HERRAMIENTA DE PERCUSION DE MOVIMIENTO ALTERNO QUE TIENE UN SISTEMA DE SIMINISTRO DE ACEITE PARA UN MOTOR DE DOS TIEMPOS.
Máquina de percusión de movimiento alterno (20) que comprende:
(A)un motor de dos tiempos (22) que incluye
(1)un cilindro que tiene un orifico de admisión,
(2)un árbol de salida rotatorio (92) que está acoplado a dicho cilindro,
(3)un sistema de suministro de combustible que incluye un depósito de combustible (60), un dispositivo de suministro de combustible (46) que suministra una mezcla de combustible y aceite a dicho cilindro, y un conducto de suministro de combustible (110) que va desde dicho depósito de combustible (60) hasta dicho dispositivo de suministro de combustible (46), y
(4)un sistema de suministro de aceite (100) que suministra aceite a dicho dispositivo de suministro de combustible (46), incluyendo dicho sistema de suministro de aceite (100)
(a)una fuente de aceite (58),
(b)una bomba de suministro de aceite (102) que tiene una entrada de aceite (132) conectada a dicha fuente de aceite (58) y que tiene una salida de aceite (130), y
(c)un conducto de suministro de aceite (106) que conecta dicha salida de aceite (130) de dicha bomba de suministro de aceite (102) a dicho conducto de suministro de combustible (110); y
(B)una herramienta de percusión de movimiento alterno (28) que está acoplada a dicho árbol de salida de motor (92) y que se mueve de manera alterna contra el suelo con la rotación del árbol de salida de motor (92), caracterizada porque:
dicho conducto de suministro de combustible (110) lleva directamente desde dicho depósito de combustible (60) hasta dicho dispositivo de suministro de combustible (46), pudiendo vibrar dicho conducto de suministro de combustible (110) libremente, pudiendo de este modo mezclar aceite en dicho conducto de suministro de combustible (110) con combustible en dicho conducto de suministro (110) mediante una operación de dicha herramienta de percusión de movimiento alterno (28) que agita al menos una parte sustancial de dicho conducto de suministro de combustible (110)
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E01129022.
Solicitante: WACKER CORPORATION.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: N92 W15000 ANTHONY AVENUE,MENOMONEE FALLS, WISCONSIN.
Inventor/es: ORZAL,GREGORY J, AMBROSE,DAVID W, SKIBINSKI,TODD.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 6 de Diciembre de 2001.
Fecha Concesión Europea: 24 de Marzo de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- F01M3/02 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F01 MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN GENERAL; MAQUINAS DE VAPOR. › F01M LUBRIFICACION DE MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; LUBRIFICACION DE LOS MOTORES DE COMBUSTION INTERNA; VENTILACION DEL CARTER. › F01M 3/00 Lubrificación especialmente adaptada para los motores con compresión de la mezcla aire-carburante en el cárter o para los motores en los cuales el lubrificante está incorporado al carburante, al aire o a la mezcla aire-carburante (separación del lubrificante del aire o de la mezcla aire-carburante antes de la introducción en el cilindro F01M 11/08). › con dosificación variable del lubrificante y del carburante, del carburante y del aire, del lubrificante y de la mezcla aire-carburante.
Clasificación PCT:
- B25D9/10 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B25 HERRAMIENTAS MANUALES; HERRAMIENTAS DE MOTOR PORTATILES; MANGOS PARA UTENSILIOS MANUALES; UTILLAJE DE TALLER; MANIPULADORES. › B25D HERRAMIENTAS DE PERCUSION. › B25D 9/00 Herramientas portátiles de percusión impulsadas por la presión del fluido, p. ej. dotadas de varias cabezas de herramientas de percusión accionadas simultáneamente (a base de elementos rotativos de impacto o animados por la fuerza centrífuga B25D 15/00). › comportando un motor de combustión interna incorporado.
- F01M3/02 F01M 3/00 […] › con dosificación variable del lubrificante y del carburante, del carburante y del aire, del lubrificante y de la mezcla aire-carburante.
Clasificación antigua:
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Herramienta de percusión de movimiento alterno que tiene un sistema de suministro de aceite para un motor de dos tiempos.
Antecedentes de la invención
La invención se refiere a herramientas de percusión de movimiento alterno tales como apisonadores y rompedores y, más particularmente, a una herramienta de percusión de movimiento alterno impulsada por un motor de dos tiempos que tiene un sistema de suministro de aceite lubricante para transferir aceite de lubricación a un conducto de suministro de combustible del motor. La invención se refiere además a un método para operar una herramienta de percusión de este tipo y a un método para su ensamblaje.
Las herramientas de percusión de movimiento alterno se usan en una variedad de aplicaciones de compactación y rotura. La herramienta de percusión de movimiento alterno típica incluye un elemento de percusión que se acciona por un motor dedicado para percutir contra el suelo para realizar la función deseada. Ejemplos de herramientas de percusión de movimiento alterno de este tipo son apisonadores y rompedores. En un apisonador, el elemento de percusión comprende un atenuador o zapata que se acciona para moverse verticalmente de manera alterna contra el suelo para compactarlo como preparación para una operación de pavimentación o similar. En un rompedor, el elemento de percusión comprende una barra o martillo que se acciona para moverse verticalmente de manera alterna contra el suelo para romper el pavimento o similar. El elemento de percusión de cada tipo de herramienta se acciona normalmente por un cigüeñal excéntrico que, a su vez, se acciona por un embrague y un tren de engranajes acoplado al motor de la herramienta.
Muchas herramientas de percusión de movimiento alterno se impulsan por motores de dos tiempos. Los motores de dos tiempos tienen la ventaja de presentar una relación potencia a peso muy elevada, lo que permite el uso de motores relativamente potentes en herramientas que pueden operarse manualmente y transportarse manualmente. Sin embargo, tienen la desventaja potencial de alimentarse por una mezcla de gasolina/aceite de lubricación en lugar de gasolina pura. La gasolina y el aceite se mezclan previamente y se almacenan en el depósito de combustible del motor. Una operación apropiada del motor depende de la capacidad o voluntad del operador de mezclar previamente la gasolina y el aceite de lubricación en el depósito de forma apropiada. Si se mezcla previamente demasiado poco aceite con la gasolina, el motor se lubrica de forma inadecuada, puede sobrecalentarse y puede desgastarse rápidamente o incluso fallar. Si se mezcla previamente demasiado aceite con la gasolina, empeora el rendimiento del motor y se aumentan las emisiones. Este problema es grave porque la gasolina y el aceite se mezclan con frecuencia en el campo en condiciones menos que óptimas. Puede que el operador no tenga el equipo apropiado para medir las cantidades requeridas de gasolina y aceite para obtener relaciones de combustible a aceite apropiadas.
Se han realizado intentos para solucionar este problema proporcionando un sistema de inyección de aceite que inyecta una cantidad controlada de aceite de lubricación en el sistema de suministro de combustible de un motor, evitando de este modo la necesidad de mezclar previamente combustible y aceite. El sistema de inyección de aceite incluye una bomba de aceite que transfiere aceite desde un depósito de aceite hasta el sistema de suministro de combustible a una velocidad que da como resultado la inducción de una mezcla de combustible/aceite aceptable al interior de la(s) cámara(s) de combustión del motor. Sin embargo, los intentos conocidos para eliminar la necesidad de mezclar previamente combustible y aceite han logrado sólo un éxito parcial.
Por ejemplo, un apisonador vibratorio conocido inyecta aceite de lubricación en un adaptador carburador que acopla el carburador del motor al bloque de motor. El aceite inyectado en esta ubicación se dispersa con la mezcla de aire/combustible atomizada en el carburador justo antes de que la mezcla de aire/combustible/aceite resultante entre en la cámara de combustión del motor a través del orificio de admisión. El aceite recién dispersado no tiene la oportunidad de atomizarse completamente antes de mezclarse con aire e inducirse al interior de la cámara de combustión del motor. Como resultado, se reducen las cualidades de lubricación del aceite, y el aceite no se quema tan completamente como si el aceite se atomizara de manera adecuada antes de su combustión. Esta falta de combustión completa reduce la eficacia del motor, aumenta sus emisiones y lleva a una acumulación de depósitos de carbón dentro de la cámara de combustión del motor y el orificio de escape.
Otro problema asociado con el apisonador anteriormente descrito es que es relativamente invasivo. Su bomba se acciona directamente por el árbol de accionamiento del motor. El cárter de cigüeñal de motor existente tal como lo suministra el fabricante de motores debe modificarse de manera significativa para alojar la bomba. Esta necesidad de modificar el cárter de cigüeñal de un motor para permitir montar la bomba tras la fabricación del motor en el cárter de cigüeñal aumenta sustancialmente los costes globales y la complejidad del apisonador.
Otros sistemas impulsados se dan a conocer generalmente en el documento GB 2.027.629 que da a conocer un martillo de perforación y cincelado que tiene un motor de dos tiempos. La patente estadounidense 4.821.688 da a conocer un motor fueraborda que tiene un mezclador de aceite-combustible automático y el documento DE 10016134A1 se refiere a un motor de combustión interna con una unidad de encendido acoplada a un cigüeñal para la producción de una alta tensión para el encendido de una unidad de combustión. La unidad de encendido produce energía para operar una bomba de aceite que suministra aceite para la lubricación del motor de combustión interna.
Incluso a la luz de estos sistemas, existe la necesidad de proporcionar un sistema de suministro de aceite para un motor de dos tiempos de una herramienta de percusión de movimiento alterno, tal como un apisonador o un rompedor, que inyecte aceite de lubricación en el sistema de suministro de combustible del motor para garantizar una buena atomización del aceite antes de la inducción de la mezcla de combustible/aceite al interior de la(s) cámara(s) de combustión del motor.
También ha surgido la necesidad de proporcionar un sistema de inyección de aceite para un motor de dos tiempos de una herramienta de percusión de movimiento alterno que no requiera modificaciones del cárter de cigüeñal de motor existente.
Sumario de la invención
Según un primer aspecto de la invención, al menos algunas de las necesidades anteriormente identificadas se satisfacen proporcionando una máquina de percusión de movimiento alterno que comprende un motor de dos tiempos y una herramienta de percusión de movimiento alterno. El motor incluye un cilindro que tiene un orificio de admisión, un árbol de salida rotatorio que está acoplado al cilindro, un sistema de suministro de combustible y un sistema de suministro de aceite. El sistema de suministro de combustible incluye un depósito de combustible, un dispositivo de suministro de combustible que suministra una mezcla de combustible y aceite al cilindro, y un conducto de suministro de combustible que va desde el depósito de combustible hasta el dispositivo de suministro de combustible. El sistema de suministro de aceite suministra el aceite de lubricación al dispositivo de suministro de combustible. Incluye una fuente de aceite, una bomba de suministro de aceite que tiene una entrada de aceite conectada a la fuente de aceite y que tiene una salida de aceite, y un conducto de suministro de aceite que conecta la salida de aceite de la bomba de suministro de aceite al conducto de suministro de combustible. La herramienta de percusión de movimiento alterno está acoplada al árbol de salida de motor y se mueve de manera alterna contra el suelo con la rotación del árbol de salida de motor. La herramienta de percusión, el sistema de suministro de combustible y el sistema de suministro de aceite están configurados de modo que la operación de la herramienta de percusión de movimiento alterno agita el aceite en el conducto de suministro de combustible de manera suficiente para mezclar completamente el aceite en el conducto de suministro de combustible con el combustible en el conducto de suministro de combustible.
Con el fin de...
Reivindicaciones:
1. Máquina de percusión de movimiento alterno (20) que comprende:
2. Máquina de percusión (20) según la reivindicación 1, que comprende además un embrague centrífugo (76) que tiene una entrada que está acoplada a dicho árbol de salida de motor (92) y una salida que está acoplada a dicha bomba de suministro de aceite (102) y dicha herramienta de percusión de movimiento alterno (28).
3. Máquina de percusión (20) según la reivindicación 2, que comprende además un engranaje de accionamiento (80) que se acciona por dicho embrague centrífugo (76) y que acciona dicha herramienta de percusión de movimiento alterno (28) y dicha bomba de suministro de aceite (102).
4. Máquina de percusión (20) según la reivindicación 3, que comprende además
un cárter de cigüeñal de motor (34) en el que están montados dicho motor (22) y un cubo de entrada (90) de dicho embrague (76), y
un cárter de cigüeñal de herramienta (26) en el que están montados dicho engranaje de accionamiento (80), dicha bomba de suministro de aceite (102) y un cubo de salida (94) de dicho embrague (76).
5. Máquina de percusión (20) según la reivindicación 3, en la que dicha bomba de suministro de aceite (102) es una bomba de desplazamiento positivo que comprende
una carcasa de bomba (120) que tiene orificios de entrada y salida que forman la entrada y salida (130, 132) de dicha bomba (102), respectivamente,
un engranaje accionado (142) que se acciona por dicho engranaje de accionamiento (80),
un engranaje helicoidal (144) que se acciona por dicho engranaje accionado (142), y
un árbol (140) que está ubicado en dicha carcasa de bomba (120), que rota con dicho engranaje helicoidal (144), y que bombea aceite desde dicho orificio de entrada (132) hasta dicho orificio de salida (134).
6. Máquina de percusión (20) según la reivindicación 1, en la que dicho conducto de suministro de combustible (110) comprende un conducto de suministro flexible, y en la que dicho conducto de suministro de aceite (104, 106) está acoplado a dicho conducto de suministro de combustible (110) en una ubicación alejada de dicho dispositivo de suministro de combustible (46).
7. Máquina de percusión (20) según la reivindicación 6, en la que dicha ubicación está separada de dicho dispositivo de suministro de combustible (46) al menos 15,24 centímetros (6 pulgadas).
8. Máquina de percusión (20) según la reivindicación 6, en la que dicha ubicación está separada de dicho dispositivo de suministro de combustible (46) al menos 25,4 centímetros (10 pulgadas).
9. Máquina de percusión (20) según la reivindicación 6, que comprende además una válvula de retención (112) que está ubicada en dicho conducto de suministro de aceite (106).
10. Máquina de percusión (20) según la reivindicación 1, en la que dicho dispositivo de suministro de combustible (46) comprende un carburador.
11. Máquina de percusión (20) según la reivindicación 1, en la que dicha herramienta de movimiento alterno (28) comprende uno de un apisonador y un rompedor.
12. Máquina de percusión de movimiento alterno (20) según la reivindicación 1, que comprende además
13. Máquina de percusión (20) según la reivindicación 12, en la que dicha bomba de suministro de aceite (102) es una bomba de desplazamiento positivo que comprende
una carcasa de bomba (120) que está montada en dicho cárter de cigüeñal de herramienta (26) y que tiene orificios de entrada y salida (130, 132) que forman la entrada y salida de dicha bomba (102), respectivamente,
un engranaje accionado (142) que se acciona por dicho engranaje de accionamiento (80),
un engranaje helicoidal (144) que se acciona por dicho engranaje accionado (142), y
un árbol (140) que está ubicado en dicha carcasa de bomba (120), que rota con dicho engranaje helicoidal (144), y que bombea aceite desde dicho orificio de entrada (132) hasta dicho orificio de salida (130).
14. Máquina de percusión (20) según la reivindicación 12, que comprende además una válvula de retención (112) que está ubicada en dicho conducto de suministro de aceite (104, 106).
15. Método para lubricar un motor que comprende:
caracterizado por:
16. Método según la reivindicación 15, en el que la etapa de bombeo se realiza únicamente a velocidades de motor superiores a una velocidad de motor designada.
17. Método según la reivindicación 16, en el que la etapa de bombeo comprende suministrar un par de accionamiento a una bomba de suministro de aceite (102) a través de la operación de un embrague centrífugo (76) cuya salida se acciona para rotar únicamente a velocidades de motor que superan una velocidad de motor de funcionamiento en vacío.
18. Método según la reivindicación 16, en el que la herramienta de percusión de movimiento alterno (28) está acoplada al motor a través de un embrague centrífugo (76) que tiene una salida que acciona la herramienta de percusión de movimiento alterno (28).
19. Método según la reivindicación 15, en el que la etapa de bombeo comprende bombear aceite a dicho conducto de suministro de combustible (110) para formar una mezcla de combustible/aceite que tiene una relación combustible a aceite superior a 50:1.
20. Método según la reivindicación 15, en el que la etapa de bombeo comprende bombear aceite a dicho conducto de suministro de combustible (110) para formar una mezcla de combustible/aceite que tiene una relación combustible a aceite de aproximadamente 100:1.
21. Método según la reivindicación 15, que comprende además dirigir la mezcla de aceite/combustible al interior de un carburador (46), atomizar completamente la mezcla de aceite/combustible en dicho carburador (46) y mezclar el aceite y el combustible atomizados con aire, dirigir la mezcla al interior de un cilindro de combustión de dicho motor (22) y quemar el combustible y el aceite dentro de dicha mezcla.
22. Método para ensamblar una herramienta de percusión de movimiento alterno (20), que comprende:
caracterizado por:
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