ES2259355T3 - Valvula proporcional, particularmente para suministrar aire comprimido sobre una maquina de moldeo de articulos de vidrio. - Google Patents
Valvula proporcional, particularmente para suministrar aire comprimido sobre una maquina de moldeo de articulos de vidrio.Info
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Abstract
Un conjunto de válvula proporcional (1), particularmente para suministrar aire comprimido sobre una máquina de moldeo de artículos de vidrio (3), en el que el conjunto (1) comprende un cuerpo tubular (18) que tiene un eje (6) y orificios de entrada (19) y salida (20) para accionar el fluido; al menos un miembro de corredera móvil (22) alojado en dicho cuerpo tubular (18); un accionado lineal (9) para ejercer una acción de control sobre dicho miembro de corredera; y medios de reacción (26) (27) para ejercer sobre el miembro de corredera una acción de oposición en oposición a la acción de control, y para mover dicho miembro de corredera (22) a lo largo de dicho eje (6); un medio (37) relativamente móvil interpuesto entre dichos medios de reacción (26) (26) y dicho miembro de corredera (22), comprendiendo dicho medio (37) relativamente móvil un miembro de empuje (28) separado de dicho miembro de corredera (22); y medios de acoplamiento (38) para conectar el miembro de empuje a dicho miembro decorredera (22), caracterizado porque dicho medio de acoplamiento comprende un cuerpo de acoplamiento (38) distinto de dicho miembro de empuje (28) y dicho miembro de corredera (22).
Description
Válvula proporcional, particularmente para
suministrar aire comprimido sobre una máquina de moldeo de artículos
de vidrio.
La invención se refiere a un conjunto de válvula
proporcional, particularmente para suministrar aire comprimido
sobre una máquina de moldeo de artículos de vidrio.
En la industria del vidrio, los productos de
vidrio hueco se fabrican en las llamadas máquinas de moldeo I. S.,
que comprenden un número de unidades de funcionamiento accionadas
con aire, al menos algunas de las cuales son suministradas y
controladas por conjuntos de válvulas proporcionales
respectivas.
En la mayoría de las aplicaciones, las válvulas
proporcionales comprenden una camisa exterior alargada, en la que
se forman la entrada, la salida y los orificios de escape; y un
manguito alojado en la camisa y que comprenden un número de
proyecciones que coinciden en una manera hermética a fluido con la
superficie interior de la camisa.
Para abrir / cerrar los varios orificios, se
mueve normalmente el manguito axialmente dentro de la camisa por
medio de un accionador lineal eléctrico, por una parte y, por otra
parte, por una reacción definida por la acción combinada de un
muelle de retorno en espiral y el fluido presurizado suministrado
por el conjunto de válvula. El muelle comprime normalmente una
porción extrema insertada dentro de un asiento en la camisa; y una
porción extrema opuesta está ajustada en una proyección integral con
el manguito.
Aunque se utilizan ampliamente en máquinas de
moldeo convencionales, los conjuntos de válvulas conocidos del tipo
anterior no cumplen los requerimientos de las máquinas modernas de
moldeo de artículos de vidrio en términos de velocidad de respuesta
y de repetición de la posición. Esto es debido a que la reacción
ejercida sobre el manguito no siempre es puramente axial, y en
muchas casos - debido al maquinado, posicionamiento y tolerancias
de montaje y/o deformación bajo carga - comprenden un componente
radial que varía de forma incontrolada en dirección e intensidad.
La presencia de componentes transversales a la dirección de avance
del manguito lleva a cabo una resistencia al deslizamiento del
manguito dentro de la camisa, y produce desgaste localizado que
perjudica el tiempo de respuesta el sellado, y la precisión de
funcionamiento, y que se incrementa evidentemente en combinación
con un incremento en la presión del suministro de fluido.
El documento US 5.417.241 describe un
dispositivo de válvula, en el que se interponen medios relativamente
móviles entre el manguito y el muelle de reacción. Relativamente
móviles significa también que están guiados en la válvula descrita
en el documento US 5.918.630.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un conjunto de válvula proporcional diseñado para
proporcionar una solución correcta de bajo coste a los
inconvenientes mencionados anteriormente.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un conjunto de válvula proporcional, particularmente
para suministrar aire comprimido sobre una máquina de moldeo de
artículos de vidrio, como se define en las reivindicación 1.
La invención se describirá con referencia al
dibujo que se acompaña que muestra una sección de una forma de
realización preferida del conjunto de válvula proporcional de
acuerdo con las enseñanzas de la presente invención.
El número 1 en el dibujo que se acompaña indica
un conjunto de válvula proporcional para suministrar aire
comprimido a una unidad operativa 2 de una máquina 3 para moldear
artículos de vidrio moldeados por soplado.
El conjunto de válvula 1 comprende una carcasa
exterior 4 que comprende, a su vez, un cuerpo tubular cilíndrico 5,
que tiene un eje longitudinal 6, y dos orificios axiales opuestos 7
y 8; el orificio 7 está cerrado de una manera hermética a fluido
por un actuador lineal eléctrico 9 que se extiende coaxialmente con
el eje 6; y el orificio 8 está cerrado de una manera hermética a
fluido por una tapa extrema 10 conectada integralmente al cuerpo 5
por un número de
tornillos 11.
tornillos 11.
La tapa 10 define un asiento muerto interior
cilíndrico 12 que se extiende coaxialmente con el eje 6 y que se
acopla por medio de una porción extrema de un cuerpo 13 configurado
en forma de copa, una pared inferior 14 del cual descansa sobre una
tapa 10, y una pared lateral del cual 15 se extiende dentro del
cuerpo 5 y coincide con el cuerpo 5 de una manera hermética a
fluido.
El cuerpo 13 en forma de copa está retenido
contra la tapa 10 por otro cuerpo tubular o revestimiento 18 del
conjunto de válvula 1. El revestimiento 18 está alojado también
dentro del cuerpo 5, se extiende a lo largo de la longitud restante
del cuerpo 5, coaxialmente con e eje 6, coincide con el cuerpo 5 de
una manera hermética a fluido, y comprende un número de orificios d
entrada de fluido 19 que se comunican con conductos de alimentación
de fluido 19a respectivos formados en el cuerpo 5, un número de
orificios de salida 20 que se comunican con el conducto de salida
20a formado a través del cuerpo 5 y para suministrar fluido
comprimido a la unidad de funcionamiento 2; y un número de
orificios de escapa 21.
Una corredera conocida 22 se desliza axialmente
en direcciones opuestas dentro del revestimiento 18, y comprende un
número de proyecciones radiales 22aa para abrir/cerrar orificios 19,
20 y 21; y una porción extrema 23 que descansa directamente contra
el miembro de salida móvil del actuador lineal eléctrica 9; y una
porción extrema opuesta 24 dirigida hacia el cuerpo 13 en forma de
copa y conectada a un conjunto de reacción 25 solamente para
ejercer acciones axiales en oposición a las ejercidas por el
actuador
lineal 9.
lineal 9.
Como se muestra en el dibujo que se acompaña, el
conjunto 25 comprende un muelle 26 alojado coaxialmente con el eje
6, en la cavidad del cuerpo 13 en forma de copa, y que tiene un
extremo que descansa en la pared 14, y el extremo opuesto descansa
contra la cabeza 27 de una varilla de empuje 28 coaxial con el eje
6. La varilla de empuje 28 comprende una caña cilíndrica 22b que
tiene un diámetro exterior menor que el de las proyecciones 22aa y,
por lo tanto, menor que el diámetro interior del revestimiento 18, y
se desliza en direcciones opuestas y de una manera hermética a
fluido dentro de un taladro pasante 29, coaxialmente con el eje 6,
de una guía tubular 30. La guía 30 está alojada particularmente y
de una manera hermética a fluido dentro del cuerpo 13 en forma de
copa, está retenida por un revestimiento 18 contra un saliente del
cuerpo 13 en forma de copa, y define, junto con la varilla de
empuje 28, la guía 30, y el cuerpo 13 en forma de copa, una cámara
31 que aloja la cabeza de la carcasa 27 y el muelle 26, y en
comunicación con orificios de salida 20 a través de un conducto
31aa.
Una varilla de empuje 28 está separada y
espaciada de la corredera 22, se proyecta axialmente desde la guía
30, y termina sobre el extremo dirigido hacia la corredera 22, con
una porción alargada hueca 32, que define un asiento extremo cónico
33 abierto hacia la corredera 22, y una cavidad axial muerta 34.
La cavidad muerta 34 se extiende y se comunica
con el asiento cónico 33, y se define por una superficie inferior
cónica que define otro asiento cónico abocardado recto 35, espaciado
axialmente desde allí y que tiene una extensión mayor que el
asiento cónico 33.
La varilla de empuje 28 forma parte de un
dispositivo de acoplamiento 37, que comprende también un miembro de
acoplamiento 38 interpuesto entre y separado de la corredera 22 y de
la varilla de empuje 28.
Más específicamente, el miembro de acoplamiento
38 comprende una cabeza esférica intermedia 39 que se acopla
parcial y de forma floja con el asiento 33 y comprende otro asiento
cónico abocardado recto 40. El asiento 24 está formado en la
porción extrema 24 de la corredera 22 y define, junto con el asiento
cónico, una unión articulada 41 de cabeza esférica de
auto-nivelación. El asiento 40 se comunica con el
eje 6, en la corredera 22 y está conectado a la cavidad 42 por un
saliente anular interior. La cavidad 42 aloja una cabeza de
retención 44 que descansa sobre dicho saliente interno y está
conectada a la cabeza 39 por una varilla 45 que se acopla de forma
floja con dicho paso y que se conecta con la cabeza 44 de
forma
conocida.
conocida.
Como se muestra en los dibujos que se acompañan,
el miembro 38 comprende también una varilla de empuje cilíndrica 46
que se acopla de forma radialmente suelta con la cavidad 34, y que
termina con una punta hemisférica 46 más pequeña en el diámetro
exterior que en la cabeza 39 y que aloja un asiento 35 para definir
otra junta articulada 48 de cabeza esférica, de autonivelación,
separada axialmente y en serie con la junta articulada 41.
En el uso real, la reacción del muelle 26 y el
fluido en la cámara 31 sobre la cabeza 27 de la varilla de empuje
28 fuerza a la varilla de empuje 28, al miembro de acoplamiento 38 y
a la corredera 22 entre sí. Para desmontar el conjunto 1, la
varilla de empuje 28 y el miembro de acoplamiento 38 se desconectan
uno del otro simplemente por extracción axial, en virtud de que el
miembro 38 está retenido axialmente por la cabeza 44 y moviendo de
esta manera juntos conjuntamente con la corredera 22. La varilla de
empuje 28, el miembro 38, y las uniones articuladas 41 y 48,
dispuestos en serie entre sí, previenen que los componentes
transversales y/o los pares sean generados sobre la corredera 22
por el muelle 26 o por la acción del fluido, de manera que la
corredera 22 funciona en todo momento en condiciones de carga de
funcionamiento puramente axial, independientemente de las
tolerancias de maquinado y de montaje de los varios componentes, la
deformación y/o la carga del muelle 26, la presión de suministro
del fluido.
El hecho de que el empuje sea ejercido solamente
a lo largo del eje 6 da como resultado un movimiento preciso de la
corredera 22, e incluso desgaste del revestimiento y de las partes
deslizantes de la corredera 22, de manera que las acciones o
fuerzas están mejor adaptadas a diferentes condiciones de producción
que se pueden impartir a las unidades operativas 2 de la máquina 3,
reduciendo de esta manera el tiempo de producción y mejorando la
calidad del producto acabado.
Además, a diferencia de las soluciones
conocidas, el hecho de que la varilla de empuje 28 se acopla con el
taladro 29 de una manera hermética a fluido significa que la presión
del fluido solamente actúa sobre la cabeza 27 de la varilla de
empuje 28, en oposición a la porción 24 de la corredera 22, de
manera que se puede ajustar el flujo del conjunto de válvula
ajustando el diámetro exterior de las proyecciones 22a, sin ningún
cambio en la reacción ejercida por el fluido que, en las soluciones
conocidas, varía en proporción a la variación en el tamaño de las
proyecciones. En otras palabras, puesto que las proyecciones 22a y
la cabeza 27 son ajustables en el tamaño de una manera
independiente, es posible, dada la presión de suministro del fluido,
ajustar la reacción ejercida por el fluido con antelación,
independientemente del caudal de flujo del conjunto de válvula, de
manera que, a diferencia de las soluciones conocidas, se puede
utilizar el mismo actuador lineal para diferentes caudales de flujo
del conjunto de válvula.
Claramente, se pueden realizar cambios en el
conjunto de válvula 1 como se describe aquí, sin apartarse, sin
embargo, del alcance de la presente invención. En particular, uno o
más de los miembros relativamente móviles interpuestos entre el
muelle 26 y la corredera 22 pueden estar formados de una manera
diferente a la indicada a modo de ejemplo, con tal que prevengan
que las fuerzas transversales al eje de desplazamiento 6 de la
corredera sean transmitidas por el muelle y el suministro de fluido
a la corredera 22, creando de esta manera componentes de fricción
impredecibles no deseables.
Claims (17)
1. Un conjunto de válvula proporcional (1),
particularmente para suministrar aire comprimido sobre una máquina
de moldeo de artículos de vidrio (3), en el que el conjunto (1)
comprende un cuerpo tubular (18) que tiene un eje (6) y orificios
de entrada (19) y salida (20) para accionar el fluido; al menos un
miembro de corredera móvil (22) alojado en dicho cuerpo tubular
(18); un accionado lineal (9) para ejercer una acción de control
sobre dicho miembro de corredera; y medios de reacción (26) (27)
para ejercer sobre el miembro de corredera una acción de oposición
en oposición a la acción de control, y para mover dicho miembro de
corredera (22) a lo largo de dicho eje (6); un medio (37)
relativamente móvil interpuesto entre dichos medios de reacción
(26) (26) y dicho miembro de corredera (22), comprendiendo dicho
medio (37) relativamente móvil un miembro de empuje (28) separado
de dicho miembro de corredera (22); y medios de acoplamiento (38)
para conectar el miembro de empuje a dicho miembro de corredera
(22), caracterizado porque dicho medio de acoplamiento
comprende un cuerpo de acoplamiento (38) distinto de dicho miembro
de empuje (28) y dicho miembro de corredera (22).
2. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque comprende medios de guía (30) o
porque se guía dicho cuerpo de acoplamiento (38) a lo largo de
dicho eje (6).
3. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque dicho medio móvil (37) comprende
medios de junta articulada (41) (48) de
auto-nivelación.
4. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación
3, caracterizado porque dicho medio de junta articulada
comprende primera (41) y segunda (48) junta articulada de cabeza
esférica.
5. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación
4, caracterizado porque dicha primera (41) y dicha segunda
(48) junta articulada de cabeza esférica están espaciadas a largo de
dicho eje (6).
6. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación
4 ó 5, caracterizado porque dicha primera (41) y dicha
segunda (48) junta articulada de cabeza esférica están dispuestas
en serie.
7. Un conjunto de acuerdo con una de las
reivindicaciones 4 ó 6, caracterizado porque dicha primera
(41) y dicha segunda (48) junta articulada de cabeza esférica
comprenden cabezas esféricas (39) (47) respectivas que tienen
radios de curvatura respectivos
diferentes.
diferentes.
8. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación
7, caracterizado porque dichos medios de reacción comprenden
medios de reacción elásticos (26); y porque de dichas juntas
articuladas (41) (48) de cabeza esférica, la junta articulada (48)
más próxima a dichos medios de reacción elásticos (26) es aquélla
que tiene la superficie esférica de radio más
pequeño.
pequeño.
9. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación
7 u 8, caracterizado porque dichas cabezas esféricas (39)
(47) están conectadas integralmente entre sí.
10. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación
9, caracterizado porque dichas cabezas esféricas (37) (47)
forman parte de un cuerpo (38) formado en una pieza.
11. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación
9 ó 10, caracterizado porque dicho miembro de empuje (28)
aloja al menos parcialmente al menos una (39) (47) de dichas cabezas
esféricas (39)(47).
12. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación
11, caracterizado porque dicho miembro de empuje (28) aloja
al menos una (39) de las cabezas esféricas (39)(47) con una holgura
radial y axial.
13. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación
11 ó 12, caracterizado porque dicho miembro de empuje (28)
aloja al menos parcialmente ambas cabezas esféricas (39) (47)
mencionadas.
14. Un conjunto de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque dichas
juntas articuladas de cabeza esférica tienen asientos abocardados
cónicos rectos (40)(35).
15. Un conjunto de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque dicho
miembro de empuje (28) está definido por una superficie extrema (27)
sobre la que dicho fluido ejerce una acción opuesta en oposición a
dicha acción de control.
16. Un conjunto de acuerdo con la reivindicación
15, caracterizado porque dicho miembro de empuje (28) tiene
un diámetro exterior menor que el diámetro interior de dicho cuerpo
tubular (18).
17. Una máquina de moldeo de artículos de vidrio
(3), que comprende al menos una unidad operativa (2), y medios de
suministro y de control neumáticos para suministrar a dicha unidad
operativa (2) un fluido operativo presurizado; caracterizada
porque dichos medios de suministro y de control neumáticos
comprenden al menos un conjunto de válvula (1) de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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