ES2261154T3 - Valvula doble con proteccion contra malos usos. - Google Patents
Valvula doble con proteccion contra malos usos.Info
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Abstract
Un sistema de válvula de control incluyendo: un orificio de reposición (694, 698); una salida; una entrada; un escape; un primer paso (516, 518) que se extiende entre dicha salida y dicho escape; un segundo paso (514, 518) que se extiende entre dicha entrada y dicha salida; una primera válvula principal (602) que se puede mover entre una posición desaccionada donde dicho primer paso está abierto y una posición accionada; una segunda válvula principal (604) móvil entre una posición desaccionada donde dicho primer paso está abierto y una posición accionada, abriéndose dicho segundo paso cuando dichas válvulas principales primera y segunda están en una posición accionada, donde dichas válvulas principales primera y segunda se mueven entre dichas posiciones accionada y desaccionada dentro de un período de tiempo predeterminado; un circuito de bloqueo (580, 582, 540, 546, 524, 526), evitando dicho circuito de bloqueo el accionamiento de una de dichas válvulas principales primera y segunda si dichas válvulas principales primera y segunda no operan dentro de dicho período de tiempo predeterminado, donde al menos una de dichas válvulas principales asume una posición bloqueada; y un circuito de reposición (596, 554, 560), desplazando dicho circuito de reposición dicha al menos única válvula principal de dicha posición bloqueada a dicha posición desaccionada; y un circuito antisujeción (690) que evita el desplazamiento de al menos una de dichas válvulas principales a una posición accionada cuando dicho circuito de reposición es operativo; caracterizado porque dicho circuito antisujeción incluye además: una entrada antisujeción (702), una salida antisujeción (714); un agujero de ventilación antisujeción (716), y un escape antisujeción (728); un paso de presión (692a) que se extiende entre dicha entrada antisujeción (702) y dicha salida antisujeción (714); un paso de ventilación (692b) que se extiende entre dicho agujero de ventilación antisujeción (716) y dicho escape antisujeción (728); y una válvula antisujeción (692) móvil entre una posición desaccionada en la que dicho paso de ventilación y dicho paso de presión están cerrados y una posición accionada en la que dicho paso de ventilación y dicho paso de presión están abiertos.
Description
Válvula doble con protección contra malos
usos.
La presente invención se refiere a una válvula
de control. Más en concreto, la presente invención se refiere a una
válvula de control de fluido de resorte doble que incluye un
dispositivo antisujeción que evita que la válvula de control opere
si el dispositivo de reposición de la válvula de control ha sido
sujetada.
Las máquinas herramienta de varios tipos operan
mediante un sistema de válvulas que interactúa con un conjunto de
embrague y/o freno controlado neumático. Por razones de seguridad,
las válvulas de control que se utilizan para operar estas máquinas
herramienta requieren que el operador accione dos contactos
separados de aplicación de señal de control de forma esencialmente
simultánea. Este requisito de aplicación simultánea garantiza que el
operador no tenga la mano cerca de los componentes móviles de la
máquina herramienta cuando se inicia un ciclo operativo. Los dos
contactos de aplicación de señal de control se pueden conectar
posteriormente al sistema de válvulas que permite suministrar aire
comprimido a la máquina herramienta para efectuar su ciclo
operativo.
Los reglamentos y las normas de seguridad
requieren que el sistema de válvulas se diseñe de tal manera que si
un componente en el sistema de válvulas funciona mal, el sistema de
válvulas no permita el movimiento adicional de la máquina
herramienta. Además, el sistema de válvulas debe garantizar que no
se pueda iniciar un nuevo ciclo de operación de la máquina
herramienta después de que un componente del sistema de válvulas se
haya estropeado.
Los sistemas de válvulas electromagnéticas de la
técnica anterior que se utilizan para la operación de máquinas
herramienta cumplen estos requisitos de seguridad mediante la
utilización de un conjunto de válvula doble. El conjunto de válvula
doble incluye dos válvulas de suministro electromagnéticas que están
normalmente cerradas. Cada una de las válvulas de suministro se
desplaza a una posición abierta en respuesta a una señal eléctrica
de control. Las dos válvulas de suministro están dispuestas en serie
con respecto a la fuente de aire comprimido. El conjunto de válvula
doble también incluye dos válvulas de escape que están normalmente
abiertas. Cada válvula de escape se cierra por una válvula de
suministro respectiva cuando se abre. Por lo tanto, es necesario que
las válvulas de suministro se abran simultáneamente; de otro modo el
aire de suministro escapará del sistema a través de una de las
válvulas de escape. La apertura y el cierre de las unidades de
válvula se verifican detectando las presiones de aire en las
respectivas unidades de válvula y comparando después estas dos
presiones. La comprobación y comparación de estas dos presiones se
lleva a cabo utilizando un solo cilindro de aire que está separado
en dos cámaras por un pistón. La presión en cada unidad de válvula
es suministrada a una de las cámaras. Así, presiones desiguales en
las unidades de válvula producirán el movimiento del pistón
normalmente estático que después interrumpirá la señal eléctrica a
una de las unidades de válvula. Este y otros dispositivos de
comprobación electrónicos externos son caros y requieren el diseño y
utilización de equipo de procesado de señales eléctricas.
El continuo desarrollo de los sistemas de
válvulas para máquinas herramienta se ha dirigido hacia sistemas de
válvulas más fiables, más simples y menos costosos que cumplan y
superen los requisitos de seguridad de rendimiento hoy día en vigor,
así como los propuestos para el futuro.
EP-A-0848166
describe un sistema de válvula de control con una pluralidad de
válvulas primeras y segundas y una conexión de movimiento perdido
para mantener una de las primeras válvulas en una posición abierta
mientras otra de las primeras válvulas está en la posición cerrada y
un circuito de reposición que se puede usar para mover ambas
válvulas a sus posiciones desaccionadas mientras se suministra
fluido presurizado a un orificio de reposición. Un objeto de esta
invención es incorporar un circuito antisujeción a una válvula doble
para garantizar que una unidad de válvula doble que ha llegado a ser
defectuosa, no operando correctamente una de las válvulas
principales, no pueda ser operada por el operador dejando
continuamente activada la presión de reposición.
La presente invención proporciona un sistema de
válvula de control como el definido en la reivindicación 1. Este
sistema opera de forma totalmente neumática, eliminando así la
necesidad de comprobación eléctrica y los controles asociados. El
sistema de válvula de control incluye una pluralidad de válvulas,
cada una de las cuales se abre o cierra durante el accionamiento o
desaccionamiento de las válvulas. El sistema de válvula de control
comprueba el movimiento dinámico de las varias válvulas del sistema
para garantizar el funcionamiento apropiado del sistema de válvula
de control. El sistema de válvula de control se mueve a una posición
bloqueada al detectar un mal funcionamiento y permanece en esta
posición bloqueada hasta que se lleva a cabo una operación de
reposición. Así, la operación del conjunto de control es totalmente
dinámica y el sistema no se basa en la comprobación de un elemento
estático para garantizar su funcionamiento adecuado.
La invención antes descrita cumple claramente el
requisito de sistemas de válvulas más fiables, más simples, y menos
costosos que cumplen y superan los requisitos de seguridad de
rendimiento hoy día en vigor así como los propuestos para el futuro.
Sin embargo, en algunos de tales sistemas los operadores intentan a
veces mantener la reposición en una posición operativa para intentar
evitar que la máquina se bloquee en respuesta a mal
funcionamiento.
El sistema de válvula de control también incluye
capacidad antisujeción que evita la operación del sistema de válvula
de control de suministrar una presión de salida mientras se lleva a
cabo la operación de reposición.
Otras ventajas y objetos de la presente
invención serán evidentes a los expertos en la materia por la
descripción detallada siguiente, las reivindicaciones anexas y los
dibujos.
En los dibujos:
La figura 1 es un diagrama esquemático de
circuito de un sistema de válvula de control representado en una
posición desaccionada.
La figura 2 es una ilustración esquemática de la
válvula de control representada en su posición desaccionada.
La figura 3 es un diagrama esquemático del
circuito del sistema de válvula de control de las figuras 1 y 2
representado en una posición accionada.
La figura 4 es una ilustración esquemática de la
válvula de control representada en su posición accionada.
La figura 5 es un diagrama esquemático del
circuito del sistema de válvula de control representado en una
posición anormal.
La figura 6 es una ilustración esquemática de la
válvula de control representada en su posición anormal.
La figura 7 es un diagrama esquemático de
circuito del sistema de válvula de control representado en una
posición bloqueada.
La figura 8 es una ilustración esquemática de la
válvula de control representada en su posición bloqueada.
La figura 9 es un diagrama esquemático del
circuito del sistema de válvula de control de la presente invención
que tiene un circuito antisujeción y representado en una condición
de prearranque.
La figura 10 es una vista en sección transversal
del sistema de válvula de control representado en la condición de
prearranque.
La figura 11 es un diagrama esquemático del
circuito del sistema de válvula de control de la presente invención
que tiene un circuito antisujeción, y representado en una posición
de reposición.
La figura 12 es una vista en sección transversal
de la válvula de control representada en su posición de
reposición.
La figura 13 es un diagrama esquemático del
circuito del sistema de válvula de control de la presente invención,
que tiene un circuito antisujeción y representado en una posición
desaccionada.
La figura 14 es una vista en sección transversal
de la válvula de control representada en su posición
desaccionada.
La figura 15 es un diagrama esquemático del
circuito del sistema de válvula de control de la presente invención
que tiene un circuito antisujeción, y representado en una posición
accionada.
La figura 16 es una vista en sección transversal
de la válvula de control representada en su posición accionada.
La figura 17 es un diagrama esquemático de
circuito del sistema de válvula de control de la presente invención,
que tiene un circuito antisujeción, y representado en una posición
anormal.
La figura 18 es una vista en sección transversal
de la válvula de control representada en su posición anormal.
Y la figura 19 es un diagrama esquemático del
circuito de otra realización del sistema de válvula de control según
la presente invención que tiene un circuito antisujeción y
representado en su posición accionada.
Con referencia ahora a los dibujos, en los que
números de referencia análogos designan partes análogas o
correspondientes en todas las vistas, se muestra en las figuras 1 y
2 un sistema de válvula de control 10 que no es según la presente
invención, pero que se incluye para ilustrar detalles de la
realización preferida. El sistema de válvula de control 10 se
representa como un circuito esquemático de fluido en la figura 1 y
como una válvula de control de fluido en la
figura 2.
figura 2.
Con referencia ahora a la figura 2, el sistema
de válvula de control 10 incluye una caja 12 que tiene un paso de
fluido de entrada 14, un paso de fluido de salida 16, un paso de
fluido de escape 18, un primer agujero de válvula 20, un segundo
agujero de válvula 22, un primer depósito de fluido 24 y un segundo
depósito de fluido 26. Dentro del primer agujero de válvula 20 se ha
dispuesto un primer elemento de válvula 28 y dentro del segundo
agujero de válvula 22 se ha dispuesto un segundo elemento de válvula
30. Dentro del paso de entrada 14 en una relación coaxial con el
primer elemento de válvula 28 está situado un tercer elemento de
válvula 32. Dentro del paso de entrada 14 en una relación coaxial
con el segundo elemento de válvula 30 está situado también un cuarto
elemento de válvula 34. Un par de válvulas de solenoide 36 y 38
están unidas a la caja 12.
Una pluralidad de pasos de fluido interconectan
los agujeros de válvula 20 y 22 con la entrada 14, la salida 16, el
escape 18, el depósito 24, el depósito 26, la válvula 36 y la
válvula 38. Un paso de fluido 40 se extiende entre el paso de
entrada 14 y una cámara intermedia 42 formada por el agujero 20. Un
restrictor 44 está dispuesto dentro del paso 40 para limitar la
cantidad de flujo de fluido a través del paso 40. Un paso de fluido
46 se extiende entre el paso de entrada 14 y una cámara intermedia
48 formada por el agujero 22. Un restrictor 50 está dispuesto dentro
del paso 46 para limitar la cantidad de flujo de fluido a través del
paso 46.
Un paso de fluido 52 se extiende entre la cámara
42 y una cámara inferior 54 formada por el agujero 20. Un restrictor
56 está dispuesto dentro del paso 52 para limitar la cantidad de
flujo de fluido a través del paso 52. Un paso de fluido 58 se
extiende entre la cámara 48 y una cámara inferior 60 formada por el
agujero 22. Un restrictor 62 está dispuesto dentro del paso 58 para
limitar la cantidad de flujo de fluido a través del paso 58. Un paso
de fluido 64 se extiende entre el paso 52 y el depósito 24 de tal
manera que el restrictor 56 esté situado entre la cámara 42 y el
depósito 24. Un paso de fluido 66 se extiende entre el depósito 24 y
la entrada a la válvula de solenoide 38. Un paso de fluido 68 se
extiende entre el paso 58 y el depósito 26 de tal manera que
restrictor 62 esté situado entre la cámara 48 y el depósito 26. Un
paso de fluido 70 se extiende entre el depósito 26 y la entrada a la
válvula de solenoide 36. Un paso 72 se extiende entre la salida de
válvula de solenoide 36 y una cámara superior 74 formada por el
agujero 20. Un paso 76 se extiende entre la salida de la válvula de
solenoide 38 y una cámara superior 78 formada por el
agujero 22.
agujero 22.
Un paso transversal 80 se extiende entre la
porción inferior de la cámara 42 y la porción superior de la cámara
48. Un paso transversal 82 se extiende entre la porción inferior de
la cámara 48 y la porción superior de la cámara 42. Un paso de
fluido 84 se extiende entre el paso 80 y el paso de salida 16. Un
paso de fluido 86 se extiende entre el paso 82 y el paso de salida
16. El paso de salida 16 está en comunicación con el paso de escape
18 a través de dos orificios 88 y 90. Las porciones superiores de
las cámaras 54 y 60 están en comunicación con la presión atmosférica
a través de los pasos 92 y 94, respectivamente. Un paso de
reposición 96 entra en la caja 12 y está en comunicación con la
porción inferior de las cámaras 54 y 60 comunicando con los pasos 52
y 58, respectivamente. Un par de válvulas de retención 98 y 100
están dispuestos entre el paso de reposición 96 y los pasos 52 y 58
respectivamente, para prohibir el flujo de fluido entre los pasos 52
o 58 al paso de reposición 96, pero permitir el flujo de fluido de
paso de reposición 96 a uno o ambos pasos 52 y 58.
Dentro del agujero 20 se ha dispuesto un cuerpo
de válvula o elemento 102 y dentro del agujero 22 se ha dispuesto un
cuerpo de válvula o elemento 104. El elemento de válvula 102 incluye
un pistón superior 106, un pistón intermedio 108 y un pistón
inferior 110 todos los cuales se mueven conjuntamente como una única
unidad. El pistón superior 106 está dispuesto dentro de la cámara 74
e incluye un asiento de válvula 112 que abre y cierra el orificio 88
situado entre el paso de salida 16 y el paso de escape 18. El pistón
intermedio 108 está dispuesto dentro de la cámara 42 e incluye un
paso anular 114 que conecta por fluido el paso 40 con el paso 52
cuando el pistón 108 está asentado contra la caja 12. El pistón
inferior 110 está situado dentro de la cámara 54 e incluye un par
de juntas estancas 116 que sellan el paso de entrada 14 al paso 92 y
sellan la cámara 54 al paso 92. El elemento de válvula 104 incluye
un pistón superior 118, un pistón intermedio 120 y un pistón
inferior 122 todos los cuales se mueven conjuntamente como una única
unidad. El pistón superior 118 está dispuesto dentro de la cámara 78
e incluye un asiento de válvula 124 que abre y cierra el orificio 90
situado entre el paso de salida 16 y el paso de escape 18. El pistón
intermedio 120 está dispuesto dentro de la cámara 48 e incluye un
paso anular 126 que conecta con fluido el paso 46 con el paso 58
cuando el pistón 120 está asentado contra la caja 12. El pistón
inferior 122 está situado dentro de la cámara 60 e incluye un par de
juntas estancas 128 que sellan el paso de entrada 14 al paso 94 y
sellan la cámara 60 al paso 94.
El elemento de válvula 32 está situado alrededor
del pistón inferior 110 e incluye un asiento de válvula 130 y un
muelle de válvula 132. El muelle de válvula 132 empuja el asiento de
válvula 130 contra la caja 12 para impedir el flujo de fluido entre
paso de entrada 14 y cámara 42. Elemento de válvula 34 está situado
alrededor de pistón 122 e incluye un asiento de válvula 134 y un
muelle de válvula 136. El muelle de válvula 136 empuja el asiento de
válvula 134 contra la caja 12 para impedir el flujo de fluido entre
el paso de entrada 14 y la cámara 48.
Las figuras 1 y 2 ilustran el sistema de válvula
de control 10 en su posición desaccionada. Fluido a presión
procedente del paso de entrada 14 empuja los asientos de válvula 130
y 134 contra la caja 12 cerrando la comunicación entre el paso de
entrada 14 y ambas cámaras 42 y 48. Se suministra fluido a presión
al paso 40 a través del restrictor 44, al paso 52 a través del paso
anular 114 a través de restrictor 56 y a la cámara 54 para empujar
el elemento de válvula 102 hacia arriba como se representa en la
figura 2 asentando el pistón 108 contra la caja 12. También fluye
fluido a presión a través del paso 52, a través del paso 64 al
depósito 24 y desde el depósito 24 a la entrada de válvula de
solenoide 38 a través del paso 66. De forma similar, se suministra
fluido a presión desde el paso de entrada 14 al paso 46 a través del
restrictor 50 al paso 58 a través del paso anular 126 a través del
restrictor 62 y a la cámara 60 para empujar el elemento de válvula
104 hacia arriba como se representa en la figura 2 asentando el
pistón 120 contra la caja 12. También fluye fluido a presión a
través del paso 58, a través del paso 68 al depósito 26 y desde el
depósito 26 a la entrada de válvula de solenoide 36 a través del
paso 70. El paso de salida 16 está en comunicación con el paso de
escape 18 debido a que los asientos de válvula 112 y 124 son
empujados hacia arriba abriendo los orificios 88 y 90. Las cámaras
intermedias 42 y 48 también se abren al paso de escape 18 a través
de los pasos transversales 80 y 82, respectivamente, a través de los
pasos 84 y 86, respectivamente. La presión de fluido debajo del
pistón 110 y 122 de los elementos de válvula 102 y 104,
respectivamente, desvía los elementos de válvula 102 y 104 hacia
arriba manteniendo el sistema de válvula de control 10 en la
posición desaccionada. la conexión entre los pasos 40 y 52 a través
del paso anular 114 y la conexión entre los pasos 46 y 58 a través
del paso anular 126 mantienen la presión de fluido dentro de las
cámaras 54 y 60 y los depósitos 24 y 26.
Las figuras 3 y 4 ilustran un sistema de válvula
de control 10 en su posición accionada. Ambas válvulas de solenoide
36 y 38 han sido accionadas de forma sustancialmente simultánea. El
accionamiento de válvula de solenoide 36 conecta el paso 70 y por lo
tanto el depósito 26 al paso 72. Se dirige fluido a presión a la
cámara 74 para bajar el elemento de válvula 102 como se representa
en la figura 4. El diámetro del pistón 106 es mayor que el diámetro
del pistón 110 produciendo así la carga que desplaza el elemento de
válvula 102 hacia abajo. De forma similar, el accionamiento de la
válvula de solenoide 38 conecta el paso 66 y por lo tanto el
depósito 24 al paso 76. Se dirige fluido a presión a la cámara 78
para bajar el elemento de válvula 104 como se representa en la
figura 4. El diámetro del pistón 118 es mayor que el diámetro del
pistón 122 produciendo así la carga que desplaza el elemento de
válvula 104 hacia abajo. Cuando los elementos de válvula 102 y 104
se desplazan hacia abajo, una pestaña anular 140 en el pistón 110
desasienta el asiento de válvula 130 y una pestaña anular 142 en el
pistón 122 desasienta la válvula 134. Fluye fluido a presión del
paso de entrada 14 a la porción inferior de la cámara 42 a través
del paso 80 a la porción superior de la cámara 48 y a través de un
intervalo 144 entre el elemento de válvula 104 y la caja 12 para
proporcionar fluido a presión al paso de salida 16. También fluye
fluido a presión a través del paso 84 al paso de salida 16. De forma
similar, fluye fluido a presión del paso de entrada 14 a la porción
inferior de la cámara 48 a través del paso 82 a la porción superior
de la cámara 42 y a través de un intervalo 146 entre el elemento de
válvula 102 y la caja 12 para proporcionar fluido a presión al paso
de salida 16. También fluye fluido a presión a través del paso 86 al
paso de salida 16. El movimiento de los elementos de válvula 102 y
104 hacia abajo asienta los asientos de válvula 112 y 124 contra la
caja 12 para cerrar los orificios 88 y 90 con el fin de aislar el
paso de salida 16 del paso de escape 18. La presión de fluido dentro
de depósitos 24 y 26 se reducirá inicialmente cuando las válvulas 36
y 38 sean accionadas por la presión de fluido que vuelve a la
presión de suministro en la entrada 14 porque los depósitos 24 y 26
todavía están abiertos a la entrada 14 y salida 16 está aislada del
escape 18.
Las figuras 5 y 6 ilustran un sistema de válvula
de control 10 en una posición anormal. En las figuras 5 y 6, el
elemento de válvula 104 está situado en su posición superior
mientras que el elemento de válvula 102 está situado en su posición
inferior. Ambas válvulas de solenoide 36 y 38 están situadas en su
posición desaccionada. El elemento de válvula 104 está situado en su
posición superior parecida a la representada en la figura 1. Se
suministra fluido a presión desde el paso de entrada 14 al paso 46 a
través del restrictor 50 al paso 58 a través del paso anular 126 a
través del restrictor 62 y a la cámara 60 para empujar el elemento
de válvula 104 hacia arriba como se representa en la figura 6
asentando el pistón 120 contra la caja 12. También fluye fluido a
presión a través del paso 68 al depósito 26 y desde el depósito 26 a
la entrada de la válvula de solenoide 36 a través del paso 70. El
paso de salida 16 está en comunicación con el paso de escape 18
debido a que el asiento de válvula 124 es empujado hacia arriba
abriendo el orificio 90. El elemento de válvula 102 está situado en
su posición inferior que abre varios pasos al paso de salida 16 que,
a causa de la posición del elemento de válvula 104, está abierto al
escape 18. La porción superior de la cámara 42 está abierta al
escape a través del intervalo 146. Se purga fluido a presión del
paso de entrada 14 al escape a través del paso 40 y a través de la
porción superior de la cámara 42 a través del intervalo 146, a
través del paso de salida 16, a través del orificio 90 al paso de
escape 18. Además, purgará fluido a presión del paso de entrada 14
al escape 18 entrando en la porción inferior de cámara 42, fluirá a
través del paso 80, a través del paso 84, a través del paso de
salida 16, a través del orificio 90 y al paso de escape 18. El
fluido a presión en paso 52 y por lo tanto la cámara 54 también se
purga al escape a través del restrictor 56 que quita el empuje
aplicado al elemento de válvula 102. También existe un recorrido de
escape desde la entrada 14 a la porción inferior de la cámara 42 a
la porción superior de la cámara 42 a través de un intervalo entre
el pistón 108 y las paredes del agujero 20. Puede escapar fluido a
presión de la porción superior de la cámara 42, como se ha descrito
anteriormente. Existe otro recorrido de escape desde la porción
inferior de la cámara 42 a través del paso 80, de la porción
superior a la porción inferior de la cámara 48, y a través del paso
82 a la porción superior de la cámara 42. Puede escapar fluido a
presión de la porción superior de la cámara 42 como se ha descrito
anteriormente. Además, la presión de fluido en el depósito 24 es
purgada al escape a través del restrictor 56 quitando el fluido a
presión que se suministra a la válvula de solenoide 38 a través del
paso 66. La cantidad de tiempo para que la cámara 54 y el depósito
24 purguen a escape dependerá del tamaño de la cámara 54, el
depósito 24 y el restrictor 56. Con la liberación de aire a presión
de la cámara 74 encima del pistón 106 y la presencia de aire a
presión dentro del paso de entrada 14 que actúa contra la parte
inferior del asiento de válvula 130, el muelle de válvula 132 moverá
el elemento de válvula 102 a una posición intermedia donde el
asiento de válvula 130 está asentado contra la caja 12, pero el
pistón 108 no asienta contra la caja 12. Esta condición se
representa en las figuras 7 y 8.
Las figuras 7 y 8 ilustran un sistema de válvula
de control 10 en una posición bloqueada. Cuando el asiento de
válvula 130 empuja el elemento de válvula 102 hacia arriba debido al
empuje del muelle de válvula 132, el asiento de válvula 130 empuja
contra la pestaña anular 140 para mover el elemento de válvula 102.
A causa de una unión de movimiento perdido entre el asiento de
válvula 130 y el pistón 110, cuando el asiento de válvula 130
engancha la caja 12, el pistón 108 no ha enganchado todavía la caja
12. Se requiere movimiento adicional del elemento de válvula 102
para asentar el pistón 108 contra la caja 12 y conectar el paso 40
al paso 52 y proporcionar fluido a presión a la cámara 54 y el
depósito 24. Sin el asiento del pistón 108 en la caja 12, la porción
superior de la cámara 42 y por lo tanto los pasos 40 y 52 están
abiertos al escape 18 a través del intervalo 146, el paso de salida
16 y los orificios 88 y 90 y el paso de escape 18. Así, el depósito
24 está abierto al escape junto con el paso 66 y la entrada a la
válvula de solenoide 38. La cámara 54 también está abierta al escape
eliminando toda carga de empuje que empujaría el elemento de válvula
102 hacia arriba para asentar el pistón 108 contra la caja 12. Un
saliente anular 150 situado en el pistón 110 y abierto al paso de
entrada 14 empuja el elemento de válvula 102 hacia abajo, siendo
empujada la pestaña anular 140 contra el asiento de válvula 130 para
mantener el elemento de válvula 102 en su posición intermedia y el
sistema de válvula de control 10 en su posición bloqueada. Un
saliente similar 152 está situado en el pistón 122.
Cuando se desea mover el sistema de válvula de
control 10 de su posición bloqueada a su posición desaccionada
representada en la figura 1, se suministra fluido a presión al paso
de reposición 96. El fluido a presión que se suministra al paso de
reposición 96 abre la válvula de retención 98 y el fluido a presión
llena el depósito 24 y la cámara 54. El restrictor 56 limitará la
cantidad de fluido purgado al escape durante el procedimiento de
reposición. Una vez que el depósito 24 y la cámara 54 están llenos
de fluido a presión, el fluido dentro de la cámara 54 actúa contra
el pistón 110 para mover el elemento de válvula 102 hacia arriba
para asentar el pistón 108 contra la caja 12. El paso de fluido 40
está de nuevo en comunicación con el paso 52 y el sistema de válvula
de control 10 está colocado de nuevo en su posición desaccionada
como se representa en las figuras 1 y 2.
Aunque la descripción anterior de las figuras 5
a 8 se ha descrito con el elemento de válvula 102 situado en su
posición intermedia y bloqueada y el elemento de válvula 104 situado
en su posición desaccionada, se ha de entender que se produciría una
posición bloqueada similar del sistema de válvula de control 10 si
el elemento de válvula 102 estuviese situado en su condición
desaccionada y el elemento de válvula 104 estuviese situado en su
condición intermedia y bloqueada. El procedimiento de reposición de
aplicar fluido a presión al paso de reposición 96 hará que el fluido
a presión abra la válvula de retención 100 para llenar el depósito
26 y la cámara 60. El fluido a presión en la cámara 60 elevará el
elemento de válvula 104 para asentar el pistón 120 contra la caja
12 reconectando el paso 46 con el paso 58.
Así, el sistema de válvula de control 10 es un
sistema de válvulas que opera completamente por fluido y que tiene
la capacidad de detectar una condición anormal y responder a esta
condición anormal conmutando a una condición bloqueada que después
requiere que una persona realice una operación de reposición antes
de que el sistema de válvula de control 10 entre de nuevo en
funcionamiento.
Las figuras 9 a 18 ilustran un sistema de
válvula de control, que tiene capacidad de antisujeción según la
presente invención, que se designa en general con el número de
referencia 510. Se deberá observar que en las figuras 9 a 18,
números de referencia análogos designan partes análogas o
correspondientes en todas las vistas. También se deberá observar que
en las partes análogas o correspondientes de las figuras 1 a 8 se ha
añadido 500 a los números de referencia de las figuras 1 a 8. El
sistema de válvula de control 510 se representa como un circuito
esquemático de fluido en la figura 9 y como una válvula de control
de fluido en la figura 10.
Con referencia ahora a la figura 10, el sistema
de válvula de control 510 incluye una caja 512 que tiene un paso de
fluido de entrada 514, un paso de fluido de salida 516, un paso de
escape de fluido 518, un primer agujero de válvula 520, un segundo
agujero de válvula 522, un primer depósito de fluido 524, y un
segundo depósito de fluido 526. Dentro del primer agujero de válvula
520 se ha dispuesto un primer elemento de válvula 528, y dentro del
segundo agujero de válvula 522 se ha dispuesto un segundo elemento
de válvula 530. Dentro del paso de entrada 514 en una relación
coaxial con el primer elemento de válvula 528 está situado un tercer
elemento de válvula 532. También está situado dentro del paso de
entrada 514 en una relación coaxial con el segundo elemento de
válvula 530 un cuarto elemento de válvula 534. Un par de válvulas de
solenoide 536 y 538 están unidas a la caja 512.
Una pluralidad de pasos de fluido interconectan
los agujeros de válvula 520 y 522 con la entrada 514, la salida 516,
el escape 518, el depósito 524, el depósito 526, la válvula de
solenoide 536 y la válvula de solenoide 538. Un paso de fluido 540
se extiende entre el paso de entrada 514 y una cámara intermedia 542
formada por el agujero 520. Un paso de fluido 546 se extiende entre
el paso de entrada 514 y una cámara intermedia 548 formada por el
agujero 522.
Un paso de fluido 552 se extiende entre la
cámara 542 y una cámara inferior 554 formada por el agujero 520. Un
restrictor 556 está dispuesto dentro del paso 552 para limitar la
cantidad de flujo de fluido a través del paso 552. Un paso de fluido
558 se extiende entre la cámara 548 y una cámara inferior 560
formada por el agujero 522. Un restrictor 562 está dispuesto dentro
del paso 558 para limitar la cantidad de flujo de fluido a través
del paso 558. El depósito 524 forma parte del paso 552 de tal manera
que el restrictor 556 esté situado entre la cámara 542 y el depósito
524.
Un restrictor 553 está dispuesto dentro del paso
552 entre el depósito 524 y la cámara inferior 554 para limitar la
cantidad de flujo de fluido entre la cámara inferior 554 y el
depósito 524. Un paso de fluido 566 se extiende entre el depósito
524 y la entrada a la válvula de solenoide 538. El depósito 526
forma parte del paso 558 de tal manera que el restrictor 562 esté
situado entre la cámara 548 y el depósito 526. Un restrictor 559
está dispuesto dentro del paso 558 entre el depósito 526 y la cámara
inferior 560 para limitar la cantidad de flujo de fluido entre la
cámara inferior 560 y el depósito 526.
Un paso de fluido 570 se extiende entre el
depósito 526 y la entrada a la válvula de solenoide 536. Un paso 572
se extiende entre la salida de la válvula de solenoide 536 y una
cámara superior 574 formada por el agujero 520. Un paso de fluido
576 se extiende entre la salida de la válvula de solenoide 538 y una
cámara superior 578 formada por el agujero 522.
Un paso transversal 580 se extiende entre la
porción inferior de la cámara 542 y la porción superior de la cámara
548. Un paso transversal 582 se extiende entre la porción inferior
de la cámara 548 y la porción superior de la cámara 542. Un paso de
fluido 584 se extiende entre el paso 580 y el paso de salida 516. Un
restrictor 585 está dispuesto dentro del paso 584 para limitar la
cantidad de flujo de fluido a través del paso 584. Un paso de fluido
586 se extiende entre el paso 582 y el paso de salida 516. Un
restrictor 587 está dispuesto dentro del paso 586 para limitar la
cantidad de flujo de fluido a través del paso 586. El paso de salida
516 está en comunicación con el paso de escape 518 a través de dos
orificios 588 y 590. Las porciones superiores de las cámaras 554 y
560 están en comunicación con el orificio de escape 18 a través de
pasos 592 y 594, respectivamente.
Un paso de reposición 596 se extiende a través
de la caja 512 y está en comunicación con la porción inferior de las
cámaras 554 y 560 comunicando con los pasos 552 y 558,
respectivamente. Un par de válvulas de retención 598 y 600 están
dispuestas entre el paso de reposición 596 y los pasos 552 y 558,
respectivamente, para impedir el flujo de fluido entre los pasos 552
o 558 al paso de reposición 596, pero permitir el flujo de fluido
del paso de reposición 596 a uno o ambos pasos 552 y 558.
Dentro del agujero 520 se ha dispuesto el
elemento de válvula 602 y dentro del agujero 522 se ha dispuesto el
elemento de válvula 604. El elemento de válvula 602 incluye un
pistón superior 606, un pistón intermedio 608 y un pistón inferior
610, todos los cuales se mueven conjuntamente como una única unidad.
El pistón superior 606 está dispuesto dentro de la cámara 574 e
incluye un asiento de válvula 612 que abre y cierra el orificio 588
situado entre el paso de salida 516 y el paso de escape 518. El
pistón intermedio 608 está dispuesto dentro de la cámara 542 e
incluye un paso anular 614 que conecta con fluido el paso 540 con el
paso 552 cuando el pistón 608 está asentado contra la caja 512. El
pistón inferior 610 está situado dentro de la cámara 554. Un par de
juntas estancas 616 sellan el paso de entrada 514 al paso 592 y
sellan la cámara 554 al paso 592.
Como se ha descrito anteriormente, el elemento
de válvula 602 incluye un pistón superior 606, y pistones
intermedios 608, y un pistón inferior 610, todos los cuales se
mueven conjuntamente como una única unidad. Los respectivos pistones
606, 608, y 610 incluyen agujeros centrales por los que pasa un
vástago de válvula 660. El vástago de válvula 660 incluye un par de
mesetas 662 que proporcionan topes de extremo para uno o varios de
los pistones respectivos. Por ejemplo, el pistón superior 606, el
asiento de válvula 612, y el separador 664 asientan en una meseta
superior 662. Una tuerca 666 engancha a rosca una porción roscada
del vástago de válvula 660 para mantener el pistón superior 606, el
asiento de válvula 612, y el separador 664 contra la meseta superior
662. Igualmente, una meseta inferior 662 proporciona un tope de
extremo para el pistón intermedio 608, un separador 668, y el pistón
inferior 610, que se retienen contra la meseta inferior 662 mediante
una tuerca 670 que engancha a rosca un extremo inferior del vástago
de válvula 660. El separador 668 se forma de manera que dicho
elemento de válvula 602 se mueva independientemente del elemento de
válvula 532.
El elemento de válvula 604 incluye un pistón
superior 618, un pistón intermedio 620 y un pistón inferior 622
todos los cuales se mueven conjuntamente como una única unidad. El
pistón superior 618 está dispuesto dentro de la cámara 578 e incluye
un asiento de válvula 624 que abre y cierra el orificio 590 situado
entre el paso de salida 516 y el paso de escape 518. El pistón
intermedio 620 está dispuesto dentro de la cámara 548 e incluye un
paso anular 626 que conecta con fluido el paso 546 con el paso 558
cuando el pistón 620 está asentado contra la caja 512. El pistón
inferior 622 está situado dentro de la cámara 560. Un par de juntas
estancas 628 sellan el paso de entrada 514 al paso 594 y sellan la
cámara 560 al
paso 594.
paso 594.
Como se ha descrito anteriormente, el elemento
de válvula 604 incluye un pistón superior 618, un pistón intermedio
620, y un pistón inferior 622, todos los cuales se mueven
conjuntamente como una única unidad. Los respectivos pistones 618,
620, y 622 incluyen agujeros centrales por los que pasa un vástago
de válvula 674. El vástago de válvula 674 incluye un par de mesetas
676 que proporcionan topes de extremo para uno o varios de los
respectivos pistones. Por ejemplo, el pistón superior 618, el
asiento de válvula 624, y el separador 678 están asentados en una
meseta superior 676. Una tuerca 680 engancha a rosca una porción
roscada de vástago de válvula 674 para mantener el pistón superior
618, el asiento de válvula 624, y el separador 678 contra la meseta
superior 676. Igualmente, una meseta inferior 676 proporciona un
tope de extremo para el pistón intermedio 620, un separador 682, y
el pistón inferior 622 se retienen contra la meseta inferior 676
mediante una tuerca 684 que engancha a rosca un extremo inferior del
vástago de válvula 674. El separador 682 se forma de manera que
dicho elemento de válvula 602 se mueva independientemente del
elemento de válvula 534.
El elemento de válvula 532 está situado
alrededor del separador 668 e incluye un asiento de válvula 630 y un
muelle de válvula 632. El muelle de válvula 632 empuja el asiento de
válvula 630 contra la caja 512 para impedir el flujo de fluido entre
el paso de entrada 614 y la cámara 642. El elemento de válvula 534
está situado alrededor del separador 682 e incluye un asiento de
válvula 634 y un muelle de válvula 636. El muelle de válvula 636
empuja el asiento de válvula 634 contra la caja 512 para impedir el
flujo de fluido entre el paso de entrada 514 y la cámara 548.
Una característica particular de esta invención
incluye un circuito antisujeción 690 que inhibe el accionamiento del
primer elemento de válvula 530 durante una operación de reposición.
El circuito antisujeción 690 incluye una válvula antisujeción 692.
Un paso de fluido 694 se extiende entre el paso de entrada 514 y la
entrada al solenoide 696. Un paso de fluido 700 se extiende desde la
salida de solenoide 696 a un orificio de entrada 702 de la válvula
antisujeción 692. Un orificio de reposición 698 conecta con fluido
con el paso de fluido 700 y proporciona unos medios alternativos,
suministrados típicamente por el operador, para presurizar el paso
de fluido 700. Un paso de accionamiento 704 se extiende entre el
paso de fluido 700 y el orificio de accionamiento 706. Un paso de
depósito 708 se extiende entre el paso de accionamiento 704 y el
depósito de fluido 710. Un restrictor 712 está dispuesto dentro del
paso de accionamiento 704 para limitar la cantidad de flujo de
fluido a través del paso 704. Un orificio de salida 714 conecta con
el paso de reposición 596. Un orificio de ventilación 716 conecta
con el paso 566.
La válvula antisujeción 692 incluye un cuerpo de
válvula 718 que también forma parte de la caja 512. El cuerpo de
válvula 718 incluye un agujero central 720. Un carrete de válvula
722 se traslada dentro del agujero central 720 entre estructuras de
extremo 724. En su extremo superior, el carrete de válvula 722
incluye un asiento de válvula 726 que abre y cierra un paso de
ventilación 692b entre el orificio de ventilación 716 y el orificio
de escape superior 728. El carrete de válvula 722 también incluye
una junta tórica 730 que proporciona una junta estanca entre el paso
de escape superior 728 y el orificio de entrada 702. Igualmente, la
junta tórica 732 proporciona una junta estanca entre el orificio de
entrada 702, el orificio de salida 714, y el orificio de escape
inferior 734. Una tercera junta tórica 736 proporciona una junta
estanca entre el orificio de salida 714 y el orificio de escape
inferior 734 cuando la válvula antisujeción 692 está en una posición
accionada. Una cuarta junta tórica 738 proporciona una junta estanca
entre el orificio de accionamiento 706 y el segundo orificio de
escape 734.
Las figuras 10 y 11 ilustran un sistema de
válvula de control 510 en una posición inicial. Se deberá observar
que las figuras 10 y 11 también ilustran un sistema de válvula de
control 510 en una posición bloqueada. Se produce una condición de
bloqueo cuando al menos uno de los pistones intermedios 608 o 620
asume la posición representada en la figura 10. El desplazamiento de
las válvulas desde una posición bloqueada a una posición
desaccionada se describirá con respecto al primer elemento de
válvula 528. Sin embargo, el desplazamiento del segundo elemento de
válvula 530 se produce de forma similar. Cuando el asiento de
válvula 630 empuja el elemento de válvula 602 hacia arriba debido al
empuje del muelle de válvula 632, el asiento de válvula 630 empuja
contra la pestaña anular 640 para mover el elemento de válvula 602.
Dado que el primer elemento de válvula 528 y el tercer elemento de
válvula 532 se pueden desplazar independientemente, cuando el
asiento de válvula 632 engancha la caja 512, el pistón 608 todavía
no ha enganchado la caja 512. Se requiere movimiento adicional del
elemento de válvula 602 para asentar el pistón 608 contra la caja
512 y conectar el paso 540 al paso 552 y proporcionar fluido a
presión a la cámara 554 y al depósito 524. Sin el asiento del pistón
608 en la caja 512, la porción superior de la cámara 542 y por lo
tanto los pasos 540 y 552 están abiertos al escape 518 a través del
intervalo 646, el paso de salida 516, los orificios 588 y 590, y el
paso de escape 18. Así, el depósito 524 está abierto a escape junto
con el paso 566 y la entrada a la válvula de solenoide 538. La
cámara 554 también se abre a escape para eliminar cualquier carga de
empuje que empujaría el cuerpo de elemento de válvula 602 hacia
arriba para asentar el pistón 608 contra la caja 512. Un muelle 686
empuja el pistón intermedio 608 hacia abajo mediante el vástago de
válvula 660, siendo empujada la pestaña anular 640 contra el asiento
de válvula 630 para mantener el cuerpo de elemento de válvula 602 en
su posición intermedia y el sistema de válvula de control 510 en su
posición de arranque (válvulas de cuerpo) o bloqueada (una válvula).
Se aplica una configuración similar a la otra válvula principal.
Cuando se desea mover el sistema de válvula de
control 510 de su posición inicial, o bloqueada, a su posición
desaccionada representada en las figuras 13 y 14, se debe
suministrar fluido a presión al paso de reposición 596. El fluido a
presión que se suministra al paso de reposición 596 abre las
válvulas de retención 598, 600, y el fluido a presión llena los
depósitos 554 y 560. Los restrictores 556 y 562 limitarán la
cantidad de fluido purgado a escape durante el procedimiento de
reposición. Igualmente, los restrictores 553 y 559 limitarán la
cantidad de fluido que entra en los respectivos depósitos 524 y 526.
Una vez que los depósitos 524 y 526 y las cámaras 554 y 560 están
llenos de fluido a presión, el fluido dentro de las cámaras 554 y
560 actúa contra los pistones 610 y 622 para mover los elementos de
válvula 602 y 604 hacia arriba para asentar los pistones 608 y 620
contra la caja 512. Los pasos de fluido 540 y 546 están de nuevo en
comunicación con los pasos 552 y 558 y el sistema de válvula de
control 510 se coloca de nuevo en su posición desaccionada como se
representa en las figuras 13 y 14.
Como se ilustra bien en las figuras 11 y 12, una
característica particular de la presente invención es que la
presurización del paso de reposición 596 se controla mediante un
nuevo circuito antisujeción 690, incluyendo una válvula antisujeción
692. El circuito antisujeción 690 evita la presurización del paso de
reposición sin previa despresurización del depósito 524 y el paso
566, evitando por ello que el solenoide 538 suministre presión de
fluido al paso 576 y la cámara 578. Esto evita el desplazamiento del
primer elemento de válvula 530 a una posición accionada. Así, la
válvula antisujeción 692 evita la presurización del paso de salida
16 durante una operación de reposición.
Para efectuar una operación de reposición cuando
uno o ambos elementos de válvula primero 528 o segundo 530 están en
una posición bloqueada, tal como la que se puede producir durante el
arranque inicial o una condición bloqueada, el paso de fluido 700 se
debe presurizar. La presurización del paso de fluido 700 se puede
producir mediante la activación de reposición del solenoide 696 que
recibe presión de fluido de entrada del paso de entrada 514 a través
del paso de fluido 694. A la activación del solenoide de reposición
696, se aplica presión de fluido de entrada al paso de fluido 700.
Alternativamente, la caja de válvula 512 incluye un orificio de
reposición opcional 698 que se puede prever para uso con una presión
de fluido de reposición suministrada por el cliente.
Después de la aplicación de una de las señales
de reposición alternativas, la presión de fluido en el paso 700
produce el desplazamiento hacia arriba del carrete de válvula 722
que resulta de la presurización de la cámara 740. La presión de
fluido de entrada aplicada a través del paso de fluido 700 también
presuriza el depósito 710. El desplazamiento hacia arriba del
carrete de válvula 722 permite la comunicación entre el paso de
fluido 566 y el orificio de escape superior 728 por medio del paso
de ventilación 692b. Esto ventila la presión de fluido y depósito
526 y el paso de fluido 566 a escape, evitando por ello el
accionamiento del primer elemento de válvula 528. El desplazamiento
hacia arriba del carrete de válvula 722 también permite la
comunicación entre el paso de fluido a presión 700 y el paso de
reposición 596 por medio del paso de presión 692a, produciendo
desplazamiento del primer elemento de válvula 528 y/o el segundo
elemento de válvula 530 a una posición desaccionada, como se ha
descrito anteriormente con respecto a las figuras 9 y 10. Durante
esta operación, los restrictores de fluido 553 y 559 limitan el
flujo de fluido a los respectivos depósitos 524 y 526. Esto
garantiza que se acumule una mayor presión en las cámaras 554 y 560,
desplazando por lo tanto los pistones 608 y 620 hacia arriba para
efectuar la operación de reposición. Además, mientras el paso de
fluido 700 es presurizado, por el solenoide de reposición 696 o la
señal de reposición suministrada por el cliente 698, el paso de
fluido 566 se expulsará a través del paso de escape superior 728,
asegurando por lo tanto el desaccionamiento del primer elemento de
válvula 530.
Al quitar la señal de reposición, mediante el
solenoide de reposición 596 o el soporte de reposición suministrado
por el cliente 698, el elemento de empuje 742 desplaza el carrete de
válvula 722 hacia abajo inhabilitando la comunicación entre el paso
de fluido 700 y el paso de reposición 596 cerrando el paso de
presión 692a. El desplazamiento hacia abajo del carrete de válvula
722 cierra en consecuencia la comunicación entre el paso de fluido
700 y el paso de reposición 596, liberando por ello la presión a las
válvulas de retención 598, 600. El desplazamiento hacia abajo del
carrete de válvula 722 también hace que el paso de reposición 596 se
expulse a través del orificio de escape inferior 734 por medio del
paso de presión 692a, proporcionando por ello un escape continuo
para el paso de reposición 596 de manera que el paso de reposición
596 solamente se presurice durante la operación de reposición y de
otro modo se expulse a escape. Además, el asiento de válvula 726
cierra la comunicación entre el paso 566 y el orificio de escape
superior 728 cerrando el paso de ventilación 692b, por lo que es
posible la presurización del depósito 526. Los depósitos 524 y 526
se presurizan así suficientemente para mantener una presión
suficiente en las respectivas cámaras 554 y 560 para mantener el
primer elemento de válvula 528 y el segundo elemento de válvula 530
en una posición desaccionada.
Las figuras 13 y 14 ilustran un sistema de
válvula de control 510 en su posición desaccionada. El fluido a
presión procedente del paso de entrada 514 empuja los asientos de
válvula 630 y 634 contra la caja 512 cerrando la comunicación entre
el paso de entrada 514 y ambas cámaras 542 y 548. Se suministra
fluido a presión al paso 540, al paso 552 a través del paso anular
614 a través del restrictor 556 al depósito 524 a través del
restrictor 553 y a la cámara 554 para empujar el elemento de válvula
602 hacia arriba como se representa en la figura 14 asentando el
pistón 608 contra la caja 512. También fluye fluido a presión del
depósito 24 a la entrada de válvula de solenoide 538 a través del
paso 566. De forma similar, se suministra fluido a presión desde el
paso de entrada 514 al paso 546 al paso 558 a través del paso anular
626 a través del restrictor 562 al depósito 526 a través del
restrictor 559 y a la cámara 560 para empujar el elemento de válvula
604 hacia arriba como se representa en la figura 14 asentando el
pistón 620 contra la caja 512. También fluye fluido a presión desde
el depósito 526 a la entrada de válvula de solenoide 536 a través
del paso 570. El paso de salida 516 está en comunicación con el paso
de escape 518 debido a que los asientos de válvula 612 y 624 son
empujados hacia arriba abriendo los orificios 588 y 590. Las cámaras
intermedias 542 y 548 también están abiertas al paso de escape 518 a
través de los pasos transversales 580 y 582, respectivamente, a
través de los pasos 584 y 586, respectivamente. La presión de fluido
debajo del pistón 610 y 622 de los elementos de válvula 602 y 604,
respectivamente, empuja los elementos de válvula 602 y 604 hacia
arriba para mantener el sistema de válvula de control 510 en la
posición desaccionada. La conexión entre los pasos 540 y 552 a
través del paso anular 614 y la conexión entre los pasos 546 y 558 a
través del paso anular 626 mantienen la presión de fluido dentro de
las cámaras 554 y 560 y los depósitos 524
y 526.
y 526.
Las figuras 15 y 16 ilustran un sistema de
válvula de control 510 en su posición accionada. Ambas válvulas de
solenoide 536 y 538 han sido accionadas de forma sustancialmente
simultánea. El accionamiento de la válvula de solenoide 536 conecta
el paso 570 y por lo tanto el depósito 526 al paso 572. Se dirige
fluido a presión a la cámara 574 para mover el elemento de válvula
602 hacia abajo como se representa en la figura 16. El diámetro del
pistón 606 es mayor que el diámetro del pistón 610 produciendo así
la carga que desplaza el elemento de válvula 602 hacia abajo. De
forma similar, el accionamiento de la válvula de solenoide 538
conecta el paso 566 y por lo tanto el depósito 524 al paso 576. Se
dirige fluido a presión a la cámara 578 para mover el elemento de
válvula 604 hacia abajo como se representa en la figura 16. El
diámetro del pistón 618 es mayor que el diámetro del pistón 622
produciendo así la carga que mueve el elemento de válvula 604 hacia
abajo. Cuando los elementos de válvula 602 y 604 se mueven hacia
abajo, una pestaña anular 640 en el pistón 610 desasienta el asiento
de válvula 630 y una pestaña anular 642 en el pistón 622 desasienta
la válvula 634. Fluye fluido a presión del paso de entrada 514 a la
porción inferior de la cámara 542 a través del paso 580 a la porción
superior de la cámara 548 y a través de un intervalo 644 entre el
elemento de válvula 604 y la caja 512 para proporcionar fluido a
presión al paso de salida 516. También fluye fluido a presión a
través del paso 584 al paso de salida 516. De forma similar, fluye
fluido a presión del paso de entrada 514 a la porción inferior de la
cámara 548 a través del paso 582 a la porción superior de la cámara
542 y a través de un intervalo 646 entre el elemento de válvula 602
y la caja 512 para proporcionar fluido a presión al paso de salida
516. También fluye fluido a presión a través del paso 586 al paso de
salida 516. El movimiento de los elementos de válvula 602 y 604
hacia abajo asienta los asientos de válvula 612 y 624 contra la caja
512 para cerrar los orificios 588 y 590 con el fin de aislar el paso
de salida 516 del paso de escape 518. La presión de fluido dentro de
los depósitos 524 y 526 se reducirá inicialmente cuando las válvulas
536 y 538 sean accionadas, pero la presión de fluido volverá a
suministrar presión en la entrada 514 porque los depósitos 524 y 526
todavía están abiertos a la entrada 514 y la salida 516 está aislada
del escape 518.
Las figuras 17 y 18 ilustran un sistema de
válvula de control 510 en una posición anormal. En las figuras 17 y
18, el elemento de válvula 604 está situado en su posición superior
mientras que el elemento de válvula 602 está situado en su posición
inferior. Ambas válvulas de solenoide 536 y 538 están situadas en su
posición desaccionada. El elemento de válvula 604 está situado en su
posición superior parecida a la representada en la figura 14. Se
suministra fluido a presión del paso de entrada 514 al paso 546 al
paso 558 a través del paso anular 626 a través del restrictor 562 y
a la cámara 560 para el empujar elemento de válvula 604 hacia arriba
como se representa en la figura 18 asentando el pistón 620 contra la
caja 12. También fluye fluido a presión al depósito 526 y del
depósito 526 a la entrada de la válvula de solenoide 536 a través
del paso 570. El paso de salida 516 está en comunicación con el
paso de escape 518 debido a que el asiento de válvula 624 es
empujado hacia arriba abriendo el orificio 590. El elemento de
válvula 602 está situado en su posición inferior que abre varios
pasos al paso de salida 516 que, a causa de la posición de elemento
de válvula 604, está abierto al escape 518. La porción superior de
la cámara 542 está abierta a escape a través del intervalo 646. Se
purga fluido a presión del paso de entrada 514 al escape a través
del paso 540 y a través de la porción superior de la cámara 542 a
través del intervalo 646, a través del paso de salida 516, a través
del orificio 590 al paso de escape 518. Además, se purgará fluido a
presión del paso de entrada 514 al escape 518 entrando en la porción
inferior de cámara 542, fluirá a través del paso 580, a través del
paso 584, a través del paso de salida 516, a través del orificio 590
y al paso de escape 518. También se purga fluido a presión en el
paso 552 y por lo tanto la cámara 554 al escape a través de los
restrictores 553 y 556 quitando el empuje aplicado al elemento de
válvula 602. También existe un recorrido de escape desde la entrada
514 a la porción inferior de la cámara 542 a la porción superior de
la cámara 542 a través de un intervalo entre el pistón 608 y las
paredes del agujero 520. Puede escapar presión de fluido desde la
porción superior de la cámara 542 como se ha descrito anteriormente.
Existe otro recorrido de escape desde la porción inferior de la
cámara 542 a través del paso 580, de la porción superior a la
porción inferior de la cámara 548, y a través del paso 582 a la
porción superior de la cámara 542. Puede escapar presión de fluido
de la porción superior de la cámara 542, como se ha descrito
anteriormente. Además, se purga presión de fluido en depósito 524 al
escape a través del restrictor 556 quitando el fluido a presión que
se suministra a la válvula de solenoide 538 a través del paso 566.
La cantidad de tiempo para que la cámara 554 y el depósito 524
purguen al escape dependerá del tamaño de la cámara 54, el depósito
524 y los restrictores 553 y 556. Con la liberación de aire a
presión de la cámara 574 por encima del pistón 606 y la presencia de
aire a presión dentro del paso de entrada 514 que actúa contra la
parte inferior del asiento de válvula 630, el muelle de válvula 532
moverá el elemento de válvula 602 a una posición intermedia donde el
asiento de válvula 630 está asentado contra la caja 512, pero el
pistón 608 no asienta contra la caja 512. Esta condición se
representa en las figuras 9 y 10.
Aunque la descripción anterior de las figuras 17
y 18 se ha descrito con el elemento de válvula 602 situado en su
posición intermedia y bloqueada y el cuerpo de válvula 604 situado
en su posición desaccionada, se ha de entender que se produciría una
posición bloqueada similar del sistema de válvula de control 510 si
el elemento de válvula 602 estuviese situado en su condición
desaccionada y el elemento de válvula 604 estuviese situado en su
condición intermedia y
bloqueada.
bloqueada.
Así, el sistema de válvula de control 510 es un
sistema de válvulas que opera completamente por fluido y que tiene
la capacidad de detectar una condición anormal y responder a esta
condición anormal conmutando a una condición bloqueada que después
requiere que una persona realice una operación de reposición antes
de que el sistema de válvula de control 510 funcione de nuevo. El
sistema de válvula de control 510 también evita la operación de la
válvula durante una operación de reposición.
Los sistemas de válvulas de control 10 y 510
antes descritos en las figuras 1-18 se denominan en
general válvulas de corrientes cruzadas porque se configuran de
manera que incluyan una característica de comprobación integral con
el diseño de la válvula. Estas válvulas ofrecen características
particulares al cliente. Una configuración de válvula alternativa se
puede denominar en general una válvula de flujo cruzado. Una válvula
de flujo cruzado típica incluye un cuerpo y elementos de válvula,
pero no incluye inherentemente un circuito de verificación para
detectar cuándo los sistemas de válvulas están en una configuración
anormal. Dicha válvula se puede denominar una válvula doble, y la
figura 19 ilustra un diagrama esquemático del circuito para el
sistema de válvula de control 810, que define otra realización de la
presente invención. Con referencia a la figura 19, el sistema de
válvula de control 810 incluye un suministro de entrada 814, un
suministro de salida 816, y un escape 818. La válvula de solenoide
820 controla el accionamiento del primer elemento de válvula 824.
Igualmente, la válvula de solenoide 822 controla el accionamiento
del segundo elemento de válvula 826. Las válvulas de solenoide 820 y
822 deben ser accionadas dentro de un período de tiempo
predeterminado, y el respectivo primer elemento de válvula 824 y el
segundo elemento de válvula 826 se deben accionar y desaccionar
dentro de un período de tiempo predeterminado para evitar que el
sistema de válvula de control 810 pase a una posición bloqueada. El
sistema de válvula de control 810 también incluye un carrete de
bloqueo 828 y válvula antisujeción 830. Se deberá observar que las
válvulas de solenoide 820 y 822 son análogas a respectivas válvulas
de solenoide 36, 38 y 536, 538, como se ha descrito anteriormente.
Igualmente, se deberá observar que los elementos de válvula
principal 824, 826 son análogos a los primeros elementos de válvula
28, 30 y 528, 530 descritos anteriormente. Igualmente, la válvula
antisujeción 830 es análoga a la válvula antisujeción 592 descrita
anteriormente.
El carrete de bloqueo 828 es una válvula de
carrete de cuatro orificios y tres posiciones que verifica la
presión de fluido en los pasos de fluido 832 y 834, que reflejan la
salida de presión por los elementos de válvula principal 824, 826.
Cuando las presiones son generalmente iguales, la válvula de carrete
828 asume una posición centrada. Cuando la presión es desigual, el
carrete de bloqueo 828 se desplaza, expulsando por lo tanto la
presión de entrada al orificio YA y expulsando la presión de control
aplicada a la válvula antisujeción 830 y las válvulas de solenoide
822, 824 al orificio YB. Un interruptor de bloqueo 836 incluye un
pasador de bloqueo 838. El pasador de bloqueo 838 es empujado en la
dirección de un elemento ranurado 840 que se mueve según una porción
desplazable del carrete de bloqueo 828. El elemento ranurado 840
incluye un par de ranuras, una de las cuales engancha el pasador de
bloqueo 838 cuando el elemento de bloqueo 840 se desplaza según la
porción de carrete del carrete de bloqueo 828. Una vez en una
posición bloqueada, se debe aplicar presión de fluido a orificio de
reposición 842 para volver el carrete de bloqueo 828 a su posición
central presurizando el pasador de bloqueo 838 alejándolo del
elemento ranurado 840 por lo que es posible que el carrete de
bloqueo 828 vuelva a su posición central, mientras las entradas de
presión en los pasos de fluido 832 y 834 son generalmente
iguales.
La válvula antisujeción 830 opera de forma
similar a la descrita anteriormente para proporcionar un recorrido
de paso de fluido 844 al escape a través de la válvula antisujeción
830 durante la reposición. En la operación, la aplicación de presión
de fluido al orificio de reposición 842 desplaza la válvula
antisujeción 830 a una posición accionada. En la posición accionada,
la válvula antisujeción 830 proporciona un recorrido al escape para
el paso de fluido 844. También cuando está en una posición
accionada, la válvula antisujeción 830 proporciona un recorrido
desde el orificio de reposición 842 al pasador de reposición 838. La
presión de reposición presuriza una cámara que supera la fuerza de
empuje de un muelle que empuja el pasador de reposición 838 hacia el
elemento ranurado 840. Durante la operación de reposición, no se
puede aplicar presión de fluido a ninguna de las válvulas de
solenoide 820, 822, y así no se puede aplicar a los respectivos
elementos de válvula principal 824, 826. Esto evita la aplicación de
presión de entrada al suministro de salida 816. Una vez quitada la
presión de fluido del orificio de reposición 842, la válvula
antisujeción 830 vuelve a su posición desaccionada, como se ha
descrito anteriormente con respecto a las figuras 9 a 18 permitiendo
la operación de los elementos de válvula principal 824, 826.
Aunque la descripción detallada anterior
describe la realización preferida de la presente invención, se
deberá entender que la presente invención es susceptible de
modificación, variación y alteración sin desviarse del alcance y
significado apropiado de las reivindicaciones dependientes.
Claims (4)
1. Un sistema de válvula de control
incluyendo:
un orificio de reposición (694, 698); una
salida; una entrada; un escape; un primer paso (516, 518) que se
extiende entre dicha salida y dicho escape; un segundo paso (514,
518) que se extiende entre dicha entrada y dicha salida; una primera
válvula principal (602) que se puede mover entre una posición
desaccionada donde dicho primer paso está abierto y una posición
accionada; una segunda válvula principal (604) móvil entre una
posición desaccionada donde dicho primer paso está abierto y una
posición accionada, abriéndose dicho segundo paso cuando dichas
válvulas principales primera y segunda están en una posición
accionada, donde dichas válvulas principales primera y segunda se
mueven entre dichas posiciones accionada y desaccionada dentro de un
período de tiempo predeterminado; un circuito de bloqueo (580, 582,
540, 546, 524, 526), evitando dicho circuito de bloqueo el
accionamiento de una de dichas válvulas principales primera y
segunda si dichas válvulas principales primera y segunda no operan
dentro de dicho período de tiempo predeterminado, donde al menos una
de dichas válvulas principales asume una posición bloqueada; y un
circuito de reposición (596, 554, 560), desplazando dicho circuito
de reposición dicha al menos única válvula principal de dicha
posición bloqueada a dicha posición desaccionada; y
un circuito antisujeción (690) que evita el
desplazamiento de al menos una de dichas válvulas principales a una
posición accionada cuando dicho circuito de reposición es
operativo;
caracterizado porque dicho circuito
antisujeción incluye además:
una entrada antisujeción (702), una salida
antisujeción (714); un agujero de ventilación antisujeción (716), y
un escape antisujeción (728);
un paso de presión (692a) que se extiende entre
dicha entrada antisujeción (702) y dicha salida antisujeción
(714);
un paso de ventilación (692b) que se extiende
entre dicho agujero de ventilación antisujeción (716) y dicho escape
antisujeción (728); y una válvula antisujeción (692) móvil entre una
posición desaccionada en la que dicho paso de ventilación y dicho
paso de presión están cerrados y una posición accionada en la que
dicho paso de ventilación y dicho paso de presión están
abiertos.
2. El sistema de la reivindicación 1,
caracterizado por:
una primera válvula piloto (536) para operar
dicha primera válvula principal; y una segunda válvula piloto (538)
para operar dicha segunda válvula principal.
3. El sistema de la reivindicación 1,
caracterizado además por una válvula antisujeción (722)
dispuesta en dicho circuito de reposición, evitando dicha válvula
antisujeción que se suministre fluido a presión a dicho circuito de
reposición cuando esté desaccionada y permitiendo que se suministre
fluido a presión a dicho circuito de reposición cuando esté
accionada.
4. El sistema según la reivindicación 1, donde
dicho circuito antisujeción incluye un elemento de empuje (742),
empujando dicho elemento de empuje dicha válvula antisujeción a
dicha posición desa-
ccionada.
ccionada.
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