MAQUINA DE EMBOLOS OSCILANTES.

Máquina de émbolos oscilantes con una carcasa (12; 212; 312) en la que están dispuestos un primer y al menos un segundo émbolo (40,

46; 240, 246; 340, 346), que pueden girar conjuntamente en la carcasa (12; 212; 312) alrededor de un eje (48; 248; 348) de rotación solidario de la carcasa y que durante la rotación alrededor del eje (48; 248; 348) de rotación ejecutan movimientos de basculamiento de vaivén contrarios entre sí alrededor de un eje (50; 251; 350) de basculamiento perpendicular al eje (489; 248; 348) de rotación, que pasa por el centro de la carcasa, poseyendo el primer émbolo (40; 240; 340) una primera superficie (52; 252; 352) final y el al menos segundo émbolo (46; 246; 346) una segunda superficie f(58; 258; 358) final orientada hacia la primera superficie (52; 252; 352) final, limitando las superficies ( 52, 58; 252, 258; 352, 358) finales una cámara (60; 260; 360) de trabajo y estando dispuestos los émbolos (40, 46; 240, 246; 340, 346) de tal modo, que el eje (48; 248; 348) de rotación pase por la cámara (60; 260; 360) de trabajo, caracterizada porque el primer y el al menos segundo émbolo (40, 46; 240, 246; 340, 346) están montados de manera deslizante en una jaula (80; 280; 380) de émbolos dispuesta en la carcasa (12; 212; 312) concéntricamente con el eje (48; 248; 348) de rotación y giratoria alrededor de él, estando unida la jaula (80; 280; 380) de émbolos con el primer y con el al menos segundo émbolo (40, 46; 240, 246; 340, 346) de manera rígida a giro con relación al movimiento de rotación alrededor del eje (48; 248; 348) de rotación y porque la jaula (80; 280; 380) de émbolos posee, aproximadamente perpendicular al eje (48; 248; 348) de rotación un taladro (94; 294) en el que el primer y el al menos segundo émbolo (40, 46; 240,246; 340, 346) se alojan parcialmente y de manera deslizante y limita en el sentido del contorno la cámara (60; 260) de trabajo

Máquina de émbolos oscilantes.

El invento se refiere a una máquina de émbolos oscilantes con una carcasa en la que están dispuestos un primer y al menos un segundo émbolo, que pueden girar conjuntamente alrededor de un eje de rotación solidario de la carcasa y que durante la rotación alrededor del eje de rotación ejecutan movimientos de basculamientos de vaivén contrarios entre sí alrededor de un eje de basculamiento perpendicular al eje de rotación, que pasa por el centro de la carcasa, poseyendo el primer émbolo una primera superficie final y el al menos segundo émbolo una segunda superficie final orientada hacia la primera superficie final, limitando las superficies finales una cámara de trabajo y estando dispuestos los émbolos de tal modo, que el eje de rotación pase por la cámara de trabajo.

Una máquina de émbolos oscilantes de esta clase es conocida de través del documento FR 2 322 282 A.

Las máquinas de émbolos oscilantes y en especial una máquina de émbolos oscilantes según el presente invento se pueden utilizar como máquinas de combustión (motores de combustión interna), como bombas o como compresores. Una máquina de émbolos oscilantes según el presente invento es utilizada con preferencia como maquina de combustión interna y se describirá como tal en la presente descripción.

En el caso de que una máquina de émbolos oscilantes se utilice como máquina de combustión interna se obtienen los diferentes ciclos de trabajo, admisión, compresión, explosión y expulsión de la mezcla combustible quemada por medio de movimientos oscilantes de vaivén de los diferentes émbolos entre dos posiciones finales.

En una máquina de émbolos oscilantes del mismo solicitante conocida a través del documento WO 03/067033 A1 y en una máquina de émbolos oscilantes conocida a través del documento US 3 075 506 A se disponen en la carcasa cuatro émbolos, que giran conjuntamente alrededor de un eje de rotación situado en el centro de la carcasa y solidario de ella, basculando siempre dos émbolos adyacentes en sentidos contrarios. En estas máquinas de émbolos oscilantes conocidas se une siempre de manera rígida entre sí dos émbolos diametralmente opuestos con relación al centro de la carcasa para formar un émbolo doble y dos pares de émbolos de esta clase están dispuestos en cruz en el centro de la carcasa. Entre cada dos superficies finales mutuamente enfrentadas de los émbolos de los pares de émbolos se forma siempre una cámara de trabajo, de manera, que la "máquina de émbolos oscilantes" conocida posee dos cámaras de trabajo. Las dos cámaras de trabajo dispuestas diametralmente enfrentadas con relación al centro de la carcasa se agrandan y reducen durante el movimiento de rotación de vaivén en el mismo sentido de los émbolos.

Los émbolos de estas máquinas de émbolos oscilantes conocidas se disponen en la carcasa de tal modo, que en su posición OT, en la que los volúmenes de las dos cámaras de trabajo son mínimos, sean perpendiculares al eje de rotación. Las fuerzas centrífugas, que actúan sobre los émbolos durante la rotación de los émbolos alrededor del eje de rotación, son máximas. Esto da lugar a que con números de revoluciones altos, la expansión, respectivamente la separación de los émbolos debe tener lugar contra las fuerzas centrífugas, ya que las fuerzas centrífugas se oponen al movimiento de separación de los émbolos. Las cámaras de trabajo son en esta máquina de émbolos oscilantes siempre exteriores y perpendiculares al eje de rotación.

Los émbolos de las máquinas de émbolos oscilantes conocidas poseen esencialmente la forma de una cuña esférica y la forme geométrica de las cámaras de trabajo se corresponde con ella.

A pesar de que la máquina de émbolos oscilantes conocida a través del documento WO 03/067033 A1 posee propiedades de funcionamiento muy buenas, el presente invento quiere divulgar un concepto nuevo, que se aparta del concepto expuesto más arriba de una máquina de émbolos oscilantes.

La máquina de émbolos oscilantes conocida de través del documento FR 2 322 282 A posee de acuerdo con un ejemplo de ejecución dos émbolos oscilantes dispuestos en una carcasa con forma esférica. Los dos émbolos giran conjuntamente alrededor de un eje de rotación común solidario de la carcasa. Durante el movimiento de rotación de los dos émbolos alrededor del eje de rotación ejecutan movimientos de basculamiento alrededor de un eje de basculamiento, que se extiende perpendicular al eje de rotación. Los dos émbolos están dispuestos en la carcasa de tal modo, que el eje de rotación pase por la cámara de trabajo formada por do superficies finales mutuamente enfrentadas de los dos émbolos. En otro ejemplo de ejecución se dispone en la carcasa un total de cuatro émbolos.

El invento se basa en el problema de divulgar un concepto nuevo para una máquina de émbolos oscilantes de la clase mencionada más arriba.

Este problema se soluciona según el invento desde el punto de vista de la máquina de émbolos oscilantes mencionada más arriba por el hecho de que el primer y el al menos segundo émbolo se disponen de manera deslizante en una jaula de émbolos dispuesta en la carcasa concéntricamente con el eje de rotación y giratoria alrededor de este, estando unida la jaula de émbolos con el primer y con el al menos segundo émbolo de manera rígida a giro desde el punto de vista del movimiento de rotación y por el hecho de que la jaula de émbolos posee, aproximadamente perpendicular al eje de rotación, un taladro en el que se alojan parcialmente y deslizantes en él el primer émbolo y el al menos segundo émbolo y que limita la cámara de trabajo en el sentido del contorno.

El nuevo concepto con relación a la máquina de émbolos oscilantes conocida a través del documento WO 03/067033 de la máquina de émbolos oscilantes según el invento reside según ello en el hecho de que los al menos dos émbolos se disponen de tal modo, que la al menos una cámara de trabajo no sea perpendicular al eje de rotación, sino que se halle sobre el eje de rotación, respectivamente alrededor del eje de rotación. Las fuerzas centrífugas, que actúan sobre los dos émbolos, que limitan la cámara de trabajo durante la rotación alrededor del eje de rotación, son, debido a la pequeña separación de los émbolos del eje de rotación, menores y actúan, además, en la dirección de separación de los dos émbolos, es decir, que las fuerzas centrífugas favorecen el ciclo de trabajo de la expansión. Las fuerzas centrífugas, que se producen perpendicularmente al eje de rotación durante la rotación de los émbolos alrededor del eje de rotación favorecen con ello la expansión de la al menos primera cámara de trabajo.

El primer y el al menos segundo émbolo está alojados de manera deslizante en una jaula de émbolos dispuesta en la carcasa de manera concéntrica con el eje de rotación y de manera giratoria alrededor del él, estando unidos el primer émbolo y el al menos segundo émbolo de manera rígida a giro con relación al movimiento de rotación alrededor del eje de rotación.

La jaula de émbolos y el primer así como el al menos segundo émbolo forman con ello la "máquina interna" o el "motor interno" de la máquina de émbolos oscilantes. El montaje deslizante de los dos émbolos en la jaula de émbolos sirve para el movimiento de basculamiento de los dos émbolos alrededor del eje de basculamiento, mientras que los émbolos giran, debido a su unión rígida a giro con relación al movimiento de rotación alrededor del eje de rotación, conjuntamente con este alrededor del eje de rotación. La jaula de émbolos puede ser utilizada ahora de manera ventajosa como órgano de accionamiento o de salida.

La jaula de émbolos posee aproximadamente perpendicular al eje de rotación un taladro en el que se alojan en parte y de manera deslizante el primer y el al menos segundo émbolo y que limita la cámara de trabajo en el sentido del contorno.

El taladro define con ello, junto con las dos superficies finales mutuamente enfrentadas del primer y del al menos segundo émbolo la al menos una cámara de trabajo de la máquina de émbolos oscilantes. Según sea la forma geométrica de las superficies finales de los dos émbolos se elige la forma geométrica del taladro de la jaula de émbolos, por ejemplo con forma circular o, como ya se mencionó más arriba, con forma ovalada o con otra forma de acuerdo con la forma de las superficies finales de los émbolos. Con una configuración con forma circular de las superficies finales de los dos émbolos se obtiene,...

1. Máquina de émbolos oscilantes con una carcasa (12; 212; 312) en la que están dispuestos un primer y al menos un segundo émbolo (40, 46; 240, 246; 340, 346), que pueden girar conjuntamente en la carcasa (12; 212; 312) alrededor de un eje (48; 248; 348) de rotación solidario de la carcasa y que durante la rotación alrededor del eje (48; 248; 348) de rotación ejecutan movimientos de basculamiento de vaivén contrarios entre sí alrededor de un eje (50; 251; 350) de basculamiento perpendicular al eje (489; 248; 348) de rotación, que pasa por el centro de la carcasa, poseyendo el primer émbolo (40; 240; 340) una primera superficie (52; 252; 352) final y el al menos segundo émbolo (46; 246; 346) una segunda superficie f(58; 258; 358) final orientada hacia la primera superficie (52; 252; 352) final, limitando las superficies ( 52, 58; 252, 258; 352, 358) finales una cámara (60; 260; 360) de trabajo y estando dispuestos los émbolos (40, 46; 240, 246; 340, 346) de tal modo, que el eje (48; 248; 348) de rotación pase por la cámara (60; 260; 360) de trabajo, caracterizada porque el primer y el al menos segundo émbolo (40, 46; 240, 246; 340, 346) están montados de manera deslizante en una jaula (80; 280; 380) de émbolos dispuesta en la carcasa (12; 212; 312) concéntricamente con el eje (48; 248; 348) de rotación y giratoria alrededor de él, estando unida la jaula (80; 280; 380) de émbolos con el primer y con el al menos segundo émbolo (40, 46; 240, 246; 340, 346) de manera rígida a giro con relación al movimiento de rotación alrededor del eje (48; 248; 348) de rotación y porque la jaula (80; 280; 380) de émbolos posee, aproximadamente perpendicular al eje (48; 248; 348) de rotación un taladro (94; 294) en el que el primer y el al menos segundo émbolo (40, 46; 240,246; 340, 346) se alojan parcialmente y de manera deslizante y limita en el sentido del contorno la cámara (60; 260) de trabajo.

2. Máquina de émbolos oscilantes según la reivindicación 1, caracterizada porque la primera y la segunda superficie (52, 58; 252, 258; 352, 358) se configuran con forma circular.

3. Máquina de émbolos oscilantes según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el primer y el al menos segundo émbolo (40, 46; 240, 246; 340, 346) se configuran esencialmente con forma de arco.

4. Máquina de émbolos oscilantes según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el primer émbolo (40; 240; 340) y/o el al menos segundo émbolo (46; 246; 346) posee al menos un órgano (64, 70; 264, 270; 364, 370) de rodadura, que durante la rotación del primer y/o del al menos segundo émbolo (40, 46; 240, 246; 340, 346) se guía a lo largo de un leva (76; 276; 376) configurada correspondientemente para generar los movimientos de basculamiento del primer y del al menos segundo émbolo (40, 46; 240, 246; 340, 346), estando dispuesta la leva (76; 276; 376) en la carcasa (12; 212; 312) con la separación al menos aproximadamente máxima con relación al eje (48; 248; 348) de rotación.

5. Máquina de émbolos oscilantes según la reivindicación 4, caracterizada porque el al menos un órgano (64, 70; 264, 270) de rodadura es una bola alojada de manera giratoria en una cazoleta (72; 272) en un lado exterior, orientado hacia la carcasa (12; 212), del primer o del al menos segundo émbolo (40, 46; 240, 246) y porque la leva (76; 276) se configura como una ranura con sección transversal con forma a de circunferencia parcial en la carcasa (12; 212) en la que penetra parcialmente la bola.

6. Máquina de émbolos oscilantes según la reivindicación 4, caracterizada porque el al menos un órgano (364, 370) de rodadura es un rodillo (456), cuya superficie (458) de rodadura se configura transversalmente a la dirección del contorno del rodillo (456) con forma de circunferencia parcial, estando montado el rodillo (456) sobre una espiga (460) unida en su extremo con el primer y el segundo émbolo (340, 346) y porque la leva (376) se configura en la carcasa como ranura con sección transversal con forma de circunferencia parcial en la que penetra parcialmente el rodillo (456).

7. Máquina de émbolos oscilantes según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la jaula (80; 280; 380) de émbolos está unida con al menos un árbol de accionamiento y/o de salida, que se extiende paralelo al eje (48; 248; 348) de rotación.

8. Máquina de émbolos oscilantes según la reivindicación 7, caracterizada porque el al menos un árbol de accionamiento y/o de salida está dispuesto concéntricamente con el eje (48; 248) de rotación y está unido de manera rígida giro con la jaula (80; 280) de émbolos.

9. Máquina de émbolos oscilantes según la reivindicación 7, caracterizada porque el al menos un árbol de accionamiento y/o de salida se dispone con una separación lateral con relación al eje (348) de rotación y está unido con la jaula (380) de émbolos por medio de al menos una disposición de engranaje.

10. Máquina de émbolos oscilantes según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque a través de la jaula (80; 280) de émbolos pasa un canal (114; 314), que, por un lado, desemboca en el taladro (94; 294) y, por otro, hacia la carcasa (12; 212) para comunicar, según la posición girada de la jaula (80; 280) de émbolos con un orificio de entrada o con un orificio de salida de la carcasa (12; 212).

11. Máquina de émbolos oscilantes según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la jaula (80; 280) de émbolos posee al menos un canal (102; 302) para un medio, en especial un medio de enfriamiento y de lubricación, que se extiende al menos sobre una parte del contorno y a través de la jaula (80; 280) de émbolos.

12. Máquina de émbolos oscilantes según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque a través de la jaula (80) de émbolos pasa a la atura del eje (50) de basculamiento y en la dirección de este un taladro (110), que se ensancha con preferencia hacia sus extremos.

13. Máquina de émbolos oscilantes según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque en la carcasa (12; 212; 312) están dispuestos un tercer y un cuarto émbolo (42, 44; 242, 244; 342; 344), que pueden ser basculados alrededor del mismo eje (50; 251; 350) de basculamiento o alrededor de un eje (250) de basculamiento distinto de aquel y que pueden girar con el primer y el segundo émbolo (40, 46; 240, 246; 340, 346) alrededor del eje (48; 248; 348) de rotación y definen una segunda cámara (62; 262; 352) de trabajo.

14. Máquina de émbolos oscilantes según la reivindicación 13, caracterizada porque los cuatro émbolos (40-46; 240-246; 340-346) se disponen de tal modo, que la primera y la segunda cámara (60, 62; 260, 262; 360, 362) de trabajo se agrandan y reducen en el mismo sentido durante la rotación de los émbolos (40-46; 240-246; 340-346) alrededor del eje (48; 248; 348) de rotación.

15. Máquina de émbolos oscilantes según la reivindicación 13 ó 14, caracterizada porque el primer y el segundo émbolo (40, 46; 340, 346) y el tercer y el cuarto émbolo (42, 44; 342, 344) se disponen con relación al eje (48; 348) de rotación de tal modo, que los movimientos de basculamiento de todos los émbolos (40-46; 340-346) tengan lugar en el mismo plano.

16. Máquina de émbolos oscilantes según la reivindicación 13 ó 14, caracterizada porque el primer y el segundo émbolo (240, 246) y el tercer y el cuarto émbolo (242, 244) se disponen con relación al eje (248) de rotación de tal modo, que los movimientos de basculamiento del primer y del segundo émbolo (240, 246) tengan lugar en un primer plano y los movimientos de basculamiento del tercer y del cuarto émbolo (242, 244) tengan lugar en un segundo plano, estando girados el primer plano y el segundo plano uno con relación al otro un ángulo distinto de 0º con relación al plano (248) de rotación.

17. Máquina de émbolos oscilantes según la reivindicación 16, caracterizada porque el ángulo es al menos aproximadamente de 90º.

18. Máquina de émbolos oscilantes según una de las reivindicaciones 13 a 17, caracterizada porque la jaula (80; 280; 380) de émbolos se extiende a ambos lados del eje (50; 350) de basculamiento, respectivamente del eje (250; 251) de basculamiento y aloja también el tercer y el cuarto émbolo (42, 44; 242, 244; 342, 344).

19. Máquina de émbolos oscilantes según una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizada porque una pared (39; 239) interior de la carcasa posee esencialmente forma esférica.

20. Máquina de émbolos oscilantes según una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizada porque una pared interior (39'') de la carcasa (12'') es oblonga en una sección en la dirección del eje de (48'') de rotación a lo largo de un plano, que contiene el eje (48'') de rotación.

21. Máquina de émbolos oscilantes según la reivindicación 20, caracterizada porque en la carcasa (12'') se dispone un muñón (122) hueco giratorio alrededor del eje (50'') de basculamiento, que posee en su pared un orificio (124), que, en función de la posición de giro del muñón (122) hueco comunica con la primera cámara (60'') de trabajo o eventualmente con la segunda cámara (62'') de trabajo.

22. Máquina de émbolos oscilantes según la reivindicación 21, caracterizada porque el muñón (122) hueco está acoplado con un engranaje (130), que, al girar el émbolo (40''-46'') alrededor del eje (48'') de rotación anima el muñón (122) hueco con una rotación alrededor del eje (50'') de basculamiento.

23. Máquina de émbolos oscilantes según la reivindicación 22, caracterizada porque el engranaje (130) posee un dentado helicoidal o una rueda (132) helicoidal acoplada con el muñón (122) hueco, que engrana con al menos un dentado (134 dispuesto en la carcasa (12'') y que se extiende alrededor del eje (48'') de rotación.