ES2240887T3 - Conjunto de valvulas para el control del flujo de material en una instalacion de revestimiento. - Google Patents
Conjunto de valvulas para el control del flujo de material en una instalacion de revestimiento.Info
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Abstract
Conjunto de válvulas con una unidad de válvula (1) para el control del flujo de material en una instalación de revestimiento con un primer canal (10) para el material de revestimiento, una abertura (14), la cual está conectada a través del espacio interior (12) de la unidad de válvula (1) con el primer canal (10) y forma un asiento de válvula (16), una aguja de válvula (6) apoyada desplazable coaxialmente respecto del asiento de válvula (16) en la unidad de válvula (1), la cual presenta una superficie de obturación (18) que está en contacto con el asiento de válvula (16) cuando la válvula está cerrada, y un segundo canal (40), que discurre transversalmente respecto del eje de la aguja de válvula (6), en el lado del asiento de válvula (16) alejado del primer canal (10), caracterizado porque está montado o es posible montar a una carcasa de control (44'') de la unidad de válvula (1) o sobre la misma un sensor de posición de conmutación que funciona eléctrica o neumáticamente, que determina laposición de conmutación de la aguja de válvula (6), o un sensor de posición de conmutación óptico que funciona con reflexión, que genera una señal de posición de conmutación correspondiente para un sistema de control externo.
Description
Conjunto de válvulas para el control del flujo de
material en una instalación de revestimiento.
La invención se refiere a un conjunto de válvulas
con una unidad de válvula para el control del flujo de material en
una instalación de revestimiento según el preámbulo de la
reivindicación 1.
Un conjunto de válvulas de este tipo es
particularmente adecuado para los bloques de cambio de color y
válvulas de funcionamiento para el control del flujo de color en el
ámbito de la técnica de barnizado, es decir en el revestimiento en
serie de carrocerías de automóviles (DE-A
3221326).
Se conocen desde hace tiempo válvulas de control
para diferentes finalidades con dispositivos para indicar la
posición de la válvula (GB 825 430, US
4 548 235).
4 548 235).
Los conjuntos de válvulas conocidos para
instalaciones de revestimiento adolecen del inconveniente de que, a
causa de tiempos de conmutación que son diferentes y que no se
pueden definir con precisión, se pueden producir solapamientos de
control y las correspondientes interrupciones del proceso. De
acuerdo con lo anterior, el objetivo de la presente invención
consiste en proporcionar un conjunto de válvulas según el preámbulo
de la reivindicación 1, que permita un control de las válvulas
preciso sin solapamientos ni las correspondientes interrupciones de
proceso.
Este objetivo se alcanza mediante las
características previstas en las reivindicaciones independientes de
la patente.
En un perfeccionamiento de la presente invención
se plantea la posibilidad de que la carcasa de control del conjunto
de válvulas forme una unidad modular que se pueda separar de la
unidad de válvula y que pueda ser reemplazada por otra carcasa de
control. Esta otra carcasa de control puede comprender, por ejemplo,
una válvula magnética para el control de la actividad de la
válvula.
La invención se explica con mayor detalle sobre
la base del ejemplo de realización preferido representado en el
dibujo. En el dibujo, las figuras muestran:
la Fig. 1 muestra una sección a través del
conjunto de válvulas a lo largo del eje de aguja de válvula;
la Fig. 2 muestra una representación individual
de una unidad de válvula del conjunto según la Fig. 1;
la Fig. 3 muestra una vista lateral de la unidad
de válvula representada en la Fig. 2;
la Fig. 4 muestra una vista lateral de una unidad
de válvula similar a la Fig. 3, si bien con otra carcasa de
control;
la Fig. 5 muestra la vista lateral de la unidad
de control según la Fig. 4, en la cual sin embargo la carcasa de
control allí mostrada ha sido sustituida por una válvula
magnética.
En la Fig. 1 se puede apreciar una primera unidad
de válvula 1 la cual consta, principalmente, de una carcasa interior
2, en general cilíndrica, una carcasa terminal 4, puesta sobre el
extremo exterior de la carcasa interior 2, y una aguja de válvula 6
apoyada en su interior de manera desplazable a lo largo de su eje,
la cual es cargada en la posición de cierre de la válvula por un
resorte de compresión 8 mediante la construcción que se desprende
del dibujo. Perpendicularmente respecto del eje de aguja de válvula
conduce, a través de la pared cilíndrica de la carcasa interior 2,
un
\hbox{canal} de entrada 10 para el material de
revestimiento, el cual está conectado, a través del espacio interior
12 de la unidad de válvula 1, con una abertura de salida 14
circular, la cual forma, en el extremo cilíndrico de la carcasa
interior 2 opuesto a la carcasa terminal 4, un asiento de válvula 16
cónico. En la posición de cierre representada, está en contacto en
el asiento de válvula la superficie de obturación 18 de la aguja de
válvula 6 correspondientemente cónica, que se estrecha en la
dirección del espacio interior 12. La superficie de obturación 18
cónica forma el extremo libre de la aguja de válvula y discurre
hasta su superficie frontal 19 plana, situada perpendicularmente
respecto del eje de aguja, la cual, en la posición de cierre, se
alinea aproximadamente con el borde axialmente más exterior de la
carcasa interior 2 cilíndrica.
En el ejemplo representado, el canal de entrada
10 está en conexión, a través del espacio interior 12, además con un
canal de retorno 20 que conduce al canal 10 coaxialmente sobre el
lado opuesto a través de la pared de la carcasa interior 2. Al menos
cuando la válvula está cerrada, el material de revestimiento circula
de forma continua a través de los canales 10 y 20 desde y hacia un
sistema de circulación externo. Según la representación, la unidad
de válvula descrita hasta ahora presenta en gran medida simetría de
rotación, es decir, a excepción de un saliente de posicionamiento
pendiente de explicación, y también los canales 10 y 20 son
simétricos entre sí respecto del eje de aguja.
La unidad de válvula 1 descrita, la cual para la
explicación se ha representado también sola en la Fig. 2, se asienta
según la Fig. 1 en un espacio interior de un cuerpo de carcasa 22
exterior que, en correspondencia con las superficies exteriores
cilíndricas de la pieza de carcasa, está formado en general
cilíndricamente hueco, que puede ser, por ejemplo, un bloque de
cambio de color. Asimismo la unidad de válvula 1 podría asentarse en
un bloque de válvula de funcionamiento p. ej. dentro de un
pulverizador. El cuerpo de carcasa 22 exterior contiene canales de
suministro de material y de retorno 24 ó 26, alineados con los
canales 10 y 20 de la carcasa interior 2, donde el canal 26 está
conectado, a través de otro canal de circulación 27 con el sistema
de circulación de material ya mencionado. Aquí es esencial sobre
todo la correspondiente obturación en los canales, que chocan entre
sí, de la carcasa interior y del cuerpo de carcasa exterior. Consta
de un elemento de obturación 30 anular hecho de material elastómero,
por ejemplo un anillo en O, que asienta circularmente el punto de
choque entre la superficie exterior cilíndrica de la carcasa
interior 2 y la superficie interior del cuerpo de la carcasa 22
exterior cilíndricamente hueca que rodea la carcasa interior, de
manera que el anillo formado por el elemento de obturación está
doblado en correspondencia con las superficie cilíndricas de la
carcasa interior 2 y del cuerpo de carcasa 22. Sobre el lado de los
canales 20, 26 está previsto, simétricamente, de forma
correspondiente, un elemento de obturación 30'.
En el ejemplo representado, el elemento de
obturación 30 anular está insertado en una ranura 32 anular, que
rodea los canales 10, 24, en la superficie exterior cilíndrica de la
carcasa interior 2. El elemento de obturación 30 se puede reconocer
también en las vistas superiores de las Fig. 3, 4 y 5. En lugar de
esto podría estar insertado también en el cuerpo de carcasa 22
exterior.
De manera adecuada, el elemento de obturación 30
anular puede presentar, en su lado interior, un borde 31 (compárense
las Fig. 2 y 3) de tipo brida, estrecho, plano, situado
paralelamente respecto de la superficie exterior de la carcasa
interior 2, que está dispuesto en escotadura plana, correspondiente
a él, colindante con el canal, en el lado exterior de la carcasa
interior entre el borde exterior de la ranura 32 y el canal 10 y,
por consiguiente forma un paso obturado sin rendija ni
destalonamiento entre los canales 10 y 24.
La alineación mutua precisa de los canales 10 y
24 ó 20 y 26 se garantiza gracias a que la posición de la carcasa
interior 2 de la unidad de válvula 1 insertada en el cuerpo de
carcasa 22 está definida, a lo largo del eje de aguja de válvula,
axialmente mediante unas superficies de contorno de estos
componentes que chocan entre sí transversalmente respecto de este
eje y mediante unas superficies de contorno en dirección de torsión
que chocan entre sí paralelamente respecto del eje de válvula.
Constructivamente, este posicionamiento está realizado mediante un
saliente 34 de tipo nervio formado en la carcasa interior 2 que se
puede reconocer en la Fig. 1 y también en la Fig. 3.
En otros ejemplos de realización de la invención
no representados están previstos únicamente los canales de entrada
10 y 24 como conducción de derivación mientras que la carcasa
interior 2 está cerrada en el lado opuesto sin canal de retorno.
El objetivo funcional de la válvula considerada
es abrir y cerrar la conexión entre el canal de entrada de material
10 y un canal de salida 40 el cual, en este ejemplo, conduce,
perpendicularmente respecto del plano que contiene los ejes de la
agujas de válvula 6 y de los canales 10, 20, 24 y 26, de forma
rectilínea a través del cuerpo de carcasa 22. Una de las
características esenciales del conjunto de válvulas aquí descrito es
la forma de sección transversal estirada de este canal de salida 40
en un plano situado perpendicularmente respecto de su eje del canal.
Los lados longitudinales de la superficie de sección transversal del
canal 40 son rectos, de manera que sus paredes interiores,
interrumpidas por las aberturas de la unidad de válvula 1 y otras
unidades conectadas al canal 40, son planas, donde el lado
longitudinal superior en la Fig. 1 puede alinearse, cuando la
válvula está cerrada, con la superficie frontal 19 plana de la aguja
de válvula 6. Por el contrario, los lados estrechos de la superficie
de sección transversal del canal 40 están formados redondos por los
motivos mencionados al principio, de manera que resulta una sección
transversal aproximadamente ovalada. La dirección de los lados
longitudinales es, en el ejemplo descrito, paralela a los canales
10, 20, 24, 26. Como se ha mencionado asimismo con anterioridad, la
forma de sección transversal no debe presentar a ser posible (y en
esta medida eventualmente diferente de la representación esquemática
del dibujo) esquinas esenciales, si bien gracias al redondeo de los
lados estrechos se logra una limpiabilidad en sí buena.
En el ejemplo representado en la Fig. 1 está
dispuesta, con el mismo eje, sobre el lado del canal de salida 40
común opuesto a la unidad de válvula 1, una segunda unidad de
válvula 1', la cual coincide exactamente con la unidad 1 y p. ej.
sirve en un cambiador de color para la introducción de material de
revestimiento de un segundo color. Otras unidades de válvula pueden
estar conectadas en el canal de salida, de forma en sí conocida, a
modo de hileras, a lo largo del eje del canal de salida 40
lateralmente junto a las unidades 1 ó 1'.
En lugar de una o varias de las unidades de
válvula conectadas modularmente al canal 40, pueden utilizarse
también otros módulos con otras funciones, por ejemplo, un sensor de
presión, en los cuales resulta la misma ventaja del paso sin
perturbaciones en la pared de canal plana que en las válvulas.
En el ejemplo representado en la Fig. 1, la
válvula es accionada neumáticamente y ello mediante aire comprimido,
el cual entra en 42 en una carcasa de control 44 de tipo tapa
asentada con posibilidad de giro 360º sobre la carcasa terminal 4 y
que llega, a través de un canal interior (indicado a trazos en la
Fig. 2), a un espacio anular 46, donde presiona la aguja de válvula
6 con un émbolo 48 contra la fuerza del resorte 8 hacia abajo a la
posición de apertura. La posibilidad de girar la carcasa 44 permite
la entrada de la manguera de aire comprimido desde una dirección
cualquiera.
El conjunto de válvulas descrito está ejecutado
en una forma constructiva modular especialmente adecuada. Mientras
que una unidad modular consta de la unidad de válvula 1 con las
carcasas interior y terminal 2 ó 4, la carcasa de control 44 forma
una unidad modular propia, la cual es resoluble y se puede cambiar
por otra carcasa de control. Para ello se considera, entre otras, la
carcasa de tapa 44' representada en la Fig. 4, la cual contiene un
sensor de posición de conmutación (no representado) que determina la
posición de conmutación de la aguja de válvula 6, que genera una
señal de conmutación correspondiente para un sistema de control
externo. Se pueden montar sensores de posición de conmutación que
actúen neumática o eléctricamente. Por ejemplo, una parte o pieza
añadida magnética de la aguja de válvula puede accionar un
conmutador magnético mecánico o eléctrico. También es imaginable un
sensor óptico que funcione con reflexión. La repetición de la señal
de la posición de la aguja evita la desventaja que aparece en las
válvulas conocidas de que, a causa de tiempos de conmutación
diferentes y que no se pueden definir con precisión, se pueden
producir solapamientos de control y las correspondientes
interrupciones del proceso. Se hace también posible una
documentación precisa y completa de los datos de procesamiento. La
posición de conmutación de la válvula puede ser indicada también de
manera directamente visible.
Otra posibilidad consiste en la utilización de
una carcasa de control con un dispositivo de control de
accionamiento electromagnético, por ejemplo de la válvula magnética
44'' representada en la Fig. 5, que se puede acoplar con el extremo
superior de la válvula de aguja 6. El montaje de una válvula
magnética en la tapa de una válvula de control de pintura tiene en
sí la ventaja del control eléctrico directo (preferentemente control
de bus), con tiempos de conmutación muy cortos, sin las mangueras
necesarias para el control neumático.
Claims (12)
1. Conjunto de válvulas con una unidad de válvula
(1) para el control del flujo de material en una instalación de
revestimiento con un primer canal (10) para el material de
revestimiento, una abertura (14), la cual está conectada a través
del espacio interior (12) de la unidad de válvula (1) con el primer
canal (10) y forma un asiento de válvula (16),
una aguja de válvula (6) apoyada desplazable
coaxialmente respecto del asiento de válvula (16) en la unidad de
válvula (1), la cual presenta una superficie de obturación (18) que
está en contacto con el asiento de válvula (16) cuando la válvula
está cerrada,
y un segundo canal (40), que discurre
transversalmente respecto del eje de la aguja de válvula (6), en el
lado del asiento de válvula (16) alejado del primer canal (10),
caracterizado porque está montado o es
posible montar a una carcasa de control (44') de la unidad de
válvula (1) o sobre la misma un sensor de posición de conmutación
que funciona eléctrica o neumáticamente, que determina la posición
de conmutación de la aguja de válvula (6), o un sensor de posición
de conmutación óptico que funciona con reflexión, que genera una
señal de posición de conmutación correspondiente para un sistema de
control externo.
2. Conjunto de válvulas según la reivindicación
1, caracterizado porque la unidad de válvula (1) contiene un
control de accionamiento neumático o electromagnético para la aguja
de válvula (6).
3. Conjunto de válvulas según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una carcasa
interior (2) de la unidad de válvula (1) se puede conectar
opcionalmente con una carcasa (44) que contiene un dispositivo de
control neumático o, en su lugar, con una carcasa que contiene un
dispositivo de control (44'') electromagnético, estando montadas
dichas carcasas de control de manera intercambiable entre sí.
4. Conjunto de válvulas según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el lado
opuesto al asiento de válvula (16) del segundo canal (40) está
dispuesta otra unidad de válvula (1'), porque las dos unidades de
válvula (1, 1') están formadas y dispuestas simétricas respecto del
segundo canal (40), y porque una serie de varias unidades de
válvula, formadas esencialmente iguales, están dispuestas, unas
junto a otras, en el canal (40) que les es común.
5. Conjunto de válvulas según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la posición
de una carcasa interior (2) de la unidad de válvula (1), insertada
en un cuerpo de carcasa (22) exterior, es definida a lo largo del
eje de aguja de válvula axialmente mediante unas superficies de
contorno (34) de estos componentes, que chocan entre sí
transversalmente respecto de este eje, y, en dirección de torsión,
mediante unas superficies de contorno (34) que chocan entre sí
paralelamente respecto del eje de aguja de válvula.
6. Conjunto de válvulas según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el
segundo canal (40) están conectadas modularmente varias unidades
constructivas de las cuales por lo menos una consta de una unidad de
válvula (1, 1'), mientras que otra unidad constructiva contiene un
sensor de presión u otro sensor.
7. Conjunto de válvulas según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la carcasa
de control (44') forma una unidad modular que se puede separar de la
unidad de válvula (1) y que puede ser reemplazada por otra carcasa
de control (44'').
8. Conjunto de válvulas según la reivindicación
7, caracterizado porque la carcasa de control (44'') contiene
una válvula magnética u otro dispositivo de control de accionamiento
electromagnético, que puede acoplarse a la aguja de válvula (6).
9. Conjunto de válvulas según la reivindicación
8, caracterizado porque el dispositivo de control de
accionamiento electromagnético está unido a un control eléctrico de
bus.
10. Conjunto de válvulas según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el espacio
interior (12) de la unidad de válvula (1) está rodeado por una parte
de la carcasa interior (2) cilíndrica en general coaxial respecto de
la aguja de válvula (6), a través de la cual conduce
transversalmente respecto del eje de la aguja de válvula (6) un
canal (10) cilíndrico,
porque la parte de la carcasa interior (2) está
montada en un cuerpo de carcasa (22) exterior, a través del cual
conduce un canal de suministro de material (24) alineado con el
canal (10),
y porque entre la superficie exterior cilíndrica
de la parte de la carcasa interior (2) y la superficie interior
cilíndricamente hueca del cuerpo de carcasa (22) exterior, que rodea
la parte de la carcasa interior, está asentado un elemento de
obturación (30) anular que rodea el punto de conexión de los dos
canales (10, 24), de manera que el anillo formado por el elemento de
obturación (30) está doblado en correspondencia con las superficies
cilíndricas de la parte de la carcasa interior (2) y del cuerpo de
carcasa (22) exterior.
11. Conjunto de válvulas según la reivindicación
10, caracterizado porque el elemento de obturación (30)
anular está insertado en una ranura (32) anular que da la vuelta
alrededor del canal (10, 24), en la superficie exterior cilíndrica
de la parte de la carcasa interior (2) o del cuerpo de carcasa (22)
exterior, y está dotado con una brida anular (31) plana formada en
el mismo, que se extiende por encima del canto de la ranura (32)
orientado hacia el canal (10, 24) y la superficie exterior de la
carcasa cilíndrica colindante hasta el canal (10, 24).
12. Conjunto de válvulas según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad
de válvula (1, 1') está conformada como una unidad modular, que
puede instalarse en el interior de un cuerpo de carcasa (22)
exterior.
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|---|---|---|---|
| DE19836604A DE19836604A1 (de) | 1998-08-12 | 1998-08-12 | Ventilanordnung zur Steuerung des Materialflusses in einer Beschichtungsanlage |
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Publications (1)
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Family Applications (2)
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Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES99115688T Expired - Lifetime ES2215349T3 (es) | 1998-08-12 | 1999-08-09 | Conjunto de valvulas para el control del flujo de material en una instalacion de revestimiento. |
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