BRPI0620997A2 - máquina hidráulica, em especial motor hidráulico, de movimento alternativo - Google Patents

Abstract

MáQUINA HIDRáULICA, EM ESPECIAL MOTOR HIDRáULICO, DE MOVIMENTO ALTERNATIVO. A presente invenção refere-se a uma máquina hidráulica, em especial um motor hidráulico que compreende: um invólucro (1); um êmbolo (4) próprio para deslizar dentro do invólucro, o êmbolo separando duas câmaras (8, 9); meios de comutação hidráulica (O) para a alimentação com líquido e a evacuação das câmaras separadas pelo êmbolo, que compreen- dem pelo menos uma pequena biela (14) que age sobre um órgáo de distribuição que pode tomar duas posições estáveis; e meios de acionamento que compreendem um impulsor (18) próprio para provocar, no final do trajeto do êmbolo, uma mudança brusca da posição dos meios de comutação, sob a ação de um meio elástico (E), para a inversão do trajeto. O meio elástico (E) é solidário, em cada uma de suas extremidades, de um órgão de articulação (20a, 20b) recebido respectivamente em um alojamento (21, 22) previsto na pequena biela e em uma outra peça móvel (18) da máquina, cada alojamento (21, 22) sendo aberto de acordo com uma direção substancialmente opos- ta ao sentido do esforço exercido pelo meio elástico (E) dentro do alojamento, de modo que cada órgão de articulação (20a, 20b) possa ser extraído de seu alojamento aberto (21, 22) de encontro ao dito esforço, a montagem e a desmontagem se achando assim simplificadas.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MAQUINA HIDRÁULICA, EM ESPECIAL MOTOR HIDRÁULICO, DE MOVIMENTO ALTERNATIVO"

A presente invenção refere-se a uma máquina hidráulica, em especial um motor hidráulico, do gênero daquelas que compreendem:

- um invólucro;

- um êmbolo próprio para deslizar em movimento alternativo dentro do invólucro, o êmbolo separando duas câmaras do invólucro;

- meios de comutação hidráulica para a alimentação com líquido e a evacuação das câmaras separadas pelo êmbolo, esses meios de comu- tação sendo comandados pelos deslocamentos do êmbolo e compreenden- do pelo menos uma pequena biela que age sobre um órgão de distribuição que pode tomar duas posições estáveis;

- e meios de acionamento que compreendem um impulsor pró- prio para provocar, no final do trajeto do êmbolo, uma mudança brusca da posição dos meios de comutação, sob a ação de um meio elástico, para a inversão do trajeto.

Um motor hidráulico desse gênero é conhecido, por exemplo de acordo com EP-B-90 255 791, ou de acordo com US-A-5 505 224 ou de a- cordo com EP-B-1 151 196. Esse motor hidráulico pode ser vir para acionar um dispositivo de injeção de um aditivo em um líquido principal que assegu- ra o funcionamento do motor.

O número de peças dos motores hidráulicos desse gênero, co- nhecidos atualmente, é relativamente grande, notadamente para realizar os meios de acionamento com meio elástico. Disso resultam operações de montagem e de desmontagem relativamente complicadas, o que não facilita a fabricação nem a manutenção, por exemplo para a substituição de peças gastas. É desejável, por outro lado, que os meios de acionamento sejam formados por um mecanismo simples.

A invenção tem portanto como objetivo, sobretudo, fornecer uma máquina hidráulica do gênero definido precedentemente, notadamente um motor hidráulico, da qual a montagem e a desmontagem sejam tornadas mais simples e mais rápidas. É desejável também tornar a fabricação mais fácil com um número de peças reduzido.

Por outro lado, a solução proposta deveria permitir suprimir qualquer peça metálica, e notadamente molas metálicas, a fim de aumentar a resistência da máquina a produtos químicos a dosar. Seria vantajoso que a injeção do produto a dosar, notadamente produto químico, ocorra na única câmara de saída da máquina.

É desejável também melhorar as condições nas quais a estan- queidade entre as diferentes seções do êmbolo e a parede do invólucro é realizada.

De acordo com a invenção, uma máquina hidráulica de movi- mento alternativo, em especial um motor hidráulico, do gênero definido pre- cedentemente é caracterizada pelo fato de que o meio elástico é solidário, em cada uma de suas extremidades, de um órgão de articulação recebido respectivamente em um alojamento previsto na pequena biela e em uma outra peça móvel da máquina, cada alojamento sendo aberto de acordo com uma direção substancialmente oposta ao sentido do esforço exercido pelo meio elástico dentro do alojamento, de modo que cada órgão de articulação do meio elástico pode ser extraído de seu alojamento aberto de encontro ao dito esforço, a montagem e a desmontagem se achando assim simplificadas.

O órgão de articulação solidário do meio elástico em cada uma de suas extremidades é vantajosamente constituído por um pião cilíndrico, transversal à direção do esforço exercido pelo meio elástico, que forma eixo de articulação.

O meio elástico pode ser constituído por uma lâmina mola em forma de arco de curva, em especial substancialmente em forma de semicír- culo. Essa lâmina mola é vantajosamente realizada em matéria plástica e os piões de articulação previstos em cada extremidade são moldados de uma só peça com essa lâmina mola.

No caso de uma máquina hidráulica diferencial com um êmbolo que apresenta uma zona de seção maior e uma zona de seção menor, os meios de comutação podem compreender um porta-válvulas de chapeleta com pelo menos uma primeira válvula de chapeleta da qual o assento é pre- visto na seção menor do êmbolo, e pelo menos uma segunda válvula de chapeleta da qual o assento é previsto na seção maior do êmbolo, cada vál- vula de chapeleta compreendendo uma haste atrelada ao porta-válvulas de chapeleta, uma das válvulas de chapeleta sendo situada no mesmo lado que a pequena biela, em relação aò êmbolo, e a outra válvula de chapeleta sen- do situada no lado oposto com uma haste que atravessa o assento para as- segurar a atrelagem ao porta-válvulas de chapeleta; a atrelagem da haste da válvula de chapeleta situada no lado oposto à pequena biela é realizada de preferência por um engate no porta-válvulas de chapeleta, esse engate sen- do acessível no lado do êmbolo no qual se encontra a pequena biela de mo- do que a desmontagem da válvula de chapeleta e a extração do porta- válvulas de chapeleta se acham assim facilitadas.

A pequena biela é articulada em sua extremidade afastada do meio elástico em um ponto fixo relativamente ao êmbolo. Vantajosamente, a pequena biela é solidária, em sua extremidade afastada do meio elástico, de um eixo de articulação orientado transversalmente à pequena biela, recebido em um entalhe previsto em uma parede solidária do êmbolo e paralelo ao eixo do êmbolo, esse entalhe sendo aberto no sentido oposto ao sentido do esforço exercido pelo meio elástico sobre a pequena biela. O eixo da peque- na biela é simplesmente encaixado nesse entalhe, o que permite uma des- montagem especialmente simples e rápida.

De preferência duas pequenas bielas elementares paralelas são previstas, ligadas entre si por uma travessa, cada pequena biela elementar compreendendo em sua extremidade próxima do meio elástico um alojamen- to aberto em frente à outra pequena biela para receber uma extremidade do eixo de articulação solidário do meio elástico.

Cada pequena biela pode compreender dois ramos paralelos entre os quais é previsto o eixo de articulação no êmbolo, esse eixo sendo moldado de uma só peça com os dois ramos da pequena biela.

O impulsor é solidário na parte alta de um pórtico com duas pa- redes que circundam o meio elástico, e pelo menos um entalhe que se abre no lado oposto à pequena biela, cada entalhe recebendo uma das extremi- dades do eixo de articulação do meio elástico. As duas paredes que enqua- dram o meio elástico são prolongadas no lado oposto à haste e são reunidas por uma travessa na parte alta, essa travessa constituindo o batente alto do impulsor.

As duas paredes do pórtico podem compreender, de um lado e de outro das zonas munidas com os entalhes que recebem o eixo de articu- lação do meio elástico, saliências exteriores próprias para operar junto com paredes solidárias do êmbolo para a guia do impulsor relativamente ao êm- bolo.

O porta-válvulas de chapeleta pode apresentar a forma de um quadro, vertical em posição de funcionamento, que compreende em seus dois lados verticais nervuras salientes para o exterior próprias para operar junto com ranhuras de guia correspondentes previstas no êmbolo. O lado horizontal inferior do quadro compreende alojamentos abertos que permitem uma atrelagem facilmente desmontável de pelo menos uma e de preferência duas válvulas de chapeleta que têm seu assento na seção menor do êmbolo e que são situadas no mesmo lado da pequena biela. O lado horizontal su- perior do quadro é prolongado, em cada extremidade, para além dos mon- tantes verticais e compreende alojamentos abertos que permitem receber por simples engate a haste de uma válvula de chapeleta, que tem seu as- sento na seção maior do êmbolo, no lado oposto à pequena biela.

O porta-válvulas de chapeleta pode compreender, em seu lado horizontal superior, um estribo saliente para cima, que enquadra por suas abas laterais o meio elástico formado por uma lâmina em arco de curva. Es- se estribo é previsto para assegurar um funcionamento em derivação (by- pass) da máquina quando ele vem se apoiar contra a tampa do invólucro.

O êmbolo é munido ao nível de sua seção maior e de sua seção menor de lábios de estanqueidade orientados em sentido oposto e voltados um para o outro. De preferência, esses lábios de estanqueidade são previs- tos em anéis circulares desmontáveis, e o êmbolo é moldado de uma só pe- ça. Cada anel de estanqueidade é vantajosamente fixado ao êmbolo por uma junção do tipo de baioneta que compreende saliências radiais na superfície interna da junta e ranhuras periféricas correspondentes na super- fície externa do êmbolo, com ranhuras paralelas ao eixo geométrico do êm- bolo para permitir a vinda de cada saliência da junta perpendicularmente a uma ranhura periférica correspondente do êmbolo.

O anel previsto ao nível da seção maior do êmbolo apresenta vantajosamente um perfil em V do qual a concavidade é voltada para o lado da seção menor, e compreende no lado oposto um lábio de estanqueidade troncônico do qual o diâmetro aumenta na direção da tampa do invólucro.

O anel circular da seção menor do êmbolo apresenta uma seção transversal em forma de V da qual a concavidade é voltada para o lado da seção maior.

A invenção consiste, postas à parte as disposições expostas a- cima, em um certo número de outras disposições das quais se tratará mais explicitamente abaixo a propósito de um exemplo de realização descrito com referência aos desenhos anexos, mas que não é de nenhuma forma Iimitati- vo. Nesses desenhos:

Figura 1 é uma representação esquemática simplificada em cor- te vertical de um motor hidráulico de acordo com a invenção.

Figura 2 é uma vista em perspectiva, em corte vertical, de um motor hidráulico de acordo com a invenção.

Figura 3 é um corte vertical parcial do motor hidráulico de acordo com a linha Ill-Ill da Figura 4.

Figura 4 é um corte vertical parcial de acordo com a linha IV-IV da Figura 3.

Figura 5 e uma vista em perspectiva o êmbolo diferencial com válvulas de chapeleta, porta-válvulas de chapeleta, meio elástico e impulsor no lugar.

Figura 6 é uma vista em perspectiva explodida do êmbolo da Figura 5 e das diferentes peças desmontadas.

Figura 7 é uma vista em perspectiva explodida do êmbolo sozi- nho e das juntas desmontadas.

Figura 8 é uma vista de baixo da junta da seção maior do êmbolo.

Figura 9 é um corte de acordo com a linha IX-IX da Figura 8.

Figura 10 é um corte vertical da junta da seção menor do êmbolo.

Figura 11 é uma vista em perspectiva de uma variante de reali- zação do impulsor em duas partes em decorrer de junção.

Figura 12 é uma vista em perspectiva explodida, similar à Figura 7, de uma variante de realização do êmbolo e das juntas.

Referindo-se aos desenhos, notadamente às Figuras 1 e 2, é possível ver uma máquina hidráulica constituída por um motor hidráulico di- ferencial de movimento alternativo. A descrição que se segue se refere es- sencialmente a um motor diferencial, quer dizer um motor do qual o êmbolo apresenta duas zonas de seções diferentes, mas a invenção pode se aplicar também a motores de êmbolo simples, ou com membrana no lugar do êmbolo.

O motor M compreende um invólucro 1 constituído por um corpo cilíndrico 2 encimado por uma tampa 3 unida ao corpo 2 de maneira des- montável, notadamente por atarraxamento.

Um êmbolo diferencial 4 é disposto dentro do invólucro 1 para deslizar em movimento alternativo. O êmbolo 4 compreende, na parte alta, uma zona 5 de seção maior, em forma de coroa, da qual a periferia está a- poiada de maneira estanque contra a parede interna do invólucro 1. Um fus- te 6 substancialmente cilíndrico, coaxial ao invólucro 1 e de menor diâmetro do que a coroa 5 é solidário dessa coroa e se estende para baixo. A parte inferior do fuste 6 desliza de maneira estanque em um alojamento cilíndrico 7 coaxial ao invólucro 1. O fuste 6 é fechado na parte baixa por um fundo 6a, que constitui a zona de seção menor do êmbolo.

E êmbolo 4 separa o volume interno do invólucro 1 em duas câ- maras, respectivamente 8 situada abaixo da coroa 5, e 9 situada acima da coroa 5. A câmara 8 é uma câmara anular compreendida entre o invólucro 1, a superfície exterior do alojamento 7 e a superfície exterior do fuste 6. Uma tubuladura de entrada 10 desemboca na parte baixa da câmara 8. O volume interno do alojamento 7 situado abaixo do fundo 6a do êmbolo constitui uma terceira câmara 11, ou câmara de saída, à qual é conectada uma tubuladura de saída 12 de eixo ortogonal ao eixo do invólucro.

Uma luva cilíndrica 13 coaxial ao invólucro 1 se estende para baixo para permitir a conexão a um dispositivo de injeção J de um aditivo líquido na câmara 11 de saída. Esse dispositivo de injeção é acionado pelo motor do qual o êmbolo 4 é ligado por uma haste 4r a um meio de bombea- mento do aditivo. Para maiores detalhes referentes a esse tipo de motor será possível recorrer a EP 0255791, EP 1 151 196 e WO 2004/051085.

Meios de comutação hidráulica C são previstos para a alimenta- ção com líquido e a evacuação das câmaras 8, 9 separadas pelo êmbolo. Esses meios de comutação C são comandados pelos deslocamentos do êmbolo 4 e compreendem uma pequena biela 14 que age sobre um órgão de distribuição 15 que pode tomar duas posições estáveis. Em uma das po- sições estáveis, a câmara 8 recebe o líquido sob pressão enquanto que a câmara 9 é ligada à saída 12. Na outra posição do órgão de distribuição 15, a câmara 9 recebe o líquido sob pressão e é isolada da câmara 11.

No exemplo representado nos desenhos, o órgão de distribuição 15 é constituído por um porta-válvulas de chapeleta que compreende pelo menos uma primeira válvula de chapeleta 16 da qual o assento é situado sob a coroa 5, a válvula de chapeleta 16 tendo uma cabeça situada na câ- mara 8. A válvula de chapeleta 16 se fecha se deslocando para isso de bai- xo para cima de acordo com os desenhos. O órgão de distribuição 15 é mu- nido de pelo menos uma outra válvula de chapeleta 17 da qual a cabeça é situada na câmara 9. O assento de cada válvula de chapeleta 17 é situado no fundo 6a. A válvula de chapeleta 17 se fecha por um movimento de des- cida contra seu assento.

O motor compreende por outro lado meios de acionamento que compreendem um impulsor 18 próprio para provocar, no final do trajeto do êmbolo, por vinda em apoio contra um batente, uma mudança brusca da posição dos meios de comutação C sob a ação de um meio elástico E, para a inversão do trajeto do êmbolo.

A pequena biela 14 é articulada em uma extremidade 14a em um ponto fixo em relação ao êmbolo 4. A outra extremidade 14b da pequena biela pode se deslocar em uma janela vertical 19 do porta-válvulas de cha- peleta e vir em batente contra uma das duas extremidades dessa janela, em uma das duas posições estáveis do órgão de distribuição 15.

De acordo com a invenção como visível nas Figuras 2 e 6, o meio elástico E é solidário, em cada uma de suas extremidades, de um ór- gão de articulação 20a, 20b recebido respectivamente em um alojamento 21 previsto na pequena biela e 22 em uma outra peça móvel da máquina, a sa- ber o impulsor 18 no exemplo representado. Cada alojamento 21, 22 é aber- to de acordo com uma direção substancialmente oposta ao sentido do esfor- ço exercido pelo meio elástico E na parede do alojamento considerado. A desmontagem do órgão de articulação 20a, 20b de seu alojamento é efetua- da por um simples movimento de translação exercendo-se para isso um es- forço contrário àquele do meio elástico Ε. A manutenção dos órgãos de arti- culação 20a, 20b dentro de seu alojamento é assegurada pelo esforço de- senvolvido pelo meios elástico E.

Esse meio elástico E é vantajosamente constituído por uma lâ- mina mola 23 substancialmente em forma de arco de curva convexo, nota- damente em semicírculo. A lâmina 23 é solidária em cada extremidade de um pião cilíndrico ortogonal ao plano do arco de curva, esse pião constituin- do o órgão de articulação 20a, 20b.

De preferência, a lâmina mola 23 é realizada em matéria plásti- ca, e é moldada de uma só peça com os piões cilíndricos 20a, 20b. A lâmina mola 23 volta sua convexidade para o lado oposto ao fundo 6a do êmbolo.

A pequena biela 14 é articulada, em sua extremidade 14a afas- tada do alojamento 21 que recebe o pião 20a, em um entalhe 24 (Figura 6), fixo em relação ao êmbolo 4.

A pequena biela 14 (Figuras 2 e 6) é vantajosamente formada por duas pequenas bielas elementares paralelas 25, 26 ligadas entre si por uma travessa 27 mais próxima da extremidade 14b do que a outra extremi- dade 14a. As extremidades das pequenas bielas 25 e 26 que formam a ex- tremidade 14b, têm uma forma cilíndrica de eixo geométrico ortogonal à di- reção longitudinal das pequenas bielas. Cada uma dessas extremidades ci- líndrica compreende um alojamento 21 voltado para a outra pequena biela elementar, e aberto no lado oposto à extremidade 14a. Cada alojamento 21 recebe uma extremidade do pião 20a que é saliente transversalmente de um lado e de outro da lâmina 23. De preferência, um engate do pião 20a no alo- jamento 21 é previsto.

Cada pequena biela elementar 25, 26 compreende dois ramos paralelos entre os quais é previsto, na extremidade 14a, um eixo de articula- ção 28 recebido no entalhe 24 do êmbolo. Um eixo 28 é previsto para cada pequena biela elementar 25, 26. Cada eixo 28 é moldado de uma só peça com os dois ramos da pequena biela elementar. As duas pequenas bielas elementares 25, 26 são moldadas de uma só peça com a travessa 27 de modo que a pequena biela 14 é constituída por uma peça única feita de ma- téria plástica.

Os entalhes 24 de articulação no êmbolo formam um alojamento substancialmente em semicírculo para um encaixe livre de um eixo 28. Os entalhes 24 são previsto em paredes 29, 20 paralelas entre si e ao eixo ge- ométrico do êmbolo, eqüidistante dessas paredes. O afastamento entre as paredes 29, 30 é igual ao afastamento entre os eixos de articulação 28 das duas pequenas bielas elementares, enquanto que a espessura das paredes 29, 30 é inferior à distância entre as faces internas dos dois ramos paralelos de uma mesma pequena biela elementar. Cada parede 29, 30 é enquadrada por dois ramos paralelos de uma mesma pequena biela elementar.

Cada entalhe 24 é aberto no sentido oposto ao esforço exercido pela lâmina elástica 23 sobre a pequena biela 14, esforço que empurra e mantém cada eixo 28 apoiado contra o fundo do entalhe 24. O eixo 28 é simplesmente encaixado no entalhe 24, de preferência sem engate. A mon- tagem e a desmontagem da pequena biela 14, com seus dois eixos 28 res- pectivamente nos entalhes 24, são especialmente simples e rápidas. O impulsor 18, como visível na Figura 6, compreende uma haste 31, por exemplo de seção cruciforme, guiada em deslizamento em um poço 32 (Figura 2) do êmbolo. A haste 31 compreende, substancialmente a meio comprimento, uma canelura 33 para receber uma junta tórica 34 que asse- gura um deslizamento estanque no poço 32. A extremidade superior da has- te 18 é solidária de um quadro 35 que compreende uma base transversal solidária da extremidade superior da haste 18. O quadro 35 compreende também duas paredes longitudinais 35a, 35b, paralelas ao eixo geométrico da haste 18, que enquadram a lâmina elástica 23 e que são ligadas no topo por uma travessa 36. Cada parede 35a, 35b compreende em sua base soli- dária da haste 18 um entalhe 22 substancialmente em semicírculo, que se abre no lado oposto à pequena biela 14. Cada entalhe 22 recebe uma das extremidades do pião de articulação 20b, de preferência com engate. O quadro 35 forma uma espécie de pórtico e a travessa 36 na parte alta consti- tui o batente alto do impulsor.

As extremidades da lâmina têm de preferência uma largura reduzida que determina o afastamento mínimo admissível entre as faces confrontantes das paredes internas de extremidade dos alojamentos 21 ou 22.

O impulsor 18 com seu quadro 35 é também realizado de uma só peça feita de matéria plástica. A montagem ou a desmontagem do pião 20b nos alojamentos 22 é especialmente simples e rápida, por deformação elástica da lâmina 23.

As duas paredes longitudinais 35a, 35b do pórtico 35 compreen- dem para o exterior, de um lado e de outro das zonas munidas com os enta- lhes 22, saliências 37, por exemplo em forma de tronco de pirâmide, limita- das por uma face de topo plana paralela ao eixo geométrico da haste 31 e ortogonal ao pião 20b. As saliências 37 são próprias para operar junto com paredes 38 (Figuras 5 e 6) em forma de diedro reto, solidárias do êmbolo, que asseguram a guia do pórtico 35. As paredes 38 se unem às paredes 30 de acordo com uma aresta paralela ao eixo do êmbolo, no lado oposto aos entalhes 24.

As válvulas de chapeleta 16, 17 são montadas no porta-válvulas de chapeleta 15 (Figüra 6) que tem substancialmente a forma de um quadro 39, vertical em posição de funcionamento do motor, que compreende em seus dois lados verticais nervuras 40 salientes para o exterior, próprias para operar junto com ranhuras de guia (não-visíveis) previstas no êmbolo 4. O lado horizontal inferior do quadro 39 compreende dois alojamentos abertos 41 que permitem uma atrelagem, com engate da haste cilíndrica de uma vál- vula de chapeleta 17, por uma translação perpendicular ao plano do quadro 39. As bordas inferiores de cada alojamento 41 são alojadas, com uma certa folga de acordo com uma direção paralela ao eixo do êmbolo, entre dois co- lares ou discos 42a, 42b (Figura 4) solidárias da haste da válvula de chape- leta. A válvula de chapeleta propriamente dita é constituída por um disco que compreende em sai periferia uma canelura 43 (Figura 4) para receber uma junta de estanqueidade.

Os assentos respectivos das válvulas de chapeleta 17 são pre- vistos no fundo 6a de seção menor do êmbolo 4. As válvulas de chapeleta 17 estão situadas no lado da pequena biela 14 em relação ao êmbolo 4.

O lado horizontal superior do quadro 39 (Figura 6) é prolongado para além dos montantes verticais do quadro e compreende, em cada ex- tremidade, um alojamento 44 aberto lateralmente, de seção transversal su- perior a um semicírculo para receber com engate uma haste cilíndrica 45 (Figura 4) solidárias da válvula de chapeleta 16. A haste 45 compreende dois colares salientes radialmente entre os quais vem se alojar a parede do alojamento 44. Duas válvulas de chapeleta 16 são previstas às quais corres- pondem dois assentos 45 na seção maior 5 do êmbolo, simetricamente em relação a um plano que passa pelo eixo do êmbolo e que é ortogonal ao eixo de pivotamento da pequena biela 14.

As válvulas de chapeleta 16 são orientadas com sua haste 45 dirigida para cima que é encaixada através da abertura do assento para ser enganchada no alojamento 44, no mesmo lado da seção maior 5 que a pe- quena biela 14. Quando a tampa 3 é desmontada, é possível ter acesso às hastes 45 das válvulas de chapeleta 16 para encaixar as mesmas nos alo- jamentos 44, ou desencaixá-las dele. O porta-válvulas de chapeleta 15, 39 compreende vantajosa- mente, em seu lado horizontal superior, um estribo 46 saliente para cima que enquadra, por suas abas laterais, a lâmina elástica 23 (Figura 5). Esse estri- bo 46 é previsto para assegurar, quando ele vem se apoiar contra a tampa 3 do invólucro, por exemplo depois de uma falha de uma peça do motor, um funcionamento da máquina em derivação (by-pass), as válvulas de chapele- ta sendo mantidas abertas.

O porta-válvulas de chapeleta 15, 39 forma uma peça única que pode ser realizada em matéria plástica moldada.

Colunetas 47, três por exemplo, de seção transversal em estrela de três pontas, solidárias da seção maior 5 do êmbolo, são salientes para cima paralelamente ao eixo do êmbolo e são distribuídas a 1209 uma da ou- tra na proximidade da periferia do êmbolo. As colunetas 47 constituem ba- tentes mecânicos de segurança contra a tampa 3 do invólucro em caso de ruptura de uma peça ou de uma sobre-vazão, a altura dessas coíunetas 47 sendo prevista em conseqüência disso.

O êmbolo 4 é munido, ao nível de sua seção maior e de sua se- ção menor, de lábios de estanqueidade 48, 49 (Figuras 6 e 7) voltados um para o outro.

Os lábios de estanqueidade 48, 49 são previstos em anéis de estanqueidade circulares desmontáveis 50, 51, bem-visíveis na Figura 7. O êmbolo 4 pode assim ser moldado de uma só peça, vantajosamente feito de matéria plástica.

Cada anel de estanqueidade 50, 51 é vantajosamente fixado ao êmbolo 4 por uma junção do tipo de baioneta que compreende saliências radiais 52, 53 na superfície interna dos anéis respectivos 50, 51. As saliên- cias 52, 53 são próprias para operar junto com ranhuras periféricas corres- pondentes 54, 55 previstas na superfície externa da seção maior e da seção menor do êmbolo. Espaços livres 56, 57 de geratrizes paralelas ao eixo do êmbolo são previstos na periferia exterior das seções maior e menor para permitir levar as saliências radiais 52, 53 em frente à entrada das ranhuras periféricas 54, 55 por um movimento de translação paralelo ao eixo do êm- bolo. E depois, por uma rotação em torno desse eixo do êmbolo, as nervuras 52, 53 são encaixadas nas ranhuras 54, 55 com bloqueio do anel de estan- queidade correspondente 50, 51. A desmontagem dos anéis 50, 51 é efetu- ada rapidamente por um movimento inverso.

Como visível na Figura 9, o anel de estanqueidade 50 previsto ao nível da seção maior do êmbolo apresenta um perfil em V do qual a con- cavidade é voltada para a seção menor, quer dizer para baixo de acordo com a representação dos desenhos. Esse perfil em V é limitado no lado ex- terior pelo lábio 48 que assegura a estanqueidade contra a parede do invó- lucro e, no lado interno, por um lábio 58 ligeiramente troncônico que assegu- ra a estanqueidade contra o êmbolo.

O anel 50 compreende, no lado oposto aos lábios 48, 58 um ou- tro lábio de estanqueidade 59 troncônico voltado em sentido oposto, do qual o diâmetro aumenta na direção da tampa do invólucro. Esse lábio 59 asse- gura uma proteção da zona de estanqueidade entre êmbolo e invólucro, ao nível do lábio 48, contra uma queda de partículas abrasivas.

O anel circular 51 da seção menor do êmbolo apresenta uma seção transversal em forma de V da qual a concavidade é voltada para o lado da seção maior, quer dizer para cima de acordo com a Figura 7. O ramo exterior do V forma o lábio de estanqueidade 49 entre o êmbolo e o invólucro.

A parede exterior do êmbolo 4, como visível na Figura 6, com- preende duas zonas vazadas tais como 4a, que se estendem sob os assen- tos das válvulas de chapeleta 16 e que permitem os deslocamentos verticais alternativos das mesmas.

A montagem do motor M pode ser efetuada da seguinte maneira.

Ao anéis de estanqueidade 50, 51, mostrados na Figura 7, po- dem ser unidos ao êmbolo 4, pela fixação de baioneta, antes de colocação no lugar das válvulas de chapeleta.

Um subconjunto (Figura 6) pode ser constituído introduzindo-se o pião 20b da lâmina elástica 23 nos entalhes 22 do impulsor 18, enquanto que o pião 20a é introduzido nos alojamentos 21 da pequena biela 14. Esse subconjunto pode ser em seguida colocado no lugar no êmbolo 4 encaixan- do-se a haste 31 do impulsor 18 no poço de guia 32 e encaixando-se os ei- xos 28 da pequena biela 14 nos entalhes 24.

A retenção da lâmina 3, por engate do pião 20a nos alojamentos 21 da pe- quena biela e do pião 20b nos entalhes 22, facilita a manipulação do subcon- junto (pequena biela 14 - lâmina elástica 23 - impulsor 18) por ocasião da montagem.

Um outro subconjunto é preparado a partir do porta-válvulas de chapeleta 15, 39 na parte inferior do qual são engatadas as válvulas de cha- peleta 17. O porta-válvulas de chapeleta 15, 39 é em seguida encaixado no êmbolo 4 de acordo com um movimento de descida vertical introduzindo-se para isso as nervuras 40 nas ranhuras de guia correspondentes do êmbolo.

As válvulas de chapeleta 16 com suas hastes voltadas para cima são em seguida apresentadas abaixo da coroa 5. Em seguida faz-se a haste 45 de cada válvula de chapeleta 16 passar pela abertura do assento corres- pondente a fim de engatar a extremidade superior dessa haste no alojamen- to 44 do porta-válvulas de chapeleta 15, 39.

O conjunto do êmbolo, do impulsor, da pequena biela e do porta- válvulas de chapeleta está realizado. Basta então encaixar o êmbolo no cor- po 2, e depois unir a tampa 3 ao corpo 2 por atarraxamento.

As operações de desmontagem ou de substituição de peças de- feituosas se deduzem das explicações precedentes e são extremamente simples e rápidas.

O funcionamento do motor é similar àquele descrito em EP 1 151 196 e só será brevemente lembrado com referência à Figura 1 na qual o êmbolo 4 está em trajeto ascendente. O líquido sob pressão, geralmente água, chega pela entrada 10. As válvulas de chapeleta 16 são fechadas en- quanto que as válvulas de chapeleta 17 são abertas, permitindo o recalque do líquido da câmara 9 para a câmara 11 e a saída 12.

Em final de trajeto ascendente, o impulsor 18 vem se apoiar con- tra um batente ligado à tampa 13, o que provoca sob o efeito da lâmina mola 23 o basculamento da pequena biela 14 para a outra posição estável baixa, com deslocamento do porta-válvulas de chapeleta 15 para o fundo 6a do embolo. As válvulas de chapeleta 17 se fecham enquanto que as válvulas de chapeleta 16 se abrem. O líquido sob pressão passa para a câmara 9 fecha- da e o movimento do êmbolo é invertido.

No final do trajeto descendente, o impulsor 18 por sua extremi- dade inferior encontra um batente G solidário do invólucro, o que provoca um novo basculamento da pequena biela 14 para a posição levantada e um deslocamento do porta-válvulas de chapeleta 15 que aciona o fechamento das válvulas de chapeleta 16 e a abertura das válvulas de chapeleta 17. O movimento do êmbolo 5 é de novo invertido e o êmbolo parte de novo em trajeto montante.

Figura 11 ilustra uma variante de realização do impulsor 18 do qual a haste 31a é realizada em duas partes 31b, 31c unidas de maneira desmontável. A parte superior 31b é prolongada para baixo por um fuste ci- líndrico 31 d de diâmetro exterior inferior àquele da parte alta de 31b. A parte inferior 31c é tubular cilíndrica para receber o fuste 31 d. Um travamento é previsto entre as duas peças, notadamente por um sistema de baioneta 31 e, 31 f previsto na extremidade inferior das peças. A junta de impulsor é vanta- josamente constituída por um anel 34 a feito de material plástica com seção em V, de duplo lábio similar ao anel 51, mas de menor diâmetro. A concavi- dade do V é de preferência voltada para cima. O anel 34a é montado na par- te inferior 31c com um sistema de fixação de baioneta de um quarto de volta, similar àquele descrito a propósito das Figuras 7 a 9. Essa montagem permi- te uma troca fácil do anel 34c em caso de desgaste e uma escolha de maté- ria plástica, para o anel 34a, que apresenta uma boa inércia química em re- lação aos líquidos que atravessam o motor e o dosador.

Figura 12 ilustra uma variante de realização dos anéis de estan- queidade desmontáveis 50, 51. De acordo com essa variante, um engate dos anéis 50, 51 no êmbolo 4 é previsto no final da rotação da junção de baioneta. Para isso, o anel 50 compreende uma saliência radial para a parte de dentro 52a prevista em uma extremidade de uma nervura 52. Uma janela correspondente 52b é prevista na parede lateral do êmbolo de maneira que no final da rotação da junção, a saliência 52a entre na janela 52b. Um tra- vamento em rotação do anel 50 é assim realizado e permite impedir uma desmontagem indesejável do anel 50 em funcionamento. Para desmontar o anel 50, com o auxílio de uma ferramenta empurra-se da parte de dentro, através da janela 52b, a saliência 52a para o exterior para liberar a mesma da janela.

Uma disposição similar é prevista para o anel inferior 51 que compreende uma saliência radial interna 53a, em uma extremidade de uma nervura 53, para se encaixar em uma janela, não-visível no desenho, do êmbolo 4.

O motor hidráulico, mais geralmente a máquina hidráulica, de acordo com a invenção pode ser realizado inteiramente em matéria plástica, inclusive os meios elásticos E formados pela lâmina 23, e apresenta uma grande resistência aos produtos químicos sem nenhuma peça metálica.

O número de peças constitutivas da máquina é consideravel- mente reduzido, a montagem e a manutenção são simplificadas e tornadas mais fáceis.

O anel de estanqueidade 50 de seção maio do êmbolo integra um lábio de proteção 59. Os anéis de estanqueidade desmontáveis 50, 51 permitem conservar os sentidos de estanqueidade opostos para obter a inje- ção do produto aditivo que entra pela luva 13 na câmara de saída 11.

O mecanismo de comando do basculamento da pequena biela 14 e doa mudança de posição do porta-válvulas de chapeleta 15, 39 é espe- cialmente simples do tipo de três pontos.

Claims (20)

1. Máquina hidráulica, em especial um motor hidráulico que compreende: - um invólucro (1); - um êmbolo (4) próprio para deslizar em movimento alternativo dentro do invólucro, o êmbolo separando duas câmaras (8, 9) do invólucro; - meios de comutação hidráulica (C) para a alimentação com líquido e a evacuação das câmaras separadas pelo êmbolo, esses meios de comutação sendo comandados pelos deslocamentos do êmbolo e compre- endendo pelo menos uma pequena biela (14) que age sobre um órgão de distribuição (15) que pode tomar duas posições estáveis; - e meios de acionamento que compreendem um impulsor (18) próprio para provocar, no final do trajeto do êmbolo, uma mudança brusca da posição dos meios de comutação, sob a ação de um meio elástico (E)1 para a inversão do trajeto, caracterizada pelo fato de que o meio elástico (E) é solidário, em cada uma de suas extremidades, de um órgão de articulação (20a, 20b) recebido res- pectivamente em um alojamento (21, 22) previsto na pequena biela e em uma outra peça móvel (18) da máquina, cada alojamento (21, 22) sendo a - berto de acordo com uma direção substancialmente oposta ao sentido do esforço exercido pelo meio elástico (E) dentro do alojamento, de modo que cada órgão de articulação (20a, 20b) pode ser extraído de seu alojamento aberto (21, 22) de encontro ao dito esforço, a montagem e a desmontagem se achando assim simplificadas.

2. Máquina de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o órgão de articulação solidário do meio elástico (E) em cada uma de suas extremidades é constituído por um pião cilíndrico (20a, 20b), transversal à direção do esforço exercido pelo meio elástico (E), que forma eixo de articulação.

3. Máquina de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o meio elástico (E) é constituído por uma lâmina mola (23) em forma de arco de curva.

4. Máquina de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a lâmina mola (23) é realizada em matéria plástica e os piões de articulação (20a, 20b) previstos em cada extremidade são moldados de uma só peça com essa lâmina mola.

5. Máquina hidráulica diferencial, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, com um êmbolo que apresenta uma zona (5) de seção maior e uma zona (6) de seção menor, os meios de comutação (C) compreendendo um porta-válvulas de chapeleta (15) com pelo menos uma primeira válvula de chapeleta (17) da qual o assento é previsto na se- ção menor (6) do êmbolo, e pelo menos uma segunda válvula de chapeleta (16) da qual o assento é previsto na seção maior (5) do êmbolo, caracteriza- da pelo fato de que cada válvula de chapeleta compreende uma haste atre- lada ao porta-válvulas de chapeleta, uma das válvulas de chapeleta (17) sendo situada no mesmo lado que a pequena biela (14), em relação ao êm- bolo, e a outra válvula de chapeleta (16) sendo situada no lado oposto com uma haste que atravessa o assento para assegurar a atrelagem ao porta- válvulas de chapeleta (15).

6. Máquina hidráulica de acordo com a reivindicação 5, caracte- rizada pelo fato de que a atrelagem da haste da válvula de chapeleta (16) situada no lado oposto à pequena biela (14) é realizada por um engate no porta-válvulas de chapeleta (15), esse engate sendo acessível no lado do êmbolo (4) no qual se encontra a pequena biela (14) de modo que a des- montagem da válvula de chapeleta e a extração do porta-válvulas de chape- leta (15) se acham assim facilitadas.

7. Máquina hidráulica de acordo com qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizada pelo fato de que a pequena biela (14) é articulada em sua extremidade afastada do meio elástico em uma zona (24) fixa relativamente ao êmbolo (4).

8. Máquina hidráulica de acordo com a reivindicação 7, caracte- rizada pelo fato de que a pequena biela (14) é solidária, em sua extremidade afastada do meio elástico, de um eixo de articulação (28) orientado transver- salmente à pequena biela, recebido em um entalhe (24) previsto em uma parede solidária do embolo, esse entalhe (24) sendo aberto no sentido opos- to ao sentido do esforço exercido pelo meio elástico (E) sobre a pequena biela.

9. Máquina hidráulica de acordo com a reivindicação 7 ou 8, ca- racterizada pelo fato de que duas pequenas bielas elementares (25, 26) pa- ralelas são previstas, ligadas entre si por uma travessa (27), cada pequena biela elementar compreendendo em sua extremidade próxima do meio elás- tico (E) um alojamento (21) aberto em frente à outra pequena biela para re- ceber uma extremidade do eixo de articulação (20a) solidário do meio elástico.

10. Máquina hidráulica de acordo com a reivindicação 9, caracte- rizada pelo fato de que cada pequena biela elementar (25, 26) compreende dois ramos paralelos entre os quais é previsto o eixo de articulação (28) no embolo (4), esse eixo (28) sendo moldado de uma só peça com os dois ra- mos da pequena biela.

11. Máquina hidráulica de acordo com qualquer uma das reivin- dicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o impulsor (18) é soli- dário na parte alta de um quadro (35) com duas paredes (35a, 35b) que cir- cundam o meio elástico, e pelo menos um entalhe (22) que se abre no lado oposto à pequena biela (14), cada entalhe (22) recebendo uma das extremi- dades do eixo de articulação (20b) do meio elástico (E).

12. Máquina hidráulica de acordo com a reivindicação 10, carac- terizada pelo fato de que as duas paredes (35a, 35b) que circundam o meio elástico são prolongadas, no lado oposto à haste de impulsor e são reunidas por uma travessa (36) na parte alta, essa travessa constituindo o batente alto do impulsor.

13. Máquina hidráulica de acordo com a reivindicação 5, caracte- rizada pelo fato de que o porta-válvulas de chapeleta (15) apresenta a forma de um quadro (39), vertical em posição de funcionamento, que compreende em seus dois lados verticais nervuras (40) salientes para o exterior próprias para operar junto com ranhuras de guia correspondentes previstas no êmbolo.

14. Máquina hidráulica de acordo com a reivindicação 13, carac- terizada pelo fato de que o lado horizontal inferior do quadro (39) compreen- de alojamentos abertos (41) que permitem uma atrelagem facilmente des- montável de válvulas de chapeleta (17) que têm seu assento na seção me- nor (6a) do êmbolo e que são situadas no mesmo lado da pequena biela (14).

15. Máquina hidráulica de acordo com a reivindicação 14, carac- terizada pelo fato de que o lado horizontal superior do quadro é prolongado, em cada extremidade, para além dos montantes verticais e compreende alo- jamentos abertos (44) que permitem receber por simples engate a haste de uma válvula de chapeleta (16), que tem seu assento na seção maior do êm- bolo, no lado oposto à pequena biela (14).

16. Máquina hidráulica de acordo com a reivindicação 5, caracte- rizada pelo fato de que o êmbolo (4) é munido ao nível de sua seção maior (5) e de sua seção menor (6) de lábios de estanqueidade (48, 49) orientados em sentido oposto e voltados um para o outro.

17. Máquina hidráulica de acordo com a reivindicação 16, carac- terizada pelo fato de que os lábios de estanqueidade são previstos em anéis circulares desmontáveis (50, 51), e o êmbolo (4) é moldado de uma só peça.

18. Máquina hidráulica de acordo com a reivindicação 17, carac- terizada pelo fato de que cada anel de estanqueidade (50, 51) é fixado ao êmbolo por uma junção do tipo de baioneta que compreende saliências radi- ais (52, 53) na superfície interna da junta e ranhuras periféricas correspon- dentes (54, 55) na superfície externa do êmbolo, com ranhuras (56, 57) pa- ralelas ao eixo geométrico do êmbolo para permitir a vinda de cada saliência da junta perpendicularmente a uma ranhura periférica correspondente do êmbolo.

19. Máquina hidráulica de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizada pelo fato de que o anel de estanqueidade previsto ao nível da seção maior do êmbolo apresenta vantajosamente um perfil em V do qual a concavidade é voltada para o lado da seção menor, e compreende no lado oposto um lábio de estanqueidade troncônico (59) do qual o diâmetro au- menta na direção da tampa do invólucro.

20. Máquina hidráulica de acordo com uma das reivindicações de 17 a 19, caracterizada pelo fato de que o anel circular (51) da seção me- nor do êmbolo apresenta uma seção transversal em forma de V da qual a concavidade é voltada para o lado da seção maior.