Dispositivo de detención Ratio-Clamp®
Una unidad de bloqueo para el bloqueo de la barra
El dispositivo de detención patentado Ratio-Clamp® fija barras circulares por tiempo ilimitado sin suministro de energía.
La unidad de bloqueo se utiliza a nivel mundial como componente de seguridad en la protección de personas e instalaciones, como elemento de sujeción de herramientas y piezas de trabajo, así como para el bloqueo de barras en procesos de producción o procedimientos de prueba.
Ventajas de los dispositivos de detención:
- Se puede utilizar horizontal y verticalmente
- Resistente a la tracción y a la presión, independientemente de la dirección
- La fuerza de sujeción actúa inmediatamente, sin movimiento adicional de la barra
- Liberación de la sujeción mediante presión hidráulica, sin retroceso de la barra
- Fuerza de bloqueo de hasta 2.000 kN
- Producto probado en Hänchen desde 1965
- Fijación precisa en cuanto a la posición
- Mantenimiento seguro en posición elevada de cargas
- Barras circulares de hasta Ø 300 mm
- 100 % made in Germany
Ámbitos de aplicación de los dispositivos de detención
Bloqueos de vástago eficientes
Hay muchas situaciones en las que los vástagos deben mantenerse en una posición determinada: He aquí algunos ejemplos prácticos en los que nuestros bloqueos de vástagos fijan los ejes de forma segura.
- Rectificadora > Producción
En la producción de traviesas de ferrocarril ICE, es necesario posicionar con precisión y seguridad piezas de hormigón extremadamente grandes y pesadas para el rectificado con una exactitud de 0,01 mm. Los cilindros hidráulicos y las unidades de bloqueo Ratio-Clamp® están diseñados específicamente para estos requisitos.
- Aeronáutica > Tecnología de pruebas
Las estructuras para pruebas de aeronaves están diseñadas hasta el último detalle. Los cilindros de prueba de Hänchen se utilizan en diferentes áreas de prueba para simular las condiciones ambientales y las cargas en las distintas fases de vuelo. Para proteger los sistemas, que son caros y de fabricación compleja, se utilizan bloqueos de vástago Ratio-Clamp®.
- Prensa > Producción
Los cilindros de cierre de Hänchen garantizan un movimiento seguro de la prensa. Las unidades de bloqueo proporcionan seguridad durante el proceso de prensado en prensas de moldeo e inyección para la fabricación de piezas moldeadas de plásticos y caucho según la norma EN 289.
- Tecnología ferroviaria > Mantenimiento
Para fines de mantenimiento, los trenes deben fijarse en posición elevada; para ello, la Ratio-Clamp® es ideal. Los dispositivos de detención mantienen el tren de forma segura en posición hasta que los trabajos se completan y puede volver a las vías.
- Perfiladora > Producción
En la fabricación de perfiles metálicos, los dispositivos de detención de Hänchen garantizan un mecanizado exacto y una calidad constante. Durante el proceso de producción, aseguran el mecanizado de los perfiles mediante el bloqueo de las herramientas de conformación. Ecológico y eficiente, puramente por fuerza de muelle.
El dispositivo de detención en detalle
El dispositivo de detención Ratio-Clamp® funciona mecánicamente según el principio de fricción. La fuerza almacenada en los muelles de disco se desvía a través de conos y sujeta la barra mediante fricción.
- Bloquear y asegurar la carga
Si la presión de desbloqueo disminuye, la fuerza almacenada en los muelles se libera y provoca la sujeción de la barra. De este modo, la carga queda asegurada y la unidad de bloqueo Ratio-Clamp® está lista para asumir la carga.
- Cargar
Es posible aplicar una carga inmediatamente después de la sujeción. No se requiere movimiento axial de la barra. En el estado sujetado, las fuerzas pueden mantenerse sin juego en ambas direcciones.
- Desbloquear
Mediante la presión de desbloqueo hidráulica, el pistón de bloqueo se mueve contra la fuerza del muelle y libera la sujeción del dispositivo de detención. La barra puede moverse en ambas direcciones.
- Sobrecargar
Es posible una sobrecarga momentánea con deslizamiento de la barra sin que esta o la unidad de bloqueo sufran daños.
El video muestra el principio de funcionamiento de la unidad de bloqueo Ratio-Clamp® utilizando como ejemplo una fresadora de pórtico.
Estos dispositivos de detención de Hänchen pueden utilizarse tanto para un bloqueo exacto como para la prevención de movimientos no deseados.
- Fijación de barras circulares de todo tipo, en cualquier posición
- Sujeta desde el reposo, y también desde el movimiento para frenar en caso de emergencia ocasional
- Fuerza de bloqueo sin suministro de energía por tiempo ilimitado
- En caso de caída de presión (in)controlada, en caso de parada de emergencia, fallo de alimentación o daños en el sistema
- Fija los ejes con precisión, incluso cuando fuerzas externas actúan sobre la barra
Eficiencia energética y precisión para todas las aplicaciones
Dispositivo de detención Ratio-Clamp®
¿Tiene una aplicación en la que una barra circular debe mantenerse en una posición definida? Hay varias formas de lograrlo: mediante un control electrónico, el cierre de todas las conexiones, el bloqueo con pernos o el uso de dispositivos de detención.
La unidad de bloqueo Ratio-Clamp® destaca por sus numerosas ventajas.
- Bloqueo continuo sin suministro de energía
- Fija con exactitud en posiciones arbitrarias
- Mantiene la posición en caso de fluctuaciones de temperatura
- Ahorro de costes energéticos mediante bloqueo con fuerza de muelle
Posibilidades de fijación de barras circulares en comparación
| Regulación electrónica |
Cerrar conexiones |
Arranque con pernos |
Unidad de bloqueo Ratio-Clamp® |
|
| Eficiencia energética | – | + | + | + |
| Precisión de posicionamiento |
+ | – | + | + |
| Independencia de influencias externas |
+ | – | + | + |
| Esfuerzo | – | + | – | + |
| Posicionamiento flexible | + | + | – | + |
Ventaja del dispositivo de detención Ratio-Clamp®: Mantiene el vástago en cualquier posición sin suministro de energía hidráulica o eléctrica.
Caso práctico: Consumo de energía para sujetar un vástago
Un cilindro hidráulico con un pistón de 80 mm de diámetro se desplaza a 150 bar a una velocidad de 0,5 m/s. La potencia de accionamiento necesaria es de 38 kW.
Con la regulación electrónica con bomba de caudal variable, se produce una pérdida de potencia de la bomba de caudal variable de aproximadamente 1,25 kW. Además, se esperan pérdidas en la válvula de regulación de aproximadamente 1,25 kW. En este ejemplo, la pérdida de potencia total del accionamiento regulado es de 2,5 kW. Con un tiempo de retención de 5.000 horas anuales, la pérdida de energía supera los 12.000 kWh.
Con el dispositivo de detención Ratio-Clamp® la pérdida de energía es de 0 kWh durante el proceso de sujeción.
BLOQUEO DE VÁSTAGO PARA APLICACIONES DE PRUEBA Y ENSAYO
Para ámbitos de aplicación muy sensibles o altamente dinámicos, recomendamos el sistema de juntas "junta de presión del pistón". Aquí, la fricción de deslizamiento es extremadamente baja e independiente de la presión de desbloqueo. Descripción en la siguiente sección bajo "Sistema de juntas"
Equipamiento
Características de una unidad de bloqueo
- Presión de desbloqueo
Ejecución básica
La presión de desbloqueo básica, necesaria para liberar la unidad de bloqueo, se encuentra entre la presión mínima y la presión máxima admisible de 160 bar.
Ejecución con presión reducida
Para aplicaciones con baja presión de alimentación, se puede seleccionar la ejecución con presión de desbloqueo reducida.- Certificación
Homologación de tipo TÜV
Cada dispositivo de detención Ratio-Clamp® está homologado por tipo por TÜV SÜD.
DGUV Test
Esta unidad de bloqueo cuenta con el certificado de DGUV Test (sistema de prueba y certificación del Seguro Social Alemán de Accidentes). Para su uso como componente de seguridad, la Ratio-Clamp® dispone de un valor B10D conforme a la norma EN ISO 13849-1. La doble seguridad exigida por la DGUV para la fuerza de bloqueo máxima ya está considerada en la especificación de carga de los datos técnicos.
Obtenga más información sobre la unidad de bloqueo Ratio-Clamp® con certificación DGUV Test
- Bloqueo
Con fuerza de muelle
Normalmente, el bloqueo de la barra se realiza mediante la energía almacenada en los muelles. Así, la barra puede mantenerse sin suministro de energía por tiempo ilimitado.
Hidráulico
Si se requieren fuerzas de bloqueo muy altas, la unidad de bloqueo también puede bloquearse hidráulicamente. El desbloqueo se realiza, como de costumbre, mediante presión hidráulica.- Sistema de juntas
Servocop®: anillo escalonado, retén, rascador
En la versión básica, el dispositivo de detención Ratio-Clamp funciona con el sistema de juntas optimizado para la fricción Servocop®. En este, la junta primaria se apoya en la barra. La velocidad máxima de la barra es de 1 m/s.
Junta de presión del pistón, retén, rascador
Para aplicaciones de alta sensibilidad, recomendamos la versión con junta de presión del pistón, en la que ninguna junta sometida a presión entra en contacto con la barra. De este modo, la fricción por deslizamiento es extremadamente baja y constante, independientemente de la presión de desbloqueo. La velocidad máxima de la barra es de 2 m/s.
Calidad llevada más allá.
- Cilindro hidráulico
-
El montaje en cilindros hidráulicos Hänchen o cilindros normalizados según ISO 6020-1, ISO 6020-2 y en productos de otros fabricantes se realiza mediante una brida fija. Para ello, el vástago debe prolongarse según la longitud de la unidad de bloqueo. En caso de montaje separado, la unidad de bloqueo también puede montarse holgadamente con la ayuda de una brida de unión para compensar una desalineación del eje.
- Interruptor de proximidad
-
El estado respectivo – vástago bloqueado o desbloqueado – puede consultarse mediante interruptores de proximidad inductivos. En caso de utilizar la Ratio-Clamp® como componente de seguridad o si se requiere la certificación DGUV Test, es obligatoria la instalación de un interruptor de proximidad con salida de diagnóstico. Este supervisa adicionalmente la función del interruptor y del cable de conexión.
- Bloque de control
-
Se utiliza un bloque de control cuando el dispositivo de detención está montado en un cilindro hidráulico. Este asegura un control lógico y funcional, y reduce la complejidad del circuito.
Al accionar una Ratio-Clamp®, esta debe liberarse primero aplicando presión en la conexión de desbloqueo; solo después se permite el movimiento de la barra. Cuando se utiliza una unidad de bloqueo junto con un cilindro hidráulico, esto puede realizarse mediante un control secuencial hidráulico o mediante supervisión electrónica. Así, los sensores en un control electrónico pueden medir la carga en cilindros instalados verticalmente para generar una contrapresión. Esto evita sacudidas de la barra al desbloquear.
Esto también puede lograrse con un bloque de control hidráulico: Primero se genera la presión de desbloqueo y, a continuación, se aplica presión al cilindro. Las válvulas adecuadas fijan la presión en el cilindro, de modo que el Ratio-Clamp® pueda desbloquearse casi sin sacudidas, incluso con cargas verticales.
- barra funcional
-
La barra circular a sujetar debe tener una superficie dura y, al instalar la Ratio-Clamp®, debe cumplir los requisitos mínimos. Se recomienda una barra lapeada.
En Hänchen puede pedir directamente una barra funcional adecuada y configurarla a través del configurador de productos HäKo.
Datos técnicos del dispositivo de detención
accionado hidráulicamente
- Para todas las barras circulares con superficie dura
- Capacidad de carga independiente de la dirección
- Es necesaria una revisión de la Ratio-Clamp® en fábrica después de 2 millones de ciclos de conmutación
- Velocidad máx. del vástago: 1 m/s con Servocop®, 2 m/s con junta de presión del pistón
- Presión máx. de desbloqueo: 160 bar
- temperatura de trabajo: -30 °C a +80 °C
- Medios: Aceites minerales o HFC*, otros como agua o Skydrol® bajo pedido
| RATIO-CLAMP® |
RATIO-CLAMP® PRESIÓN DE DESBLOQUEO REDUCIDA |
RATIO-CLAMP® JUNTA DE PRESIÓN DEL PISTÓN |
||||||
| + Presión de desbloqueo + Bloqueo + Sistema de juntas + Certificación |
Ejecución básica Con fuerza de muelle Servocop® TÜV |
Ejecución con presión reducida Con fuerza de muelle Servocop® TÜV |
Ejecución básica Con fuerza de muelle Junta de presión del pistón TÜV |
|||||
| Ø del vástago (mm) |
Fuerza de bloqueo máx. (kN) |
Presión de desbloqueo mín. (bar) |
Fuerza de bloqueo máx. (kN) |
Presión de desbloqueo mín. (bar) |
Fuerza de bloqueo máx. (kN) |
Presión de desbloqueo mín. (bar) |
||
| 16 | 10 | 60 | 8 | 50 | ||||
| 18 | 12,5 | 55 | 8 | 35 | 12,5 | 75 | ||
| 20 | 14 | 55 | 9 | 40 | 14 | 75 | ||
| 22 | 17 | 70 | 12 | 45 | 17 | 90 | ||
| 25 | 20 | 70 | 15 | 50 | 20 | 90 | ||
| 28 | 31,5 | 90 | 25 | 65 | 31,5 | 120 | ||
| 30 | 40 | 105 | 30 | 75 | 40 | 135 | ||
| 32 | 40 | 60 | 30 | 45 | 40 | 90 | ||
| 36 | 45 | 75 | 32 | 50 | 45 | 100 | ||
| 40 | 50 | 80 | 38 | 55 | 50 | 100 | ||
| 45 | 65 | 70 | 45 | 50 | 65 | 90 | ||
| 50 | 80 | 90 | 55 | 60 | 80 | 110 | ||
| 56 | 90 | 75 | 60 | 50 | 90 | 100 | ||
| 60 | 100 | 75 | 70 | 55 | 100 | 100 | ||
| 63 | 100 | 85 | 60 | 55 | 100 | 110 | ||
| 70 | 140 | 80 | 100 | 55 | 140 | 110 | ||
| 80 | 180 | 90 | 130 | 65 | 180 | 110 | ||
| 90 | 200 | 65 | 200 | 85 | ||||
| 100 | 250 | 75 | 250 | 95 | ||||
| 110 | 300 | 65 | 300 | 90 | ||||
| 120 | 330 | 70 | 330 | 90 | ||||
| 125 | 350 | 75 | 350 | 90 | ||||
| 140 | 450 | 65 | ||||||
| 160 | 750 | 90 | ||||||
Otras fuerzas de bloqueo y Ø del vástago bajo pedido.
Un bloqueo hidráulico es posible hasta 2.000 kN de fuerza de bloqueo y Ø del vástago de 300 mm.
*Los valores indicados se aplican al funcionamiento con aceite mineral. Si se utilizan otros medios como HFC, la fuerza de bloqueo puede variar.
FAQ - Unidad de bloqueo, dispositivo de detención
Preguntas sobre los fundamentos de la ingeniería mecánica
- ¿Qué se entiende por un dispositivo de detención?
Una unidad de bloqueo o dispositivo de detención es un elemento de máquina que sujeta una barra circular o un vástago en una posición definida. Este bloqueo de barra fija la barra sin suministro de energía por tiempo ilimitado. En ingeniería mecánica, se utiliza una unidad de bloqueo cuando los ejes, piezas de trabajo, herramientas o cargas deben mantenerse de forma segura, bloquearse con precisión posicional o protegerse contra movimientos no deseados. Su uso típico es en máquinas herramienta, bancos de prueba, prensas, instalaciones de mantenimiento o procesos de producción.
- ¿Cómo puedo sujetar un cilindro hidráulico?
Los cilindros hidráulicos pueden diseñarse como cilindros de sujeción o de bloqueo, es decir, un sistema de sujeción está integrado en el diseño. Alternativamente, se puede montar un sistema de sujeción hidráulico en la cabeza del cilindro mediante una brida, que sujeta el vástago tan pronto como la presión hidráulica cae a 0 bar.
- ¿Cómo funciona una unidad de bloqueo o un dispositivo de detención?
Una unidad de bloqueo o dispositivo de detención es un módulo adicional relevante para la seguridad que sujeta mecánicamente el vástago de un cilindro hidráulico, así como cualquier barra circular. En la mayoría de los casos, funciona manteniendo la sujeción abierta mediante presión neumática o hidráulica. En caso de caída de presión, la barra se sujeta por fuerza de muelle en cuestión de milisegundos mediante fricción. La fuerza de bloqueo del dispositivo de detención es estable por tiempo ilimitado. Se utiliza, por ejemplo, como elemento de seguridad en caso de corte de energía o también en caso de desconexión de la corriente para ahorrar energía.
- ¿Qué posibilidades existen para una función de retención de carga?
Una función de retención de carga puede realizarse de varias maneras. Así, las cargas pueden retenerse mediante:
- bloqueo hidráulico ⇒ válvula antirretorno o válvula de retención pilotada
- bloqueo mecánico ⇒ Perno o dentado
- regulado electrónicamente ⇒ mantener en posición en el circuito de regulación
- elemento de sujeción como el dispositivo de detención Ratio-Clamp® → sujetar la barra por fricción
- ¿Por qué mi eje desciende a pesar de la válvula de retención pilotada?
Las válvulas antirretorno y las válvulas de frenado de descenso pueden soportar cargas hidráulicas, pero dependen de factores como la compresibilidad del aceite, los cambios de temperatura, la viscosidad y las fugas en las juntas. Esto puede provocar que un eje descienda lentamente a pesar de la válvula. Un dispositivo de detención mecánico como la Ratio-Clamp® sujeta la barra por fricción y, por lo tanto, es independiente de la energía hidráulica o eléctrica. Esto es especialmente ventajoso cuando un eje debe mantenerse con precisión posicional durante un período prolongado o cuando se debe evitar un descenso bajo cualquier circunstancia.
- ¿Qué funciones de seguridad puede asumir una unidad de bloqueo hidráulica (parada de emergencia, corte de energía, etc.)?
Un dispositivo de detención accionado por muelle puede servir como componente importante del concepto de seguridad, bloqueando inmediatamente los movimientos en caso de emergencia. La Ratio-Clamp® está diseñada para pasar a la posición "segura" en caso de caída de presión o corte de energía y sujetar la barra circular. En el estado de sujeción, las fuerzas en ambas direcciones se mantienen de forma fiable, incluso si falla el suministro hidráulico. En ejes sometidos a cargas gravitacionales y aplicaciones relevantes para la seguridad, debe verificarse si es necesaria una variante con certificación DGUV-Test y valor B10D según EN ISO 13849-1. Para ello, también existe el dispositivo anticaída desarrollado específicamente para ejes verticales.
En combinación con válvulas y bloques de control adecuados de Hänchen, se pueden implementar funciones de parada de emergencia y funciones de sujeción o seguridad controladas. Para los operadores, esto significa: mayor protección personal, menor riesgo de daños en la máquina y la pieza de trabajo, y un concepto de seguridad fiable.
Preguntas técnicas sobre el uso
del dispositivo de detención
- ¿Para qué se utiliza típicamente una unidad de bloqueo?
-
Una unidad de bloqueo se utiliza para sujetar, asegurar o bloquear con precisión un eje lineal. Las aplicaciones típicas en ingeniería mecánica incluyen máquinas herramienta donde los ejes o movimientos de avance deben fijarse exactamente en una posición, por ejemplo, en perfiladoras o donde se deben fijar piezas de trabajo pesadas, por ejemplo, en rectificadoras. En bancos de prueba, por ejemplo, para alas, trenes de aterrizaje o pruebas estructurales, las unidades de bloqueo aseguran las piezas de prueba contra movimientos no deseados y alivian los cilindros. Otros casos de uso son los dispositivos de elevación y sujeción, por ejemplo, en prensas para sujetar ejes sometidos a la gravedad.
- ¿Cuándo elijo un dispositivo anticaída y cuándo un dispositivo de detención?
-
Tanto el dispositivo anticaída como el dispositivo de detención funcionan según el principio de fricción.
Dispositivo anticaída:
⇒ Especialmente para la seguridad de ejes verticales sometidos a la gravedad
Ventaja: Principio de autoamplificación y, por lo tanto, fuerzas de bloqueo muy elevadas
A tener en cuenta: Para liberar el bloqueo, se requiere una carrera de alivio corta si la carga ha sido asumida por el dispositivo anticaída.Dispositivo de detención:
⇒ Solución universal para tareas de sujeción generales en cualquier posición de montaje (vertical y horizontal).
Ventaja: Libera la carga o posición exactamente en el punto de sujeción sin necesidad de mover el eje. - ¿Qué papel juegan la fricción, la velocidad y el sistema de juntas en el diseño?
-
En aplicaciones dinámicas o sensibles, la unidad de bloqueo debe adaptarse al perfil de movimiento del cilindro hidráulico. Hänchen ofrece la Ratio-Clamp®, entre otras configuraciones, con el sistema de juntas optimizado para la fricción Servocop®, así como con junta de presión del pistón para una fricción de deslizamiento particularmente baja e independiente de la presión de desbloqueo. La velocidad máxima del vástago es de 1 m/s con Servocop® y de 2 m/s con junta de presión del pistón. Esta selección es especialmente importante para tareas de prueba, para que la sujeción, el movimiento y la regulación no se vean afectados por una fricción no deseada. En cilindros de prueba con sistemas de juntas sin fricción, el dispositivo de detención se monta en la parte trasera.
- ¿Existen dispositivos de detención para fuerzas mayores?
-
El desbloqueo del dispositivo de detención puede operarse neumática o hidráulicamente. Los dispositivos de detención neumáticos están disponibles en el mercado hasta un máximo de 40 kN. Para fuerzas mayores, son adecuados los dispositivos de detención hidráulicos, que pueden alcanzar hasta 750 kN y más.
Si no se necesita la función de seguridad y ahorro de energía, también es posible una unidad de bloqueo que se bloquea hidráulicamente, esta soporta hasta 2.000 kN.
- ¿Cuáles son las fuentes de error típicas al utilizar dispositivos de detención?
-
Una fuente de error común es una secuencia de conmutación incorrecta: la barra solo debe moverse cuando la unidad de bloqueo esté completamente desbloqueada. También son críticas las superficies de barra inadecuadas o la falta de un bloque de control en sistemas hidráulicos más complejos. En ejes verticales, además, debe evitarse que la carga ceda bruscamente al desbloquearse. Un diseño adecuado de la unidad de bloqueo, del circuito hidráulico y de la supervisión del estado aumenta la seguridad operativa y reduce los riesgos de mantenimiento.
- ¿Cómo se integra un dispositivo de detención en un sistema de cilindro hidráulico?
-
Las unidades de bloqueo Ratio-Clamp® se montan en cilindros hidráulicos de Hänchen o de otros fabricantes, así como en cilindros normalizados según ISO 6020-1 e ISO 6020-2. Las interfaces importantes son el diámetro del vástago, la geometría de fijación, típicamente el montaje mediante una brida fija. En el montaje separado (paralelo), se puede utilizar una brida de unión para compensar el desalineamiento del eje. Es importante que la barra circular a sujetar tenga una superficie dura adecuada. En combinación con un cilindro hidráulico, un bloque de control adecuado reduce el esfuerzo técnico del circuito y asegura la secuencia correcta de desbloqueo y movimiento.