Unidad de fluido a presión.

Unidad de fluido a presión que comprende un depósito de fluido (16),

una bomba de fluido a presión (11) quesucciona fluido del depósito de fluido (16) y lo descarga y un accionador de fluido a presión (13) accionado por laalimentación al mismo del fluido descargado desde la bomba de fluido a presión (11), que comprende:medios (17) de detección de la presión, para detectar la presión de descarga de la bomba (11) de fluido a presión; ymedios (23) de detección de anormalidades, para detectar funcionamiento en seco de la bomba de fluido a presión(11) cuando la presión detectada por los medios (17) de detección de presión es igual o inferior que una presiónpredeterminada fijada por adelantado de acuerdo con la velocidad de rotación de impulsión de la bomba de fluido apresión (11),

caracterizada porque la presión predeterminada es fijada en un rango desde cero al máximo de la velocidad derotación y aumenta en proporción a la velocidad de rotación de impulsión de la bomba de fluido a presión (11); yla presión predeterminada es fijada en la presión de descarga más baja, de acuerdo con la velocidad de impulsiónde la bomba (11) de fluido a presión que se puede alcanzar cuando la bomba de fluido a presión (11) es accionadanormalmente.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2008/001392.

Solicitante: DAIKIN INDUSTRIES, LTD..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: UMEDA CENTER BUILDING 4-12, NAKAZAKI-NISHI 2-CHOME KITA-KU OSAKA-SHI OSAKA-SHI 530-8323 JAPON.

Inventor/es: OCHI,YOSHIYUKI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F04B49/00 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). › Control de o medios de seguridad para máquinas, bombas o instalaciones de bombeo no cubiertos por, o con un interés distinto que, los grupos F04B 1/00 - F04B 47/00.
  • F04B49/06 F04B […] › F04B 49/00 Control de o medios de seguridad para máquinas, bombas o instalaciones de bombeo no cubiertos por, o con un interés distinto que, los grupos F04B 1/00 - F04B 47/00. › Control utilizando la electricidad (regulación por flotadores que accionan interruptores eléctricos F04B 49/04).
  • F04B49/08 F04B 49/00 […] › Regulación por la presión de salida.
  • F04B49/10 F04B 49/00 […] › Otras medidas de seguridad.
  • F04B51/00 F04B […] › Ensayo de máquinas, bombas o instalaciones de bombeo.
  • F04D15/00 F04 […] › F04D BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO (bombas de inyección de combustible para motores F02M; bombas iónicas H01J 41/12; bombas electrodinámicas H02K 44/02). › Control, p. ej. regulación de las bombas, instalaciones o sistemas de bombeo.
  • F04D15/02 F04D […] › F04D 15/00 Control, p. ej. regulación de las bombas, instalaciones o sistemas de bombeo. › Parada de bombas, o accionamiento de válvulas en caso de funcionamiento indeseable.

PDF original: ES-2401474_T3.pdf

 

Unidad de fluido a presión.

Fragmento de la descripción:

Unidad de fluido a presión SECTOR TÉCNICO

La presente invención se refiere a unidades de fluido a presión y, en particular, se refiere a medidas para impedir el funcionamiento en seco de una bomba de fluido a presión.

ANTECEDENTES TÉCNICOS

De modo convencional se han dado a conocer unidades de fluido a presión que impulsan un accionador al bombear un fluido mediante una bomba de fluido a presión. Como unidad de fluido a presión de este tipo, por ejemplo, el documento de patente 1 da a conocer una unidad de potencia hidráulica. Esta unidad de potencia hidráulica incluye una bomba hidráulica como bomba de fluido a presión, un cilindro hidráulico como accionador y un depósito. La bomba hidráulica es accionada por un motor de velocidad variable para succionar aceite de trabajo desde el depósito y bombearlo al cilíndrico hidráulico. De esta manera, es accionado el cilindro hidráulico.

En la unidad de potencia hidráulica antes indicada, el descenso del nivel del aceite de trabajo en el depósito puede provocar que la bomba hidráulica succione aire junto con el aceite de trabajo. El aire se puede mezclar con el aceite por otros factores, que también pueden provocar que la bomba hidráulica succione aire. Cuando la bomba hidráulica se mantiene en funcionamiento en esta situación, es decir, cuando la bomba hidráulica continúa en funcionamiento del tipo llamado en seco, la bomba hidráulica puede pasar a un estado de lubrificación insuficiente que provoca su agarrotamiento.

Para afrontar este problema, se puede considerar la aplicación de medios de detección de funcionamiento en seco, tal como se da a conocer, por ejemplo, en el documento de patente 2 en la unidad de potencia hidráulica.

De manera específica, un dispositivo de control para un motor en el documento de patente 2 incluye un sensor para detectar presión de aceite lubrificante suministrado por una bomba de lubrificante al motor. La bomba de lubrificante está conectada al cigüeñal del motor con intermedio de una correa de impulsión. De acuerdo con ello, al aumentar la velocidad del motor la velocidad de rotación de la bomba de lubrificante aumenta, aumentando la presión del aceite lubrificante dentro del motor. Cuando se produce una situación en la que la velocidad del motor es igual o superior a un valor predeterminado, mientras que la presión del aceite lubrificante es menor que una presión de referencia, continuando ello durante un periodo predeterminado de tiempo, el dispositivo de control para el motor o hace disminuir la velocidad del mismo. De esta manera, se detecta el funcionamiento en seco del motor, lo que lleva a la prevención del agarrotamiento del motor. De manera específica, la situación en la que la presión del aceite lubrificante es baja, mientras que por otra parte la velocidad del motor es alta, significa que la cantidad suministrada de aceite lubrificante es insuficiente y que se produce lubrificación insuficiente. Por lo tanto, se detecta esta situación.

En el caso en el que se aplica este control de detección de funcionamiento en seco a la unidad de bomba hidráulica antes mencionada, cuando la velocidad de rotación y a presión de descarga de la bomba hidráulica descienden por debajo de la zona sombreada de la figura 4 (un rango igual o superior que la velocidad de rotación predeterminada e igual o inferior que la presión predeterminada) , la bomba hidráulica es parada o se baja su velocidad de rotación. En otras palabras, de acuerdo con esta situación, en la que la presión de descarga de la bomba hidráulica es excesivamente baja, si bien por otra parte la velocidad de rotación de la bomba hidráulica es elevada, se detecta que la cantidad de aceite de trabajo succionado es insuficiente y que la bomba hidráulica se encuentra en estado de funcionamiento en seco.

Documento de patente 1: Publicación de la solicitud de patente japonesa no examinada 2006-214510

Documento de patente 2: Publicación de la solicitud de patente japonesa no examinada 2003-172115

El documento US 5 748 077 A, que se considera como el estado de la técnica más próximo, da a conocer una unidad de fluido a presión con un sistema de detección de fugas con las características del preámbulo de la reivindicación 1.

El documento DE 20 2005 007 955 da a conocer la relación entre funcionamiento en seco y presión detectada.

MATERIA DE LA INVENCIÓN

PROBLEMAS QUE LA INVENCIÓN DEBE SOLUCIONAR

No obstante, la sola aplicación de los medios de detección del documento de patente 2 a la unidad de potencia hidráulica del documento de patente 1 no puede asegurar una detección definida del funcionamiento en seco de la bomba hidráulica. De manera específica, en la situación en la que la bomba hidráulica es accionada a una velocidad de rotación menor que un valor predeterminado mostrado en la figura 4, aunque se mezcle aire con el aceite de trabajo para permitir que la presión de descarga resulte inferior a la presión predeterminada, la velocidad de rotación puede ser igual o inferior al valor predeterminado. En esta situación, no se puede detectar el funcionamiento en seco. Por lo tanto, no se puede impedir prácticamente el agarrotamiento de la bomba hidráulica, con el resultado de que disminuye la fiabilidad.

La presente invención ha sido llevada a cabo teniendo en cuenta lo anterior y su objetivo es claramente prevenir, en una unidad de fluido a presión que incluye una bomba de fluido a presión para el bombeo de fluido a un accionador de fluido a presión, el funcionamiento en seco de la bomba de fluido a presión que es provocado por la insuficiencia de la cantidad de fluido succionado.

MEDIOS PARA SOLUCIONAR LOS PROBLEMAS

La presente invención está dirigida a una unidad de fluido a presión que incluye un depósito de fluido con las características de la reivindicación 1.

En el aspecto anterior, por ejemplo, cuando la cantidad de fluido en el depósito es reducida, la bomba de fluido a presión puede succionar aire. La succión de aire puede provocar una notable disminución de la presión de descarga de la bomba de fluido a presión. En otras palabras, la bomba de fluido a presión se encuentra en un estado de funcionamiento destinado de manera general como funcionamiento en seco. La continuación del funcionamiento de la bomba de fluido a presión en este estado puede conducir al agarrotamiento de la bomba de fluido a presión.

No obstante, en el presente aspecto, cuando la presión de descarga de la bomba de fluido a presión disminuye siendo igual o inferior al valor predeterminado de presión, de acuerdo con la velocidad de rotación de impulsión de la bomba de fluido a presión, este estado es detectado como funcionamiento en seco de la bomba de fluido a presión. La presión predeterminada es fijada de acuerdo con la velocidad de rotación de impulsión de la bomba de fluido a presión, de manera específica, es fijada a lo largo de todo el rango operativo de la bomba de fluido a presión. De acuerdo con ello, incluso cuando la bomba de fluido a presión es accionada en cualquier velocidad de rotación, se puede detectar de manera clara la anormalidad de funcionamiento de la bomba de fluido a presión. Después de detectar la anormalidad de funcionamiento, la bomba de fluido a presión puede ser parada o se puede bajar su velocidad de funcionamiento.

La presión predeterminada es fijada para una determinada pérdida de fluido a presión que tiene lugar en la conducción de alimentacióndesde la bomba de fluido a presión al accionador de fluido a presión.

La presión predeterminada es fijada en la pérdida de presión del fluido que es posible que tenga lugar en la conducción de alimentación. De manera específica, la presión predeterminada es fijada en la presión más baja (presión de descarga) que se puede alcanzar de acuerdo con la velocidad de rotación de impulsión de la bomba de fluido a presión en condiciones de funcionamiento normal de dicha bomba de fluido a presión. En este aspecto, cuando la presión de descarga se hace igual o inferior que la presión más baja, se detecta el funcionamiento anormal de la bomba de fluido a presión.

La presión predeterminada se debe fijar a una pérdida de presión en el fluido que tiene lugar en la conducción de alimentación desde la bomba de fluido a presión al accionador de fluido a presión. La presión predeterminada y la velocidad de rotación de impulsión de la bomba de fluido a presión se encuentran en proporción directa entre sí. De manera específica, al aumentar la velocidad de rotación de impulsión de la bomba de fluido a presión, el caudal en la conducción de alimentación aumenta, incrementando la pérdida de presión en la... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Unidad de fluido a presión que comprende un depósito de fluido (16) , una bomba de fluido a presión (11) que succiona fluido del depósito de fluido (16) y lo descarga y un accionador de fluido a presión (13) accionado por la alimentación al mismo del fluido descargado desde la bomba de fluido a presión (11) , que comprende:

medios (17) de detección de la presión, para detectar la presión de descarga de la bomba (11) de fluido a presión; y

medios (23) de detección de anormalidades, para detectar funcionamiento en seco de la bomba de fluido a presión (11) cuando la presión detectada por los medios (17) de detección de presión es igual o inferior que una presión predeterminada fijada por adelantado de acuerdo con la velocidad de rotación de impulsión de la bomba de fluido a presión (11) ,

caracterizada porque la presión predeterminada es fijada en un rango desde cero al máximo de la velocidad de rotación y aumenta en proporción a la velocidad de rotación de impulsión de la bomba de fluido a presión (11) ; y

la presión predeterminada es fijada en la presión de descarga más baja, de acuerdo con la velocidad de impulsión de la bomba (11) de fluido a presión que se puede alcanzar cuando la bomba de fluido a presión (11) es accionada normalmente.

2. Unidad de fluido a presión, según la reivindicación 1, en la que la bomba (11) de fluido a presión es una bomba hidráulica y el accionador (13) de fluido a presión es un cilindro hidráulico.

3. Unidad de fluido a presión, según la reivindicación 2, en la que el accionador de fluido a presión (13) está compuesto para impulsar una pinza de una máquina herramienta.


 

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