Un contador de fluido (27) que comprende:

una caja protectora (28) que define al menos un cárter del cigüeñal (29) y dos cilindros axialmente alineados(25,

26),

un eje del cigüeñal (11) dispuesto en el cárter del cigüeñal (29),

dos pistones (3, 4) montados respectivamente en los cilindros (25, 26) para el movimiento recíproco,una primera barra conectora (12) conectada a uno de los pistones (3) y al eje del cigüeñal (11) para hacer girarel eje del cigüeñal (11) en respuesta al movimiento de un pistón (3), y

una segunda barra conectora (13) conectada al otro pistón (4) y al eje del cigüeñal (11) para hacer girar el ejedel cigüeñal (11) en respuesta al movimiento del otro pistón (4),

en el que la primera y segunda barra conectora (12, 13) tienen ranuras de yugo (16, 17) para recibir un muñóndel cigüeñal (19)

caracterizador porque

las barras conectoras (12, 13) están conectadas al eje del cigüeñal (11) por un muñón del cigüeñal común (19)que está radialmente desviado del eje del cigüeñal (11),

un eje a través de los extremos de la ranura del yugo (16) de una barra conectora (12) forma un ángulo alfa conel eje de alineación de los dos cilindros axialmente alineados (25, 26),

un eje a través de los extremos de la ranura del yugo (17) de la otra barra conectora (13) forma otro ángulodiferente beta con dicho eje de alineación, para que los correspondientes pistones (3, 4) reciproquendesfasados.

Contador de fluido

Campo técnico

La presente invención se refiere generalmente a un contador de fluido para la medición de volumen de un fluido que fluye. Más particularmente, la presente invención se refiere a un contador de fluido como el definido en la parte introductoria de la reivindicación 1, un montaje con múltiples contadores de fluido como el definido en la reivindicación 1, y una unidad surtidora de combustible como la definida en la reivindicación 14.

Técnica anterior

Los contadores de fluido se usan mucho para la mayoría de los tipos de fluidos en diferentes áreas de aplicación. Los contadores de fluido se usan por ejemplo en bombas surtidoras de combustible para venta al por menor de combustible para vehículos, proporcionando medios para medir la cantidad dispensada desde la bomba. El volumen medido se comunica típicamente a un registro, que muestra el volumen dispensado y el precio.

Un contador de fluido comúnmente usado para surtidores de combustible lo muestra Ainsworth, US 2.756.726. En esta divulgación se usa un contador que tiene un motor hidráulico con múltiples pistones. Se deja que el fluido entre en los cilindros y provoque reciprocidad de los pistones. Los pistones están conectados a un eje, que rotará como un efecto de la reciprocidad. Una válvula rotativa, acoplada al eje, admite líquido en los cilindros o permite flujo para las conexiones de salida, en una relación cronometrada apropiada. El contador de fluido utiliza lo que puede denominarse cilindros “hipotéticos”, que mecánicamente e hidráulicamente cooperan con los cilindros y pistones que son estructuralmente existentes.

Esto se consigue disponiendo los puertos y la válvula rotativa para admitir secuencialmente el fluido tanto en el cárter del cigüeñal como en los extremos de los cilindros al mismo tiempo que el fluido se saca de los cilindros. El volumen de fluido admitido en, o sacado de, el cárter del cigüeñal es la suma algebraica del volumen sacado de, o admitido en, los cilindros. Dos pistones, accionados a través del mecanismo de la válvula, ventajosamente 120 grados desfasados, actúan de este modo para funcionar equivalentes a tres pistones. Esto reduce el número real de cilindros necesarios para una capacidad dada, reduce la fricción interna y la pulsación, y consigue un funcionamiento más suave. Los dos pistones están unidos por medio de barras conectoras a un eje del cigüeñal con un muñón del cigüeñal radialmente desviado. El muñón del cigüeñal se acopla a un yugo en cada barra conectora para que el movimiento recíproco de los dos pistones se transforme en movimiento rotativo del cárter del cigüeñal de acuerdo con el principio del tipo de yugo escocés. Para conseguir las diferencias de fase entre los pistones, los dos cilindros físicos están orientados con un ángulo de 120 grados entre su respectivo eje central.

El contador de fluido de Ainsworth tiene varios inconvenientes, como por ejemplo el requisito de los barriles guías especiales de pistón, la disposición de cilindros y barriles guías es difícil de moldear o fundir y maquinar, y el registro se activa por un eje que se extiende a través de la caja protectora del contador con el riesgo acompañante de escape.

Spalding desvela un contador de fluido similar, US 5.686.663 y WO 98/49530. Este contador de fluido ayuda a eliminar los inconvenientes del contador de fluido de Ainsworth. De este modo, los dos cilindros en ángulo de Ainsworth están alineados a lo largo de un eje central común para eliminar la construcción voluminosa de Ainsworth. Para conseguir la misma reciprocidad del pistón, el eje del cigüeñal se modifica con un brazo extra del cigüeñal. La construcción en línea es ventajosa cuando se tienen que montar varios contadores en un surtidor, que es el caso normal en la mayoría de los surtidores de combustible modernos.

El contador de fluido de Spalding, sin embargo, no carece de algunos inconvenientes. Para conseguir la correcta diferencia de fase entre el funcionamiento de los cilindros, el eje del cigüeñal requiere una estructura complicada con dos brazos del cigüeñal y dos muñones del cigüeñal. Esta construcción compleja es complicada de fabricar y de este modo cara. El ángulo entre los brazos del cigüeñal es crucial, que además complica el proceso de fabricación. Ya que el eje del cigüeñal tiene muchas partes, como resultado de la necesidad de dos brazos del cigüeñal, el eje del cigüeñal también será menos robusto con mayor riesgo de daño y servicio resultante. Otro contador de fluido de la técnica anterior se desvela en el documento GB 790.522.

Resumen de la invención

Es un objeto de la presente invención mejorar el estado actual de la técnica, para solucionar los problemas anteriores, y para proporcionar un contador de fluido mejorado que sea más fácil de fabricar, más robusto, más fiable, y más preciso que los contadores de fluido previos. Esto se soluciona usando un eje del cigüeñal con solamente un brazo del cigüeñal y muñón del cigüeñal y modificando los yugos para conseguir el movimiento correcto de los pistones en los cilindros orientados en línea.

De acuerdo con un aspecto, la presente invención proporciona un contador de fluido que comprende una caja protectora que define al menos un cárter del cigüeñal y dos cilindros axialmente alineados, un eje del cigüeñal dispuesto en el cárter del cigüeñal, dos pistones montados respectivamente en los cilindros para el movimiento recíproco, una primera barra conectora conectada a uno de los pistones y al eje del cigüeñal para hacer girar el eje del cigüeñal en respuesta al movimiento de un pistón, y una segunda barra conectora conectada al otro pistón y al eje del cigüeñal para hacer girar el eje del cigüeñal en respuesta al movimiento del otro pistón, en el que la primera y segunda barra conectora tienen ranuras de yugo para recibir un muñón del cigüeñal. El contador de fluido se caracteriza porque las barras conectoras están conectadas al eje del cigüeñal por un muñón del cigüeñal común que está radialmente desviado del eje del cigüeñal; porque un eje a través de los extremos de la ranura del yugo de una barra conectora forma un ángulo alfa con el eje de alineación de los dos cilindros axialmente alineados; y porque un eje a través de los extremos de la ranura del yugo de la otra barra conectora forma otro ángulo diferente beta con dicho eje de alineación, para que los pistones correspondientes reciproquen desfasados.

Usar ranuras del yugo que se extienden a lo largo de una línea recta entre los extremos de la ranura del yugo es la manera más sencilla de generar movimiento del pistón con una velocidad de movimiento que sigue una forma sinusoidal armónica. Sin embargo, debería señalarse que podrían usarse otras formas del yugo, por ejemplo, donde el yugo se dobla a lo largo de una curva adecuada. El diseño de la válvula de entrada/salida de la caja protectora del contador de fluido podría requerir, por ejemplo, un movimiento especial de pistón recíproco, invocado por las ranuras del yugo, para encajar con su diseño.

[Los ajustes de las ranuras del yugo están dispuestas para provocar que los pistones reciproquen desfasados aunque los cilindros estén alineados a lo largo del mismo eje central. Al usar ranuras del yugo transversales normales, tales como en la patente de Spalding descrita anteriormente, son necesarios dos brazos del cigüeñal para conseguir los movimientos del pistón que están desfasados en tal geometría. Al usar las ranuras del yugo de acuerdo con la invención solamente es necesario un brazo del cigüeñal. Hay varios beneficios de usar solamente un brazo del cigüeñal para el movimiento de los pistones. El número de componentes se reduce, lo que lleva a costes reducidos de material. El procedimiento de fabricación se simplifica lo que lleva a costes más baratos de producción. Un único brazo del cigüeñal en lugar de dos lleva a un montaje del eje del cigüeñal que es una unidad más robusta y rígida. Además, el problema de proporcionar el ángulo correcto entre dos brazos del cigüeñal se elimina y solamente hay un brazo de cigüeñal.

Es preferente que cada una de las ranuras del yugo de dichas dos barras conectoras esté adaptada para extenderse a lo largo de una línea recta entre dichos extremos. Como se ha mencionado anteriormente, ésta es la manera más fácil de generar movimiento del pistón con una velocidad de movimiento que sigue una forma sinusoidal armónica y es por lo tanto preferente... [Seguir leyendo]

1. Un contador de fluido (27) que comprende:

una caja protectora (28) que define al menos un cárter del cigüeñal (29) y dos cilindros axialmente alineados (25, 26) , un eje del cigüeñal (11) dispuesto en el cárter del cigüeñal (29) , dos pistones (3, 4) montados respectivamente en los cilindros (25, 26) para el movimiento recíproco, una primera barra conectora (12) conectada a uno de los pistones (3) y al eje del cigüeñal (11) para hacer girar el eje del cigüeñal (11) en respuesta al movimiento de un pistón (3) , y una segunda barra conectora (13) conectada al otro pistón (4) y al eje del cigüeñal (11) para hacer girar el eje del cigüeñal (11) en respuesta al movimiento del otro pistón (4) , en el que la primera y segunda barra conectora (12, 13) tienen ranuras de yugo (16, 17) para recibir un muñón del cigüeñal (19) caracterizador porque las barras conectoras (12, 13) están conectadas al eje del cigüeñal (11) por un muñón del cigüeñal común (19) que está radialmente desviado del eje del cigüeñal (11) , un eje a través de los extremos de la ranura del yugo (16) de una barra conectora (12) forma un ángulo alfa con el eje de alineación de los dos cilindros axialmente alineados (25, 26) , un eje a través de los extremos de la ranura del yugo (17) de la otra barra conectora (13) forma otro ángulo diferente beta con dicho eje de alineación, para que los correspondientes pistones (3, 4) reciproquen desfasados.

2. Un contador de fluido (27) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cada una de las ranuras del yugo (16, 17) de dichas dos barras conectoras (12, 13) está adaptada para extenderse a lo largo de una línea recta entre dichos extremos.

3. Un contador de fluido (27) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dichos ángulos alfa y beta se eligen para que los pistones (3, 4) reciproquen aproximadamente 60º desfasados.

4. Un contador de fluido (27) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que alfa es inferior a 90º y beta es superior a 90º.

5. Un contador de fluido (27) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que alfa es aproximadamente 60º y beta es aproximadamente 120º.

6. Un contador de fluido (27) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que una parte de una barra conectora (12) se acopla a la otra barra conectora (13) para sostener y guiar la otra barra conectora (13) durante el movimiento.

7. Un contador de fluido (27) de acuerdo con la reivindicación 6 en el que cada barra conectora (12, 13) tiene un par de lengüetas guías (20, 21) que se acoplan a las partes del borde lateral opuesto (23, 24) de la otra barra conectora (12, 13) .

8. Un contador de fluido (27) de acuerdo con la reivindicación 7 en el que se forman muescas en las lengüetas guías (20, 21) para recibir respectivamente las partes del borde lateral opuesto (23, 24) .

9. Un contador de fluido (27) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los puertos (44, 45, 46) se definen en la caja protectora (28) en comunicación con los cilindros (25, 26) y el cárter del cigüeñal (29) , y que además comprenden una válvula de puerto (51) montada sobre el eje del cigüeñal (11) para rotación con el mismo y que tiene una pluralidad de puertos (53, 54) para coincidir secuencialmente con los puertos (44, 45, 46) en la caja protectora (28) para distribuir el fluido a y desde los cilindros (25, 26) y el cárter del cigüeñal

(29) para controlar el movimiento de los pistones (3, 4) .

10. Un contador de fluido (27) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que además comprende al menos una rueda (32) acoplada al eje del cigüeñal (11) y que tiene al menos un polo magnético, y al menos un sensor (33) para detectar la influencia de al menos un polo magnético y para generar una señal correspondiente al flujo del fluido a y desde los correspondientes cilindros (25, 26) y el cárter del cigüeñal (29) .

11. Un montaje con múltiples contadores de fluido (61) que comprende al menos dos contadores de fluido (27) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-10.

12. Un montaje con múltiples contadores de fluido (61) de acuerdo con la reivindicación 11, en el que al menos dos contadores de fluido (27) están dispuestos de tal manera que sus ejes de alineación son paralelos.

13. Un montaje con múltiples contadores de fluido (61) de acuerdo con la reivindicación 11 ó 12, en el que la entrada de fluido y la salida de fluido de un contador de fluido comunican con la entrada de fluido y la salida de fluido de otro contador de fluido, respectivamente, para conectar los contadores de fluido individuales en paralelo.

14. Una unidad surtidora de combustible para repostar vehículos, caracterizada por que comprende un contador de fluido (27) como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1-10 o un montaje con múltiples contadores de fluido (61) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11-13.