ES2327342T3 - Sistema de amarre rapido. - Google Patents

Abstract

Sistema de amarre rápido (50) con un alojamiento de amarre (12), con un émbolo (18) cargado por un lado con muelles (16), que por el otro lado se puede cargar con presión, con un elemento de ajuste (60) dispuesto en el émbolo (18) y que sigue el movimiento del émbolo, con por lo menos una corredera de amarre (32) dispuesta de forma conducida y desplazable, cuyo movimiento está acoplado con el elemento de ajuste (60) en ambos sentidos de movimiento por medio de una guía inclinada (52) dispuesta del lado de la corredera de amarre, adoptando la corredera de amarre (32) una posición de bloqueo, estando distendidos los muelles (16) para bloquear un bulón de amarre (14) que se puede introducir en el alojamiento de amarre (12), y una posición de desbloqueo al estar el émbolo (18) cargado con la presión correspondiente, para poder retirar el bulón de amarre (14), caracterizado porque la guía inclinada (52) presenta un contorno de guiado (54) de forma desigual con ángulos de inclinación distintos con respecto al eje del émbolo (28) (alfa,, Beta,, gamma,, delta) para conseguir diferentes relaciones de transmisión.

Description

Sistema de amarre rápido.

La invención se refiere a un sistema de amarre rápido con un alojamiento de amarre, con un émbolo sometido por un lado a la fuerza de muelles, y que por el otro lado se puede someter a presión, con un elemento de ajuste dispuesto en el émbolo y que sigue al movimiento del émbolo, con por lo menos una corredera de amarre dispuesta conducida de forma desplazable en dirección sensiblemente perpendicular al menos parcialmente al eje del émbolo, que por medio de una guía inclinada del lado de la corredera de amarre tiene acoplado su movimiento con el elemento de ajuste en ambos sentidos de movimiento, donde cuando están distendidos los muelles, la corredera de amarre adopta una posición de bloqueo para bloquear un bulón de amarre que puede introducirse en el alojamiento de amarre, y que cuando el émbolo está sometido a presión adopta una posición de desbloqueo para poder retirar el bulón de amarre. Esta clase de sistemas de amarre rápido son distribuidos por la titular de la patente bajo la designación "SCHUNK UNILOCK". En la Figura 1 está representado un sistema de amarre rápido de esta clase ya conocido que está identificado con la referencia 10. En el sistema de amarre rápido está previsto un alojamiento de amarre 12 en el que se encuentra un bulón de amarre 14. También está previsto un émbolo 18 que puede someterse por uno de los lados a la fuerza de unos muelles 16, estando previstos en el émbolo unos elementos de ajuste 20 situados fijos que tienen la forma de unos pasadores dispuestos en posición inclinada. Debido a los elementos de muelle 16, el émbolo se mantiene en su posición extrema superior representada en la Figura 1, y está sometido a presión en el sentido de la flecha 26. Para ello los muelles 16 se apoyan sobre un tornillo de tracción 24 enroscado en la carcasa base 22. En la carcasa 22 y perpendicularmente al eje del émbolo 28 están previstas unas correderas de amarre de forma alargada en la dirección de su respectivo eje 30 conducidas a lo largo del eje 30. Las correderas de amarre 32 llevan por su parte una guía inclinada 34 en la que penetra con ajuste positivo el respectivo elemento de ajuste 20.

En la sección parcial representada en la Figura 1 se ha representado únicamente una corredera de amarre 32 y un elemento de muelle 16. En total están previstas en la carcasa 22 de forma cilíndrica dos correderas de amarre 32 situadas diametralmente opuestas entre sí así como en particular ocho muelles 16 dispuestos repartidos simétricamente.

En la Figura 1 está representada la posición de bloqueo del sistema de amarre rápido 10 en el que los muelles están distendidos, el émbolo 18 se encuentra en su posición extrema superior, con lo cual los elementos de ajuste 20 y las guías inclinadas 34 de las correderas de amarre 32 se encuentran en su posición de bloqueo situada en dirección radial hacia el interior. En esta posición de bloqueo se sujeta el bulón de amarre 14, que presenta una ranura periférica 36, en el alojamiento de amarre por medio de los salientes de bloqueo 38 dispuestos en dirección radial en el interior en las correderas de amarre 32.

Para sacar el bulón de amarre 14 del alojamiento de amarre 12 se somete a presión hacia abajo la cámara de presión 40 situada entre la carcasa base 22 y el émbolo 18 venciendo hacia abajo la fuerza elástica de los muelles 16, en el sentido de la flecha 42. Debido a los elementos de ajuste 20 dispuestos fijos en el émbolo 18 y que penetran en las guías inclinadas 34 se desplazan las correderas de amarre 32 en dirección radial hacia el exterior a su posición de desbloqueo. De este modo queda libre el bulón de amarre 14 y se puede sacar del alojamiento de amarre.

El hecho de prever correderas de amarre conducidas en dirección radial ofrece la ventaja de que el bulón de amarre se puede mantener sujeto en el alojamiento de amarre incluso al estar sometido a cargas elevadas, en particular a momentos de vuelco importantes. El bulón de amarre solamente se puede soltar del alojamiento de amarre si actúan fuerzas en dirección radial sobre las correderas de amarre. La fuerza mediante la cual las correderas de amarre se mantienen sujetas en su posición de bloqueo en dirección radial depende en el estado conocido de la técnica de la fuerza de los muelles que se han de prever. Según la característica elástica de los muelles que se utilicen esta fuerza puede ser variable. Si se trata de aplicar una fuerza elevada se deberán emplear muelles correspondientemente duros. Esto tiene el inconveniente de que para abrir el sistema de amarre rápido es preciso prever presiones correspondientemente altas en la cámara de presión 40.

En otro estado de la técnica conocido hay sistemas de amarre rápido en los que no se emplean correderas de amarre sino bolas de amarre. Por ejemplo el documento DE 103 17 336 A1 muestra un sistema de amarre rápido de esta clase. Ahora bien, al emplear bolas se ha observado que resulta problemático que en el alojamiento de amarre no se puedan transmitir momentos de vuelco muy importantes del bulón de amarre. Debido a la superficie esférica de las bolas éstas tienden a no evitar una desviación involuntaria del bulón de amarre fuera del alojamiento de amarre. Con las correderas de amarre conforme al estado de la técnica antes conocido de la Solicitante se pueden transmitir pares de vuelco mayores.

También se conocen por el estado de la técnica sistemas de amarre rápido en los que se desplazan en dirección axial y radial elementos de presión para bloquear el bulón de amarre en el alojamiento de amarre. Un ejemplo de esto puede verse en el documento DE 20 2004 009 283 U1.

La presente invención tiene como objetivo perfeccionar ventajosamente un sistema de amarre rápido como el descrito inicialmente, con el cual se pueden transmitir momentos de vuelco importantes gracias a las correderas de amarre conducidas de modo desplazable en dirección axial que están previstas. En particular se trata de optimizar por medio de las correderas de amarre los esfuerzos de bloqueo que actúan en dirección radial.

Este objetivo se resuelve por el sistema de amarre rápido inicialmente citado por el hecho de que la conducción inclinada presenta un contorno de guiado no uniforme con unos ángulos de inclinación diferentes con respecto al eje del émbolo con el fin de conseguir unas relaciones de transmisión diversas. El sistema de amarre rápido conforme a la invención se diferencia por lo tanto del estado de la técnica ya conocido según la Figura 1 por el hecho de que mediante el elemento de ajuste y la conducción inclinada no se realiza ninguna relación de transmisión lineal sino que debido al contorno de guiado de forma desigual se puede obtener una relación de transmisión optimizada con el fin de elevar al máximo la fuerza de amarre en la posición de bloqueo.

Para esto hay que tener en cuenta que los muelles que se vayan a utilizar y que cargan unilateralmente sobre el émbolo suministran en su posición de bloqueo una fuerza menor, debido a su alargamiento, que en la posición de desbloqueo en la que los muelles están más pretensados. Esta fuerza elástica de los muelles empleados dependiente del recorrido, viene dada principalmente por la longitud relativamente reducida de los muelles. Con un sistema de amarre rápido conforme a la invención se puede compensar por ejemplo la fuerza elástica dependiente del recorrido, de los muelles que se vayan a emplear, de modo que se puede optimizar la fuerza de amarre, especialmente en la posición de bloqueo. Según el ángulo de inclinación que se vaya a prever para el contorno de guiado se puede obtener una relación de transmisión diversa para el movimiento de un elemento de ajuste para el movimiento de la corredera de amarre. A pesar de ello se pueden transmitir momentos de vuelco importantes debido a estar previstas las correderas de apriete.

En una forma de realización ventajosa de la invención el contorno de guiado presenta dos tramos de corredera enfrentados entre sí, donde durante el desplazamiento de la corredera de amarre en uno de los sentidos, el elemento de ajuste desliza por un tramo de la corredera, y al desplazar la corredera de amarre en sentido opuesto, se desliza por el otro tramo de la corredera. Esto tiene la ventaja de que queda garantizada una conducción forzada de la corredera de amarre durante el movimiento, tanto al ir a la posición de bloqueo como a la posición de desbloqueo.

En particular puede estar previsto que los dos tramos de corredera estén realizados de forma diferente y no paralelos entre sí. La consecuencia de esto es que al desplazar la corredera de amarre a la posición de bloqueo puede haber unas relaciones de transmisión distintas que en la posición de desbloqueo. En particular, durante el desbloqueo de la corredera de amarre surge siempre el caso de tener que superar unas fuerzas de rozamiento adherente superiores del sistema bloqueado que se encuentra en reposo. Por este motivo se necesitan especialmente durante el desbloqueo primeramente unas fuerzas superiores que se pueden conseguir por medio de un ángulo de inclinación correspondientemente plano.

El contorno de guiado respective los tramos de corredera pueden comprender ventajosamente tramos parciales en forma de tramos de recorrido rápido con unos ángulos de inclinación mayores y/o tramos de recorrido de fuerza, con unos ángulos de inclinación menores. Según en qué posición de recorrido de la corredera en cuña se deseen obtener las propiedades correspondientes se pueden elegir en consecuencia los ángulos de inclinación. Los distintos tramos parciales de los tramos de la corredera pueden tener para ello ventajosamente una transición tangencial los unos a los otros.

Para esto es ventajoso si los tramos de recorrido rápido presentan un ángulo de inclinación del orden de 30º a 60º, y en particular dentro de un campo de 40 a 50º, y/o si los tramos de recorrido de fuerza presentan un ángulo de inclinación del orden de mayor que 0 hasta 30º, y en particular dentro del campo de 15º a 25º. En los tramos de recorrido rápido con inclinación de 40º ó 50º se ha visto que todavía se puede aplicar fuerza suficiente para mover las correderas de ajuste, con el correspondiente aumento de velocidad de las correderas de ajuste. Para ángulos de inclinación del orden de 15 a 25º se ha visto que se puede suministrar un aumento de fuerza correspondientemente suficiente, especialmente cuando remite la fuerza de los muelles.

Como ya se ha mencionado, es especialmente ventajoso si el contorno de guiado está ajustado de acuerdo con la característica de los muelles de tal modo que al remitir la fuerza de los muelles estén previstos unos ángulos de inclinación menores.

Es especialmente ventajoso si el contorno de guiado está realizado de tal modo que al alcanzar, poco antes de alcanzar y/o poco después de alcanzar la posición final de bloqueo del elemento de ajuste está previsto un tramo de recorrido de fuerza. Tal como ya se ha mencionado, en la posición final los muelles están distendidos y presentan menor fuerza elástica.

También es ventajoso que al alcanzar, poco antes de alcanzar y/o poco después de alcanzar la posición final de desbloqueo del elemento de ajuste, esté previsto un tramo de recorrido rápido. Por una parte, los muelles están entonces comprimidos y suministran por este motivo una fuerza relativamente alta. Por otra parte, no existen aquí otras fuerzas exteriores contra las que tengan que actuar las correderas de ajuste.

De acuerdo con la invención la guía inclinada puede estar realizada como ranura guía inclinada que transcurra transversalmente respecto al eje de movimiento de la corredera de amarre, estando formado el contorno de guiado respective los tramos de corredera por las paredes opuestas entre sí de la ranura. A este respecto el elemento de ajuste puede estar realizado entonces como pasador cilíndrico dispuesto en el émbolo, que transcurra en dirección transversal al eje de movimiento de la corredera de amarre. El pasador cilíndrico tiene ventajosamente una anchura igual o superior a la de la ranura guía, de modo que las fuerzas se puedan transmitir sobre una gran superficie.

Otras realizaciones ventajosas y detalles de la invención se pueden deducir de la siguiente descripción en la que se describe con mayor detalle la invención sirviéndose del ejemplo de realización representado en el dibujo. Las Figuras muestran:

Figura 1 el estado de la técnica ya descrito,

Figura 2 una sección longitudinal a través de un dispositivo de bloqueo conforme a la invención en la posición de bloqueo,

Figura 3 una sección según la Figura 2 en la posición de desbloqueo,

Figura 4a una corredera de amarre en la posición de bloqueo,

Figura 4b una posición intermedia de la corredera de amarre según la Figura 4a,

Figura 4c la posición de desbloqueo de la corredera de amarre y

Figura 4d una posición intermedia de la corredera de amarre.

El sistema de amarre rápido 50 conforme a la invención representado en las Figuras presenta una disposición esencialmente conforme al sistema de amarre rápido 10 de la Figura 1. Los componentes que se corresponden están dotados por lo tanto con los signos de referencia correspondientes.

Las diferencias esenciales entre el sistema de amarre rápido 50 conforme a la invención y el sistema de amarre rápido 10 conocido con anterioridad consiste en la configuración de la guía inclinada y de los elementos de ajuste. En el sistema de amarre rápido 50 conforme a la invención las guías inclinadas 52 previstas en las correderas de amarre 32 presentan un contorno de guiado 54 desigual, con unos ángulo de inclinación distintos con respecto al eje del émbolo 28, con el fin de conseguir unas relaciones de transmisión diferentes. El respectivo contorno de guiado 54 prevé dos tramos de corredera 56 y 58 opuestos entre sí que no transcurren paralelos, desplazándose los elementos de ajuste realizados como pasadores cilíndricos 60 y dispuestos fijos en el émbolo 18, a lo largo de los tramos de corredera 54 para alcanzar la posición de bloqueo, y a lo largo de los tramos de corredera 56 para alcanzar la posición de desbloqueo. Para ello las ranuras de guiado están realizadas, tal como se ve claramente por las Figuras 2 y 3, como ranuras de guiado inclinado que transcurren en dirección transversal al eje de movimiento 30 de la corredera de amarre, estando formados los tramos de corredera 56 y 58 por las paredes de ranura opuestas entre sí.

En las Figuras 2 y 3 no se han representado los elementos de muelles que están representados en la Figura 1 y que mantienen las correderas de amarre 32 en su posición de bloqueo.

En la Figura 2 esta representada la posición de bloqueo en la que las correderas de amarre 32 se mantienen en su posición de bloqueo gracias a los elementos de muelles que no están representados.

En la Figura 3 está representada la posición de desbloqueo en la que la cámara de presión 40 se carga de tal modo con fluido que se comprimen los elementos de muelle que no están representados, el émbolo se mueve a su posición de desbloqueo inferior y los elementos de ajuste en forma de pasadores cilíndricos 60 se desplazan hacia abajo. Debido al acoplamiento de movimiento forzado de los pasadores cilíndricos 60 que encajan en las guías inclinadas 52, tiene lugar un movimiento de las correderas de amarre 32 dirigido en dirección radial hacia el exterior, con lo cual queda libre el bulón de amarre 14.

En la Figura 4 están representadas diversas posiciones intermedias de la corredera de amarre 32 representada en las Figuras 2 y 3 en el lado izquierdo.

La Figura 4a muestra la posición de bloqueo tal como está representada en la Figura 2. El pasador cilíndrico 60 se encuentra en su posición extrema superior del recorrido, y asienta en el extremo 62 superior en forma de arco de círculo del contorno de guiado 54 de la guía inclinada 52. Tal como se ve claramente por las Figuras a hasta la Figura d, los dos tramos de corredera 56 y 58 opuestos entre sí están realizados de forma diferente y no paralelos entre sí.

Al desplazarse el émbolo 18 en el sentido hacia la posición de desbloqueo se desplaza el pasador cilíndrico 60 axialmente hacia abajo, y se desliza a lo largo del tramo de corredera 56. Para ello el tramo de corredera 56 presenta dos tramos parciales 64 y 66, estando realizado el tramo parcial 64 como tramo de recorrido de fuerza y el tramo parcial 66 como tramo de recorrido rápido. El tramo de recorrido de fuerza 64 presenta un ángulo de inclinación relativamente reducido \alpha de aprox. 20º con relación al eje del émbolo 28 respective al eje de movimiento del pasador cilíndrico 60, que en la Figura 4a a 4d está identificado con la referencia 68.

En la zona en la que el pasador cilíndrico 60 está representado en la Figura 4b está prevista una zona de transición tangencial entre el tramo de recorrido de fuerza 64 y el tramo de recorrido rápido 66. El tramo de recorrido rápido 66 presenta un ángulo de inclinación \beta de aprox. 50º con respecto al eje 68. Debido al tramo de recorrido de fuerza 64 se generan primeramente unas fuerzas importantes al retroceder la corredera de amarre 32 desde su posición de bloqueo. Esto se necesita especialmente si el bulón de amarre está sometido a la influencia de fuerzas de tracción exteriores, y por lo tanto se necesitan esfuerzos mayores para el retroceso de la corredera de amarre. En cuanto a la corredera de amarre se haya desprendido del bulón de amarre se puede efectuar el retroceso de la corredera de amarre con un esfuerzo menor, de modo comparativamente rápido, lo cual queda asegurado gracias al fuerte ángulo de inclinación \beta del tramo de recorrido rápido 66.

En la Figura 4c, el pasador cilíndrico 60 está representado en su posición extrema inferior; la corredera de amarre 32 se encuentra en su posición de desbloqueo.

Si se ha de efectuar ahora un bloqueo, se conmuta la cámara de presión 40 para dejarla sin presión, con lo cual el émbolo 18 se desplaza hacia arriba debido a la fuerza de los muelles. El pasador cilíndrico 60 se desliza entonces a lo largo del tramo de corredera 58. En el tramo de corredera 58 están previstos esencialmente tres tramos parciales, concretamente un tramo corto de fuerza 70, un tramo más largo de recorrido rápido 72 y a continuación de éste, un corto tramo de fuerza 74.

Al desplazarse hacia arriba el pasador cilíndrico 60, éste se mueve con un esfuerzo mayor en sentido hacia la posición de bloqueo, debido al primer tramo corto de recorrido de fuerza 70. A continuación sigue tangencialmente el tramo de recorrido rápido 72 que con relación al eje 68 presenta un ángulo de inclinación \gamma de aprox. 45º. Poco antes de alcanzar la posición final de bloqueo está previsto el tramo de recorrido de fuerza 74 que sigue tangencialmente al tramo de recorrido rápido 72. Debido al tramo de recorrido de fuerza 74 se efectúa el bloqueo del bulón de amarre 14 con una fuerza de bloqueo superior. Esto puede ser especialmente conveniente si los muelles 16 hubiesen perdido fuerza elástica debido a su alargamiento. La fuerza elástica que se va reduciendo se compensa por lo tanto por el tramo de recorrido de fuerza 74 o incluso aún se intensifica más. El tramo de recorrido de fuerza 74 forma con respecto al eje 28 ó 68 respectivamente un ángulo de inclinación \delta de aprox. 10º.

En la Figura 4d, el pasador cilíndrico se encuentra en la zona de transición tangencial entre el tramo de recorrido rápido 72 y el tramo de recorrido de fuerza 74.

Tal como se ve de forma especialmente clara por las Figuras 4a a 4d, el contorno de guiado 54 tiene forma desigual debido a los diferentes tramos de corredera 56 y 58, con lo cual resultan unas relaciones de transmisión especialmente ventajosas para el movimiento axial del pasador cilíndrico 60 con respecto al movimiento radial de la respectiva corredera de amarre 32.

Claims (10)

1. Sistema de amarre rápido (50) con un alojamiento de amarre (12), con un émbolo (18) cargado por un lado con muelles (16), que por el otro lado se puede cargar con presión, con un elemento de ajuste (60) dispuesto en el émbolo (18) y que sigue el movimiento del émbolo, con por lo menos una corredera de amarre (32) dispuesta de forma conducida y desplazable, cuyo movimiento está acoplado con el elemento de ajuste (60) en ambos sentidos de movimiento por medio de una guía inclinada (52) dispuesta del lado de la corredera de amarre, adoptando la corredera de amarre (32) una posición de bloqueo, estando distendidos los muelles (16) para bloquear un bulón de amarre (14) que se puede introducir en el alojamiento de amarre (12), y una posición de desbloqueo al estar el émbolo (18) cargado con la presión correspondiente, para poder retirar el bulón de amarre (14), caracterizado porque la guía inclinada (52) presenta un contorno de guiado (54) de forma desigual con ángulos de inclinación distintos con respecto al eje del émbolo (28) (\alpha, \beta, \gamma, \delta) para conseguir diferentes relaciones de transmisión.

2. Sistema de amarre rápido (50) según la reivindicación 1, caracterizado porque el contorno de guiado (54) presenta dos tramo de corredera (56, 58) enfrentados entre sí, deslizándose el elemento de ajuste (60) por uno de los tramos de corredera (56) durante el desplazamiento de la corredera de amarre (32) en un sentido, y deslizándose por el otro tramo de corredera (58) cuando la corredera de amarre (32) se desplaza en el otro sentido.

3. Sistema de amarre rápido (50) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los dos tramos de corredera (56, 58) están realizados con un trazado diferente y no paralelos entre sí.

4. Sistema de amarre rápido (50) según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque el contorno de guiado (54) y/o los tramos de corredera (56, 58), comprenden tramos parciales en forma de tramos de recorrido rápido (66, 72) con ángulos de inclinación mayores y/o tramos de recorrido de fuerza (64, 70, 74) con ángulos de inclinación menores (\alpha, \delta).

5. Sistema de amarre rápido (50) según la reivindicación 4, caracterizado porque los tramos de recorrido rápido (66, 72) presentan unos ángulos de inclinación (\beta, \gamma) del orden de 30º a 60º, y en particular en un campo de 40º a 50º, y/o que los tramos de recorrido de fuerza (64, 70, 74) presentan unos ángulos de inclinación (\alpha, \delta) en un intervalo por encima de 0º hasta 30º, y en particular en el intervalo de 15º a 25º.

6. Sistema de amarre rápido (50) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el contorno de guiado (54) está ajustado de acuerdo con la característica de los muelles (16), de tal modo que al remitir la fuerza elástica están previstos unos ángulos de inclinación menores.

7. Sistema de amarre rápido (50) según una de las reivindicaciones 4, 5 ó 6, caracterizado porque el contorno de guiado (54) está realizado de tal modo que al alcanzar, poco antes de alcanzar y/o poco después de alcanzar la posición final de bloqueo del elemento de ajuste (60) está previsto un tramo de recorrido de fuerza (64, 74).

8. Sistema de amarre rápido (50) según una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque al alcanzar, poco antes de alcanzar y/o poco después de alcanzar la posición final de desbloqueo del elemento de ajuste (60) está previsto un tramo de recorrido rápido (66, 72).

9. Sistema de amarre rápido (50) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la guía inclinada (52) está realizada como ranura guía inclinada que transcurre en dirección transversal al eje de movimiento de la corredera de amarre, estando formado el contorno de guiado (54) por las paredes opuestas entre sí de la ranura.

10. Sistema de amarre rápido (50) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de ajuste (60) está realizado como pasador cilíndrico dispuesto en el émbolo (18) que transcurre en dirección transversal al eje de movimiento de la corredera de amarre (32).