Actuador hidráulico rotativo.

1. El actuador hidráulico rotatorio que comprende:

- Una carcasa (1) en forma de cilindro concéntrico con un canal interior semicircular centrado,

donde se ha previsto una abertura (18) para el armado del conjunto.

- Un eje hueco (2) en forma de cilindro concéntrico con un canal exterior semicircular centrado, y a cada lado, de forma próxima y paralela, un cajeado circunferencial (8) donde se alojan sendas juntas de estanqueidad.

- Un pistón (16) configurado para interactuar con el canal interior semicircular de la carcasa (1), y dotado de un cajeado circunferencial (12) en el centro y perpendicular a su eje donde se aloja un retén y unos orificios (13) en los extremos para su fijación en el eje hueco (2).

- Una tapa (17), que está configurada de forma que sella la abertura (18) mediante una pestaña exterior y extendiéndose al interior tiene una superficie que se ha diseñado para interactuar con la cámara (3), estando previsto en dicha superficie dos cajeados (14) perpendiculares al canal centrado exterior del eje hueco (2), que se extienden por los laterales formando media circunferencia perpendicular y axial a la abertura (18) donde se alojan sendos retenes, para sellar las cámaras definidas a cada lado del pistón (16) en donde actúa el fluido hidráulico que se comunica a través de los conductos (15).

Se caracteriza porque el eje hueco (2) está alojado dentro de la carcasa (1) conformando una cámara (3) central cilíndrica esférica que es estanca por medio de retenes colocados en cajeados (8) y en cuyo interior actúa un pistón (16) introducido por la abertura (18) montado solidariamente en el eje hueco (2) que realiza la función de desplazarse por la cámara (3) para producir el movimiento rotatorio arrastrando el eje hueco (2) que hace de soporte del pistón y cámara a la vez, y con el fin de sellar todo el conjunto es introducida la tapa (17) en la abertura (18) que es fijada a la carcasa (1) por medio tornillos en orificios destinados para tal efecto.

2. El actuador hidráulico rotatorio de la reivindicación 1, caracterizado porque para evitar el desplazamiento perpendicular de los cuerpos (1, 2) la carcasa (1) está provista de un canal interior semiesférico (11) a cada lado de la cámara (3). Paralelo a ésta y en el eje hueco (2), coincidiendo con los anteriores, un canal exterior semiesférico (11), formando así dos canales circulares por donde se alojan una corona de bolas, introducidas una vez armado el mecanismo por medio de un orificio roscado (19), ubicado en la carcasa (1) y sellado por medio de un tornillo calibrado para no entorpecer el libre movimiento de las rodaduras. El mecanismo es sellado por un segundo par de retenes, ubicado en cajeados circunferenciales (9) en la carcasa (1) próximos al borde exterior de la unión de los cuerpos (1, 2).

3. La articulación actuador hidráulico rotatorio de la reivindicación 1, caracterizado porque para evitar el desplazamiento perpendicular de los cuerpos (1, 2), está previsto dos cajeados circunferenciales (7) ubicados en la cara interior de la carcasa (1) y paralelos a la cámara (3) donde se alojan sendos anillos seeger, acompañado de sus respectivos separadores (10) para evitar el roce del eje hueco (2) con los anillos seeger. El mecanismo es sellado por un segundo par de retenes, ubicado en cajeados circunferenciales (9) en la carcasa (1) y próximos al borde exterior de la unión de los cuerpos (1, 2).

4. La articulación actuador hidráulico rotatorio, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3, caracterizado porque para evitar el desplazamiento perpendicular de los cuerpos (1, 2), está previsto dos cajeados circunferenciales (7) ubicados en la cara exterior del eje hueco (2) y paralelos a la cámara (3) donde se alojan sendos anillos seeger, acompañado de sus respectivos separadores (10) para evitar el roce de la carcasa (1) con los anillos seeger. El mecanismo es sellado por un segundo par de retenes, ubicado en cajeados circunferenciales (9) en la carcasa (1) próximos al borde exterior de la unión de los cuerpos (1, 2).

5. La articulación actuador hidráulico rotatorio de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el conjunto es sellado por un segundo par de retenes, ubicado en cajeados circunferenciales (9) en el eje hueco (2) próximos al borde exterior de la unión de los cuerpos (1, 2).

6. La articulación actuador hidráulico rotatorio de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cámara (3) es conformada cuadrada con bordes redondeados.

7. La articulación actuador hidráulico rotatorio de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cámara (3) es conformada rectangular con bordes redondeados.

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención, según lo expresa el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un mecanismo hidráulico de acción rotativa por el que su estructura cilíndrica (formada por dos partes que actúan una dentro de otra) transforma la presión hidráulica en movimiento rotatorio. A la vez que actúa de articulación. El mecanismo se encuadra en el sector industrial o tecnológico aportando, por su estructura y funcionamiento, una solución simple y de bajo coste.

ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA

Los mecanismos rotativos hidráulicos actuales requieren de cuerpos robustos que contengan la presión hidráulica, la cual transforman en movimientos rotatorios:

Mediante una paleta rascadora unida a un eje que actúan axlalmente en un cuerpo cilrndrico, lo que requiere de robustez en sus partes. Ejemplo: EP2500264 A2. Cilindros hidráulicos unidos a cremalleras que transforman el movimiento lineal de dicho cilindros en circular por medio de la cremallera y un engranaje. Este sistema requiere de grandes tamaños. Ejemplo: 00660333. También actúan los cilindros hidráulicos lineales sobre un cable dotando de movimiento rotatorio a una polea. Ejemplo: US7.191.696 82. También existen sistemas hidráulicos lineales unidos a un eje de forma helicoidal que actúa rotatoriamente. Son de fabricación costosa. Ejemplo: US 0079901. Simplemente una estructura articulada unida a un cilindro hidráulico lineal, para conseguir el movimiento rotatorio.

Estos mecanismos antes mencionados tienen la desventaja de que son grandes, robustos, pesados y de fabricación compleja y costosa en algunos casos, presentando limites a la hora de reducir su tamaño. Por ejemplo, en robótica y para articulaciones de reducido tamaño, estos sistemas quedan obsoletos, recurriendo a actuadores electromecánicos. Tenemos otro ejemplo en el accionamiento de pequeñas válvulas, llegando a ser mayor la estructura de su actuador que la propia válvula.

DESCRIPCiÓN DE LA INVENCIÓN

El objeto de la presente invención es el de proporcionar un actuador hidráulico rotativo según se define en las reivindicaciones finales.

El objetivo de la invención es de proporcionar un actuador hidráulico rotativo de funcionamiento y fabricación simple con múltiples aplicaciones. Para ello se aprovecha la forma cilíndrica de los dos cuerpos que la forman, y que actúan uno dentro de otro, reteniendo la presión hidráulica en la cavidad o cámara creada entre los cuerpos. Esta se transforma en movimiento rotatorio por medio de un pistón alojado en dicha cavidad (unido al cuerpo interno) y una tapa (unida al cuerpo externo) configurada de tal forma que sella el conjunto y divide la cámara en dos junto al pistón.

La invención aquí descrita difiere del estado de la técnica al aprovechar la forma de la estructura para conseguir retener la presión del fluido sin necesidad de grandes volúmenes ni complejos mecanismos, pudiendo llegar hasta los 280Q de rotación. La propia forma del mecanismo aporta una estructura sólida para ejercer por sr misma como articulación y actuador. Su centro puede ser hueco en proporción a su tamaño, teniendo una muy amplia gama de aplicaciones. La construcción del mecanismo en cuestión se simplifica de forma exponencial si los materiales requeridos en su fabricación son termoplásticos o plásticos termo moldeables, abaratando los costes de construcción ya que no necesitan de mecanizado.

DESCRIPCiÓN DE LOS DIBUJOS

La Fig. 1 es una vista conjunto de la invención con un corte transversal. La Fig. 2 es una vista en corte del conjunto armado sin la tapa ni el pistón. La Fig. 3 es una vista en corte del conjunto en caso de ser metálico.

La Fig. 4 es una vista en corte del conjunto en caso de ser fabricado en plásticos. La Fig. 5 es una vista del pistón. La Flg. 6 es una vista del pistón en perspectiva. La Fig. 7es una vista de la tapa. La Fig. 8 es una vista de la tapa en perspectiva.

La Flg. 9 es una vista en perspectiva con un corte transversal del conjunto armado con el pistón y la tapa, sin los retenes o gomas tórica ni tornillos que los fijan. La Fig. 10 es una vista del cuerpo exterior donde se aprecia la abertura por donde se arma yque, por su forma, sella el conjunto junto con la tapa.

DESCRIPCiÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

En la Fig. 9 se muestra un actuador hidráulico rotativo que comprende:

Una carcasa (1) . Flg. 1-2. En forma de cilindro concéntrico con un canal interior semicircular centrado, donde se ha previsto una abertura (18) para el armado del conjunto.

Un eje hueco (2) . Fig. 1-2. En forma de cilindro concéntrico, con un canal exterior semicircular centrado y, a cada lado de forma próxima y paralela, un cajeado circunferencial (8) donde se alojan sendas juntas de estanqueidad. Un pistón (16) . Fig. 5-6. Configurado para interactuar con el canal interior semicircular de la carcasa (1) Y dotado de un cajeado circunferencial (12) en el

centro y perpendicular a su eje, donde se aloja un retén y unos orificios (13) en los extremos para su fijación en el eje hueco (2) .

Una tapa (17) . Fig. 7-8. Que está configurada de forma que sella la abertura (18) mediante una pestaña exterior y, extendiéndose al interior, tiene una superficie que se ha diseñado para interactuar con la cámara (3) , estando previsto en dicha superficie dos cajeados (14) perpendiculares al canal centrado exterior del eje hueco (2) , que se extienden por los laterales formando media circunferencia perpendicular y axial a la abertura (18) donde se alojan sendos retenes, para sellar las cámaras definidas a cada lado del pistón (16) en donde actúa el fluido hidráulico que se comunica a través de los conductos (15) .

En donde el eje hueco (2) está alojado dentro de la carcasa (1) , conformando una cámara (3) central cilfndrica esférica que es estanca por medio de retenes colocados en cajeados (8) yen cuyo interior actúa un pistón (16) introducido por la abertura (18) , montado solidariamente en el eje hueco (2) , que realiza la función de desplazarse por la cámara (3) para producir el movimiento rotatorio arrastrando el eje hueco (2) que hace de soporte del pistón y cámara a la vez. Con el fin de sellar todo el conjunto es introducida la tapa (17) en la abertura (18) , que es fijada a la carcasa (1) por medio tomillos en orificios destinados para tal efecto.

Para evitar el desplazamiento perpendicular de los cuerpos (1, 2) entre sí y permitir el libre movimiento rotatorio de uno contra otro se tienen dos opciones de construcción.

En la Fig. 3 se muestra si los cuerpos son metálicos para grandes cargas o esfuerzos. Para esta opción llevaría la carcasa (1) un canal interior semiesférico (11) a cada lado de la cámara (3) , paralelos a esta y en el eje hueco (2) , coincidiendo con los anteriores; un canal exterior semiesférico (11) . formando así dos canales circulares por donde se alojan una corona de bolas, introducidas una veZ armado el mecanismo por medio de un orificio roscado (19) , ubicado en la carcasa (1) y sellado por medio de un tomillo calibrado para no entorpecer el libre movimiento de las rodaduras. El mecanismo es sellado por un segundo par de retenes. ubicado en cajeados circunferenciales (9) en la carcasa (1) próximos al borde exterior de la unión de los cuerpos (1, 2) . Los cuerpos ya mecanizados pueden ser sometidos a un tratamiento de cromado en las superficies de unión para alargar su vida útil. Los sistemas de mecanizado convencionales y CNC permiten fabricar de manera simple y rápida la invención en cuestión.

En la Flg. 4 se muestra el caso de menores esfuerzos como los sufridos por actuadores de válvulas, articulaciones en robótica o simplemente una articulación. Se simplifica a dos cajeados circunferenciales (7) ubicados en la cara exterior del eje hueco (2) y paralelos a la cámara (3) donde se alojan sendos anillos seeger, acompañado de sus respectivos separadores (10) para evitar el roce de la carcasa (1) con los anillos seeger. El mecanismo es sellado por un segundo par de retenes, ubicados en cajeados circunferenciales (9) en la carcasa (1) próximos al borde exterior de la unión de los cuerpos (1, 2) . En este caso su construcción se simplifica, ya que los materiales pueden variar. Los termoplásticos y plásticos termomoldeables son la mejor opción, ya que no haría falta mecanizado alguno, pudiendo fabricarse en serie con tamaños y costes muy por debajo de lo actual. La fricción entre los cuerpos se ve atenuada por el propio fluido hidráulico.

Cualquiera de los casos mencionados simplifica la construcción actual de mecanismos para tales fines. También aportan grandes ventajas estructurales, ya que su tamaño y su peso son...

1. El actuador hidráulico rotatorio que comprende:

Una carcasa (1) en forma de cilindro concéntrico con un canal interior semicircular centrado, donde se ha previsto una abertura (18) para el armado del conjunto. Un eje hueco (2) en forma de cilindro concéntrico con un canal exterior semicircular centrado, y a cada lado, de forma próxima y paralela, un cajeado circunferencial (8) donde se alojan sendas juntas de estanqueidad. Un pistón (16) configurado para interactuar con el canal Interior semicircular de la carcasa (1) , y dotado de un cajeado circunferencial (12) en el centro y perpendicular a su eje donde se aloja un retén y unos orificios (13) en los extremos para su fijación en el eje hueco (2) . Una tapa (17) , que está configurada de forma que sella la abertura (18) mediante una pestaña exterior y extendiéndose al interior tiene una superficie que se ha diseñado para interactuar con la cámara (3) , estando previsto en dicha superficie dos cajeados (14) perpendiculares al canal centrado exterior del eje hueco (2) , que se extienden por los laterales formando media circunferencia perpendicular y axial a la abertura (18) donde se alojan sendos retenes, para sellar las cámaras definidas a cada lado del pistón (16) en donde actúa el fluido hidráulico que se comunica a través de los conductos (15) .

Se caracteriza porque el eje hueco (2) está alojado dentro de la carcasa (1) conformando una cámara (3) central cilfndrica esférica que es estanca por medio de retenes colocados en cajeados (8) y en cuyo interior actúa un pistón (16) introducido por la abertura (18) montado solidariamente en el eje hueco (2) que realiza la función de desplazarse por la cámara (3) para producir el movimiento rotatorio arrastrando el eje hueco (2) que hace de soporte del pistón y cámara a la vez , y con el fin de sellar todo el conjunto es introducida la tapa (17) en la abertura (18) que es fijada a la carcasa (1) por medio tornillos en orificios destinados para tal efecto.

2. El actuador hidráulico rotatorio de la reivindicación 1, caracterizado porque para evitar el desplazamiento perpendicular de los cuerpos (1, 2) la carcasa (1) está provista de un canal interior semiesférico (11) a cada lado de la cámara (3) . Paralelo a esta y en el eje hueco (2) , coincidiendo con los anteriores, un canal exterior semiesférico (11) , formando asr dos canales circulares por donde se alojan una corona de bolas, introducidas una vez armado el mecanismo por medio de un orificio roscado (19) , ubicado en la carcasa (1) Y sellado por medio de un tomillo calibrado para no entorpecer el libre movimiento de las rodaduras. El mecanismo es sellado por un segundo par de retenes, ubicado en cajeados circunferenciales (9) en la carcasa (1) próximos al borde exterior de la unión de los cuerpos (1, 2) .

3. La articulación actuador hidráulico rotatorio de la reivindicación 1, caracterizado porque para evitar el desplazamiento perpendicular de los cuerpos (1, 2) , está previsto dos cajeados circunferenciales (7) ubicados en la cara interior de la carcasa (1) Y paralelos a la cámara (3) donde se alojan sendos anillos seeger, acompañado de sus respectivos separadores (10) para evitar el roce del eje hueco (2) con los anillos seeger. El mecanismo es sellado por un segundo par de retenes, ubicado en cajeados circunferenciales (9) en la carcasa (1) Y próximos al borde exterior de la unión de los cuerpos (1, 2) .

4. La articulación actuador hidráulico rotatorio, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3, caracterizado porque para evitar el desplazamiento perpendicular de los cuerpos (1, 2) , está previsto dos cajeados circunferenciales (7) ubicados en la cara exterior del eje hueco (2) y paralelos a la cámara (3) donde se alojan sendos anillos seeger, acompañado de sus respectivos separadores (10) para evitar el roce de la carcasa (1) con los anillos seeger. El mecanismo es sellado por un segundo par de retenes, ubicado en cajeados circunferenciales (9) en la carcasa (1) próximos al borde exterior de la unión de los cuerpos (1, 2) .

5. La articulación actuador hidráulico rotatorio de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el conjunto es sellado por un segundO par de retenes, ubicado en cajeados circunferenciales (9) en el eje hueco (2) próximos al borde exterior de la unión de los cuerpos (1, 2) .

6. La articulación actuador hidráulico rotatorio de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cámara (3) es conformada cuadrada con bordes redondeados.

7. La articulación actuador hidráulico rotatorio de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cámara (3) es conformada rectangular con bordes redondeados.