ES2255344B1 - Dispositivo de mando para el accionamiento de un cilindro a gas. - Google Patents

Dispositivo de mando para el accionamiento de un cilindro a gas. Download PDF

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Abstract

Dispositivo de mando para el accionamiento de un cilindro a gas de dos cuerpos concéntricos y cámara intermedia, con varilla de mando y válvula de paso de gas, y que soporta accionamiento multidireccional, permitiendo el accionamiento en una zona asimilada a una semiesfera y resultando indiferente la dirección de la fuerza ejecutante de la acción de mando, estando dicho dispositivo colocado en el extremo de la varilla con agujero ciego o pasante.

Description

Dispositivo de mando para el accionamiento de un cilindro a gas.
La invención se refiere a un cilindro de gas, del tipo de los constituidos por dos cuerpos cilíndricos concéntricos separados por una cámara intermedia y mantenidos en esa posición por dos tapones, un tapón de válvula y un tapón de eje.
El tapón de válvula está atravesado por un eje de válvula o varilla de mando. El tapón de eje, a su vez, está atravesado por el eje del cilindro, el cual cuenta con una cabeza a modo de pistón que delimita dos cámaras, una encima y otra debajo de la misma.
El gas ocupa las dos cámaras delimitadas por la citada cabeza, pasando, cuando la varilla de mando es accionada desde el exterior, de una a otra por unos pasos comunicantes existentes en ambos tapones. Este trasvase de gas provoca el desplazamiento de la cabeza y el eje del cilindro a lo largo del cuerpo cilíndrico interior.
Un cilindro de estas características puede observarse en la referencia ES-2199003-A1, a título del propio solicitante. En esta invención, el accionamiento de la válvula, efectuado sobre la varilla de mando con el objetivo de permitir el paso del gas, se realiza bien en dirección lateral (perpendicular al eje de la varilla) o bien en dirección axial (paralela al eje de la varilla). Ambas formas de accionamiento no pueden darse simultáneamente.
En la práctica, existen aplicaciones que exigen que el cilindro a gas soporte un accionamiento multidireccional, es decir, no sólo un accionamiento axial y un accionamiento lateral por separado, sino también un accionamiento oblicuo, resultante de una combinación de ambos.
Un cilindro a gas que soporta el accionamiento multidireccional, es decir, el accionamiento de la varilla de mando no sólo de forma axial o lateral, sino también de forma oblicua, resultante de una combinación de ambos (axial y lateral), puede verse en EP-1291546-A1, a favor del propio solicitante. En este cilindro, la válvula de paso de gas permite el movimiento de la varilla de mando tanto en dirección axial como lateral, además de en ambas simultáneamente. Para ello, la válvula se divide en tres partes: un dispositivo valvular superior, uno intermedio y uno inferior, con las correspondientes juntas de estanqueidad para impedir filtraciones de gas al exterior. El dispositivo valvular superior presenta un diámetro interior cuyo tamaño permite el desplazamiento axial y el desplazamiento lateral de la varilla, limitando este último. El dispositivo valvular intermedio aloja en su interior una junta tórica de estanqueidad que proporciona además una sujeción de la varilla cuando hay una componente lateral de accionamiento, de forma que la varilla, al girar, lo hace con respecto a este punto. El dispositivo valvular inferior, además de presentar un diámetro interno mayor que el de la varilla para no interferir en su desplazamiento, se abre en su cara inferior en forma cónica, constituyendo esta abertura la zona de paso de gas cuando la varilla se acciona.
La varilla de mando para el accionamiento del cilindro presenta en su extremo interior un estrechamiento o cuello para la inserción de un casquillo troncocónico de paso de gas, una junta de paso de gas y una arandela, los cuales quedan sujetos mediante un remache en la propia varilla.
Gracias a este diseño, es posible efectuar un accionamiento en el extremo superior saliente de la varilla sin límite de dirección, en una zona asimilada a una superficie semiesférica de magnitud indefinida.
Es objetivo de la invención proveer a un cilindro de accionamiento multidireccional (axial y/o transversal), por ejemplo el cilindro a gas de EP-1291546-A1, de un dispositivo de mando que facilite el accionamiento multidireccional de la varilla de mando.
Dicho dispositivo de mando se puede enganchar en el extremo superior saliente de la varilla, y tiene una forma tal que presenta una superficie asimilada a una superficie semiesférica. Dicha superficie permite realizar el accionamiento cómodamente en cualquier dirección oblicua, axial o transversal.
Se presentan dos alternativas de dispositivos de mando, en función del tipo de enganche a la varilla: dispositivo con agujero ciego y dispositivo con agujero pasante. En la primera alternativa, la varilla se introduce en un agujero ciego del dispositivo y por lo tanto no lo atraviesa completamente. En la segunda alternativa, la varilla se introduce por un agujero pasante y por lo tanto sobresale por el otro extremo tras atravesar el dispositivo de mando.
Éstas y otras peculiaridades de la invención se advierten con mayor detalle en las figuras adjuntas:
- La Figura 1 muestra un alzado en sección de un cilindro a gas con accionamiento multidireccional.
- La Figura 2 muestra varios alzados en sección de la invención: en reposo (figura 2a), con accionamiento lateral (figura 2b), vertical (figura 2c) y oblicuo (figura 2d).
- La Figura 3 muestra un despiece en sección de la varilla de mando y de la válvula de paso de gas.
- La Figura 4 muestra un alzado en sección de la válvula de paso de gas ya montada.
- La Figura 5 muestra una perspectiva de un dispositivo de mando con agujero pasante, así como un alzado en sección de dicho dispositivo acoplado a la varilla de mando.
- La Figura 6 muestra una perspectiva de un dispositivo de mando con agujero ciego, así como un alzado en sección de la forma de acoplar dicho dispositivo a la varilla de mando.
En la Figura 1 se representa un cilindro a gas de dos cuerpos con accionamiento multidireccional, de acuerdo con EP-1291546-A1. La estructura del cilindro se basa principalmente en la existencia por un lado de dos cuerpos (1, 2) cilíndricos concéntricos que alojan entre sí una cámara intermedia (3) de paso de gas, y por otro de un eje (27) cuya cabeza (28) delimita una cámara de gas superior (4) y otra inferior (5). El funcionamiento básico del cilindro es el siguiente: cuando la varilla de mando (16) es accionada, se abre un paso de gas entre la cámara de gas superior (4) y la inferior (5), dando lugar al desplazamiento en sentido axial del eje (27) y su cabeza (28).
El sistema de accionamiento del cilindro está definido por una varilla de mando (16) y una válvula (29) de paso de gas para el control del movimiento de la varilla, el paso del gas entre cámaras y la estanqueidad. La válvula consta principalmente de tres piezas: un dispositivo valvular superior (6), un dispositivo valvular intermedio (7) y un dispositivo valvular inferior (8). Se evitan fugas de gas entre ellos y las cámaras mediante la colocación de las juntas de estanqueidad (9, 10, 15). La varilla de mando (16) atraviesa los dispositivos mencionados y lleva ensartados en su extremo interior un casquillo troncocónico (22) de paso de gas, una junta de paso de gas (11) y una arandela (13), elementos que quedan fijados mediante un remache (14) practicado en la propia varilla.
Se puede observar en la figura cómo, al desplazarse la varilla de accionamiento, se crea una zona de paso de gas (12) entre el dispositivo valvular inferior (8) y la junta de paso de gas (11), activando el funcionamiento del cilindro en la forma ya explicada.
La varilla de mando (16) se desplaza efectuando algún tipo de accionamiento sobre su extremo saliente (17).
En la Figura 2 se presentan distintas secciones del cilindro a gas de la Figura 1 provisto del dispositivo de mando (18) de la invención, en función del tipo de accionamiento efectuado sobre la varilla de mando (16). El dispositivo de mando (18) se conecta al extremo saliente (17) de la varilla de mando (16) para permitir que un usuario o aparato externo realice el accionamiento de la varilla de mando (16).
En la Figura 2a el cilindro a gas se encuentra en estado de reposo, es decir, cuando no se ejerce fuerza alguna sobre el dispositivo de mando (18) y por ello la varilla de mando (16) no sufre desplazamiento alguno. En esta situación de ausencia de accionamiento, la posición de reposo de la arandela (13) es tal que queda una pequeña holgura entre ella y el dispositivo valvular inferior (8), cuyo objetivo es permitir el giro de la misma reflejado en la Figura 2b. La junta de paso de gas (11), en cambio, toma contacto firme con el dispositivo valvular inferior (8) y cierra por completo la zona de paso de gas (12) de la válvula (29), impidiendo por tanto el paso de gas entre las cámaras internas.
En la Figura 2b se aplica un accionamiento lateral (20) sobre el dispositivo de mando (18). Como se observa en la figura, esto produce un movimiento giratorio de la varilla de mando (16) cuya consecuencia, en la parte inferior de la misma, es la aparición de una zona de paso de gas (12) entre la arandela (13) y el dispositivo valvular inferior (8). La arandela no oscila sino que se mueve a la par que la varilla, y firmemente pegada a ella, gracias a la fijación mediante remache (14) y a la presencia del casquillo troncocónico (22) y de la junta de paso de gas (11) en el extremo interior (26) de la varilla. En este caso, la zona de paso de gas (12) no aparece en todo el perímetro de la varilla de mando (16), sino que se concentra en el lado opuesto al del origen del accionamiento lateral (20).
En la Figura 2c se aplica un accionamiento vertical (21) sobre el dispositivo de mando (18), lo cual produce un desplazamiento de la varilla de mando (16) en dirección axial y hacia el interior del cilindro. El extremo interior (26) y los elementos fijados a él (22, 11, 13) se separan ligeramente del dispositivo valvular inferior (8), generando una zona de paso de gas (12) a través de la válvula (29). En este caso, la zona de paso de gas presenta una distribución uniforme y simétrica alrededor del eje de la varilla de mando (16).
En la Figura 2d se muestra el caso en el cual se efectúa un accionamiento oblicuo (19) sobre el dispositivo de mando (18). Este accionamiento oblicuo (19) se puede descomponer en una componente de accionamiento lateral (20) y otra de accionamiento axial (21). En consecuencia, su efecto también resulta ser una combinación de los efectos por separado de cada una de sus componentes (Figuras 2b y 2c). De este modo, se crea una zona de paso de gas (12) entre la arandela (13) y el dispositivo valvular inferior (8) que, como resultado de la combinación mencionada, circunda la varilla de mando (16), pero no de forma simétrica sino concentrándose en el lado opuesto al del origen del accionamiento oblicuo (19).
En las Figuras 3 y 4 se observa un despiece y un alzado ya montado del sistema de accionamiento del cilindro a gas, es decir, del conjunto formado por la varilla de mando (16) y las piezas que se ensartan en ella: el dispositivo valvular superior (6), una junta de estanqueidad (9), el dispositivo valvular intermedio (7), una junta de estanqueidad (10), el dispositivo valvular inferior (8), una junta de estanqueidad (15), el casquillo troncocónico (22), la junta de paso de gas (11) y la arandela (13). Estando el sistema montado según la Figura 4, se aprecia cómo entre los elementos (8, 11, 13, 22) queda definida una zona de paso de gas (12).
El citado dispositivo de mando (18), cuya superficie constituye una zona asimilada a una superficie semiesférica (18) con el objetivo de facilitar el accionamiento multidireccional (19, 20, 21) de la varilla, se monta sobre la varilla de mando (16). Las Figuras 5 y 6 muestran dos alternativas para la realización de dicho dispositivo de mando (18).
La Figura 5 muestra la perspectiva de un dispositivo semiesférico de mando (18) con agujero pasante (25). Dicho dispositivo de mando (18) se acopla a la varilla de mando (16) introduciendo esta última a través del agujero (23) del dispositivo (18) hasta que el extremo saliente (17) sobresale por la parte superior.
La Figura 6 muestra una perspectiva de una variante de dispositivo semiesférico de mando (18), en este caso un dispositivo semiesférico de mando (18) con agujero ciego (24). Dicho dispositivo (18) se acopla a la varilla de mando (16) introduciendo esta última a través del agujero (23) del dispositivo (18), quedando el extremo saliente (17) encajado en su interior.

Claims (3)

1. Dispositivo de mando (18) para el accionamiento de un cilindro a gas que contiene gas en dos cámaras internas de gas (4, 5) y que está provisto de una varilla de mando (16), donde la varilla de mando (16) puede moverse en una dirección axial (21), una dirección lateral (20) o en una dirección oblicua (19) que resulta de la combinación de una componente en dirección axial (21) y una componente en dirección lateral (20), donde el movimiento de la varilla de mando (16) permite que el gas se desplace de una cámara (4, 5) a otra (5, 4), donde el dispositivo de mando (18) comprende una zona de accionamiento en la cual puede ejercerse una fuerza, donde al ejercerse dicha fuerza sobre la zona de accionamiento el dispositivo de mando (18) fuerza el movimiento de la varilla de mando (16), caracterizado
porque:
-
la zona de accionamiento del dispositivo de mando (18) se asimila a una superficie semiesférica cuyo centro corresponde a un punto del eje de simetría de la varilla de mando (16) en su situación de reposo.
-
la dirección de la fuerza a aplicar (19, 20, 21) en la zona de accionamiento es multidireccional (19, 20, 21), ya que no es preciso que sea exclusivamente en la dirección axial (21) o lateral (20), sino extensible a cualquiera de los puntos de la zona de accionamiento.
2. Dispositivo de mando (18), según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende agujeros (23) del tipo ciego (24) a los cuales puede conectarse la varilla de mando (16), insertando en dichos agujeros ciegos (24) el extremo (17) de la varilla de mando (16).
3. Dispositivo de mando (18), según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende agujeros (23) del tipo pasante (25) a los cuales puede conectarse la varilla de mando (16), insertando en dichos agujeros pasantes (25) el extremo (17) de la varilla de mando (16).
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