ES2284594T3 - Cilindro hidraulico. - Google Patents
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Abstract
Cilindro hidráulico del tipo de simple efecto que comprende: un cuerpo de cilindro (1); un pistón (2) recibido de forma que se pueda deslizar en el cuerpo de cilindro (1) para compartimentar una cámara de aire en el lado del cuerpo de vástago (A) desde una cámara de líquido en el lado opuesto al cuerpo de vástago (R); un cuerpo de vástago (3) con uno de sus extremos conectado al pistón (2); y un elemento de cabezal (4) en un extremo de la cámara de aire en el lado del cuerpo de vástago (A) opuesto al pistón (2), estando provisto dicho elemento de cabezal (4) en su circunferencia interior de un cojinete (5) adyacente a la cámara de aire en el lado del cuerpo de vástago (A) y en contacto deslizante con la circunferencia exterior del cuerpo de vástago (3) y una junta de estanqueidad al polvo (6) alejada de la cámara de aire en el lado del cuerpo de vástago (A) y en contacto deslizante con la circunferencia exterior del cuerpo de vástago (3); en el que el cilindro hidráulico puede funcionar para su extensión cuando se suministra líquido a presión (P) desde la parte exterior a la cámara de líquido del lado opuesto al cuerpo de vástago (R) y puede funcionar para su contracción cuando se libera el líquido a presión (P) desde dicha cámara de líquido en el lado opuesto al cuerpo de vástago (R); caracterizado porque el elemento de cabezal (4) comprende asimismo unos medios de lubricación (7) en contacto deslizante con la circunferencia exterior del cuerpo de vástago (3) entre el cojinete (5) y la junta de estanqueidad al polvo (6), y una junta de estanqueidad al aceite (8) en contacto deslizante con la circunferencia exterior del cuerpo de vástago (3) entre los medios de lubricación (7) y la junta de estanqueidad al polvo (6).
Description
Cilindro hidráulico.
La presente invención se refiere a una mejora en
un cilindro hidráulico del tipo de efecto simple adecuado para su
uso en un elevador de horquilla.
Hasta el momento, se accionaba un cilindro
hidráulico del tipo de efecto simple para extenderlo, por ejemplo,
tal como se muestra en la Figura 2, cuando se suministra presión de
un líquido P desde el exterior a una cámara de líquido R que es una
cámara en el lado opuesto al cuerpo de vástago compartimentada por
el pistón 2 insertado de manera que se pueda deslizar en un cuerpo
de cilindro 1.
Además, el cilindro hidráulico se acciona para
su contracción cuando se libera un suministro de líquido a presión
P a la cámara de líquido R mientras que un cuerpo de vástago 3
provisto de un extremo proximal conectado al pistón 2 entra en el
cuerpo de cilindro 1 debido al propio peso o carga ejercido sobre el
extremo final para contraer la cámara de líquido R mediante el
pistón 2.
En este momento, la cámara en el lado del cuerpo
de vástago compartimentada por el pistón 2 en el interior del
cuerpo de cilindro 1 que es una cámara de aire A en muchos casos se
comunica con la atmósfera exterior del cuerpo de cilindro 1 a
través de un orificio de comunicación 1a perforado en el cuerpo de
cilindro 1.
Por otra parte, el cuerpo de vástago 3 que se
mueve hacia adentro y hacia afuera del cuerpo de cilindro 1 se
extiende a través de una parte axial de un elemento de cabezal 4
formando un extremo abierto del cuerpo de cilindro 1. En ese
momento, se dispone un cojinete 5 en la circunferencia interior en
el interior del cuerpo de cilindro 1 en el elemento de cabezal 4 y
una junta de estanqueidad al polvo 6, con el fin de provocar que la
circunferencia exterior del cuerpo de vástago 3 presente un contacto
deslizante. Del mismo modo, se dispone una junta de estanqueidad al
polvo en la circunferencia interior de un extremo abierto en el
elemento de cabezal 4, con el fin de provocar que la circunferencia
exterior del cuerpo de vástago 3 presente un contacto
deslizante.
Por lo tanto, en el cilindro hidráulico, por
ejemplo, cuando se utiliza para un elevador de horquilla, se puede
elevar una horquilla cargada de equipaje por medio de la acción de
extensión de la misma, y se puede hacer descender la horquilla
cargada de equipaje por medio de la acción de contracción de la
misma. En este momento, cuando el cuerpo de vástago 3 se mueve
hacia adentro y hacia afuera del cuerpo del cilindro 1, el cojinete
5 compensa para conseguir el deslizamiento del cuerpo de vástago 3
con respecto al elemento de cabezal 4, absorbiendo la junta de
estanqueidad al polvo 6 el denominado polvo adherido a la
circunferencia exterior del cuerpo de vástago 3, de manera que el
polvo no entra hacia el interior del cuerpo del cilindro 1.
Sin embargo, el cilindro hidráulico convencional
de la Figura 2 presenta el problema de que cuando el cuerpo de
vástago 3 se mueve hacia adentro y hacia afuera del cuerpo del
cilindro 1, tiene lugar la denominada generación de calor, y
aparecen la oxidación, la decoloración y el rayado debidos a la
generación de calor en la circunferencia exterior del cuerpo de
vástago 3.
Es decir, en el cilindro hidráulico descrito
anteriormente, dado que la cámara en el lado del cuerpo de vástago
compartimentada por el pistón 3 en el cuerpo del cilindro 1
comprende la cámara de aire A, denominada seca, y que se forma
entre la circunferencia interior del cojinete 5 y la circunferencia
exterior del cuerpo de vástago 3, tendiendo a empobrecer la
lubricación en comparación con el caso denominado húmedo, en el que
se forma una capa deslizante aceitosa.
Por lo tanto, cuando el movimiento de
deslizamiento se repite frecuentemente entre el cuerpo de vástago 3
y el cojinete 5, particularmente cuando se repite el movimiento de
deslizamiento de manera que el cuerpo de vástago 3 se presione
contra el cojinete 5, un fenómeno de generación de calor tiende a
aparecer entre la circunferencia interior del cojinete 5 y la
circunferencia exterior del cuerpo de vástago 3.
Así, cuando aparece el fenómeno de generación de
calor, tiene lugar una degeneración en la circunferencia exterior
del cuerpo de vástago 3 debida a la generación de calor, y aparece
la oxidación o la decoloración en la circunferencia exterior del
cuerpo de vástago 3 debido a dicha degeneración.
En este momento, en el cojinete 5 se acelera la
abrasión deteriorando el funcionamiento del cojinete, y aparece el
rayado en la circunferencia exterior del cuerpo de vástago 3,
dañando la junta de estanqueidad al polvo 6.
Como consecuencia, el hecho de que aparezca
oxidación o rayado en la circunferencia exterior del cuerpo de
vástago 3 también reduce la denominada deslizabilidad del cuerpo de
vástago 3 con respecto al cuerpo del cilindro 1, haciendo que
resulte imposible esperar el funcionamiento correcto de forma
continuada del cilindro hidráulico.
La Figura 2 da a conocer las características de
la parte precaracterizadora de la reivindicación 1.
El documento
JP-A-2000-230503 da
a conocer un cilindro hidráulico del tipo de doble efecto, en el que
se suministra aceite a presión a ambas cámaras compartimentadas por
el pistón.
El documento
JP-A-09-189303 da a
conocer un dispositivo de descarga de succión de líquido para
suministrar una muestra de líquido, una solución tampón y similar
para un dispositivo de análisis biocientífico (bioquímico) o un
análisis de inmunidad o medios de separación/análisis como una
columna o similar. Se dispone un pistón provisto de dos juntas
herméticas y un material adhesivo lubricante en un espacio entre
dichas juntas herméticas.
La presente invención ha sido creada a la vista
de las circunstancias descritas anteriormente, y tiene como
objetivo proporcionar un cilindro hidráulico del tipo de efecto
simple que se acciona para su expansión y contracción mediante el
suministro y la descarga de presión de un líquido al y del
denominado lado inferior, en el que el cilindro hidráulico se puede
accionar sin provocar abrasión de un cojinete y daños en una junta
de estanqueidad al polvo provocados por la oxidación o el rayado en
la circunferencia exterior de un cuerpo de vástago.
De acuerdo con la presente invención, se prevé
un cilindro hidráulico del tipo de efecto simple que comprende:
un cuerpo de cilindro;
un pistón que se recibe de manera que se pueda
deslizar en dicho cuerpo de cilindro para compartimentar una cámara
de aire en el lado del cuerpo de vástago de una cámara de líquido en
el lado opuesto al cuerpo de vástago;
un cuerpo de vástago provisto de un extremo
conectado al pistón; y
un elemento de cabezal en un extremo de la
cámara de aire en el lado del cuerpo de vástago opuesto al pistón,
estando provisto el elemento de cabezal en su circunferencia
interior de un cojinete adyacente a la cámara de aire en el lado
del cuerpo de vástago y en contacto deslizante con la circunferencia
exterior de dicho cuerpo de vástago y una junta de estanqueidad al
polvo alejada de la cámara de aire en el lado del cuerpo de vástago
y en contacto deslizante con la circunferencia exterior de dicho
cuerpo de vástago;
en el que el cilindro hidráulico se puede
accionar para su extensión cuando se suministra líquido a presión
procedente del exterior a la cámara en el lado opuesto al cuerpo de
vástago y funciona para su contracción cuando se libera líquido a
presión desde la cámara de líquido en el lado opuesto al cuerpo de
vástago;
caracterizado porque el elemento de cabezal
comprende asimismo unos medios de lubricación en contacto deslizante
con la circunferencia exterior del cuerpo de vástago entre el
cojinete y la junta de estanqueidad al polvo, y una junta de
estanqueidad al aceite en contacto deslizante con la circunferencia
exterior del cuerpo de vástago entre los medios de lubricación y la
junta de estanqueidad al polvo.
Los medios de lubricación pueden comprender un
material lubricante como por ejemplo grasa almacenada en una ranura
circunferencial formada en la circunferencia interior del elemento
de cabezal, o un material impregnado de lubricante y alojado en la
ranura circunferencial.
La cámara de aire en el lado del cuerpo de
vástago se puede comunicar con la atmósfera exterior del cuerpo del
cilindro, mediante un orificio de comunicación perforado en dicho
cuerpo del cilindro, o puede ser hermética para funcionar como un
resorte de aire.
La Figura 1 es una vista en sección transversal
en corte parcialmente de un cilindro hidráulico según una forma de
realización de la presente invención.
La Figura 2 es una vista en sección transversal
en corte parcialmente de un cilindro hidráulico convencional.
A continuación se describirá la presente
invención a partir de la forma de realización que se muestra en la
Figura. Tal como se muestra en la Figura 1, el cilindro hidráulico
según la presente invención también está constituido
fundamentalmente de forma similar al cilindro hidráulico
convencional mencionado anteriormente, que está fijado a un
cilindro hidráulico de simple efecto accionado para su expansión y
contracción mediante un suministro y una descarga de líquido a
presión P procedente del denominado lado inferior.
Por lo tanto, a partir de la descripción
siguiente, con respecto a la constitución similar a la de la técnica
anterior que se muestra en la Figura 2, las partes de la misma
están designadas por los mismos números de referencia en la Figura,
excepto en aquellas que resulte necesario, cuyos detalles se han
omitido.
Es decir, en el cilindro hidráulico según la
presente invención está previsto un cojinete 5 en la circunferencia
interior en la parte interior de un cuerpo de cilindro 1 en un
elemento de cabezal 4, y está prevista una junta de estanqueidad al
polvo 6 en la circunferencia interior de un extremo abierto en el
elemento de cabezal 4. Se proporcionan unos medios de lubricación 7
y una junta de estanqueidad al aceite 8 en serie entre el cojinete
5 y la junta de estanqueidad al polvo 6, es decir, en serie en una
dirección axial de un cuerpo de vástago 3.
En este momento, en la circunferencia interior
del elemento de cabezal 4, los medios de lubricación 7 están
dispuestos en el lado del cojinete 5, es decir, en el lado de la
cámara de aire A en el interior del cuerpo del cilindro 1, mientras
que la junta de estanqueidad al aceite 8 está dispuesta en el lado
de la junta de estanqueidad al polvo 6, es decir, en el lado
exterior del cuerpo del cilindro 1, para evitar el efecto de
lubricación de los medios de lubricación del denominado escape al
exterior del cuerpo del cilindro 1 a través de la junta de
estanqueidad al aceite 8.
Incidentalmente, en la ilustración, los medios
de lubricación 7 almacenan, por ejemplo, un material lubricante 7a
como grasa en el interior de una ranura circunferencial interior 4a
en una posición predeterminada formada en la circunferencia
interior del elemento de cabezal 4.
De forma adicional, los medios de lubricación 7
resultan suficientes, para formar una capa lubricante (que no se
muestra ni designa con ningún símbolo) entre la circunferencia
interior del cojinete 5 y la circunferencia exterior del cuerpo de
vástago 3. Así, en lugar de la constitución mencionada
anteriormente, se podría alojar un material impregnado en la ranura
circunferencial interior 4a, y un material lubricante adecuado, es
decir, el material lubricante 7a, como por ejemplo grasa, descrito
anteriormente se puede impregnar en el material de impregnación.
Por otra parte, dado que la junta de
estanqueidad al aceite 8 comprende una empaquetadura en forma de U
alojada en una ranura circunferencial interior 4b en una posición
predeterminada formada en la circunferencia interior del elemento
de cabezal 4 similar a la ranura circunferencial interior 4a
descrita anteriormente, la circunferencia interior de la misma
entra en contacto deslizante con la circunferencia exterior del
cuerpo de vástago 3.
A continuación, la junta de estanqueidad al
aceite 8 tiene una función tal que un recubrimiento de lubricación
del lado interno del cuerpo del cilindro 1 adherido a la
circunferencia exterior del cuerpo de vástago 3, es decir, del lado
de los medios de lubricación 7 queda en el lado de los medios de
lubricación 7 de modo que se evita que el recubrimiento fluya al
lado exterior del cuerpo del cilindro 1, es decir, al lado de la
junta de estanqueidad al polvo 6.
De este modo, el cilindro hidráulico según la
presente invención se acciona para su extensión, por ejemplo,
cuando se utiliza para un elevador de horquilla, cuando se
suministra el líquido a presión P del exterior a una cámara de
líquido R compartimentada por un pistón 2 dentro del cuerpo del
cilindro 1, momento en el que un elevador de horquilla con equipaje
se va a levantar.
Además, cuando se utiliza también para un
elevador de horquilla, se libera un suministro de líquido a presión
P a la cámara de líquido R, mientras que el cilindro hidráulico se
acciona para su contracción cuando el cuerpo de vástago 3 se mueve
en el cuerpo del cilindro 1 debido a una carga como el propio peso,
momento en el que un elevador de horquilla cargado con equipaje se
mueve hacia abajo.
A continuación, la cámara de aire A, que es una
cámara partida en el lado del cuerpo de vástago delimitada en el
cuerpo del cilindro 1, se comunica con al atmósfera del exterior al
cuerpo del cilindro 1 a través de un orifico de comunicación 1a
perforado en el cuerpo del cilindro 1 y, por lo tanto, la expansión
y contracción descrita anteriormente se realiza sin la denominada
resistencia.
Además, en el momento de la expansión y
contracción descritas anteriormente, es decir, en el momento en el
que el cuerpo de vástago 3 se mueve hacia adentro y hacia afuera del
cuerpo del cilindro 1, la circunferencia exterior del cuerpo de
vástago 3 entra en contacto deslizante, no sólo con el cojinete 5 y
la junta de estanqueidad al polvo 6 dispuestos en la circunferencia
interior del elemento de cabezal 4 formando un extremo abierto del
cuerpo del cilindro 1, sino también con los medios de lubricación 7
y con la junta de estanqueidad al aceite 8.
En este momento, el cojinete 5 asegura el
deslizamiento del cuerpo de vástago 3 con respecto al cuerpo del
cilindro 1 donde la junta de estanqueidad al polvo 6 evita la
entrada de polvo adherido a la circunferencia exterior del cuerpo de
vástago 3 al cuerpo del cilindro 1.
Al mismo tiempo, los medios de lubricación 7
forman un recubrimiento de lubricación entre la circunferencia
interior del cojinete 5 y la circunferencia exterior del cuerpo de
vástago 3 para reducir la fricción de deslizamiento entre las
mismas, y la junta de estanqueidad al aceite 8 para evitar que el
material de lubricación 7a que forma un recubrimiento de
lubricación se escape al lado exterior del cuerpo del cilindro 1,
asegurando así permanentemente la lubricación entre el cojinete 5 y
el cuerpo de vástago 3.
En lo mencionado anteriormente, en el cilindro
hidráulico, la cámara en el lado del cuerpo de vástago
compartimentada por el pistón 2 en el cuerpo del cilindro 1,
comprende la cámara de aire A que se comunica con la atmósfera
exterior al cuerpo del cilindro 1, a través del orificio de
comunicación 1a perforado en el cuerpo del cilindro 1, pero en su
lugar, aunque no se muestra, se puede utilizar una cámara de resorte
de aire provista de una construcción estanca en la que la cámara de
aire A no se comunica con la atmósfera exterior del cuerpo del
cilindro 1.
Y, en el caso en el que la cámara de aire A esté
dispuesta en la cámara de resorte de aire, existe la ventaja de que
cuando el cilindro hidráulico extendido se contrae, la contracción
de dicho cilindro hidráulico se realiza de forma rápida por medio
de la reacción de resorte generada en la cámara de resorte de
aire.
Además, en lo mencionado anteriormente, la junta
de estanqueidad al aceite 8 se dispone adyacente a la junta de
estanqueidad al polvo 6, pero se puede prever un segundo medio de
lubricación adicional a los medios de lubricación 7, entre dicha
junta de estanqueidad al aceite 8 y dicha junta de estanqueidad al
polvo 6. En este caso, se puede mantener húmeda la circunferencia
exterior del cuerpo de vástago 3 denominada seca en la junta de
estanqueidad al aceite 8, lo cual representa una ventaja, ya que se
asegura una lubricación adicional.
Tal como se ha descrito anteriormente, en la
presente invención, se puede efectuar la operación de expansión y
contracción para mover el cuerpo de vástago hacia afuera y hacia
adentro del cuerpo del cilindro mediante un suministro y una
descarga de líquido a presión a la cámara de líquido compartimentada
en el lado inferior dentro del cuerpo del cilindro. Cuando se
utiliza el cilindro hidráulico, por ejemplo, para un elevador de
horquilla, se puede elevar la horquilla cargada con equipaje.
En este momento, en un caso en el que la cámara
de aire, que es una cámara en el lado del cuerpo de vástago
compartimentada en el cuerpo del cilindro, se comunique con la
atmósfera exterior al cuerpo del cilindro, la operación de
expansión y contracción se lleva a cabo sin la denominada
resistencia, y además, en un caso en el que la cámara de aire esté
dispuesta en la cámara de resorte de aire con una construcción
estanca, la contracción del cilindro hidráulico extendido por la
reacción del resorte generada por la cámara de resorte de aire se
puede realizar rápidamente.
Además, la expansión y la contracción descritas
anteriormente, es decir, cuando se mueve el cuerpo de vástago hacia
adentro y hacia afuera del cuerpo del cilindro, la circunferencia
exterior del cuerpo de vástago entra en contacto deslizante con el
cojinete dispuesto en la circunferencia interior del elemento de
cabezal formando un extremo abierto del cuerpo del cilindro para
asegurar el deslizamiento del cuerpo de vástago en el cuerpo del
cilindro; la junta de estanqueidad al polvo dispuesta en la
circunferencia interior del elemento de cabezal evita que el polvo
adherido a la circunferencia exterior del cuerpo de vástago entre el
cuerpo del cilindro; los medios de lubricación dispuestos entre el
cojinete y la junta de estanqueidad al polvo forman un recubrimiento
de lubricación entre la circunferencia interior del cojinete y la
circunferencia exterior del cuerpo de vástago para reducir la
fricción de deslizamiento entre sí; y la junta de estanqueidad al
aceite dispuesta en serie con los medios de lubricación y en la
circunferencia interior del elemento de cabezal para evitar que el
material de lubricación que forma el recubrimiento de lubricación
se escape hacia el lado exterior del cuerpo del cilindro con el fin
de asegurar la lubricación entre el cojinete y el cuerpo de
vástago.
Además, con respecto a la disposición de los
medios de lubricación y la junta de estanqueidad al aceite, un
ligero cambio en el diseño del elemento de cabezal resultará
suficiente, por lo que no resulta necesario un cambio a gran escala
en el diseño.
Como resultado, según la presente invención, se
proporciona un cilindro hidráulico del tipo de efecto simple
sometido a la operación de expansión y contracción por medio del
suministro y la descarga de líquido a presión procedente del
denominado lado inferior, que no provoca oxidación ni rayado en la
circunferencia exterior del cuerpo de vástago durante el
funcionamiento.
Claims (4)
1. Cilindro hidráulico del tipo de simple efecto
que comprende:
un cuerpo de cilindro (1);
un pistón (2) recibido de forma que se pueda
deslizar en el cuerpo de cilindro (1) para compartimentar una
cámara de aire en el lado del cuerpo de vástago (A) desde una cámara
de líquido en el lado opuesto al cuerpo de vástago (R);
un cuerpo de vástago (3) con uno de sus extremos
conectado al pistón (2); y
un elemento de cabezal (4) en un extremo de la
cámara de aire en el lado del cuerpo de vástago (A) opuesto al
pistón (2), estando provisto dicho elemento de cabezal (4) en su
circunferencia interior de un cojinete (5) adyacente a la cámara de
aire en el lado del cuerpo de vástago (A) y en contacto deslizante
con la circunferencia exterior del cuerpo de vástago (3) y una
junta de estanqueidad al polvo (6) alejada de la cámara de aire en
el lado del cuerpo de vástago (A) y en contacto deslizante con la
circunferencia exterior del cuerpo de vástago (3);
en el que el cilindro hidráulico puede funcionar
para su extensión cuando se suministra líquido a presión (P) desde
la parte exterior a la cámara de líquido del lado opuesto al cuerpo
de vástago (R) y puede funcionar para su contracción cuando se
libera el líquido a presión (P) desde dicha cámara de líquido en el
lado opuesto al cuerpo de vástago (R);
caracterizado porque el elemento de
cabezal (4) comprende asimismo unos medios de lubricación (7) en
contacto deslizante con la circunferencia exterior del cuerpo de
vástago (3) entre el cojinete (5) y la junta de estanqueidad al
polvo (6), y una junta de estanqueidad al aceite (8) en contacto
deslizante con la circunferencia exterior del cuerpo de vástago (3)
entre los medios de lubricación (7) y la junta de estanqueidad al
polvo (6).
2. Cilindro hidráulico según la reivindicación
1, en el que los medios de lubricación (7) comprenden un material
lubricante (7a) tal como grasa almacenada en una ranura
circunferencial (4a) formada en la circunferencia interior del
elemento de cabezal
(4).
(4).
3. Cilindro hidráulico según la reivindicación
1, en el que los medios de lubricación (7) comprenden un material
impregnado con lubricante y alojado en una ranura circunferencial
(4a) formada en la circunferencia interior del elemento de cabezal
(4).
4. Cilindro hidráulico según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la cámara de aire en el lado
del cuerpo de vástago (A) es estanca para funcionar como un resorte
de aire.
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