ES2225720T3 - Dispositivo de ajuste electromagnetico. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de ajuste electromagnético para válvulas magnéticas sumergidas en fluidos, especialmente en el depósito de combustible de un motor de combustión interna, con al menos una bobina (1), con al menos dos contactos (2) de conexión eléctrica, una armadura, una pieza (4) opuesta a la armadura y una chapa (3) de culata, caracterizado porque la pieza (4) opuesta a la armadura está conectada eléctricamente con la chapa (3) de culata, y está previsto un elemento de conexión (13), conductor de la corriente eléctrica, entre la chapa (3) de culata y uno de los contactos (2) de conexión eléctrica, con lo que se establece una conexión entre la pieza (4) opuesta a la armadura y una masa del vehículo.

Description

Dispositivo de ajuste electromagnético.

La invención se refiere a un dispositivo de ajuste electromagnético para válvulas magnéticas sumergidas en fluidos, especialmente en depósitos de combustible de un motor de combustión interna con al menos una bobina, con al menos dos contactos de conexión eléctrica, una armadura, una pieza opuesta a la armadura y una chapa de culata.

En los últimos años se introducen cada vez más a menudo las piezas constructivas de un sistema de alimentación de combustible en el tanque de combustible protegido de emisiones. Junto a las bombas de combustible y los reguladores de presión, las válvulas magnéticas pertenecen cada vez más a las piezas constructivas a alojar en el depósito de combustible. El motivo de ese alojamiento son los estrictos valores de limitación de emisiones, especialmente en USA, referidos a las emisiones de hidrocarburos. En las conducciones y piezas constructivas que conducen combustible se llega a la permeabilidad de moléculas de hidrocarburo a través del material sintético empleado. Especialmente las uniones entre piezas constructivas, que en el pasado se realizaron a menudo a través de conexiones de mangueras con abrazaderas, son muy susceptibles a la permeabilidad, y han de ser evitadas debido a los estrictos valores límites de emisiones a la atmósfera libre.

No obstante, en el depósito de combustible se originan cargas electrostáticas en las piezas constructivas de material sintético, debidas al flujo del combustible, las cuales son transmitidas a las piezas constructivas metálicas. De esta forma, pueden medirse tensiones electrostáticas de varios Kv entre partes abiertamente accesibles de bombas, reguladores, válvulas, etc. Existe el peligro de descargas por salto de chispas, y con ello un peligro de explosión con la presencia de una mezcla inflamable en el depósito de combustible. Esto se genera especialmente en el caso de bajas temperaturas, ya que en ese momento tiene lugar en el depósito de combustible una evaporación reducida del combustible. En un tanque lleno sólo parcialmente entra entonces oxígeno en el depósito de combustible por medio del aire, a través de las válvulas de desaireación.

Especialmente en los meses fríos del invierno pueden aparecer estas condiciones, de forma que todas las piezas de metal que están sumergidas en el fluido del depósito de combustible han de ser puestas a tierra, es decir, conducidas a un contacto mediante un elemento de conexión eléctrica, y unidas con una masa del vehículo, o bien con el polo negativo de la batería.

Una unión de este tipo con la masa del vehículo tiene lugar hoy en día, para las unidades que se encuentran en el depósito de combustible, a través de conductores de unión, que son conducidos desde las piezas constructivas metálicas rodeadas por el fluido hasta una llamada "estación de tierra", la cual está unida eléctricamente con la masa del vehículo a través de un conductor de conexión.

En una válvula magnética recubierta de material sintético por extrusión es ventajoso tener en el interior una superficie cerrada de material sintético hacia el medio que fluye, a fin de poder alcanzar una estanqueidad exigida respecto al medio que fluye. Un círculo magnético de hierro de la válvula está incrustado en el material sintético, y con ello está aislado respecto a un devanado magnético, a los contactos eléctricos, y respecto al medio que fluye. Por último, una pieza contraria de la armadura, también denominada núcleo, constituye una unión entre el medio que fluye y respecto al círculo magnético aislado. Ya que esa pieza constructiva está formada por material conductor de la electricidad, y está rodeada por el flujo de líquido en su extremo exterior, pero aislada hacia el interior, puede originarse aquí una carga electrostática. Por tanto, una derivación de la misma a través de una conducción eléctrica de conexión con una "estación de tierra" es necesaria imprescindiblemente.

Para una unión de ese tipo de las piezas constructivas sumergidas en el fluido con la masa del vehículo a través de "estaciones de tierra" se necesita, no obstante, en primer lugar un conductor de unión desde la "estación de tierra" hasta la masa del vehículo, así como también los conductores individuales de unión desde las citadas piezas constructivas, sumergidas en el fluido, con la "estación de tierra", de forma que se origina un gran esfuerzo de cableado, que ha de realizarse durante el montaje de los distintos grupos.

La presente invención se plantea el objetivo de minimizar el esfuerzo de cableado, y de asegurar previamente la unión con la masa del vehículo durante el proceso de fabricación.

Este objetivo se alcanza al estar la pieza contraria de la armadura en conexión eléctrica con la chapa de culata, y al estar previsto un elemento de unión, conductor de la corriente eléctrica, entre la chapa de culata y uno de los contactos de conexión eléctrica, a través de lo cual existe una unión entre la pieza contraria de la armadura y la masa del vehículo.

Para ello, la conexión entre la pieza contraria de la armadura y la chapa de culata se realiza, por ejemplo, a través de un acoplamiento de ajuste prensado entre el diámetro exterior de la pieza contraria de la armadura y el diámetro interior de alojamiento de la chapa de culata. Otra ejecución ventajosa de ese punto de conexión es el construir la pieza contraria de la armadura con un moleteado con la chapa de culata en la zona del punto de unión, a través de lo cual se asegura un contacto metálico entre las dos piezas constructivas. La ventaja de la versión con el moleteado del trozo final de la pieza contraria de la armadura es la menos fuerza de prensado.

Otras ejecuciones ventajosas de la conexión del conducto eléctrico de conexión a la chapa de culata pueden ser tanto con unión positiva de forma, por ejemplo a través de una ranura o de un orificio en la chapa de culata, o bien una correspondiente conformación del contacto de la conexión eléctrica, de forma que presente un punto de contacto con la chapa de culata, como también con unión de material, e sea, a través de uniones por soldadura autógena o soldadura de aporte, como con unión positiva de fuerza, como por ejemplo a través de una unión por tornillo o remache.

En estas ejecuciones es posible recubrir con material sintético por extrusión el punto de conexión del elemento de unión en la chapa de culata con las piezas constructivas restantes de la válvula, o bien empotrarlas en piezas de material sintético, lo cual provoca una gran insensibilidad de la válvula y de los puntos de conexión eléctrica.

En una forma de ejecución de ese tipo, la unión de la pieza constructiva sumergida en el fluido, en este caso especialmente la pieza contraria de la armadura con la masa del vehículo, puede tener lugar durante la fabricación de la armadura con la chapa de culata. Desaparece además la utilización de las "estaciones de tierra", citadas anteriormente, y con ello el cableado entre las "estaciones de tierra" y la masa del vehículo, o bien desde las piezas constructivas sumergidas en el fluido hasta la "estación de tierra". Ejemplos de ejecución de la invención están representados en los dibujos, y son descritos a continuación.

Fig. 1 muestra una sección transversal de una primera forma de ejecución de una válvula magnética sumergida en un fluido, según la invención, con un elemento de unión.

Fig. 2 muestra una vista en alzado lateral de la válvula electromagnética con el elemento de unión conductor de la corriente eléctrica, no estando representadas las piezas constructivas no relevantes de la válvula electromagnética, a fin de resaltar esa unión.

Fig. 3 muestra la vista de la cabeza de esa ejecución, según la invención, de la válvula electromagnética.

Fig. 4 muestra otra ejecución, según la invención, con un elemento con unión positiva de forma.

El dispositivo electromagnético de ajuste de la válvula magnética, sumergida en un fluido, de la figura 1 está compuesto por la bobina 1 con sus contactos 2 de conexión y el circuito magnético de hierro, el cual está compuesto a su vez por la culata magnética o chapa de culata 3, así como por el núcleo o pieza contraria 4 de la armadura, y por la armadura 5. Si se conecta la bobina 1 a la corriente, se origina un campo magnético por inducción, cuyas líneas de campo llegan desde la armadura 5 a la pieza contraria de la armadura, o bien núcleo 4, a través de la culata magnética 3 que rodea a la bobina 1. Desde allí, las líneas de campo vuelven nuevamente a la armadura a través de una hendidura de trabajo S de ventilación. A través de ello se forma entre la armadura 5 y la pieza contraria 4 de la armadura una fuerza electromagnética que atrae a la armadura 5 hacia la pieza contraria 4 de la armadura. En la figura 1, la armadura 5 está unido, con unión positiva de forma, con el elemento 6 de cierre de la válvula. En la pieza contraria 4 de la armadura se ha incrustado a presión una espiga de tope 7, la cual sirve como punto de tope para el elemento 6 de cierre de la válvula. Alrededor de la espiga de tope 7 hay un muelle helicoidal 8, el cual tiene sus puntos de apoyo sobre la armadura 5 y sobre la pieza contraria 4 de la armadura, y con ello empuja separando a la armadura 5 de la pieza contraria 4 de la armadura. Esta fuerza del muelle helicoidal ha de ser vencida a través de la fuerza electromagnética entre la armadura 5 y la pieza contraria 4 de la armadura, a fin de abrir la válvula, es decir, levantar el elemento 6 de cierre de la válvula del asiento de la válvula. Si se levanta el elemento 6 de cierre de la válvula del asiento de la válvula, se establece entonces una unión fluida entre la tubuladura de entrada 9 y la tubuladura de salida 10. Estas son parte del cuerpo 12 de la válvula, sobre el cual está arrollada la bobina 1, y que están colocados en la armadura 5 y la pieza contraria 4 de la armadura. Además se realiza una conexión, a través de un elemento 13 conductor de la electricidad, entre el contacto 2 de conexión, el cual está unido con la masa del vehículo, o bien con el borne negativo de la batería, y la chapa 3 de culata. En la figura 1 se ha establecido un contacto de ese tipo a través de soldadura autógena o soldadura de aporte. Esta unión debería tener lugar antes del recubrimiento de la válvula con plástico por extrusión, a fin de proteger adicionalmente el punto de unión con la chapa 3 de culata, y asegurar una unión sencilla con la chapa 3 de culata. Esta extrusión con plástico, o bien la envoltura, está representada en la figura 1. En la figura 2 puede verse otra vez ese elemento 13 de unión entre el contacto 2 de conexión y la chapa 3 de culata. También en la figura 13 puede identificarse ese elemento 13 de conexión, así como los dos contactos 2 de conexión, con la resistencia 15 intercalada.

Otra forma de ejecución según la invención está representada en la figura 4. Aquí se ha fresado en la chapa 3 de culata una ranura 16, en la cual se ha introducido el elemento 13 de unión antes del recubrimiento de la válvula por extrusión.

El elemento eléctrico de conexión representado en los dibujos es, en os ejemplos de ejecución, una continuación del cable de contacto de la resistencia con la chapa de culata, de forma que no son necesarios puntos de contacto nuevos o adicionales en los contactos 2 de conexión.

A través de las posibilidades representadas de la unión eléctrica entre los contactos 2 de conexión y la chapa 3 de culata, se asegura que existe una conexión entre la pieza contraria 4 de la armadura y la masa del vehículo, a través de los contacto 2 de conexión y del elemento 13 de conexión. Con ello puede realizarse una carga eléctrica de la pieza contraria 4 de la armadura, sumergida en el fluido, y que establece, como única pieza constructiva, una conexión con el circuito magnético aislado entre el medio que fluye.

Otras ejecuciones ventajosas han sido citadas anteriormente.

Debería quedar claro que este tipo de conexión de un dispositivo electromagnético de ajuste con la masa del vehículo puede ser ejecutada de forma diferente para válvulas electromagnéticas construidas de otra manera.

Claims (9)

1. Dispositivo de ajuste electromagnético para válvulas magnéticas sumergidas en fluidos, especialmente en el depósito de combustible de un motor de combustión interna, con al menos una bobina (1), con al menos dos contactos (2) de conexión eléctrica, una armadura, una pieza (4) opuesta a la armadura y una chapa (3) de culata, caracterizado porque la pieza (4) opuesta a la armadura está conectada eléctricamente con la chapa (3) de culata, y está previsto un elemento de conexión (13), conductor de la corriente eléctrica, entre la chapa (3) de culata y uno de los contactos (2) de conexión eléctrica, con lo que se establece una conexión entre la pieza (4) opuesta a la armadura y una masa del vehículo.

2. Dispositivo de ajuste electromagnético según la reivindicación 1, caracterizado porque el contacto (2) de conexión eléctrica presenta un punto de contacto con la chapa (3) de culata.

3. Dispositivo de ajuste electromagnético según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el elemento de conexión (13) está unido, con unión positiva de forma, con la chapa (3) de culata, especialmente a través del encastre del elemento de conexión (13) en una ranura (16), o bien en un orificio de la dicha chapa de culata.

4. Dispositivo de ajuste electromagnético según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de conexión (13) está unido con unión de material con la chapa (3) de culata, especialmente a través de puntos de soldadura autógena o de soldadura de aporte.

5. Dispositivo de ajuste electromagnético según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de conexión (13) está unido con unión positiva de fuerza con la chapa (3) de culata, especialmente a través de tornillos o remaches.

6. Dispositivo de ajuste electromagnético según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el ajuste entre el diámetro exterior de la pieza (4) opuesta a la armadura y el diámetro interior de alojamiento de la chapa (3) de culata es un ajuste a presión.

7. Dispositivo de ajuste electromagnético según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el diámetro exterior de la pieza (4) opuesta a la armadura, en la zona de unión con la chapa (3) de culata, presenta un moleteado, el cual asegura un contacto metálico entre las dos piezas constructivas.

8. Dispositivo de ajuste electromagnético según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de conexión (13), entre la chapa (3) de culata y el contacto (2) de conexión eléctrica con la válvula está recubierto con material sintético inyectado, o bien está embutido en piezas de material sintético.

9. Válvula de regulación de presión de combustible, la cual es controlada a través de un dispositivo de ajuste electromagnético según una de las reivindicaciones precedentes.