ES2260028T3 - Deposito de aceite hidraulico. - Google Patents

Deposito de aceite hidraulico.

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Abstract

Depósito de aceite hidráulico para vehículos de motor, con un filtro de aceite que está insertado en una carcasa de filtro (3) existente en el depósito (2) de aceite hidráulico, caracterizado porque el depósito (2) de aceite hidráulico está compuesto en su conjunto por plástico y porque el depósito (2) de aceite hidráulico compuesto por varias piezas en el estado previo al montaje, forma un componente de una única pieza unido mediante técnica de soldadura por ultrasonidos u orbital o mediante una unión de pegado, después de la introducción de la carcasa de filtro (3).

Description

Depósito de aceite hidráulico.
La invención se refiere a un depósito de aceite hidráulico para vehículos de motor según el preámbulo de la reivindicación 1.
Depósitos de aceite hidráulico de este tipo son parte constituyente del circuito hidráulico en los vehículos de motor. La presión hidráulica necesaria se genera mediante una bomba hidráulica. La unión entre los elementos individuales del circuito hidráulico se realiza a través de conducciones hidráulicas. En el depósito de aceite hidráulico está insertado un filtro de aceite que sirve para el filtrado del aceite que refluye desde los servoelementos del vehículo de motor. Como filtros de aceite se conocen tanto filtros gruesos de tela como filtros finos de papel, que encuentran su uso en función de los requerimientos planteados.
Es necesario diseñar la superficie de filtrado del filtro de aceite de tal forma que para un ensuciamiento medio esperado del filtro de aceite, respecto a su tiempo de vida, se encuentre disponible una reserva suficiente para evitar que se supere una presión máxima de retención en el sistema hidráulico. Es decir, el atascamiento de los poros del filtro de aceite esconde el peligro de que la presión de retención dentro del sistema hidráulico aumente de forma incontrolable, con lo que se podría posiblemente dañar el funcionamiento de grupos individuales o provocar su fallo total.
Sin embargo, esto significa también que a medida que aumenta la finura del material de filtrado es necesario aumentar el tamaño constructivo del filtro de aceite, para poder ofrecer una superficie de reserva de filtrado suficiente, puesto que, por su propia naturaleza, los poros más finos se atascarán más rápidamente con impurezas que los más gruesos. Por otro lado se tiene que garantizar también que el filtro de aceite esté dispuesto permanentemente por debajo del nivel de aceite en el depósito de aceite hidráulico durante el funcionamiento, puesto que de lo contrario se aspiraría aire que puede perjudicar la capacidad de funcionamiento de los grupos del vehículo de motor en el sistema hidráulico.
Junto con este requerimiento, que después de todo también es importante para una posición inclinada del vehículo de motor, se obtiene el requisito esencial de aumentar el tamaño constructivo del depósito de aceite hidráulico que aloja el filtro de aceite, lo que no sólo es una desventaja, puesto que el espacio constructivo disponible para su uso en el compartimento del motor se dimensiona cada vez más ajustado, sino también porque un depósito de aceite hidráulico de este tipo implica mucho material y, por lo tanto, altos costes. Los requerimientos de la finura de filtrado y de la presión de retención determinan en las soluciones de acuerdo con el estado de la técnica la dimensión necesaria del filtro de aceite y, de este modo, la cantidad de aceite así como el tamaño constructivo del depósito de aceite hidráulico.
La invención de basa en el problema técnico de lograr un depósito de aceite hidráulico que para un tamaño constructivo pequeño permita al mismo tiempo el uso de filtros de aceite de poros finos.
La invención resuelve este problema técnico con la parte caracterizadora de la reivindicación 1.
De acuerdo con ello, se propone introducir el filtro de aceite en una carcasa de filtro independiente existente en el depósito de aceite hidráulico. El depósito de aceite hidráulico está fabricado en su conjunto de plástico y se compone en el estado previo al montaje de varias piezas individuales que después de introducir la carcasa de filtro en el depósito de aceite hidráulico, forman un componente unido de una única
pieza.
El filtro de aceite se encuentra de este modo alojado completamente encapsulado en el interior del depósito de aceite hidráulico.
Mediante este encapsulamiento se garantiza en todo momento que el filtro de aceite esté dispuesto en su totalidad por debajo del nivel de aceite que se establece dentro de la carcasa interior de filtro. Esto es aplicable también en caso de posición inclinada del vehículo de motor.
De este modo es además posible utilizar materiales de filtro de aceite de gran finura, puesto que el tamaño constructivo de la carcasa de filtro puede ocupar una gran parte del espacio interior del depósito de aceite hidráulico y, de este modo, poner pocas limitaciones a la libre configuración constructiva de la carcasa de filtro.
Otras configuraciones de la invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas.
De este modo es especialmente ventajoso realizar la carcasa de filtro en dos piezas, de tal forma que se componga, por ejemplo, de una pieza superior y de una pieza inferior, cuya unión puede consistir en una unión de trinquete o de conexión rápida. Por supuesto, también son posibles otras formas de unión.
En la superficie exterior de la pieza inferior de la carcasa de filtro que aloja el filtro de aceite se conforma un reborde de acuerdo con la propuesta, que está introducido de forma ajustada y estanca en una brida axial complementaria existente en el depósito de aceite hidráulico.
El suelo inferior de la pieza inferior presenta además un orificio de admisión, a través del que circula el aceite hidráulico que se debe filtrar en el filtro de aceite a través de al menos una tubuladura de presión dentro de una cámara de admisión conformada mediante la brida axial.
Por otro lado, resulta conveniente prever al menos un orificio de salida en la pieza inferior de la carcasa de filtro, a través del cual puede rebosar el aceite hidráulico filtrado al depósito de aceite hidráulico.
El aceite hidráulico fluye de este modo a través de la tubuladura de presión hacia la cámara de admisión, pasa a continuación por el orificio de admisión de la pieza inferior, se presiona a través del tejido del filtro y es de este modo filtrado, para a continuación ser entregado al depósito de aceite hidráulico a través del orificio de salida. Ahora se puede volver a conducir limpio al sistema hidráulico.
De acuerdo con otra configuración de la invención, en el orificio de salida está también previsto un material de filtrado adicional.
El filtro de aceite se debería apoyar en el interior de la carcasa de filtro contra la fuerza de un elemento elástico. El apoyo del filtro de aceite a través de un elemento elástico representa un aspecto adicional de seguridad para el sistema global. En caso de que el filtro de aceite estuviera completamente atascado, aumentaría de forma desmedida la presión de retención existente en el sistema global. Ésta actuaría también a través de la tubuladura de presión y de la cámara de admisión sobre el espacio interior del filtro de aceite, de tal forma que existiría el peligro de destrucción de componentes individuales. En este caso, el filtro de aceite se elevaría en pequeña medida en contra de la fuerza del elemento elástico en dirección axial, de tal forma que el aceite podría circular por debajo del filtro de aceite elevado en dirección hacia el orificio de salida y conducirse de este modo de nuevo al sistema completo.
Esta solución describe por consiguiente una derivación que, en comparación con las válvulas de desbordamiento situadas por encima del filtro de aceite, presenta la ventaja de que las partículas de suciedad ya existentes en el material del filtro de aceite no se vuelven a desprender de éste y no pueden ser introducidas de nuevo en el sistema hidráulico, puesto que el aceite hidráulico sale por debajo del filtro de aceite.
En conjunto, en una solución de acuerdo con la invención se garantiza debido a un primer llenado por vacío, que el nivel de aceite en el interior de la carcasa de filtro se encuentra siempre por encima del nivel de aceite del depósito de aceite hidráulico.
Naturalmente también existe el peligro de que la carcasa de filtro se desprenda de su anclaje en el depósito de aceite hidráulico. Para evitar esto y limitar de este modo en su conjunto la movilidad axial de la carcasa de filtro, se propone además fijar un sujetador o bien en la superficie interior del depósito de aceite hidráulico o bien en la superficie exterior de la pieza superior de la carcasa de filtro, que presente tan sólo una pequeña distancia de separación respecto a la superficie asignada opuesta a él del otro componente correspondiente.
Las piezas del depósito de aceite hidráulico se pueden unir entre sí después de introducir la carcasa de filtro en el depósito de aceite hidráulico, por ejemplo, mediante un procedimiento de soldadura por ultrasonido, de soldadura orbital o de unión por pegado, y formar de este modo finalmente un componente de una única pieza.
Como materiales de filtrado se pueden utilizar tanto para el filtro de aceite como para un suplemento correspondiente en el orificio de salida filtros de tela, metal o papel de la finura que sea necesaria.
Un depósito de aceite hidráulico de acuerdo con la invención presenta al mismo tiempo varias ventajas respecto a los conocidos del estado de la técnica.
Mediante el encapsulado de la carcasa de filtro se puede llegar a usar una superficie de filtrado muy grande. Ésta puede estar correspondientemente equipada con una mayor finura de poros que lo que es posible en las soluciones conocidas según el estado de la técnica. Los depósitos de aceite hidráulico de acuerdo con la invención se pueden realizar también en un tamaño más reducido en su conjunto
Una entrada de aire en el sistema de aceite hidráulico está prácticamente excluida, puesto que debido al encapsulamiento del filtro de aceite en la carcasa de filtro, éste está dispuesto siempre por debajo del nivel de aceite. Puesto que la carcasa de filtro representa un sistema cerrado, encapsulado de por sí, no es posible un descenso por sí solo del nivel de aceite en el interior de la carcasa de filtro. La presión de retención se puede limitar a un valor máximo predefinible, de tal forma que con un depósito de aceite hidráulico de acuerdo con la invención se evita la destrucción del sistema.
La realización sencilla de derivación aquí usada impide por otro lado que las partículas ya filtradas del aceite hidráulico sean arrancadas del filtro de aceite y se vuelvan a aportar al sistema, puesto que el aceite circula por el fondo del filtro de aceite.
A continuación se describen más detalladamente, con referencia a los dibujos correspondientes, dos realizaciones de un depósito de aceite hidráulico de acuerdo con la invención.
Se muestra:
figura 1: una primera realización muy sencilla de un depósito de aceite hidráulico de acuerdo con la invención, en sección.
figura 2: otra forma de realización de un depósito de aceite hidráulico de acuerdo con la invención, en sección.
y
figura 3: una vista despiezada de la carcasa de filtro de un depósito de aceite hidráulico de acuerdo con la invención.
El depósito de aceite hidráulico designado en su conjunto como 2 en las figuras aloja una carcasa de filtro designada en su conjunto como 3. El depósito 2 de aceite hidráulico y la carcasa de filtro están compuestos de plástico, preferentemente de poliamida. En la carcasa de filtro 3 está insertado un filtro 1 de aceite. La carcasa de filtro 3 está realizada en dos piezas y se compone preferentemente de una pieza superior 4 y de una pieza inferior 5.
En el suelo inferior 8 de la pieza inferior 5 está conformado un reborde 6 en una única pieza. Este reborde 6 anular de acuerdo con las realizaciones representadas se inserta de forma estanca al aceite y con asiento fijo mediante el intercalado de un anillo de obturación 29 en una brida axial 7 complementaria del depósito 2 de aceite hidráulico. La brida axial 7 es un componente integral, es decir, conformado en una única pieza, del depósito 2 de aceite hidráulico.
Dentro de la brida axial 7 se construye de este modo una cámara de admisión 11, que en la realización de la figura 1 presenta una tubuladura de presión 10 y en la realización de la figura 2 presenta dos tubuladuras de presión 10. El líquido hidráulico se introduce en la cámara de admisión 11 a través de estas tubuladuras de presión 10. El líquido hidráulico accede a continuación a la carcasa de filtro 3 a través de un orificio de admisión 9 existente en el suelo inferior 8, y atraviesa a continuación el material de filtrado del filtro 1 de aceite, para después salir al depósito de aceite hidráulico a través de varios orificios de salida 12 que están realizados en un borde anular de la pieza inferior 5. Desde allí se puede volver a conducir ahora el aceite hidráulico limpio al sistema hidráulico a través de una tubuladura de aspiración. La dirección de flujo del aceite hidráulico se identifica en las figuras 1 y 2 mediante la flecha "A".
Como material de filtrado 13 se pueden utilizar de acuerdo con las soluciones descritas filtros de tela, metal o papel, que presentan una finura para el filtro de aceite de entre 10 \mum y 20 \mum, aunque preferentemente de 15 \mum, y para los orificios de salida 12 una finura de entre 150 y 200 \mum.
El filtro 1 de aceite se apoya en el interior de la carcasa de filtro 3 a través de un elemento elástico 14 y se presiona de este modo contra la superficie interior del suelo inferior 8 de la carcasa de filtro y se mantiene bajo una tensión inicial. En función del diseño del resorte 14 se puede hacer posible de este modo una pequeña movilidad axial del filtro 1 de aceite siempre y cuando la presión de retención en el interior del sistema supere unos valores límites especificados. Esto puede ocurrir, por ejemplo, cuando el material de filtrado está atascado en su mayor parte. El filtro 1 de aceite se mueve como consecuencia de ello un poco en dirección axial y el aceite hidráulico que ha entrado en la carcasa de filtro 3 a través del orificio de admisión 9 se conduce por debajo del filtro 1 de aceite elevado en dirección al orificio de salida 12. La dirección de flujo del aceite hidráulico se ha identificado en las figuras 1 y 2 mediante la flecha "B".
Tal y como se puede observar además en las figuras 1 y 2, el nivel 15 de aceite de la carcasa de filtro se encuentra por encima del nivel 16 de aceite del depósito de aceite hidráulico.
Tal y como se puede deducir de la figura 3, en los orificios de salida 12 se utiliza un material de filtrado. El elemento elástico 14, compuesto preferentemente por un resorte helicoidal, está alojado en la pieza superior del filtro 1 de aceite en el interior de una ranura anular 22. La unión entre la pieza superior 4 y la pieza inferior 5 de la carcasa de filtro 3 se realiza mediante una unión de trinquete. Ésta se compone de varias pestañas de retención 20 dispuestas de forma distribuida en el contorno de la pieza superior 4, que encajan en unas entalladuras 21 complementarias de la pieza inferior 5.
Para evitar incluso que la carcasa de filtro 3 se desprenda de la brida axial 7 en caso de una acción mecánica sobre la carcasa de filtro 3, como la que se genera, por ejemplo, debido al aceite hidráulico en movimiento, o para evitar la separación por sí misma de la pieza superior 4 y de la pieza inferior 5, en la realización según la figura 1 está colocado un sujetador 18 a la superficie interior 17 del depósito de aceite hidráulico. Este sujetador 18 está dispuesto con una pequeña distancia de separación "s" respecto a la superficie exterior 19 de la carcasa de filtro 3.
La figura 2 se diferencia de la realización de la figura 1 en que, en este caso, por el contrario, está conformado un sujetador 18 en la superficie exterior de la pieza superior 4 de la carcasa de filtro 3, dispuesto con una pequeña distancia de separación "s" respecto a la superficie interior 17 del depósito 2 de aceite hidráulico.
En la figura 2 se representa además otra configuración interesante de la invención. Prácticamente en cualquier sistema hidráulico se puede observar que de cuando en cuando existen inclusiones de aire en el aceite. Para evitar que el aire se acumule en el interior de la pieza superior 4 está previsto un dispositivo de descarga de aire que se abre automáticamente cuando en la pieza superior 4 existe una cantidad predeterminable de aire y permite de este modo un escape de este aire. Una vez que ha salido el aire, el orificio de descarga de aire se vuelve a cerrar automáticamente. El dispositivo de descarga de aire se compone para ello de una válvula 27 cónica de goma elástica, que está ranurada en su punta. Las ranuras están cerradas en el estado normal. En la válvula 27 se encuentra introducido desde su lado inferior, esto es, desde el lado del espacio interior de la carcasa de filtro 3, un agujero ciego en unión directa de acción con las ranuras 25. El plato de válvula 28 conformado en una única pieza en la válvula 27 se apoya contra una superficie correspondiente en la pieza superior 4 de la carcasa de filtro 3. La válvula está fijada a la pieza superior 4 mediante una pieza de cierre 26.
El primer llenado por vacío del sistema global se realiza a través de una tubuladura 24 de llenado de aceite, por la que se llena el aceite y a través del cual se aspira al mismo tiempo el aire del depósito 2 de aceite hidráulico. El aceite introducido circula a través de la tubuladura de aspiración 23 y de todos los grupos conectados a ella hasta que finalmente vuelve a entrar en el depósito 2 de aceite hidráulico a través de la tubuladura de presión 10. Esto se practica hasta que el depósito de aceite hidráulico se ha llenado de aceite hasta su marca de nivel de llenado. Como consecuencia del vacío imperante en el sistema, se hace posible de la forma anteriormente descrita que el nivel 15 de aceite de la carcasa de filtro 3 se encuentre por encima del nivel 16 de aceite del depósito 2 de aceite hidráulico.
Lista de símbolos de referencia
1
filtro de aceite
2
depósito de aceite hidráulico
3
carcasa de filtro
4
pieza superior
5
pieza inferior
6
reborde
7
brida axial
8
suelo inferior
9
orificio de admisión
10
tubuladura de presión
11
cámara de admisión
12
orificio de salida
13
material de filtrado
14
elemento elástico
15
nivel de aceite de la carcasa de filtro
16
nivel de aceite del depósito de aceite hidráulico
17
superficie interior del depósito de aceite hidráulico
18
sujetador
19
superficie exterior de la carcasa de filtro
20
pestaña de retención
21
entalladura
22
ranura anular
23
tubuladura de aspiración
24
tubuladura de llenado de aceite
25
orificio de descarga de aire (ranura)
26
pieza de cierre
27
válvula
28
plato de válvula
29
anillo de obturación

Claims (16)

1. Depósito de aceite hidráulico para vehículos de motor, con un filtro de aceite que está insertado en una carcasa de filtro (3) existente en el depósito (2) de aceite hidráulico, caracterizado porque el depósito (2) de aceite hidráulico está compuesto en su conjunto por plástico y porque el depósito (2) de aceite hidráulico compuesto por varias piezas en el estado previo al montaje, forma un componente de una única pieza unido mediante técnica de soldadura por ultrasonidos u orbital o mediante una unión de pegado, después de la introducción de la carcasa de filtro (3).
2. Depósito de aceite hidráulico según la reivindicación 1, caracterizado porque la carcasa de filtro (3) es de dos piezas.
3. Depósito de aceite hidráulico según la reivindicación 2, caracterizado porque la carcasa de filtro (3) está compuesta por una pieza superior (4) y por una pieza inferior (5), cuya unión es una unión de trinquete o de conexión rápida.
4. Depósito de aceite hidráulico según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque en la superficie exterior de la pieza inferior está conformado un reborde (6) que está insertado de forma ajustada y estanca en una brida axial (7) complementaria existente en el depósito de aceite hidráulico.
5. Depósito de aceite hidráulico según la reivindicación 4, caracterizado porque en el suelo inferior (8) de la pieza inferior (5) está encajado un orificio de admisión (9), a través del cual entra el aceite hidráulico que se debe filtrar en el filtro (1) de aceite a través de al menos una tubuladura de presión (10) y de una cámara de admisión (11) construida mediante la brida axial.
6. Depósito de aceite hidráulico según una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque en la pieza inferior (5) existe al menos un orificio de salida (12).
7. Depósito de aceite hidráulico según la reivindicación 6, caracterizado porque el al menos un orificio de salida (12) presenta un material de filtrado (13).
8. Depósito de aceite hidráulico según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el filtro (1) de aceite se apoya contra la fuerza de un elemento elástico (14) en la carcasa de filtro (3).
9. Depósito de aceite hidráulico según la reivindicación 8, caracterizado porque el filtro (1) de aceite está alojado en la carcasa de filtro (3) con una mínima movilidad en dirección axial.
10. Depósito de aceite hidráulico según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el nivel (15) de aceite en el interior de la carcasa de filtro (3) es más alto que el nivel (16) de aceite del depósito (2) de aceite hidráulico debido a un primer llenado por vacío del depósito de aceite hidráulico.
11. Depósito de aceite hidráulico según una de las reivindicaciones 3 a 10, caracterizado porque el depósito (2) de aceite hidráulico presenta al menos un sujetador (18) en su superficie interior (17) dispuesto de forma opuesta a la pieza superior (4) de la carcasa de filtro (3).
12. Depósito de aceite hidráulico según una de las reivindicaciones 3 a 10, caracterizado porque la carcasa de filtro (3) presenta al menos un sujetador (18) en la superficie exterior (19) de su pieza superior (4) dispuesto de forma opuesta a la superficie interior (17) del depósito (2) de aceite hidráulico.
13. Depósito de aceite hidráulico según una de las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado porque entre el sujetador (18) y la superficie (17 ó 19) opuesta correspondiente existe una pequeña distancia de separación (s).
14. Depósito de aceite hidráulico según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque como material de filtrado se introduce un filtro de tela, metal o papel.
15. Depósito de aceite hidráulico según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la pieza superior (4) de la carcasa de filtro (3) existe un dispositivo de descarga de aire que se abre y se cierra automáticamente.
16. Depósito de aceite hidráulico según la reivindicación 15, caracterizado porque el dispositivo de descarga de aire está compuesto por una válvula (27) cónica ranurada en su punta, en el que las ranuras están cerradas en el estado normal, la válvula (27) presenta un agujero ciego que está en unión directa de acción con las ranuras (25), y un plato de válvula (28) conformado de una única pieza en la válvula (27) se apoya de forma hermética contra una superficie correspondiente de la pieza superior (4) de la carcasa de filtro (3), mientras que la válvula está fijada a la pieza superior (4) mediante una pieza de cierre (26).
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