ES2232078T3 - Valvula de control neumatico bola de asiento conico. - Google Patents
Valvula de control neumatico bola de asiento conico.Info
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Abstract
SE DESCRIBE UNA VALVULA NEUMATICA (10) DE CONTROL DE FLUIDO, QUE INCLUYE UN CUERPO DE VALVULA (12), QUE TIENE UNA ENTRADA DE FLUIDO (24) QUE PUEDE CONECTARSE A UNA FUENTE EXTERIOR DE FLUIDO DE TRABAJO NEUMATICO A PRESION, UNA O MAS SALIDAS DE CARGA (26, 28), UNO O MAS ORIFICIOS CORRESPONDIENTES DE ESCAPE (30, 32) Y UN MECANISMO DE VALVULA MOVIL. EL MECANISMO DE VALVULA MOVIL INCLUYE AL MENOS UN PAR DE ELEMENTOS DE VALVULAS MOVILES (46, 48, 50) Y UNOS CONECTORES (47, 49) PREFERENTEMENTE DEFORMABLES Y ELASTICOS, EN RELACION GENERALMENTE EN CONTACTO ENTRE ELEMENTOS MOVILES ADYACENTES (46. 48, 50) DE LA VALVULA PARA TRANSMITIR ENTRE ELLOS UN MOVIMIENTO COORDINADO DE TRANSMISION DE MANERA DEFORMABLE. EL CONECTOR DEFORMABLE (47, 49) PERMITE ELASTICAMENTE QUE SE MUEVA UNO DE LOS ELEMENTOS MOVILES (46, 48, 50) Y COMPRIMA EL CONECTOR (47, 49) ANTES DE QUE DICHO ELEMENTO COORDINADO SE TRANSMITA AL OTRO ELEMENTO MOVIL (46, 48, 50) A FIN DE REDUCIR LAS FUGAS INTERNAS.
Description
Válvula de control neumático bola de asiento
cónico.
La invención se refiere de manera general a
válvulas de control neumático de fluidos, como el tipo utilizado
para controlar el flujo de aire presurizado como un fluido de
trabajo neumático hacia y desde un dispositivo de cilindro de
transmisión accionado neumáticamente, que a su vez se utiliza para
accionar dinámicamente una máquina u otro aparato. Más
concretamente, la invención se refiere a dichas válvulas de control
neumático capaces de funcionar de manera eficiente y rápida con
prácticamente ninguna fuga de fluido de trabajo neumático.
El documento
US-A-4067357 describe una válvula de
control de dirección de bobina deslizante en la que el cuerpo de
válvula tiene un espacio central para una superficie central. La
bobina central está colocada entre dos asientos y se comunica con un
orificio de presión flanqueado por dos orificios de trabajo, que a
su vez están flanqueados por dos orificios de retorno. Un elemento
deformable de inclinación está colocado entre la superficie central
y cada una de las superficies exteriores de la bobina las cuales
están colocadas de manera móvil con respecto a la superficie
central.
Es bien conocida la utilización de válvulas de
control neumático para controlar el funcionamiento de mecanismos de
transmisión neumáticos accionados con fluido, como los dispositivos
de cilindro y pistón neumáticos utilizados para la activación de
varios tipos de máquinas o aparatos, tales como prensas,
dispositivos de proceso o montaje en línea, o cualesquiera de una
gran variedad de otras herramientas o equipos bien conocidos. Dichas
válvulas de control neumático de fluido se precisan típicamente para
funcionar con rapidez, suavidad y precisión a lo largo de millones
de ciclos operativos durante la vida de las propias válvulas y del
equipo para cuyo control se utilizan. Además, debido a exigencias de
rendimiento energético, los parámetros operativos de precisión, los
requisitos relativos a las condiciones ambientales de la planta u
otras consideraciones de diseño, dichas válvulas a menudo se
precisan para funcionar con un nivel bajo o mínimo de fugas internas
del fluido de trabajo neumático. Aunque estos requisitos han sido
satisfechos por una amplia variedad de configuraciones o tipos de
válvulas de control neumático de fluido que se utilizan actualmente,
las exigencias tecnológicas en constante crecimiento han creado la
necesidad de contar con niveles de rendimiento de dichas válvulas
aún más elevados.
Como consecuencia, de conformidad con la presente
invención, se prevé un aparato de válvulas de control neumático de
fluido capaz de un funcionamiento aún más rápido y preciso, así como
con un nivel de fugas internas de fluido de trabajo aún más bajo,
casi inexistente.
De acuerdo con la presente invención, está
previsto un aparato de válvulas de control neumático de fluido como
el definido en las reivindicaciones 1 y 7 adjuntas. Dicho aparato
incluye preferiblemente una porción de cuerpo de válvula que tiene
una entrada de fluido de trabajo que puede conectarse a una fuente
externa de fluido de trabajo neumático presurizado, una o más
salidas de carga de fluido de trabajo, uno o más orificios de escape
correspondientes, y un mecanismo móvil de válvula colocado dentro
del cuerpo de válvula. El aparato de válvula de control puede
conectarse a un operador guía convencional adaptado para aplicar
selectivamente presión de fluido neumático al mecanismo móvil de
válvula con el fin de comunicar una de las salidas de carga primero
con la entrada de fluido de trabajo y luego con un orificio de
escape correspondiente, haciendo de esta forma que el fluido de
trabajo neumático sea transmitido alternativamente hacia y desde un
dispositivo actuador de transmisión.
El mecanismo móvil de válvula de la presente
invención incluye preferiblemente un primer elemento móvil de
válvula colocado de forma móvil dentro de una primera cámara en el
cuerpo de válvula, estando la primera cámara en comunicación con una
primera salida de carga de fluido de trabajo y un primer orificio de
escape correspondiente. Un segundo elemento móvil de válvula está
colocado de forma móvil dentro de una segunda cámara en el interior
del cuerpo de válvula, estando la segunda cámara en comunicación con
la primera cámara, con la entrada de fluido de trabajo y con la
primera salida de carga de fluido de trabajo. El mecanismo móvil de
válvula puede incluir también un tercer elemento móvil de válvula
colocado de forma móvil dentro de una tercera cámara en la porción
de cuerpo de válvula, estando la tercera cámara en comunicación con
la segunda cámara, con una segunda salida de carga de fluido de
trabajo y con un segundo orificio de escape correspondiente. Un
conector deformable está previsto de forma generalmente colindante
en el cuerpo de válvula entre el primer y el segundo elementos
móviles de válvula, y un segundo conector deformable puede estar
previsto entre el segundo y el tercer elementos móviles de válvula
(si lo hay) para transmitir de manera deformable un movimiento
coordinado o de respuesta entre ellos. Un par de pistones previstos
en extremos opuestos de la porción de cuerpo de válvula conectan de
forma colindante el primer y segundo (o el primer y el tercer)
elementos móviles de válvula, respectivamente, con el fin de impeler
dicho movimiento coordinado al mecanismo móvil de válvula,
comunicando de esta forma selectivamente la entrada de fluido de
trabajo con una u otra salidas de carga de fluido de trabajo y para
comunicar la salida de carga de fluido de trabajo opuesta con el
escape.
En una forma preferida de la presente invención,
los conectores deformables están colocados en una orientación
sustancialmente recta y en línea a lo largo de las trayectorias de
movimiento de los elementos móviles de la válvula, los cuales tienen
preferiblemente forma de arco esférico (o al menos parcialmente
esférico), al menos en las porciones que son adyacentes a sus
respectivos asientos de válvula dentro del cuerpo de válvula.
También en una forma preferida de la invención, dichos conectores
deformables son resortes helicoidales deformables elásticamente, si
bien pueden emplearse otras configuraciones de conector
elásticamente deformable. Los conectores elásticamente deformables
preferidos se comprimen cada uno elásticamente para permitir que uno
de sus elementos móviles de válvula adyacente se mueva de manera
considerable antes de transmitir dicho movimiento coordinado al otro
de los elementos móviles de válvula adyacente para desplazarlo hacia
el extremo opuesto de su trayectoria.
Además, con el fin de minimizar el desgaste de
los elementos móviles de válvula, los conectores de resorte
helicoidal preferidos tienen sus extremos pulidos en forma de arco
cóncavo generalmente esférico que se corresponde con la superficie
esférica arqueada de los elementos móviles de válvula adyacentes
preferidos arriba indicados.
Dicha construcción preferida del aparato de
válvula para el control de fluido conforme a la presente invención,
ofrece claras ventajas en términos de velocidad y precisión de
funcionamiento, así como en la eliminación, o al menos minimización
sustancial, de fugas de paso internas no deseadas de fluido
neumático durante el movimiento de los elementos de la válvula. Debe
señalarse igualmente que la invención puede aplicarse ventajosamente
en una variedad de tipos de válvulas de control, incluyendo válvulas
de tres vías, válvulas de cuatro vías, válvulas de tres vías duales
capaces de funcionar bien en paralelo o como válvula de cuatro vías,
así como en otras configuraciones que podrán imaginarse fácilmente
los expertos en la materia.
Otros objetos, ventajas y características de la
presente invención, sin embargo, podrán desprenderse de la siguiente
descripción y las reivindicaciones anexas, combinadas con los
dibujos que se acompañan.
La figura 1 es una vista en sección longitudinal
de un aparato de válvula de control neumático de fluido de cuatro
vías y con cinco orificios conforme a la presente invención (con
ciertos pasos de flujo representados esquemáticamente para mayor
claridad), en la que se ilustra el aparato de válvula en una
situación en la que el fluido de trabajo neumático procedente de la
entrada se comunica con una salida de carga de fluido de trabajo y
la comunicación fluida con las otras salidas de carga de fluido de
trabajo está bloqueada, y en la que la otra salida de carga de
fluido de trabajo está comunicada con su correspondiente orificio de
escape.
La figura 2 es una vista similar a la figura 1,
pero ilustra el mecanismo móvil de válvula del aparato de válvula de
control neumático de fluido en una situación de movimiento inicial
transitorio, en la que existe un comienzo de comunicación fluida
entre la entrada de fluido de trabajo y la otra del par de salidas
de carga de fluido de trabajo.
La figura 3 es una vista similar a la figura 2,
pero ilustra el mecanismo móvil de válvula desplazado un poco más
para proporcionar una comunicación fluida completa entre la entrada
de fluido de trabajo y la otra de las salidas de carga de fluido de
trabajo, y bloqueando la comunicación fluida entre la entrada de
fluido de trabajo y la salida de carga de fluido de trabajo
mencionada en primer lugar, y comenzando la apertura de la salida de
carga mencionada en primer lugar para permitir el escape.
La figura 4 es una vista similar a la figura 3,
pero ilustra el final del movimiento del mecanismo móvil de válvula
para proporcionar de manera adicional una comunicación fluida
completa entre la salida de carga de fluido de trabajo mencionada en
primer lugar y su correspondiente orificio de escape.
La figura 5 es una vista similar a la figura 4,
pero ilustra el mecanismo móvil de válvula cuando empieza la segunda
mitad (o porción de retorno) de su ciclo de movimiento, en el que el
mecanismo móvil de válvula ha comenzado su movimiento opuesto de
regreso hacia la situación de la figura 1.
La figura 6 es una vista similar a la figura 5,
pero ilustra un momento ulterior del movimiento opuesto del
mecanismo móvil de válvula hacia la situación de retorno
representada en la figura 1.
La figura 7 es una vista en detalle ampliada de
un conector de resorte helicoidal elástico preferido con un extremo
que está a punto de ser pulido para conferirle la forma de arco
cóncavo esférico deseada.
La figura 8 es una vista en detalle similar a la
figura 7, pero ilustra el pulido del extremo del conector de resorte
helicoidal elástico.
La figura 9 ilustra una realización alternativa
de los conectores deformables elásticamente colocados de manera
colindante entre respectivos elementos móviles de válvula
adyacentes.
La figura 10 ilustra una realización alternativa
de la invención en un aparato de válvula de control, con operadores
guía duales, uno de los cuales está en situación de "guía
apagado", mientras que el otro está en situación de "guía
encendido", colocando de esta forma al aparato de válvula en un
modo de funcionamiento de cuatro vías.
La figura 11 es una vista similar a la figura 10,
pero ilustra el aparato de válvula con ambos operadores guía en
situaciones de "guía apagado", funcionando así como válvulas
duales de tres vías en paralelo con ambas porciones de válvula en el
modo de escape.
La figura 12 es una vista similar a las figuras
10 y 11, pero ilustra el aparato de válvula de control con ambos
operadores guía en sus posiciones de "guía encendido",
funcionando así igualmente como válvulas duales de tres vías en
paralelo con ambas porciones de válvula en el modo "presión
fuera".
La figura 13 es una vista similar a las figuras
10 a 12, pero ilustra los operadores guía en la situación contraria
a la de la figura 10, funcionando de esta forma de nuevo como una
válvula de cuatro vías.
Las figuras 1 a 13 ilustran varias realizaciones
preferidas de aparatos de válvula de control neumático de fluido
conforme a la presente invención. Un experto en la materia
reconocerá fácilmente, a partir de la explicación que sigue y los
dibujos que la acompañan, que las realizaciones de la presente
invención mostradas en los dibujos son meros ejemplos e ilustran una
variedad de mecanismos de aparatos de válvula de control a los que
pueden aplicarse los principios de la presente invención.
Haciendo referencia en primer lugar a las figuras
1 a 6, un ejemplo de aparato de válvula de control de fluido de
cuatro vías y con cinco orificios 10 incluye generalmente un cuerpo
12 que tiene un agujero principal o central 14 que se extiende
longitudinalmente a través del mismo y que se cierra en los extremos
opuestos mediante tapas de extremos respectivas 16 y 18. El cuerpo
12 incluye también un agujero secundario 20, cuyo diámetro es
generalmente más pequeño y que se extiende longitudinalmente a
través del mismo, y un tubo de flujo hueco 22 que se extiende a
través y dentro del agujero secundario 20, entre las tapas de
extremos 16 y 18.
El cuerpo de válvula 12 incluye típicamente un
orificio de entrada de fluido de trabajo 24, un par de orificios de
carga de fluido de trabajo 26 y 28, y un par de correspondientes y
respectivos orificios de escape 30 y 32. En una aplicación típica
ilustrativa del aparato de válvula de control 10, los orificios de
carga 26 y 28 pueden conectarse a lados o extremos respectivos de un
cilindro neumático de activación 34 que tiene un pistón motor 35
deslizable previsto en el mismo.
Una forma preferida de aparato de válvula de
control neumático 10 incluye un primer manguito generalmente
cilíndrico 36, que tiene asociados asientos de válvula 37 y 39, y un
manguito generalmente cilíndrico 42 con sus asientos de válvula
asociados 41 y 43, todos ellos colocados según una disposición
generalmente recta, en línea dentro del agujero central o principal
14 del cuerpo de válvula 12. El interior hueco del manguito 36
define una primera cámara 36a, el interior de los manguitos 36 y 42
juntos definen una segunda cámara 38a y el interior del manguito 42
define una tercera cámara 42a.
Un elemento móvil de válvula preferido en forma
de bola esférica 46 está previsto para un movimiento lineal y
longitudinal dentro del manguito 36 (y así dentro de la cámara 36a)
y puede conectarse herméticamente con el asiento de válvula 37. De
manera similar, un segundo elemento móvil de válvula o bola esférica
48 está previsto para un movimiento longitudinal dentro de la cámara
38a y puede conectarse alternativamente con cualquiera de los
respectivos asientos de válvula 39 y 41. De igual forma, un tercer
elemento móvil de válvula o bola esférica 50 está previsto para un
movimiento lineal y longitudinal dentro del manguito 42 (y así
dentro de la cámara 42a) y puede conectarse herméticamente al
asiento de válvula 43. Los conectores deformables de los elementos
de válvula, preferiblemente en forma de conectores de resorte
deformables elásticamente 47 y 49, están colocados entre las bolas
esféricas adyacentes 46 y 48 y las bolas esféricas adyacentes 48 y
50, respectivamente, siendo los conectores de resorte 47 y 49
generalmente colindantes con sus respectivos pares adyacentes de
elementos de válvula de tipo bola esférica con el fin de transmitir
elásticamente un movimiento coordinado entre los mismos.
Un pistón 52 está también previsto dentro del
manguito 36 en una relación lineal, longitudinal, móvil y
generalmente colindante con el elemento de válvula de bola esférica
preferido 46. Una cámara de pistón 36b está situada en el lado
izquierdo (según se miran las figuras 1 a 6) del pistón 52. De
manera similar, en el extremo opuesto del agujero central 14, un
segundo pistón 54, que tiene un vástago longitudinalmente prominente
que forma parte integral del mismo 56 y que se extiende desde el
mismo, está en una relación generalmente colindante con el elemento
de válvula de bola esférica 50. El pistón 54 con su vástago integral
56 están preferiblemente colocados dentro de un manguito de pistón
58 para un movimiento longitudinal dentro del mismo, y el manguito
58 define un par de cámaras de pistón 58a y 58b dentro del
mismo.
En la realización de la presente invención
ilustrada en las figuras 1 a 6, un único operador guía convencional
60 está interconectado con el aparato de válvula de control 10 e
incluye un primer orificio guía 61 (guía de alimentación), que está
en comunicación fluida con el agujero secundario 20 (fuera y aislado
herméticamente del tubo hueco de flujo 22) por medio de un paso 64 a
través del cuerpo de válvula 12. El agujero secundario 20 está a su
vez en comunicación fluida con la cámara de pistón 58a, por medio de
un paso 67 a través del cuerpo de válvula 12. Dado que esta
comunicación está siempre presente, la porción de la cámara 58a en
el lado derecho o exterior del pistón 54 está siempre presurizada
cuando la fuente externa de fluido de trabajo neumático está
"encendida". Un segundo orificio de guía 63 (guía de escape),
en el operador guía 60, está en comunicación fluida con la cámara
36a (escape de válvula), por medio de un paso 65 ilustrado
esquemáticamente a través del cuerpo de válvula 12 y un paso 66 en
el manguito 36. La cámara de pistón 36b está en comunicación fluida
con el interior aislado del tubo hueco de flujo 22, por medio de un
paso 68 a través del cuerpo de válvula 12. El interior del tubo
hueco de flujo 22 está en comunicación fluida con la cámara de
pistón 58b, por medio de un paso 69 ilustrado esquemáticamente a
través del cuerpo de válvula 12 y un paso 70 a través del manguito
de pistón 58. Un tercer orificio guía 62 es un orificio interno de
control guía, que puede conectarse selectivamente durante el
funcionamiento de la guía 60 (de una forma convencional bien
conocida por los expertos en la materia) con cualquiera de los
orificios guía 61 ó 63, para activar el aparato de válvula de
control neumático 10, como se describe más adelante. El orificio
guía 62 está en comunicación fluida con la cámara de pistón 36b por
medio del paso 72 ilustrado esquemáticamente y el paso 73 a través
del manguito 36. El operador guía 60 puede activarse
eléctricamente, manualmente o por cualquier otro medio convencional
conocido.
Con respecto a la secuencia representada en las
figuras 1 a 6, el funcionamiento del aparato de válvula de control
neumático de fluido 10 se describe como sigue. En la figura 1,
cuando la fuente externa de fluido neumático está "encendida",
el fluido de trabajo neumático presurizado es transportado a través
del orificio de entrada 24 hacia el interior de la cámara de entrada
38a definida por los manguitos 36 y 42, a través del paso 71, y
hacia el interior del segundo agujero 20, en el exterior del tubo de
flujo hermético 22. El fluido de trabajo de entrada presurizado
también fluye desde la cámara 38a, a través del orificio de carga de
fluido de trabajo 28, hacia un lado del cilindro activador 34,
impulsando así el pistón de activación 35 hacia el lado opuesto del
cilindro 34. Dado que el operador guía 60 se desactiva
eléctricamente y el orificio de salida guía 62 está a presión cero,
la válvula está en la situación mostrada en la figura 1. El fluido
de trabajo neumático presurizado fluye a lo largo del agujero
secundario 20, a través del paso 67 en la tapa derecha (según se ve
en la figura 1) de extremo 18, y hacia el interior de la cámara 58a
para actuar por la fuerza sobre el pistón 54 y su vástago 56. Esto
imparte una fuerza hacia la izquierda sobre los elementos de válvula
de bola esférica 50, 48 y 46, junto con sus conectores de resorte 49
y 47 y el pistón 52. Debe señalarse que en la situación ilustrada en
la figura 1, la cámara 36a está abierta al orificio de escape 30, y
el orificio guía 62 está conectado con el orificio interno de escape
guía 63, de forma que no hay fluido neumático presurizado en la
cámara 36b en el extremo izquierdo del pistón 52, como se ve en la
figura 1.
En la figura 2, el aparato de válvula de control
neumático 10 se muestra al comienzo del movimiento hacia la derecha
del mecanismo de la válvula, como consecuencia de la activación de
una manera convencional bien conocida para el experto en la materia
del operador guía 60, haciendo que el orificio guía 61 se conecte al
orificio guía 62. Esto a su vez hace que el fluido neumático
presurizado procedente de la porción del agujero secundario 20 (que
rodea el tubo de flujo 22) fluya a través del paso 64. Esta presión
fluye entonces hacia el orificio guía 61, fuera del orificio guía
62, a través del paso 72 y hacia el interior de la cámara 36a por
medio del paso 73 en el manguito 36. Este fluido de trabajo
neumático presurizado en la cámara 36b actúa por la fuerza hacia la
derecha (según se ve en la figura 2) sobre el pistón 52. Dicho
fluido neumático presurizado también fluye hacia fuera desde la
cámara 36b, a través del paso 68, y hacia dentro del interior hueco
aislado herméticamente del tubo de flujo 22. Desde el interior
aislado del tubo de flujo 22, el fluido neumático presurizado se
comunica por medio del paso esquemáticamente ilustrado 69 en el
cuerpo de válvula 12, a través del paso 70 en el manguito 58, y
hacia el interior de la cámara 58b, donde actúa por la fuerza hacia
la derecha (según se ve en la figura 2) sobre la región anular del
pistón 54 y el vástago 56.
El fluido guía presurizado que impulsa el pistón
54 hacia la derecha (según se ve en la figura 2) reduce en gran
medida la fuerza hacia la izquierda del fluido neumático en la
cámara 58a que actúa sobre el lado opuesto del pistón 54. Así, la
fuerza hacia la izquierda reducida en gran medida del pistón 54
permite que el pistón 52 impulse los elementos de válvula 46 y 48
hacia la derecha hacia sus respectivos asientos 37 y 41 y que el
elemento de válvula 50 se mueva hacia la derecha para abrir el
orificio de carga 28 al orificio de escape 32. Como se muestra en la
figura 2, el elemento de válvula de bola esférica 46 ha comenzado a
moverse hacia la derecha, y el conector de resorte 47 se ha
comprimido, empezando así a impulsar el elemento de válvula de bola
esférica 48 hacia la derecha fuera de su asiento 39. Debe señalarse,
sin embargo, que debido a la compresibilidad elástica del conector
de resorte 47, el elemento de válvula de bola esférica 46 se mueve
en gran medida antes de que el elemento de válvula de bola esférica
48 comience a moverse.
En la figura 3, el movimiento hacia la derecha
descrito anteriormente de los elementos de válvula mostrado en la
figura 2 ha evolucionado hasta que el elemento de válvula de bola
esférica 46 está completamente asentado sobre el asiento de válvula
37 del manguito 36, y debido a la extensión por "reacción
repentina" del resorte helicoidal 47 previamente comprimido, el
elemento de válvula de bola esférica 48 se ha movido ahora hacia la
derecha hasta el punto de que ahora está asentado herméticamente
sobre el asiento de válvula 41 del manguito 42, comprimiendo así el
conector de resorte 49. De nuevo, debe señalarse que el elemento de
válvula de bola esférica 48 se ha movido de manera considerable
antes de que el elemento de válvula 50 haya empezado a moverse.
En la figura 4, la fuerza de "reacción
repentina" del conector de resorte previamente comprimido 49,
unida a la fuerza hacia la derecha anteriormente descrita sobre la
región anular del pistón 54 (que rodea al vástago 56) ha impulsado
de esta forma muy rápidamente el elemento de válvula de bola
esférica 50 completamente fuera de su asiento 43 en la cámara de
escape 42a. El vástago 56 y el pistón 54 han sido impulsados muy
rápidamente de manera similar hacia el extremo derecho de su
trayecto. En esta situación, el orificio de carga 26 está ahora en
completa, libre y fluida comunicación con la entrada de fluido 24 y
su comunicación fluida con su correspondiente orificio de escape 30
está bloqueada. De manera similar, el orificio de carga 28 tiene su
comunicación fluida con el orificio de entrada de fluido 24
bloqueada, pero está en completa, libre y fluida comunicación con su
orificio de escape 32. Esta combinación provoca el escape de la
porción derecha del cilindro 34 y la presurización de la porción
izquierda del cilindro 34, impulsando así hacia la derecha el pistón
guía 35, como se ve en la figura 4.
En la figura 5, la comunicación entre el orificio
guía 61 y 62 está bloqueada de nuevo, dado que el guía ha sido de
nuevo desactivado por el operador, y por tanto el orificio guía 62
está de nuevo en comunicación con el orificio de escape guía 63.
Esto a su vez despresuriza la cámara 36b y libera la presión que
actúa hacia la derecha sobre el pistón 52 y también sobre el anillo
del pistón 54 que rodea al vástago 56. Dado que la presión en la
cámara 58a que actúa hacia la izquierda sobre el pistón 54 está
siempre presente mientras la alimentación de fluido de trabajo
neumático presurizado a través del orificio de entrada 24 esté
"encendido", el pistón 54 ha empezado a moverse hacia la
izquierda. Esto impulsa el elemento de válvula de bola esférica 50
hacia la izquierda, comprimiendo el conector de resorte 49, y en
último término transmitiendo una fuerza hacia la izquierda al
elemento de válvula 48, el conector de resorte 47, el elemento de
válvula 46 y el pistón 52.
Este movimiento hacia la izquierda mostrado en la
figura 5 continúa, como se muestra en la figura 6, para asentar
completamente el elemento de válvula de bola esférica 50 de nuevo en
el asiento 43, y para mover los elementos de válvula de bola
esférica 48 y 46 hacia la izquierda hasta devolverlos a sus
posiciones asentadas originales ilustradas en la figura 1. En esta
situación de retorno, como se ha descrito anteriormente con respecto
a la figura 1, el fluido de trabajo neumático presurizado se deja
salir de nuevo desde el orificio de carga 26 por medio de la cámara
36a, a través del orificio de escape 30 y el fluido de trabajo
presurizado es admitido desde el orificio de entrada 24 al orificio
de carga 28, y hacia el interior del cilindro activador 34,
impulsando así el pistón guía 35 hacia la izquierda, como se ve en
los dibujos.
La "reacción repentina" de los conectores de
resorte deformables elásticamente 47 y 49, como se ha descrito
secuencialmente anteriormente con respecto a las figuras 1 a 6,
tiene lugar muy rápidamente, y los elementos de válvula de bola
esférica 46, 48 y 50 también se mueven muy rápidamente o
"repentinamente" a sus posiciones respectivas en los lados
opuestos de su trayectoria. Igualmente debido a que dicha
elasticidad incorporada, como puede verse a partir de la comparación
de la secuencia de funcionamiento representada en las figuras 1 a 6,
cada elemento de válvula de bola se mueve considerablemente (hacia
la izquierda o hacia la derecha) y comprime su conector de resorte
adyacente antes de que el siguiente elemento de válvula de bola
adyacente empiece a moverse en una reacción coordinada. Así, la
cantidad de tiempo durante la cual el fluido de trabajo neumático
puede comunicarse desde el orificio de entrada 24 tanto con el
orificio de carga 26 como con su orificio de escape 30, o de manera
similar tanto con el orificio de carga 28 como con su orificio de
escape 32, es sustancialmente reducida al mínimo. Esta minimización
del tiempo para que el mecanismo de válvula permita el flujo directo
entrada a salida (durante el movimiento de transición) permite una
reducción de las pérdidas de paso.
Los elementos de válvula con forma esférica
preferidos 46, 48 y 50 pueden estar formados por materiales duros
convenientemente duraderos como acero inoxidable o gomas,
elastómeros o plásticos de dureza elevada. No obstante, para evitar,
o al menos minimizar sustancialmente, el excesivo o desmesurado
desgaste, erosión o cualquier otro daño a los elementos de válvula
esféricos (y así evitar las fugas debidas a un asentamiento
incorrecto), se ha descubierto que resulta ventajoso dar una forma
generalmente esférica, arqueada y cóncava a ambos extremos de los
conectores de resorte helicoidal preferidos 47 y 49. Esta operación
de conformado puede realizarse tal y como se ilustra en las figuras
7 y 8, en las que un extremo del conector de resorte helicoidal 47
(por ejemplo) está siendo pulido por un afilador de bola 80 que
tiene un radio adecuado que se corresponde con el radio de los
elementos de válvula esféricos 46, 48 y 50. Esta operación de
afilado, cuyo comienzo se ilustra en la figura 7 y cuya terminación
se ilustra en la figura 8, no sólo sirve para dar la correspondiente
forma esférica, arqueada y cóncava arriba indicada en el extremo del
conector de resorte helicoidal 47, sino que también reduce la
tendencia de los extremos terminales libres de los giros finales de
los resortes helicoidales (indicada en las figuras 7 y 8, por
ejemplo, con la referencia numérica 47a) a presentar un extremo
abrupto, afilado o en punta del alambre de los resortes helicoidales
que de lo contrario tendería a erosionar, agrietar o dañar de otra
forma los elementos de válvula esféricos colindantes.
Aunque los conectores de tipo resorte helicoidal
47 y 49 ilustrados en las figuras 1 a 6 se prefieren en gran modo
para poner en práctica los principios de la presente invención, un
experto en la materia reconocerá fácilmente que pueden emplearse
también ventajosamente otros conectores deformables elásticamente en
válvulas de control construidas conforme a la presente invención. Un
ejemplo de esta configuración de conectores alternativa se ilustra
en la figura 9, en la que los conectores elásticos 147 y 149 tienen
forma de tubo hueco, que tiene una pluralidad de aberturas que se
extienden radialmente a través de sus respectivas paredes para
permitir que el fluido neumático fluya a través de los mismos.
Dichos conectores tubulares elásticos podrían estar formados por
goma de dureza elevada, elastómero o plásticos adecuados, u otros
materiales elásticos deformables elásticamente, sintéticos o
naturales, siempre que el grado de elasticidad resultante de los
conectores sea adecuado, dada la magnitud de las fuerzas
involucradas en el funcionamiento de la válvula de control.
Las figuras 10 a 13 ilustran otra realización
alternativa de la presente invención, aplicada a un aparato de
válvula de control neumático de doble guía 210 que puede funcionar
bien como una válvula de cuatro vías, o bien como válvulas de
control de tres vías duales funcionando en paralelo, dependiendo de
las situaciones de "encendido / apagado" de los dos operadores
guía. Debe señalarse que muchos de los componentes de los aparatos
de válvula de control ilustrados a modo de ejemplo en las figuras 10
a 13 son bien idénticos o al menos funcionalmente similares, a
determinados componentes o elementos correspondientes del aparato de
válvula de control 10 ilustrado en las figuras 1 a 6. Por tanto,
dichos componentes o elementos correspondientes en las figuras 10 a
13 están identificados con referencias numéricas similares a los de
los correspondientes componentes o elementos de las figuras 1 a 6,
salvo por el hecho de que las correspondientes referencias numéricas
en las figuras 10 a 13 comienzan por doscientos. Debe señalarse
igualmente que las figuras 10 a 13 ilustran una sección del aparato
de válvula alternativo 210 conforme a un plano que se extiende
horizontalmente, en lugar del plano vertical de las figuras 1 a
6.
En las figuras 10 a 13, en las que los operadores
guía 260a y 260b se ilustran de forma meramente esquemática, el
aparato de válvula de control 210 incluye un cuerpo 212, un solo
agujero principal o central 214 (que comprende múltiples pasos), y
tapas de extremos 216 y 218 en los respectivos extremos opuestos.
Como el aparato de válvula de control 10 de las figuras 1 a 6, el
aparato de válvula de control 210 tiene un orificio de entrada 224
(no visible en las figuras 10, 12 y 13), un par de orificios de
carga de fluido de trabajo 226 y 228, y un par de orificios de
escape correspondientes y respectivos 230 y 232, extendiéndose estos
orificios de entrada, carga y escape verticalmente y hacia abajo
(según se ve en las figuras 10 a 13) a través de la parte inferior
del cuerpo de válvula 212. Como podrá apreciarse fácilmente a
partir de la descripción que sigue, el aparato de válvula de control
210 puede utilizarse en una variedad de aplicaciones de control,
incluyendo las adaptadas para hacer funcionar un solo dispositivo de
transmisión de cilindro y pistón, o incluso para hacer funcionar dos
o más dispositivos de transmisión de cilindro y pistón a partir de
un único aparato unitario de válvula de control.
El aparato de válvula de control 210 también
difiere del aparato de válvula de control 10 (de las figuras 1 a 6)
en que no está previsto un agujero secundario y un tubo de flujo
hueco dentro del cuerpo de válvula 212. Además, y quizás más
importante, el elemento de válvula esférico preferido 48 en la
cámara central 38a del aparato de válvula de control 10 se ha
sustituido por un elemento de válvula de media esfera que tiene dos
elementos de válvulas o medio elementos generalmente semiesféricos
248a y 248b previstos dentro de la cámara central 238a. Estos
elementos de válvula semiesféricos 248a y 248b incluyen
preferiblemente aberturas cóncavas 245a y 245b, respectivamente,
formadas en sus respectivos lados planos para recibir un conector de
resorte central 255 en las mismas. Este conector de resorte central
255 predispone elásticamente los elementos de válvula semiesféricos
248a y 248b a una relación de separación (véase la figura 11, por
ejemplo), al tiempo que permite a los elementos de válvula
semiesféricos 248a y 248b moverse bien conjuntamente en una
relación mutuamente colindante, como se muestra en la figura 10, o
bien separadamente en una relación separada ilustrada en la figura
11.
Cuando el operador guía 260a está en situación
activada o "encendida", y el operador guía 260b está en
situación desactivada o "apagada", como se ilustra en la figura
10, el fluido de trabajo neumático procedente del orificio de
entrada 224 (que no está visible en las figuras 10, 12 y 13) puede
fluir (de forma similar a la descrita anteriormente con respecto al
aparato de válvula de control 10 de las figuras 1 a 6) a través de
la cámara 238a y a través de un paso en el cuerpo de válvula 212
hacia el interior de la cámara 258a y actuar por la fuerza hacia la
izquierda (según se ve la figura 10) sobre el pistón 254.
Simultáneamente en la figura 10, dado que el operador guía 260b está
en situación desactivada, no actúa en sentido contrario ningún
fluido de trabajo neumático presurizado hacia la derecha sobre el
pistón 252. Así, los elementos de válvula 246, 248a, 248b y 250,
junto con los conectores de resorte 247, 255 y 249, son impulsados
hacia la izquierda para permitir que el fluido de trabajo neumático
presurizado fluya desde el orificio de entrada 224, a través del
orificio de carga 228 y hacia un dispositivo activado neumáticamente
(no ilustrado). El orificio de carga 228 tiene su comunicación
fluida con su correspondiente orificio de escape asociado 232
bloqueada en la situación mostrada en la figura 10. Al contrario,
sin embargo, el orificio de carga 226 está en fluida y libre
comunicación con su correspondiente orificio de escape asociado 230,
si bien su comunicación con el orificio de entrada 224 está
bloqueada. En esta situación ilustrada, con el operador guía 260a
activado y el operador guía 260b desactivado, el aparato de válvula
de control neumático 210 funciona como una válvula de control de
cuatro vías.
En la figura 11, los dos operadores guía 260a y
260b están en situación desactivada o "apagada", permitiendo
así una comunicación fluida entre los orificios de carga 228 y 226 y
sus correspondientes y respectivos orificios de escape 232 y 230.
Dado que no hay ningún fluido de trabajo neumático presurizado
actuando sobre los lados exteriores de los pistones 252 y 254, la
fuerza del conector de resorte de separación central 255 puede
separar los elementos de válvula semiesféricos 248a y 248b,
bloqueando así el flujo desde el orificio de entrada 224 hacia
cualquiera de los orificios de carga 226 ó 228. En esta situación,
con ambos operadores guía en situación desactivada o "apagada",
el aparato de válvula 210 funciona como válvulas de tres vías duales
y paralelas.
De manera similar, como se ilustra en la figura
12, en la que los dos operadores guía 260a y 260b están activados o
en situación "encendida", los pistones 252 y 254 son ambos
impulsados hacia adentro, hacia el centro del cuerpo de válvula 12,
superando así la fuerza de resorte de separación hacia fuera del
conector de resorte central 255. Esto permite que los elementos de
válvula semiesféricos 248a y 248b sean de nuevo impulsados a una
conexión colindante entre ellos, permitiendo de esta forma el flujo
del fluido de trabajo neumático presurizado desde el orificio de
entrada 224 a través de ambos orificios de carga de fluido de
trabajo 226 y 228 y sobre uno o más cilindros neumáticos u otros
dispositivos activadores activados con fluido. En esta situación,
con ambos operadores guía 260 y 260b activados, el aparato de
válvula de control 210 también funciona como una válvula de tres
vías dual y paralela.
Finalmente, como se ilustra en la figura 13, el
operador guía 260a está desactivado, o en situación "apagada",
mientras que el operador guía 260b está en situación activada o
"encendida", impulsando así los elementos de válvula y los
conectores de resorte a las posiciones opuestas a las ilustradas en
la figura 11. En esta situación, en la que el aparato de válvula de
control 210 funciona como una válvula de cuatro vías, el fluido de
trabajo neumático presurizado puede fluir desde el orificio de
entrada 224, a través del orificio de carga 226 y sobre uno o más
dispositivos activadores activados con fluido neumático.
Como un experto en la materia puede apreciar
fácilmente a partir de la comparación de las diferentes situaciones
de funcionamiento ilustradas en las figuras 10 a 13, el aparato de
válvula de control alternativo 210 puede utilizarse en una amplia
variedad de aplicaciones. Estas aplicaciones incluyen el
funcionamiento en paralelo de dos o más dispositivos de activación,
el funcionamiento separado e independiente de dos o más dispositivos
de activación, o incluso un control más específico y preciso de un
único dispositivo de activación donde se requiere una mayor variedad
de condiciones de activación que va más allá de una sencilla
activación de empujar y tirar.
Además, aunque los principios de la presente
invención han sido descritos a los efectos de ilustración en las
figuras 1 a 13 en configuraciones de válvula que tienen dos
orificios de carga y dos orificios de escape correspondientes, debe
señalarse que los principios de la invención pueden aplicarse
igualmente en configuraciones de válvula de control con una sola
entrada, un solo orificio de carga y un solo orificio de escape
correspondiente. Un ejemplo de esa aplicación estaría adaptada para
el funcionamiento sencillo de un dispositivo de activación de
cilindro y pistón que tiene un pistón predispuesto elásticamente por
medio de un resorte de retorno a su posición de retorno y movido por
la fuerza contra la tendencia del resorte de retorno sólo cuando se
admite fluido presurizado en el interior del cilindro. Dicho resorte
de retorno elástico serviría para devolver al pistón a su posición
original dentro del cilindro cuando dicho fluido de trabajo
neumático presurizado se deja salir desde el interior del
cilindro.
En todas las aplicaciones, sin embargo,
incluyendo las ilustradas por las figuras 1 a 13, los conectores de
resorte elásticos permiten una cantidad de movimiento considerable
por parte de un elemento de válvula adyacente antes de provocar un
movimiento rápido de "reacción repentina" del otro elemento de
válvula adyacente.
La anterior descripción revela y describe
realizaciones meramente a título de ejemplo de la presente invención
a los solos efectos de su ilustración. Un experto en la materia
reconocerá fácilmente a partir de dicha descripción, y a partir de
los dibujos y reivindicaciones que la acompañan, que pueden
efectuarse diversos cambios, modificaciones y variaciones de la
misma sin abandonar el ámbito de la invención, tal y como se define
en las siguientes reivindicaciones.
Claims (17)
1. Un aparato de válvula de control de fluido
neumático que tiene una porción de cuerpo de válvula (12), una
entrada de fluido de trabajo (24) en la porción de cuerpo de válvula
(12) que puede conectarse a una fuente de fluido de trabajo
neumático presurizado, al menos un orificio de carga de fluido de
trabajo (26, 28) en la porción de cuerpo de válvula (12), y un
mecanismo móvil de válvula, pudiendo conectarse el aparato de
válvula de control a un operador guía para aplicar selectivamente
una presión de fluido de control neumático al mecanismo móvil (35)
con el fin de comunicar selectivamente al menos un orificio de carga
de fluido de trabajo (26, 28) con la entrada de fluido de trabajo
(24), en el que dicho mecanismo móvil de válvula incluye un primer
elemento móvil de válvula (46) colocado de manera móvil dentro de
una primera cámara (36a) dentro de la porción de cuerpo de válvula y
un segundo elemento móvil de válvula (48) colocado de manera móvil
dentro de una segunda cámara (38a) dentro de la porción de cuerpo de
válvula, estando dicha segunda cámara (38a) en comunicación fluida
con dicha entrada de fluido de trabajo (24) y en comunicación
selectiva con al menos un orificio de carga de fluido de trabajo
(26), estando dicha primera cámara (36a) en comunicación con dicha
segunda cámara (38a) y en comunicación selectiva con dicha entrada
de fluido de trabajo (24) a través de dicha segunda cámara (38a), y
en comunicación selectiva con al menos un orificio de carga de
fluido de trabajo (26), un primer conector deformable (47)
generalmente colocado de manera colindante entre dichos primer (46)
y segundo (48) elementos móviles de válvula para transmitir de
manera deformable un movimiento coordinado entre ellos, deformándose
dicho conector deformable (47) en respuesta al movimiento de uno de
dichos primer (46) y segundo (48) elementos móviles de válvula antes
de transmitir dicho movimiento de coordinación al otro de dichos
primer (46) y segundo (48) elementos móviles de válvula en el que
cada uno de dichos elementos móviles de válvula (46, 48, 50) tiene
forma generalmente esférica, teniendo dicho conector deformable (47,
49) al menos una porción final cóncava generalmente esférica y
arqueada en una relación generalmente colindante con uno de dichos
elementos móviles de válvula generalmente esféricos adyacente (46,
48, 50).
2. El aparato de válvula conforme a la
reivindicación 1, en el que:
está previsto al menos un orificio de escape de
fluido de trabajo (30, 32) en la porción de cuerpo de válvula;
el aparato de válvula de control puede conectarse
al operador guía para aplicar selectivamente presión de fluido de
trabajo neumático al mecanismo móvil (35) con el fin de comunicar
selectivamente al menos un orificio de carga de fluido de trabajo
(26, 28) con o bien la entrada de fluido de trabajo (21) o bien con
el orificio de escape de fluido de trabajo (30, 32); y
la primera cámara (36a) está en comunicación con
al menos un orificio de escape de fluido de trabajo (30).
3. El aparato de válvula conforme a la
reivindicación 2, en el que dicha primera cámara (36a) tiene un
primer asiento de válvula de cámara (37) en la misma, pudiendo
conectarse herméticamente dicho primer asiento de válvula de cámara
(37) por medio de dicho primer elemento móvil de válvula (46) para
bloquear selectivamente la comunicación entre dichas primera (36a) y
segunda (38a) cámaras y entre dicha primera cámara (36a) y al menos
un orificio de carga de fluido de trabajo (26), teniendo dicha
segunda cámara (38a) un segundo asiento de válvula de cámara (39),
pudiendo conectarse herméticamente dicho segundo asiento de válvula
de cámara (39) por medio de dicho segundo elemento móvil de válvula
(48) para bloquear selectivamente dicha comunicación entre dichas
primera (36a) y segunda (38a) cámaras y entre dicha segunda (38a)
cámara y al menos un orificio de carga de fluido de trabajo
(26).
4. El aparato de válvula conforme a la
reivindicación 2 o la reivindicación 3, en el que dicho mecanismo
móvil de válvula comprende además un pistón (52) colocado de manera
móvil adyacente a dicha primera cámara (36a) generalmente en una
relación colindante con dicho primer elemento móvil de válvula (46)
para impartir movimiento al mismo selectivamente.
5. El aparato de válvula conforme a la
reivindicación 1, en el que:
el aparato de válvula de control neumático de
fluido tiene un par de dichos orificios de carga de fluido de
trabajo (26, 28) en la porción de cuerpo de válvula (12), pudiendo
conectarse el aparato de válvula de control al operador guía para
aplicar selectivamente una presión de fluido de trabajo neumático al
mecanismo móvil de válvula para comunicar uno de los orificios de
carga de fluido de trabajo seleccionado (26, 28) con la entrada de
fluido de trabajo (24),
dicha primera cámara (36a) está en comunicación
con uno primero (26) de los orificios de entrada de fluido de
trabajo (26, 28);
dicha segunda cámara (38a) está en comunicación
con dicho primer orificio de fluido de trabajo (26); y
dicho mecanismo móvil de válvula comprende:
un tercer elemento móvil de válvula (50) colocado
de manera móvil dentro de una tercera cámara (42a) dentro de la
porción de cuerpo de válvula, estando dicha tercera cámara (42a) en
comunicación con la segunda cámara (38a) y con un segundo (28)
orificio de carga de fluido de trabajo (26, 28); y
un segundo conector deformable (49) generalmente
colocado de manera colindante entre dichos segundo (48) y tercer
(50) elementos de válvula móviles para transmitir de manera
deformable un movimiento coordinado entre los mismos, deformándose
cada uno de dichos conectores deformables (47, 49) en respuesta al
movimiento de uno de dichos elementos móviles de válvula adyacente
(46, 48, 50) antes de transmitir dicho movimiento coordinado
respectivo al otro de los elementos móviles de válvula adyacente
(46, 48, 50).
6. El aparato de válvula conforme a la
reivindicación 5, en el que la primera cámara (36a) tiene un primer
asiento de válvula de cámara (37) en la misma, pudiendo conectarse
herméticamente dicho primer asiento de válvula de cámara (37) por
medio de dicho primer elemento móvil de válvula (46) para bloquear
selectivamente la comunicación entre dichas primera (36a) y segunda
(38a) cámaras y entre dicha primera cámara (36a) y dicho primer
orificio de carga de fluido de trabajo (26), teniendo dicha segunda
cámara (38a) un par de segundos asientos de válvula de cámara (39,
41), estando dichos segundos asientos de válvula de cámara (39, 41)
colocados generalmente en lados opuestos de dicha segunda cámara
(38a), pudiendo conectarse herméticamente uno de dichos segundos
asientos de válvula de cámara (39) por medio de dicho segundo
elemento móvil de válvula (48) para bloquear selectivamente la
comunicación entre dichas primera (36a) y segunda (38a) cámaras y
entre dicha segunda cámara (38a) y dicho primer orificio de carga de
fluido de trabajo (26), pudiendo conectarse herméticamente el otro
de dichos segundos asientos de válvula de cámara (41) por medio de
dicho segundo elemento móvil de válvula (48) para bloquear
selectivamente dicha comunicación entre dichas segunda (38a) y
tercera (42a) cámaras y entre dicha segunda cámara (38a) y dicho
segundo orificio de carga de fluido de trabajo (28), teniendo dicha
tercera cámara (42a) un tercer asiento de válvula de cámara (43) en
la misma, pudiendo conectarse herméticamente dicho tercer asiento de
válvula de cámara (43) por medio de dicho tercer elemento móvil de
válvula (50) para bloquear selectivamente dicha comunicación entre
dichas segunda (38a) y tercera (42a) cámaras y entre dicha tercera
(42a) cámara y dicho segundo orificio de carga de fluido de trabajo
(28).
7. Un aparato de válvula de control neumático de
fluido (210) que tiene una porción de cuerpo de válvula, una entrada
de fluido de trabajo (224) en la porción de cuerpo de válvula (212)
que puede conectarse a una fuente de fluido de trabajo neumático
presurizado, un par de orificios de carga de fluido de trabajo (226,
228) en la porción de cuerpo de válvula, y un mecanismo móvil de
válvula, pudiendo conectarse el aparato de válvula de control a un
operador guía para aplicar selectivamente una presión de fluido de
control neumático al mecanismo móvil de válvula para comunicar uno
de los orificios de carga de fluido de trabajo seleccionado (226,
228) con la entrada de fluido de trabajo (224), en el que dicho
mecanismo móvil de válvula incluye un primer elemento móvil de
válvula (246) colocado de manera móvil dentro de una primera cámara
(236a) dentro de la porción de cuerpo de válvula, estando dicha
primera cámara (236a) en comunicación con un primer orificio de
carga de fluido de trabajo (226), un segundo elemento móvil de
válvula (248a, 248b) colocado de manera móvil dentro de una segunda
cámara (238a) dentro de la porción de cuerpo de válvula, estando
dicha segunda cámara (238a) en comunicación con dicha primera cámara
(236a), con dicha entrada de fluido de trabajo (224) y con dicho
primer orificio de carga de fluido de trabajo (226), un tercer
elemento móvil de válvula (250) colocado de manera móvil dentro de
una tercera cámara dentro de la porción de cuerpo de válvula,
estando dicha tercera cámara en comunicación con dicha segunda
cámara (238a) y con un segundo orificio de carga de fluido de
trabajo (228), un primer conector deformable (247) generalmente
dispuesto de manera colindante entre dichos primer (246) y segundo
(248a, 248b) elementos móviles de válvula para transmitir de manera
deformable un movimiento coordinado entre los mismos, y un segundo
conector deformable (249) generalmente dispuesto de forma colindante
entre dichos segundo (248a, 248b) y tercero (250) elementos móviles
de válvula para transmitir de manera deformable un movimiento
coordinado entre los mismos, deformándose cada uno de dichos
conectores deformables (247, 249) en respuesta al movimiento de uno
de dichos elementos móviles de válvula adyacentes (246, 248a, 248b,
250) antes de transmitir dicho movimiento coordinado respectivo al
otro de dichos elementos móviles de válvula adyacente (246, 248a,
248b, 250), estando formado dicho segundo elemento móvil de válvula
(248a, 248b) por dos segundos medio elementos móviles de válvula
(248a, 248b) que pueden conectarse el uno al otro en una relación
mutuamente colindante dentro de dicha segunda cámara (238a),
pudiendo desconectarse también dichos medio elementos el uno del
otro en una relación separada dentro de dicha segunda cámara (238a),
incluyendo dicho mecanismo móvil de válvula además un tercer
conector deformable (255) colocado entre dichos medio elementos
(248a, 248b) y predisponiendo dichos medio elementos a dicha
relación de separación en el que cada uno de dichos primer (246) y
tercer (250) elementos móviles de válvula tiene forma generalmente
esférica, cada uno de dichos segundos medio elementos móviles de
válvula (248a, 248b) teniendo forma generalmente semiesférica y
formando un elemento móvil de válvula de forma generalmente esférica
cuando están en relación mutuamente colindante, teniendo cada uno de
dichos primer (247) y segundo (249) conectores deformables al menos
una porción final cóncava generalmente esférica y arqueada en una
relación generalmente colindante con uno de dichos elementos móviles
generalmente esféricos adyacente (246, 248a, 248b, 250).
8. El aparato de válvula conforme a la
reivindicación 7, en el que dicha primera cámara (236a) tiene un
primer asiento de válvula de cámara en la misma, pudiendo conectarse
herméticamente dicho primer asiento de válvula de cámara por medio
de dicho primer elemento móvil de válvula (246) para bloquear
selectivamente la comunicación entre dichas primera (236a) y segunda
(238a) cámaras y entre dicha primera cámara (236a) y dicho primer
orificio de carga de fluido de trabajo (226), teniendo dicha segunda
cámara (238a) un par de segundos asientos de válvula de cámara,
estando dichos segundos asientos de válvula de cámara colocados
generalmente en extremos opuestos de dicha segunda cámara (238a),
pudiendo conectarse herméticamente uno de dichos segundos asientos
de válvula de cámara por medio de uno de dichos segundos medio
elementos móviles de válvula (248a) para bloquear selectivamente
dicha comunicación entre dichas primera (236a) y segunda (238a)
cámaras y entre dicha segunda cámara (238a) y dicho primer orificio
de carga de fluido de trabajo (226), pudiendo conectarse
herméticamente el otro dicho segundo asiento de válvula de cámara
por medio de otro de dichos segundos medio elementos móviles de
válvula (248b) para bloquear selectivamente dicha comunicación entre
dichas segunda (238a) y tercera cámaras y entre dicha segunda cámara
(238a) y dicho segundo orificio de carga de fluido de trabajo (228),
teniendo dicha tercera cámara un tercer asiento de válvula de cámara
en la misma, pudiendo conectarse herméticamente dicho tercer asiento
de válvula de cámara por medio de dicho tercer elemento móvil de
válvula (250) para bloquear selectivamente dicha comunicación entre
dichas segunda (238a) y tercera cámaras y entre dicha tercera cámara
y dicho segundo orificio de carga de fluido de trabajo (228).
9. El aparato de válvula conforme a la
reivindicación 6 o la reivindicación 8, en el que dicho aparato de
válvula de control de fluido tiene orificios de escape de fluido de
trabajo primero (20, 230) y segundo (32, 232) en la porción de
cuerpo de válvula en comunicación con la atmósfera, estando dicho
primer orificio de escape de fluido de trabajo (30, 230) en
comunicación con dicha primera cámara (36a, 236a) y estando dicho
segundo orificio de escape de fluido de trabajo (32, 232) en
comunicación con dicha tercera cámara (42a), bloqueando
herméticamente también dicha conexión hermética de dicho primer
asiento de válvula de cámara (37) por medio de dicho primer elemento
móvil de válvula (46, 246) la comunicación entre dicha primera
entrada de fluido de trabajo (24, 224) y dicho primer orificio de
escape de fluido de trabajo (30, 230), y bloqueando selectivamente
también dicha conexión hermética de dicho tercer asiento de válvula
de cámara (43) por medio de dicho tercer elemento móvil de válvula
(50, 250) la comunicación entre dicho segundo orificio de fluido de
trabajo (228) y dicho segundo orificio de escape de fluido de
trabajo (32, 232).
10. El aparato de válvula conforme a la
reivindicación 6 o la reivindicación 8, en el que dicho mecanismo
móvil de válvula comprende además un primer pistón (52, 252)
colocado de manera móvil y adyacente a dicha primera cámara (36a,
236a) generalmente en una relación colindante con dicho primer
elemento móvil de válvula (46, 246) para impartir movimiento
selectivamente al mismo, y un segundo pistón (54, 254) colocado de
manera móvil adyacente a dicha tercera cámara (42a) generalmente en
una relación colindante con dicho tercer elemento móvil de válvula
(50, 250) para impartir movimiento al mismo.
11. El aparato de válvula conforme a cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos elementos de
válvula móviles (46, 48, 50, 246, 248, 250) y dicho conector
deformable (47, 49) están dispuestos en una orientación
sustancialmente recta y lineal a lo largo de las trayectorias de
movimiento de dichos elementos móviles de válvula.
12. El aparato de válvula conforme a cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos conectores
deformables (47, 49) son deformables elásticamente.
13. El aparato de válvula conforme a la
reivindicación 12, en el que dichos conectores deformables (47, 49)
son resortes helicoidales deformables elásticamente.
14. El aparato de válvula conforme a cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho conector
deformable (47, 49) es un resorte helicoidal deformable
elásticamente, formándose dichas porciones finales cóncavas
generalmente esféricas y arqueadas en respectivas porciones finales
de giro de dicho resorte helicoidal.
15. El aparato de válvula conforme a cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos elementos
móviles de válvula (46, 48, 50, 246, 248, 250) están hechos de
material metálico.
16. El aparato de válvula conforme a cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 14, en el que dichos elementos móviles
de válvula (46, 48, 50, 246, 248, 250) están hechos de un material
elastomérico.
17. El aparato de válvula conforme a cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho aparato de
válvula de control de fluido comprende además un aparato guía que
puede funcionar para controlar selectivamente el movimiento de
dichos elementos móviles de válvula.
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