Controlador de fluido con múltiples medidores de fluido.

Controlador de fluido que comprende:

un primer medidor de fluido (36) que tiene una primera serie de cámaras de volumen (68);

un segundo medidor de fluido (38) que tiene una segunda serie de cámaras de volumen (68), de manera que lasegunda serie de cámaras de volumen se encuentra en comunicación selectiva de fluido con la primera serie decámaras de volumen;

un conjunto selector (44) en comunicación selectiva de fluido con el primer y segundo medidores de fluido (36, 38),presentando el conjunto selector:

una placa selectora (106) que define un orificio (112); y

una válvula selectora (108) dispuesta en el orificio (112)

caracterizado porque la válvula selectora (108) está adaptada para movimientos de rotación entre una primeraposición y una segunda posición, incluyendo la válvula selectora una primera cara (152), una segunda caradispuesta en oposición (154) y una superficie exterior (156) que se extiende entre la primera y segunda caras,definiendo la válvula selectora una serie de orificios pasantes (162) que se extienden axialmente a través de laprimera y segunda caras, estando adaptada la serie de orificios pasantes para proporcionar comunicación de fluidoentre la primera y segunda serie de cámaras de volumen cuando la válvula selectora se encuentra en la primeraposición, definiendo la válvula selectora una ranura (164b) dispuesta en la segunda cara, de manera que la ranuraestá adaptada para recircular fluido desde la segunda serie de cámaras de volumen cuando la válvula selectora seencuentra en la segunda posición.

Controlador de fluido con múltiples medidores de fluido

ANTECEDENTES TÉCNICOS

Las unidades de dirección hidráulica son utilizadas en múltiples vehículos agrícolas y de construcción, de tipo fuera de carretera. Las unidades de dirección hidráulica comprenden de manera típica un conjunto de desplazamiento que es utilizado para desplazar fluido desde la unidad de dirección en respuesta a la rotación de un accionador de dirección, tal como un volante de dirección. No obstante, en ciertas aplicaciones, es deseable que la unidad hidráulica de dirección proporcione diferentes velocidades de desplazamiento del fluido desde la unidad de dirección para una velocidad de rotación determinada del accionador de dirección.

Las unidades de dirección de dos velocidades tienen una primera modalidad en la que la totalidad del fluido de la unidad de dirección es desplazado por un primer conjunto de desplazamiento, y una segunda modalidad en la que el fluido de la unidad de dirección es desplazado por un primer conjunto de desplazamiento y un segundo conjunto de desplazamiento. En esta segunda modalidad, la cantidad de fluido desplazado por vuelta del accionador de dirección es mayor que en la primera modalidad.

Si bien las unidades de dirección de dos velocidades se encuentran actualmente a disposición y se demuestran adecuadas para la mayor parte de aplicaciones, existe la necesidad de una unidad de dirección de dos velocidades más eficiente. Un controlador de fluido, tal como se define en la parte introductoria de la reivindicación 1, es conocido por el documento US-A-2003/0196432.

RESUMEN

La presente invención se refiere a un controlador de fluido tal como se define en la reivindicación 1.

Se definirán una serie de aspectos adicionales en la descripción siguiente. Estos aspectos se pueden relacionar con características individuales y con combinaciones de características. Se tiene que comprender que, tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada, son solamente ejemplos explicativos y no restrictivos de los amplios conceptos sobre los que se basan las realizaciones que se dan a conocer.

DIBUJOS

La figura 1 es una representación esquemática de un sistema de dirección hidrostática que tiene características, a título de ejemplo, que son aspectos de acuerdo con los principios de la presente invención.

La figura 2 es una vista en planta de un controlador de fluido adecuado para su utilización en el sistema de dirección hidrostática de la figura 1.

La figura 3 es una vista en sección del controlador de fluido de la figura 2 según la línea de corte 3-3 de la figura 2.

La figura 4 es una vista frontal de un medidor de fluido adecuado para su utilización en el controlador de fluido de la 45 figura 2.

La figura 5 es una vista en sección de un conjunto de placa selectora adecuada para su utilización en el controlador de fluido de la figura 2, según la línea de corte 5-5 de la figura 3.

La figura 6 es una vista en perspectiva de una válvula selectora adecuada para su utilización en el conjunto de placa selectora de la figura 5.

La figura 7 es una vista de una primera cara de la válvula selectora de la figura 6.

La figura 8 es una vista de una segunda cara de la válvula selectora de la figura 6.

La figura 9 es una vista de una primera cara de una primera placa de válvulas adecuada para su utilización con un controlador de fluido según la figura 2.

La figura 10 es una vista de una segunda cara de la primera placa de válvulas de la figura 9.

La figura 11 es una vista de una primera cara de una segunda placa de válvulas adecuada para su utilización con el controlador de fluido, de la figura 2.

La figura 12 es una vista de una segunda cara de la segunda placa de válvulas de la figura 11.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Se hará referencia a continuación, en detalle, a los aspectos a título de ejemplo de la presente invención, que se han mostrado en los dibujos adjuntos. Siempre que sea posible, se utilizarán los mismos numerales de referencia en la 5 totalidad de los dibujos para hacer referencia a la misma estructura o a estructuras similares.

Haciendo referencia a continuación a la figura 1, se ha mostrado un esquema hidráulico de un sistema de dirección hidrostático, indicado de manera general con el numeral 10, para un vehículo. El sistema de dirección 10 comprende una bomba de fluido 12, mostrada en este caso como bomba de desplazamiento fijo que tiene su entrada conectada a un depósito 14 del sistema y su salida en comunicación de fluido con un controlador de fluido, indicado de modo general con el numeral 18.

El controlador de fluido 18 comprende una abertura de entrada 20, una abertura de retorno 22, una primera abertura de control 24 y una segunda abertura de control 26. En la realización de referencia, la primera y segunda aberturas de control 24, 26 están en comunicación de fluido con un primer extremo 28 y un segundo extremo dispuesto en oposición 30 de un cilindro de dirección, indicado de manera general con el numeral 32, respectivamente.

El controlador de fluido 18 comprende un conjunto de válvulas, indicado en general con el numeral 34. En la realización de referencia, el conjunto de válvulas 34 es desplazable desde una posición neutra N (mostrada en la figura 1) a una posición de giro a la derecha R o una posición de giro a la izquierda L. Cuando el conjunto de válvulas 34 se encuentra en la posición de giro a la derecha R o en la posición de giro a la izquierda L, el fluido comunica a través de, como mínimo, uno de un primer medidor del fluido 36 y un segundo medidor de fluido 38 a uno de dichos primer y segundo extremos 28, 30 del cilindro 32. Un ejemplo de conjunto de válvulas 34 adecuado para su utilización en el controlador de fluido 18 de la presente invención se da a conocer en la patente US No.

4.109.679. Se comprenderá, no obstante, que el alcance de la presente invención no está limitado al conjunto de válvulas 34 según el tipo descrito en la patente US No. 4.109.679.

Haciendo referencia a continuación a las figuras 2 y 3, el controlador de fluido 18 comprende una serie de secciones, incluyendo una sección de cuerpo envolvente, indicada de modo general con el numeral 40, una primera placa de aberturas 42, el primer medidor de fluido 36, un conjunto selector indicado en general con el numeral 44, el segundo medidor de fluido 38, y una caperuza extrema 50. Las múltiples secciones son mantenidas conjuntamente en acoplamiento estanco por medio de una serie de elementos de fijación 52 (por ejemplo, pernos, caperuzas roscadas, etc.) . En la presente realización, la serie de elementos de fijación 52 está acoplada por rosca con la sección de cuerpo envolvente 40.

La sección de cuerpo envolvente 40 define las aberturas de entrada y de salida 22, 24 y la primera y segunda aberturas de control 26, 28. La sección de cuerpo envolvente 40 define además un orificio de válvula 54 en el que está dispuesto con capacidad de rotación el conjunto de válvulas 34.

En la presente realización, el conjunto de válvulas 34 comprende un elemento de válvula rotativa 56 (que se indica a continuación como “manguito”) y un elemento de válvula de seguimiento 58 con capacidad de rotación relativa (que se designa a continuación como “camisa”) . En un primer extremo del manguito 56, se encuentra una parte que tiene un diámetro reducido y que define un conjunto de ranuras internas 60 que proporcionan un interfaz mecánico entre el manguito 56 y la volante de dirección W (mostrada esquemáticamente en la figura 1) .

Haciendo referencia a continuación a las figuras 1, 3 y 4, cada uno de los primeros y segundos medidores de fluido 36, 38 comprende un “gerotor” que forma un conjunto de engranajes indicado en general con el numeral 62. El conjunto de engranajes “gerotor” 62 incluye un anillo dentado interiormente 64 y una rueda de estrella dentada exteriormente 66. El anillo dentado interiormente 64 y la estrella dentada exteriormente 66 definen conjuntamente una serie de cámaras 68 con volumen creciente y decreciente. El número de cámaras de volumen 68 en cada conjunto de ruedas 62 del gerotor es igual al número de dientes dispuestos exteriormente en la rueda de estrella 66 más uno. En la realización presente, el número de cámaras de volumen 68 definido por el primer medidor de fluido 36 es igual al número de cámaras de volumen 68 definido por el segundo medidor de fluido 38.

La estrella 66 de cada uno del primer y el segundo medidores de fluido 36, 38 define un conjunto de ranuras internas... [Seguir leyendo]

1. Controlador de fluido que comprende:

un primer medidor de fluido (36) que tiene una primera serie de cámaras de volumen (68) ; un segundo medidor de fluido (38) que tiene una segunda serie de cámaras de volumen (68) , de manera que la segunda serie de cámaras de volumen se encuentra en comunicación selectiva de fluido con la primera serie de cámaras de volumen; un conjunto selector (44) en comunicación selectiva de fluido con el primer y segundo medidores de fluido (36, 38) , presentando el conjunto selector:

una placa selectora (106) que define un orificio (112) ; y

una válvula selectora (108) dispuesta en el orificio (112)

caracterizado porque la válvula selectora (108) está adaptada para movimientos de rotación entre una primera posición y una segunda posición, incluyendo la válvula selectora una primera cara (152) , una segunda cara dispuesta en oposición (154) y una superficie exterior (156) que se extiende entre la primera y segunda caras, definiendo la válvula selectora una serie de orificios pasantes (162) que se extienden axialmente a través de la primera y segunda caras, estando adaptada la serie de orificios pasantes para proporcionar comunicación de fluido entre la primera y segunda serie de cámaras de volumen cuando la válvula selectora se encuentra en la primera posición, definiendo la válvula selectora una ranura (164b) dispuesta en la segunda cara, de manera que la ranura está adaptada para recircular fluido desde la segunda serie de cámaras de volumen cuando la válvula selectora se encuentra en la segunda posición.

2. Controlador de fluido, según la reivindicación 1, en el que la segunda cara (154) define una serie de ranuras radiales (166b) , que se extienden radialmente hacia afuera desde la ranura (164b) a través de la superficie externa (156) .

3. Controlador de fluido, según la reivindicación 2, en el que el conjunto selector (44) comprende una placa de válvulas (104) dispuesta entre la placa selectora (106) y el segundo medidor de fluido (38) , definiendo la placa de válvulas una serie de pasos de flujo (188) en comunicación de fluido con la segunda serie de cámaras de volumen (68) del segundo medidor de fluido (38) .

4. Controlador de fluido, según la reivindicación 3, en el que la serie de pasos de flujo (188) de la placa de válvulas (104) están adaptados para solaparse con la serie de ranuras radiales (166b) y la serie de orificios pasantes (162) durante, como mínimo, un punto de la rotación de la válvula selectora (108) .

5. Controlador de fluido, según la reivindicación 1, que comprende además:

un cuerpo envolvente (40) que define una abertura de entrada (20) y una abertura de retorno (22) ; un conjunto de válvula (34) dispuesto en el cuerpo envolvente (40) , de manera que la primera serie de cámaras de volumen se encuentra en comunicación de fluidos selectiva con el conjunto de válvulas;

de manera que el conjunto selector (44) está dispuesto entre el primer y el segundo medidores de fluido (36, 38) . 45

6. Controlador de fluido, según la reivindicación 5, en el que la válvula selectora (108) define una primera ranura (164a) dispuesta en la primera cara (152) .

7. Controlador de fluido, según la reivindicación 6, en el que la primera cara (152) define una primera serie de ranuras radiales (166a) que se extienden radialmente hacia afuera desde la primera ranura (164a) a través de la superficie exterior (156) y la segunda cara (154) define una segunda serie de ranuras radiales (166b) que se extiende radialmente hacia afuera desde la ranura (164b) a través de la superficie exterior.

8. Controlador de fluido, según la reivindicación 5, en el que la placa selectora (106) define una cavidad de

accionamiento (126) en la que está dispuesto un conjunto de accionamiento (110) , para la rotación de la válvula selectora (108) entre la primera y la segunda posiciones, incluyendo el conjunto de accionamiento un émbolo de accionamiento (128) y un accionador (132) que tienen una primera parte extrema axial (148) y una segunda parte extrema axial dispuesta en oposición (150) , siendo accionada selectivamente la primera parte extrema axial del accionador contra el émbolo de accionamiento, encontrándose la segunda parte extrema axial en acoplamiento con la válvula selectora.

9. Controlador de fluido, según la reivindicación 8, en el que el accionador (132) define un orificio pasante (151) que se extiende a través de la primera y segunda partes extremas axiales (148, 150) , proporcionando el orificio pasante comunicación de fluido entre la cavidad de accionamiento (126) y la abertura de retorno (22) del cuerpo envolvente

(40) .

10. Controlador de fluido, según la reivindicación 5, que comprende además:

una primera placa de válvulas (100) dispuesta entre la placa selectora (102) y el primer medidor de fluido (36) , definiendo la primera placa de válvulas una primera serie de pasos de flujo (176) en comunicación de fluido con la primera serie de cámaras de volumen (68) ; una segunda placa de válvulas (104) dispuesta entre la placa selectora (102) y el segundo medidor de fluido (38) , definiendo la segunda placa de válvulas una segunda serie de pasos de flujo (188) en comunicación de fluido con la segunda serie de cámaras de volumen (68) .

11. Controlador de fluido, según la reivindicación 10, en el que la placa selectora (106) define una cavidad de accionamiento (126) en la que está dispuesto el conjunto de accionamiento (110) para la rotación de la válvula selectora (108) entre la primera y segunda posiciones.

12. Controlador de fluido, según la reivindicación 11, en el que el conjunto de accionamiento (110) comprende un émbolo de accionamiento (128) , un émbolo de retorno (130) y un accionador (132) que tiene una primera parte extrema axial (148) y una segunda parte extrema axial dispuesta en oposición (150) que está acoplada con la válvula selectora (108) , siendo accionada selectivamente la primera parte axial extrema del accionador por el émbolo de accionamiento para producir la rotación de la válvula selectora a la segunda posición, y por el émbolo de retorno para hacer girar la válvula selectora a la primera posición.

13. Controlador de fluido, según la reivindicación 12, en el que el émbolo de accionamiento (128) es accionado por presión de fluido.

14. Controlador de fluido, según la reivindicación 12, en el que la válvula selectora (108) es obligada a la primera 25 posición por un resorte (134) que actúa contra el émbolo de retorno (130) .

15. Controlador de fluido, según la reivindicación 12, en el que el accionador (132) define un orificio pasante (151) que se extiende a través de la primera y segunda partes extremas axiales (148, 150) , proporcionando el orificio pasante, comunicación de fluido entre la cavidad de accionamiento (126) y la abertura de retorno (22) del cuerpo envolvente (40) .