ES2353625T3

ES2353625T3 - Máquina de pistón rotativo.

Info

Publication number: ES2353625T3
Application number: ES07857029T
Authority: ES
Inventors: Heinz Raubacher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-01-02
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2011-03-03
Anticipated expiration: 2027-12-21
Also published as: RU2426914C2; JP2010514983A; KR101293702B1; EP2118490A1; DE102007001021A1; RU2009129530A; PL2118490T3; ATE484679T1; EP2118490B1; WO2008080574A1; DE502007005384D1; JP5140681B2; BRPI0720869A2; KR20090106588A; US8376725B2; CN101622454B; CN101622454A; BRPI0720869B1; US20100071545A1; DE202007018703U1

Abstract

Máquina de pistón rotativo con al menos un canal anular (1), que está curvado a lo largo de al menos un arco circular parcial y en el que está montado un pistón (2) que se puede mover en un fluido que transmite un movimiento, así como entra a través de una conexión (3 ó 4) de fluido y sale a través de otra conexión (4 ó 3) de fluido, que está acoplado mediante una palanca (5) con un cuerpo giratorio dispuesto coaxialmente con su eje de giro de forma concéntrica respecto al arco circular, estando guiada la palanca (5) respecto al cuerpo giratorio a través de una hendidura estanca que se encuentra situada en la pared del canal anular (1) en dirección de movimiento del pistón (2), estando situados elementos (13) de obturación en la zona de la hendidura entre la palanca (5) y las secciones de pared, contiguas a ambos lados, para impedir una salida del fluido, caracterizada porque la palanca (5), por una parte y las secciones de pared del canal anular (1) contiguas a la hendidura a ambos lados, por la otra parte, están provistas de estructuras complementarias (12, 14) de sujeción que engranan entre sí, cuyas fuerzas de sujeción están dirigidas en sentido opuesto a una apertura de la hendidura.

Description

La invención se refiere a una máquina de pistón rotativo con al menos un canal anular, que está curvado a lo largo de al menos un arco circular parcial y en el que está montado un pistón que se puede mover en un fluido que transmite un movimiento, así como entra a través de una conexión de fluido y sale a través de una conexión de fluido, que está acoplado mediante una palanca con un cuerpo giratorio dispuesto coaxialmente con su eje de giro de forma concéntrica respecto al arco circular, estando guiada la palanca respecto al cuerpo giratorio a través de una hendidura estanca que se encuentra situada en la pared del canal anular en dirección de movimiento del pistón, estando situados elementos (13) de obturación en la zona de la hendidura entre la palanca (5) y las secciones de pared, contiguas a ambos lados, para impedir una salida del fluido.

Una máquina de pistón rotativo de este tipo se conoce del documento WO92/16728A, considerado como el estado más actual de la técnica. En esta conocida máquina de pistón rotativo están dispuestos en una cámara toroidal varios pistones acoplados con un árbol central mediante una hendidura de la cámara toroidal y mediante un engranaje para formar un accionamiento giratorio. En la hendidura del canal anular toroidal están situados elementos de obturación.

Los documentos GB-A2262965 y US-A-4636157 muestran también máquinas de pistón rotativo con pistones dispuestos en un canal anular y acoplados con un árbol central mediante una hendidura en el canal anular, estando dispuestos elementos de obturación en la hendidura.

El documento DE9103452U1 da a conocer otra máquina de pistón rotativo. En esta conocida máquina de pistón rotativo en forma de un motor de aceite a presión, un pistón unido con un accionamiento se hace girar en una carcasa en forma de anillo circular al someterse a la presión del aceite. A tal efecto, al espacio interior en forma de anillo tubular de la carcasa se alimenta aceite mediante una bomba de aceite a presión a través de un conducto de aceite a presión para obtener una aceleración del pistón. A fin de impedir pérdidas de energía por acumulación de aceite, que se pueden originar debido a una acumulación de aceite entre una pared del pistón y una pared de una corredera, el aceite se elimina en esta zona a través de un conducto de aspiración mediante una bomba de aspiración intercalada, lo que debe garantizar una rotación continuamente uniforme del pistón. El pistón está colocado en un disco rotativo de pistón guiado radialmente a través de una hendidura a partir de la carcasa en forma de anillo tubular y fijado en un árbol central de motor. Como muestra la sección transversal de la figura 2 de este documento, las dos mitades del motor, que rodean el espacio en forma de anillo tubular, se extienden por toda la superficie de la sección transversal del motor, estando guiado el árbol a través de las mitades del motor. En la realización mostrada, la presión de aceite dentro del cilindro se puede expandir de manera uniforme en ambas direcciones después de entrar en el espacio de cilindro, finalizando claramente el conducto de aspiración en una caja de aceite. En el caso de esta construcción no se obtiene un funcionamiento continuo ni se da información sobre una obturación que resulta esencial, sin embargo, para el funcionamiento.

El documento DD276122A1 da a conocer un motor hidráulico con acción de engranaje que posibilita determinados ajustes del ángulo de giro al existir bajos números de revoluciones. En este caso, alrededor de una rueda dentada, sobre un árbol montado de manera giratoria en una carcasa, están dispuestos radialmente pistones planos con punta cuneiforme hacia la rueda dentada y con una configuración en T en el lado opuesto a la rueda dentada en un manguito segmentado, unido fijamente con la carcasa, de tal modo que estos se pueden mover por deslizamiento. El aceite, que penetra en un espacio de cilindro, empuja los pistones planos con la punta cuneiforme hacia el dentado de la rueda dentada. Debido a la diferencia de paso entre los pistones planos y la rueda dentada se gira la rueda dentada, estando engranados varios pistones de manera continua. Mediante la solicitación continua y consecutiva de los pistones planos se genera un movimiento giratorio uniforme. En el caso de esta configuración del motor hidráulico, una pluralidad de pistones planos se ha de mover entre sí de forma coordinada, realizándose su movimiento en dirección radial. Esta construcción prevista para ajustes definidos del ángulo de giro es relativamente costosa y adecuada sólo para movimientos giratorios relativamente lentos.

El documento FR2500075A1 muestra otro motor hidráulico con un cilindro circular curvado en forma de arco circular y pistones dispuestos aquí, así como sometidos a un medio hidráulico y fijados en un árbol central. Dentro del espacio de cilindro están montadas de forma móvil paletas que se giran hacia el interior de las entalladuras de la pared de cilindro para liberar el recorrido del pistón pasante. Sin embargo, esta zona no dispone de una obturación eficiente de los pistones a lo largo de la pared de cilindro, por lo que no se garantiza un funcionamiento fiable. Además, los pistones pueden pasar por el espacio de cilindro sólo en dirección de giro hacia dentro de las paletas. Asimismo, los pistones y las paletas están sometidos a un alto desgaste y, por tanto, no se garantiza un funcionamiento duradero ni un par de giro alto. El espacio de cilindro está rodeado por mitades de carcasa, unidas entre sí, que presentan resaltos que sobresalen radialmente hacia el centro de la carcasa y colindan con un árbol central. Entre los resaltos se ha dejado libre una hendidura, a través de la que están guiados brazos de palanca unidos, por una parte, con los pistones y, por la otra parte, con el árbol central, estando dispuestos elementos de obturación entre los brazos de palanca, configurados como disco circular, y los resaltos. Los brazos de palanca en forma de disco circular están provistos de entalladuras para reducir la presión.

El documento GB1283907 muestra otra máquina de pistón rotativo configurada como bomba dosificadora. En este caso, están montados pistones curvados en dos cilindros semicirculares, que se oponen de manera concéntrica, con vástagos curvados de pistón conectados aquí que son movidos en vaivén por un árbol central mediante una palanca que actúa en el vástago de pistón para bombear en forma de impulsos un líquido con una dosis exacta. Los vástagos de pistón están guiados en correspondencia con el desarrollo del arco circular a través de la superficie de su sección transversal, en el lado frontal, hacia fuera del respectivo cilindro semicircular y acoplados con la palanca por fuera del cilindro. Esta construcción limita el movimiento del pistón o del árbol a un intervalo angular relativamente pequeño, presentando en primer lugar la construcción una función de sincronización. Además, resulta difícil una guía y transmisión exacta de fuerzas entre el árbol y el pistón al existir en especial pares de giro relativamente altos y la construcción no resulta adecuada para la transmisión de grandes fuerzas o pares.

Son muy conocidas también las unidades de pistón/cilindro, extendidas en línea recta, para fines de accionamiento, por ejemplo, para mover un brazo de palanca en una excavadora. En este caso, durante el movimiento giratorio varía el brazo de palanca y, por tanto, también el par activo y las fuerzas especialmente en los puntos de apoyo.

El documento DE3900375 muestra una máquina de combustión interna con un pistón que rota de manera uniforme en un espacio anular. En este espacio anular de cilindro están integrados en fila los cuatro ciclos de trabajo de una máquina de combustión interna. En este caso resulta difícil obtener un desarrollo del movimiento controlable exactamente en el tramo de movimiento. Además, la construcción requiere medidas costosas para el control de la combustión, la producción de la mezcla de combustible y la conducción de los gases de escape. Especialmente también en caso de movimientos lentos y pares altos de giro resulta difícil la construcción adecuada de una máquina de este tipo. Por tanto, en el presente caso no se trata de este tipo de máquina de combustión interna.

La invención tiene el objetivo de poner a disposición una máquina de pistón rotativo con un fluido situado en el espacio de cilindro, en especial un líquido incompresible, que permite controlar con una gran exactitud el desarrollo del movimiento incluso al transmitirse pares altos de giro.

Este objetivo se consigue con las características de la reivindicación 1. En este caso está previsto que en la zona de la hendidura entre la palanca y las secciones de pared, contiguas a ambos lados, estén situados elementos de obturación para impedir una salida del fluido. Además, las medidas según la invención contribuyen a obtener una construcción estable y estanca. Éstas consisten en que, por una parte, la palanca y, por la otra parte, las secciones de pared del canal anular contiguas a la hendidura a ambos lados estén provistas de estructuras complementarias de sujeción que engranan entre sí, cuyas fuerzas de sujeción están dirigidas en sentido opuesto a una apertura de la hendidura.

Esta construcción proporciona un acoplamiento estable entre el pistón y el cuerpo giratorio. La longitud de la palanca y/o la sección transversal del canal o la superficie activa del pistón permiten en gran medida una adaptación a los requerimientos de la aplicación respectiva. Incluso al existir pares altos de giro, por ejemplo, para fines de accionamiento, es posible un control exacto del desarrollo del movimiento, por ejemplo, mediante un programa en un dispositivo de control, en especial cuando se usa un líquido como fluido incompresible. En caso de un accionamiento, el control se puede realizar mediante una bomba de funcionamiento exacto y válvulas de conexión controlables de manera deseada. La sección transversal del pistón o del espacio de canal no necesita tener una forma circular, sino que puede presentar también prácticamente cualquier otra forma. Asimismo, no es necesario guiar la palanca en el lado de la pared de canal que se opone directamente al cuerpo giratorio, sino que la hendidura puede estar dispuesta también, por ejemplo, en el lado superior o el lado inferior del canal anular, pudiéndose construir el canal anular con su carcasa sobre el plano de movimiento de la palanca. Con ayuda de la obturación se pueden obtener altas fuerzas de accionamiento y un desarrollo exacto del movimiento.

Una guía de la palanca y una obturación de la hendidura, ventajosa en ambos casos, se obtienen al estar extendida la palanca en toda su zona de movimiento a lo largo de la hendidura, por ejemplo, como anillo circular o disco circular.

Otras medidas ventajosas para la obturación consisten además en que la pared del canal anular está ensanchada en la zona de la hendidura en dirección radial.

Además, son ventajosas las medidas consistentes en que la estructura de sujeción en el canal anular está configurada como resaltos radiales que discurren a ambos lados a lo largo de la hendidura y que la estructura complementaria de sujeción en la palanca está configurada como un elemento de apriete en forma de mordaza en la sección transversal.

La construcción y el funcionamiento se facilitan además al tener la palanca en la vista en planta desde arriba la forma de un disco circular o una sección circular o al colindar el canal anular directamente con la circunferencia exterior del cuerpo giratorio. Para el acoplamiento con el cuerpo giratorio, por ejemplo, un árbol, se pueden usar muñones de árbol situados de forma axial en un lado o en ambos lados.

Para la construcción y el montaje son ventajosas también las medidas consistentes en que el canal anular está compuesto de dos semicasquillos, unidos entre sí, respecto al plano de movimiento del pistón. Los semicasquillos pueden estar enroscados uno con otro en ambos lados del canal anular ventajosamente en bridas y presentar un contorno exterior diferente.

Otras variantes distintas de configuración se obtienen al estar dispuesto el cuerpo giratorio en el exterior o el interior respecto al canal anular y ser especialmente un árbol central, así como al estar acoplada la palanca mediante un buje al árbol que provoca una transmisión de fuerza en ambas direcciones de giro o sólo en una dirección de giro y una marcha libre en la otra dirección de giro.

Otras medidas ventajosas consisten en que al menos dos pistones rotativos independientemente entre sí están dispuestos en un cilindro de 360º o en que al menos dos canales anulares están acoplados a un cuerpo giratorio y situados en lados opuestos radialmente del cuerpo giratorio y/o desplazados axialmente. Con varios canales anulares se puede elevar en caso de un funcionamiento paralelo, por ejemplo, el par de accionamiento o se puede aumentar, por el contrario, una capacidad de bombeo. En una disposición, opuesta radialmente, de al menos dos canales anulares se puede obtener mediante un control correspondiente un movimiento rotatorio continuo en 360º del cuerpo giratorio en caso de un accionamiento. Mediante un desplazamiento axial adicional se pueden realizar estructuras con un solapamiento distinto de los canales anulares.

Un control en intervalos angulares mayores se puede obtener, por ejemplo, al estar dispuestos al menos dos pistones rotativos independientemente entre sí en un canal de 360º o al estar acoplados al menos dos canales anulares a un cuerpo giratorio y estar accionados de manera que los pistones funcionen de forma desfasada. Al existir dos pistones, que funcionan de manera independiente entre sí en un canal anular, se bloquea siempre el movimiento de un pistón en cada caso relativamente respecto al canal mediante un elemento controlable de bloqueo.

Otra configuración ventajosa para el control del movimiento consiste en que las conexiones de fluido de los canales anulares están unidas entre sí de modo que se produce un retroceso de un pistón debido al accionamiento del otro pistón.

Si está previsto que la extensión del pistón se pueda ajustar en dirección del arco del cilindro circular, se obtienen entonces posibilidades de ajuste exacto.

Una construcción ventajosa para un funcionamiento fiable consiste además en que la máquina de pistón rotativo está configurada como unidad para un movimiento de vaivén, pudiéndose controlar las conexiones alternativamente para la entrada o salida del fluido, en que la pared del canal anular presenta una anchura elevada en la zona de la hendidura, en que la palanca, por una parte, y las zonas de pared del canal anular contiguas a la hendidura a ambos lados, por la otra parte, están provistas de estructuras complementarias de sujeción que engranan entre sí, cuyas fuerzas de sujeción están dirigidas en sentido opuesto a una apertura de la hendidura, y en que la estructura de sujeción en el canal anular está configurada como resaltos radiales que discurren a ambos lados a lo largo de la hendidura y la estructura complementaria de sujeción en la palanca está configurada como un elemento de apriete en forma de mordaza en la sección transversal.

Otras configuraciones ventajosas para múltiples posibilidades de aplicación, por ejemplo, la corona giratoria de una grúa, se obtienen al estar configurado el cuerpo giratorio dispuesto en el exterior como anillo giratorio exterior y/o el cuerpo giratorio dispuesto en el interior, como anillo giratorio interior, así como al estar provistos de una construcción portante inferior y/o superior.

En este caso, las medidas ventajosas consisten en que el cuerpo giratorio está montado en un elemento de carcasa del canal anular mediante bolas o rodillos.

Las medidas, que contribuyen a una obturación fiable, consisten en que los elementos de obturación están sometidos a una fuerza de compresión en su lado opuesto a la superficie de palanca.

Otra forma ventajosa de realización consiste en que hay dos palancas con dos pistones que se mueven en el canal anular y en que un dispositivo de bloqueo está provisto de elementos de bloqueo, mediante los que se puede fijar respectivamente un cuerpo giratorio con el pistón correspondiente y el pistón inactivo forma un fondo de canal para accionar el otro pistón respectivamente con el cuerpo giratorio asignado a éste.

Otra configuración ventajosa consiste en que la máquina de pistón rotativo se usa como accionamiento de dirección de una rueda dirigida. En caso de varias ruedas dirigidas se obtienen mediante un programa de control adaptable fácilmente controles individuales, coordinados entre sí, del ángulo de dirección de las ruedas individuales de un vehículo.

Otra aplicación ventajosa consiste en que la máquina de pistón rotativo se usa como accionamiento giratorio de una rueda, de modo que en el caso de un vehículo, por ejemplo, a cada rueda se puede asignar un accionamiento individual con control central o descentrado.

La invención se explica detalladamente a continuación por medio de ejemplos de realización sobre la base de los dibujos. Muestran: Fig. 1 una máquina de pistón rotativo en vista en

planta desde arriba en una representación

esquemática en corte, Fig. 2 la máquina de pistón rotativo en la

sección transversal respecto al canal

anular en representación esquemática,

Fig. 3 una sección de la máquina de pistón rotativo en la zona de un acoplamiento de un cuerpo giratorio en forma de un árbol,

Fig. 4 una representación esquemática de un acoplamiento de dos canales anulares,

Fig. 5 una sección de una máquina de pistón rotativo en la zona del acoplamiento entre un canal anular y una palanca que discurre entre el pistón y el árbol, en la sección transversal,

Fig. 6 una sección de un ejemplo de construcción de la máquina de pistón rotativo con cuerpo giratorio situado en el exterior,

Fig. 7 una sección de un ejemplo de construcción

con: cuerpo giratorio situado en el

interior,

Fig. 8 una: sección de la máquina de pistón

rotativo en una zona de obturación y Fig. 9A y 9B una sección de otro ejemplo de realización

de la máquina de pistón rotativo con dos

palancas y un canal anular común.

La figura 1 muestra un corte a través de una máquina de pistón rotativo en vertical a un cuerpo giratorio en forma de un árbol 7 en representación esquemática. Un pistón 2 se guía en un canal anular 1, por ejemplo, un cilindro circular, que se extiende a lo largo de un semicírculo en más de 180º y transmite el movimiento del pistón a través de un buje 6 al árbol 7 mediante una palanca 5 configurada, por ejemplo, como disco circular.

El pistón 2 se mueve, por ejemplo, como elemento de accionamiento, mediante el bombeo de entrada de un fluido ventajosamente incompresible a través de una conexión correspondiente 3 ó 4 de fluido y mediante la evacuación del fluido a través de la otra conexión 4 ó 3 de fluido. Para realizar el acoplamiento entre la palanca 5 y el árbol, sobre el árbol 7 está situado el buje 6 que puede tener una realización distinta, por ejemplo, para la transmisión del par de giro al árbol 7 en una dirección y la marcha libre en la otra dirección o para la transmisión del par de giro en ambas direcciones. En caso de existir sólo un canal anular 1 y una construcción correspondiente del pistón 2 ya se puede cubrir un intervalo angular relativamente grande, por ejemplo, entre 180º y 320º, de modo que el accionamiento de pistón rotativo se puede usar ventajosamente como unidad para un movimiento en vaivén, por ejemplo, para la dirección de las ruedas individuales en un vehículo, por ejemplo, una carretilla elevadora.

En una configuración del accionamiento de pistón rotativo pueden estar previstos también dos o más canales anulares 1 o cilindros circulares que se hacen funcionar en paralelo en la misma dirección o transmiten sus pares de giro en la dirección contraria, accionándose la otra palanca en cada caso en marcha libre respecto al árbol 7,

o los canales anulares 1 pueden estar dispuestos respecto al árbol en el lado radialmente opuesto, dado el caso, con un desplazamiento axial respecto al árbol, de modo que con ayuda de varios canales anulares 1 se puede realizar mediante una activación desfasada también un movimiento continuo de rotación del árbol en 360º. El control en el caso de una construcción no modificada de la unidad de accionamiento permite operar mediante la activación correspondiente de válvulas 11 de conexión la misma unidad de accionamiento una vez en el funcionamiento en paralelo de los canales anulares 1 y la otra vez, en el funcionamiento con desplazamiento. Es decir, con la misma máquina se pueden cubrir diferentes intervalos de pares de giro e intervalos angulares del movimiento.

Otra forma de realización consiste en que dos pistones funcionan en el mismo espacio de canal anular, estando asignadas a los pistones palancas, separadas y desplazadas axialmente, que están acopladas mediante un buje al árbol 7 con ayuda de elementos desconectables de bloqueo, por ejemplo, trinquetes de retención, según la representación esquemática de la figura 3. De este modo los pistones se pueden mover relativamente entre sí en el espacio de cilindro para provocar el accionamiento mediante el control adecuado.

La figura 2 muestra un corte axial de la máquina de pistón rotativo. En el lado izquierdo se puede observar el pistón 2 en el canal anular 1 o el cilindro circular. En esta representación resulta evidente que la palanca 5, realizada, por ejemplo, mediante un disco circular, penetra en el canal anular 1 y cierra con el canal anular 1 la cavidad. La palanca 5 se encuentra unida aquí fijamente con el pistón 2.

La figura 3 muestra una sección transversal de la máquina de pistón rotativo en la zona del árbol 7 y el buje 6. En este caso, una marcha libre está formada mediante elementos de bloqueo en forma de trinquetes 8 y salientes 9 o dentado, apoyándose los trinquetes 8 de retención en dirección de accionamiento en flancos inclinados de los salientes 9 o dentado, mientras que los trinquetes 8 en dirección de marcha libre se deslizan sobre los flancos planos de los salientes 9 o dentado. Un mecanismo de trinquete de retención de este tipo puede estar construido también con trinquetes dobles, giratorios en ambas direcciones, de tal modo que resulta posible un accionamiento, por una parte, y una marcha libre, por la otra parte, en ambas direcciones. A tal efecto, están previstos, por ejemplo, con desplazamiento axial, flancos dentados convenientemente inclinados y planos en una dirección diferente en el árbol o el buje, con los que interactúan los trinquetes de retención desplazados asimismo de manera axial. Para el ajuste de los trinquetes de retención está previsto, por ejemplo, un imán de conexión o accionador hidráulico.

La figura 4 muestra una representación esquemática para el acoplamiento de dos canales anulares 1 a un accionamiento de pistón rotativo. En caso de una conexión correspondiente con la válvula 11 de conexión, el acoplamiento permite accionar el árbol 7 con un par de giro constante o bombear el fluido con un flujo constante mediante una bomba 15. A tal efecto, las conexiones 4A y 3B o 3A y 4B de fluido se unen mediante un conducto 10 de unión, de modo que mientras un pistón (por ejemplo, 2A) acciona el árbol 7, el otro pistón (por ejemplo, 2B) retrocede. La flecha en la figura 4 indica la dirección, en la que se puede ejercer una fuerza sobre el árbol 7.

La figura 5 muestra una realización de la máquina de pistón rotativo, en la que una presión sobre la pared del canal anular 1 se absorbe mediante un elemento 12 de apriete en forma de mordaza que está colocado en la palanca 5. De este modo, la pared puede tener una realización, por ejemplo, claramente más delgada que sin un elemento de apriete de este tipo o la máquina de pistón rotativo se puede diseñar para una presión claramente superior. En los resaltos 14 situados a ambos lados en la zona de la hendidura, que se solapan mediante el elemento 12 de apriete, se pueden insertar ventajosamente en la zona de la hendidura hacia las dos superficies colindantes de palanca elementos 13 de obturación, en especial anillos de obturación.

Una palanca corta 5 se obtiene, por ejemplo, al colindar entre sí el árbol 7 y el canal anular 1 en la zona de la hendidura y al realizarse, por ejemplo, una obturación de la forma mostrada en la figura 5.

Además, está previsto ventajosamente que los canales anulares 1 estén compuestos de dos elementos, por ejemplo, en el plano central del movimiento de los pistones 2, de modo que el pistón 2 y las juntas 13 se pueden insertar sin problemas. Una brida para sujetar los dos semicasquillos del cilindro circular 1 puede estar moldeada, por ejemplo, también en el lado exterior de los canales anulares 1.

La unidad básica descrita de la máquina de pistón rotativo se puede usar para distintos fines, por ejemplo, como accionamiento central o descentrado de dirección de ruedas, como accionamiento giratorio de ruedas, como servomotor hidráulico, en combinación como disposición hidráulica de bomba/motor, por ejemplo, para reproducir un árbol cardán y similar.

La figura 6 muestra una variante de configuración para el accionamiento de un cuerpo giratorio, dispuesto en el exterior respecto al canal anular 1 o cilindro circular. El cuerpo giratorio dispuesto en el exterior está montado mediante un cojinete de bolas en una sección de carcasa del canal anular 1, a saber en una mitad superior de carcasa, de manera adicional a la palanca configurada también aquí, por ejemplo, como disco circular. La palanca 5 en forma del disco de accionamiento está guiada convenientemente a través de una hendidura en la circunferencia exterior del canal anular 1 y obturada en la hendidura mediante los elementos 13 de obturación.

Sobre el disco de accionamiento está colocado el cuerpo giratorio, configurado en el presente caso como anillo giratorio exterior 20 y provisto, por su parte, de una construcción portante superior 31, sobre la que se puede montar una estructura que se va a hacer girar, por ejemplo, una armazón de grúa. Asimismo, se puede realizar sin problemas una construcción portante 30 en el lado inferior del anillo giratorio exterior 20, siempre que se cumplan los requerimientos correspondientes. La carcasa del canal anular 1 se puede construir de múltiples formas y puede estar unida con una base adecuada para el caso respectivo. El anillo giratorio exterior 20 está montado en la carcasa del canal anular 1, por ejemplo, mediante un elemento de apoyo de cuatro puntos. Si es necesario, el disco de accionamiento puede estar guiado también a través de una hendidura dispuesta arriba o abajo (lado norte o sur) del canal anular 1 y discurrir a continuación incluso por fuera de la hendidura, por ejemplo, hacia el exterior

o el interior de forma horizontal u oblicua.

La figura 7 muestra una configuración de la máquina de pistón rotativo, en la que el cuerpo giratorio está realizado como anillo giratorio interior 21, al que está acoplada asimismo una construcción portante superior 31. En este caso está previsto un apoyo adicional mediante un cojinete de bolas en la zona inferior de una sección de la carcasa del canal anular. Además, puede estar prevista alternativamente una construcción portante inferior en el anillo giratorio interior 21 y una construcción portante inferior 30 para alojar la carcasa del canal anular. Si es conveniente, en esta realización puede estar dispuesta también alternativamente una hendidura para la palanca 5 en el lado superior o el lado inferior del canal anular 1. En cada caso se necesita también una obturación fiable con

elementos 13 de obturación.

La figura 8 muestra una configuración más detallada de los elementos 13 de obturación que están colocados en una ranura anular en el elemento de carcasa en la zona de la hendidura y diseñados de modo que en dirección axial y radial forman una obturación fiable alrededor del canal anular 1 hacia la palanca 5. A tal efecto, el lado exterior del elemento 13 de obturación, alejado de la superficie de la palanca 5, se somete a una fuerza de compresión generada, por ejemplo, mediante un fluido que puede ser el mismo fluido del canal anular 1 y que se alimenta a través de canales separados. La presión hidráulica se puede ajustar aquí adecuadamente y asegurar, por ejemplo, mediante válvulas. En el espacio del canal anular se pueden obturar también, siempre que existan, los pasos entre los elementos de carcasa, entre la carcasa y el pistón y/o la palanca 5 con otros elementos de obturación que están provistos también de superficies guía adaptadas en las zonas necesarias. La compresión se puede realizar del modo mencionado arriba.

La figura 9A (sección parcialmente en corte en la vista en planta desde arriba) y 9B (sección parcialmente en corte en la sección transversal) muestran otra configuración de la máquina de pistón rotativo. En esta configuración, dos palancas separadas 5, configuradas preferentemente como discos de accionamiento, están unidas con dos pistones 2 accionados en el mismo canal anular 1. Un disco 5 de accionamiento se sujeta fijamente, por ejemplo, mediante un sistema de bloqueo hidráulico o electromecánico con elementos 16 de bloqueo y forma un fondo en el canal anular, contra el que se puede generar una presión para accionar el disco libre 5' de accionamiento con el otro pistón 2. De este modo, el disco

móvil 5' de accionamiento puede estar diseñado, por ejemplo, para una rotación de 315º aproximadamente, después de lo que el elemento 16 de bloqueo se conmuta de forma hidráulica o electromecánica (en una configuración 5 correspondiente). El disco 5' de accionamiento, accionado anteriormente, con su pistón 2 se fija con el elemento asignado 16 de bloqueo y el disco 5 de accionamiento, fijo hasta el momento, se desbloquea y libera. Mediante esta conmutación alterna de los pistones rotativos 2 con sus 10 discos 5, 5' de accionamiento se obtiene cualquier ángulo de giro. Para el control está formado un conducto 17 de alimentación de aceite y un conducto de retorno ventajosamente mediante la carcasa, los discos 5 o 5' de accionamiento y los pistones 2, como se puede observar en

15 las figuras 9A y 9B. Esta construcción se puede adaptar de distintas formas junto con los cuerpos giratorios descritos arriba a las diferentes aplicaciones y estructuras.

Claims

19

1. Máquina de pistón rotativo con al menos un canal anular (1), que está curvado a lo largo de al menos un arco circular parcial y en el que está montado un pistón

(2): que se puede mover en un fluido que transmite un movimiento, así como entra a través de una conexión (3 ó 4) de fluido y sale a través de otra conexión (4 ó 3) de fluido, que está acoplado mediante una palanca (5) con un cuerpo giratorio dispuesto coaxialmente con su eje de giro de forma concéntrica respecto al arco circular, estando guiada la palanca (5) respecto al cuerpo giratorio a través de una hendidura estanca que se encuentra situada en la pared del canal anular (1) en dirección de movimiento del pistón (2), estando situados elementos (13) de obturación en la zona de la hendidura entre la palanca

(5): y las secciones de pared, contiguas a ambos lados, para impedir una salida del fluido, caracterizada porque la palanca (5), por una parte y las secciones de pared del canal anular (1) contiguas a la hendidura a ambos lados, por la otra parte, están provistas de estructuras complementarias (12, 14) de sujeción que engranan entre sí, cuyas fuerzas de sujeción están dirigidas en sentido opuesto a una apertura de la hendidura.

2.: Máquina de pistón rotativo según la reivindicación 1, caracterizada porque la palanca (5) está extendida a todo lo largo de la hendidura.

3.: Máquina de pistón rotativo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la pared del canal anular (1) está ensanchada en la zona de la hendidura en su lado exterior.

4.: Máquina de pistón rotativo según una de las reivindicaciones existentes, caracterizada porque la estructura de sujeción en el canal anular (1) está configurada como resaltos radiales (14) que discurren a ambos lados a lo largo de la hendidura y la estructura complementaria de sujeción en la palanca (5) está configurada como un elemento (12) de apriete en forma de mordaza en la sección transversal.

5.: Máquina de pistón rotativo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la palanca (5) tiene en la vista en planta desde arriba la forma de un disco circular o una sección circular o porque el canal anular (1) colinda directamente con la circunferencia exterior del cuerpo giratorio (7).

6.: Máquina de pistón rotativo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el canal anular (1) está compuesto de dos semicasquillos, unidos entre sí, respecto al plano de movimiento del pistón (2).

7.: Máquina de pistón rotativo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el cuerpo giratorio está dispuesto en el exterior o el interior respecto al canal anular (1) y está configurado como árbol central (7), estando acoplada la palanca (5) mediante un buje (6) al árbol (7) que provoca una transmisión de fuerza en ambas direcciones de giro o sólo en una dirección de giro y una marcha libre en la otra dirección de giro.

8.: Máquina de pistón rotativo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos dos canales anulares (1) están acoplados a un cuerpo giratorio y situados en lados opuestos radialmente del cuerpo giratorio y/o desplazados axialmente.

9.: Máquina de pistón rotativo según la reivindicación 8, caracterizada porque al menos dos canales anulares (1) están acoplados a un cuerpo giratorio y accionados de manera que los pistones funcionan de forma desfasada.

10.: Máquina de pistón rotativo según la reivindicación 9, caracterizada porque las conexiones (4.1, 4.2) de fluido de los canales anulares (1) están unidas entre sí de modo que se produce un retroceso de un pistón (2) debido al accionamiento del otro pistón (2).

11.: Máquina de pistón rotativo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque se puede ajustar la extensión del pistón en dirección del arco del canal anular (1).

12.: Máquina de pistón rotativo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la máquina de pistón rotativo está configurada como unidad para un movimiento de vaivén, pudiéndose controlar las conexiones alternativamente para la entrada o salida del fluido, porque la pared del canal anular (1) presenta una anchura elevada en la zona de la hendidura y porque la estructura de sujeción en el canal anular (1) está configurada como resaltos radiales (14) que discurren a ambos lados a lo largo de la hendidura y la estructura complementaria de sujeción en la palanca (5) está

configurada como un elemento (12) de apriete en forma de mordaza en la sección transversal.

13.: Máquina de pistón rotativo según una de las reivindicaciones 7 a 12, caracterizada porque el cuerpo giratorio dispuesto en el exterior está configurado como anillo giratorio exterior (20) y/o el cuerpo giratorio dispuesto en el interior está configurado como anillo giratorio interior (21) y están provistos de una construcción portante inferior y/o superior (30, 31).

14.: Máquina de pistón rotativo según una de las reivindicaciones 7 a 13, caracterizada porque el cuerpo giratorio está montado en un elemento de carcasa del canal anular (1) mediante bolas o rodillos.

15.: Máquina de pistón rotativo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los elementos (13) de obturación están sometidos a una fuerza de compresión en su lado opuesto a la superficie de palanca.

16.: Máquina de pistón rotativo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque hay dos palancas (5) con dos pistones (2) que se mueven en el canal anular (1) y porque un dispositivo de bloqueo está provisto de elementos (16) de bloqueo, mediante los que se puede fijar respectivamente un cuerpo giratorio con el pistón correspondiente (2) y el pistón inactivo (2) forma un fondo de canal para accionar el otro pistón (2) respectivamente con el cuerpo giratorio asignado a éste.

17.: Aplicación de la máquina de pistón rotativo según

una de las reivindicaciones precedentes como accionamiento de dirección de una rueda.

18.: Aplicación de la máquina de pistón rotativo según una de las reivindicaciones 1 a 11 como accionamiento giratorio de una rueda.