ES2856267T3 - Dispositivo para la amortiguación de fuerzas de compresión - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (1), especialmente dispositivo hidráulico de gas (1), para la amortiguación de fuerzas de compresión, presentando el dispositivo (1) los siguientes componentes: - una carcasa (2) en la que se configura una escotadura, al menos por secciones, cilíndrica hueca, dividiéndose la escotadura en una primera zona (3) con un primer diámetro interior y en al menos una segunda zona (4) con un segundo diámetro interior más pequeño con respecto al primer diámetro interior; - un pistón (6), alojado en la primera zona (3) de la escotadura, que se puede desplazar en dicha zona relativamente con respecto a la carcasa (2) en la dirección longitudinal (L) de la escotadura; y - un vástago de pistón (7), alojado al menos por secciones en la segunda zona (4) de la escotadura, que está unido al pistón (6) a través de su zona final orientada hacia el pistón (6) y que presenta una cavidad (8) al menos en una zona final orientada hacia el pistón (6) que, a través de un paso (9) previsto en el pistón (6), se encuentra en conexión de fluido con una cavidad (10) definida en la primera zona (3) de la escotadura y en el pistón (6), integrándose en el vástago de pistón (7) un mecanismo de amortiguación para la amortiguación de un movimiento del pistón (6) relativamente con respecto a la carcasa (2), especialmente tanto en caso de un movimiento de entrada en la carcasa (2), como también en caso de un movimiento de salida de la misma, formando el vástago de pistón (7), al menos por secciones y especialmente en la zona de la cavidad (8), la carcasa del mecanismo de amortiguación, caracterizado por que en una posición cero del dispositivo (1), cuando no se transmiten fuerzas de compresión a amortiguar a través del vástago de pistón (7), está disponible entre la primera y la segunda zona (3, 4) de la escotadura un espacio anular (22) que rodea al menos por secciones el vástago de pistón (7), previéndose un resorte de compresión (21) que se aloja al menos por secciones en este espacio anular (22) y se apoya entre un conductor de resorte (23) y la carcasa (2).
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo para la amortiguación de fuerzas de compresión
La presente invención se refiere a un dispositivo, especialmente a un dispositivo hidráulico de gas, para la amortiguación de fuerzas de compresión. Según las formas de realización de la invención, ésta se refiere especialmente a un dispositivo para la amortiguación de fuerzas de compresión en forma de un amortiguador de impactos configurado de forma reversible incluso en caso de carga dinámica de impacto.
Por la tecnología de los vehículos ferroviarios se conoce la posibilidad de insertar entre las distintas carrocerías de un vehículo de varias unidades amortiguadores de impacto, por ejemplo, en forma de los así llamados parachoques. Estos elementos estructurales se construyen de manera que, en caso de colisión con un obstáculo fijo o móvil, por ejemplo, otra carrocería, absorban la energía, evitando así que se produzcan daños en el vehículo o en la carga. Los parachoques de este tipo se utilizan sobre todo en los vehículos ferroviarios, fijándose en la mayoría de los casos en los lados frontales uno o dos elementos estructurales, cuya finalidad es absorber las fuerzas de compresión horizontales que actúan desde el exterior sobre el vehículo ferroviario en su dirección longitudinal.
En este caso, en los vehículos ferroviarios se utilizan fundamentalmente dos tipos de parachoques. Los así llamados topes centrales representan una protección contra los impactos, disponiéndose los mismos en el eje longitudinal del vehículo, de manera que en cada lado frontal del vehículo ferroviario sólo se encuentre un tope en el centro de la traviesa frontal. Se conocen además los así llamados topes laterales, encontrándose respectivamente dos de estos topes en el lado frontal del vehículo ferroviario.
Por la tecnología de vehículos ferroviarios también se conoce la posibilidad de, en caso de que las carrocerías no estén unidas entre sí a través de un bogie, equipar las distintas carrocerías de un vehículo ferroviario de varias unidades con topes laterales ("topes UIC"), por lo que la distancia entre dos carrocerías acopladas la una a la otra puede variar durante el funcionamiento de marcha. Los topes laterales de este tipo sirven para absorber y amortiguar los golpes que se producen en el funcionamiento de marcha normal, por ejemplo, al frenar.
Para conseguir un buen comportamiento de compresión de resorte del amortiguador tanto en caso de una compresión de resorte cuasiestática, como también en caso de una solicitación dinámica, se conoce el uso de los así llamados dispositivos de amortiguación hidráulicos de gas que se componen de una combinación de un resorte de compresión de gas con un sistema de rebose hidráulico.
En caso de una compresión de resorte estática o cuasiestática de un amortiguador hidráulico de gas convencional de este tipo, el gas de llenado, por regla general nitrógeno, se comprime dentro de la parte del resorte de compresión de gas del amortiguador, generándose así una contrafuerza en el disco del amortiguador. Cuando la fuerza que actúa desde el exterior sobre el amortiguador disminuye, el resorte de gas provoca, como consecuencia de la posterior expansión del gas de llenado, la así llamada carrera de retorno, es decir, una nueva relajación del amortiguador.
En caso de una solicitación dinámica de un amortiguador hidráulico de gas convencional de este tipo, el aceite hidráulico u otro fluido hidráulico que fluye a través de una ranura de choque garantiza adicionalmente la generación de una contrafuerza hidráulica que sigue una curva de fuerza dinámica como consecuencia de la caída de presión a través de la ranura de choque que se produce durante el proceso de flujo, actuando dicha contrafuerza contra la fuerza de impacto que provoca la compresión de resorte.
Sin embargo, un amortiguador hidráulico de gas de este tipo, como el que también se describe detalladamente, por ejemplo, en la memoria impresa EP 2535237 A1, tiene el inconveniente de que, debido a una absorción de energía, el tamaño de los componentes, especialmente de un cilindro exterior del amortiguador y de un cilindro interior (parte del resorte de compresión de gas) del amortiguador, debe adaptarse respectivamente a la carrera necesaria, por lo que el amortiguador hidráulico de gas presenta en su conjunto un diseño relativamente pesado y grande en cuanto a su construcción.
La memoria impresa US 2012/205843 A1 se refiere a un dispositivo para la amortiguación de fuerzas de compresión según el preámbulo de la reivindicación independiente 1.
La memoria impresa EP 1 350 704 A1 se refiere a un amortiguador de tracción/compresión para dispositivos de remolque en vehículos ferroviarios y de ruedas. El amortiguador de tracción/compresión conocido por este estado de la técnica presenta una carcasa y un elemento de pistón que sobresale por un lado de la misma y que puede moverse en dos direcciones desde una posición cero respectivamente contra la resistencia de un dispositivo de resorte y un dispositivo de amortiguación. Para la amortiguación de todos los movimientos del elemento de pistón relativamente con respecto a la carcasa se prevé un dispositivo de amortiguación hidráulico uniforme que comprende una cámara de trabajo hidráulica anular que rodea el elemento de pistón y que se divide en una primera cámara funcional y en una segunda cámara funcional por medio de un pistón anular unido de forma fija al elemento de pistón y guiado de forma impermeable y desplazable en la cámara de trabajo hidráulica, estando ambas cámaras funcionales unidas entre sí a través de al menos un canal de rebose.
Por lo tanto, la presente invención se basa en la tarea de proponer un dispositivo de amortiguación del tipo citado al principio que (en comparación con los amortiguadores hidráulicos de gas antes descritos y conocidos por el estado de la técnica) presenta una forma constructiva compacta y ligera.
Esta tarea se resuelve mediante el objeto de la reivindicación independiente 1, indicándose en las reivindicaciones dependientes variantes perfeccionadas ventajosas del dispositivo según la invención.
Por consiguiente, el dispositivo según la invención, especialmente el dispositivo hidráulico de gas, presenta una carcasa en la que se configura una escotadura, al menos por secciones, cilíndrica hueca. La carcasa puede configurarse, por ejemplo, como un cilindro exterior. La escotadura configurada en la carcasa se divide en una primera zona con un primer diámetro interior y en al menos una segunda zona adicional con un segundo diámetro interior más pequeño con respecto al primer diámetro interior.
El dispositivo según la invención presenta además un pistón que se aloja en la primera zona de la escotadura de la carcasa y que se apoya en la primera zona de forma desplazable, especialmente de forma ajustable, relativamente con respecto a la carcasa en la dirección longitudinal de la escotadura.
Se prevé además un vástago de pistón que se aloja, al menos por secciones, en la segunda zona de la escotadura de la carcasa. El vástago de pistón está unido al pistón a través de su zona final orientada hacia el pistón. Además se prevé según la invención que el vástago de pistón presente, al menos en una zona final orientada hacia el pistón, una cavidad que, a través de un paso previsto en el pistón, se encuentra en conexión de fluido con una cavidad definida por la primera zona de la escotadura y por el pistón.
La solución según la invención se caracteriza especialmente por que en el vástago de pistón se integra un mecanismo de amortiguación, a fin de amortiguar un movimiento del pistón relativamente con respecto a la carcasa, especialmente tanto en caso de un movimiento de entrada en la carcasa, como también en caso de un movimiento de salida de la misma. En este caso se prevé especialmente que el vástago de pistón forme, al menos por secciones y sobre todo en la zona de la cavidad, la carcasa del mecanismo de amortiguación.
De acuerdo con la presente invención se prevé que la carcasa del dispositivo hidráulico de gas forme una "carcasa de resorte" y aloje el pistón al menos por secciones. En el propio pistón se integra un mecanismo de amortiguación, formando aquí el vástago de pistón, configurado hueco al menos por secciones, la carcasa del mecanismo de amortiguación.
De este modo se puede realizar un diseño especialmente compacto y ligero del dispositivo según la invención. Gracias a que el mecanismo de amortiguación o el amortiguador está integrado al mismo tiempo en el vástago de pistón, no se requiere ninguna carcasa adicional para el amortiguador/mecanismo de amortiguación, lo que significa un ahorro considerable de material en comparación con el dispositivo conocido por el estado de la técnica. Además se puede suprimir el resorte anular previsto generalmente en los dispositivos convencionales, lo que reduce la masa y los costes adicionales.
A diferencia del amortiguador de tracción/compresión de la memoria impresa EP 1 350 704 A1 ya citada en la introducción de la descripción, el dispositivo de amortiguación reivindicado en la reivindicación independiente 1 se caracteriza por que, en la solución según la invención, el mecanismo de amortiguación o el amortiguador, como componente fijo de un acoplamiento de amortiguación central, se utiliza como un dispositivo de tracción/compresión y concretamente, a diferencia de un elemento de amortiguación integrado autárquico, para la absorción de fuerzas de compresión, por lo que con la solución según la invención se puede conseguir una reducción considerable del peso.
En una realización imaginable del dispositivo según la invención se prevé que, al menos en un estado retraído del pistón o en un estado al menos parcialmente retraído del pistón en la primera zona de la escotadura, se configure un espacio anular que rodea, al menos por secciones, el vástago del pistón o que esté disponible un espacio anular que rodea, al menos por secciones, el vástago del pistón, cuyo volumen varía en caso de un movimiento del pistón relativamente con respecto a la carcasa. A través de al menos un paso previsto preferiblemente en la pared del vástago de pistón, este espacio anular se encuentra en conexión de fluido con la cavidad prevista al menos en la zona final del vástago de pistón orientada hacia el pistón.
En este caso se trata de una realización posible del mecanismo de amortiguación integrado, al menos por secciones, en el vástago de pistón, siendo por supuesto concebibles variaciones de la misma.
Al menos en un estado retraído del pistón o en un estado al menos parcialmente retraído del pistón en la primera zona de la escotadura se forma o está presente un espacio anular que rodea al menos parcialmente el vástago de pistón, cuyo volumen varía en caso de un movimiento del pistón relativamente con respecto a la carcasa. Este espacio anular se encuentra, a través de al menos un paso previsto preferiblemente en la pared del vástago de pistón, en conexión de fluido con la cavidad prevista al menos en la zona final del vástago de pistón orientada hacia el pistón.
El dispositivo de amortiguación según la invención se caracteriza por su diseño compacto y ligero, dado que el amortiguador se integra al mismo tiempo en el vástago de pistón, por lo que no se requiere ninguna carcasa adicional para el amortiguador, lo que supone un ahorro de material, de masa y de costes.
En este sentido, según un aspecto de la invención se prevé configurar especialmente la escotadura cilindrica hueca con la primera y la segunda zona en un vástago de pistón, al menos por secciones, hueco, de manera que el vástago de pistón forme la carcasa del dispositivo para la amortiguación de las fuerzas de compresión.
La invención se refiere además a un uso del dispositivo según la invención como amortiguador integrado en un vástago de pistón, realizándose el vástago de pistón, al menos por secciones, como un cuerpo hueco, y configurándose la escotadura cilíndrica hueca del dispositivo con la primera y la segunda zona en el vástago de pistón, al menos por secciones, hueco, de manera que el vástago de pistón forme la carcasa del dispositivo para la amortiguación de las fuerzas de compresión.
De la descripción de las formas de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención mostradas en los dibujos resultan otras ventajas del dispositivo según la invención.
En los dibujos se muestra en la:
Figura 1 esquemáticamente y en una vista en sección longitudinal, una primera forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención en una posición cero;
Figura 2 esquemáticamente y en una vista en sección longitudinal, la primera forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención en un estado retraído;
Figura 3 esquemáticamente y en una vista en sección longitudinal, un detalle de la primera forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención de acuerdo con la figura 2;
Figura 4 esquemáticamente y en una vista en sección longitudinal, otro detalle de la primera forma realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención de acuerdo con la figura 2;
Figura 5 esquemáticamente y en una vista en sección longitudinal, una segunda forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención en una posición cero;
Figura 6 esquemáticamente y en una vista en sección longitudinal, la segunda forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención en un estado retraído; y
Figura 7 esquemáticamente y en una vista en sección longitudinal, la segunda forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención en un estado solicitado a tracción.
A continuación se describe más detalladamente una primera forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención 1 con referencia a las representaciones de las figuras 1 a 4.
Como se representa, la primera forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención 1 presenta una carcasa 2 en la que se configura una escotadura, al menos por secciones, cilíndrica hueca, dividiéndose esta escotadura en una primera zona 3 con un primer diámetro interior y en una segunda zona 4 con un segundo diámetro interior, siendo el primer diámetro interior mayor que el segundo diámetro interior.
Especialmente en la forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención 1 representada en los dibujos se prevé configurar la escotadura cilíndrica hueca con la primera y la segunda zona 3, 4 en un vástago de pistón, al menos por secciones, hueco, de manera que el vástago de pistón forme la carcasa 2 del dispositivo 1 para la amortiguación de las fuerzas de compresión.
Con otras palabras, la forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención 1 representada en los dibujos se utiliza especialmente como un amortiguador integrado en un vástago de pistón, realizándose el vástago de pistón, al menos por secciones, como un cuerpo hueco, y configurándose la escotadura cilíndrica hueca del dispositivo 1 con la primera y la segunda zona 3, 4 en el vástago de pistón, al menos por secciones, hueco, de manera que el vástago de pistón forme la carcasa 2 del dispositivo 1 para la amortiguación de las fuerzas de compresión.
Como se puede ver en los dibujos, en la primera zona 3 de la escotadura se aloja un pistón 6 que se puede desplazar aquí relativamente con respecto a la carcasa 2 en la dirección longitudinal L de la escotadura. Un vástago de pistón 7 se une al pistón 6 a través de su zona final orientada hacia el pistón 6 y se aloja, al menos por secciones, en la segunda zona 4 de la escotadura. En una zona final orientada hacia el pistón, el vástago de pistón 7 presenta una cavidad 8 que, a través de un paso 9 previsto en el pistón 6, se encuentra en conexión de fluido con una cavidad definida por la primera zona 3 de la escotadura y por el pistón 6.
Al menos en un estado retraído o al menos parcialmente retraído del pistón 6 en la primera zona 3 de la escotadura (compárese figura 2) se configura un espacio anular 11 que rodea, al menos por secciones, el vástago de pistón 7 o está disponible un espacio anular 11 que rodea, al menos por secciones, el vástago de pistón 7, cuyo volumen varía en caso de un movimiento del pistón 6 relativamente con respecto a la carcasa 2, como puede verse directamente en las representaciones mostradas en la figura 1 y la figura 2.
A través de al menos un paso previsto en la pared del vástago de pistón 7 en la forma de realización a modo de ejemplo según la figura 1, el espacio anular 11 se encuentra en conexión de fluido con la cavidad 8 prevista en la zona final del vástago de pistón 7 orientada hacia el pistón 6.
En la forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención 1 mostrada en los dibujos, la cavidad 10 definida por la primera zona 3 de la escotadura y por el pistón 6, así como los demás espacios en conexión de fluido con esta cavidad 10 (cavidad 8 y espacio anular 11), se llena con un fluido con preferencia al menos fundamentalmente no compresible, en especial aceite (aceite hidráulico).
Se prevé además un perno de estrangulación 12 que, en caso de un movimiento del pistón 6 relativamente con respecto a la carcasa 2 hacia el interior de la primera zona 3 de la escotadura, se introduce, al menos por secciones, en el paso 9 previsto en el pistón 6, reduciendo así una sección transversal de flujo efectiva proporcionada por el paso 9.
Como puede verse en los dibujos, en la forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención 1 se prevé que el perno de estrangulación presente, al menos por secciones, especialmente una geometría en forma de cono truncado con un diámetro decreciente en la dirección del vástago de pistón 7.
Como puede verse especialmente en las vistas detalladas de la figura 3 y la figura 4, en la forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención 1 mostrada en los dibujos se prevé que el espacio anular 11 se encuentre, a través de una válvula de estrangulación para fluido 13 prevista en la pared del vástago de pistón, en conexión de fluido con la cavidad 8 prevista en la zona final del vástago de pistón 7 orientada hacia el pistón 6. Se prevé además que el espacio anular 11 se encuentre, a través de al menos una válvula antirretorno 14 prevista en la pared del vástago de pistón 7, en conexión de fluido con la cavidad 8 prevista en la zona final del vástago de pistón 7 orientada hacia el pistón 6, bloqueando esta al menos una válvula antirretorno 14 una transferencia de fluido desde el espacio anular 11 a la cavidad 8 prevista en la zona final del vástago de pistón 7 orientada hacia el pistón 6.
El vástago de pistón 7 se realiza ventajosamente, al menos por secciones, como un cuerpo hueco preferiblemente cerrado al que se le asigna una separación desplazable 15 (pistón de separación) prevista preferiblemente en el cuerpo hueco, mediante la cual el cuerpo hueco se divide en la ya citada cavidad 8, configurada en la zona final del vástago de pistón 7 orientada hacia el pistón 6, y en una cavidad 16 separada con preferencia herméticamente de la otra cavidad por el pistón de separación 15 y opuesta al pistón 7.
Preferiblemente, esta cavidad 16 opuesta al pistón 6 se llena con un fluido compresible, especialmente un fluido gaseoso como, por ejemplo, el nitrógeno.
En la forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención 1, como el que se muestra en los dibujos, se prevé que el vástago de pistón 7 se pueda desplazar relativamente con respecto a la separación 15 en la dirección longitudinal L de la escotadura configurada en la carcasa 2. Tan pronto como el vástago de pistón 7 se desplaza en la carcasa 2, la separación 15, realizada como un pistón de separación, se desplaza de forma forzada en el volumen de carrera modificado relativamente con respecto a la carcasa 2.
Además, en la forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención 1 se prevé limitar la cavidad 16 opuesta al pistón 6 mediante una placa deflectora 17 prevista en una zona final del vástago de pistón 7 opuesta al pistón 6. A través de esta placa deflectora 17 se pueden transmitir al vástago de pistón 7 fuerzas de compresión a amortiguar por el dispositivo 1.
Entre la primera y la segunda zona 3, 4 de la escotadura se prevé una zona escalonada anular, especialmente circular, chocando el pistón 6 con su zona final orientada hacia el vástago de pistón 7 contra esta zona escalonada en una posición cero del dispositivo 1 cuando (como se indica en la figura 1) no se transmiten a través del vástago de pistón 7 fuerzas de compresión a amortiguar.
En la forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención 1 se prevé que la primera zona 3 de la escotadura presente una pared interior que sirve como superficie de guía para el pistón 6. Del mismo modo, la segunda zona 4 de la escotadura también presenta una pared interior que también sirve como superficie de guía, pero no para el pistón 6, sino para el vástago de pistón 7.
Además, en la forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención 1 se prevé un dispositivo de protección contra la torsión 19 configurado para evitar un giro del vástago de pistón 7 relativamente con respecto a la carcasa 2.
Una visión conjunta de los estados del dispositivo según la invención 1 mostrados en la figura 1 y en la figura 2 muestra que, en caso de un movimiento del pistón 6 relativamente con respecto a la carcasa 2 hacia el interior de la primera zona 3 de la escotadura, el volumen del espacio anular 11, que rodea al menos por secciones el vástago de pistón 7, y el volumen de la cavidad 8 prevista en la zona final del vástago de pistón 7 orientada hacia el pistón 6 aumentan. Por otra parte, en caso de un movimiento del pistón 6 relativamente con respecto a la carcasa 2 hacia el interior de la primera zona 3 de la escotadura, un volumen de la cavidad 10 definida por la primera zona 3 y por el pistón 6 disminuye, estando esta disminución de volumen asociada a un aumento correspondiente del volumen formado conjuntamente por el espacio anular 11 y por la cavidad prevista en la zona final del vástago de pistón 7 orientada hacia el pistón 6.
En caso de un choque contra la placa deflectora 17, el vástago de pistón 7 y el pistón 6 se introducen en la carcasa 2. Un flujo de fluido a través de la sección transversal variable del paso 9 previsto en el pistón 6, es decir, la sección transversal entre el perno de estrangulación 12 y el paso 9, genera las fuerzas de amortiguación necesarias.
Si el pistón 6 se retrae, el espacio anular (hendidura anular) entre la carcasa 2 y el vástago de pistón 7 se forma o amplía por su lado opuesto. Este espacio anular 11 se llena con el fluido de la cavidad 8 prácticamente sin resistencia por medio de la al menos una válvula antirretorno 14. En este caso, la separación 15 (pistón de separación) transporta el aceite de la cavidad 8 (reserva de aceite) al espacio anular 11 como consecuencia de la presión del gas en la cavidad 16.
En caso de un cambio repentino de la carga, la placa deflectora 17 se somete a tracción. El fluido, que ahora debe salir del espacio anular 11, vuelve a generar una fuerza de amortiguación en la dirección de tracción a través de las secciones transversales definidas en la válvula de estrangulación de fluido 13. Por consiguiente, se evita eficazmente un "regreso" del vástago de pistón 7 a la posición cero con los picos de fuerza resultantes.
El dispositivo según la invención 1 presenta una forma constructiva especialmente compacta y ligera en comparación con los sistemas conocidos hasta ahora por el estado de la técnica. En el vástago de pistón 7 se integra al mismo tiempo el amortiguador. Por lo tanto, no se requiere ninguna carcasa adicional para el amortiguador, lo que supone un ahorro de material.
En el estado comprimido del amortiguador (compárese figura 2) ya no puede producirse una carrera en vacío hasta el tope en caso de un cambio de carga a tracción, lo que reduce considerablemente el riesgo de desgarro.
El dispositivo de protección contra la torsión 19 se libera en el interior del vástago de pistón 7 y se desplaza axialmente en el correspondiente espacio de hendidura 20.
A continuación se describe otra forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención 1 con referencia a las representaciones de las figuras 5 a 7.
En términos estructurales y funcionales, la segunda forma de realización a modo de ejemplo según las figuras 5 a 7 corresponde fundamentalmente a la primera forma de realización a modo de ejemplo antes descrita con referencia a las representaciones de las figuras 1 a 4. Para evitar repeticiones innecesarias, a continuación sólo se tratan principalmente las diferencias estructurales y funcionales entre estas dos formas de realización.
Concretamente, en la segunda forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención 1 se prevé, entre la primera zona 3 de la escotadura y la segunda zona 4 de la escotadura, una (tercera) zona adicional 5 con un tercer diámetro interior, siendo este tercer diámetro interior mayor, al menos por secciones, que el segundo diámetro interior.
De este modo, en la posición cero del dispositivo 1 o en un estado solicitado a tracción del dispositivo 1 (compárese figura 7) también está presente un espacio anular 22 que rodea, al menos por secciones, el vástago de pistón 7 y en el que se aloja un resorte de compresión 21 que se apoya entre un conductor de resorte 23 y la carcasa 2.
En concreto, tal y como se desprende especialmente de la representación de la figura 6, el espacio anular 11, que se configura o está disponible cuando el pistón 6 se encuentra en su estado retraído al menos parcialmente en la primera zona 3 de la escotadura de la carcasa 2 (compárense figuras 5 y 6), está separado espacialmente, a través del conductor de resorte 23, del espacio anular 25 que también está disponible en la posición cero o en un estado solicitado a tracción del dispositivo 1 (compárese figura 7). En este caso, el conductor de resorte 23 se puede mover relativamente con respecto a la carcasa 2 y al vástago de pistón 7 en la dirección longitudinal L de la escotadura de la carcasa 2 a lo largo de un recorrido definido previamente establecido. En la posición cero del dispositivo 1 o al menos en el estado solicitado a tracción del dispositivo 1 (compárese figura 5), el pistón 6 choca con su zona final orientada hacia el vástago de pistón 7 contra el conductor de resorte 23.
El principio de funcionamiento de la segunda forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención 1 corresponde al principio de funcionamiento antes descrito con referencia a las representaciones de las figuras 1 a 4. Sin embargo, si en la segunda forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo según la invención 1 la placa deflectora 17 o el vástago de pistón 7 están sometidos a una carga de tracción, el conductor de resorte 23 puede, si está disponible una presión correspondiente en el espacio anular 11 o si el pistón 6 ejerce una fuerza de tracción suficiente sobre el conductor de resorte 23, mover el pistón para introducir a presión el resorte de compresión 21. De este modo se puede obtener una protección adicional en la posición cero gracias al recorrido posible del resorte de tracción.
La invención no se limita a las formas de realización a modo de ejemplo mostradas en los dibujos, sino que resulta de una visión conjunta de todas las características aquí reveladas.
Lista de referencias
1 Dispositivo
2 Carcasa
3 Primera zona de la escotadura de carcasa
4 Segunda zona de la escotadura de carcasa
5 Tercera zona de la escotadura de carcasa
6 Pistón
7 Vástago de pistón
8 Cavidad
9 Paso
10 Cavidad
11 Espacio anular
12 Perno de estrangulación
13 Válvula de estrangulación de fluido
14 Válvula antirretorno
15 Separación/Pistón de separación (desplazable) 16 Cavidad
17 Placa deflectora
19 Dispositivo de protección contra la torsión
20 Espacio de hendidura
21 Resorte de compresión
22 Espacio anular
23 Conductor de resorte
L Dirección longitudinal de la escotadura de carcasa
Claims (21)
1. Dispositivo (1), especialmente dispositivo hidráulico de gas (1), para la amortiguación de fuerzas de compresión, presentando el dispositivo (1) los siguientes componentes:
- una carcasa (2) en la que se configura una escotadura, al menos por secciones, cilíndrica hueca, dividiéndose la escotadura en una primera zona (3) con un primer diámetro interior y en al menos una segunda zona (4) con un segundo diámetro interior más pequeño con respecto al primer diámetro interior;
- un pistón (6), alojado en la primera zona (3) de la escotadura, que se puede desplazar en dicha zona relativamente con respecto a la carcasa (2) en la dirección longitudinal (L) de la escotadura; y
- un vástago de pistón (7), alojado al menos por secciones en la segunda zona (4) de la escotadura, que está unido al pistón (6) a través de su zona final orientada hacia el pistón (6) y que presenta una cavidad (8) al menos en una zona final orientada hacia el pistón (6) que, a través de un paso (9) previsto en el pistón (6), se encuentra en conexión de fluido con una cavidad (10) definida en la primera zona (3) de la escotadura y en el pistón (6),
integrándose en el vástago de pistón (7) un mecanismo de amortiguación para la amortiguación de un movimiento del pistón (6) relativamente con respecto a la carcasa (2), especialmente tanto en caso de un movimiento de entrada en la carcasa (2), como también en caso de un movimiento de salida de la misma, formando el vástago de pistón (7), al menos por secciones y especialmente en la zona de la cavidad (8), la carcasa del mecanismo de amortiguación, caracterizado por que en una posición cero del dispositivo (1), cuando no se transmiten fuerzas de compresión a amortiguar a través del vástago de pistón (7), está disponible entre la primera y la segunda zona (3, 4) de la escotadura un espacio anular (22) que rodea al menos por secciones el vástago de pistón (7), previéndose un resorte de compresión (21) que se aloja al menos por secciones en este espacio anular (22) y se apoya entre un conductor de resorte (23) y la carcasa (2).
2. Dispositivo (1) según la reivindicación 1, configurándose o estando disponible, al menos en un estado retraído o en un estado al menos parcialmente retraído del pistón (6) en la primera zona (3) de la escotadura, un espacio anular (11) que rodea, al menos por secciones, el vástago del pistón (7), cuyo volumen varía en caso de un movimiento del pistón (6) relativamente con respecto a la carcasa (2), encontrándose el espacio anular (11), a través de al menos un paso (9) previsto preferiblemente en la pared del vástago de pistón (7), en conexión de fluido con la cavidad (8) prevista al menos en la zona final del vástago de pistón (7) orientada hacia el pistón (6).
3. Dispositivo (1) según la reivindicación 1 o 2, realizándose el vástago de pistón (7), al menos por secciones, como un cuerpo hueco preferiblemente cerrado al que se le asigna un pistón de separación desplazable (15) previsto preferiblemente en el cuerpo hueco, mediante el cual el cuerpo hueco se divide en la cavidad (8) configurada en la zona final orientada hacia el pistón (6) y en una cavidad (16) separada de la otra cavidad preferiblemente de forma hermética y opuesta al pistón (6).
4. Dispositivo (1) según la reivindicación 3, pudiéndose desplazar el vástago de pistón (7) relativamente con respecto a la separación (15) en la dirección longitudinal (L) de la escotadura configurada en la carcasa (2).
5. Dispositivo (1) según la reivindicación 3 o 4, limitándose la cavidad (16) opuesta al pistón (6) mediante una placa deflectora (17), prevista en una zona final del vástago de pistón (7) orientada hacia el émbolo (6), a través de la cual se pueden transmitir al vástago de pistón (7) las fuerzas de compresión a amortiguar por el dispositivo (1).
6. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 3 a 5, llenándose la cavidad (16) opuesta al émbolo (6) con un fluido compresible, especialmente un fluido gaseoso.
7. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 6, llenándose al menos la cavidad (10), definida por la primera zona (3) de la escotadura y por el émbolo (6), con un fluido con preferencia al menos fundamentalmente no compresible, en especial con aceite.
8. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 7, previéndose un perno de estrangulación (12) que, en caso de un movimiento del pistón (6) relativamente con respecto a la carcasa (2) hacia el interior de la primera zona (3) de la escotadura, se introduce, al menos por secciones, en el paso (9) previsto en el pistón (6), reduciendo así una sección transversal de flujo efectiva proporcionada por el paso (9).
9. Dispositivo (1) según la reivindicación 8, presentando el perno de estrangulación (12), al menos por secciones, especialmente una geometría en forma de cono truncado con un diámetro que disminuye en dirección del vástago de pistón (7).
10. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 9, encontrándose el espacio anular (11), a través de al menos una válvula de estrangulación de fluido (13) prevista preferiblemente en la pared del vástago de pistón (7), en conexión de fluido con la cavidad (8) prevista al menos en la zona final del vástago de pistón (7) orientada hacia el pistón (6).
11. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 10, encontrándose el espacio anular (11), a través de al menos una válvula antirretorno (14) prevista preferiblemente en la pared del vástago de pistón (7), en conexión de
fluido con la cavidad (8) prevista al menos en la zona final del vástago de pistón (7) orientada hacia el pistón (6), bloqueando la al menos una válvula antirretorno (14) una transferencia de fluido del espacio anular (11x) a la cavidad (8) prevista al menos en la zona final del vástago de pistón (7) orientada hacia el pistón (6).
12. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 11, aumentando, en caso de un movimiento del pistón (6) relativamente con respecto a la carcasa (2) hacia el interior de la primera zona (3) de la escotadura, el volumen del espacio anular (11), que rodea al menos por secciones el vástago de pistón (7), y el volumen de la cavidad (8) prevista en la zona final del vástago de pistón (7) orientada hacia el pistón (6).
13. Dispositivo (1) según la reivindicación 12, disminuyendo, en caso de un movimiento del pistón (6) relativamente con respecto a la carcasa (2) hacia el interior de la primera zona (3) de la escotadura, un volumen de la cavidad (10) definida por la primera zona (3) de la escotadura y por el pistón (6), estando la disminución del volumen asociada a un aumento correspondiente del volumen formado conjuntamente por el espacio anular (11) y por la cavidad (8) prevista en la zona final del vástago de pistón (7) orientada hacia el pistón (6).
14. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 13, presentando la primera zona (3) de la escotadura una pared interior que sirve como superficie de guía para el pistón (6) y presentando la segunda zona (4) de la escotadura una pared interior que sirve como superficie de guía para el vástago de pistón (7).
15. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 14, previéndose entre la primera y la segunda zona (3, 4) de la escotadura una zona escalonada anular, especialmente circular, chocando el pistón (6) con su zona final orientada hacia el vástago de pistón (7) contra esta zona escalonada en una posición cero del dispositivo (1) cuando a través del vástago de pistón (7) no se transmiten fuerzas de compresión a amortiguar.
16. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 14, dividiéndose la escotadura de la carcasa (2) en la primera zona (3) con el primer diámetro interior, en la segunda zona (4) con el segundo diámetro interior y al menos en una tercera zona (5) con un tercer diámetro interior, disponiéndose la al menos una tercera zona (5) preferiblemente entre la primera y la segunda zona (3, 4) y siendo el tercer diámetro interior igual o mayor que el segundo diámetro interior.
17. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 16, separándose espacialmente a través del conductor de resorte (23) el espacio anular (11), que se configura o está presente cuando el pistón (6) se encuentra en su estado al menos parcialmente retraído en la primera zona (3) de la escotadura de la carcasa, del espacio anular (22) que también está disponible en la posición cero del dispositivo (1).
18. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 17, pudiéndose mover el conductor de resorte (23) relativamente con respecto a la carcasa (2) y al vástago de pistón (7) en la dirección longitudinal (L) de la escotadura de la carcasa (2) a lo largo de un recorrido definido previamente establecido y chocando el pistón (6) con su zona final orientada hacia el vástago de pistón (7) contra el conductor de resorte (23) en la posición cero del dispositivo (1).
19. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 18, previéndose además un dispositivo de protección contra la torsión (19) configurado para evitar un giro del vástago de pistón (7) relativamente con respecto a la carcasa (2).
20. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 19, configurándose la escotadura cilíndrica hueca con la primera y la segunda zona (3, 4) en un vástago de pistón, al menos por secciones, hueco, de manera que el vástago de pistón forme la carcasa (2) del dispositivo (1) para la amortiguación de las fuerzas de compresión.
21. Uso del dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 20 como un amortiguador integrado en un vástago de pistón, realizándose el vástago de pistón, al menos por secciones, como un cuerpo hueco y configurándose la escotadura cilíndrica hueca del dispositivo (1) con la primera y la segunda zona (3, 4) en el vástago de pistón, al menos por secciones, hueco, de manera que el vástago de pistón forme la carcasa (2) del dispositivo (1) para la amortiguación de las fuerzas de compresión.
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