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˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS

k 2 158 754 kN´umero de solicitud: 009801770 kInt. Cl. : B23B 31/30

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B23Q 11/12 F16C 33/66

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SOLICITUD DE PATENTE

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71 Solicitante/s: Jos´ e Luis G´ alvez Campos

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72 Inventor/es: G´ alvez Campos, Jos´ e Luis

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74 Agente: Carpintero L´ opez, Francisco

22 Fecha de presentaci´ on: 17.08.1998

43 Fecha de publicaci´ on de la solicitud: 01.09.2001

43 Fecha de publicaci´ on del folleto de la solicitud:

01.09.2001

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Fray Luis Amig´ o, 4 50006 Zaragoza, ES

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k kResumen:

54 T´ıtulo: Perfeccionamientos en los cilindros giratorios hidr´ aulicos.

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Perfeccionamientos en los cilindros giratorios hidr´aulicos. De aplicaci´on en los cilindros giratorios hidr´aulicos empleados para la actuaci´on de herramientas o ´utiles hidr´aulicos de trabajo, que se componen de un cilindro hueco (1) que aloja en su interior un eje hueco (49) con un pist´on (50), el cual se desplaza axialmente mediante la aportaci´on alternativa de presi´ on hidr´aulica en toberas (2) y (3). Los perfeccionamientos est´an destinados a realizar un engrase continuo y simultaneo de los rodamientos (8) y (9), sobre los que gira el eje de giro (7), que se logra mediante la realizaci´on de una v´ıa de paso que conduce el aceite de drenaje directamente a esos rodamientos.

Venta de fasc´ ıculos: Oficina Espa˜ nola de Patentes y Marcas. C/Panam´ a, 1 – 28036 Madrid

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DESCRIPCION Perfeccionamientos en los cilindros giratorios hidr´ aulicos. Objeto de la invenci´ on La presente invenci´on se refiere a unos perfeccionamientos incorporados en los cilindros giratorios hidr´ aulicos, de utilizaci´on en la m´aquinas herramienta para la actuaci´ on de u ´ tiles de trabajo. Los perfeccionamientos tienen por objetivo proporcionar un engrase simult´ aneo y constante a los rodamientos sobre los que gira el eje giratorio. Antecedentes de la invenci´ on La figura 1 muestra un cilindro giratorio hidr´ aulico en el que se emplea una t´ecnica de engrase convencional y que se expone en el Modelo de Utilidad n◦ 273099. El componente representado en esta figura 1 consiste en un cilindro hueco (1) que aloja en su interior con capacidad de desplazamiento axial, al eje hueco (49) del pist´ on que exteriormente forma el pist´on (50) propiamente dicho. El eje hueco (1) dispone del roscado (51), para el acoplamiento de la herramienta o u ´til que se requiera emplear, como puede ser por ejemplo un amarre hidr´ aulico. El desplazamiento axial del pist´on (50) y por lo tanto de su eje hueco (49), se realiza por presi´on hidr´ aulica. El aceite a presi´on entra alternativamente por las toberas (2) y (3), para pasar a las c´amaras anulares (5) y (6) desde donde se distribuye por unos conductos a las c´ amaras que define el pist´ on (50) en el cilindro hueco (1). En el caso de la c´amara anular (5) la distribuci´ on del aceite se realiza por el conducto (52) realizado en el eje giratorio (7), hasta una de las c´amaras, y la c´amara anular (6) lo hace mediante un conducto similar, no visible en la secci´on de esta figura, hasta la c´ amara contraria definida por el pist´ on (50). El aporte de aceite de estas c´amaras se realiza a trav´es de las v´alvulas antiretorno de presi´ on (52,53) respectivamente, que son pilotadas y de actuaci´ on en sentidos contrarios. Se aplica aceite a presi´on de manera alternativa, a trav´es de las toberas (2) o (3) liberando la presi´on de la otra tobera para permitir la salida de aceite por ella. De este modo se aplica presi´on hidr´ aulica a una de las c´amaras que define el pist´ on (50), es decir a un lado u otro del mismo, para realizar de este modo el desplazamiento axial del eje hueco (49). El aceite de la c´amara en la que no se aplica presi´on, sale por la v´ alvula antiretorno correspondiente recorriendo el circuito en sentido inverso para regresar a la central hidr´ aulica. La posici´on axial del eje hueco (49) se determina mediante los detectores electr´ onicos (20) y (21), para poder sincronizar la m´ aquina durante su funcionamiento. El giro del eje giratorio (7) se realiza sobre los rodamientos (8) y (9) de la pieza distribuidora (4) que permanece fija. Cuando la presi´ on hidr´ aulica se aplica a la c´amara anular (5) se produce una peque˜ na fuga o drenaje de aceite por la peque˜ na holgura que existe entre la pieza distribuidora (4) y el eje giratorio (7), en la direcci´ on que indican las flechas (10) y (11), para permitir el giro suave 2

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del eje giratorio (7) lubrificando su contacto con la pieza distribuidora (4). Este drenaje de aceite sigue su trayectoria hacia el rodamiento (9) y la c´amara anular (6). El drenaje de aceite no lubrica ambos rodamientos (8) y (9), ya que el aceite que drena en direcci´on de la flecha (10) engrasa u ´nicamente el rodamiento (9), porque el drenaje en la direcci´ on de la flecha (11) va a parar a la c´ amara anular (6) que est´ a libre de presi´ on, ya que la presi´ on hidr´ aulica se esta aplicando en la c´ amara anular (5), por lo que ese drenaje de aceite fluye por la c´amara anular (6) para retornar al dep´ osito de aceite de la bomba de presi´on o central hidr´ aulica. Al cortarse el drenaje de aceite en la c´ amara anular (6), este no continua en la direcci´ on de la flecha (1) hacia el rodamiento (8), por lo que este rodamiento no recibe aceite hasta que no se alterne el aporte de presi´on por la c´ amara anular (6) y se libere la presi´on en la c´amara anular (5). Cuando se produce este cambio en la inyecci´ on de presi´ on a la otra c´ amara, para desplazar el eje hueco (49) en el otro sentido, se repite el mismo proceso que esta vez afecta al rodamiento (9). En estos dispositivos es muy importante el engrase simultaneo de ambos rodamientos (8) y (9), debido a las altas velocidades a las que son sometidos este tipo de cilindros, que con la t´ecnica actual engrasan de manera alternativa seg´ un cambia el aporte de presi´ on hidr´ aulica, nunca ambos al mismo tiempo. El aceite drenado despu´es de engrasar el rodamiento (8) o el rodamiento (9), se dirige en la direcci´on que indican las flechas (12) y (13) hasta el recogedor (14), para devolverlo a trav´es del conducto (15) al dep´ osito de la central hidr´ aulica. A los extremos del eje giratorio (7) y del cilindro hueco (1), est´an situados unos recogedores rompeaceites que impiden que alg´ un resto de aceite salga al exterior del cilindro y por las acanaladuras circulares (16) y (17) conducen el aceite a la carcasa recogedora (14) a trav´es de los conductos (18) y (19). Con el paso del tiempo y la evoluci´on tecnol´ ogica, en los nuevos dise˜ nos se ha recortado la carcasa recogedora (14) como se ha representado en la figura 2, sin alterar la esencia del mecanismo pero sin embargo al recortar el recogedor (14) se presentan nuevos problemas. En esta figura 2, todos los componentes son los mismos y con el mismo funcionamiento que los de la figura 1, tan solo var´ıa la forma de algunos de ellos y se presenta el nuevo recogedor (23) de aceites, que dispone de las tapas recoge aceites (24) y (25) con la misma funci´ on que las anteriores y que llevan las ranuras rompe aceites (26) y (27) que devuelven el aceite por los conductos (28) y (29) al recogedor (23). La reducci´on de las dimensiones del recogedor (23) y las tapas (24) y (25) respecto al modelo de la figura 1, ha producido la necesidad de recortar la salida del aceite de drenaje que no puede ser conducido por la reducci´ on del espacio mencionado y sale al exterior derramando. Para resolver este problema, a la pieza distribuidora de presi´ on (4) que lleva las c´amaras anulares (5) y (6), se le han practicado dos nuevas c´amaras anulares (31) y (32) a los extremos

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cil´ındricos de su periferia interior, y pr´ oximas a los rodamientos (8) y (9). A dichas c´amaras (31) y (32) se las ha comunicado con los conductos (33) y (34) para retornar el aceite directamente al recogedor (23), ya que los conductos (28) y (29) no pueden hacerlo en su totalidad por sus dimensiones reducidas. Esta soluci´on empeora a´ un m´ as el problema de engrase de los rodamientos (8) y (9), que si en el caso del modelo de la figura 1 engrasan alternativamente, en este caso un rodamiento no engrasa y el otro lo hace muy deficientemente. Este engrase incompleto implica problemas de calentamiento, aver´ıas y sus correspondientes riesgos. Descripci´ on de la invenci´ on Los perfeccionamientos introducidos en los cilindros giratorios hidr´aulicos, que se han desarrollado en esta invenci´on, permiten que los rodamientos tengan un engrase constante y simultaneo, mejorando considerablemente su funcionamiento, reduciendo su temperatura de trabajo, aumentando el coeficiente de seguridad sobre aver´ıas y accidentes, y en consecuencia prolongando la vida u ´til del dispositivo. Por los mismos motivos se puede alcanzar mayor n´ umero de revoluciones en el funcionamiento de la m´aquina. Las caracter´ısticas de estos perfeccionamientos, posibilitan su aplicaci´on a cilindros hidr´ aulicos giratorios con carcasas de recogida de aceites grande, recortada o sin carcasa, realiz´ andose la recogida de aceite directamente desde la pieza distribuidora con un recogedor especial de drenaje. Para lograr estas notables ventajas, la invenci´on consiste en realizar en la pieza de distribuci´ on de presi´ on, una tobera independiente entre ambas c´amaras anulares, que se prolonga en unos conductos mediante los cuales permite el paso del aceite hasta los ambos rodamientos para lubrificarlos simult´ aneamente. De este modo, estando la presi´ on hidr´ aulica ejercida en una c´amara anular u otra, esta tobera y conductos, constituyen una v´ıa alternativa para el paso de aceite, que impide que este fluya en su totalidad hacia la c´ amara libre de presi´ on y que por lo tanto se produzca la problem´ atica comentada, y que adem´ as sirve para dirigir el aceite a ambos rodamientos simult´aneamente e independientemente de la c´amara anular que tenga presi´on. Descripci´ on de los dibujos Para completar la descripci´ on que se est´a realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensi´on de las caracter´ısticas del invento, se acompa˜ na a esta memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un conjunto de dibujos en donde con car´ acter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: - La figura 1, es una vista lateral en secci´on de un cilindro giratorio hidr´ aulico conocido, que sirve para exponer la problem´ atica existente en estos mecanismos. En la parte izquierda de la figura y en l´ınea discontinua, se representa el des-

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plazamiento axial del eje hueco y su pist´ on. - La figura 2, es una vista similar a la de la figura anterior con la finalidad de exponer el estado de la t´ecnica, y se centra en la problem´ atica que presentan los modelos con el recogedor de aceite recortado. En esta figura tambi´en se incorpora los perfeccionamientos de la invenci´on. - La figura 3, es una vista lateral en secci´on de un cilindro giratorio hidr´ aulico que incorpora las mejoras objeto de esta invenci´on. - La figura 4, es una vista lateral seccionada de un cilindro giratorio hidr´ aulico con los perfeccionamientos de la invenci´on para el caso de la carcasa recogedora de aceite recortada. Tambi´en muestra una vista frontal seccionada en la que se aprecia desde esta perspectiva dichos perfeccionamientos. - La figura 5, representa una vista en secci´on lateral de una variante de realizaci´ on de la invenci´on. Realizaci´ on preferente de la invenci´ on Observando la figura 3, se puede comprender que la invenci´on consiste en realizar en la pieza de distribuci´ on de presi´ on (4) y entre la c´ amara anular (5) y la c´ amara anular (6), una tobera (41), tambi´en visible en la secci´on frontal de la figura 5. Esta tobera (41) se extiende en el conducto (42) dispuesto en sentido radial respecto al eje de giro del cilindro, el cual a su vez se comunica con el conducto (43) dispuesto en sentido axial, el cual comunica directamente con los laterales de los rodamientos (8) y (9), constituyendo as´ı una v´ıa de paso directa del aceite de drenaje hacia los rodamientos (8) y (9). De este modo, esta v´ıa de paso constituida por la tobera (41) y los conductos (42) y (43), indistintamente de la c´amara anular (5) o (6) que est´e suministrada con presi´ on hidr´ aulica, permite que el drenaje de aceite en lugar de realizarse en su totalidad por la c´ amara anular libre de presi´ on, se efect´ ue a trav´es de la tobera (41) y conducto (42), distribuy´endose por el conducto (43) hacia los rodamientos (8) y (9) simult´aneamente, engrasando ambos eficazmente durante toda la operaci´ on de la m´ aquina. En la invenci´ on se prev´e una variante de realizaci´on de la misma, aplicable a modelos de cilindros rotativos espec´ıficos, o para adaptarse a determinadas aplicaciones de la invenci´on. En esta variante la v´ıa para el paso de aceite se realiza en el cuerpo del eje de giro (7) en lugar de en la pieza distribuidora de presi´ on (4), tal y como se ha representado en la figura 5. Esta v´ıa de paso se constituye de manera similar mediante la tobera (45) entre las c´ amaras anulares (5) y (6), que en sentido radial se comunica con el conducto (46) dispuesto en sentido lineal, que en esta variante se prolongan en las toberas (47) y (48), tambi´en radiales, junto a los rodamientos (8) y (9) a los que suministran el aceite, tambi´en de manera continua y simult´anea.

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REIVINDICACIONES 1. Perfeccionamientos en los cil´ındricos giratorios hidr´ aulicos, que se componen de un cilindro hueco (1) que aloja en su interior a un eje hueco (49) que forma un pist´ on (50), el cual es desplazable axialmente mediante la aportaci´on alternativa de presi´ on hidr´aulica a trav´es de las toberas (2) y (3), y donde el giro del eje giratorio (7) se realiza sobre los rodamientos (8) y (9) de la pieza distribuidora de presi´ on (4), y con la intenci´on de proporcionar un engrase m´ as satisfactorio de los rodamientos, se caracterizan porque en la pieza distribuidora de presi´ on (4), entre las c´amaras anulares (5) y (6), se incorpora una tobera (41) que se prolonga en el conducto (42) en sentido radial, el cual a su vez se comunica con el conducto (43) dispuesto en sentido axial del dispositivo, que comunica directamente con los rodamientos (8,9), de manera que se constituye as´ı una v´ıa de paso directa del aceite de drenaje hasta los rodamientos (8,9) procedente indistintamente de la c´amara anular (5) o (6) que en cada momento est´e suministrada con presi´ on hidr´ aulica, con la intenci´on de evitar que el drenaje de aceite se produzca en su totalidad hacia la c´ amara anular libre de presi´ on, encamin´andolo directamente a am-

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bos rodamientos (8,9) simult´ aneamente y de manera continuada durante todo el funcionamiento del dispositivo, por lo que se reduce la temperatura de trabajo, se mejora su funcionamiento y coeficiente de seguridad, y se puede alcanzar un n´ umero de revoluciones m´as alto. 2. Perfeccionamientos en los cilindros giratorios hidr´ aulicos, que seg´ un la reivindicaci´on 1a¯ , y de manera opcional, para adaptar la invenci´ on a determinados modelos de cilindros y su posibles aplicaciones, se caracterizan porque en el cuerpo del eje de giro (7) se abre la tobera (45) entre las c´amaras anulares (5) y (6), que en sentido radial se comunica con el conducto (46) dispuesto en sentido longitudinal, el cual a su vez se prolonga en las toberas (47) y (48) radiales que dan paso a los rodamientos (8,9), para constituir as´ı una v´ıa de paso directa del aceite de drenaje hacia esos rodamientos, engras´andolos de manera continua y simult´ anea. 3. Perfeccionamientos en los cilindros giratorios hidr´ aulicos, seg´ un las reivindicaciones 1a¯ y a 2¯ , caracterizados porque se aplican a cilindros giratorios hidr´ aulicos con carcasa recogedora de aceite grande, con carcasa recortada o sin carcasa recogedora de aceites.

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kES 2 158 754 kN. solicitud: 009801770 kFecha de presentaci´on de la solicitud: 17.08.1998 kFecha de prioridad:

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B23B 31/30, B23Q 11/12, F16C 33/66

DOCUMENTOS RELEVANTES Categor´ıa

Documentos citados

Reivindicaciones afectadas

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¨ ¨ ES 2019865 B (ROHM, GUNTER HORST) 16.07.1991, todo el documento.

1,3

X

US 4168654 A (LOGANSPORT MACHINE) 25.09.1979, columna 4, l´ınea 56 - columna 6, l´ınea 54; figura 2.

1,3

A

US 3020057 A (LA PRECISION INDUSTRIELLE) 06.02.1962, columna 6, l´ınea 36 - columna 7, l´ınea 11; figuras 1,3,4,10,11.

1,2

A

US 4252147 A (ORENSTEIN & KOPPEL) 24.02.1981, columna 1, l´ıneas 24-36; columna 2, l´ıneas 38-63; figura 2.

1,2

A

US 4549822 A (SMS SCHLOEMANN-SIEMAG) 29.10.1985, columna 4, l´ıneas 4-50; figuras 3,4.

1,2

A

US 4940341 A (LEYBOLD AG) 10.07.1990, resumen; figura 1.

A

US 5549427 A (HIESTAND, KARL) 27.08.1996

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Categor´ıa de los documentos citados X: de particular relevancia

on no escrita O: referido a divulgaci´

Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la

on P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentaci´

misma categor´ıa A: refleja el estado de la t´ecnica

de la solicitud es de la fecha E: documento anterior, pero publicado despu´ de presentaci´ on de la solicitud

El presente informe ha sido realizado × para todas las reivindicaciones Fecha de realizaci´ on del informe 05.07.2001

para las reivindicaciones n◦ : Examinador Fco. J. Cervera Jim´enez

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