Bomba de pistón radial.

Una bomba de pistón que comprende:

un colector (26) de ingreso con una primera faz (112) y una segunda faz (114),

y al menos una salida (130) formada en dicha segunda faz (114);

un colector (28) de escape con una primera faz (134) y una segunda faz (136), y al menos una entrada (46) formada en dicha primera faz (134) del colector de escape; y un primer anillo (24, 324, 424) de pistón con una faz (30) de ingreso frente a dicha segunda faz (114) del colector de ingreso, y una faz (32) de escape frente a dicha primera faz (134) del colector de escape, y con al menos un cilindro (38) que se extiende radialmente, formado en la misma;

un pistón (22) dispuesto en dicho cilindro (38) para el movimiento alternador, en donde el movimiento alternador de dicho pistón (22) permite que el fluido entre a dicho cilindro (38) desde dicho colector (26) de ingreso y evacua el fluido fuera de dicho cilindro (38) hacia dicho colector (28) de escape;

un pasaje (44) de ingreso formado en dicho anillo (24) de pistón, y que se extiende desde dicha faz (30) de ingreso hasta dicho cilindro (38), y en comunicación fluida con dicha salida (130) del colector de ingreso;

un pasaje (46) de escape formado en dicho anillo (24) de pistón, y que se extiende desde dicho cilindro (38) hasta dicha faz (32) de escape, y en comunicación fluida con dicha entrada (46) del colector de escape;

caracterizada porque dicho cilindro (38) está formado en dicho anillo (24) de pistón y engancha de forma deslizable a dicho pistón (22), y dicho anillo (24) de pistón incluye una válvula (48) de control de ingreso y una válvula (60) de control de escape, estando dicha válvula (48) de control de ingreso dispuesta en dicho pasaje (44) de ingreso entre dicho cilindro (38) y dicha faz (30) de ingreso, impidiendo que el fluido fluya desde dicho cilindro (38) hacia dicha faz (30) de ingreso, y estando dicha válvula (60) de control de escape dispuesta en dicho pasaje (46) de escape entre dicho cilindro (38) y dicha faz (32) de escape, impidiendo que el flujo fluya hacia dicho cilindro (38) desde dicha faz (32) de escape.

Bomba de pistón radial Referencias cruzadas con aplicaciones afines No aplicable Declaración con respecto a investigación patrocinada federalmente No aplicable Antecedentes de la invención La invención se refiere a una bomba de pistón radial del tipo en el cual se adapta un rotor excéntrico para hacer que los pistones se muevan alternadamente dentro de cilindros que se extienden radialmente.

Las bombas de pistón radial conocidas, tales como las reveladas en las Patentes Estadounidenses Nº 5.509.347, 5.542.823 y 5.647.729, incluyen un anillo de pistón rodeado por una cubierta. Una pluralidad de cilindros, que se extienden radialmente, se forma en el pistón. Cada cilindro recibe un pistón que es movido alternadamente en el cilindro por un rotor excéntrico. Un fluido, tal como un fluido hidráulico, se introduce en cada cilindro a través de un pasaje de ingreso, en comunicación fluida con un reservorio de fluido. El fluido es expelido desde el cilindro a través de un extremo radialmente externo del cilindro más allá de una válvula de presión, hacia un pasaje circular formado entre la superficie externa radial del anillo de pistón y un miembro anular emparedado entre el anillo de pistón y la cubierta. El fluido comprimido en el pasaje circular fluye a través de un pasaje radialmente dirigido, formado en el anillo de pistón, hacia una conexión que se extiende axialmente para una línea de presión.

La bomba de pistón radial descrita anteriormente funciona adecuadamente. Sin embargo, el mantenimiento de la bomba requiere quitar la cubierta para obtener acceso al anillo de pistón. Si una de las válvulas de presión requiere mantenimiento, también debe quitarse el miembro anular. Además, si se requiere una bomba de mayor capacidad, debe proporcionarse un anillo de pistón distinto, con cilindros adicionales, o cilindros más grandes, lo que limita la gama de las capacidades de bombas que puede proporcionar un proveedor de bombas.

Del documento US 5.634.777 se conoce una máquina de fluido de pistón radial. En particular, de este documento se conoce una bomba de pistón que comprende un colector de ingreso, un colector de escape, un anillo de pistón con una pluralidad de cilindros que se extienden radialmente, y pistones dispuestos en dichos cilindros para alternar el movimiento, en donde el anillo de pistón comprende adicionalmente un pasaje de ingreso y un pasaje de escape.

Resumen de la invención La presente invención proporciona una bomba de pistón que comprende las características de la reivindicación 1. Esta bomba de pistón incluye un colector de ingreso, un colector de salida, y un anillo de pistón emparedado entre los colectores de ingreso y de salida.

El colector de ingreso tiene una primera faz y una segunda faz, con al menos una salida formada en la segunda faz. El colector de salida tiene una primera faz y una segunda faz, e incluye al menos una entrada formada en la primera faz del colector de salida. El anillo de pistón tiene una faz de entrada y una faz de escape, en donde el anillo de pistón está emparedado entre dicha segunda faz del colector de entrada y dicha primera faz del colector de salida, y tiene al menos un cilindro radialmente extendido formado en el mismo. El anillo de pistón incluye adicionalmente un pasaje de entrada formado en el anillo de pistón entre la faz de entrada y el cilindro, y en comunicación fluida con el colector de ingreso. El anillo de pistón también tiene un pasaje de escape formado en el mismo, entre dicho cilindro y la faz de escape, y en comunicación fluida con la entrada del colector de salida. Un pistón está dispuesto en el cilindro para alternar el movimiento, en donde la alternación del movimiento del pistón permite que entre el fluido al cilindro a través del pasaje de entrada y hace escapar el fluido fuera del cilindro a través del pasaje de escape.

Un objetivo general de la presente invención es proporcionar una bomba de pistón radial que sea fácil de montar y de mantener. Este objetivo se logra proporcionando una bomba de pistón radial apilada, con un anillo de pistón autocontenido emparedado entre un colector de ingreso y un colector de escape.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una bomba de pistón radial que pueda modificarse fácilmente para producir un flujo deseado del fluido de salida. Este objetivo se logra apilando anillos de pistón en serie para producir un flujo deseado del fluido de salida.

Los precedentes, y otros, objetos y ventajas de la invención surgirán de la siguiente descripción. En la descripción, se hace referencia a los dibujos adjuntos, que forman parte de la misma, y en los cuales se muestra, a modo de ilustración, una realización preferida de la invención.

Breve descripción de los dibujos La Fig. 1 es una vista lateral recortada de una bomba de pistón radial que incorpora la presente invención;

la Fig. 2 es una vista en perspectiva desarrollada de la bomba de la Fig. 1;

la Fig. 3 es una vista en sección transversal a lo largo de la línea 3-3 de la Fig. 2;

la Fig. 4 es una vista en sección transversal a lo largo de la línea 4-4 de la Fig. 3;

la Fig. 5 es una vista en alto del anillo de pistón de la Fig. 1;

la Fig. 6 es una vista en sección transversal a lo largo de la línea 6-6 de la Fig. 5;

la Fig. 7 es una vista seccionada a lo largo de la línea 7-7 de la Fig. 6;

la Fig. 8 es una vista en sección transversal a lo largo de la línea 8-8 de la Fig. 5;

la Fig. 9 es una vista desde abajo de un colector de ingreso de la Fig. 1;

la Fig. 10 es una vista desde lo alto de un colector de ingreso de la Fig. 9;

la Fig. 11 es una vista en sección transversal a lo largo de la línea 11-11 de la Fig. 10;

la Fig. 12 es una vista en perspectiva de otra bomba de pistón radial que incorpora la presente invención;

la Fig. 13 es una vista lateral recortada de la bomba de la Fig. 12;

la Fig. 14 es una vista desde lo alto de un anillo de pistón de la Fig. 12;

la Fig. 15 es una vista lateral recortada de otra bomba de pistón radial que incorpora la presente invención, con más de un anillo de pistón; y la Fig. 16 es una vista lateral recortada de otra bomba más de pistón radial que incorpora la presente invención, con más de un anillo de pistón.

Descripción detallada de la invención Una bomba 10 de pistón radial, mostrada en las Figs. 1 a 11, incluye un anillo 24 de pistón emparedado entre un colector 26 de ingreso y un colector 28 de escape, y está sumergida en un fluido, tal como aceite, fluido hidráulico y similares. La bomba 10 está fijada a un lado 12 de una placa tapadera 14, y está controlada por un motor eléctrico 16 fijado en un lado opuesto 18 de la placa 14. La placa 14 cubre una abertura formada en un reservorio que contiene el fluido.

El motor eléctrico 16 tiene un eje giratorio 20 que se extiende a través de la placa 14 para controlar de forma rotativa los pistones 22 recibidos alternadamente en los cilindros 38 formados en el anillo 24 de pistón. El motor 16 puede ser cualquier dispositivo con un eje rotativo, tal como un motor eléctrico, un motor de combustión, alimentado con aire y similares. En la realización mostrada en las Figs. 1 a 11, el eje 20 del motor es concéntrico con el centro del anillo 24 de pistón, y controla de forma rotativa un rotor excéntrico 21. Un contrapeso 39 fijado al rotor excéntrico 21, tal como un calce a presión, minimiza las vibraciones causadas por la excentricidad del rotor 21. Los cojinetes 126, 142 soportan de forma rotativa el eje 20 que se extiende a través de los colectores 26, 28 y el anillo 24 de pistón. Los sellos 43 que rodean el rotor 21 impiden que el fluido se filtre hacia el motor 16.

El anillo 24 de pistón es una unidad de bombeo autocontenida controlada por el motor eléctrico 16. El fluido a baja presión se suministra al anillo 24 de pistón por el colector 26 de ingreso, y el fluido a alta presión se encauza fuera del anillo 24 de pistón por el colector 28 de escape. El anillo 24 de pistón y los colectores 26, 28 se apilan entre sí para simplificar la mantenibilidad, y brindan otras ventajas, según se describe más adelante.

Como se muestra en las Figs. 2 y 4 a 7, el anillo 24 de pistón es un aro anular con una faz 30 de ingreso y una faz 32 de escape que unen un diámetro interno radialmente hacia dentro frente a la superficie 34... [Seguir leyendo]

1. Una bomba de pistón que comprende:

un colector (26) de ingreso con una primera faz (112) y una segunda faz (114) , y al menos una salida (130) formada en dicha segunda faz (114) ;

un colector (28) de escape con una primera faz (134) y una segunda faz (136) , y al menos una entrada (46) formada en dicha primera faz (134) del colector de escape; y un primer anillo (24, 324, 424) de pistón con una faz (30) de ingreso frente a dicha segunda faz (114) del colector de ingreso, y una faz (32) de escape frente a dicha primera faz (134) del colector de escape, y con al menos un cilindro (38) que se extiende radialmente, formado en la misma;

un pistón (22) dispuesto en dicho cilindro (38) para el movimiento alternador, en donde el movimiento alternador de dicho pistón (22) permite que el fluido entre a dicho cilindro (38) desde dicho colector (26) de ingreso y evacua el fluido fuera de dicho cilindro (38) hacia dicho colector (28) de escape;

un pasaje (44) de ingreso formado en dicho anillo (24) de pistón, y que se extiende desde dicha faz (30) de ingreso hasta dicho cilindro (38) , y en comunicación fluida con dicha salida (130) del colector de ingreso;

un pasaje (46) de escape formado en dicho anillo (24) de pistón, y que se extiende desde dicho cilindro (38) hasta dicha faz (32) de escape, y en comunicación fluida con dicha entrada (46) del colector de escape;

caracterizada porque dicho cilindro (38) está formado en dicho anillo (24) de pistón y engancha de forma deslizable a dicho pistón (22) , y dicho anillo (24) de pistón incluye una válvula (48) de control de ingreso y una válvula (60) de control de escape, estando dicha válvula (48) de control de ingreso dispuesta en dicho pasaje (44) de ingreso entre dicho cilindro (38) y dicha faz (30) de ingreso, impidiendo que el fluido fluya desde dicho cilindro (38) hacia dicha faz

(30) de ingreso, y estando dicha válvula (60) de control de escape dispuesta en dicho pasaje (46) de escape entre dicho cilindro (38) y dicha faz (32) de escape, impidiendo que el flujo fluya hacia dicho cilindro (38) desde dicha faz (32) de escape.

2. La bomba de pistón según la reivindicación 1, en la cual dicho colector (26) de ingreso incluye una bomba de piñón que extrae el fluido hasta una entrada (130) del colector de ingreso y evacua el fluido fuera de dicha salida (130) del colector de ingreso.

3. La bomba de pistón según la reivindicación 1, en la cual dicho pasaje (44) de ingreso y dicho pasaje (46) de escape son colineales.

4. La bomba de pistón según la reivindicación 1, en la cual se interpone un segundo anillo (325) de pistón entre dicho primer anillo (324) de pistón y uno entre dicho colector (26) de ingreso y dicho colector (28) de escape.

5. La bomba de pistón según la reivindicación 4, en la cual se interpone un colector (411) de conexión entre dichos anillos (24, 25, 424, 426) de pistón primero y segundo.

6. La bomba de pistón según la reivindicación 1, en la cual un pasaje (132) formado en dicha segunda faz (114) del colector de ingreso conecta fluidamente dicha salida (130) del colector de ingreso y dicho pasaje (44) de ingreso del anillo de pistón.

7. La bomba de pistón según la reivindicación 1, que incluye una válvula (66) de desvío que forma parte de dicho anillo

(24) de pistón, en comunicación fluida con dicho pasaje (46) de escape.

8. La bomba de pistón según la reivindicación 7, en la cual dicho pasaje (44) de ingreso y un pasaje (92, 94) de desvío están en comunicación fluida con dicha válvula (66) de desvío cuando el fluido en dicho pasaje (46) de escape alcanza una presión predeterminada.

9. La bomba de pistón según la reivindicación 1, en la cual una pluralidad de cilindros (38) está formada en dicho anillo

(24) de pistón, y un pistón (22) está dispuesto en cada uno de dichos cilindros (38) .

10. La bomba de pistón según la reivindicación 9, en la cual un pasaje (44) de ingreso se extiende desde cada uno de dichos cilindros (38) y dicha faz (30) de ingreso, y un canal (132) de distribución formado en dicha segunda faz (114) del colector de ingreso está en comunicación fluida con cada uno de dichos pasajes (44) de ingreso y dicha (s) salida (s)

(130) del colector de ingreso.

11. La bomba de pistón según la reivindicación 1, en la cual un rotor excéntrico (21, 221) impulsa dicho pistón (22) radialmente hacia fuera para comprimir el fluido dispuesto en dicho cilindro (38) .

12. La bomba de pistón según la reivindicación 11, en la cual dicho rotor (21) es controlado de forma rotativa por un eje

coaxial (162) .

13. La bomba de pistón según la reivindicación 11, en la cual dicho rotor (221) es controlado de forma rotativa por un eje (220) con un eje de rotación desplazado con respecto a un eje de rotación de dicho rotor.

14. La bomba de pistón según la reivindicación 11, en la cual un anillo (31) de leva que rodea dicho rotor (21) es 5 impulsado, para su enganche con dicho pistón (22) , por dicho rotor (21) .

15. La bomba de pistón según la reivindicación 1, en la cual un respiradero (35) , formado radialmente a través de al menos uno de dichos colector (28) de escape, anillo (24) de pistón y colector (26) de ingreso, descarga el fluido que se filtra más allá de dicho pistón (22) en dicho cilindro (38) .

16. La bomba de pistón según la reivindicación 1, en la cual una válvula (66) de desvío está en comunicación fluida con

dichos pasajes (92, 94) de ingreso y de escape, para descargar el fluido desde dicho pasaje (44) de ingreso cuando la presión en dicho pasaje (46) de escape supera un nivel predeterminado.