La presente invención se refiere a variadores de velocidad hidráulicos que están compuestos esencialmente por una hidrobomba y un hidromotor.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En los variadores hidráulicos conocidos, tanto la hidrobomba como el hidromotor son dos bombas de paletas de las ya conocidas y que constan cada una de ellas básicamente de un rotor o tambor provisto de múltiples paletas de perfil rectangular alojadas en unas ranuras practicadas axialmente en dicho rotor y que ajustan por su extremo con una superficie cilindrica que no es más que la superficie interna de su cilindro y lateralmente con unas tapas provistas una o ambas de una perforación central y que permiten el paso al exterior del eje de su rotor el cual es solidario al mismo. Los ejes del rotor y del cilindro pueden, manteniéndose paralelos, variar su distancia entre sí mediante un determinado mecanismo por lo que el volumen delimitado por las células o cámaras que forman cada dos paletas contiguas, los sectores cilindricos que limitan dichas paletas en el rotor y en el cilindro y sus tapas laterales varia al imprimir un giro al rotor. Dicha variación oscila entre un valor nulo cuando los ejes del rotor y del cilindro coinciden hasta un valor máximo cuando el rotor adquiere tangencia con la superficie interna del cilindro. Cuando estas cámaras están en su totalidad ocupadas por un fluido, la excentricidad entre los ejes del rotor y del cilindro produce una circulación de dicho fluido en un sentido cuando la excentricidad del eje del rotor respecto al eje de su cilindro varia entre cero y un valor máximo y en sentido contrario cuando dicha excentricidad varia en sentido

contrario. Para ello, por supuesto, la totalidad de las cámaras de la hidrobomba que para un sentido de giro de su rotor van disminuyendo de volumen deben estar comunicadas con la totalidad de las cámaras del hidromotor que para el mismo sentido de giro de su rotor van aumentando de volumen permitiéndose asi la circulación de fluido entra la hidrobomba y el hidromotor en un sentido, mientras que la totalidad de las cámaras del hidromotor que van disminuyendo de volumen deben estar comunicadas con la totalidad de las cámaras de la hidrobomba que para el mismo sentido de giro van aumentando de volumen permitiendo así la circulación del fluido en sentido contrario y cerrándose por lo tanto el circuito de circulación de dicho fluido. Asi pues, al imprimir un giro a una determinada velocidad al eje de la hidrobomba se consigue otro, coincidente o no con el de dicho eje, en el eje del hidromotor que es función entre otros parámetros de las excentricidades de los rotores respecto a sus cilindros, generándose de esta forma los ya conocidos variadores de velocidad formados por bombas de paletas. Los variadores de este tipo conocidos hasta ahora presentan una serie de inconvenientes, que impiden su uso generalizado: en primer lugar, el problema de la estanqueidad del conjunto no se ha podido resolver satisfactoriamente, ya que en los dispositivos conocidos la variación de velocidades se obtiene mediante desplazamientos lineales de unos ejes respecto a otros, lo cual, naturalmente, complica mucho el sellado. Como consecuencia de este problema de estanqueidad, las presiones de fluido que pueden soportar los variadores son reducidas, y por consiguiente la potencia que puede transmitir el variador es limitada. Otros inconvenientes de estos variadores son su gran tamaño y peso, que impiden su aplicación, por ejemplo, al campo de la automoción y a muchos otros donde la ocupación de espacio es un factor importante e incluso imprescindible. Por razones obvias, el coste de

estos variadores es también muy elevado.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Sobre esta clase de variadores de velocidad brevemente explicados anteriormente expondremos a continuación las diferencias que caracterizan los perfeccionamientos introducidos en la presente invención, tanto en su disposición como en su funcionamiento y que varían sustancialmente su versatilidad.

El variador hidráulico objeto de esta patente pretende conseguir una mayor compacidad respecto a los variadores hidráulicos existentes así como una mayor sencillez tanto en lo que se refiere a sus componentes como en lo referente a la solución adoptada de sellado del fluido que actuará a alta presión en el interior del mismo entre la hidrobomba y el hidromotor, características que obviamente repercutirán en unas mejoras considerables respecto a los variadores hidráulicos disponibles actualmente en el mercado internacional.

Para conseguir todo ello se ha diseñado un bloque solidario denominado conjunto variador que engloba al cilindro de la hidrobomba, al cilindro del hidromotor, a sus tapas extremas y a la placa intermedia a ambos en la que se encuentran las lumbreras o pasos del fluido de la hidrobomba al hidromotor en alta presión y del hidromotor a la hidrobomba en baja presión para cerrar el circuito. Los ejes del rotor de la hidrobomba y del rotor del hidromotor tienen un eje geométrico común y estático respecto al exterior respecto al que pueden girar independientemente uno de otro, siendo este movimiento de giro su único movimiento posible. El conjunto variador tan solo podrá girar respecto a un eje geométrico fijo respecto al exterior distinto del eje geométrico del cilindro de la hidrobomba y del eje geométrico

del cilindro del hidromotor y también distinto del eje geométrico común de los rotores. El giro del conjunto variador, que se provocará desde el exterior manualmente o por medio de un determinado mecanismo, consigue que tanto el cilindro de la hidrobomba como el cilindro el hidromotor aproximen o alejen sus ejes geométricos de los de sus respectivos rotores, efecto que provoca la variación en la relación entre las velocidades de giro del rotor de la hidrobomba y del rotor del hidromotor.

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERIDA

Para clarificar los conceptos primordiales que caracterizan y modifican sustancialmente a esta clase de máquinas, se acompaña la presente memoria de unas láminas ilustrativas que, a título de ejemplo, indican las particularidades más esenciales de este invento con el fin de poder describir y clarificar mejor su funcionamiento.

En las figuras 1 a 9 se representa en una perspectiva libre y esquemática un variador hidráulico concreto que, por considerarlo representativo de las innovaciones sobre las máquinas esta clase, se expone como ejemplo clarificador.

El conjunto de la carcasa queda representado en la figura 1 por su cuerpo 10 y en la figura 9 por su tapa 11 que cierra con su cuerpo por medio de los tornillos 12 que se enroscan en 13. Este conjunto, estático respecto al exterior, posee dos oquedades laterales y opuestas, en las que ajustan respectivamente sendos cojinetes de doble excéntrica que son el elemento 14 de la figura 1 y el 15 de la figura 9. Además de ajustar, su giro queda impedido por medio de las chavetas 16 de la figura 1 y similar de la figura 9, no quedando esta última a la vista. Ambos cojinetes son similares y quedan alineados entre sí. Estos cojinetes, cuyas partes cilindricas

externas 17 y 102 de las figuras 1 y 9 quedan en la parte interna del conjunto de la carcasa, están en intimo contacto con las superficies 18 y 103 de la figura 3 y también están en intimo contacto con las superficies 10 y 104 de la figura 8, por lo que siendo parte estas últimas superficies del conjunto variador y siendo éste un conjunto solidario tan solo tendrá permitido como único movimiento el giro según el eje geométrico 23 de las ya mencionadas superficies cilindricas 17, 18, 19, 102, 103 y 104. Los cojinetes de doble excéntrica, tienen también sendas oquedades cilindricas internas, 14' en la figura 1 y 15' en la figura 9, alineadas y de eje geométrico común 22 paralelo y a una distancia E del eje geométrico 23. A esta distancia E, que se mantendrá siempre constante, la denominaremos parámetro excentricidad. Estas superficies cilindricas internas estarán en contacto íntimo con los ejes de los rotores de la hidrobomba del hidromotor respectivamente. El tramo 20 de la figura 2, perteneciente al eje del rotor de la hidrobomba, ajusta íntimamente con la oquedad cilindrica interna 14' de la figura 1 quedando fuera de la carcasa el tramo 24 de la misma figura el cual irá conectado al mecanismo propulsor de forma que podrá girar libremente según el eje geométrico 22. El tramo 21 de la figura 8, perteneciente al eje del rotor del hidromotor, ajusta íntimamente con la oquedad cilindrica interna 15' de la figura 9, quedando fuera de la carcasa del tramo 88 de la figura 8 que irá conectado al elemento transmisor pudiendo también girar libremente según el mismo eje geométrico 22. Es de suma importancia observar que ambos ejes son concéntricos y pueden tener giros independientes entre sí. Ello es posible gracias a que el eje del rotor del hidromotor queda alojado en el interior del eje del rotor de la hidrobomba por su superficie cilindrica 28 de la figura 8 en la oquedad 26 de la figura 2 que es la parte interna con forma de vaso del tramo 25 del eje del rotor de la

hidroboraba. El rotor de la hidrobomba, representado por el elemento 40 de la figura 4, forma un cuerpo solidario con su eje gracias a que este último encaja perfectamente con él en la oquedad 82 de la figura 4, concretamente en el chavetero 42 de la misma figura, por medio de la chaveta 27 de la figura 2. Obsérvese que dicho rotor va provisto, en este caso particular, de 12 paletas según los elementos 41 de la figura 4 pudiendo en otros variadores de este tipo tener otro número distinto de paletas. Análogamente el rotor del hidromotor representado por el elemento 50 de la figura 7 forma un conjunto solidario con su eje 53 gracias a que este último encaja perfectamente con él en la oquedad 52 de la figura 7 por medio de la chaveta 89 de la figura 8 en el chavetero 54. El rotor del hidromotor está provisto en este caso particular de 10 paletas representadas por el elemento 51 de la figura 7 pudiendo en otros variadores de este tipo tener otro número distinto de paletas. Obsérvese por lo tanto que el rotor de la hidrobomba, el rotor del hidromotor y sus respectivos ejes tienen como eje geométrico común el eje 22 que recalcamos que es estático respecto al exterior y paralelo al eje geométrico 23 también estático respecto al exterior del que se encuentra a una distancia E.

Ambos rotores quedan inmersos en el interior del conjunto variador el cual está formado por una serie de piezas solidarias que, como ya se dijo, tienen coartados todos sus movimientos salvo el de giro respecto al eje geométrico 23. A continuación se describirán los elementos que forman el conjunto variador.

El elemento 8 de la figura 3 representa el cuerpo del cilindro de la hidrobomba el cual es parte del conjunto variador. Obsérvese que el propio cilindro 29 de la figura 3, su tapa lateral 30 de la misma figura y la placa de lumbreras 38 de la figura 5, confinan a su rotor ya mencionado 40 de la figura 4. Forma también parte del conjunto variador el

vastago 31 de las figura 3 con salida al exterior de la carcasa por la ranura 32 de la figura 1 y cuyo accionamiento provocará que todo el conjunto variador gire respecto a su mencionado eje geométrico 23. Esta parte del conjunto variador queda unida a la placa de lumbreras de la que se hablará más adelante y que queda representada por las figuras 5 y 6 y queda unida también al cuerpo del cilindro del hidromotor y su tapa representados en la figura 8. Esta unión se efectúa por medio de los tornillos 33 de la figura 8 que, pasando por los orificios 35 y 34 de las figuras 6 y 5 y enroscando en los orificios 64 de la figura 3, hacen solidario a todo el conjunto variador. Se pueden observar los recrecimientos del cilindro de la hidrobomba, 36 y 37 de la figura 3, que coinciden con las aberturas de lumbreras, 44 y 45 de la figura 5 respectivamente, cuya misión es la de homogeneizar el conjunto de cámaras que forman las paletas del rotor de la hidrobomba conectadas con la expulsión del fluido por un extremo y a su vez homogeneizar el conjunto de cámaras que forman también las paletas del rotor de la hidrobomba conectadas en el retorno de fluido por el otro extremo además de facilitar al máximo la circulación del fluido entre hidrobomba y el hidromotor. Practicadas en la tapa 30 del cilindro de la hidrobomba existen sendas lumbreras ciegas, 113 y 114, encaradas respectivamente con las lumbreras 44 y 45 para facilitar aún más la homogeneización de las cámaras de alta y baja presión.

El elemento 9 de la figura 8 representa el cuerpo del cilindro del hidromotor que es también parte del conjunto variador. Obsérvese que el propio cilindro 39 de la figura 8, su tapa lateral 55 de la misma figura y la placa de lumbreras 43 de la figura 6, confinan a su rotor ya mencionado 50 de la figura 7. También se pueden observar los recrecimientos del cilindro del hidromotor 56 y 57 de la figura 8, los cuales coinciden con las aberturas de lumbreras 46 y 47 de la figura

6 respectivamente y cuya misión es la de homogeneizar el conjunto de cámaras que limitan las paletas del rotor del hidromotor conectadas con la admisión del fluido por un extremo y a su vez homogeneizar el conjunto de cámaras que limitan las paletas del rotor del hidromotor conectadas con el retorno del fluido por el otro extremo además de facilitar al máximo la circulación del fluido entre hidrobomba y el hidromotor. Practicadas en la tapa 55 del cilindro del hidromotor existen sendas lumbreras ciegas, 115 y 116, encaradas respectivamente con las lumbreras 46 y 47 para facilitar aún más la homogeneización de las cámaras de alta y baja presión.

Se puede observar que el conjunto de cámaras de la hidrobomba en contacto con la lumbrera de expulsión 44 de la figura 5 y el conjunto de cámaras del hidromotor en contacto con la misma lumbrera 46 de la figura 6 junto con el paso que representa la propia lumbrera de expulsión, su geometría y los recrecimientos, 36 de la figura 3 y 56 de la figura 8, forman una sola cámara por lo que el paso de fluido de la hidrobomba al hidromotor se realiza de la forma más suave posible dado que además ambos rotores, aunque generalmente a distinta velocidad, giran siempre en el mismo sentido aprovechándose al máximo la inercia del propio fluido.

También se representa en la placa de lumbreras 38 de la figura 5 el colector 105 cuyo arco va aproximadamente desde el inicio hasta el final de la lumbrera de baja presión 45, determinando la exacta posición de sus extremos la geometría de los taladros 106 practicados a pie de paletas de la hidrobomba. Dicho colector 105 está comunicado a través del agujero 108 de la figura 5 con el conducto 100 de la figura 6 que comunica las lumbreras de alta presión, 44 y 46, con las cavidades centrales 48 y 49. Por lo tanto dicho colector 105 estará a alta presión al igual que las cabezas de las paletas de la hidrobomba que se encuentren en dicha

zona pues los taladros 106 ya mencionados estarán en permanente contacto con el colector 105 mientras las paletas se encuentren en la zona de alta presión. Análogamente, en la cara no visible de la figura 6, existirá otro colector similar al 105 cuyo arco irá aproximadamente desde el inicio hasta el final de la lumbrera de baja presión 47 corrigiéndose la abertura de sus extremos en función de la geometría de los taladros 107 practicados a pie de paletas del hidromotor. Dicho colector está comunicado a su vez a través del agujero 109 de la figura 6 con el conducto 100 por lo que dicho colector se encontrará a alta presión al igual que las cabezas de las paletas del hidromotor que se encuentren en dicha zona.

Abarcando un ángulo aproximadamente igual al de la lumbrera de baja presión 45, pero practicado en la pared lateral 30 del cilindro de la hidrobombá, se localiza otro colector, 111 de la figura 3, de ángulo tal que la suma del mismo al ángulo de abertura del colector 105 será aproximadamente 360 grados sexagesimales. Dicho ángulo se corregirá en función de la geometría de los taladros 106. Este colector 111 está comunicado con la cámara de baja presión por medio de un conducto no visible en esta perspectiva que más adelante se describirá. Por lo tanto las cabezas de las paletas de la hidrobomba que se encuentren en la zona de baja presión también estarán a baja presión dado que los taladros 106 estarán en dicha zona en permanente contacto con el colector 111. De forma análoga existe otro colector, 112 de la figura 8, practicado en la pared lateral 55 del cilindro del hidromotor que abarca un ángulo aproximadamente igual al de la lumbrera de baja presión 47 y de forma que la suma de dicho ángulo con el del colector de alta presión del hidromotor antes descrito y oculto en la figura 6 será aproximadamente de 360 grados sexagesimales. Dicho ángulo se corregirá en función de la geometría de los

taladros 107. Este colector 112 está comunicado con la cámara de baja presión por medio de un conducto no visible en esta perspectiva y que más adelante se describirá. Por lo tanto las cabezas de las paletas del hidromotor que se encuentren en la zona de baja presión también estarán a baja presión dado que los taladros 107 estarán en dicha zona en permanente contacto con el colector 112.

Análogamente se puede observar que el conjunto de cámaras de la hidrobomba en contacto con la lumbrera de retorno 45 de la figura 5 y el conjunto de cámaras del hidromotor en contacto con la misma lumbrera 47 de la figura 6 junto con el paso que representa la propia lumbrera de retorno, su geometría y los recrecimientos, 37 de la figura 3 y 57 de la figura 8, forman una sola cámara por lo que el paso de fluido del hidromotor a la hidrobomba se realiza de la forma más suave posible dado que además ambos rotores, aunque generalmente a distinta velocidad, giran siempre en el mismo sentido aprovechándose así al máximo la inercia del propio fluido. En referencia a la placa de lumbreras, solidaria también al conjunto variador, de la que hasta el momento se ha hecho referencia según las figuras 5 y 6, se debe advertir que en realidad dicha placa es generalmente única y no doble y su desarrollo por la línea a trazos M de la figura 29 coincide con la representación de la figura 30. El motivo de haberla representado de forma doble se debe a que se ha querido facilitar la explicación, pues las aberturas de lumbreras en la zona de hidrobomba, 44 y 45 de la figura 5, quedan desfasadas respecto a las salidas de las mismas, 46 y 47 de la figura 6. Se pueden observar en la placa de lumbreras los orificios centrales 48 y 49 cuya misión es la de dar paso al eje 28 de la figura 8 siendo su forma alargada debido a que al girar el conjunto variador respecto al ya mencionado eje geométrico 23, paralelo y distante E del eje

geométrico común 22 de los ejes de rotores, si la forma de los mencionados orificios no fuera esa, la superficie 28 del eje del hidromotor acabaría tocando las paredes de los orificios impidiendo el giro. Dicha placa de lumbreras se recuerda que pertenece también al conjunto variador que, como ya se dijo, es un conjunto solidario de piezas.

Se puede apreciar también un by-pass cuya misión es comunicar la cámara de alta presión del hidromotor por medio de la entrada 5 de la figura 8 con la cámara de baja presión de la hidrobomba por la salida 4 de la figura 3 para la posición inicial α=0 del conjunto variador. Ello se consigue en una determinada posición del gatillo 6 de la figura 8, sujeto y solidario al eje 7 de la figura 8 por medio de la tuerca 58 de la misma figura, posición que varía tras engarzar el mencionado gatillo en el tetón 2 de la figura 9, solidario a la carcasa, el cual lo hace girar y cierra el by- pass. La comunicación de fluido entre la abertura 5 de la figura 8 y la abertura 4 de la figura 3 se produce a través del orificio 60 de la figura 8, del orificio 62 de la figura 6, del orificio 61 de la figura 5 y 63 de la figura 3. Más adelante se hablará de su funcionamiento.

Para no complicar más la perspectiva y darle mayor nitidez se ha omitido en ella la válvula de seguridad que sirve para descargar cualquier exceso de presión respecto a la considerada de servicio y también se ha omitido el embrague que se acopla en esa misma válvula. Todo ello no obstante si que queda incluido en la figura 28.

En las figuras 10 a 21 se representan tres grupos de cuatro secciones que corresponden a tres posiciones distintas de trabajo del conjunto variador. El primer grupo lo forman las figuras 10, 11, 12 y 13, el segundo grupo las figuras 14, 15, 16 y 17 y el tercer grupo las figuras 18, 19, 20 y 21. Por razones de espacio se han dividido los gráficos de estos tres grupos en seis hojas separadas. La numeración adoptada

en estas figuras para indicar cualquier pieza, eje, conducto., etc, es la misma que se ha empleado en la perspectiva ya expuesta para poder aclarar tanto lo que a continuación se va a indicar como su lugar de emplazamiento. Obsérvese que en ellas se varía tan solo el número de paletas del rotor 50 del hidromotor siendo en número igual a doce tal y como se representa en las figuras 13, 17 y 21 en vez de las diez representadas en el resto de figuras del rotor del hidromotor mientras que en el rotor de la hidrobomba representado en las figuras 7, 10, 14, 18 y 27 el número de paletas es de doce. Esta variación dentro de unos límites razonables no altera la esencia del invento.

El primer grupo de figuras, 10, 11, 12 y 13, representa cuatro secciones transversales distintas para una misma posición del conjunto variador que se denominará inicial y que corresponde a =0. El segundo grupo, análogo y formado por las figuras 14, 15, 16 y 17, representa una posición intermedia del conjunto variador que corresponde a un giro de dicho conjunto respecto al eje geométrico 23 de valor α=0.5 α„. Análogamente, el tercer grupo, formado por las figuras 18, 19, 20 y 21, representa la posición final y que corresponde a un giro α=α _M .

En el primer grupo se considerará que la sección de la figura 10 queda sobre la de la figura 11, ésta sobre la figura 12 y a su vez la figura 12 sobre la figura 13. Análogamente en el segundo grupo la figura 14 queda sobre la figura 15, ésta sobre la figura 16 y la figura 16 sobre la figura 17. Por último en el tercer grupo la figura 18 queda sobre la figura 19, ésta sobre la figura 20 y por último la figura 20 sobre la figura 21.

En los tres grupos se han trazado unas rectas imaginarias Wb y Wm que unen el eje geométrico de giro del conjunto variador 23 con el eje geométrico del cilindro de la hidrobomba 65 y con el eje geométrico del cilindro del

hidromotor 66 respectivamente. Obsérvese que tanto el eje geométrico común de rotores 22 como el eje geométrico de giro del conjunto variador 23 permanecen siempre fijos respecto al exterior. Por lo tanto un tercer eje imaginario que es el eje Y que une el eje geométrico común de rotores 22 con el eje geométrico de giro del conjunto variador 23 permanece siempre fijo en todas estas figuras. En cualquiera de las figuras, por lo tanto, el ángulo α que ha girado según el eje geométrico 23 el conjunto variador, coincide con el ángulo que forman los ejes imaginarios Y y Wb.

El detalle de los centros de estas figuras se ve con mayor claridad en las figuras ampliadas 22, 23 y 24.

Las figuras 10, 14 y 18 representan una misma sección radial de la hidrobomba, representada en las figuras 3 y 4, en las tres posiciones de trabajo distintas ya descritas. En todas ellas se puede apreciar la palanca del variador 31 en las tres posiciones de trabajo que se representan y que va girando según el ángulo α por la ranura 32 de la carcasa estática 10 según el eje geométrico 23. Se aprecian también los orificios roscados 64 que unen el cuerpo del cilindro de la hidrobomba, 8 de la figura 3, al resto del conjunto variador y se observa también el cilindro de la hidrobomba 29. Se han dibujado los aumentos de diámetro 36 del cilindro en la zona de alta presión 44 y los correspondientes aumentos 37 en la zona de baja presión 45 cuya misión, ya se dijo, era la de aumentar la sección de ambos grupos de cámaras, homogeneizarlas y dar más sección de paso del fluido hacia sus respectivas lumbreras de expulsión y retorno. Dichos recrecimientos coinciden con la sección de sus respectivas lumbreras en la zona de contacto entre ambos. Se puede observar también el rotor de la hidrobomba 40 y su eje 25 con su chaveta 27 cuya misión es la de solidarizar el rotor de la hidrobomba y su eje. También se puede apreciar el eje del rotor del hidromotor 28 que, siendo internamente

concéntrico al eje del rotor de la hidrobomba, tiene el giro libre respecto al mismo. En las tres figuras se han indicado el eje geométrico común de rotores 22 y el eje geométrico de giro del conjunto variador 23, siendo ambos estáticos respecto al exterior. También se han representado el eje geométrico del cilindro de la hidrobomba 65 y el eje geométrico del cilindro del hidromotor 66 que, aunque este último no debiera aparecer en estos tres gráficos, si se ha representado para aclarar el funcionamiento del conjunto variador. Obsérvese que en esta versión del variador la distancia existente entre el eje geométrico de giro del conjunto variador 23 al eje geométrico del cilindro de la hidrobomba 65, que ya se denominó parámetro excentricidad E, es la misma distancia E' que existe entre el mencionado eje geométrico de giro 23 y el eje geométrico del cilindro del hidromotor 66. Se aclara que esta última distancia puede ser distinta de E en versiones del variador distintas a las de este ejemplo aclaratorio manteniéndose todas y cada una de sus características. Se observa también el conducto 63 del by-pass con su desembocadura 4 en la cámara de baja presión y, de la misma forma, el conducto 67 de la válvula de seguridad con su inicio 68 en la cámara de alta presión. En figuras a las que más adelante se hará mención aparecerán gran parte de los números ya explicados hasta ahora por lo que no se repetirá entonces su explicación.

Las figuras 13, 17 y 21 representan una sección radial del hidromotor representado en las figuras 7 y 8 en las tres posiciones de trabajo distintas ya descritas. En todas ellas se puede apreciar, dibujada mediante puntos, la palanca del variador 31 en las posiciones de trabajo que se representan y que va girando según el eje geométrico 23 un ángulo a determinado. Se aprecian también los orificios con sus espárragos 33 que unen el cuerpo del cilindro del hidromotor, 9 de la figura 8, al resto del conjunto variador

y se observa también el cilindro del hidromotor 39. Se han dibujado los aumentos de diámetro 56 del cilindro en la zona de alta presión 46 y los correspondientes aumentos 57 en la zona de baja presión 47 cuya misión ya se dijo era la de aumentar la sección de ambos grupos de cámaras, homogeneizarlas y dar más sección de paso de fluido desde sus respectivas lumbreras de expulsión y hacia las de retorno. Dichos recrecimientos coinciden con la sección de sus respectivas lumbreras en la zona de contacto entre ambos. Se puede observar también el rotor del hidromotor 50 y su eje 53 con su chaveta 89 cuya misión es la de solidarizar el rotor del hidromotor y su eje. En las tres figuras se han indicado el eje geométrico común de rotores 22 y el eje geométrico de giro del conjunto variador 23, siendo ambos estáticos respecto al exterior. También se han representado el centro del cilindro del hidromotor 66 y el centro del cilindro de la hidrobomba 65 que, aunque este último no debiera aparecer en estos tres gráficos, si se ha representado para aclarar el funcionamiento del conjunto variador. Se observa también el conducto 60 de la válvula giratoria 3 del by-pass con entrada por 5 y 59 desde la cámara de alta presión. Obsérvese también el gatillo by-pass 6 cuyo giro acciona la válvula giratoria 3 y que en la posición inicial α=0 de la figura 13 está en una posición tal que comunica en su totalidad la salida 5 con el conducto intermedio 59. Como este último está conectado con los conductos 60, 62, 61, 63 y la salida 4, en esa posición existe una conexión total entre la zona de alta presión y la de baja presión por lo que el rotor del hidromotor puede girar libremente pues el fluido que desplaza, aunque no pueda ser absorbido por la hidrobomba por tener ésta su rotor y su cilindro concéntricos, lo que le impide desplazar ningún volumen, si que puede circular a través del by-pass. Caso de no existir dicho by-pass el rotor del hidromotor en esa

posición inicial no podría efectuar el más mínimo giro. Al imprimir un giro al conjunto variador, el gatillo by-pass 6 se ve obligado a engarzar en el tetón 2 solidario a la carcasa y, por lo tanto, a girar de forma que, accionando la mencionada válvula giratoria 3, a los pocos grados de giro del conjunto variador la salida 5 y el conducto intermedio 59 dejan de estar comunicados por lo que el by-pass queda cerrado, cosa que ya se puede observar en la posición intermedia de la figura 17 y por supuesto en el posición final de la figura 21. Una vez que la comunicación desaparece, todo el fluido que proviene de la hidrobomba a través de la lumbrera de expulsión 44 y 46 debe de ser desplazado por el hidromotor a través de la lumbrera de retorno 47 y 45 a la hidrobomba por lo que la relación de giros entre rotor de hidrobomba y rotor de hidromotor es fija y función del ángulo a de posición en que se encuentre el conjunto variador. De forma similar cuando se imprima un giro al conjunto variador retornando hacia su posición inicial el gatillo by-pass vuelve a engarzar en el tetón 2 el cual le obliga a girar en sentido contrario al explicado y por tanto a accionar la válvula giratoria en sentido contrario comunicando de nuevo el conducto intermedio 59 con la salida 5 por lo que el by-pass quedará abierto. El intervalo de giro del conjunto variador en el que se produce la apertura o cierre del by-pass puede variarse con tan solo variar la posición del tetón 2 de la figura 9, bien cambiando su posición fija en la carcasa o bien pudiendo variar dicha posición desde el exterior. En el variador aquí expuesto dicho tetón es fijo. Obsérvese que en algunas posibles aplicaciones de este variador puede no interesar incluir el conjunto by-pass por lo que en la posición α=0 el rotor del hidromotor y su eje quedarán absolutamente bloqueados dado que cualquier movimiento de los mismos implicaría una expulsión de fluido hacia la hidrobomba no pudiendo en esa

posición ésta absorber ningún volumen del mismo, aunque el rotor de la hidrobomba tendrá en esa posición absoluta libertad de giro.

Se puede observar análogamente el conducto 80 de entrada en la zona de baja presión que queda comunicado con la válvula de seguridad alojada en el interior del orificio 67 y que en las figuras 10 a 21 no se representa pero si en la figura 28. Su misión es la de absorber cualquier sobrepresión respecto a la considerada de funcionamiento y en caso de producirse, la válvula que mantiene incomunicadas la cámara de alta presión con la de baja presión se accionaría y comunicaría ambas cámaras de forma que la sobrepresión de la zona de alta presión se reduciría hasta volver a cerrar la válvula o lo que es lo mismo hasta igualarse con la máxima presión de servicio.

Las figuras 11, 15 y 19 representan una sección de la placa de lumbreras por su zona colindante a la hidrobomba, representada en la figura 5, en tres posiciones de trabajo distintas. Las figuras 12, 16 y 20 representan una sección de la placa de lumbreras por su zona colindante al hidromotor, representada en la figura 6, en tres posiciones de trabajo distintas. Se recuerda que como ya se expuso anteriormente, la placa de lumbreras suele ser un solo cuerpo tal como se representa en un desarrollo por la línea M del gráfico 29 en el gráfico 30. No obstante, en la perspectiva y en las hojas que contienen las figuras 10 a 21, se representa dicha placa como doble para aclarar al máximo el desfasaje existente en la placa de lumbreras entre la zona de lumbreras colindante con la hidrobomba, aberturas 44 y 45, y la zona de lumbreras colindante con hidromotor, aberturas 46 y 47. También se indica a puntos, aunque no debería aparecer en dichas secciones, el vastago 31 en los tres pares de figuras 11 y 12, 15 y 16 y por último 19 y 20 correspondientes a las tres posiciones del conjunto variador representadas en los

gráficos 10 a 21. Obsérvese que en la posición inicial, que representan las figuras 11 y 12, el eje geométrico del cilindro de la hidrobomba 65 coincide con el centro de rotores 22 por lo que el eje Wb que une el centro de giro 23 con el centro del cilindro de la hidrobomba 65 queda superpuesto al eje y el cual une el eje geométrico 23 con el eje geométrico común de rotores 22. El eje Wm une el eje geométrico 23 con el eje geométrico del cilindro del hidromotor 66. Por lo tanto, en la posición inicial, al coincidir el eje geométrico común de rotores 22 con el eje geométrico 65, el rotor de la hidrobomba es concéntrico a su cilindro y por tanto al ser obligado a girar por su eje no desplazará ningún volumen de fluido hacia el hidromotor por la lumbrera de expulsión no estando por tanto obligado a girar el rotor del hidromotor. En la posición intermedia representada por las figuras 15 y 16 se ha aplicado un giro al conjunto variador por medio de su palanca 31 igual a la mitad de su valor máximo por lo que el eje geométrico del cilindro de la hidrobomba 65 ha girado según el eje geométrico 23 un ángulo de valor α=0.5 α„ por lo que se ha alejado del eje geométrico de su rotor 22 y por lo tanto, al girar dicho rotor y no ser ya concéntrico a su cilindro, la hidrobomba ya desplazará fluido al hidromotor por la lumbrera de expulsión. De la misma forma en esta posición intermedia el centro del cilindro del hidromotor 66 ha girado un ángulo α=0.5 α„ según el eje geométrico 23 y por lo tanto el cilindro del hidromotor, que en la posición inicial se encontraba en su posición de máxima excentricidad respecto a su rotor, se encuentra ahora en una posición más cercana a la concéntrica con el mismo. Todo el fluido que expulsa la hidrobomba al imprimir un giro a su rotor hacia el hidromotor por la lumbrera de expulsión, 44 y 46, tiene que retornar desde el hidromotor a la hidrobomba por la lumbrera de retorno, 45 y 47, y para ello el rotor del hidromotor se verá

obligado a girar un número de vueltas determinado, en función de cual sea la posición de su cilindro en ese instante respecto a su rotor, cuyo eje geométrico 22 es fijo, que, salvo en una determinada posición, será distinto del giro del rotor de la hidrobomba. En la posición final, cuando se ha imprimido a la palanca del variador un giro de valor α„ que corresponde a cuando el rotor de la hidrobomba casi adquiere tangencia con su cilindro, el eje geométrico 22 del rotor del hidromotor se encuentra a su mínima distancia del eje geométrico 66 de su cilindro por lo que, al imprimir un giro al eje del rotor de la hidrobomba, ésta desplazará una cantidad máxima de fluido hacia el hidromotor por la lumbrera de expulsión y a su vez el rotor del hidromotor tendrá que girar un número máximo de vueltas por volumen unitario de fluido recibido de la hidrobomba siendo máximo el cociente o ratio de giros rotor del hidromotor-rotor de la hidrobomba.

La ecuación general que rige la relación de giros entre las velocidades angulares ω.(α) del rotor del hidromotor y ω _b que se imprime al rotor de la hidrobomba será función del ángulo alfa que define la posición del conjunto variador:

Hb Rb sen(0.5α) cos[β-0.5α] ω _» ( )= ω _b Hm R sen[0.5(θ-α) ] coε[0.5(θ-α)-p]

siendo β el ángulo que forma la bisectriz de lumbreras de la hidrobomba 69 de la figura 22 con la perpendicular al eje Wb y siendo p el ángulo que forma la bisectriz de lumbreras del hidromotor 70 con la perpendicular al eje Wm. Ambas bisectrices de lumbreras así como los calores de β y de p de esta particularización se definirán más adelante en esta memoria. En la ecuación anterior θ es el ángulo que forman los ejes Wb y Wm, Hb y Hm son respectivamente los espesores

de la hidrobomba y del hidromotor y Rb y Rm son respectivamente los radios de los cilindros de la hidrobomba y del hidromotor.

En esta posición final el cilindro del hidromotor todavía no llega a ser concéntrico con su rotor porque, si eso ocurriese, el hidromotor no sería capaz de desplazar ningún volumen provinente de la hidrobomba lo que provocaría un colapso del mecanismo. Este colapso no se producirá para ninguna posición α entre 0 y α„ siempre que θ sea mayor que _M . En el caso particular representado gráficamente es necesario recrecer el cilindro del hidromotor para que en las posiciones iniciales de a su rotor quepa en el interior de su cilindro.

Esta descripción ya expuesta se puede observar mejor en la figura ampliada 22 correspondiente a la posición inicial del conjunto variador α=0 en la que el eje geométrico del cilindro de la hidrobomba 65 coincide con el eje geométrico común de rotores 22, en la figura ampliada 23 correspondiente a la posición intermedia del conjunto variador α=0.5 α„ y en la figura ampliada 24 correspondiente a la posición final α=α„ en la que el eje geométrico del cilindro del hidromotor 66 todavía no ha llegado a superponerse al eje geométrico común de rotores 22 pero se encuentra en su posición más cercana al mismo. Obsérvese que en cualquiera de las posibles posiciones del conjunto variador del eje geométrico del cilindro de la hidrobomba 65 y el eje geométrico del cilindro del hidromotor 66 se encuentran sobre la circunferencia 71 de radio E y centro con el eje geométrico de giro del conjunto variador 23. Caso de ser distinta la distancia entre el eje de giro del conjunto variador 23 y el centro del cilindro del hidromotor 66 (E' distinta de E), el centro del cilindro del hidromotor se encontraría en cualquiera de las posibles posiciones del conjunto variador sobre otra circunferencia concéntrica a 71

y de radio E' . Las figuras 22, 23 y 24 se exponen sobre todo para clarificar mejor los cálculos que imponen que el par resultante sobre el conjunto variador respecto a su eje geométrico de giro 23 sea nulo para cualquiera de los posibles variadores de la familia de los aquí descritos objeto de esta patente y en cualquiera de las posibles posiciones de funcionamiento o lo que es lo mismo del conjunto variador, lo que corresponde a una de las reivindicaciones fundamentales de esta patente. Obsérvese que en la figura 18 se ha definido como bisectriz de lumbreras en la zona de la hidrobomba a la recta imaginaria 69 que pasa en esta posición final por los centros de rotores 22 y del cilindro de la hidrobomba 65. Esta línea 69, desfasada un ángulo β=0.5 α„ respecto a la horizontal que pasa por el eje geométrico común de rotores 22, se ha escogido así por considerarla como la más favorable para los efectos que se pretenden en esta patente aunque pudiera haber sido otra. La bisectriz de lumbreras de la hidrobomba 69 queda representada también en las figuras ampliadas 22, 23 y 24 por una recta continua de numeración idéntica que al ser solidaria al giro del conjunto variador siempre formará un ángulo β=0.5 α _M con la perpendicular a Wb. Se observa en las figuras 10, 14 y 18 que la recta que divide la zona de alta y baja presión en la hidrobomba irá fluctuando un número de veces igual al número de cámaras por revolución de su rotor respecto a dicha bisectriz 69 por lo que se puede considerar que dicha recta, bisectriz de lumbreras de la hidrobomba, es la que divide arabas zonas de alta y baja presión en la hidrobomba. Si se observan las figuras 22, 23 y 24 en ellas se puede ver que la resultante de las altas presiones de la hidrobomba sobre el conjunto variador será un vector de módulo Fb y dirección y sentido el del dibujo que pasa por el centro del cilindro de la hidrobomba 65 y es perpendicular a la bisectriz de lumbreras de la hidrobomba 69. Como su módulo

es conocido e igual a:

Fb = 2 Hb Rb P

siendo como ya se dijo anteriormente Hb el espesor de la hidrobomba, Rb el radio del cilindro de la hidrobomba y P la alta presión del fluido en ese instante, dicha fuerza produce como reacción al exterior exclusivamente un par respecto al eje geométrico de giro del conjunto variador 23 igual a:

Mb = E Fb sen(β) = E Fb sen(0.5 α„)

Si se supone ya definida la bisectriz de lumbreras del hidromotor 70 y partiendo de la base de que debe pasar por el centro 66 del cilindro del hidromotor y está desfasada un ángulo -p respecto a la perpendicular a Wm por 66, la fuerza resultante de las altas presiones sobre el conjunto variador debidas al hidromotor será un vector Fm que, pasando por 66, tendrá un módulo igual a:

Fm = 2 Hm Rm P

siendo como ya se dijo anteriormente Hm el espesor del hidromotor, Rm el radio del cilindro del hidromotor y P la alta presión del fluido en ese instante pues despreciamos las posibles pérdidas de presión que pueda haber en el paso de la hidrobomba al hidromotor en la cámara de alta presión dado que prácticamente no existe estrangulamiento alguno entre ambas. Dicha fuerza Fm produce respecto al exterior un par con origen el eje geométrico de giro del conjunto variador 23 igual a:

Mm = -E' Fm sen (p)

Si ahora se impone como condición fundamental que el par resultante respecto al conjunto variador sea nulo se obtiene que:

E Fb sen(0.5 α„) - E' Fm sen (p) = 0

por lo que p = arcsen (E Fb sen(0.5 α _H )/(E' Fm) ) y sustituyendo Fb y Fm por sus respectivos valores se obtiene que:

p = arcsen(E Hb Rb sen(0.5 α _H )/(E' Hm Rm) )

Y en caso de que la distancia E' entre el eje geométrico del cilindro del hidromotor 66 y el eje geométrico común de rotores 22 sea igual al parámetro excentricidad E observando las figuras 22, 23 y 24, la ecuación se reducirá a:

arcsen(Hb Rb sen(0.5 α _H )/(Hm Rm) )

Por lo tanto en la realización práctica de este invento al imponer estas condiciones el par resultante sobre el conjunto variador tenderá a ser prácticamente nulo en cualquiera de las posibles posiciones del mismo. Siempre se deberá desfasar la bisectriz de lumbreras del hidromotor del ángulo -p indicado para su desfasaje de la bisectriz de lumbreras de la hidrobomba β=0.5 _M con lo que se conseguirá que en cualquier posición del conjunto variador el par resultante sobre el mismo sea nulo independientemente de la velocidad de giro del rotor de la hidrobomba. Para un valor de β diferente del escogido en el ejemplo particular representado en los gráficos adjuntos se hubiera escogido otro valor de p tal que se siguiera cumpliendo que en cualquier posición del conjunto variador el par resultante

sobre el mismo fuera nulo.

En las figuras 25 a 30 se representa como ejemplo aclaratorio un variador de velocidades que podría aplicarse, entre otros, a un conjunto refrigerante para automoción. En dichas figuras se ha utilizado la misma numeración que en las anteriormente descritas por lo que no se repetirán explicaciones sino que solamente se citarán las aportaciones auxiliares aquí representadas que, aunque no modifican la esencia del invento, ayudan a la comprensión de sus mecanismos dentro del conjunto.

La figura 26 representa una sección longitudinal del variador por la línea A-B-C-D de la figura 25. La figura 28 representa una sección longitudinal del variador por la línea E-F de la figura 25. La figura 25 es una vista abierta de la hidrobomba según la línea G-H representada en la figura 26. Obsérvese que la orientación de esta vista es la contraria a la de las secciones representadas en las figuras 10, 14 y 18. En la mencionada vista 25 se han sustituido las fijaciones 40 y 50 del rotor con su eje 25 mediante las chavetas 27 y 89 por unos estriados, 71 y 96, cuya función es la misma pero repartiendo mejor las tensiones sobre la mencionada sujeción. Se puede apreciar también el eje 28 del hidromotor que gira libre y concéntrico internamente al eje 25 del rotor de la hidrobomba gracias a los cojinetes 90. La figura 29 es una vista según la linea I-J de la figura 26 pero hacia el lado contrario que el de la vista de la figura 25 representándose en ella la placa de lumbreras. En ella la orientación es la misma que la de las secciones representadas en las figuras 10 a 21. Análogamente, la figura 27 es una vista abierta del hidromotor según la línea K-L de la figura 26 en este caso si orientada exactamente igual que las secciones del hidromotor representadas en las figuras 13, 17 y 21. En ella se sustituye la fijación del rotor 50 con su eje 53 mediante la

chaveta 59 por el estriado 96 cuya función es la misma pero con un mejor reparto de tensiones.

En la figura 26 se distingue la polea 76 que irá conectada a cualquier sistema propulsor. Dicha polea está solidariamente unida al eje 24 de la hidrobomba. Se aprecian también los alojamientos 81 y 97 para los retenes de fluido situados a ambos extremos de la carcasa y cuya misión es la de sellar el sistema. También se aprecian en esta figura las arandelas tóricas marcadas todas ellas con el número 91 cuya misión es la de sellar los posibles pasos de fluido que pudiera haber entre piezas sean éstas giratorias o no. Se representa mediante puntos en la zona central del eje 21 del hidromotor e interiormente concéntrico al mismo el conducto 92 cuya misión es la de dar paso al fluido en alta presión lubrificando los diferentes cojinetes de fricción 90 y los de doble excéntrica, 14 y 15, a través de los agujeros 117 y 118. La entrada de la alta presión al mencionado conducto 92 se efectúa a través del conducto 98 que lo comunica con la cavidad central de la placa de lumbreras, antes 48 y 49 cuando se ha representado como dos cuerpos, y ahora único y numerado 99. A su vez, la comunicación desde esta cavidad 99 con la zona de alta presión se realiza vías el conducto radial 100 que transcurre por el interior de la placa de lumbreras y representado en la vista de la figura 29. El fluido que pudiera escapar por los cojinetes de doble excéntrica, 14 y 15, entre sus ejes y su alojamiento, al estar este fluido a alta presión provocaría un empuje axial perjudicial sobre los retenes alojados en las cavidades 81 y 97. Para evitarlo se ha comunicado el espacio que queda entre los retenes y su pared de fondo con la cámara de baja presión a través de los conductos 73 y 71 que son estáticos por estar alojados en los cojinetes de doble excéntrica 14 y 15. Este conducto 71 es una regata practicada en la periferia cilindrica de los cojinetes 17, por donde gira por ambos

lados el conjunto variador, con una abertura angular algo mayor que el ángulo α _M para que el conducto 85 al girar sobre la mencionada regata 71 pueda coincidir sobre ella en todo el recorrido de su giro sin que se interrumpa el paso del fluido. Este conducto 85 está conectado a su vez a los conductos 86 y 87 que lo comunican con la cámara de baja presión recuperándose así el fluido escapado y pasando a su vez a baja presión.

La presión existente en el núcleo de los ejes 20 y 21 origina un fuerte empuje entre ambos que tiende a separarlos axialmente y que será absorbido por los cojinetes de agujas axiales 83 para el eje de la hidrobomba y 84 para el eje del hidromotor.

Se observa también en la figura 26 el colector de alta presión 105 que se sobrepone a los taladros 106 de los pies de paletas de la figura 25 con una abertura que va desde el final de la lumbrera de baja presión 45 hasta su inicio pero medida por el lado opuesto, teniendo además en cuenta el diámetro de los taladros practicados en los pies de las paletas para corregir dicha abertura tal como se ha descrito anteriormente. Este colector 105 se aprecia de forma más clara en la figura 29 donde además se representa su comunicación con la cámara de alta presión por medio del orificio 108 comunicado al taladro 100 que une las lumbreras de alta presión, 44 y 46, con el agujero central 99 de la placa de lumbreras. Por la cara opuesta a la de la figura 29 existe un segundo colector, similar pero desfasado respecto al anterior, no visible en la figura 29 pero si en la figura 26 marcado con el número 123 el cual no se describirá por ejercer una función similar y haber sido descrito anteriormente. Igualmente se aprecian en la figura 26 los colectores de pie de paletas a baja presión, 111 y 112, con una abertura que sumada a la de los colectores de alta presión 105 y 123 da aproximadamente 360 grados sexagesimales

corrigiéndose su abertura en función de los diámetros de pie de paletas. Estos colectores de pie de paletas se comunican con la cámara de baja presión por medio de los conductos 120 y 121 a través de los conductos 85, 86 y 87. Tampoco se detallarán por haber sido ya descritos.

En la figura 28 queda representada la válvula de descarga o seguridad que, en caso de que la presión de fluido en la zona de alta presión supere a la considerada máxima, comunicará la zona de alta presión por medio del conducto 68 con la de baja presión por medio del conducto 80 por lo que la presión volverá a reducirse a la máxima admitida en cuyo momento volverá a interrumpirse la mencionada comunicación. No se amplia más su explicación por creer que queda suficientemente claro su funcionamiento en la figura 28. En esta figura se han sustituido las chavetas 16 de la figura 1 por unos tornillos 119 en la figura 26 cuya función es la misma pero proporcionando una sujección más efectiva. En la figura 28 se ha suprimido la tuerca 58 de la válvula giratoria de la figura 9 por un anillo exterior de seguridad marcado con el número 125. Así mismo, en la misma figura se aprecia el tirante 124 que, por mediación de cualquier mecanismo, lo estira hacia afuera abriendo la válvula de seguridad 78 con efecto similar al de desembrague.

En la figura 25 está representado el tapón 127 para el llenado de fluido de compensación con varilla de nivel incorporada, no visible en esta sección, siendo el orificio 126 de las figuras 26 y 29 el de entrada de compensación al interior del conjunto variador.

En todas esta figuras se ha omitido el regulador, dispositivo que conectado al eje del rotor del hidromotor accionará la palanca del conjunto variador para que, fuera cual fuese la velocidad de giro del rotor de la hidrobomba, la velocidad de giro del rotor del hidromotor sea constante o siga una ley determinada. El mecanismo accionador de la

mencionada palanca podrá ser muy sencillo. En estas figuras no se ha incluido el mencionado regulador por ser de muy variada índole los aplicables y su conexión a este variador muy sencilla. Una de las ventajas primordiales de este invento la aporta la enorme sencillez de sellado del conjunto variador. Si se observan las figuras 1,9,26 y 28 se ve que la única pérdida posible de fluido en todo el conjunto variador se puede producir a través del ajuste del mismo entre los cojinetes 102 y sus oquedades 103 y 104 y por el ajuste de los ejes de rotores 20 y 21 con sus cojinetes 14 ' y 15' de las figuras 1 y 9. Como el ajuste de ejes con cojinetes es común y normal en bombas y motores hidráulicos de paletas consiguiéndose de forma correcta mencionaremos tan solo el ajuste de 102 con 103 y 104 que es similar al ajuste de los ejes de rotores 20 y 21 pero con un diámetro algo mayor, teniendo la particularidad de que prácticamente se puede despreciar el valor de su giro dado que tan solo se producirá cuando se accione la palanca o mecanismo variador para cambiar la relación de velocidades, por lo que su estanqueidad será muy efectiva teniendo en cuenta las tóricas 91 que lo sellan siendo por lo tanto este sistema de gran sencillez y eficacia al anularse prácticamente los rozamientos y posibles complicaciones que otros sistemas de sellado pudieran ocasionar.

En referencia a la posición de los ejes de rotores que en el caso representado gráficamente es tal que el rotor del hidromotor queda empotrado en el de la hidrobomba pero con giro libre entre ambos gracias a los cojinetes 90, se podrían haber fijado ambos por sus extremos exteriores sin contacto físico entre sí de la misma forma que en algunas bombas y motores de paletas ya existentes suprimiendo así la oquedad central de paso de la placa de lumbreras.

Por lo expuesto anteriormente es evidente que este

variador hidráulico es de una gran sencillez y compacidad, cumple perfectamente con la función de variación de velocidad y su volumen es muy reducido.

Por ejemplo, el variador de velocidad descrito y reivindicado permite trabajar sin ningún problema de estanqueidad con presiones de alrededor de 200 bar o más, transmitiendo por tanto pares y potencias muy superiores a los que se habían conseguido hasta ahora; las relaciones de velocidades entre entrada y salida pueden llegar hasta aproximadamente 1:8.

A título de ejemplo, se puede mencionar que un variador de acuerdo con la invención, capaz de transmitir una potencia de 825 CV, pesa únicamente 234 Kg; para una potencia menor, por ejemplo 70 CV, el variador puede pesar tan poco como 28 Kg.

Gracias a estas ventajas, la ^" utilización del variador de acuerdo con la invención es sencilla y económica en la mayoría de casos; por tanto, la gama de posibles aplicaciones del variador es muy extensa. A continuación se describirán algunas de estas aplicaciones; sin embargo, esta selección no debe considerarse limitativa.

En el ramo de las máquinas herramienta, por ejemplo taladros, tornos, fresadoras, rectificadoras, etc., el variador de la invención permite modificar de forma continuada, de forma sencilla y sin pérdidas apreciables, la velocidad de la herramienta de corte o de la pieza; por ejemplo, en un torno, se puede mantener constante la velocidad de corte óptima, a base de aumentar la velocidad de la pieza a medida que la herramienta se va acercando a su centro de giro.

El variador también encuentra aplicación en el ramo de las máquinas textiles, todas ellas con una problemática similar; en la continua de hilar, por ejemplo, resuelve de forma sencilla y sin consumo de potencia los problemas de

arranque y paro de la máquina, suprimiendo la necesidad de costosos embragues, y permite prolongar tanto como se desee las operaciones de aceleración y deceleración, cosa que no permite un embrague; también permite pasar de una velocidad a otra en cualquier momento, por ejemplo para pruebas de hilatura. Otra ventaja importante del variador en esta aplicación es que permite reducir la potencia del motor de la máquina, porque durante el arranque ya no será necesario disponer de una potencia adicional muy superior para vencer las fuerzas de inercia.

En automoción, no sólo el variador descrito puede substituir la caja de cambios y el embrague y proporcionar una variación continua de las relaciones de velocidades, sino que con un estudio de las prestaciones deseadas para un vehículo se puede establecer el par óptimo para cada velocidad, y programar un mecanismo de mando del variador para establecer una relación determinada entre el giro de las ruedas y el del motor. Incluso es posible, sin necesidad de ninguna modificación, programar diferentes parámetros para diferentes zonas de conducción (por ejemplo ciudad, carretera, autopista, etc.) y dar al conductor la posibilidad de seleccionar una de ellas desde el panel del vehículo.

Otro ejemplo de aplicación del variador está constituido por los compresores para aire acondicionado: estos compresores alcanzan el óptimo de funcionamiento para un determinado número de rpm, pero están conectados a un motor cuyo número de rpm es variable, y normalmente no funcionan a su régimen de rpm óptimo. Con el variador descrito, cuyo accionamiento se puede realizar con un chip y un motor de muy escasa potencia, se puede regular a voluntad el número de rpm del compresor, es decir, se puede regular el número de frigorías proporcionadas por el compresor, con una considerable ganancia en rendimiento y prestaciones.