ES2200989T3 - Accionador de resorte lineal para una valvula. - Google Patents
Accionador de resorte lineal para una valvula.Info
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Abstract
Accionador lineal de resorte (10) para una válvula (12), comprendiendo dicho accionador lineal de resorte (10): una carcasa (14); una varilla de mando (16) soportada de manera deslizante en dicha carcasa (14); un sombrerete (22) asociado con dicha carcasa (14); un medio de resorte (36) dispuesto en la carcasa (14) , apoyándose dicho medio de resorte (36) en el sombrerete (22) y dicha varilla de mando (16), de manera que ejerza una fuerza elástica sobre la varilla de mando (16); y una rosca (26) en dicha carcasa y una rosca (24'' 24") en el sombrerete (22), cooperando dichas roscas (24'', 24", 26) para enroscar el sombrerete (22) en la carcasa (14) para precargar el medio de resorte (36) en la carcasa (14), caracterizado porque comprende por lo menos un medio de bloqueo (40), asociado con una de dichas roscas (24), siendo dicho medio de bloqueo (40) capaz de deformar dicha rosca (24'', 24") de tal modo que quede bloqueada en cualquier posición en la rosca cooperante (26).
Description
Accionador de resorte lineal para una
válvula.
La presente invención se refiere a un accionador
de resorte lineal para una válvula.
Dicho accionador lineal de resorte presenta una
carcasa en la que se ha montado, de manera deslizante, una varilla
de mando. Un sombrerete roscado en una rosca de la carcasa permite
precargar un medio de resorte dispuesto en la carcasa. Este medio
elástico presenta, por ejemplo, un muelle cilíndrico de compresión
helicoidal o con más frecuencia, una pila de arandelas elásticas
Belleville. Se apoya en el sombrerete y ejerce una fuerza elástica
sobre la varilla. El sombrerete está, por ejemplo, roscado en la
carcasa hasta que se apoye en un resalto dispuesto por debajo de
la rosca de la carcasa. A continuación, se fija con un momento de
apriete dado, asegurando así la inmovilización del sombrerete en la
carcasa. Un accionador neumático de resorte lineal de este tipo se
describe, por ejemplo, en el documento
EP-A-0 039 081.
La fuerza elástica del accionador tendrá que
ajustarse dependiendo, por ejemplo, de las especificaciones de la
válvula. Esta operación se suele realizar insertando más o menos
arandelas entre el sombrerete y el medio elástico, de modo que se
aplique una precarga al medio de resorte más o menos grande. Sin
embargo, dicho ajuste de la fuerza elástica con arandelas es
bastante complejo y laborioso. En efecto, ha de retirarse el
sombrerete, añadirse o retirarse una o más arandelas y el
sombrerete tiene que roscarse en la carcasa y sujetarse con un
momento de apriete dado. Además, las arandelas no permiten ajustar
la fuerza elástica con precisión.
Por consiguiente, existe una gran necesidad de un
accionador lineal de resorte, en el que la fuerza elástica podrá
ajustarse con facilidad y precisión. Según la invención, esto se
consigue por medio de un accionador de resorte lineal según la
reivindicación 1.
Según la invención, un accionador de resorte
lineal para una válvula presenta una carcasa y una varilla de mando
soportada de forma deslizable en la carcasa. Un sombrerete está
asociado con la carcasa. Medios elásticos, dispuestos en la carcasa,
se soportan sobre el sombrerete y la varilla de mando, de manera
que se ejerza una fuerza elástica sobre la varilla de mando. Una
rosca en la carcasa coopera con una rosca en el sombrerete para
enroscar el sombrerete en la carcasa de modo que se produzca una
precarga sobre el medio elástico en la carcasa. Según un aspecto
importante de la invención, por lo menos un medio de bloqueo,
asociado con una de las roscas, es capaz de deformar esta rosca para
bloquearla en cualquier posición en la rosca cooperante. De ahí que
la presencia de un resalto ya no sea necesaria para bloquear las
dos roscas cooperantes. Dicho de otro modo, el sombrerete no debe
enroscarse hasta que la profundidad de un resalto quede
inmovilizado en la carcasa. En efecto, gracias a los medios de
bloqueo, la rosca asociada puede bloquearse en cualquier posición
en la rosca cooperante. El sombrerete podrá, por tanto, ser
inmovilizada en cualquier posición de la rosca de la carcasa. La
variación de la posición del sombrerete en la rosca de la carcasa
permite comprimir más o menos los medios elásticos en la carcasa.
Por lo tanto, la fuerza elástica puede ajustarse con facilidad,
simplemente roscando o desenroscando el sombrerete en la rosca de la
carcasa. Además, la fuerza elástica deseada puede ajustarse con
precisión de manera que la precarga pueda ajustarse de manera
continua. Una vez obtenida la fuerza elástica deseada, se acciona
el medio de bloqueo y el sombrerete se inmoviliza.
Los medios de bloqueo pueden asociarse con la
rosca de la carcasa, con la del sombrerete o con ambas a la vez.
No obstante, para poder obtener un accionador compacto es
preferible asociar los medios de bloqueo con la rosca del sombrerete
solamente. Este sombrerete está, en una realización preferible,
provisto de dos medios de bloqueo diametralmente opuestos,
asociados con la rosca del sombrerete.
Un medio de bloqueo preferido presenta una ranura
que penetra de manera lateral en una de las roscas, de manera que
la rosca se divida en dos mitades. Dicho de otro modo, la ranura
divide una primera sección desde una segunda sección. La primera
sección está provista de la primera mitad de la rosca y la segunda
sección dispone de dicha segunda mitad de la rosca. Un tornillo
está asociado con la ranura, de manera que sea capaz de aproximar
localmente o separar dichas dos mitades de la rosca. Por lo tanto,
en cualquier posición de las roscas cooperantes, las mitades de las
roscas pueden presionarse contra la rosca cooperante para producir
su bloqueo. En una primera realización, el tornillo tiene una
cabeza de tornillo y un cuerpo cilíndrico de tornillo con un extremo
de base roscado. La cabeza del tornillo se apoya sobre una primera
de las dos secciones y esta primera sección y la ranura se
atraviesan por el cuerpo cilíndrico de tornillo. La segunda
sección tiene un orificio roscado en el que se aloja el extremo de
base roscado, de manera que sea posible aproximar las dos secciones
accionando dicho tornillo. En una segunda realización, el tornillo
presenta un cuerpo cilíndrico roscado y un extremo de base. La
primera de las dos secciones tiene un orificio roscado pasante. El
cuerpo cilíndrico del tornillo roscado se inserta en el orificio
roscado pasante y atraviesa la ranura. El extremo de base se apoya
en la segunda sección, de manera que sea posible separar las dos
secciones roscando el tornillo.
En una realización preferible, el medio de
resorte presenta por lo menos una arandela elástica Belleville.
Un conjunto de pistón accionado por fluido puede
alojarse en la carcasa para superar la fuerza elástica ejercida por
los medios elásticos con el fin de accionar la varilla de
mando.
La presente invención se describirá ahora, a modo
de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una vista en sección transversal
longitudinal de un accionador de resorte lineal según la
invención;
La Figura 2 es una vista del detalle A de la
Figura 1 y
La Figura 3 es una vista en planta del accionador
de resorte lineal de la Figura 1.
La Figura 1 ilustra una vista en sección
transversal longitudinal de accionador de resorte lineal 10 según
la presente invención. Este accionador 10 está conectado a una
válvula 12. Presenta una carcasa 14 y una varilla de mando 16
soportada de manera deslizable en la carcasa 14. La varilla de
mando 16 permite el accionamiento de un sombrerete de válvula 18
para poder abrir y cerrar el asiento de válvula 20 en el interior
de la válvula 12. Un sombrerete 22 está asociado con la carcasa 14,
disponiendo el sombrerete 22 y la carcasa 14 de roscas cooperantes,
es decir, una rosca de sombrerete 24', 24'' y una rosca de carcasa
26 para enroscar el sombrerete 22 en la carcasa 14. Tres conjuntos
de pistón 28, 28' y 28'' están apilados en el interior de la carcasa
14, estando un primer conjunto de pistón 28 situado cerca del
sombrerete 22. Cada conjunto de pistón 28, 28' y 28'' presenta un
pistón 30, 30' y 30'' deslizable en la carcasa 14 y un tabique 32,
32' y 32'' fijado en la carcasa 14, siendo la pared de la carcasa
14 la separación 32'' del tercer conjunto de pistón 28'', cerca de
la válvula 12. El espacio entre el pistón 30, 30' y 30'' y la
separación 32, 32' y 32'' de cada conjunto de pistón 28, 28' y 28''
define una cámara de presión 34, 34' y 34''. Los pistones 30, 30' y
30'' están espaciados a lo largo de la varilla de mando 16 y de la
que es parte integrante. El medio elástico 36, por ejemplo, que
consiste en una pila de arandelas elásticas Belleville, está
dispuesto en la carcasa 14. La pila de arandelas elásticas 36 se
apoya sobre el sombrerete 22 así como sobre el pistón 30 del primer
conjunto de pistón 28. El sombrerete 22 precarga la pila de
arandelas elásticas 36. Puesto que el pistón 30 del primer
conjunto de pistón 28 es parte integrante con la varilla de mando
16, la fuerza elástica ejercida por la pila de arandelas elásticas
Belleville 36 sobre el pistón 30 se transmite a la varilla de mando
16. En consecuencia, el sombrerete de válvula 18 se empuja contra
el asiento de válvula 20, y la válvula 12 se cierra. Unos medios de
recorrido 38 están dispuestos en la varilla de mando 16 para
permitir la introducción de un fluido presurizado como, por
ejemplo, aire comprimido, al interior de las cámaras de presión 34,
34' y 34''. La válvula 12 puede abrirse introduciendo el fluido
presurizado en el interior de las cámaras de presión 34, 34' y 34''
para ejercer sobre los pistones 30, 30' y 30'' una fuerza de presión
suficiente para superar la fuerza del muelle.
Dos medios de bloqueo, a los que generalmente se
hace referencia con el número 40, están situados diametralmente
opuestos en el sombrerete 22. Se apreciará que cada medio de
bloqueo 40 está asociado con la rosca de sombrerete 24', 24'' y es
capaz de deformar la rosca de sombrerete 24', 24'' para bloquearla
en cualquier posición en la rosca cooperante, es decir, la rosca de
carcasa 26. Esto significa que la pila de arandelas elásticas 36
será más o menos comprimida mediante roscado o desenroscado del
sombrerete 22 en la rosca de la carcasa 26. Una vez obtenida la
fuerza elástica deseada, los medios de bloqueo 40 son accionados
para inmovilizar el sombrerete 22.
Como se ilustra en las Figuras 2 y 3, cada medio
de bloqueo 40 presenta una ranura 42 y un tornillo 44 asociado. La
ranura 42 penetra de manera lateral en la rosca de sombrerete 24',
24''. La parte posterior de la ranura 42, indicada por una línea
de trazos 46 en la Figura 3, es tangencial a un rebaje cilíndrico 48
que recibe la parte superior de la pila de arandelas elásticas
Belleville 36 en el lado interior del sombrerete 22. La ranura 42
divide localmente la rosca de sombrerete 24', 24'' en dos mitades
24' y 24'' y separa una parte superior 54 respecto a la parte
inferior 56. La sección superior 54 tiene la mitad superior 24' de
la rosca de sombrerete y la sección inferior 56 tiene la mitad
inferior 24'' de la rosca de sombrerete. El tornillo 44 tiene una
cabeza de tornillo 58, un cuerpo cilíndrico de tornillo 60 y un
extremo de base roscado 62. Está dispuesto perpendicularmente a la
ranura 42 y su cabeza de tornillo 58, que se anida en un rebaje 64,
se apoya sobre la sección superior 54. El rebaje 64 proporciona
protección para la cabeza de tornillo 58 y permite su roscado desde
arriba. El cuerpo cilíndrico de tornillo 60 atraviesa la sección
superior 54 y la ranura 42. La sección inferior 56 tiene un
orificio roscado en el que el extremo de base roscado 62 está
acoplada. Cuando se enrosca el tornillo 44, ambas secciones 54 y 56
se aproximan. En consecuencia, las mitades de las roscas de
sombrerete superior e inferior 24' y 24'', respectivamente,
bloquean la rosca de carcasa 26, provocando así la inmovilización
del sombrerete 22.
En otra realización preferida de un accionador de
resorte lineal según la invención, no mostrada en las figuras, dos
medios de bloqueo están similarmente asociados a la rosca del
sombrerete. En esta realización, el tornillo tiene un cuerpo
cilíndrico roscado y un extremo de base también roscado. La sección
superior tiene un orificio roscado pasante en el que se enrosca el
cuerpo cilíndrico de tornillo roscado. El cuerpo cilíndrico de
tornillo roscado atraviesa la ranura y el extremo de base roscado se
apoya contra la sección inferior. Una vez roscado el tornillo,
aumenta la distancia entre las dos secciones y, respectivamente,
aumenta el espesor de la ranura. Las roscas de sombrerete superior
e inferior se bloquean en la rosca de la carcasa y el sombrerete se
inmoviliza.
Hay que seguir teniendo en cuenta que la
deformación causada en la rosca del sombrerete y posiblemente a la
rosca de la carcasa, cuando se accionan los medios de bloqueo
suele ser elástica. Por lo tanto, el sombrerete podrá desplazarse de
lugar por el usuario con el fin de ajustar la fuerza elástica. Sin
embargo, el medio de bloqueo podrá también diseñarse para producir
una deformación plástica de las roscas. El sombrerete seguirá
inmovilizado en la carcasa y la fuerza elástica no podrá cambiarse
por el usuario. Esto podrá apreciarse en el campo de los
accionadores de resorte lineales con funciones de seguridad, en
donde el accionador ha de ser inviolable.
Claims (10)
1. Accionador lineal de resorte (10) para una
válvula (12), comprendiendo dicho accionador lineal de resorte
(10):
- una carcasa (14);
- una varilla de mando (16) soportada de manera deslizante en dicha carcasa (14);
- un sombrerete (22) asociado con dicha carcasa (14);
- un medio de resorte (36) dispuesto en la carcasa (14), apoyándose dicho medio de resorte (36) en el sombrerete (22) y dicha varilla de mando (16), de manera que ejerza una fuerza elástica sobre la varilla de mando (16); y
- una rosca (26) en dicha carcasa y una rosca (24' 24'') en el sombrerete (22), cooperando dichas roscas (24', 24'', 26) para enroscar el sombrerete (22) en la carcasa (14) para precargar el medio de resorte (36) en la carcasa (14),
caracterizado porque comprende por lo
menos un medio de bloqueo (40), asociado con una de dichas roscas
(24), siendo dicho medio de bloqueo (40) capaz de deformar dicha
rosca (24', 24'') de tal modo que quede bloqueada en cualquier
posición en la rosca cooperante (26).
2. Accionador según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende dos medios de bloqueo
diametralmente opuestos (40) asociados con la rosca (24', 24'') en
dicho sombrerete (22).
3. Accionador según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque dicho medio de bloqueo (40)
comprende:
- una ranura (42) que penetra de manera lateral en una de dichas roscas (24', 24'') de manera que divida localmente dicha rosca (24,' 24'') en dos mitades de rosca (24', 24''), y
- un tornillo (44) asociado con dicha ranura (42) de manera que sea capaz de aproximar localmente o separar las dos mitades de rosca (24', 24'').
4. Accionador según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho medio de bloqueo (40)
comprende:
- dos ranuras (42) que penetran, de manera lateral, en la rosca (24', 24'') de dicho sombrerete (22), en dos lugares diametralmente opuestos, de manera que dividan localmente dicha rosca en dos mitades de rosca (24', 24'') al nivel de cada uno de dichos dos lugares diametralmente opuestos y un tornillo (44) asociado con cada una de dichas dos ranuras (42) de manera que sea capaz de aproximar localmente o separar las dos mitades de rosca (24', 24'').
5. Accionador según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado porque dicha ranura (42) separa, en dicho
sombrerete (22), una primera sección (54) de una segunda sección
(56), teniendo dicha primera sección (54) la mitad de rosca primera
(24') dispuesta en la misma y estando dicha segunda sección (56)
provista de la segunda mitad de rosca (24'').
6. Accionador según la reivindicación 5,
caracterizado porque
- dicho tornillo (44) presenta una cabeza de tornillo (58) y un vástago de tornillo (60) provisto de un extremo de base roscado (62);
- dicha cabeza de tornillo (58) se apoya sobre una primera (54) de las dos secciones y dicha primera (54) sección y dicha ranura (42) están atravesadas por el referido cuerpo cilíndrico helicoidal (60); y
- la segunda sección (56) está provista de un orificio roscado en el que está alojado el extremo de base roscado (62), de manera que sea posible aproximar las dos secciones (54, 56) roscando dicho tornillo (44).
7. Accionador según la reivindicación 5,
caracterizado porque dicho tornillo está provisto de un
vástago roscado y un extremo de base roscado;
- estando una primera de las dos secciones provista de un orificio aterrajado;
- estando dicho vástago de tornillo acoplado a dicho orificio roscado y atravesando la ranura, y
- apoyándose el extremo de base sobre la segunda sección, de modo que sea posible separar las dos secciones mediante la acción de rosca de dicho tornillo.
8. Accionador según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el medio
de resorte (36) presenta por lo menos una arandela elástica
Belleville.
9. Accionador según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
un conjunto de pistón (28, 28', 28'') accionado por un fluido en
dicha carcasa.
10. Válvula que incluye un accionador lineal de
resorte (10), según cualquiera de las reivindicaciones
anteriores.
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