el dispositivo de freno presenta varios
muelles (21) que están apoyados en una placa común (22) que está
unida con el cuerpo portante (16) a través de unos tirantes
(23).
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