CILINDRO HIDRÁULICO.

Cilindro hidráulico.

El objeto de la invención es un cilindro hidráulico que permite una doble carrera y tres posiciones mediante el mecanizado realizado tanto en su interior como en el vástago que aporta la posibilidad de que émbolos recorran con gran precisión una distancia predefinida y fijada.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200803675.

Solicitante: UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA..

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: TORRES PORTERO,MIGUEL ANGEL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F15B11/12 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F15 DISPOSITIVOS ACCIONADORES POR PRESION DE UN FLUIDO; HIDRAULICA O NEUMATICA EN GENERAL.F15B SISTEMAS QUE FUNCIONAN POR MEDIO DE FLUIDOS EN GENERAL; DISPOSITIVOS ACCIONADORES POR PRESION DE UN FLUIDO, p. ej. SERVOMOTORES; DETALLES DE LOS SISTEMAS DE FLUIDO A PRESION, NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (motores, turbinas, compresores, ventiladores, bombas F01 - F04; dinámica de los fluidos F15D; embragues o frenos de fluido F16D; resortes de fluido F16F; transmisiones por fluido F16H; pistones, cilindros, empaquetaduras F16J; válvulas, grifos, compuertas, flotadores para accionamiento F16K; válvulas de seguridad con acción auxiliar del fluido sobre la válvula principal F16K 17/10; medios de accionamiento de válvulas por fluidos F16K 31/12; tuberías, empalmes para tuberías F16L; lubrificación F16N). › F15B 11/00 Sistemas de servomotores desprovistos de acción de seguimiento (F15B 3/00 tiene prioridad). › con posiciones intermedias distintas; con accionamiento paso a paso.

Descripción:

chos desniveles o topes.

Cilindro hidráulico.

Objeto de la invención

El objeto principal de la presente invención es un cilindro hidráulico con un vástago y un interior mecanizados que permiten una doble carrera y tres posiciones de parada con alta precisión. Antecedentes de la invención Los cilindros hidráulicos (también llamados motores hidráulicos lineales) son actuadores mecánicos que son usados para transmitir una fuerza a través de un recorrido lineal.

Los cilindros hidráulicos obtienen la energía de un fluido hidráulico presurizado, que es típicamente algún tipo de aceite. El cilindro hidráulico consiste básicamente en dos piezas: un cilindro barril y un pistón móvil conectado a un vástago. El cilindro barril está cerrado por los dos extremos, en uno está el fondo y en el otro, la cabeza por donde se introduce el pistón, que tiene una perforación por donde sale el vástago. El pistón divide el interior del cilindro en dos cámaras: la cámara inferior y la cámara del vástago. La presión hidráulica actúa en el pistón para producir el movimiento lineal.

Básicamente, los Cilindros Hidráulicos se definen por su sistema de desplazamiento en:

• Cilindros Hidráulicos de Simple Efecto. (El movimiento de retorno del mismo se efectúa por un muelle o resorte, o en ocasiones por gravedad) .

• Cilindros Hidráulicos de doble Efecto. (Se utiliza la presión Hidráulica para el movimiento en ambos sentidos) .

• Cilindros Hidráulicos Telescópicos, cilindro que contiene otros de menor diámetro en su interior y que se expanden por etapas, muy utilizados en grúas, etc.

Hoy en día se pueden encontrar cilindros hidráulicos que disponen de medios magnéticos que detectan el movimiento del émbolo a lo largo del recorrido por el interior del cilindro y detectan las posiciones de parada en cada momento a la par que determinan la posición de los émbolos en cada momento. Descripción de la invención

El objeto de la presente invención es un cilindro hidráulico que permite una doble carrera mediante un mecanizado realizado en el vástago que permite determinar posiciones de parada exactas y con una gran precisión sin tener que usar los medios hasta ahora conocidos, como el uso de sistemas magnéticos.

El cilindro hidráulico objeto de la invención permite una exacta colocación de los émbolos en las tres posiciones del cilindro, previamente ajustadas con una tolerancia decimal al realizar el mecanizado de las piezas; este tipo de precisión es realmente necesaria en procesos que requiera una alta precisión, por ejemplo en cuchillos de corte de soplado para tubos de aireación en la industria del automóvil.

La precisión de las paradas a realizar viene dada por los mecanizados practicados en el vástago que conforman un émbolo y los mecanizados practicados en el cuerpo definiendo las cámaras en el interior del cuerpo. Estos mecanizados en el interior del cuerpo dan lugar a unos desniveles o topes que delimitan las El cilindro hidráulico objeto de la invención dispone de un primer émbolo flotante y un segundo émbolo mecanizado en el vástago, dicho vástago atraviesa el émbolo flotante por su parte central quedando el émbolo flotante y el vástago dispuestos en el mismo eje y permitiendo el desplazamiento de ambos. Dichos émbolos pueden ser controlados en su movimiento mediante el suministro de fluido a través de los taladros practicados en el cuerpo, pudiendo avanzar o revertir el movimiento de los émbolos según necesidad. Dichos movimientos vienen limitados por las paradas que se realizan al contactar las superficies de contacto de cada émbolo con los topes mecanizados en las cámaras del interior del cuerpo del cilindro, que impiden la continuidad del movimiento de cada émbolo al llegar a dichos puntos. Consiguiendo así una gran exactitud en las paradas y por lo tanto en la precisión del cilindro hidráulico. Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1. Muestra una sección del conjunto en posición de reposo.

Figura 2. Muestra una sección del conjunto en posición de primera carrera avanzada en la que se ha desplazado el émbolo flotante.

Figura 3. Muestra una sección del conjunto en posición de primera carrera y segunda carrera en la que a continuación se ha desplazado el segundo émbolo. Realización preferente de la invención

La utilización de un cilindro hidráulico (1) en sistemas de accionamiento hidráulico puros necesita obtener recorridos de émbolos exactos, en este caso el cilindro hidráulico (1) permite tres paradas y una doble carrera.

Tal y como refleja la figura 1 este cilindro hidráulico (1) comprende un cuerpo (4) que dispone de una cara anterior abierta que se cierra mediante una tapa

(5) y una pared posterior cerrada en la cual se ha practicado un orificio (13) . Este cuerpo (4) dispone en su interior una primera cámara (6) , una segunda cámara

(7) y una tercera cámara (8) que se conforman mediante mecanizado del cuerpo (4) y que sirven para albergar el fluido que se inyecta a través de los taladros (10, 11, 12) .

Por el interior de estas cámaras (6, 7, 8) se desplaza un émbolo flotante (2) y un vástago (3) que tiene un segundo émbolo (9) mecanizado en el mismo, este vástago encuentra salida del cuerpo (4) a través de un orificio (13) practicado en la pared posterior del cuerpo (4) . El émbolo flotante (2) es desplazable asimismo sobre el vástago (3) .

Durante el mecanizado de las cámaras (6, 7, 8) en el cuerpo (4) se conforman unos topes (15, 17) para limitar primeramente el recorrido del émbolo flotante (2) al contactar una primera superficie de contacto (14) del émbolo flotante (2) con el primer tope (15) , y para seguidamente limitar el recorrido del segundo émbolo (9) al contactar una segunda superficie de

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contacto (16) del mismo con el segundo tope (17) ubicado en la pared posterior del cuerpo (4) .

En un primer momento el cilindro hidráulico (1) se encuentra en reposo tal y como se refleja en la figura 1; a partir de este estado se realiza el llenado de la primera cámara (7) mediante la inyección de fluido a través del primer taladro (10) , con esto se consigue el desplazamiento del émbolo flotante (2) mediante la presión del fluido y así se realiza la primera carrera cuyo recorrido a desarrollar por el émbolo flotante (2) comprende la primera cámara (6) y la segunda cámara (7) quedando el cilindro hidráulico (1) en posición de primera carrera avanzada tal y como se aprecia en la figura 2 al contactar la primera superficie de contacto (14) del émbolo flotante (2) con el primer tope (15) ; una vez realizado este movimiento, y si se necesita volver a la posición inicial, se desplaza el émbolo flotante (2) hacia su posición inicial reposando sobre la tapa (5) vaciándose la primera cámara (6) . Si se inyecta fluido a través del segundo taladro (11) cuando el émbolo flotante (2) se encuentra en su posición de primera carrera avanzada, ver figura 2, se consigue el desplazamiento del segundo émbolo (9) , y solidariamente del vástago (3) que pasa a través del émbolo flotante (2) , realizando la segunda carrera hasta que se produce la parada al contactar la segunda superficie de contacto (16) del segundo émbolo (9) con el segundo tope (17) de la tercera cámara (9) , realizando la última parada, quedando el cilindro hidráulico (1) en posición de primera carrera y segunda carrera, tal y como se aprecia en la figura 3. Para desplazar el segundo émbolo (9) a su posición inicial de reposo, ver figura 1, se procede a inyectar fluido a través del taladro (12) desplazando de esta manera el segundo émbolo (9) hasta dicha posición.

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Reivindicaciones:

1. Cilindro hidráulico (1) destinado para su utilización en aplicaciones que requieren un accionamiento hidráulico con recorridos exactos y con alta precisión en el control de la posiciones que comprende:

- un cuerpo (4) que dispone de una cara anterior abierta y una pared posterior en la cual se encuentra practicado un orificio (13) ,

- una tapa (5) que cierra la cara abierta del cuerpo (4) ,

- un vástago (3) que consta de dos secciones de diferentes diámetros que por un lado asoma del cuerpo (4) a través del orificio (13) , y por otro lado atraviesa la tapa (5) , y

- un émbolo flotante (2) ubicado en el interior del cuerpo (4) que es desplazable sobre el sector de menor diámetro del vástago (3) desde la tapa (5) para realizar una primera carrera en el interior del cuerpo (4) ,

- caracterizado porque comprende adicionalmente un segundo émbolo (9) mecanizado en el vástago (3) que se encarga de realizar una segunda carrera, así como

en el que el primer émbolo flotante (2) dispone de una primera superficie de contacto (14) en su pared posterior y el cuerpo (4) dispone de un primer tope (15) interior, ambos definidos mediante un mecanizado de alta precisión que permite un control exacto de la posición de parada del émbolo flotante (2) contra dicho primer tope (15) al realizar la primera carrera, y en el que el segundo émbolo (9) presenta una segunda superficie de contacto (16) ubicada en su pared posterior y el cuerpo (4) dispone de un segundo tope (17) en su pared posterior, ambos definidos por un mecanizado de alta precisión que permite un control exacto de la posición de parada del segundo émbolo (9) contra dicho segundo tope al realizar la segunda carrera.

2. Cilindro hidráulico según reivindicación 1 caracterizado porque en el cuerpo (4) se encuentran definidos:

- una primera cámara (6) mecanizada en el cuerpo (4) y delimitada por la tapa (5) , el émbolo flotante (2) y el sector de menor diámetro del vástago (3) ,

- una segunda cámara (7) mecanizada en el cuerpo (4) y delimitada por el émbolo flotante (2) , el segundo émbolo (9) y el sector de mayor diámetro del vástago (3) ,

- una tercera cámara (8) mecanizada en el cuerpo (4) y delimitada por el segundo émbolo (9) , la pared posterior del cuerpo (4) y el sector de mayor diámetro del vástago (3) .

3. Cilindro hidráulico (1) según reivindicación 2 caracterizado porque el cuerpo (4) adicionalmente comprende un primer taladro (10) que permite la entrada controlada de fluido en la primera cámara (6) generando el desplazamiento del émbolo flotante (2) .

4. Cilindro hidráulico (1) según reivindicación 2 caracterizado porque el cuerpo (4) adicionalmente comprende un segundo taladro (11) que permite la entrada controlada de fluido en la segunda cámara (7) generando el desplazamiento del émbolo flotante (2) y del segundo émbolo (9) .

5. Cilindro hidráulico (1) según reivindicación 2 caracterizado porque el cuerpo (4) adicionalmente comprende un tercer taladro (12) que permite la entrada controlada de fluido en la tercera cámara

(8) generando el desplazamiento del segundo émbolo (9) .

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