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