COMPRESOR DE PISTÓN CON EJE DE CIGÜEÑAL CON COMPENSACIÓN DINÁMICA DE MASAS, EN ESPECIAL PARA VEHÍCULOS SOBRE RAÍLES(MASA COMPENSATORIA DESMONTABLE).

Compresor de pistón con eje de cigüeñal no dividido con compensación dinámica de masas,

en especial para vehículos sobre raíles, que se compone fundamentalmente de una unidad de accionamiento (2) que genera un movimiento giratorio y de una unidad de compresión (1) postconectada, la cual se compone fundamentalmente de varios cilindros (6a a 6c) de tipo cubeta dispuestos sobre una carcasa (3) para el eje de cigüeñal (4) con pistones (5a a 5c) asociados, en donde el eje de cigüeñal (4) accionado a través de la unidad de accionamiento (2) transforma su movimiento giratorio, a través de en cada caso una barra articulada (7a a 7c) montada sobre rodamientos al menos en el lado del eje de cigüeñal, en un movimiento lineal para el pistón (5a a 5c) asociado para comprimir aire, caracterizado porque cada rodamiento (10a a 10c) dispuesto entre la barra articulada (7a a 7c) y el eje de cigüeñal (4) presenta envolturas de soporte no divididas, en donde las masas de compensación (11a, 11b), previstas entre los asientos para los rodamientos (10a a 10c) sobre el eje de cigüeñal (4) y el extremo de eje de cigüeñal adyacente, están unidas de forma desmontable al eje de cigüeñal (4) para hacer posible un enhebrado de los rodamientos (10a a 10c) desde el extremo de eje de cigüeñal sobre el asiento asociado del eje de cigüeñal (4), en donde entre los acodamientos del eje de cigüeñal (4), previstos para la barra articulada (7a a 7c), está prevista al menos una masa de compensación (13 a, 13b) que está conformada o soldada sobre el eje de cigüeñal (4)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2001/008792.

Solicitante: KNORR-BREMSE SYSTEME FUR SCHIENENFAHRZEUGE GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: MOOSACHER STRASSE 80 80809 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: HARTL, MICHAEL.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 30 de Julio de 2001.

Clasificación PCT:

  • F04B25/00 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F04 MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS PARA LIQUIDOS O PARA FLUIDOS COMPRESIBLES.F04B MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS (bombas de inyección de combustible para motores F02M; máquinas de líquido, o bombas, de tipo pistón rotativo u oscilante F04C; bombas de desplazamiento no positivo F04D; bombeo de fluido por contacto directo con otro fluido o por utilización de la inercia del fluido a bombear F04F; cigüeñales, cabezas de biela, bielas F16C; volantes F16F; transmisiones para convertir un movimiento rotativo en movimiento alternativo y viceversa, en general F16H; pistones, vástagos de pistones, cilindros, en general F16J; bombas iónicas H01J 41/12; bombas electrodinámicas H02K 44/02). › Bombas multi-etapas especialmente adaptadas para fluídos compresibles.
  • F04B27/02 F04B […] › F04B 27/00 Bombas multicilindro especialmente adaptadas para fluídos compresibles   caracterizadas por el número o la disposición de los cilindros (F04B 25/00 tiene prioridad; control de las máquinas alternativas o de las bombas en general F04B 49/00). › teniendo los cilindros opuestos con relación al árbol principal.
  • F04B39/00 F04B […] › Partes constitutivas, detalles o accesorios de bombas o sistemas de bombeo especialmente adaptados para fluídos compresibles, no cubiertos por, o con un interés distinto que, los grupos F04B 25/00 - F04B 37/00 (para el control F04B 49/00).
  • F04B39/14 F04B […] › F04B 39/00 Partes constitutivas, detalles o accesorios de bombas o sistemas de bombeo especialmente adaptados para fluídos compresibles, no cubiertos por, o con un interés distinto que, los grupos F04B 25/00 - F04B 37/00 (para el control F04B 49/00). › Disposiciones que permiten un montaje o desmontaje fácilmente.
  • F16F15/26 F […] › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16F RESORTES; AMORTIGUADORES; MEDIOS PARA AMORTIGUAR LAS VIBRACIONES.F16F 15/00 Supresión de las vibraciones en los sistemas (dispositivos de suspensión de los asientos de vehículos B60N 2/50 ); Medios o dispositivos para evitar o reducir las fuerzas de desequilibrio, p. ej. debidas al movimiento (ensayo estático o equilibrado dinámico de máquinas o estructuras G01M 1/00). › en los sistemas con cigüeñales utilizando masas sólidas diferentes de los pistones ordinarios, que se desplazan con el sistema mismo.

Clasificación antigua:

  • F04B25/00 F04B […] › Bombas multi-etapas especialmente adaptadas para fluídos compresibles.
  • F04B27/02 F04B 27/00 […] › teniendo los cilindros opuestos con relación al árbol principal.
  • F04B39/00 F04B […] › Partes constitutivas, detalles o accesorios de bombas o sistemas de bombeo especialmente adaptados para fluídos compresibles, no cubiertos por, o con un interés distinto que, los grupos F04B 25/00 - F04B 37/00 (para el control F04B 49/00).
  • F04B39/14 F04B 39/00 […] › Disposiciones que permiten un montaje o desmontaje fácilmente.
  • F16F15/26 F16F 15/00 […] › en los sistemas con cigüeñales utilizando masas sólidas diferentes de los pistones ordinarios, que se desplazan con el sistema mismo.

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.

PDF original: ES-2374550_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Compresor de pistón con eje de cigüeñal con compensación dinámica de masas, en especial para vehículos sobre raíles (masa compensatoria desmontable) La invención se refiere a un compresor de pistón con eje de cigüeñal no dividido con compensación dinámica de masas, en especial para vehículos sobre raíles, que se compone fundamentalmente de una unidad de accionamiento que genera un movimiento giratorio y de una unidad de compresión postconectada, la cual se compone fundamentalmente de varios cilindros de tipo cubeta dispuestos sobre una carcasa para el eje de cigüeñal con pistones asociados, en donde el eje de cigüeñal accionado a través de la unidad de accionamiento y que presenta al menos dos acodamientos, transforma su movimiento giratorio, a través de en cada caso una barra articulada montada sobre rodamientos al menos en el lado del eje de cigüeñal, en un movimiento lineal para el pistón asociado para comprimir aire. Se conoce un compresor de pistón de este tipo por ejemplo del documento CH-A-336 644. En el campo de la construcción de vehículos sobre raíles se usan normalmente compresores de pistón o tornillo engrasados con aceite. El engrase con aceite de la unidad de compresión de los compresores de este tipo tiene como consecuencia que el aire comprimido generado contiene aceite. El agua condensada que se produce durante el secado de aire subsiguiente tiene que acumularse en recipientes calefactables a causa del contenido de aceite por motivos de protección medioambiental y descargarse y evacuarse en intervalos de tiempo regulares. Esto conduce a una mayor complejidad de mantenimiento y a costes de evacuación. A esto hay que añadir problemas que se producen con frecuencia con una formación de emulsión en el circuito de aceite de unidades de compresión habituales engrasadas con aceite, en funcionamiento invernal, con una menor duración de conexión. Como compresor de pistón se usan de forma creciente, en diferentes áreas industriales, compresores de pistón con funcionamiento sin engrase, que por ello también son de conocimiento general. Un compresor de pistón con funcionamiento sin engrase trabaja en su unidad de compresión sin un aceite de engrase situado en la carcasa. En lugar de ello se sustituye el engrase sobre la superficie de deslizamiento del pistón por una disposición de obturación dinámica, en especial con poca fricción. Todas las piezas constructivas giratorias están montadas normalmente sobre rodamientos, en donde los rodamientos encapsulados se dotan de un relleno de grasa duradero, resistente a la temperatura. En la región de válvula se evitan todo lo posible piezas constructivas guiadas con deslizamiento. Mediante la suma de estas medidas puede prescindirse de un engrase con aceite en la unidad de compresión. En consecuencia puede descartarse también, por ejemplo, el riesgo de una entrada de aceite en el aire comprimido generado por la unidad de compresión, lo que es ventajoso en especial en la construcción de vehículos sobre raíles. La presente invención, que contiene un eje de cigüeñal con compensación dinámica de masas para un compresor de pistón, puede aplicarse tanto a un compresor de pistón engrasado con aceite como en especial a un compresor de pistón con funcionamiento sin engrase. El compresor de pistón del género expuesto dispone de varios cilindros, como es el caso por ejemplo en un compresor de pistón de conocimiento general en forma constructiva con 3 cilindros, con etapa de baja presión y de alta presión. En especial en esta forma constructiva asimétrica el mecanismo de cigüeñal sobrante es decir, el mecanismo de cigüeñal enfrente del cual no se encuentra ningún otro mecanismo de cigüeñal para la compensación dinámica de masas, debe compensarse desde el punto de vista dinámico mediante masas de compensación adicionales. Asimismo es de conocimiento general disponer masas de compensación adicionales en puntos adecuados sobre el propio eje de cigüeñal. En la práctica esto se produce en la región de los extremos de los acodamientos, los cuales forman en la región del vértice un asiento para el rodamiento de una barra articulada. En esta región están configuradas masas de compensación de forma enteriza con el eje de cigüeñal, es decir, moldeadas por forjado o fusión. Para hacer posible en este eje de cigüeñal un montaje de los rodamientos para la barra articulada, el eje de cigüeñal conocido está ejecutado dividido y en este caso con varias partes. La división del eje de cigüeñal se realiza con ello en la región de los asientos para los rodamientos, de tal modo que estos pueden enchufarse sobre los asientos a través de su anillo interior. A continuación se ensamblan las partes del eje de cigüeñal y se montan en la carcasa de la unidad de compresión. Un eje de cigüeñal ejecutado dividido exige una mayor complejidad de fabricación y montaje. Otra posibilidad conocida de montaje de los rodamientos sobre el eje de cigüeñal consiste en utilizar rodamientos con envolturas de soporte divididas. La tarea de la presente invención consiste en crear un eje de cigüeñal no dividido con compensación dinámica de masas para un compresor de pistón del género expuesto, que permita de forma sencilla un montaje y desmontaje de los rodamientos sobre los asientos asociados del eje de cigüeñal. La tarea es resuelta conforme a la invención mediante las particularidades de la reivindicación 1. Las siguientes reivindicaciones subordinadas reproducen perfeccionamientos ventajosos de la invención. 2 E01965149 27-12-2011   La invención contiene la enseñanza técnica de que cada rodamiento dispuesto entre la barra articulada y el eje de cigüeñal presenta envolturas de soporte no divididas, y que entre los acodamientos del eje de cigüeñal, previstos para la barra articulada, está prevista una masa de compensación unida de forma no desmontable al eje de cigüeñal, en donde las masas de compensación, previstas entre los asientos para los rodamientos sobre el eje de cigüeñal y el extremo de eje de cigüeñal adyacente, están unidas de forma desmontable al eje de cigüeñal para hacer posible un enhebrado de los rodamientos desde el extremo de eje de cigüeñal sobre el asiento asociado del eje de cigüeñal, en donde además la unión desmontable de las masas de compensación se establece mediante atornillado de las masas de compensación, dotadas de un sector roscado, o mediante tornillos aparte. La solución conforme a la invención tiene la ventaja de que el eje de cigüeñal utilizado puede fabricarse de forma enteriza y de que puede prescindirse de un complicado montaje de rodamientos para la barra articulada y de un ensamblaje a ello ligado de partes de eje de cigüeñal durante el premontaje. El eje de cigüeñal está ajustado geométricamente de tal modo al diámetro del anillo interior de los rodamientos no divididos para la barra articulada, que puede realizarse un sencillo enhebrado de estos rodamientos desde el extremo de eje de cigüeñal. Para establecer la compensación dinámica de masas para los ejes de cigüeñal sólo es necesario aplicar a continuación la masa de compensación desmontable. De forma preferida la fijación desmontable de las masas de compensación se realiza mediante tornillos aparte, que pueden atornillarse mediante un taladro de paso a través de la respectiva masa de compensación en el eje de cigüeñal. Dado el caso la unión atornillada debe asegurarse contra un aflojamiento autónomo. Aparte de esto es también concebible fijar la masa de compensación desmontable mediante aprisionamiento, etc. sobre el eje de cigüeñal. Las masas de compensación desmontables a disponer sobre un eje de cigüeñal presentan de forma ventajosa la misma forma geométrica, de tal modo que éstas pueden intercambiarse entre sí y puede realizarse una fabricación de forma especialmente sencilla. En la región entre los acodamientos del eje de cigüeñal está prevista conforme a la invención al menos otra masa de compensación, que sin embargo está unida de forma no desmontable al eje de cigüeñal. Esta masa de compensación no desmontable puede estar por ejemplo conformada o soldada sobre el eje de cigüeñal. En la región aquí indicada entre los acodamientos del eje de cigüeñal no es necesario que para enhebrar rodamientos tengan que disponerse masas de compensación desmontables. Por ello estas masas de compensación pueden estar configuradas durante la fabricación del eje de cigüeñal de forma enteriza con el mismo, lo que reduce la subsiguiente complejidad de montaje. Conforme a otra medida que reduce la complejidad de montaje, los rodamientos pueden estar premontados ya en barras articuladas asociadas. Para alojar el rodamiento en el lado del eje de cigüeñal, la barra articulada puede presentar una disposición de semicoquilla unida mediante tornillos.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Compresor de pistón con eje de cigüeñal no dividido con compensación dinámica de masas, en especial para vehículos sobre raíles, que se compone fundamentalmente de una unidad de accionamiento (2) que genera un movimiento giratorio y de una unidad de compresión (1) postconectada, la cual se compone fundamentalmente de varios cilindros (6a a 6c) de tipo cubeta dispuestos sobre una carcasa (3) para el eje de cigüeñal (4) con pistones (5a a 5c) asociados, en donde el eje de cigüeñal (4) accionado a través de la unidad de accionamiento (2) transforma su movimiento giratorio, a través de en cada caso una barra articulada (7a a 7c) montada sobre rodamientos al menos en el lado del eje de cigüeñal, en un movimiento lineal para el pistón (5a a 5c) asociado para comprimir aire, caracterizado porque cada rodamiento (10a a 10c) dispuesto entre la barra articulada (7a a 7c) y el eje de cigüeñal (4) presenta envolturas de soporte no divididas, en donde las masas de compensación (11a, 11b), previstas entre los asientos para los rodamientos (10a a 10c) sobre el eje de cigüeñal (4) y el extremo de eje de cigüeñal adyacente, están unidas de forma desmontable al eje de cigüeñal (4) para hacer posible un enhebrado de los rodamientos (10a a 10c) desde el extremo de eje de cigüeñal sobre el asiento asociado del eje de cigüeñal (4), en donde entre los acodamientos del eje de cigüeñal (4), previstos para la barra articulada (7a a 7c), está prevista al menos una masa de compensación (13 a, 13b) que está conformada o soldada sobre el eje de cigüeñal (4) 2. Compresor de pistón según la reivindicación 1, caracterizado porque la unión desmontable de las masas de compensación (11a, 11b) sobre el eje de cigüeñal (4) se realiza mediante aprisionamiento. 3. Compresor de pistón según la reivindicación 1, caracterizado porque la unión desmontable de la masa de compensación (10a, 10b) se establece mediante atornillado de las masas de compensación (11a, 11b), dotadas de un sector roscado, o mediante tornillos aparte (12a, 12b). 4. Compresor de pistón según la reivindicación 1, caracterizado porque las masas de compensación (11a, 11b) desmontables unidas al eje de cigüeñal (4) presentan la misma forma geométrica. 5. Compresor de pistón según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el rodamiento no dividido (10a a 10c) está premontado sobre la barra articulada (7a a 7c) asociada. 6. Compresor de pistón según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la barra articulada (7a a 7c) presenta en el lado de eje de cigüeñal una disposición de semicoquilla, unida mediante tornillos, para alojar el rodamiento (10a a 10c) dispuesto sobre el eje de cigüeñal (4). 7. Compresor de pistón según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la región del extremo de la barra articulada (7a a 7c) en el lado del pistón está insertado un cojinete de agujas (9a a 9c) engrasado para toda la vida útil, que forma un punto de pivotamiento para el perno de pistón (8a a 8c) asociado. 8. Compresor de pistón según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de compresión (1) está configurada a modo de un compresor de pistón multi-etapa con una etapa de baja presión y al menos una etapa adicional, consecutiva, de alta presión. 9. Compresor de pistón según la reivindicación 6, caracterizado porque la unidad de compresión (1) está configurada a modo de una disposición horizontal de 3 cilindros, con dos cilindros (6a, 6c) para la etapa de baja presión y un cilindro (6b) para la etapa de alta presión. 10. Compresor de pistón según la reivindicación 7, caracterizado porque la compensación dinámica de masa está materializada mediante dos masas de compensación (13a, 13b) no desmontables, desiguales, entre los acodamientos del eje de cigüeñal (4) así como mediante dos masas de compensación (11a, 11b) desmontables, iguales, hacia el extremo de eje de cigüeñal adyacente. 11. Compresor de pistón según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de compresión (1) está ejecutada a modo de un compresor de pistón con funcionamiento sin engrase o a modo de un compresor de émbolo engrasado con aceite. 6 E01965149 27-12-2011   7 E01965149 27-12-2011   8 E01965149 27-12-2011

 

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