ES1237054U - Electroválvula con medios de obturación mejorados - Google Patents
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Abstract
1. Electroválvula con medios de obturación mejorados, prevista para regular el paso de un caudal de fluido entre al menos una toma de entrada y al menos una toma de salida, que comprende un núcleo fijo (1) alojado en el interior de una carcasa exterior (2) y un núcleo móvil desplazable axialmente a través de un agujero con relación a dicho núcleo fijo por la acción de una fuerza generada por un campo magnético, en el que se proporciona además un eje accionador (6) vinculado con el núcleo móvil, cuyo eje accionador (6) presenta en un extremo unos medios de obturación que actúan sobre la toma de entrada y/o salida para permitir su comunicación fluida, caracterizada por el hecho de que los medios de obturación comprenden un elemento de soporte de material rígido que está en contacto con un extremo del eje accionador, presentando una región terminal que incluye una pieza de obturación terminal (11) hecha de un material elastómero, en el que se proporciona un elemento separador fijo, estando hecho de un material rígido, tal que divide el interior de la carcasa exterior (2) en una región donde están situadas las tomas de entrada y salida y una segunda región donde están ubicados en núcleo fijo (1) y el núcleo móvil, presentando el elemento separador un orificio pasante con unas dimensiones tales que permiten el deslizamiento del elemento de soporte (8) a través del elemento separador, y teniendo el elemento separador un medio protector para proteger la pieza de obturación terminal (11) en una condición funcional.
Description
DESCRIPCIÓN
Electroválvula con medios de obturación mejorados
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente solicitud tiene por objeto el registro de una electroválvula con medios de obturación mejorados.
Más concretamente, la invención propone el desarrollo de una electroválvula prevista para el purgado de los gases (vapores de aceite) que pueden producirse en el interior del cárter de un motor de combustión interna, por ejemplo, de un vehículo automóvil.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La ventilación positiva del cárter es un sistema conocido que ha sido desarrollado para extraer vapores dañinos del motor y prevenir que esos vapores sean expelidos a la atmósfera. El sistema PCV lleva a cabo esto mediante un cabezal de vacío para retirar los vapores del cárter hacia el múltiple de admisión. De ahí los vapores son llevados junto con la mezcla aire-combustible a la cámara de combustión en donde son quemados. La circulación dentro del sistema está controlado por medio de una válvula. Esta válvula es efectiva como un sistema de ventilación del cárter y como un mecanismo de control de contaminación.
Una válvula para la finalidad anteriormente citada conocida en la técnica presenta unos medios de obturación configurados para regular el paso de los vapores entre una toma de entrada y una toma de salida, incluyendo y un núcleo móvil desplazable axialmente por la acción de una fuerza generada por un campo magnético, en el que se proporciona además un eje accionador que tiene unos medios de obturación que actúan sobre la toma de entrada y/o salida para permitir su comunicación fluida. No obstante, el diseño interior de esta válvula junto con los medios de estanqueidad empleados no asegura una completa estanqueidad de la zona de circulación de los gases con respecto a la zona donde están los elementos que intervienen en el movimiento de los medios de obturación, por lo que con el paso del tiempo, puede provocar daños en componentes que pueden conducir a un malfuncionamiento de la válvula durante su uso.
Además, el solicitante no tiene conocimiento en la actualidad de una invención que disponga de todas las características que se describen en esta memoria.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar una electroválvula que se configura como una novedad dentro del campo de aplicación y resuelve los inconvenientes anteriormente mencionados, aportando, además, otras ventajas adicionales que serán evidentes a partir de la descripción que se acompaña a continuación.
Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar una electroválvula con medios de obturación mejorados, siendo del tipo que es adecuada para regular el paso de un caudal de fluido entre al menos una toma de entrada y al menos una toma de salida, que comprende un núcleo fijo (1) alojado en el interior de una carcasa exterior (2) y un núcleo móvil desplazable axialmente a través de un agujero con relación a dicho núcleo fijo por la acción de una fuerza generada por un campo magnético, en el que se proporciona además un eje accionador (6) vinculado con el núcleo móvil, cuyo eje accionador (6) presenta en un extremo unos medios de obturación que actúan sobre la toma de entrada y/o salida para permitir su comunicación fluida.
En particular, la invención se caracteriza por el hecho de que los medios de obturación comprenden un elemento de soporte de material rígido que está en contacto con un extremo del eje, presentando una región terminal que incluye una pieza de obturación terminal hecha de un material elastómero, en el que se proporciona un elemento separador fijo, estando hecho de un material rígido, tal que divide el interior de la carcasa exterior (2) en una región donde están situadas las tomas de entrada y salida y una segunda región donde están ubicados en núcleo fijo y el núcleo móvil, presentando el elemento separador un orificio pasante con unas dimensiones tales que permiten el deslizamiento del elemento de soporte a través del elemento separador, y teniendo el elemento separador un medio protector para proteger la pieza de obturación terminal en una condición funcional.
Gracias a estas características, se obtiene una válvula con un alto grado de fiabilidad ya que aporta un mayor grado de estanqueidad no solamente entre las tomas de entrada y salida para el paso del caudal de fluido por el interior de la electroválvula, sino que además
mantiene la estanqueidad en la parte interior entre la región de paso del fluido (por ejemplo, vapores de aceite) y los medios de accionamiento que intervienen en el funcionamiento de la activación de los medios de estanqueidad.
Según otro aspecto de la invención, el medio protector apto para proteger la pieza de obturación terminal de material elastómero de las presiones provocadas por los vapores de aceite, consiste en una extensión sensiblemente tubular que sobresale de la cara del elemento separador que está orientada hacia la toma de entrada y salida, presentado el diámetro interior definido por la extensión sensiblemente tubular unas dimensiones tales que es susceptible de alojar la pieza de obturación terminal.
Ventajosamente, la extensión sensiblemente tubular del elemento separador presenta una pared lateral exterior presenta una superficie inclinada con respecto a su propio eje central, que actúa como medio deflector cuando tiene lugar la circulación del caudal de los vapores de aceite.
Preferentemente, el elemento de soporte anteriormente mencionado puede estar conformado por un cuerpo alargado que presenta una región ensanchada que sobresale diametralmente con respecto a un tramo central cilíndrico y una porción ranurada diametral prevista para acoplarse la pieza mediante un encaje a presión.
Ventajosamente, incluye un elemento protector, alojado en el interior de la carcasa exterior, con una forma sensiblemente acampanada que envuelve el núcleo móvil y el núcleo fijo.
Adicionalmente, la electroválvula incluye unos primeros medios de estanqueidad que actúan entre paredes de la carcasa exterior y el núcleo fijo y unos segundos medios de estanqueidad que actúan entre el elemento protector y una pletina dispuesta curso debajo de los medios que generan el campo magnético.
Preferentemente, los primeros medios de estanqueidad consisten en una junta tórica de material elastómero. Del mismo modo, los segundos medios de estanqueidad consisten en una junta tórica de material elastómero.
Adicionalmente, la electroválvula incluye unos medios de retorno elásticos vinculados con el movimiento lineal del eje accionador.
Según otro aspecto de la invención, los medios de retorno elástico consisten en un muelle helicoidal que hace tope por un extremo con el elemento separador mientras que el extremo opuesto están haciendo tope con la región ensanchada del elemento de soporte.
La electroválvula de la invención comprende una bobina montada en un portabobinas, que genera el campo magnético.
La electroválvula descrita representa, pues, una estructura innovadora de características estructurales y constitutivas desconocidas hasta ahora para el fin a que se destina, razones que unidas a su utilidad práctica, la dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita.
Otras características y ventajas de la electroválvula objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales:
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Figura 1.- Es una vista en perspectiva de la electroválvula de acuerdo con la presente invención;
Figura 2.- Es una vista en alzado seccionado de la electroválvula en una primera condición funcional en la que hay comunicación fluida entre la toma de entrada y toma de salida;
Figura 3.- Es una vista en alzado seccionado de la electroválvula en una segunda condición funcional en la que no hay comunicación fluida entre la toma de entrada y toma de salida; y
Figura 4.- Es una vista de detalle de la zona donde están ubicados los medios de obturación.
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE
A la vista de las mencionadas figuras y, de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.
De acuerdo con una realización de la electroválvula de la invención prevista para regular el paso de un caudal de los vapores de aceite a través de una toma de entrada (7) y una toma de salida (13) que se generan en el interior del cárter, en la dirección indicada mediante flechas (f), comprende un núcleo fijo (1) alojado en el interior de una carcasa exterior (2), hecha de cualquier material adecuado, y un núcleo móvil (3) de material ferromagnético capaz de desplazarse axialmente con relación a dicho núcleo fijo (1) una carrera predeterminada a través de un agujero por la acción de una fuerza generada por un campo magnético. Cabe destatar que la toma de entrada (7) la toma de salida (13) están orientadas en ejes ortogonales entre sí.
Este campo magnético es creado por una bobina (4) conectada a una fuente de suministro eléctrico externa por medio de un terminal de conexión (9). Dicha bobina (4) está ubicada en un portabobinas (5).
La electroválvula descrita en esta memoria tiene dos posiciones de funcionamiento. En una primera posición funcional correspondiente a una condición OFF (figura 2), en la que no hay suministro de corriente eléctrica hacia la bobina (4), se permite el paso de fluido entre la toma de entrada (7) y la toma de salida (13), mientras que en la segunda posición funcional (figura 3) se impide la comunicación fluida entre la toma de entrada (7) y la toma de salida (13).
Para la llevar a cabo la función de bloqueo y/o paso de los gases por la electroválvula, se proporciona un eje accionador (6) vinculado con el núcleo móvil (3), cuyo eje accionador (6) presenta en un extremo unos medios de obturación que actúan sobre la toma de entrada y/o salida para permitir su comunicación fluida.
Haciendo particular referencia a los medios de obturación comprenden un elemento de soporte (8) de material rígido que está en contacto con un extremo del eje accionador (6), presentando una región terminal que incluye una pieza de obturación terminal (11) hecha de un material elastómero, en el que se proporciona un elemento separador (10) fijo, estando hecho de un material rígido, tal que divide el interior de la carcasa exterior (2) en una región
donde están situadas las tomas de entrada y salida y una segunda región donde están ubicados en núcleo fijo (1) y el núcleo móvil (3).
El elemento separador (10) un orificio pasante con unas dimensiones tales que permiten el deslizamiento del elemento de soporte a través del elemento separador (10). Mencionar que el elemento separador (10) tiene un medio protector para proteger la pieza de obturación terminal (11) en la condición funcional donde no hay suministro de corriente, que corresponde con la posición donde hay comunicación fluida entre la toma de entrada (7) y la toma de salida (13).
En lo que se refiere al medio protector previsto para proteger la pieza de obturación terminal (11) de material elastómero consiste en una extensión (16) con una forma sensiblemente tubular que sobresale de la cara del elemento separador (10) que está orientada hacia las tomas de entrada y salida, en donde el diámetro interior definido por la extensión (16) sensiblemente tubular tiene unas dimensiones que definen un alojamiento (161) permiten alojar la pieza de obturación terminal (11), tal como se ha mencionado anteriormente.
Ventajosamente, la extensión sensiblemente tubular (16) del elemento separador (10) presenta una pared lateral exterior presenta una superficie inclinada (160) con respecto a su propio eje central, es decir, define una forma general troncocónica.
Entrando en detalle en el elemento de soporte (8) está conformado por un cuerpo alargado que presenta una región ensanchada (80) que sobresale diametralmente con respecto a un tramo central (81) de forma cilíndrico y una porción ranurada (82) diametral prevista para acoplarse la pieza de obturación terminal (11) por medio de un encaje a presión, tal como puede verse con más claridad en la figura 4.
Para asegurar una correcta función de estanqueidad entre la zona de la electroválvula por donde circula el flujo de gases y la zona donde están los componentes eléctricos, tales como por ejemplo, la bobina, así como el núcleo fijo (1), se proporcionan unos primeros medios de estanqueidad (14) que actúan entre paredes de la carcasa exterior y el núcleo fijo (1) y unos segundos medios de estanqueidad (15) que actúan entre el elemento protector (12) y una pletina inferior (19) dispuesta curso debajo de la bobina (4) (según la orientación de los dibujos representados).
Los primeros medios de estanqueidad (14) y segundos medios de estanqueidad (15) consisten en una junta tórica de material elastómero alojados en correspondientes asientos circunferenciales.
Para aumentar el grado de estanqueidad en el interior de la electroválvula, se proporciona un elemento protector (12), alojado en el interior de la carcasa exterior (2), con una forma sensiblemente acampanada que envuelve el núcleo móvil (3) y el núcleo fijo (1).
Para asegurar que el eje accionador (6) regresa a su posición inicial de una forma no brusca, se disponen unos medios de retorno elásticos vinculados con el movimiento lineal del eje accionador (6).
Ahora, referente a los medios de retorno elástico consisten esencialmente en un muelle helicoidal (17) que hace tope por un extremo con el elemento separador (10) mientras que el extremo opuesto están haciendo tope con la región ensanchada del elemento de soporte (8), estando el muelle helicoidal (17) en una condición extendida cuando la electroválvula se encuentra en la condición abierta, es decir, en la que se permite la comunicación fluida. Para evitar el movimiento indeseado del elemento protector (12) en el interior de la carcasa exterior (2) se dispone de una región de silicona (18) que hace tope con la cara interior de la carcasa exterior (2) y una cara exterior del elemento protector (12).
Listado de referencias numéricas
1. Núcleo fijo
2. Carcasa exterior
3. Núcleo móvil
4. bobina
5. portabobinas
6. eje accionador
7. toma de entrada
8. elemento de soporte
80. región ensanchada
81. tramo central
82. porción ranurada
9. terminal de conexión
10. elemento separador
11. pieza de obturación terminal
12. elemento protector
13. toma de salida
14. primeros medios de estanqueidad
15. segundos medios de estanqueidad
16. extensión
17. muelle helicoidal
18. región de silicona
19. pletina inferior
Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, empleados en la fabricación de la electroválvula de la invención podrán ser convenientemente sustituidos por otros que no se aparten del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación.
Claims (12)
1. Electroválvula con medios de obturación mejorados, prevista para regular el paso de un caudal de fluido entre al menos una toma de entrada y al menos una toma de salida, que comprende un núcleo fijo (1) alojado en el interior de una carcasa exterior (2) y un núcleo móvil desplazable axialmente a través de un agujero con relación a dicho núcleo fijo por la acción de una fuerza generada por un campo magnético, en el que se proporciona además un eje accionador (6) vinculado con el núcleo móvil, cuyo eje accionador (6) presenta en un extremo unos medios de obturación que actúan sobre la toma de entrada y/o salida para permitir su comunicación fluida, caracterizada por el hecho de que los medios de obturación comprenden un elemento de soporte de material rígido que está en contacto con un extremo del eje accionador, presentando una región terminal que incluye una pieza de obturación terminal (11) hecha de un material elastómero, en el que se proporciona un elemento separador fijo, estando hecho de un material rígido, tal que divide el interior de la carcasa exterior (2) en una región donde están situadas las tomas de entrada y salida y una segunda región donde están ubicados en núcleo fijo (1) y el núcleo móvil, presentando el elemento separador un orificio pasante con unas dimensiones tales que permiten el deslizamiento del elemento de soporte (8) a través del elemento separador, y teniendo el elemento separador un medio protector para proteger la pieza de obturación terminal (11) en una condición funcional.
2. Electroválvula según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el medio protector para proteger la pieza de obturación terminal de material elastómero consiste en una extensión sensiblemente tubular que sobresale de la cara del elemento separador que está orientada hacia la toma de entrada y salida, presentado el diámetro interior definido por la extensión sensiblemente tubular unas dimensiones tales que es susceptible de alojar la pieza de obturación terminal (11).
3. Electroválvula según la reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que la extensión sensiblemente tubular del elemento separador (10) presenta una pared lateral exterior presenta una superficie inclinada con respecto a su propio eje central.
4. Electroválvula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que el elemento de soporte (8) está conformado por un cuerpo alargado que presenta una región ensanchada que sobresale diametralmente con respecto a un tramo
central cilíndrico y una porción ranurada diametral prevista para acoplarse la pieza de obturación de terminal (11) mediante un encaje a presión.
5. Electroválvula según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que incluye un elemento protector, alojado en el interior de la carcasa exterior, con una forma sensiblemente acampanada que envuelve el núcleo móvil (3) y el núcleo fijo (1).
6. Electroválvula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que incluye unos primeros medios de estanqueidad que actúan entre paredes de la carcasa exterior y el núcleo fijo (1) y unos segundos medios de estanqueidad que actúan entre el elemento protector y una pletina (19) dispuesta curso debajo de los medios que generan el campo magnético.
7. Electroválvula según la reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que los primeros medios de estanqueidad (14) consisten en una junta tórica de material elastómero.
8. Electroválvula según la reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que los segundos medios de estanqueidad (15) consisten en una junta tórica de material elastómero.
9. Electroválvula según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que incluye unos medios de retorno elásticos vinculados con el movimiento lineal del eje accionador (6).
10. Electroválvula según las reivindicaciones 4 y 9, caracterizada por el hecho de que los medios de retorno elástico consisten en un muelle helicoidal (17) que hace tope por un extremo con el elemento separador mientras que el extremo opuesto están haciendo tope con la región ensanchada del elemento de soporte.
11. Electroválvula según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que comprende una bobina (4) montada en un portabobinas (5), que genera el campo magnético.
12. Electroválvula según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el elemento de soporte (8) está conformado por un cuerpo alargado que presenta una región ensanchada (80) que sobresale diametralmente con respecto a un tramo central (81) cilíndrico y una porción ranurada (82) diametral apta para acoplar la pieza de obturación terminal (11).
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