ES2223306B1 - Muelle de gas. - Google Patents

Abstract

Muelle de gas. Muelle de gas, del tipo que comprende un cilindro lleno de un gas y un émbolo, caracterizado porque el cilindro presenta interiormente una primera y una segunda cámara separadas por una membrana flexible. La primera cámara está ocupada por un gas compresible y la segunda cámara de un líquido con propiedades lubricantes. La segunda cámara ocupa la zona de entrada del émbolo en el interior del cilindro, de tal manera que en su recorrido de entrada en el cilindro, el émbolo desplaza el fluido con propiedades lubricantes de la segunda cámara, el cual a su vez deforma la membrana de separación entre cámaras y comprime el gas de la primera cámara.

Description

Muelle de gas.

La presente invención se refiere a un muelle de gas.

Los muelles de gas, habitualmente de gas nitrógeno, se utilizan para sustituir los muelles o resortes de espiral. Los cilindros de gas presentan la ventaja sobre los resortes en espiral de ocupar un volumen más reducido frente a los muelles de espiral para una misma carga.

Dichos muelles constan fundamentalmente de un cilindro y un émbolo. Dentro del cilindro queda confinada una cantidad determinada de fluido compresible, que ocupa todo su volumen. Habitualmente, el émbolo consiste en un vástago que va guiado por una pieza de guiado o tapa guía que incorpora al menos una junta de estanqueidad y un elemento rascador o limpiador del vástago para que no entre la suciedad a la zona en la que se encuentra la junta de estanqueidad.

Dichos cilindros tienen el inconveniente de que la junta de estanqueidad del vástago, debido al movimiento del vaivén del mismo, presenta un elevado grado de desgaste por fricción, deteriorándose de manera tal que el gas contenido en el cilindro acaba fugando.

Es un objetivo de la presente invención dar a conocer un muelle de gas que no presenta el mencionado inconveniente de fuga de gas por desgaste.

Para conseguir sus objetivos, la presente invención consiste en un muelle de cilindro de gas, caracterizado porque el cilindro presenta interiormente una primera y una segunda cámara separadas por una membrana flexible. La primera cámara está ocupada por un gas compresible y la segunda cámara de un líquido con propiedades lubricantes. La segunda cámara ocupa la zona de entrada del émbolo en el interior del cilindro, de tal manera que en su recorrido de entrada en el cilindro, el émbolo desplaza el fluido con propiedades lubricantes de la segunda cámara, el cual a su vez deforma la membrana de separación entre cámaras y comprime el gas de la primera cámara.

Mediante la presente invención, la junta de estanqueidad del émbolo queda en contacto con un líquido que la lubrica y refrigera, disminuyendo el desgaste de la misma debido al movimiento de vaivén del émbolo y evitando, por tanto, la fuga de gas.

Preferentemente, el líquido consistirá en un aceite lubricante.

Otras realizaciones preferentes de la presente invención prevén que la membrana preferentemente será de caucho, y quedará fijada a la pieza de guía.

En otra realización preferente, el borde de la membrana presentará un mayor grosor y se instalará entre la pieza de guiado y el cilindro, asegurando la estanqueidad tanto del gas como del líquido con propiedades lubricantes en sus respectivas cámaras.

Para su mejor compresión, se adjunta a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, unos dibujos de una realización preferente de la presente invención.

La figura 1 es una sección según un plano de simetría axial de un cilindro objeto de la presente invención, sobre el que no actúa ninguna fuerza.

La figura 2 corresponde con la figura 1, con el émbolo comprimido por una fuerza exterior.

El muelle de cilindro mostrado en la figura 1 consta de un cuerpo principal o cilindro (1), y un émbolo móvil (2) en forma de vástago hueco. El émbolo (2) puede moverse hacia arriba y hacia abajo, guiado por la pieza (3) que se mantiene fija durante el movimiento normal del émbolo.

La estanqueidad entre el émbolo (2) y la pieza de guiado (3) se consigue mediante la junta de estanqueidad (4). Para proteger la junta de estanqueidad (4) de la suciedad proveniente del exterior, se dispone un elemento rascador (5). Además, el vástago posee un aro de retención (6) que limita su movimiento ascendente. Por último, el ejemplo mostrado en las figuras, el vástago presenta un tapón (7) de llenado de aceite que podrá funcionar como fusible de seguridad, de tal manera que permita el vaciado del cilindro a una temperatura de seguridad de, por ejemplo, 160ºC, evitando de esta manera un aumento excesivo de la presión interior debido a un aumento de temperatura.

De manera habitual para este tipo de cilindros, el cilindro (1) posee una válvula (8) utilizada para la carga de gas, así como medios (9) de fijación del cilindro, por ejemplo, a una estructura fija.

De manera característica según la presente invención, dentro del cilindro existen dos cámaras, una llena de nitrógeno (10) y la otra llena de aceite lubricante (11), separadas por una membrana flexible (12), como por ejemplo, una membrana de caucho. La membrana flexible está fijada por su borde (13), que presenta un mayor grosor, a la pieza (3) de guiado. En el ejemplo mostrado, la estanqueidad entre la pieza (3) de guiado y el cilindro (1) se consigue a través del borde (13) de la membrana (12), y de la junta tórica (14). En la realización mostrada, es la misma membrana (12) mediante su borde (13) la que asegura la estanqueidad en sus respectivas cámaras del líquido (11) y del gas (10). El conjunto se complementa con el anillo de retención (15), que evita que la presión interna del cilindro haga salir a la pieza (3) de guiado de su posición.

Cuando se ejerce una fuerza, que ha sido representada mediante la flecha (A) de la figura 2, sobre el émbolo (2), éste desliza hacia el interior del cilindro (1), desplazando el aceite lubricante (11), que a su vez desplaza las paredes flexibles de la membrana (12), comprimiendo el gas nitrógeno (10), el cual, al comprimirse, aumenta la presión que ejerce sobre el resto del sistema, hasta compensar la fuerza ejercida sobre el émbolo (2), devolviéndolo a su posición inicial cuando se deja de ejercer fuerza sobre el mismo. La junta de estanqueidad (4) queda protegida y lubricada por el aceite lubricante (11), durante todo el recorrido del émbolo (2), evitando su desgaste y la consiguiente fuga del gas.

Existen numerosas variaciones del ejemplo aquí descrito que se encuentran comprendidas dentro del alcance de la presente Patente. Así, por ejemplo, el término cilindro no debe entenderse como limitativo de la forma que presentará la cámara (1), que podrá tener cualquier tipo de forma conocida. También podrá cambiar de forma conocida la disposición y forma del émbolo (2) y de la pieza (3) de guiado. También podrán proporcionarse al cilindro elementos adicionales conocidos para este tipo de cilindros. Igualmente, la invención no queda limitada por el tipo de gas que queda confinado dentro del cilindro (1), si bien preferiblemente serán gases inertes con un comportamiento de gas ideal a la temperatura de trabajo.

En general, todo lo no que afecte, altere, cambie o modifique la esencia del muelle aquí descrito, será variable a los efectos de la presente invención.

Claims (8)

1. Muelle de gas, del tipo que comprende un cilindro lleno de un gas y un émbolo, caracterizado porque el cilindro presenta interiormente una primera y una segunda cámara separadas por una membrana flexible, estando la primera cámara llena de un gas compresible y la segunda cámara llena de un líquido con propiedades lubricantes, ocupando la segunda cámara la zona de entrada del émbolo en el interior del cilindro, de tal manera que, en su recorrido de entrada en el cilindro, el émbolo desplaza el fluido con propiedades lubricantes de la segunda cámara, el cual a su vez deforma la membrana de separación entre cámaras y comprime el gas de la primera cámara.

2. Muelle de gas, según la reivindicación 1, caracterizado porque el líquido con propiedades lubricantes es un aceite lubricante.

3. Muelle de gas, según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la membrana flexible se encuentra fijada a una pieza de guiado del émbolo por su borde.

4. Muelle de gas, según la reivindicación 3, caracterizado porque el borde de la membrana flexible presenta mayor grosor en su borde y se instala entre la pieza de guiado y el cilindro asegurando la estanqueidad tanto del gas como del líquido con propiedades lubricantes en sus respectivas cámaras.

5. Muelle de gas, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la membrana es de caucho.

6. Muelle de gas, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque presenta una válvula de llenado de gas en la base del cilindro.

7. Muelle de gas, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el émbolo presenta en su parte superior un tapón fusible que deja salir el contenido del cilindro a una determinada temperatura.

8. Muelle de gas, según la reivindicación 7, caracterizado porque el tapón fusible deja salir el contenido del cilindro a una temperatura de aproximadamente 160ºC.