MX2008000978A - Sistema activador hidraulico autonomo - Google Patents

Abstract

El sistema activador lineal hidráulico de la presente invención incluye una bomba que se configura para girar en una sola dirección a una velocidad substancialmente constante. Tanto la dirección como la tasa de flujo del fluido a través del sistema son controladas al ajustar la relación posicional entre el estator y el rotor de la bomba. Este relación posicional es ajustable entre un estado de flujo hacia adelante, un estado de no flujo y un estado de flujo inverso. El activador lineal hidráulico es sensible al flujo de fluido a través del sistema a fin de desplazarse en una primera dirección por el estado de flujo hacia delante de la bomba y en una segunda dirección por el estado de flujo inverso de la bomba.

Description

"SISTEMA ACTIVADOR HIDR ULICO AUTÓNOMO" CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a sistemas activadores autónomos y, en particular, se refiere a un sistema activador lineal hidráulico autónomo que tiene una bomba, cuyo ensamble de bombeo es ajustable para controlar la velocidad y dirección del flujo de fluido a través del sistema y un activador lineal sensible al flujo de fluido.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Son conocidos en la materia los sistemas activadores hidráulicos autónomos que tienen sistemas hidráulicos cerrados que incorporan bombas bidireccionales . Hasta ahora, estos sistemas requerían motores bidireccionales para accionar la bomba. Por lo tanto, la velocidad y dirección de rotación de la bomba, y consecuentemente el flujo de fluido a través del sistema, es el resultado directo del movimiento del motor que acciona la bomba. Los motores mejor equipados para este propósito son los servomotores eléctricos, los cuales proporciona la capacidad de cambiar rápidamente la velocidad y dirección según se requiera. Esto es particularmente relevante en el campo de la simulación de movimientos.

Existe un número determinado de desventajas asociadas con el uso de servomotores para accionar bombas bidireccionales. Una desventaja principal es que los servomotores bidireccionales son caros dado que deben construirse para funcionar bajo, y soportar los rigores de, los cambios de velocidad y/o dirección substancialmente instantáneos varias veces durante la ejecución de una tarea . Por lo tanto, existe una necesidad en la materia de un sistema activador lineal hidráulico autónomo que tenga una bomba, cuyo ensamble de bombeo sea ajustable para controlar la velocidad y dirección del flujo de fluido a través del sistema y un activador lineal sensible al flujo de fluido. Sería ventajoso si el sistema incluyese un sistema hidráulico cerrado.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención es un sistema activador lineal hidráulico autónomo que tiene una bomba, cuyo ensamble de bombeo es ajustable para controlar la velocidad y dirección del flujo de fluido a través del sistema y un activador lineal sensible al flujo de fluido. De acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, se proporciona un sistema activador hidráulico autónomo que comprende; (a) un motor de accionamiento configurado para girar a una velocidad substancialmente constante; (b) una bomba hidráulica accionada por el motor de accionamiento; (c) un activador lineal hidráulico en comunicación fluida con la bomba hidráulica a fin de accionarse en una primera dirección por el estado de flujo hacia adelante y en una segunda dirección por el estado de flujo inverso; (d) un sistema de control asociado con la bomba hidráulica, configurado el sistema de control para controlar el ajuste de la bomba hidráulica ajustable entre un estado de flujo hacia adelante, un estado de no flujo y un estado de flujo inverso; y (e) un sistema de posicionamiento configurado para proporcionar información posicional referente al activador lineal hidráulico. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, la bomba hidráulica incluye un ensamble de bombeo variable controlablemente de manera tal que los ajustes incluyen una variación del ensamble de bombeo variable controlablemente. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, la bomba hidráulica es una bomba de paletas . De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el ensamble de bombeo variable controlablemente incluye un estator que es desplazable con relación a un rotor alojado dentro del estator de manera tal que el desplazamiento del estator varía una configuración del ensamble de bombeo variable controlablemente . De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el rotor gira a una velocidad substancialmente constante. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, una relación del estator al rotor incluye una posición neutral que alcanza el estado de no flujo, y el desplazamiento del estator desplazable lejos de la posición neutral en una primera dirección da como resultado el estado de flujo hacia adelante, y el desplazamiento del estator desplazable lejos de la posición neutral en una segunda dirección da como resultado el estado de flujo inverso. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, una cantidad de desplazamiento del estator en las direcciones primera y segunda afecta una tasa de flujo del flujo de fluido a través de la bomba hidráulica. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, la bomba hidráulica es una bomba giratoria con un rotor que es accionada a una velocidad substancialmente constante. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el sistema de control incluye un motor paso a paso bidireccional y un generador de impulsos asociado con el motor paso a paso; de manera tal que la velocidad y dirección del ajuste se ven afectados por los impulsos enviados al motor paso a paso por el generador de impulsos . De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el sistema de posicionamiento incluye un sistema de retroalimentación de posición configurado para proporcionar información de posición referente al activador lineal hidráulico independientemente del número de pasos tomado por el motor paso a paso. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el sistema de retroalimentación de posesión incluye al menos uno de entre un codificador óptico y un potenciómetro lineal asociado con el activador. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, la comunicación fluida entre la bomba hidráulica y el activador es mediante un sistema hidráulico cerrado. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, se proporciona también: (a) un depósito de expansión de fluidos; y (b) una configuración de la válvula configurada para mantener la comunicación fluida entre el depósito de expansión de fluidos y un puerto corriente abajo de la bomba hidráulica. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, la bomba hidráulica se configura compuestos primero y segundo, y los puertos primero y segundo actúan alternadamente como puertos corriente arriba y corriente abajo de manera tal que cuando el primer puerto actúa como el puerto corriente arriba el segundo puerto actúa como el puerto corriente abajo, y cuando el primer puerto actúa como el puerto corriente abajo el segundo puerto actúa como el puerto corriente arriba, por lo tanto, la configuración de la válvula mantiene la comunicación fluida entre el depósito de expansión de fluidos y uno de los puertos primero y segundo, dependiendo de cuál de los puertos primero y segundo actúa como el puerto corriente abajo. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el depósito de expansión de fluidos no tiene ventilación. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el depósito de expansión de fluidos es presurizado. También se proporciona de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, un método para controlar el movimiento de un activador hidráulico, comprendiendo el método: (a) proporcionar un sistema activador hidráulico que incluye: (i) una bomba hidráulica accionada a una velocidad giratoria substancialmente constante por un motor de accionamiento, siendo ajustable la bomba hidráulica entre un estado de flujo hacia adelante, un estado de no flujo y un estado de flujo inverso; y (ii) un activador lineal hidráulico en comunicación fluida con la bomba hidráulica a fin de desplazarse en una primera dirección por el estado de flujo hacia adelante y en una segunda dirección por el estado de flujo inverso; y (b) ajustar la configuración de la bomba hidráulica para afectar una dirección de flujo de fluido a través de la bomba hidráulica, afectando consecuentemente el movimiento del activador lineal hidráulico. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el sistema hidráulico se implementa como un sistema hidráulico cerrado. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, también se proporciona un sistema de control para ajustar la bomba hidráulica, incluyendo el sistema de control un motor paso a paso bidireccional y un generador de impulsos asociado con el motor paso a paso. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, también se proporciona variación de velocidad y dirección del ajuste de la bomba hidráulica al enviar impulsos provenientes del generador de impulsos al motor paso a paso. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, también se proporciona: (a) proporcionar un sistema de retroalimentación de posición configurado para proporcionar información referente al activador lineal hidráulico, y (b) monitorear una posición del activador lineal hidráulico por el sistema de retroalimentación de posición independientemente de un número de pasos tomado por el motor paso a paso. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el sistema de retroalimentación de posición se implementa con al menos uno de entre un codificador óptico y un potenciómetro lineal asociado con el activador. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, se proporciona: (a) proporcionar un depósito de expansión de fluidos; (b) proporcionar una configuración de la válvula; y (c) mantener la comunicación fluida entre el depósito de expansión de fluidos y un puerto corriente abajo de la bomba hidráulica utilizando la configuración de la válvula. También se proporciona de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, una bomba hidráulica bidireccional que comprende un ensamble de bombeo variable controlablemente de manera tal que la variación del ensamble de bombeo variable controlablemente afecta una dirección del flujo de fluido a través de la bomba hidráulica de bidireccional. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, la bomba hidráulica es una bomba de paletas y el ensamble de bombeo variable controlablemente incluye un estator que es desplazable con relación a un rotor alojado dentro del estator de manera tal que el desplazamiento del estator varía una configuración del ensamble de bombeo variable controlablemente. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el rotor gira a una velocidad substancialmente constante. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, una relación del estator al rotor incluye una posición neutral en la que substancialmente no existe flujo de fluido a través de la bomba hidráulica, y el desplazamiento del estator desplazable lejos de la posición neutral en una primera dirección da como resultado el flujo de fluido a través de la bomba hidráulica en una primera dirección y el desplazamiento del estator desplazable lejos de la posición neutral en una segunda dirección da como resultado el flujo de fluido a través de la bomba hidráulica en una segunda dirección. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, una cantidad de desplazamiento del estator en las direcciones primera y segunda afecta una tasa de flujo del flujo de fluido a través de la bomba hidráulica.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención se describe en la presente, solamente a manera de ejemplo, con referencia a los dibujos anexos, en los cuales: La Figura 1 es una vista lateral en alzado de una modalidad preferida de un sistema activador lineal hidráulico autónomo construido y operativo de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención; La Figura 2 es una vista en alzado superior de la modalidad de la Figura 1; La Figura 3 es una vista en corte transversal de la modalidad de la Figura 1 tomada a lo largo de la línea A-A, que muestra al estator ajustado hacia la parte izquierda del alojamiento de bomba; La Figura 4 es una vista en corte transversal de la modalidad de la Figura 1 tomada a lo largo de la línea B-B, que muestra al estator ajustado hacia la parte izquierda del alojamiento de bomba; La Figura 5 es una vista en corte transversal de la modalidad de la Figura 1 tomada a lo largo de la línea B-B, que muestran al estator ajustado hacia la parte derecha del alojamiento de bomba; La Figura 6 es una vista en corte transversal de la modalidad de la Figura 1 tomada a lo largo de la línea B-B, que muestra al estator ajustado a la posición neutral; La Figura 7 es un diagrama esquemático de un circuito hidráulico preferido construido y operativo de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, que muestra la válvula de lanzadera configurada en un estado de suministro de fluido; La Figura 8 es un diagrama esquemático de un circuito hidráulico preferido construido y operativo de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, que muestra la válvula de lanzadera configurada en un estado de recepción de fluido; y La Figura 9 es un diagrama de bloques de una modalidad preferida de un sistema de control para el activador lineal construido y operativo de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención es un sistema activador lineal hidráulico autónomo que tiene una bomba, cuyo ensamble de bombeo es ajustable para controlar la velocidad y dirección del flujo de fluido a través del sistema y un activador lineal sensible al flujo de fluido. Los principios y operación de un sistema activador lineal hidráulico autónomo de acuerdo con la presente invención pueden comprenderse mejor con referencia a los dibujos y la descripción anexa. A manera de introducción, el sistema activador lineal hidráulico de la presente invención incluye una bomba que se configura para girar en una sola dirección a una velocidad substancialmente constante. Por lo tanto, el motor de accionamiento que acciona la bomba puede ser un motor de velocidad constante en una sola dirección tal como se conoce en la materia, en lugar de un servomotor de velocidad variable bidireccional. Esto le brinda al sistema activador lineal hidráulico de la presente invención una ventaja substancial en cuanto a costos sobre sistemas que emplean un servomotor de velocidad variable bidireccional más caro. Tanto la dirección como la tasa de flujo del fluido a través del sistema son controladas al ajustar la configuración de la bomba, la cual es ajustable entre un estado de flujo hacia adelante, un estado neutral de no flujo y un estado de flujo inverso. El activador lineal hidráulico es sensible al flujo de fluido a través del sistema a fin de desplazarse en una primera dirección por el estado de flujo hacia delante de la bomba y en una segunda dirección por el estado de flujo inverso de la bomba. Debe observarse que el uso de los términos "en dirección del reloj", "en dirección contraria al reloj", "izquierda" y "derecha", se utilizan en la presente con referencia a la dirección observada en los dibujos. Refiriéndose al ahora a los dibujos, las Figuras 1 y 2 ilustran vistas en alzado lateral y superior, respectivamente, del exterior de una modalidad preferida del sistema activador lineal hidráulico 2 de la presente invención. En estas se observan el motor de accionamiento 4, el alojamiento de motor paso a paso 6 que aloja al motor paso a paso que afecta el ajuste de la configuración de la bomba, como se describirá a continuación, el activador lineal 8 , y la bomba 20. Anexo a la bomba 20 se encuentra el depósito de expansión de fluidos 40, el cual se describirá a continuación. El motor de accionamiento es preferentemente un motor eléctrico de CA. Sin embargo, debe observarse que puede utilizarse substancialmente cualquier dispositivo de accionamiento tal como, pero sin limitarse a, motores eléctricos de CC, y motores de combustión interna, para accionar la bomba. El activador lineal 8 puede ser un activador hidráulico de cilindro y pistón, como se ilustra en la presente, en los cuales el cilindro de activador 10 se conecta rígidamente a la bomba 20 mediante la extensión de conexión de activador 12 de la bomba 20 que se configura con los pasos de fluido que proporciona comunicación fluida entre la bomba 20 y el cilindro de activador 10. Se observará que el activador 8 no necesita conectarse a la bomba 20 y que puede proporcionarse comunicación fluida por cualquier método sustancialmente conocido en la materia tal como, pero sin limitarse a, mangueras, tubos, tuberías, y cualquier otro conducto adecuado para fluidos. También se observará que sustancialmente cualquier dispositivo accionado hidráulicamente puede asociarse con la bomba 20 de la presente invención. En una modalidad preferida descrita en la presente, la bomba 20 ilustrada es una bomba de paletas giratorias configurada con un ensamble de bombeo variable controlablemente. Sin embargo, debe observarse que los principios de la presente invención también pueden aplicarse con la misma ventaja a las bombas de pistón. Como se observa en las Figuras 3-6, el ensamble de bombeo variable, que se encuentra ubicado dentro del alojamiento de bomba 22, incluye un estator desplazable 24 y un rotor 26 con una pluralidad de paletas 28 ubicadas dentro del estator 24. El estator 24 se encuentra configurado para pivotear alrededor del eje de pivote 30, mientras que el rotor 26 gira en una posición estática. Por lo tanto, puede ajustarse la relación posicional entre el estator 24 y el rotor 26. Dado que se ajusta la relación posicional entre el estator 24 y el rotor 26, la posición del volumen de bomba operativa 32 dentro del estator 24 varía, como se ilustra claramente en las Figuras 4-6. Esto varía también la relación posicional del volumen de bomba operativa 32 a los puertos de entrada/salida 34 y 36. Los puertos 34 y 36 son referidos en la presente como puertos de entrada/salida debido a que su función cambia con la dirección del flujo de fluido a través de la bomba. Con respecto a la descripción de la presente, se considera que el rotor gira en dirección del reloj (ver la flecha 38) . En la Figura 4, el estator 24 se desplaza a la izquierda extrema y la mayor parte del volumen de bomba operativa 32 permanece a la izquierda del rotor 26. Por lo tanto, se introduce fluido al volumen de bomba operativa 32 durante una carrera de expansión, a través del puerto de entrada/salida 36, el cual actúa ahora como puerto de entrada. Dado que la bomba llega a una carrera de descarga el fluido es expulsado del volumen de bomba operativa 32 a través del puerto de entrada/salida 34, el cual actúa ahora como puerto de salida. En la Figura 5, el estator 24 substancialmente se coloca de manera central y el volumen de bomba operativa 32 sustancialmente se distribuye de manera uniforme alrededor del rotor 26. Por lo tanto, no hay carreras de expansión ni de descarga y substancialmente no se introduce fluido, ni se expulsa, del volumen de bombo operativa 32 a través de alguno de los puertos de entrada/salida 34 y 36. En esta posición "neutral", se alcanza un estado de no flujo dentro del sistema hidráulico. En la Figura 6, el estator 24 se desplaza a la extrema derecha y la mayor parte del volumen de bomba operativa 32 se encuentra a la derecha del rotor 26. Por lo tanto, se introduce fluido al volumen de bomba operativa 32 durante la carrera de expansión, a través del puerto de entrada/salida 34, el cual actúa ahora como puerto de entrada. Dado que la bomba llega a una carrera de descarga el fluido es expulsado del volumen de bomba operativa 32 a través del puerto de entrada/salida 36, el cual actúa ahora como puerto de salida. Así configuradas, la velocidad y dirección del flujo de fluido a través de la bomba 20, y por lo tanto a través del sistema, son controladas al ajustar la relación posicional entre el estator 24 y el rotor 26. Debido a la ubicación de los puertos de entrada/salida, cuando el estator 24 se coloca en una posición central y "neutral" (Figura 5) , se alcanza un estado de no flujo dentro del sistema hidráulico. A medida que el estator 24 es desplazado lejos de la posición neutral en una primera dirección, por ejemplo, a la izquierda (Figura 4) , se alcanza un estado de flujo hacia adelante. A medida que el estator 24 es desplazado lejos de la posición neutral en una segunda dirección, por ejemplo, a la derecha (Figura 6), se alcanza un estado de flujo inverso. Se observará que entre más lejos se desplace el estator de la posición neutral, más fluido se desplazará a través de la bomba 20. La cantidad de fluido que se desplaza a través de la bomba afecta la velocidad y distancia del desplazamiento del activador. Se comprenderá que la dirección de giro del rotor, y qué dirección de flujo de fluido se considera estados de flujo hacia adelante inverso son tomadas como consideraciones de diseño, y los ejemplos utilizados en la presente no deben considerarse como limitaciones. El ajuste de la posición del estator 24 es afectado por un motor paso a paso bidireccional (no se muestra en la presente) que se encuentra alojado dentro del alojamiento del motor paso a paso 6 y es controlado por un sistema de control que incluye el controlador de posición 64. El motor de variación gradual acciona el engrane 60, el cual interactúa con la sección de engrane recto 62 que se extiende desde el estator 24. Así configuradas, la velocidad y dirección de giro del motor de variación gradual afecta la velocidad y dirección del desplazamiento del estator 24. Como se ilustra en la presente, el giro del motor paso a paso en dirección del reloj desplazará al estator 24 a la izquierda y la dirección contraria al reloj desplazará al estator 24 a la derecha. La velocidad y dirección rotacional del motor de variación gradual son controladas por el controlador de posición 64 como se ilustra en la Figura 9. En esta modalidad de la presente invención, cuando el controlador de posición recibe un comando para llevar al activador lineal hidráulico 8 a una posición deseada, la posición actual del activador lineal hidráulico 8 se determina con base en la retroalimentación proveniente del sistema de retroalimentación que incluye al codificador óptico 70, el cual se encuentra asociado con el activador lineal hidráulico 8. Debe observarse que la retroalimentación referente a la posición del activador lineal hidráulico 8 puede suministrarse por un potenciómetro lineal en lugar de, además de, el codificador óptico. Con base en la posición actual del activador lineal hidráulico 8 y la velocidad en la cual se ve afectado el cambio de posición, se determinan la dirección rotacional y el número de pasos del motor paso a paso 66 debe tomar, y la tasa a la cual debe tomarse el paso. El generador de impulsos incluido en el accionador del motor paso a paso 68 envía después los impulsos apropiados, a la tasa apropiada, ocasionando así que el motor paso a paso 66 aporte la cantidad necesaria con objeto de llevar al estator 24 a la posición requerida para afectar la posición deseada del activador lineal hidráulico 8. Se observará que en las modalidades de la presente invención que tienen activadores remotos, es decir, activadores que no se conectan directamente a la bomba 20, el sistema de control puede configurarse con puertos COM para proporcionar acceso de conexiones externas al sistema de control. Vale la pena resaltar que, a diferencia de los sistemas de la técnica anterior que utilizan motores paso a paso y que rastrean bases de posición acerca del número y dirección del paso tomado, utiliza las características del motor paso a paso 66 únicamente para propósitos de control de dirección y de cantidad de desplazamiento del estator 24 y la velocidad a la cual ocurre el desplazamiento. La posición del activador lineal hidráulico 8 es monitoreada por un sistema de posicionamiento que incluye al codificador 66 que le proporciona retroalimentación de posesión al controlador de posición 64. Esto proporciona una indicación más precisa de la posición verdadera del activador lineal hidráulico 8, dado que el giro del motor paso a paso 66 no se encuentra relacionado directamente con el desplazamiento del activador lineal hidráulico 8. Más bien, el giro del motor paso a paso 66 se encuentra relacionado directamente con la posición del estator 24 lo que a su vez afecta el desplazamiento del activador lineal hidráulico 8. Se observará que el uso de un activador hidráulico de cilindro y pistón en un sistema hidráulico cerrado presenta el problema del diferencial de volumen entre las dos partes del pistón dado que una parte incluye al vastago de activador 14 (Figuras 1 y 2) . Una manera para resolver este problema es la inclusión de un depósito de expansión de fluidos 40 y una válvula 42 para controlar el flujo de fluido hacia dentro y hacia fuera del depósito de expansión de fluidos 40. Otra solución podría incluir la configuración del activador lineal hidráulico 8 con dos vastagos de activador 14, uno extendido a cada lado del pistón, eliminando así efectivamente el diferencial de volumen entre las dos partes . Como se describió con anterioridad, la dirección del flujo de fluido a través de la bomba hidráulica de la presente invención es controlada por el desplazamiento del estator 24. Por lo tanto, como se ilustra en las vistas esquemáticas de las Figuras 7 y 8, los puertos de entrada y salida de la bomba 20 actúan alternadamente como puertos corriente arriba y corriente abajo de manera tal que cuando el primer puerto 44 actúa como el puerto corriente arriba el segundo puerto 46 actúa como el puerto corriente abajo, y cuando el primer puerto 44 actúa como el puerto corriente abajo el segundo puerto 46 actúa como el puerto corriente arriba. Por lo tanto, la válvula 42, preferentemente una válvula de lanzadera como la ilustrada en la presente, mantiene la comunicación fluida entre el depósito de expansión de fluidos 40 y cualquiera de los puertos primero 44 y segundo 46 que esté actuando como el puerto corriente abajo en ese momento. Es decir, la válvula 42 se encuentra configurada para responder a un diferencial de presión dentro del sistema hidráulico y mantiene comunicación fluida entre el depósito de expansión de fluidos 40 y la parte de baja presión de la bomba 20. Debe observarse que aunque la válvula 42 es preferentemente una válvula de lanzadera, el uso de cualquier configuración de válvula adecuada se encuentra dentro del alcance de la presente invención. La Figura 7 ilustra el flujo de fluido durante una carrera de expansión del activador lineal hidráulico 8. Como se mencionó con anterioridad, la cantidad de fluido desplazado desde el cilindro en esta parte del pistón es insuficiente para llenar el volumen hidráulico del cilindro en la otra parte del pistón. Por lo tanto, la válvula de lanzadera 42 se coloca para permitir del fluido fluir desde el depósito de expansión de fluidos 40 hacia da la corriente de flujo principal 48 del circuito hidráulico, en la parte corriente abajo de la bomba 20. En este caso, el puerto 44 está actuando como el puerto corriente abajo. La Figura 8 ilustra el flujo de fluido durante una carrera de contracción del activador lineal hidráulico 8. Aquí, la cantidad de fluido desplazada del cilindro es mayor a la requerida para llenar el volumen hidráulico del cilindro en la otra parte del pistón. Por lo tanto, la válvula de lanzadera 42 se coloca para permitirle al fluido fluir desde la corriente de flujo principal 48 del circuito hidráulico hacia el depósito de expansión de fluidos 40, en la parte corriente abajo de la bomba 20. En este caso, el puerto 46 está actuando como el puerto corriente abajo. Se observará que en una modalidad preferida de la presente invención, el depósito de expansión de fluidos 40 se encuentra cerrado, es decir, no tiene ventilación, manteniendo así al sistema hidráulico como un sistema cerrado. Opcionalmente, el depósito de expansión de fluidos 40 puede presurizada se, preferentemente a una presión de 2 atmósferas. Otra característica opcional de la presente invención es la instalación de un volante 80 asociado con el motor de accionamiento 4 como se conoce en la materia cuando se utiliza un dispositivo que gira en una sola dirección en una velocidad substancialmente constante. Esto le proporciona al sistema de la presente invención una ventaja de uso de energía distinto sobre sistemas que utilizan motores de accionamiento bidireccional en los cuales sería contraproductivo utilizar un volante. Se observará que las descripciones anteriores solamente se encuentran destinadas a servir como ejemplos y que muchas otras modalidades son posibles dentro del espíritu y alcance de la presente invención.

Claims (29)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la invención como antecedente, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones
2. REIVINDICACIONES 1. Un sistema activador hidráulico autónomo caracterizado porque comprende; (a) un motor de accionamiento configurado para girar a una velocidad substancialmente constante; (b) una bomba hidráulica accionada por el motor de accionamiento; (c) un activador lineal hidráulico en comunicación fluida con la bomba hidráulica a fin de accionarse en una primera dirección por un estado de flujo hacia adelante y en una segunda dirección por un estado de flujo inverso; (d) un sistema de control asociado con la bomba hidráulica, configurado el sistema de control para controlar el ajuste de la bomba hidráulica ajustable entre el estado de flujo hacia adelante, un estado de no flujo y el estado de flujo inverso; y (e) un sistema de posicionamiento configurado para proporcionar información posicional referente al activador lineal hidráulico. donde el sistema de control incluye un motor paso a paso bidireccional y un generador de impulsos asociado con el motor paso a paso; de manera tal que la velocidad y dirección del ajuste son afectados por los impulsos enviados por el generador de impulsos al motor paso a paso. 2. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 1, caracterizado porque la bomba hidráulica incluye un ensamble de bombeo variable controlablemente de manera tal que el ajuste incluye una variación del ensamble de bombeo variable controlablemente.
3. 3. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 2, caracterizado porque la bomba hidráulica es una bomba de paletas.
4. 4. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de posicionamiento incluye un sistema de retroalimentación de posición configurado para proporcionar información de posesión referente al activador lineal hidráulico independientemente del número de pasos tomados por el motor paso a paso.
5. 5. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 4, caracterizado porque el sistema de retroalimentación de posesión incluye al menos un codificador óptico y un potenciómetro lineal asociado con el activador.
6. 6. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 1, caracterizado porque la comunicación fluida entre la bomba hidráulica y el activador es mediante un sistema hidráulico cerrado.
7. 7. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 6, caracterizado además porque incluye : (a) un depósito de expansión de fluidos; y (b) una configuración de válvula configurada para mantener la comunicación fluida entre el depósito de expansión de fluidos y un puerto de corriente abajo de la bomba hidráulica.
8. 8. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 7, caracterizado porque la bomba hidráulica se encuentra configurada con puertos primero y segundo, y los puertos primero y segundo actúan alternadamente como puertos corriente arriba y corriente abajo de manera tal que cuando el primer puerto actúa como corriente arriba el segundo puerto actúa como puerto corriente abajo, y cuando el primer puerto actúa como el puerto corriente abajo el segundo puerto actúa como puerto corriente arriba, por lo que, la configuración de la válvula mantiene la comunicación fluida entre el depósito de expansión de fluidos y uno de entre los puertos primero y segundo, dependiendo de cuál de los puertos primero y segundo está actuando como puerto corriente abajo.
9. 9. El sistema activador hidráulico según la reivindicación 7, caracterizado porque el depósito de expansión de fluidos no tiene ventilación.
10. 10. Un sistema activador hidráulico autónomo, caracterizado porque comprende; (a) un motor de accionamiento configurado para girar a una velocidad substancialmente constante; (b) una bomba hidráulica de paletas accionada por el motor de accionamiento; (c) un activador lineal hidráulico en comunicación fluida con la bomba hidráulica a fin de accionarse en una primera dirección por el estado de flujo hacia adelante y en una segunda dirección por el estado de flujo inverso; (d) un sistema de control asociado con la bomba hidráulica, configurado el sistema de control para controlar el ajuste de la bomba hidráulica ajustable entre el estado de flujo hacia adelante, un estado de no flujo y el estado de flujo inverso; y (e) un sistema de posicionamiento configurado para proporcionar información posicional referente al activador lineal hidráulico; donde la bomba hidráulica incluye un ensamble de bombeo variable controlablemente de manera tal que el ajuste incluye una variación del ensamble de bombeo variable controlablemente .
11. 11. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 10, caracterizado porque el ensamble de bombeo variable controlablemente incluye un estator que es desplazable con relación a un rotor alojado dentro del estator de manera tal que el desplazamiento del estator varía una configuración del ensamble de bombeo variable controlablemente.
12. 12. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 11, caracterizado porque el rotor gira a una velocidad substancialmente constante.
13. 13. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 11, caracterizado porque una relación de estator a rotor incluye una posición neutral que alcanza el estado de no flujo, y el desplazamiento del estator desplazable lejos de la posición austral en una primera dirección da como resultado del estado de flujo hacia adelante, y el desplazamiento del estator desplazable lejos de la posición neutral en una segunda dirección da como resultado el estado de flujo inverso.
14. 14. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 13, caracterizado porque una cantidad de desplazamiento del rotor en las direcciones primera y segunda afecta una tasa de flujo del flujo de fluido a través de la bomba hidráulica.
15. 15. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 10, caracterizado porque la bomba hidráulica es una bomba giratoria con un rotor que es accionado a una velocidad substancialmente constante.
16. 16. Un método para controlar el movimiento de un activador hidráulico, caracterizado el método porque comprende : (a) proporcionar un sistema de activador hidráulico que incluye: (i) una bomba hidráulica accionada a una velocidad giratoria substancialmente constante por un motor de accionamiento, ajustable la bomba hidráulica entre un estado de flujo hacia adelante, un estado de no flujo y un estado de flujo inverso; y (ii) un activador lineal hidráulico en comunicación fluida con la bomba hidráulica a fin de desplazarse en una primera dirección por el estado de flujo hacia adelante y en una segunda dirección por el estado de flujo inverso; y (iii) un sistema de control para ajustar la bomba hidráulica, incluyendo el sistema de control un motor paso a paso de direccional y un generador de impulsos asociado con el motor paso a paso; y (b) ajustar la configuración de la bomba hidráulica para afectar una dirección del flujo de fluido a través de la bomba hidráulica, afectando consecuentemente el movimiento del activador lineal hidráulico.
17. 17. El método según la reivindicación 16, caracterizado porque el sistema hidráulico se implementa como un sistema hidráulico cerrado.
18. 18. El método según la reivindicación 16, caracterizado además porque incluye variar la velocidad y dirección del ajuste de la bomba hidráulica al enviar impulsos provenientes del generador de impulsos al motor paso a paso.
19. 19. El método según la reivindicación 18, caracterizado además porque incluye: (a) proporcionar un sistema de retroalimentación de posesión configurado para proporcionar información de posición referente al activador lineal hidráulico, y (b) monitorear una posición del activador lineal hidráulico mediante el sistema de retroalimentación de posesión independientemente de un número de pasos tomados por el motor paso a paso.
20. 20. El método según la reivindicación 19, caracterizado porque el sistema de retroalimentación de posición se implementa con al menos uno de entre un codificador óptico y un potenciómetro lineal asociado con el activador.
21. 21. Un sistema activador hidráulico autónomo, caracterizado porque comprende; (a) un motor de accionamiento configurado para girar a una velocidad substancialmente constante; (b) una bomba hidráulica accionada por el motor de accionamiento; (c) un activador lineal hidráulico en comunicación fluida con la bomba hidráulica a fin de accionarse en una primera dirección por un estado de flujo hacia adelante y en una segunda dirección por un estado de flujo inverso; (d) un sistema de control asociado con la bomba hidráulica, configurado el sistema de control para controlar el ajuste de la bomba hidráulica ajustable entre el estado de flujo hacia adelante, un estado de no flujo y el estado de flujo inverso el sistema, y el sistema de control bidireccional incluye un motor bidireccional de manera tal que la velocidad y dirección del ajuste son afectados por el motor bidireccional; y (e) un sistema de posicionamiento configurado para proporcionar información posicional referente al activador lineal hidráulico.
22. 22. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 21, caracterizado porque la bomba hidráulica incluye un ensamble de bombeo variable controlablemente de manera tal que el ajuste incluye una variación del ensamble de bombeo variable controlablemente .
23. 23. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 22, caracterizado porque la bomba hidráulica es una bomba de paletas.
24. 24. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 21, caracterizado porque el sistema de posicionamiento incluye un sistema de retroalimentación de posición configurado para proporcionar información de posición referente al activador lineal hidráulico.
25. 25. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 24, caracterizado porque el sistema de retroalimentación de posición incluye al menos uno de entre un codificador óptico y un potenciómetro lineal asociado con el activador.
26. 26. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 21, caracterizado porque la comunicación fluida entre la bomba hidráulica y el activador es mediante un sistema hidráulico cerrado.
27. 27. El sistema activador hidráulico autónomo según la reivindicación 26, caracterizado además porque comprende : (a) un depósito de expansión de fluidos; y (b) una configuración de válvula configurada para mantener comunicación fluida entre el depósito de expansión de fluidos y un puerto corriente abajo de la bomba hidráulica.
28. 28. El sistema activador hidráulico según la reivindicación 27, caracterizado porque la bomba hidráulica se encuentra configurado con puertos primero y segundo, y los puertos primero y segundo actúan alternadamente como puertos corriente arriba y corriente abajo de manera tal que cuando el primer puerto actúa como el puerto corriente arriba el segundo puerto actúa como el puerto corriente abajo, y, cuando el primer puerto actúa como el puerto corriente abajo el segundo puerto actúa como el puerto corriente arriba, por lo tanto, la configuración de la válvula mantiene la comunicación fluida entre el depósito de expansión de fluidos y uno de entre los puertos primero y segundo, dependiendo de cuál de los puertos primero y segundo actúa como el puerto corriente abajo.
29. 29. El sistema activador hidráulico según la reivindicación 27, caracterizado porque el depósito de expansión de fluidos no tiene ventilación.