WO2013153245A1 - Bomba o compresor rotativo - Google Patents

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Definitions

  • the invention is framed in the industrial sector in general and can be applied in other fields such as transport, marine etc. STATE OF THE TECHNIQUE
  • compressors that have a design with tangential cylinders, consist of a crankcase with a crank in the center and two or more levers structured in two arms with an axis of rotation inside the same, which is coupled in an axis located radially in the crankcase
  • the proposed new design partially maintains the structuring of the aforementioned mechanisms, more specifically in reference to the situation of the cylinders with respect to the axis of rotation as well as the performance of the assembly that maintains the rotation of the block with all the elements coupled thereto.
  • the crank has been replaced by a crankshaft with two plugs (for a two-cylinder compressor) located 180 ° from each other to stabilize the assembly that also fits the external structure or support.
  • the pivot point of the lever is located at one end, the groove through which the pins slide is located inside the lever and at the opposite end the piston is coupled, thus, with the new structuring, acts as A lever of the first genre.
  • This new compressor design is composed of two housings that constitute the crankcase (1), where the cylinders (2) in which the pistons (3) slide, are attached, are attached to the end of the lever (4) by means of the connecting rod (5), inside this lever a groove (7) has been machined through which the crankshaft plugs (6) slide and the other end pivots on the shaft (9 ) located in the peripheral area of the crankcase.
  • the suction and discharge valves for the operation of the compressor or vacuum pump have been arranged in the cylinder head (8).
  • This assembly depending on the purpose used, can rotate on a bearing coupled to the front axle and the crankshaft, coupled to a support and the drag can be done by means of pulley (1 1) or other means.
  • the crankshaft can be fixed directly to the structure or support of the assembly by a means that prevents its rotation or, by means of a brake or clutch, in such a way that it can be used as a device to recover energy in transport vehicles during the braking of the same, that is to say, the assembly can be geared to a traction or rolling axle and rotate freely with it, so during braking the compressor crankshaft is blocked so that it produces energy by absorbing it from the deceleration of the vehicle.
  • the proposed lubrication for this mechanism is done from an external tank by means of a pressurized system and the recovery is done by means of an impending suction pump operated by the lever (12), both the entry and the recovery of the agent used are made through the crankshaft shaft.
  • Figure 1 shows a plan view of the arrangement of the different elements in the crankcase.
  • Figure 2. Shows a section between the axles (9) with the crankshaft aligned with them.
  • Figure 3 shows a section of a solid where you can see the inside of a cylinder and a braking mechanism coupled to the crankshaft.

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Abstract

Bomba o Compresor rotativo que consiste en un cárter (1) formado por dos carcasas en donde se acoplan dos cilindros (2) diametralmente opuestos donde se deslizan los pistones (3), cada uno de los cuales está unido por medio de una biela (5) al extremo de una palanca (4) que pivota sobre el otro extremo (9), situado en la periferia del cárter (1), forzada por el gorrón de un cigüeñal (6) que se desliza por una acanaladura (7) practicada en la zona central de esta palanca, y accionado por un mecanismo externo, todo el conjunto puede girar sobre el cigüeñal, que se mantiene estático, acoplado a la estructura o soporte generado un ciclo lineal en el pistón en cada revolución.

Description

BOMBA O COMPRESOR ROTATIVO
DESCRIPCION SECTOR DE LA TÉCNICA
La invención se encuadra en el sector industrial en general y puede ser aplicada en otros campos como el transporte, la marina etc. ESTADO DE LA TÉCNICA
Esta información se refiere exclusivamente sobre compresores de pistones rotativos actualmente en desarrollo. Hoy en día existen algunos mecanismos con sistemas similares al propuesto que aun no han sido comercializados.
Estos compresores que tienen un diseño con cilindros tangenciales, constan de un cárter con una manivela en el centro y dos o más palancas estructuradas en dos brazos con un eje de giro en el interior de la misma, que se acopla en un eje situado radialmente en el cárter.
En el brazo exterior de esta palanca, se conecta el pistón por medio de una biela y en el brazo interior se ha practicado una ranura en la que se desliza la espiga de la manivela, este conjunto gira con todos los elementos acoplados al mismo sobre el eje de la manivela que permanece fijo anclado en la estructura.
Esta disposición hace que al girar el conjunto, la palanca que es arrastrada por su eje, pivota sobre el mismo forzada por la espiga excéntrica de la manivela, de este modo produce una oscilación por cada giro del conjunto, que desplaza linealmente el pistón que está unido al brazo exterior.
Esta estructuración en la que la potencia se aplica en el punto de apoyo (el eje de giro), el brazo interior actúa como brazo de potencia y se comporta como una palanca de tercer genero que es poco eficiente, en adición al desplazarse la espiga de la manivela a lo largo de la ranura, el brazo de potencia aumenta o disminuye ampliamente, provocando momentos de fuerza muy cambiantes que motivan la inestabilidad del conjunto. Patentes ES2065801 y ES2263331. VENTAJA TÉCNICA QUE APORTA LA INVENCIÓN
Los cambios que esta invención propone, resuelven la problemática anteriormente expuesta mejorando sustancialmente la estabilidad del conjunto y aumentando su rendimiento considerablemente, permitiendo un incremento importante en la velocidad de giro.
El nuevo diseño propuesto mantiene parcialmente la estructuración de los mecanismos anteriormente citados, más concretamente en referencia a la situación de los cilindros con respecto al eje de giro así como la actuación del conjunto que mantiene el giro del bloque con todos los elementos acoplados al mismo. La manivela se ha sustituido por un cigüeñal con dos gorrones (para un compresor de dos cilindros) situados a 180° el uno del otro para estabilizar el conjunto que se acopla igualmente a la estructura o soporte exterior. El punto de giro de la palanca está situado en un extremo, la acanaladura por donde se deslizan los gorrones está situada en el interior de la palanca y en el extremo opuesto va acoplado el pistón, de este modo, con la nueva estructuración, actúa como una palanca de primer género.
DESCRIPCIÓN DETALLADA Y REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN Este nuevo diseño de compresor está compuesto por dos carcasas que constituyen el cárter (1), donde están acoplados los cilindros (2) en los que se deslizan los pistones (3), estos están unidos al extremo de la palanca (4) por medio de la biela (5), en el interior de esta palanca se ha mecanizado una acanaladura (7) por donde se deslizan los gorrones del cigüeñal (6) y el otro extremo pivota sobre el eje (9) situado en la zona periférica del cárter. En la culata (8) se han dispuesto las válvulas de aspiración y descarga para la operación del compresor o bomba de vacío. La aspiración se realiza directamente desde la culata a través de un filtro acoplado a la toma de la misma y la descarga por un conducto que une la salida de la culata con el eje delantero (10) y desde este, a través de una junta rotativa al exterior para su utilización o almacenamiento. Este mecanismo, con el mismo diseño puede ser utilizado como bomba de vacío, para este fin se invierten las tomas de aspiración y descarga, de este modo la aspiración se hace por el conducto del eje delantero y la válvula rotativa que lo aspira desde el exterior, expulsándolo directamente fuera por la válvula de descarga de la culata.
Este conjunto dependiendo para el fin que se utilice, puede girar sobre un rodamiento acoplado al eje delantero y el cigüeñal, acoplado a un soporte y el arrastre se puede hacer por medio de polea (1 1) u otro medio. El cigüeñal se puede fijar directamente a la estructura o soporte del conjunto por un medio que impida su rotación o bien, por medio de un freno o embrague, de tal manera que sea susceptible de ser utilizado como dispositivo para recuperar energía en los vehículos de transporte durante el frenado de los mismos, es decir el conjunto se puede engranar a un eje de tracción o rodadura y girar libremente con él, así durante la frenada se bloquea el cigüeñal del compresor para que produzca energía absorbiéndola de la deceleración del vehículo.
El engrase propuesto para este mecanismo, se hace desde un deposito exterior por medio de un sistema presurizado y la recuperación se hace por medio de una bomba aspirante impelente actuada por la palanca (12), tanto la entrada como la recuperación del agente utilizado se hacen a través del eje del cigüeñal.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria como parte integrante de la misma, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo se representa lo siguiente:
La figura 1.- Muestra una vista en planta de la disposición de los diferentes elementos en el cárter.
La figura 2.- Muestra una sección entre los ejes (9) con el cigüeñal alineado con los mismos.
La figura 3.- Muestra un corte de un sólido donde se puede observar el interior de un cilindro y un mecanismo de frenada acoplado al cigüeñal. A la vista de las figuras y con la descripción anterior no parece necesario hacer más extensa esta memoria para que un experto en la materia comprenda el alcance de la misma y las ventajas que de ella se derivan.

Claims

REIVINDICACIONES
1. - Bomba o Compresor Rotativo, que consta de un conjunto compuesto por un cárter (1) donde están acoplados los cilindros (2) en los que se deslizan los pistones (3), actuados por una palanca (4) unida al cárter por un eje, sobre el cual pivota forzada por el gorrón de un cigüeñal, que se desliza por una acanaladura (7) practicada en la misma, al girar todo el conjunto sobre el cigüeñal (6), que permanece estático, caracterizado por que cada pistón
(3) es actuado por el extremo de una palanca (4) cuyo otro extremo pivota sobre un eje (9) situado en la periferia del cárter (1), forzada por el gorrón de un cigüeñal que se desliza por una acanaladura practicada en la zona central de la misma; este mecanismo está formado por dos cilindros en donde se deslizan los pistones (3) que están acoplados a la palanca (4) por medio de una biela (5) y están situados diametralmente opuestos entre sí; cada palanca
(4) es accionada por uno de los gorrones del cigüeñal (6) que igualmente están desfasados entre sí 180°.
2. - Bomba o Compresor Rotativo según reivindicación 1a en el que el cigüeñal (6) gira con el conjunto y puede ser bloqueado a voluntad, bien con un embrague o freno, para producir energía cuando sea necesario.
3.- Bomba o Compresor Rotativo según reivindicación 1a formado por dos o más conjuntos acoplados entre sí, bien mecanizados directamente o unidos por otro método.
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