ES2243679T3 - Dispositivo amortiguador gas/hidraulico. - Google Patents

Abstract

Sistema de amortiguación hidráulico de gas, en particular para dispositivos de empuje y/o de tracción de vehículos sobre carril, con una vaina (1) y un empujador (2) desplazable con relación a aquella, donde en el interior del empujador (2) o en la vaina (1) está dispuesta una primera cámara de gas (8), sometida a sobrepresión por medio de un gas, y donde en la vaina (1) o en el empujador (2) está dispuesta una cámara de aceite (9) llena de un medio hidráulico, que se va reduciendo según aumenta la compresión elástica del empujador (2), y donde entre las dos cámaras (8, 9) está dispuesto un sistema de regulación (12) hidráulico de gas, caracterizado porque el sistema de regulación (12) hidráulico de gas tiene antepuesto un sistema de purga de aire (7), dotado de un orificio (16) que desemboca en la parte superior de la cámara de aceite (9), y por lo menos un canal (20) que comunica la cámara de aceite (9) con el sistema de regulación (12), que se puede cerrar mediante una válvula (19) cargada con un muelle, donde la válvula (19) se puede desplazar o desviar venciendo la fuerza del muelle por el aceite que fluye desde la cámara de aceite (9) a la cámara de gas (8).

Description

Dispositivo amortiguador gas/hidráulico.

La invención se refiere a un dispositivo amortiguador hidráulico de gas conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

Los dispositivos amortiguadores hidráulicos de gas para dispositivos de empuje y/o de tracción de vehículos sobre carril se conocen en las versiones más diversas, por ejemplo en forma de topes o parachoques. Sin embargo, un dispositivo amortiguador conforme a la especie también se puede emplear, por ejemplo, para enganches, mediante los cuales se unen entre sí elásticamente los vehículos sobre carril.

En los dispositivos amortiguadores hidráulicos de gas que no tengan un elemento de separación físico entre el gas y el medio hidráulico existe por principio el riesgo de que con el tiempo se acumule gas en la cámara del aceite, lo que naturalmente no es deseable y puede dar lugar a fallos de funcionamiento. Por ejemplo, al amortiguar choques esto se puede manifestar en un comportamiento elástico indefinido o insuficiente. Especialmente si se producen choques fuertes, en los topes existe el riesgo de que pase gas desde la cámara de gas a la cámara de aceite.

Es por lo tanto objetivo de la invención proponer un dispositivo amortiguador hidráulico de gas realizado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, que realice automáticamente la purga de aire durante el funcionamiento, para lo cual el gas eventualmente acumulado en la cámara de aceite se devuelve automáticamente a la cámara de gas.

Este objetivo se resuelve mediante las características expuestas en la parte caracterizante de la reivindicación 1.

Unas formas de realización preferidas de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes 2 a 7.

La invención se describe a continuación con mayor detalle sirviéndose de los dibujos. Las figuras muestran:

Figura 1, una sección longitudinal a través de un dispositivo amortiguador hidráulico de gas en forma de un tope, y

Figura 2, una vista en perspectiva de un sistema de purga de aire.

La estructura básica del tope se explica con mayor detalle sirviéndose de la Figura 1, que muestra una sección longitudinal a través de un dispositivo amortiguador hidráulico de gas en forma de un tope, junto con un sistema de purga de aire realizado conforme a la invención. El tope está representado en estado descargado, es decir distendido. El tope consta de una vaina de tope 1 para fijarlo al vehículo sobre carril (que no está representado) y un empujador de tope 2, con un tubo de empujador exterior 4, un tubo buzo interior 5 y un platillo de tope 3. Tanto el tubo del empujador 4 como el tubo buzo 5 están en unión activa con el platillo del tope. El tubo buzo 5 va cerrado por el lado del vehículo por una brida 6, que está formada por dos partes de brida independientes 6a, 6b. El tubo buzo 5 forma en su interior una cámara de gas 8 para alojar un gas sometido a una sobrepresión de aprox. 10-20 bar, así como una cantidad parcial del medio hidráulico.

En el espacio interior de la vaina del tope 1 está realizada una cámara de aceite 9. En el estado de reposo del tope distendido, aquí representado, la cámara de gas 8 está parcialmente llena de aceite hidráulico, mientras que la cámara de aceite 9 está totalmente llena de aceite hidráulico. La parte izquierda de la brida 6b forma junto con el sistema de válvula 13, que está allí alojado, un sistema de regulación 12 hidráulico de gas, que al comprimirse elásticamente el tope regula el paso de aceite desde la cámara de aceite 9 a la cámara de gas 8 en función de las fuerzas de choque que actúan. La parte derecha de la brida 6a presenta un resalte 17 periférico de forma anular, y junto con los canales, rebajes, orificios y válvulas que figuran en la misma actúa como sistema de purga de aire 7, cuya disposición y funcionamiento se explicará más adelante con mayor detalle. En la representación de la Figura 1 sin embargo únicamente se ve un canal 20a, en cuyo interior está dispuesta una clapeta de válvula 19a.

En la parte derecha de la brida 6a hay un rebaje 15 contiguo al sistema de válvulas 13. Desde este rebaje 15 continúa un orificio 16, esencialmente en dirección radial hacia arriba, para desembocar por el lado izquierdo del resalte 17 en la cámara de aceite 9. Entre el resalte 17 de la brida 6a y la pared 10 de la cámara de aceite 9 queda un intersticio de forma anular 18. Al comprimirse elásticamente el tope, el gas eventualmente acumulado en la parte superior de la cámara de aceite 9 pasa a través de este intersticio anular 18 al lado izquierdo del resalte 17, donde a través del orificio 16 puede volver al rebaje 15 y a través del sistema de válvulas 13, abierto a causa de la sobrepresión, debe refluir a la cámara de gas 8.

En la Figura 2 está representado el sistema de purga de aire 7 en una vista en perspectiva. En esta representación se pueden ver los cuatro canales 20a, 20b, 20c, 20d realizados en la parte de brida 6a en cada uno de los cuales está dispuesta una clapeta de válvula 19a, 19b, 19c, 19d en forma de V. Cada una de estas clapetas de válvula 19a, 19b, 19c, 19d realizadas en forma de V tiene dos brazos, pero a continuación se hará referencia únicamente a los dos brazos 21, 22 de una de las clapetas de válvula 19a, de forma representativa para todas las clapetas de válvula 19a, 19b, 19c, 19d. Los dos brazos 21, 22 de la respectiva clapeta de válvula 19a, en el estado de reposo aquí representado, están adosadas elásticamente a las paredes laterales del respectivo canal 20a, cerrándolo. Debido a la sobrepresión que se forma en la cámara de aceite cuando el émbolo 2 se comprime rápidamente, los dos brazos 21, 22 se pueden comprimir-desviar, venciendo la fuerza elástica, de manera que en el respectivo canal 20a se forma un paso a través del cual el aceite desplazado de la cámara de aceite puede llegar al rebaje central 15. En esta representación también se puede ver el orificio 16 que discurre esencialmente en dirección radial a través de la parte de brida 6a. El diámetro interior de la cámara de aceite 9 se va estrechando hacia la derecha, hacia el vehículo, de manera que el intersticio anular 18 entre el resalte 17 y la pared de la cámara de aceite 9 se va reduciendo a medida que se vaya introduciendo más el émbolo de tope 2.

El funcionamiento del sistema de purga de aire 7 tiene lugar en la forma siguiente: cuando el tope se comprime elásticamente, el tubo exterior del empujador 4 se desplaza junto con el tubo buzo 5 interior y la brida 6 hacia la derecha. Entonces fluye aceite así como el gas que eventualmente se haya acumulado en la parte superior de la cámara de aceite 9, desde la cámara de aceite 9 a través del intersticio anular 18, al lado izquierdo del resalte 19 de la brida 6a. Debido a la sobrepresión que reina en la cámara de aceite 9, el gas es desplazado a través del orificio 16, que desemboca en la parte superior de la cámara de aceite 9, al alojamiento 15, desde donde pasa a la cámara de gas 8 a través del sistema de válvulas 13. Dado que los cuatro canales 20a, 20b, 20c, 20d existentes en la parte de brida 6a están cerrados, en estado de reposo, por sendas clapetas de válvula 19a, 19b, 19c, 19d, incluso para velocidades de compresión elástica bajas, el gas que ha de desplazarse eventualmente fuera de la cámara de aceite 9 escapa forzosamente a través del orificio radial 16.

En el caso de velocidades de compresión elástica altas, se genera una sobrepresión correspondientemente alta en la cámara de aceite 9. Ésta provoca que se compriman los dos brazos 21, 22 de la respectiva clapeta de válvula 19a, de manera que el aceite pueda fluir sin encontrar una resistencia apreciable a lo largo de la respectiva válvula 19a, 19b, 19c, 19d a través del correspondiente canal 20a, 20b, 20c, 20d. Por lo tanto, si las velocidades de compresión elástica son altas, el aceite puede fluir a través de los cuatro canales 20a, 20b, 20c, 20d de la cámara de aceite al alojamiento 15, mientras que para velocidades de compresión elástica bajas, el gas acumulado en la cámara de aceite 9 escapa forzosamente a través del orificio radial 16.

Comoquiera que durante el funcionamiento normal de un tope prácticamente no se producen nunca dos choques fuertes consecutivos que provoquen una velocidad de compresión elástica alta del émbolo del tope, sino que entre medias siempre se producen varias carreras pequeñas y lentas, se asegura, mediante el sistema de purga de aire 7 aquí representado, una purga de aire segura y forzosa de la cámara de aceite 9.

El sistema de purga de aire 7 representado tiene una estructura sencilla y es de fabricación económica. Las clapetas de válvula 19a, 19b, 19c, 19d realizadas en forma de V ofrecen la ventaja de que para velocidades de compresión elástica altas oponen una resistencia muy pequeña al aceite que fluye a través.

Claims (7)

1. Sistema de amortiguación hidráulico de gas, en particular para dispositivos de empuje y/o de tracción de vehículos sobre carril, con una vaina (1) y un empujador (2) desplazable con relación a aquella, donde en el interior del empujador (2) o en la vaina (1) está dispuesta una primera cámara de gas (8), sometida a sobrepresión por medio de un gas, y donde en la vaina (1) o en el empujador (2) está dispuesta una cámara de aceite (9) llena de un medio hidráulico, que se va reduciendo según aumenta la compresión elástica del empujador (2), y donde entre las dos cámaras (8, 9) está dispuesto un sistema de regulación (12) hidráulico de gas, caracterizado porque el sistema de regulación (12) hidráulico de gas tiene antepuesto un sistema de purga de aire (7), dotado de un orificio (16) que desemboca en la parte superior de la cámara de aceite (9), y por lo menos un canal (20) que comunica la cámara de aceite (9) con el sistema de regulación (12), que se puede cerrar mediante una válvula (19) cargada con un muelle, donde la válvula (19) se puede desplazar o desviar venciendo la fuerza del muelle por el aceite que fluye desde la cámara de aceite (9) a la cámara de gas (8).

2. Sistema amortiguador hidráulico de gas según la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de purga de aire (7) presenta una brida (6) realizada a modo de émbolo, en unión activa con el empujador (2) y presenta una brida (6) desplazable en la cámara de aceite (9), en la que está dispuesto el orificio (16) que desemboca en la cámara de aceite (9) así como el por lo menos un canal (20) que comunica la cámara de aceite (9) con el sistema de regulación (12).

3. Sistema amortiguador hidráulico de gas según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la brida (6) presenta un resalte (17) periférico anular, cuyo diámetro exterior es menor que el diámetro interior de la cámara de aceite (9), de manera que entre el resalte (17) y la cámara de aceite (9) queda un intersticio anular (18), donde el orificio (16) y el canal (20) o los canales salen radialmente de la brida (6) por la cara del resalte (17) alejada de la cámara de aceite (9).

4. Dispositivo amortiguador hidráulico de gas según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque la brida (6) está realizada en dos partes, donde en una de las partes de la brida (6b) está dispuesto el dispositivo de regulación (12) hidráulico de gas y en la otra parte de la brida (6a) está dispuesto el sistema de purga de aire (7).

5. Dispositivo amortiguador hidráulico de gas según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque el empujador del tope (2) lleva un tubo buzo interior (5) en cuyo extremo está dispuesta la brida (6) desplazable en la cámara de aceite (9).

6. Dispositivo amortiguador hidráulico de gas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque están previstas unas clapetas de válvula (19a) realizadas en forma de V, cuyos dos brazos (21, 22), en estado de reposo, están adosados elásticamente contra las paredes laterales del canal respectivo (20), cerrándolo, pudiendo desviarse los dos brazos (21, 22) venciendo la fuerza elástica, al producirse un aumento de presión en la cámara de aceite (9) debido a la compresión elástica del empujador (9), de tal manera que se abre un paso.

7. Dispositivo amortiguador hidráulico de gas según una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque el diámetro interior de la cámara de aceite (9) se va estrechando hacia la derecha, hacia el vehículo, de tal manera que se va reduciendo el intersticio anular (18) entre el resalte (17) y la pared de la cámara de aceite (9), a medida que se va introduciendo cada vez más el empujador del émbolo (2).