ES2233771T3 - Valvula. - Google Patents

Abstract

Válvula de estrangulación neumática con una caja, con una abertura de entrada y una abertura de salida, que están unidas entre sí por medio de un canal de estrangulación y que, intercalando un émbolo de estrangulación, que está dispuesto en el canal de estrangulación desplazable longitudinalmente entre una posición de salida y una posición final, presenta transversalmente a su sentido longitudinal un estrechamiento que forma con el canal de estrangulación un paso de rebose, cuya sección de rebose depende de la posición del émbolo de estrangulación, estando configurado el estrechamiento (6) de tal manera que la sección de rebose aumenta progresivamente al desplazarse el émbolo de estrangulación (5) desde su posición inicial hasta su posición final, caracterizada porque el canal de estrangulación (5) presenta tres secciones longitudinales (9): - una sección inicial (9a) cilíndrica, cuyo diámetro exterior es menor que el diámetro interior del canal de estrangulación, de tal manera que se forma una hendidura anular (10), que forma el paso de rebose (8) en la zona de la posición de salida, - una sección media (9b) que abarca la zona inicial del estrechamiento (6) y que forma la sección de rebose que aumenta progresivamente, - una sección final (9c) en forma de una pieza cónica con ángulo de pendiente fuerte para aprovechar el máximo gradiente de presión posible entre la abertura de entrada (2) y la abertura de salida (3).

Description

Válvula.

La invención se refiere a una válvula de mariposa neumática según la definición de la reivindicación 1.

Las válvulas de mariposa neumáticas se conocen, por ejemplo, del documento DE 199 32 982 A1. Presentan un canal de estrangulación en forma de un cilindro interior, que une entre sí una abertura de entrada y una abertura de salida. En el canal de estrangulación hay dispuesto un émbolo de estrangulación, que es desplazable en sentido longitudinal desde el exterior. Por lo general, el émbolo de estrangulación puede desplazarse entre dos posiciones finales. Transversalmente a este sentido longitudinal, el émbolo de estrangulación está provisto de un estrechamiento radial que en la zona del borde del canal de estrangulación forma una hendidura anular como paso de rebose. La sección transversal de la hendidura anular depende de la posición axial del émbolo de estrangulamiento.

También el documento DE 33 42 405 C2 describe una válvula de mariposa en la que el propio émbolo de mariposa y la superficie de apoyo opuesta están configurados en forma de cono, lo que hace que se produzca una aumento degresivo de la sección de rebose al desplazarse el émbolo de mariposa desde su posición inicial a su posición final. La superficie transversal como función de la carrera del émbolo produce en esta válvula de mariposa una línea característica degresiva. Hace posible simplemente un arranque suave en el momento de la apertura y del cierre, porque mediante la configuración cónica del émbolo de mariposa y de la superficie de apoyo opuesta se impide el remolino que se produce habitualmente y con ello una aceleración adicional del émbolo.

En un aparejo del tipo de un balancín neumático, con esta válvula de mariposa no es posible poder elevar y descender pequeñas cargas con un control fino.

El documento FR 1 526 193 describe una válvula hidráulica con una caja, abertura de entrada y una abertura de salida, que están unidas entre sí por medio de un canal de estrangulación y que, intercalando un émbolo de estrangulación, que está dispuesto en el canal de estrangulación desplazable longitudinalmente entre una posición de salida y una posición final, presenta transversalmente a su sentido longitudinal un estrechamiento en forma de una cavidad a modo de ranura que forma con el canal de estrangulación un paso de rebose, estando configurado el estrechamiento de tal manera que la sección de rebose aumenta progresivamente al desplazarse el émbolo de estrangulación.

El documento DE 1 062 507 describe un cono de válvula con un cuerpo giratorio que atraviesa el asiento de válvula, que se va estrechando hacia su extremo libre y con escotaduras que se ensanchan hacia el extremo libre. El cuerpo giratorio consta de un cuerpo de estrangulación, que modifica el tamaño de la sección de paso en función de la altura de la carrera de la válvula, y su escotadura es una hendidura aproximadamente en forma de V que atraviesa el cuerpo giratorio, cuyas curvas de borde, que convergen hacia el eje longitudinal del cuerpo giratorio, se forman según la relación deseada entre desenclavamiento de la carrera de la válvula y de la sección.

El objetivo de la invención es proponer una válvula de paso para un aparejo del tipo de un balancín, que haga posible un control de precisión.

La solución de este objetivo viene dada por las características indicadas en la reivindicación 1. Mediante las características definitorias de las restantes reivindicaciones se perfecciona la válvula de paso de un modo ventajoso.

Para accionar con precisión la válvula de paso utilizando también el mayor gradiente de presión posible, la solución prevé que el émbolo de estrangulación presente tres secciones longitudinales:

- una sección inicial cilíndrica, cuyo diámetro exterior es menor que el diámetro interior del espacio hueco, de tal manera que se forma una hendidura anular, que forma el paso de rebose (paso de rebose residual) en la zona de la posición de salida,

- una sección media que abarca la zona inicial del estrechamiento y que forma la sección de rebose que aumenta progresivamente,

- una sección final en forma de una pieza cónica con ángulo de pendiente fuerte para aprovechar el máximo gradiente de presión posible entre la abertura de entrada y la abertura de salida.

El aumento progresivo de la sección de rebose hace que el volumen de corriente, permaneciendo uniforme el desplazamiento del émbolo de estrangulación, aumente al principio de manera relativamente lenta y después cada vez con mayor rapidez. En el caso de un aparejo de balancín esto da lugar a un control muy preciso.

Una configuración constructiva sencilla prevé que un extremo del émbolo de estrangulación esté formado por un elemento de accionamiento, que sobresale de la caja, que una persona puede accionar mediante el pulgar para desplazar longitudinalmente el émbolo de estrangulación.

El esfuerzo de fabricación es relativamente reducido si el émbolo de estrangulación es un cilindro con un estrechamiento radial, que disminuye progresivamente en su sentido longitudinal, y el canal de estrangulación forma un espacio hueco cilíndrico que se corresponde con el émbolo de estrangulación.

A continuación, se describirá con más detalles la invención basándose en ejemplos de realización representados en las figuras. Se muestra:

Fig. 1 dos válvulas de estrangulación, una válvula de estrangulación en posición cerrada no accionada y otra en posición parcialmente abierta,

Fig. 2a el paso de rebose en una válvula de paso parcialmente abierta según la Fig. 1, en representación ampliada,

Fig. 2b el paso de rebose en una válvula de paso cerrada según la Fig. 1, en representación ampliada,

Fig. 3 el émbolo de estrangulación según la Fig. 1,

Fig. 4 una sección ampliada del émbolo de estrangulación según la Fig. 3, y

Fig. 5 una línea característica de flujo de la válvula de paso según la Fig. 1.

La Fig. 1 muestra una caja 1, en la que se muestran dos válvulas de paso neumáticas de un balancín de aparejo neumático en dos posiciones de trabajo distintas (cerrada, parcialmente abierta), utilizándose como medio de corriente aire comprimido. Cada una de las válvulas de paso está provista de una abertura de entrada 2 y una abertura de salida 3 para el aire comprimido, estando unidas entre sí ambas aberturas 2, 3 a través de un canal de estrangulación 4. Entre la abertura de entrada 2 y la abertura de salida 3 hay intercalado un émbolo de estrangulación 5, que está dispuesto entre una posición de salida y una posición final, desplazable longitudinalmente en el canal de estrangulación 4. Referido a la Fig. 1, la válvula de estrangulación izquierda se encuentra en su posición de salida, o sea, que está cerrada.

El émbolo de estrangulación 5 es esencialmente un cilindro metálico, que en su zona media presenta un estrechamiento 6 radial (véase Fig. 4). El canal de estrangulación 4 es un cilindro interior que se corresponde al émbolo de estrangulación 5, está configurado por lo tanto como espacio hueco cilíndrico. Las dos válvulas de paso sobresalen -haciendo referencia a la Fig. 1- con su extremo superior de la caja 1, sirviendo el extremo superior de elemento de accionamiento para una persona. En el extremo inferior, situado opuesto, el émbolo de estrangulación 5 se apoya en la caja 1 a través de un resorte 7. El émbolo de estrangulación 5 desplazable longitudinalmente (accionable) mediante el pulgar de una persona, controla el volumen de corriente entre la abertura de entrada 2 y la abertura de salida 3. Para ello sirve el estrechamiento 7, que con el canal de estrangulación 5 forma un paso de rebose (hendidura anular de corriente) 8. Se ve de la Fig. 1 que la sección de rebose depende de la posición del émbolo de estrangulación 5.

La Fig. 2a muestra una representación ampliada de la zona del paso de rebose 8 según la Fig. 1, la Fig. 2b lo muestra estando cerrada la válvula de paso. El paso de rebose 8 está herméticamente cerrado en la Fig. 2b por medio de un anillo de junta 8a y un apoyo anular 8b.

La Fig. 3 representa el émbolo de estrangulación 5 según la Fig. 1. La Fig. 4 muestra una zona media del émbolo de estrangulación 5 en representación ampliada.

Según la Fig. 4, el émbolo de estrangulación 5 presenta tres secciones longitudinales 9 de la técnica de control, y concretamente primero una sección inicial 9a cilíndrica, cuyo diámetro exterior es aproximadamente menor que el diámetro interior del canal de estrangulación 4. De esta manera, se forma una hendidura anular 10 que, debido a su longitud efectiva, determinará el volumen de corriente. El paso de rebose 8 puede designarse en esta zona también como paso de rebose residual.

En la sección inicial 9a se continúa una sección media 9b, que engloba la zona inicial del estrechamiento 6. Debido al estrechamiento 6 creciente radialmente (diámetro decreciente por unidad de longitud del émbolo de estrangulación 5), también la sección de rebose del paso de rebose 8 aumenta progresivamente. Con ello será mayor de modo más que proporcional, dependiendo del desplazamiento longitudinal del émbolo de estrangulación 5.

En la sección media 9b se continúa una sección final 9c en forma de una pieza cónica, con ángulo de gran pendiente en comparación al ángulo ascendente de la sección media 9b. En esta zona ya no es necesario un control preciso del balancín; de lo que se trata simplemente es de aprovechar de manera óptima el gradiente de presión para conseguir una gran velocidad de carga.

La realización del émbolo de estrangulación 5 con las tres secciones 9a, 9b, 9c garantiza, debido al aumento progresivo continuo de la sección de rebose, que se consiga un control preciso del aparejo.

Una línea característica de flujo correspondiente de la válvula de paso se muestra en la Fig. 5, representándose el flujo (curva de flujo 11) y el coeficiente de resistencia (curva del coeficiente de resistencia 12) correspondiente al flujo como función del desplazamiento longitudinal del émbolo de estrangulación 5.

Lista de referencias

1

caja

2

abertura de entrada

3

abertura de calida

4

canal de estrangulación

5

émbolo de estrangulación

6

estrechamiento

7

resorte

8

paso de rebose

8a

anillo de junta

8b

apoyo anular

9

sección longitudinal

9a

sección inicial

9b

sección media

9c

sección final

10

hendidura anular

11

curva de flujo

12

curva del coeficiente de resistencia.

Claims (3)

1. Válvula de estrangulación neumática con una caja, con una abertura de entrada y una abertura de salida, que están unidas entre sí por medio de un canal de estrangulación y que, intercalando un émbolo de estrangulación, que está dispuesto en el canal de estrangulación desplazable longitudinalmente entre una posición de salida y una posición final, presenta transversalmente a su sentido longitudinal un estrechamiento que forma con el canal de estrangulación un paso de rebose, cuya sección de rebose depende de la posición del émbolo de estrangulación, estando configurado el estrechamiento (6) de tal manera que la sección de rebose aumenta progresivamente al desplazarse el émbolo de estrangulación (5) desde su posición inicial hasta su posición final,

caracterizada porque el canal de estrangulación (5) presenta tres secciones longitudinales (9):

- una sección inicial (9a) cilíndrica, cuyo diámetro exterior es menor que el diámetro interior del canal de estrangulación, de tal manera que se forma una hendidura anular (10), que forma el paso de rebose (8) en la zona de la posición de salida,

- una sección media (9b) que abarca la zona inicial del estrechamiento (6) y que forma la sección de rebose que aumenta progresivamente,

- una sección final (9c) en forma de una pieza cónica con ángulo de pendiente fuerte para aprovechar el máximo gradiente de presión posible entre la abertura de entrada (2) y la abertura de salida (3).

2. Válvula de estrangulación según la reivindicación 1, caracterizada porque un extremo del émbolo de estrangulación (5) sobresale de la caja (1) y forma un elemento de accionamiento, que una persona puede accionar mediante el pulgar para desplazar longitudinalmente el émbolo de estrangulación (5).

3. Válvula de estrangulación según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizada porque el émbolo de estrangulación (5) es un cilindro con un estrechamiento (6) radial, que disminuye progresivamente en su sentido longitudinal, y porque el canal de estrangulación (4) forma un espacio hueco cilíndrico que se corresponde con el émbolo de estrangulación (5).