MX2008009067A - Maquina hidraulica, en particular motor hidraulico, con un movimiento alternativo. - Google Patents

Abstract

Una máquina hidráulica, en particular un motor hidráulico, que comprende: una caja (1), un pistón (4) que se puede deslizar en la caja, el pistón separa dos cámaras (8, 9); medios conmutadores hidráulicos (C) para proporcionar líquido hacia y para evacuar las cámaras separadas por el pistón, que comprende por lo menos una varilla de conexión (14) que actúan en un miembro de distribución que puede adoptar dos posiciones estables; y medios de impulso que comprenden un impulsor (18) el cual, en el extremo de la carrera del pistón, puede provocar un cambio súbito en la posición de los medios conmutadores, bajo la acción de un medio elástico (E), para invertir la carrera; el medio elástico (E) está asegurado, en cada uno de sus extremos, a un miembro de articulación (20a, 20b) acomodados respectivamente en un alojamiento (21, 22) provisto en la varilla de conexión y en otra parte móvil (18) de la maquina, cada alojamiento (21, 22) está abierto en una dirección sustancialmente opuesta a la dirección de la fuerza ejercida por el medio elástico (E) en el alojamiento, de manera que cada miembro de articulación (20a, 20b) puede ser removido de su alojamiento abierto (21, 22) contra la acción de dicha fuerza, simplificada de esta manera el montaje y desmontado.

Description

MAQUINA HIDRAULICA, EN PARTICULAR MOTOR HIDRAULICO. CON UN MOVIMIENTO ALTERNATIVO MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se refiere a una máquina hidráulica, en particular a un motor hidráulico, máquina la cual es del tipo que comprende: una caja; un pistón capaz de deslizarse con un movimiento alternativo en la caja, el pistón separa dos cámaras de la caja; - medios conmutadores hidráulicos para suministrar líquido y para evacuar las cámaras separadas por el pistón, estos medios conmutadores están controlados por los movimientos del pistón y comprenden al menos una varilla de conexión que actúa sobre un miembro de distribución que puede adoptar dos posiciones estables; y - medios disparadores que comprenden un impulsor capaz, al final de la carrera del pistón, de provocar un cambio repentino en la posición de los medios conmutadores, bajo la acción de un medio elástico, con el fin de revertir la carrera. Un motor hidráulico de este tipo se conoce, por ejemplo, de EP-B-0 255 791 , o de US-A-5 505 224 o de EP-B-1 151 196. Este motor hidráulico se puede utilizar para impulsar un dispositivo para inyectar un aditivo en un líquido principal, dicho líquido sirve para operar el motor.

El número de partes utilizadas en motores hidráulicos de este tipo que se conocen hasta la fecha es relativamente alto, en particular para producir los medios disparadores con sus medios elásticos. Esto da como resultado operaciones de montaje y desmontaje relativamente complicadas, haciendo difícil de esta manera la fabricación o mantenimiento, por ejemplo para el reemplazo de partes desgastadas. Además, es aconsejable que los medios separadores se formen a través de un mecanismo simple. Por lo tanto, el objetivo de la invención es especialmente proveer una máquina hidráulica del tipo antes definido, en particular un motor hidráulico que se pueda montar y desmontar de manera más sencilla y más rápida. También es aconsejable hacer la fabricación más fácil con un número reducido de partes. Además, la solución propuesta debe hacer posible prescindir de cualquier parte metálica, particularmente resortes metálicos, a modo de incrementar la resistencia de la máquina a productos químicos que serán medidos. Sería conveniente para el producto que será medido, especialmente producto químico, que se inyecte solo en la cámara de salida de la máquina. También es aconsejable mejorar las condiciones en las cuales se provee el sellado entre las diversas secciones del pistón y la pared de la caja. De acuerdo con la invención, una máquina hidráulica con un movimiento alternativo, en particular un motor hidráulico, del tipo antes definido está caracterizada porque los medios elásticos se aseguran, en cada uno de sus extremos, a un miembro de articulación respectivamente acomodado en un alojamiento provisto en la varilla de conexión y otra parte móvil de la máquina, cada alojamiento se abre en una dirección sustancialmente opuesta a la dirección de la fuerza ejercida por los medios elásticos en el alojamiento, para que cada miembro de articulación de los medios elásticos se pueda retirar de su alojamiento abierto contra la acción de dicha fuerza, simplificando así el montaje y desmontaje. El miembro de articulación asegurado a los medios elásticos en cada uno de sus extremos está ventajosamente constituido por un husillo cilindrico, transversal a la dirección de la fuerza ejercida por los medios elásticos, formando un eje de articulación. Los medios elásticos pueden estar constituidos por un resorte de láminas en forma de un arco curvo, en particular sustancialmente en forma de un semicírculo. Este resorte de láminas está ventajosamente elaborado de plástico y los husillos de articulación provistos en cada extremo están moldeados en una pieza con este resorte de láminas. En el caso de una máquina hidráulica diferencial con un pistón que tiene una región de gran sección transversal y una región de sección transversal más pequeña, los medios conmutadores pueden comprender un soporte de válvula con al menos una primera válvula cuyo asiento está provisto en la sección pequeña del pistón, y por lo menos una segunda válvula cuyo asiento está provisto en la sección grande del pistón, cada válvula comprende un vástago acoplado al soporte de válvula, una de las válvulas está situada en el mismo lado que la varilla de conexión, con respecto al pistón, y la otra válvula está situada en el lado opuesto con un vástago que atraviesa el asiento para ocasionar el acoplamiento con el soporte de válvula; el vástago de la válvula situado en el lado opuesto a la varilla de conexión, de preferencia se acopla al ser sujetado a presión en el soporte de válvula, esta sujeción a presión es accesible desde ese lado del pistón en donde se sitúa la varilla de conexión, de forma que el desmontaje de la válvula y retiro del soporte de válvula se facilitan de esta manera. La varilla de conexión es articulada en su extremo remoto a los medios elásticos en un punto el cual es fijo con respecto al pistón. Ventajosamente, la varilla de conexión está asegurada, en su extremo remoto a los medios elásticos, a un pasador de articulación orientado transversalmente a la varilla de conexión y acomodado en una muesca provista en una pared asegurada al pistón y paralela al eje del pistón, esta muesca se abre en la dirección opuesta a la dirección de la fuerza ejercida por los medios elásticos en la varilla de conexión. El pasador de la varilla de conexión simplemente se acopla en esta muesca permitiendo así un desmontaje particularmente simple y rápido. De preferencia, se proveen dos varillas de conexión de componentes paralelas, interconectadas a través de un travesaño, cada varilla de conexión de componente comprende, en su extremo cercano a los medios elásticos, un alojamiento que se abre de frente a la otra varilla de conexión a manera de acomodar un extremo del pasador de articulación asegurado a los medios elásticos. Cada varilla de conexión puede comprender dos ramificaciones paralelas entre las cuales se provee el pasador para articulación en el pistón, este pasador está moldeado en una pieza con las dos ramificaciones de la varilla de conexión. El impulsor está asegurado en su parte superior a una estructura de soporte que tiene dos paredes, las cuales rodean los medios elásticos, y por lo menos una muesca que se abre en el lado opuesto a la varilla de conexión, cada muesca acomoda uno de los extremos del pasador de articulación de los medios elásticos. Las dos paredes que flanquean los medios elásticos se extienden en el lado opuesto a la varilla y se unen a través de un travesaño en la parte superior, este travesaño constituye el tope límite superior del impulsor. Las dos paredes de la estructura de soporte, pueden comprender, en cualquier lado de las regiones provistas de las muescas que acomodan el pasador y articulación de los medios elásticos, proyecciones exteriores capaces de cooperar con paredes aseguradas al pistón para guiar al impulsor con respecto al pistón. El soporte de válvula puede tener forma de un marco, vertical en la posición de operación, que comprende en sus dos lados verticales, costillas que se proyectan hacia fuera capaces de cooperar con ranuras de guía correspondientes provistas en el pistón. El lado horizontal inferior del marco comprende alojamientos abiertos que permiten un acoplamiento que se puede desmontar fácilmente de al menos una y de preferencia dos válvulas que tienen su asiento en la sección pequeña del pistón y situadas en el mismo lado que la varilla de conexión. El lado horizontal superior del marco está extendido, en cada extremo, más allá de pilares verticales y comprende alojamientos abiertos para acomodar mediante simple sujeción a presión el vástago de una válvula que tiene su asiento en la sección grande del pistón, en el lado opuesto a la varilla de conexión. El soporte de válvula puede comprender, en su lado horizontal superior, una horquilla de proyección hacia arriba la cual, por medio de sus extremidades laterales, flanquea los medios elásticos formados por una lámina en forma de un arco curvo. Esta horquilla está destinada a proveer una operación de desviación de la máquina cuando se apoya contra la cubierta de la caja. El pistón está provisto en su sección grande y en su sección pequeña de rebordes de sellado orientados en direcciones opuestas y que miran uno al otro. De preferencia, estos rebordes de sellado están provistos en anillos circulares que pueden ser desmontados, y el pistón está moldeado en una pieza. Cada anillo de sellado está ventajosamente sujetado al pistón a través de un montaje tipo bayoneta que comprende proyecciones radiales en la superficie interna del sello y ranuras periféricas correspondientes en la superficie externa del pistón, con ranuras paralelas al eje geométrico del pistón para permitir que cada proyección del sello se nivele con una ranura periférica correspondiente del pistón. El anillo provisto en la sección grande del pistón tiene ventajosamente un perfil en forma de V cuya concavidad está orientada hacia la sección pequeña, y comprende en el lado opuesto un reborde de sellado frustocónico cuyo diámetro incrementa en la dirección de la cubierta de la caja. El anillo circular de la sección pequeña del pistón tiene una sección transversal en forma de V cuya concavidad está orientada hacia la sección grande. Además de las disposiciones antes expuestas, la invención implica un cierto número de otras disposiciones las cuales se tratarán a continuación de manera más explícita con referencia a una modalidad ejemplar la cual se describe con respecto a los dibujos anexos, pero que no es de manera alguna limitativa. En estos dibujos: La figura 1 es una representación esquemática simplificada en sección vertical de un motor hidráulico de acuerdo con la invención; la figura 2 es una vista en perspectiva en sección vertical, de un motor hidráulico de acuerdo con la invención; la figura 3 es una sección vertical parcial del motor hidráulico en la línea lll-lll en la figura 4; la figura 4 es una sección vertical parcial en la línea IV-IV en la figura 3; la figura 5 es una vista en perspectiva del pistón diferencial con válvulas, soporte de válvula, medios elásticos e impulsor en su lugar; la figura 6 es una vista en perspectiva esquemática del pistón en la figura 5 y de las diversas partes desmontadas; la figura 7 es una vista en perspectiva del pistón solo y de los sellos desmontados; la figura 8 es una vista inferior del sello para la sección grande del pistón; la figura 9 es una sección en la línea IX-IX en la figura 8; la figura 10 es una sección vertical del sello para la sección pequeña del pistón; la figura 11 es una vista en perspectiva de una modalidad variante del impulsor de dos partes durante el montaje; y la figura 12 es una vista en perspectiva esquemática similar a la figura 7, de una modalidad variante del pistón y los sellos. Haciendo referencia a los dibujos, en particular a las figuras 1 y 2, se puede ver una máquina hidráulica constituida por un motor hidráulico diferencial con un movimiento alternativo. La siguiente descripción se refiere esencialmente a un motor diferencial, es decir, a un motor cuyo pistón tiene dos regiones de diferente sección transversal, pero la invención se puede aplicar igualmente a motores con un pistón simple o con un diafragma en lugar del pistón.

El motor M comprende una caja 1 que consiste en un cuerpo cilindrico 2 tapado con una cubierta 3 la cual está ajustada sobre el cuerpo 2 de una manera que se puede desmontar, en particular mediante enroscado. Un pistón diferencial 4 está dispuesto en la caja 1 para que se pueda deslizar con un movimiento alternativo. En su parte superior, el pistón 4 comprende una región 5 de gran sección transversal, en forma de una corona, cuya periferia descansa de una manera sellada contra la pared interna de la caja 1. Una espiga sustancialmente cilindrica 6, la cual es coaxial con la caja 1 y de diámetro más pequeño que la corona 5, está asegurada a esta corona y se extiende hacia abajo. La parte inferior de la espiga 6 se desliza de una manera sellada en un alojamiento cilindrico 7 el cual es coaxial con la caja 1. La espiga 6 está cerrada en su parte inferior a través de un fondo 6a, que constituye la región de sección transversal pequeña del pistón. El pistón 4 separa el volumen del interior de la caja 1 en dos cámaras, una cámara 8 situada debajo de la corona 5, y una cámara 9 situada sobre la corona 5. La cámara 8 es una cámara anular contenida entre la caja 1 , la superficie exterior del alojamiento 7 y la superficie exterior de la espiga 6. Un tubo de entrada 10 conduce a la parte inferior de la cámara 8. El volumen interior del alojamiento 7 situado debajo del fondo 6a del pistón constituye una tercera cámara 11 , o cámara de salida, a la cual está conectado un tubo de salida 12 cuyo eje es ortogonal al eje de la caja. Un manguito cilindrico 13 el cual es coaxial con la caja 1 se extiende hacia abajo para permitir la conexión con un dispositivo J para inyectar un aditivo líquido en la cámara de salida 11. Este dispositivo de inyección es accionado por el motor, cuyo pistón 4 está colocado a través de una varilla 4r a medios para bombear el aditivo. Para más detalles sobre este tipo de motor, se puede hacer referencia a los documentos EP 0255791 , EP 1 151 196 y WO 2004/051085. Los medios conmutadores hidráulicos C están provistos para suministrar líquido a y para evacuar las cámaras 8, 9 separadas por el pistón. Estos medios conmutadores C son controlados por el movimiento del pistón 4 y comprenden una varilla de conexión 14 que actúa sobre un miembro de distribución 15 el cual puede adoptar dos posiciones estables. En una de las posiciones estables, la cámara 8 recibe el líquido bajo presión mientras que la cámara 9 está conectada a la salida 12. En la otra posición del miembro de distribución 5, la cámara 9 recibe el líquido bajo presión y es aislado de la cámara 11. En el ejemplo representado en los dibujos, el miembro de distribución 15 está constituido por un soporte de válvula que comprende al menos una primera válvula 16 cuyo asiento está situado debajo de la corona 5, la válvula 16 tiene un cabezal situado en la cámara 8. La válvula 16 se cierra al moverse de abajo hacia arriba de acuerdo con los dibujos. El miembro de distribución 15 está provisto de al menos otra lámina 17 cuyo cabezal está situado en la cámara 9. El asiento de cada válvula 17 está situado en el fondo 6a. La válvula 17 se cierra a través de un movimiento descendente contra su asiento.

Adicionalmente, el motor comprende medios disparadores los cuales comprenden un impulsor 18 capaz, al final de la carrera del pistón y al descansar contra un tope límite, de provocar un cambio repentino en la posición de los medios conmutadores C bajo la acción de medios elásticos E, con el fin de revertir la carrera del pistón. La varilla de conexión 14 está articulada en un extremo 14a con un punto el cual está fijo con respecto al pistón 4. El otro extremo 14b de la varilla de conexión se puede mover dentro de una ventana vertical 19 del soporte de válvula y colindar contra uno de los dos extremos de esta ventana, en una de las dos posiciones estables del miembro de distribución 15. De acuerdo con la invención, y como se puede ver en las figuras 2 y 6, los medios elásticos E están asegurados, en cada uno de sus extremos, a un miembro de articulación 20a, 20b respectivamente acomodado en un alojamiento 21 provisto en la varilla de conexión y 22 en otra parte móvil de la máquina, especialmente el impulsor 18 en el ejemplo representado. Cada alojamiento 21 , 22 se abre en una dirección sustancialmente opuesta a la dirección de la fuerza ejercida por los medios elásticos E en la pared del alojamiento en cuestión. El miembro de articulación 20a, 20b se desmonta de su alojamiento con un simple movimiento de traslación al ejercer una fuerza contraria a la de los medios elásticos E. Los miembros de articulación 20a, 20b son retenidos en su alojamiento a través de la fuerza desarrollada por los medios elásticos E.

Estos medios elásticos E están ventajosamente constituidos por un resorte de láminas 23 sustancialmente en forma de un arco curvo convexo, particularmente un arco sustancialmente semicircular. La lámina 23 está asegurada en cada extremo a un husillo cilindrico ortogonal con el plano del arco curvo, este husillo constituye el miembro fe articulación 20a, 20b. De preferencia, el resorte de láminas 23 está elaborado de plástico, y está moldeado en una pieza con los husillos cilindricos 20a, 20b. El resorte de láminas 23 tiene su convexidad dirigida hacia el lado opuesto al fondo 6a del pistón. La varilla de conexión 14 está articulada, en su extremo 14a lejano al alojamiento 21 que acomoda el husillo 20a, en una muesca 24 (figura 6) la cual es fija con respecto al pistón 4. La varilla de conexión 14 (figuras 2 y 6) se forma de manera ventajosa con dos varillas de conexión de componentes paralelas 25, 26 ¡nterconectadas a través de un travesaño 27 el cual es más cercano al extremo 14b que al otro extremo 14a. Los extremos de las varillas de conexión 25 y 26 que forman el extremo 14b tienen una forma cilindrica cuyo eje geométrico es ortogonal a la dirección longitudinal de las varillas de conexión. Cada uno de estos extremos cilindricos comprende un alojamiento 21 el cual está orientado hacia la otra varilla de conexión de componente y se abre en el lado opuesto al extremo 14a. Cada alojamiento 21 acomoda un extremo del husillo 20a el cual se proyecta transversalmente sobre cualquier lado de la lámina 23. De preferencia, el husillo 20a se puede sujetar a presión en el alojamiento 21. Cada varilla de conexión de componente 25, 26 comprende dos ramificaciones paralelas entre las cuales se provee, en el extremo 14a, un pasador de articulación 28 acomodado en la muesca 24 del pistón. Un pasador 28 está provisto para cada varilla de conexión de componente 25, 26. Cada pasador 28 está moldeado en una pieza con las dos ramificaciones de la varilla de conexión de componente. Las dos varillas de conexión de componente 25, 26 están moldeadas en una pieza con el travesaño 27 de manera que la varilla de conexión 14 está constituida por una sola parte de plástico. Las muescas 24 para articulación en el pistón forman un alojamiento sustancialmente semicircular para un acoplamiento libre de un pasador 28. Las muescas 24 están provistas en paredes 29, 30 las cuales son paralelas entre sí y al eje geométrico del pistón, equidistante de estas paredes. La separación entre las paredes 29, 30 es igual a la separación entre los pasadores de articulación 28 de las dos varillas de conexión de componente, mientras que el grosor de las paredes 29, 30 es menor que la distancia entre las caras internas de las dos ramificaciones paralelas de una y la misma varilla de conexión de componente. Cada pared 29, 30 está flanqueada por dos ramificaciones paralelas de una y la misma varilla de conexión de componente.

Cada muesca 24 se abre en la dirección opuesta a la fuerza ejercida por la lámina elástica 23 en la varilla de conexión 14, fuerza la cual empuja y mantiene cada pasador 28 en contacto de cojinete contra la parte inferior de la muesca 24. El pasador 28 se acopla simplemente en la muesca 24, de preferencia sin sujeción a presión. Las operaciones de montaje y desmontaje de la varilla de conexión 14, con sus dos pasadores 28 respectivamente en las muescas 24, son particularmente simples y rápidas. El impulsor 18, como se puede en la figura 6, comprende una varilla 31 , por ejemplo con una sección transversal cruciforme, deslizablemente guiada en una cavidad 32 (figura 2) del pistón. La varilla 31 comprende, sustancialmente a la mitad de su extensión, una ranura 33 para acomodar una junta tórica 34 el cual asegura un movimiento deslizante sellado en la cavidad 32. El extremo superior de la varilla 18 está asegurado a un marco 35 que comprende una base transversal asegurada al extremo superior de la varilla 18. El marco 35 también comprende dos paredes longitudinales 35a, 35b, paralelas al eje geométrico de la varilla 18, que flanquean la lámina elástica 23 y están conectadas en la parte superior a través de un travesaño 36. Cada pared 35a, 35b comprende en su base asegurada la varilla 18 una muesca sustancialmente semicircular 22 la cual se abre en el lado opuesto a la varilla de conexión 14. Cada muesca 22 acomoda uno de los extremos del husillo de articulación 20b, de preferencia con sujeción a presión. El marco 35 forma una especie de estructura de soporte y el travesaño 36 en la parte superior constituye el tope límite superior del impulsor. Los extremos de la lámina 23 de preferencia tienen un ancho reducido el cual determina la separación mínima admisible entre las caras mutuamente opuestas de las paredes de extremo interiores de los alojamientos 21 o 22. El impulsor 18 con su marco 35 también está producido en una pieza de plástico. La operación de montaje del husillo 20b en los alojamientos 22 o desmontaje de los mismos es particularmente simple y rápida, mediante deformación elástica de la lámina 23. Las dos paredes longitudinales 35a, 35b de la estructura de soporte 35 comprenden hacia fuera, en cualquier lado de las regiones provistas de las muescas 22, proyecciones 37, por ejemplo en forma de pirámides truncadas, y limitadas por una cara de ápice plana paralela al eje geométrico de la varilla 31 y ortogonal al husillo 20b. Las proyecciones 37 son capaces de cooperar con paredes 38 (figuras 5 y 6) las cuales tienen forma de un diedro recto y están aseguradas al pistón y sirven para guiar la estructura de soporte 35. Las paredes 38 se unen a las paredes 30 a lo largo de un borde paralelo al eje del pistón, en el lado opuesto a las muescas 24. Las válvulas 16, 17 están montadas en el soporte de válvula 15 (figura 6) teniendo sustancialmente la forma de un marco 39, vertical en la posición de operación del motor, que comprende en sus lados verticales costillas que se proyectan hacia fuera 40 capaces de cooperar con ranuras de guía (no mostradas) provistas en el pistón 4. El lado horizontal inferior del marco 39 comprende dos alojamientos abiertos 41 que permiten un acoplamiento, con sujeción a presión del vástago cilindrico de una válvula 17, a través de un movimiento de traslación perpendicular al plano del marco 39. Los bordes inferiores de cada alojamiento 41 están alojados, con un cierto espacio libre en una dirección paralela al eje del pistón, entre dos collarines o discos 42a, 42b (figura 4) asegurados al vástago de la válvula. La válvula real está constituida por un disco que comprende una ranura 43 (figura 4) en su periferia para acomodar un sello. Los respectivos asientos de las válvulas 17 están provistos en el fondo 6a de la sección pequeña del pistón 4. Las válvulas 17 se sitúan en el mismo lado que la varilla de conexión 14 con respecto al pistón 4. El lado horizontal superior del marco 39 (figura 6) se extiende más allá de los pilares verticales del marco, y comprende, en cada extremo, un alojamiento abierto lateralmente 44, con una sección transversal más grande que un semicírculo, para acomodarse con un vástago cilindrico 45 que se sujeta a presión (figura 4) asegurado la válvula 16. El vástago 45 comprende dos collares que se proyectan radialmente entre los cuales está alojada una pared del alojamiento 44. Se proporcionan dos válvulas 16, a las cuales corresponden dos asientos 45 en la sección grande 5 del pistón, simétricamente con respecto al plano que pasa a través del eje del pistón y que es ortogonal al eje del pibote de la varilla de conexión 4.

Las válvulas 16 están orientadas con su vástago 45 dirigido hacia arriba, que se acopla a través de la abertura del asiento que se va a unir al alojamiento 44, en el mismo lado de la sección grande 5 en donde se encuentra la varilla de conexión 14. Cuando la cubierta 13 está desmontada, es posible tener acceso a los vástagos 45 de las válvulas 16 para acoplarlos en los alojamientos 44 o desacoplarlos de los mismos. El soporte de válvula 15, 39 comprende ventajosamente, en su lado horizontal superior, una horquilla 46 que se proyecta hacia arriba, que flanquea a la lámina elástica 23 (figura 5) con sus extremidades laterales. Esta horquilla 46 tiene la finalidad, cuando se apoya contra la cubierta 3 de la caja, por ejemplo después de la falla de una parte del motor, de proporcionar una operación de desviación de la máquina, manteniéndose abiertas las válvulas. El soporte de válvula 15, 39 forma una sola pieza que puede estar hecha con un plástico moldeado. Los postes 47, tres por ejemplo, con una sección transversal en forma de estrella de tres puntas, asegurados a la sección grande 5 del pistón, se proyectan hacia arriba en forma paralela al eje del pistón y están distribuidos en 120° uno del otro en la cercanías de la periferias del pistón. Los postes 47 constituyen topes de seguridad mecánicos contra la cubierta 3 de la caja en el caso de que se rompa una parte por un exceso de flujo, la altura de estos postes 47 está diseñada con esta finalidad.

El pistón 4 está provisto, en su sección grande y su sección pequeña, con rebordes de sellado 48, 49 (figuras 6 y 7) que están orientados uno hacia el otro. Los rebordes de sellado 48, 49 están provistos en anillos de sellado circulares desmontables 50, 51 , que se pueden ver claramente en la figura 7. El pistón 4 se puede moldear en una sola pieza, ventajosamente de plástico. Cada anillo de sellado 50, 51 se está sujetado ventajosamente al pistón 4 por medio de un montaje de tipo bayoneta que comprende proyecciones radiales 52, 53 en la superficie interna de los anillos respectivos 50, 51. Las proyecciones 52, 53 son capaces de cooperar con las ranuras periféricas 54, 55 correspondientes provistas en la superficie externa de la sección grande y la sección pequeña del pistón. Se proporcionan relieves 56, 57 que tienen generatrices paralelas al eje del pistón, en la periferia exterior de las secciones grande y pequeña para hacer posible que las proyecciones radiales 52,53 queden en forma opuesta a la entrada de las ranuras periféricas 54,55 por un movimiento de translación paralelo al eje del pistón. Después, por medio del movimiento rotacional alrededor de este eje del pistón, las costillas 52, 53 se acoplan en las ranuras 54, 55 con el aseguramiento del anillo de sellado 50, 51 correspondiente. Los anillos 50, 51 se desmontan rápidamente por un movimiento inverso. Como se puede ver la figura 9, el anillo de sellado 50 provisto en la sección grande del pistón tiene un perfil en forma de V cuya concavidad está orientada hacia la sección pequeña, es decir, hacia bajo de acuerdo con la representación que se muestra en los dibujos. Este perfil en forma de V se une en el lado exterior por medio del reborde 48 que proporciona un sellado contra la pared de la caja y, en el lado interior, por un reborde ligeramente frustocónico 58 que proporciona un sello contra el pistón. El anillo 50 comprende, en el lado opuesto a los rebordes 48, 58, otro reborde de sellado frustocónico 59 que está orientado en la dirección opuesta, cuyo diámetro aumenta en la dirección de la cubierta de la caja. Este reborde 59 proporciona protección para la región de sellado entre el pistón y la caja, al nivel del reborde 48, contra cualquier goteo de las partículas abrasivas. El anillo circular 51 de la sección pequeña del pistón tiene una sección transversal en forma V cuya concavidad está orientada hacia la sección grande, es decir, hacia arriba de acuerdo con la figura 7. La ramificación exterior de la V forma el reborde de sellado 49 entre el pistón y la caja. La pared exterior del pistón 4, como se puede ver en la figura 6, comprende dos regiones huecas, como la 4a, que se extiende por debajo de los asientos de las válvulas 16 y que permite sus movimientos verticales recíprocos. El motor M se puede montar de la siguiente manera.

Los anillos de sellado 50, 51 , que se muestran en la figura 7, se pueden ajustar dentro del pistón 4, utilizando la sujeción de bayoneta, antes de instalar las válvulas. Se puede formar un montaje (figura 6) acoplando el husillo 206 de la lámina elástica 23 en las muescas 22 del impulsor 18, mientras el husillo 20a está acoplado en los alojamientos 21 de la varilla de conexión 14. Después este montaje secundario se puede instalar en el pistón 4 acoplando la varilla 31 del impulsor 18 en el agujero guía 32 y acoplando los pasadores 28 de la varilla de conexión 14 en las muescas 24. Al mantener la lámina 23 en su lugar, sujetando a presión el husillo 20a dentro de los alojamientos 21 de la varilla de conexión y el husillo 20b en las muescas 22, se facilita el manejo del montaje secundario (varilla de conexión 14 - lámina elástica 23 - impulsor 18), durante el montaje. Se prepara otro montaje secundario a partir del soporte de válvula 15, 39 dentro de cuya parte inferior se sujetan a presión las válvulas 17. El soporte de válvula 15, 39 se acopla entonces al pistón 4 con un movimiento descendente vertical introduciendo las costillas 40 dentro de las ranuras guías correspondientes del pistón. Las válvulas 16, con sus vástagos dirigidos hacia arriba, se presentan entonces por debajo de la corona 5. El vástago 45 de cada válvula 16 pasa a través de la abertura del asiento correspondiente, con el propósito de sujetar a presión el extremo superior de su vástago dentro del alojamiento 44 del soporte de válvula 15, 39.

De esta manera está terminado el montaje que consiste en el pistón, el impulsor, la varilla de conexión y el soporte de válvula. Todo lo que se requiere ahora es acoplar el pistón en el cuerpo 2 y después ajustar la cubierta 3 sobre el cuerpo 2 por atornillamiento. Las operaciones de desmontado o reemplazo de las partes defectuosas se pueden deducir a partir de las explicaciones que se dieron anteriormente, y son extremadamente simples y rápidas. La operación del motor es similar a la que se describe en el documento EP 1 151 196 y solamente se recordará brevemente haciendo referencia a la figura 1 , en la cual el pistón 4 se encuentra en su carrera ascendente. El líquido a presión que generalmente es agua, llega a través de la entrada 10. Las válvulas 16 se cierran mientras que las válvulas 17 están abiertas, permitiendo que el líquido sea suministrado desde la cámara 9 a la cámara 11 y la salida 12. En el final de la carrera ascendente, el impulsor 18 se apoya contra un tope de límite que está conectado a la cubierta 13, lo cual da como resultado, bajo el efecto del resorte de láminas 23 que la varilla de conexión 14 se incline hacia la otra posición estable inferior, con el movimiento del soporte de válvula 15 hacia el fondo 6A del pistón. Las válvulas 17 se cierran mientras que las válvulas 16 están abiertas. El líquido bajo presión pasa dentro de la cámara cerrada 9 y se invierte el movimiento del pistón. Al final de la carrera descendente, el impulsor 18, por medio de su extremo inferior, entra en contacto contra un tope de límite G asegurado a la caja, lo cual da como resultado un nuevo movimiento de inclinación de la varilla de conexión 14 hacia la posición elevada y un nuevo movimiento del soporte de válvula 15, lo cual provoca que las válvulas 16 se cierren y que se abran las válvulas 17. El movimiento del pistón 5 se invierte una vez más y el pistón empieza otra vez su carrera ascendente. La figura 11 ilustra una modalidad variante del impulsor 18, la varilla 31a que está producida en dos partes 31 b, 31c ajustada una en la otra de una manera desmontable. La parte superior 31 b está extendida hacia abajo por una espiga cilindrica 31 d cuyo diámetro externo es más pequeño que el de la parte superior de 31 b. La parte inferior 31c tiene una forma tubular cilindrica para acomodar la espiga 31 d. Se proporciona un mecanismo de bloqueo entre las dos partes, en particular utilizando un sistema de bayoneta 31 e, 31 f provisto en el extremo inferior de las partes. EL sello de impulsor está constituido ventajosamente por un anillo de plástico 34a que tiene una sección transversal en forma de UV teniendo un reborde doble que es similar al del anillo 51 , pero con un diámetro más pequeño. La concavidad de la V de preferencia está dirigida hacia arriba. El anillo 34a está montado en la parte inferior 31c con un sistema de sujeción de bayoneta de un cuarto de vuelta similar al que se describe con relación a las figuras 7 a 9. Este montaje hace posible un cambio fácil del anillo 34c en caso de desgaste y permite elegir un plástico para el anillo 34a que tenga una buena inercia química con respecto a los líquidos que pasan a través del motor y el dispositivo de medición.

La figura 12 ilustra una modalidad variante de los anillos de sellado desmontables 50, 51. De acuerdo con esta variante, se proporciona un acoplamiento de sujeción a presión de los anillos 50, 51 en el pistón 4 en el extremo de rotación del montaje de bayoneta. Con este propósito, el anillo 50 comprende una proyección radial hacia adentro 52a provista en un extremo de una costilla 52. Se provee una ventana correspondiente 52b en la pared lateral del pistón, de tal manera que, al final de la rotación del montaje, la proyección 52a entra en la ventana 52b. De esta manera el anillo 50 se bloquea rortacionalmente, evitando así un desmontaje no deseado del anillo 50 durante la operación. Para desmontar el anillo 50, se utiliza una herramienta para empujar la proyección 52a desde el interior, a través de la ventaja 52b, hasta el exterior para desacoplarlo de la ventana. Se proporciona una disposición similar para el anillo inferior 51 que comprende una proyección radial interior 53a, en un extremo de una costilla 53, para acoplarla en una ventana (que no se muestra en el dibujo) del pistón 4. El motor hidráulico, más generalmente la máquina hidráulica, de acuerdo con la invención se puede hacer por completo de plástico, incluyendo los medios elásticos E formados por la lámina 23, y despliega una resistencia considerable a los productos químicos en la ausencia de alguna parte de metal.

El número de partes que constituyen la máquina es considerablemente reducido. Se implica el montaje y el mantenimiento, y se hace más práctico. El anillo de sellado 50 de la sección grande del pistón incorpora un reborde protector 59. Los anillos de sellado desmontables 50, 51 hacen posible retener las direcciones opuestas del sellado para que el producto aditivo que entra por el manguito 13 pueda ser inyectado en la cámara de salida 11. El mecanismo que controla el movimiento de inclinación de la varilla de conexión 14 y el cambio de posición del soporte de válvula 15, 39, es particularmente simple y del tipo de tres puntas.

Claims (20)

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1.- Una máquina hidráulica, en particular un motor hidráulico, que comprende: una caja (1 ); un pistón (4) que es capaz de deslizarse con un movimiento recíproco en la caja, el pistón separa dos cámaras (8, 9) de la caja; medios conmutadores hidráulicos (C) para proveer líquido hacia y para evacuar las cámaras separadas por el pistón, estos medios conmutadores son controlados por los movimientos del pistón y comprenden por lo menos una varilla de conexión (14) que actúa en un miembro de distribución (15) que puede adoptar dos posiciones estables; y medios disparadores que comprenden un impulsor (18) que es capaz, en el extremo de la carrera del pistón, de provocar un cambio repentino en la posición de los medios conmutadores, bajo la acción de un medio elástico (E), para invertir la carrera, en donde el medio elástico (E) se asegura, en cada uno de sus extremos, a un miembro de articulación (20a, 20b) acomodados respectivamente en un alojamiento (21 , 22) provisto en la varilla de conexión y en otra parte móvil (18) de la máquina, cada alojamiento (21 , 22) se abre en una dirección que es sustancialmente opuesta a la dirección de la fuerza ejercida por el medio elástico (E) en el alojamiento, de manera que cada miembro de articulación (20a, 20b) puede ser removido de su alojamiento abierto (21 , 22) contra la acción de dicha fuerza, simplificando de esta manera el montaje y desmontado.

2. - La máquina de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el miembro de articulación asegurado al medio elástico (E) en cada uno de sus extremos está constituido por un husillo cilindrico (20a, 20b), transversal a la dirección de la fuerza ejercida por el medio elástico (E), formando un eje de articulación.

3. - La máquina de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el medio elástico (E) está constituido por un resorte de láminas (23) en forma de un arco curvado.

4. - La máquina de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada además porque el resorte de láminas (23) está hecho de plástico y los husillos de articulación (20a, 20b) provistos en cada extremo están moldeados en una sola pieza con este resorte de láminas.

5.- La máquina hidráulica diferencial de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, con un pistón que tiene una región (5) de sección transversal grande y una región (6) de sección transversal más pequeña, los medios conmutadores (C) comprenden un soporte de válvula (15) con por lo menos una primera válvula (17) cuyo asiento está provisto en la sección pequeña (6) del pistón, y por lo menos una segunda válvula (16) cuyo asiento está provisto en la sección grande (5) del pistón, caracterizada además porque cada válvula comprende un vástago acoplado al soporte de válvula, una de las válvulas (17) está situada en el mismo lado de la varilla de conexión (14), con respecto al pistón, y la otra válvula (16) está situada en el lado opuesto con un vástago que pasa a través del asiento para proporcionar acoplamiento con el soporte de válvula (15).

6. - La máquina hidráulica de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque el vástago de válvula (16) situado en el lado opuesto de la varilla de conexión (14) se acopla mediante una sujeción a presión al soporte de válvula (15), esta sujeción a presión es accesible desde el lado del pistón (4) en donde está situada la varilla de conexión (14), de manera que se facilita el desmontado de la válvula y la remoción del soporte de válvula (15).

7. - La máquina hidráulica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la varilla de conexión (14) está articulada en su extremo remoto desde los medios elásticos en una región (24) que está fija con relación al pistón (4).

8.- La máquina hidráulica de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada además porque la varilla de conexión (14) está asegurada, en su extremo remoto desde el medio elástico, a un pasador de articulación (28) orientado en forma transversal a la varilla de conexión y que está acomodado en una muesca (24) provista en una pared asegurada al pistón, esta muesca (24) está abierta en la dirección opuesta a la dirección de la fuerza ejercida por el medio elástico (E) en la varilla de conexión.

9.- La máquina hidráulica de conformidad con la reivindicación 7 u 8, caracterizada además porque se proporcionan dos varillas de conexión de componente paralelas (25, 26), interconectadas por un travesano (27), cada varilla de conexión de componente comprende, en su extremo cerrado al medio elástico (E), un alojamiento (21 ) que se abre hacia la otra varilla de conexión de componente con el fin de acomodar un extremo del pasador de articulación (20a) asegurado al medio elástico.

10. - La máquina hidráulica de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque cada varilla de conexión de componente (25, 26) comprende dos ramificaciones paralelas entre las cuales se proporciona un pasador (28) para la articulación en el pistón (4), este pasador (28) está moldeado en una sola pieza con las dos ramificaciones de la varilla de conexión.

11. - La máquina hidráulica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque el impulsor (18) está asegurado en su parte superior a un marco (35) que tiene dos paredes (35a, 35b), las cuales rodean el medio elástico, y por lo menos una muesca (22) que se abre en el lado opuesto de la varilla de conexión (14), cada muesca (22) acomoda uno de los extremos del pasador de articulación (20b) del medio elástico (E).

12. - La maquina hidráulica de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada además porque las dos paredes (35a, 35b) que rodean el medio elástico están extendidas en el lado opuesto a la varilla impulsora y se unen por medio de un travesaño (36) en la parte superior, este travesaño constituye el tope de límite superior del impulsor.

13. - La maquina hidráulica de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque el soporte de válvula (15) tiene la forma de un marco (39), vertical en la posición de operación, que comprende en sus dos lados verticales costillas que se proyectan hacia afuera (40) que son capaces de cooperar con ranuras guía correspondientes provistas en el pistón.

14. - La maquina hidráulica de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada además porque el lado horizontal inferior del marco (39) comprende alojamientos abiertos (41 ) que permiten un acoplamiento fácilmente desmontable de las válvulas (17) que tienen su asiento en la sección pequeña (6a) del pistón y que se sitúan en el mismo lado de la varilla de conexión (14).

15. - La maquina hidráulica de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada además porque el lado horizontal superior del marco está extendido, en cada extremo, más allá de los pilares y comprende alojamientos abiertos (44) para acomodar, con una simple sujeción a presión, el vástago de una válvula (16), que tiene su asiento en la sección grande del pistón, en el lado opuesto de la varilla de conexión (14).

16. - La maquina hidráulica de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque el pistón (4) está provisto en su sección grande (5) y su sección pequeña (6a) con rebordes de sellado (48, 49) que están orientados en direcciones opuestas y que están orientados uno hacia el otro.

17.- La maquina hidráulica de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada además porque los rebordes de sellado están provistos en anillos circulares desmontables (50, 51 ), y el pistón (4) está moldeado en una sola pieza.

18.- La maquina hidráulica de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada además porque cada anillo de sellado (50, 51 ) está sujeto al pistón por medio de un montaje de tipo bayoneta que comprende proyecciones radiales (52, 53) en la superficie interna del anillo y ranuras periféricas correspondientes (54, 55) en la superficie externa del pistón, con las ranuras (56, 57) paralelas al eje geométrico del pistón para permitir que cada proyección del sello se nivele con una ranura periférica correspondiente del pistón.

19. - La maquina hidráulica de conformidad con la reivindicación 17 ó 18, caracterizada además porque el anillo de sellado (50) provisto en la sección grande del pistón tiene un perfil en forma de V cuya concavidad está orientada hacia la sección pequeña, y comprende en el lado opuesto un reborde de sellado frustocónico (59) cuyo diámetro aumente en la dirección de a cubierta de la caja.

20. - La maquina hidráulica de conformidad con una de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizada además porque el anillo circular (51 ) de la sección pequeña del pistón tiene una sección transversal en forma de V cuya concavidad está orientada hacia la sección grande.