ES2315981T3 - Accionamiento excentrico conmutable y agitador con bomba de embolos radiales conectable. - Google Patents
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Abstract
Accionamiento excéntrico conmutable con un árbol de excéntrica (3), presentando el árbol de excéntrica (3) un tramo excéntrico (7) situado descentrado respecto a un eje de giro (5) del árbol de la excéntrica (3), estando apoyado en el tramo excéntrico (7) un casquillo excéntrico (9) giratorio, pudiendo girarse el casquillo excéntrico (9) con relación al tramo excéntrico (7) un ángulo inferior o igual a 180º, con unos elementos de tope (15, 17) que limitan el giro del casquillo excéntrico (9) con relación al tramo excéntrico (7), caracterizado porque se puede variar la carrera del casquillo excéntrico (9) en función del sentido de giro del árbol de la excéntrica (3).
Description
Accionamiento excéntrico conmutable y agitador
con bomba de émbolos radiales conectable.
La invención se refiere a un accionamiento
excéntrico conmutable con un árbol de excéntrica, presentando el
árbol de la excéntrica un tramo excéntrico dispuesto descentrado
respecto a un eje de giro del árbol de la excéntrica, así como una
bomba de émbolos radiales conforme a la reivindicación subordinada
12.
Hace tiempo se conocen accionamientos
excéntricos para bombas de émbolos radiales u otros conjuntos a los
cuales se deba impartir un movimiento oscilante. Son de estructura
sencilla, económicos de fabricar y sumamente fiables.
El inconveniente de estos accionamientos
excéntricos es que su excentricidad viene determinada por el diseño.
Por este motivo el caudal de una bomba de émbolos radiales está
directamente relacionado con las revoluciones del árbol de la
excéntrica. Además, debido a estar la excentricidad determinada por
el diseño, resulta también imposible conseguir con la bomba de
émbolos radiales un caudal cero mientras gira el árbol de la
excéntrica.
Por el documento DE 41 22 486 A1 se conoce un
accionamiento excéntrico regulable conforme al preámbulo de la
reivindicación 1. En este accionamiento excéntrico se regula la
carrera de dos elementos de bomba, al girar el disco de la
excéntrica con relación al árbol de la excéntrica mediante un
actuador hidráulico y un elemento de transmisión realizado como
resorte de lámina. Esta clase de regulación es relativamente
engorrosa.
Por el documento CH 204 332 A se conoce un
accionamiento excéntrico conforme al preámbulo de la reivindicación
1. En este accionamiento excéntrico, el árbol de la excéntrica y el
casquillo excéntrico están acoplados entre sí por medio de un
muelle de torsión. En este accionamiento excéntrico se determina la
carrera por la resistencia que opone el equipo accionado por el
accionamiento excéntrico al movimiento de giro del accionamiento
excéntrico.
La invención tiene como objetivo facilitar un
accionamiento excéntrico conmutable que permita diversas
excentricidades y que al mismo tiempo tenga una estructura
sencilla.
Este objetivo se resuelve en un accionamiento
excéntrico conmutable con un árbol de excéntrica conforme al
preámbulo de la reivindicación 1 con las características
identificativas de la reivindicación 1.
Mediante la combinación conforme a la invención
de un árbol de excéntrica con un tramo excéntrico y un casquillo
excéntrico es posible modificar la carrera del casquillo excéntrico
en función del sentido de giro del árbol de la excéntrica. Esto se
debe a que en un primer sentido de giro del árbol de la excéntrica
se suman la excentricidad del tramo excéntrico y la excentricidad
del casquillo excéntrico, mientras que en sentido opuesto se restan.
Esto significa también que en un sentido de giro las
excentricidades citadas se pueden anular de modo que se obtenga un
caudal cero del elemento de bomba accionado por el árbol de la
excéntrica. En este diseño constructivo, el accionamiento
conmutable de la excéntrica cumple la función de una sencilla marcha
libre, si bien en cuanto a técnica de fabricación se puede realizar
de modo mucho más sencillo que las marchas libres
convencionales.
Si las excentricidades del tramo excéntrico y
del casquillo excéntrico no son iguales, es posible ajustar en un
primer sentido de giro una primera carrera de trabajo, y cambiando
el sentido de giro del árbol de la excéntrica, modificar la carrera
de trabajo. De este modo es posible obtener diferentes caudales de
los elementos de bomba accionados por el árbol de la excéntrica, a
igualdad de revoluciones del árbol de la excéntrica. El resultado
es que el accionamiento excéntrico conmutable resulta adecuado para
la regulación de caudal.
Con el fin de tener la seguridad de que en ambos
sentidos de giro del árbol de la excéntrica el casquillo excéntrico
adopta una posición definida con relación al tramo excéntrico del
árbol de la excéntrica, se han previsto conforme a la invención
unos elementos de tope que limitan el giro del casquillo excéntrico
con relación al tramo excéntrico.
Los elementos de tope pueden comprender
ventajosamente un pasador y una ranura en forma de arco de círculo
que actúa conjuntamente con el pasador, o un escalón que actúe
conjuntamente con el pasador.
De esta forma se puede conseguir del modo más
sencillo que en una primera posición del casquillo excéntrico con
relación al tramo excéntrico, aquel sea arrastrado por el tramo
excéntrico cuando el árbol de la excéntrica es accionado en un
primer sentido de giro.
Igualmente se puede conseguir de este modo de la
forma más sencilla que el casquillo excéntrico adopte una segunda
posición con relación al tramo excéntrico cuando el árbol de la
excéntrica es accionado en sentido opuesto.
Alternativamente existe naturalmente también la
posibilidad de que los elementos de tope comprendan una garra, tal
como se conoce de un acoplamiento de garras, que actúe conjuntamente
con una ranura con forma de arco de círculo o con un escalón.
De acuerdo con la invención resulta así posible
fijar el pasador o la garra en el árbol de la excéntrica y prever
la ranura en forma de arco de círculo en el casquillo de la
excéntrica. También existe la posibilidad de prever la ranura en
forma de arco de círculo o el escalón en el árbol de la excéntrica,
y situar el pasador o la garra en el casquillo excéntrico.
Según la aplicación puede ser ventajoso que la
excentricidad del tramo excéntrico tenga la misma magnitud que la
excentricidad del casquillo excéntrico. Pero alternativamente existe
también la posibilidad de que la excentricidad del tramo excéntrico
sea menor o mayor que la excentricidad del casquillo excéntrico.
El accionamiento excéntrico conmutable conforme
a la invención es especialmente adecuado para generar un movimiento
oscilante, en particular para el accionamiento de una bomba de
émbolos radiales.
De acuerdo con la invención es igualmente
posible que el árbol de la excéntrica esté acoplado a otro
consumidor, en particular a la paleta agitadora de un mecanismo
agitador. De este modo resulta posible que al accionar el árbol de
la excéntrica en un primer sentido de giro se accione no sólo la
paleta del agitador sino también la bomba de émbolos radiales, y al
cambiar el sentido de giro del árbol de la excéntrica se accione
únicamente la paleta del agitador, mientras la bomba de émbolos
radiales da un caudal cero. Esto puede efectuarse de acuerdo con la
invención sin ningún acoplamiento conmutable entre el árbol de la
excéntrica y la bomba de émbolos radiales, lo que entraña notables
ventajas en cuanto a gasto de fabricación y montaje y a costes de
fabricación.
Durante el caudal cero de la bomba de émbolos
radiales, la paleta del agitador puede ocuparse de que se mantenga
la homogeneidad de un lubricante que según necesidad es transportado
por la bomba de émbolos radiales.
Otras ventajas y realizaciones ventajosas de la
invención se pueden deducir del siguiente dibujo, de su descripción
y de las reivindicaciones. Todas las características que figuran en
el dibujo, en su descripción y que se describen en las
reivindicaciones pueden ser esenciales para la invención tanto de
forma individual como en cualquier combinación entre sí.
Éstos muestran:
Figura 1: una vista lateral de un accionamiento
excéntrico conmutable conforme a la invención,
Figuras 2 y 3: secciones a lo largo de la línea
A-A a través del accionamiento excéntrico conmutable
y
Figura 4: un ejemplo de realización de un
accionamiento excéntrico conmutable conforme a la invención en el
que una bomba de émbolos radiales con varios elementos de bomba y un
agitador son accionados por el árbol de la excéntrica.
En la Figura 1 está representada una sección
longitudinal a través de una carcasa 1, que puede ser por ejemplo
la carcasa de una bomba de émbolos radiales. En la carcasa 1 va
alojado de modo giratorio un árbol de excéntrica 3. El eje de giro
del árbol de excéntrica 3 lleva en la Figura 1 la referencia 5. El
árbol de la excéntrica 3 presenta un tramo excéntrico 7. La
excentricidad del tramo excéntrico 7 respecto al eje de giro está
designado en la Figura 1 por e_{1}. En el tramo excéntrico 7 del
árbol de la excéntrica 3 va apoyado giratorio un casquillo
excéntrico 9.
El casquillo excéntrico 9 tiene un contorno
exterior circular, tal como resulta por ejemplo de las Figuras 2 y
3. Un orificio 13 en el casquillo excéntrico 9 está situado
descentrado respecto al eje central 11 del casquillo excéntrico 9.
El orificio 13 tiene el mismo diámetro que el tramo excéntrico 7 del
árbol de la excéntrica 3 y sirve para apoyar el casquillo
excéntrico 9 sobre el tramo excéntrico 7. La excentricidad del
orificio 13 respecto al eje central 11 del casquillo excéntrico 9
está designado por e_{2} en la Figura 1. La excentricidad
del tramo excéntrico 7 está designada por e_{1} y la excentricidad
del casquillo excéntrico por e_{2}.
En el árbol de la excéntrica 3 está previsto un
pasador 15 que penetra en una ranura 17 de forma semicircular en el
casquillo excéntrico 9. La ranura 17 transcurre concéntrica con el
orificio 13 en el casquillo excéntrico 9 y abarca un ángulo de unos
180º. La ranura 17 y el pasador 15 tienen la función de limitar el
ángulo de giro y actuar de tope. Se ocupan de que el casquillo
excéntrico 9 solamente se pueda girar describiendo un determinado
ángulo con relación al tramo excéntrico 7. Con ayuda del pasador 15
y de la ranura 17 se puede transmitir además un par de giro entre
el árbol de la excéntrica 3 y el casquillo excéntrico 9.
Y es que en cuanto el extremo de la ranura 17
llega a tocar con el pasador 15 se termina el movimiento relativo
entre el árbol de la excéntrica 3 y el casquillo excéntrico 9, y se
transmite un par de giro del árbol de la excéntrica 3 al casquillo
excéntrico 9.
Si por ejemplo asienta un émbolo 19 de una bomba
de émbolos radiales en el diámetro exterior del casquillo
excéntrico 9, y es mantenido en contacto con el casquillo excéntrico
9 por medio de un muelle que no está representado, se le puede
impartir un movimiento oscilante al émbolo 19 de una bomba de
émbolos radiales, mediante el giro del árbol de la excéntrica
3.
En la Figura 2 está representada una sección a
lo largo de la línea A-A de la Figura 1, girándose
el árbol de la excéntrica 3 en sentido contrario al de las agujas
del reloj. En esta representación se ve bien la ranura 17 de forma
de arco de círculo. En el sentido de giro indicado en la Figura 2
por una flecha 21, el pasador 15 detiene el casquillo excéntrico 9
con relación al árbol de la excéntrica 3 en la posición representada
en la Figura. Al mismo tiempo se transmite el par de giro del árbol
de la excéntrica 3 al casquillo excéntrico 9.
Durante cada vuelta del árbol de la excéntrica
3, el émbolo 19 realiza un movimiento oscilante que está indicado
por una doble flecha 23. La carrera H del émbolo 19 es (H = 2 x
(e_{1} + e_{2})).
En el ejemplo de realización representado en las
Figuras 1 y 2, la excentricidad e_{1} del tramo excéntrico 7 es
igual que la excentricidad e_{2} del casquillo excéntrico 9. Pero
esto no tiene porqué ser siempre así.
Si se invierte el sentido del giro del árbol de
la excéntrica, tal como está representado en la Figura 3, el
pasador 15 se desplaza al extremo opuesto de la ranura 17. En
consecuencia, el casquillo excéntrico 9 gira 180º con relación al
árbol de la excéntrica 3, con el resultado de que se restan la
excentricidad e_{1} del tramo excéntrico 7 y la excentricidad
e_{2} del casquillo excéntrico 9. Por lo tanto, para el sentido
de giro del árbol de la excéntrica en el sentido de las agujas del
reloj, la carrera H del émbolo 19 se tiene (H = 2 x (e_{1} -
e_{2})).
Dado que en el ejemplo de realización
representado en las Figuras 1 a 3 es e_{1} = e_{2},
en la posición representada en la Figura 3 el casquillo excéntrico
9 queda concéntrico con el eje de giro 5 del árbol de la excéntrica
3, de modo que no se produce ninguna excentricidad en la superficie
de contacto entre el casquillo excéntrico 9 y el émbolo 19. Como
consecuencia, la carrera es H = 0 y por lo tanto el émbolo 19 no
realiza ningún movimiento oscilante a pesar del giro del árbol de
la excéntrica 3.
Dicho de otra manera, en la posición del
casquillo excéntrico 9 con relación al árbol de la excéntrica 3
representada en la Figura 3, coinciden el eje de giro 5 del árbol
de la excéntrica 3 y el eje geométrico 11 del casquillo excéntrico
9.
En esta realización constructiva del
accionamiento excéntrico conforme a la invención, su función es
comparable a la de una marcha libre.
Se sobreentiende que también existe la
posibilidad de hacer las excentricidades e_{1} y e_{2} distintas
entre sí, de modo que en función del sentido de giro del árbol de
la excéntrica se pueden conseguir dos carreras H diferentes del
émbolo 19. En uno de los casos se tiene para la carrera H del émbolo
19, H = 2 x (e_{1} + e_{2}), mientras que en el sentido de giro
opuesto se tiene H = 2 x (e_{1} - e_{2}). Esta realización
constructiva puede aprovecharse para variar el caudal de la bomba de
émbolos radiales a igualdad de revoluciones invirtiendo para ello
el sentido de giro del árbol de la excéntrica 3.
En la Figura 4 está representado un
accionamiento excéntrico conmutable conforme a la invención. El
árbol de la excéntrica 3, alojado giratorio en la carcasa de la
bomba 1 es accionado mediante un motor-reductor 25.
En el tramo excéntrico 7 del árbol de la excéntrica 3 está previsto
un casquillo excéntrico 9, tal como se ha explicado detalladamente
mediante las Figuras 1 a 3. El casquillo excéntrico 9 mueve los
émbolos (no representados) de dos elementos de bomba 27 situados
opuestos entre sí. En la prolongación del tramo excéntrico 7 existe
una caperuza que por una parte sirve para fijar el casquillo
excéntrico en dirección axial, y por otra para el accionamiento de
una paleta 29 de un agitador designado en su conjunto por la
referencia 31. Se sobreentiende que la caperuza 28 está dispuesta
coaxialmente respecto al eje de giro 5 del árbol de la excéntrica,
de manera que la o las aletas 29 del agitador describen una
trayectoria circular que transcurre de modo concéntrico con el eje
de giro 5.
Esta disposición es ventajosa especialmente
cuando en determinadas condiciones de trabajo de instalaciones de
engrase, se tenga que agitar el medio que se encuentra en el
agitador 31, por ejemplo para expulsar inclusiones de aire del
medio, sin que al mismo tiempo estén impulsando los elementos de
bomba 27. Algunas veces se desea homogeneizar con la paleta del
agitador 29 el medio que se encuentra en el agitador 31 sin que
estén transportando los elementos 27 de la bomba de émbolos
radiales.
Cuando se desee que los elementos de la bomba 27
realicen el transporte se invierte el sentido de giro del árbol de
la excéntrica 3 o del motor reductor 25, de modo que se sumen las
excentricidades e_{1} y e_{2} y comience la impulsión de los
elementos de la bomba 27 tal como se explicó detalladamente mediante
la Figura 2. Simultáneamente con el accionamiento de los elementos
de la bomba 27 se accionan también las aletas agitadoras, de modo
que en estas condiciones de funcionamiento también está asegurada la
agitación del medio que se encuentra en el agitador 31. Si se
desea, se pueden realizar las aletas del agitador 29 de tal modo que
tengan un efecto de agitación que dependa del sentido de giro.
Claims (14)
1. Accionamiento excéntrico conmutable con un
árbol de excéntrica (3), presentando el árbol de excéntrica (3) un
tramo excéntrico (7) situado descentrado respecto a un eje de giro
(5) del árbol de la excéntrica (3), estando apoyado en el tramo
excéntrico (7) un casquillo excéntrico (9) giratorio, pudiendo
girarse el casquillo excéntrico (9) con relación al tramo
excéntrico (7) un ángulo inferior o igual a 180º, con unos elementos
de tope (15, 17) que limitan el giro del casquillo excéntrico (9)
con relación al tramo excéntrico (7), caracterizado porque
se puede variar la carrera del casquillo excéntrico (9) en función
del sentido de giro del árbol de la excéntrica (3).
2. Accionamiento excéntrico conmutable según la
reivindicación 1, caracterizado porque los elementos de tope
comprenden un pasador (5) y por lo menos una ranura (17) en forma de
arco de círculo que actúa conjuntamente con el pasador (15), o un
escalón que actúa conjuntamente con el pasador (15).
3. Accionamiento excéntrico conmutable según la
reivindicación 2, caracterizado porque los elementos de tope
comprenden como mínimo una garra y como mínimo una ranura en forma
de arco de círculo (17) que actúa conjuntamente con la garra, o un
escalón que actúa conjuntamente con la garra.
4. Accionamiento excéntrico conmutable según la
reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque el pasador (15) o
la garra van fijados al árbol de la excéntrica (3), y porque la
ranura (17) o el escalón están previstos en el casquillo excéntrico
(9).
5. Accionamiento excéntrico conmutable según la
reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque la ranura (17) o
el escalón están previstos en el árbol de la excéntrica (3), y
porque el pasador (15) o la garra están fijados en el casquillo
excéntrico (9).
6. Accionamiento excéntrico conmutable según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
excentricidad (e_{1}) del tramo excéntrico (7) tiene la misma
magnitud que la excentricidad (e_{2}) del casquillo excéntrico
(9).
7. Accionamiento excéntrico conmutable según una
de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la
excentricidad (e_{1}) del tramo excéntrico (7) es menor o igual
que la excentricidad (e_{2}) del casquillo excéntrico
(9).
8. Accionamiento excéntrico conmutable según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, en
un primer sentido de giro, la excentricidad (e_{1}) del tramo
excéntrico (7) y la excentricidad (e_{2}) del casquillo
excéntrico (9) se suman en su totalidad o en parte durante un giro
del árbol de la excéntrica (3).
9. Accionamiento excéntrico conmutable según una
de las reivindicaciones 1-7, caracterizado
porque en un segundo sentido de giro la excentricidad (e_{1}) del
tramo excéntrico (7) y la excentricidad (e_{2}) del casquillo
excéntrico (9) se restan en su totalidad o en parte durante un giro
del árbol de la excéntrica (3).
10. Accionamiento excéntrico conmutable según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
la excentricidad (e_{1}) del tramo excéntrico (7) y la
excentricidad (e_{2}) del casquillo excéntrico (9) sirven para
generar un movimiento oscilante, en particular para el accionamiento
de una bomba de émbolos.
11. Accionamiento excéntrico conmutable según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el árbol de la excéntrica (3) está acoplado a otro consumidor, en
particular a una paleta agitadora (29) de un agitador (31).
12. Bomba de émbolos radiales con como mínimo un
elemento de bomba (27), caracterizada porque el como mínimo
un elemento de bomba (27) es accionado por un accionamiento
excéntrico conmutable según una de las reivindicaciones
anteriores.
13. Bomba de émbolos radiales según la
reivindicación 12, caracterizada por estar prevista una
paleta agitadora (29) de un agitador (31), y porque la paleta
agitadora (29) está acoplada rígidamente con el árbol de la
excéntrica (31).
14. Bomba de émbolos radiales según una de las
reivindicaciones 12 ó 13, caracterizada porque el árbol de
la excéntrica (3) es accionado por un motor, preferentemente por un
motor eléctrico y muy preferentemente por un
motor-reductor (25).
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