ES2262375B1 - Circuito hidraulico y/o neumatico para el control de par de un embrague proporcional hidraulico y/o neumatico, en especial para un dispositivo de transporte de hojas de material laminar. - Google Patents

Circuito hidraulico y/o neumatico para el control de par de un embrague proporcional hidraulico y/o neumatico, en especial para un dispositivo de transporte de hojas de material laminar. Download PDF

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Abstract

Circuito hidráulico y/o neumático para el control de par de un embrague proporcional hidráulico y/o neumático, en especial para un dispositivo de transporte de hojas de material laminar. Comprende al menos una válvula proporcional de presión (5,12,25) del fluido y/o gas suministrado a una cámara del embrague (1,21), activada según unas consignas de control de presión (6,13,26) procesadas por un microprocesador (7,27). Se caracteriza por el hecho de que comprende al menos una válvula proporcional de caudal (9,15,29) del fluido y/o gas, activada según unas consignas de control de caudal (11,16,31) procesadas por el microprocesador, al menos un depósito de presión (8,14,28) situado a la salida de dicha al menos una válvula proporcional de presión, y una válvula (10,30) conectada a la cámara del embrague para activar el llenado o vaciado del fluido y/o gas, de modo que dicho circuito proporciona en cada momento la presión (P) necesaria dentro del embrague para transmitir el par requerido en función del movimiento del eje de salida.

Description

Circuito hidráulico y/o neumático para el control de par de un embrague proporcional hidráulico y/o neumático, en especial para un dispositivo de transporte de hojas de material laminar.
La presente invención se refiere a un circuito hidráulico y/o neumático para el control de par de un embrague proporcional hidráulico y/o neumático, en especial para un dispositivo de transporte de hojas de material laminar, del tipo que dicho embrague transmite un movimiento generado por un eje motor a un eje de salida, y comprendiendo dicho circuito al menos una válvula proporcional de presión del fluido y/o gas suministrado a una cámara del embrague, activada según unas consignas de control de presión procesadas por un microprocesador, y medios para tratar el fluido y/o gas suministrado a dicha válvula proporcional de presión.
Antecedentes de la invención
Son conocidos diferentes dispositivos que tienen como objetivo limitar el par a transmitir en un eje. Dichos dispositivos difieren en gran magnitud en su diseño constructivo y aplicaciones, siendo conocidos dispositivos mecánicos, hidráulicos, neumáticos y eléctricos. Algunos de ellos únicamente están diseñados de modo que siempre transmiten un único valor máximo de par, otros en función de la velocidad de giro del eje modifican el valor de par máximo a transmitir.
También son conocidos embragues neumáticos o hidráulicos utilizados como dispositivos limitadores del par a transmitir a un eje, los cuales están accionados mediante un circuito hidráulico y/o neumático que comprende una válvula de presión proporcional que a través de un conducto alimenta de fluido o gas al embrague, realizando las funciones de modificación de la presión bajo consignas de control, procesadas por un microprocesador. Dicha válvula proporcional de presión se alimenta de un circuito a presión con el fluido previamente tratado.
Dichos sistemas conllevan grandes ventajas en sus aplicaciones siempre que las variaciones de par se produzcan en espacios de tiempo suficientemente grandes para poder realizar los cambios de presión necesarios.
Descripción de la invención
El objetivo del circuito hidráulico y/o neumático para el control de par de un embrague proporcional hidráulico y/o neumático, en especial para un dispositivo de transporte de hojas de material laminar de la presente invención es solventar los inconvenientes que presentan los circuitos conocidos en la técnica, proporcionando una serie de ventajas que se describirán a continuación.
El circuito hidráulico y/o neumático para el control de par de un embrague proporcional hidráulico y/o neumático, en especial para un dispositivo de transporte de hojas de material laminar, objeto de la presente invención, se caracteriza por el hecho de que comprende al menos una válvula proporcional de caudal del fluido y/o gas, activada según unas consignas de control de caudal procesadas por el microprocesador, al menos un depósito de presión situado a la salida de dicha al menos una válvula proporcional de presión, y una válvula conectada a la cámara del embrague para activar el llenado o vaciado del fluido y/o gas, de modo que dicho circuito proporciona en cada momento la presión necesaria dentro del embrague para transmitir el par requerido en función del movimiento del eje de salida.
De este modo, se obtiene un circuito hidráulico y/o neumático capaz de modificar los valores de presión del embrague con el fin de generar el par necesario a transmitir dentro de los 360º de giro del eje de salida.
Asimismo, dicho circuito funciona adecuadamente cuando son requeridas variaciones de par en espacios cortos de tiempo.
Según una realización de la presente invención, comprende un circuito de llenado y un circuito de vaciado dispuestos en paralelo y conectados a la válvula que activa el llenado o el vaciado, incluyendo cada circuito una válvula proporcional de presión, un depósito de presión dispuesto a la salida de dicha válvula proporcional de presión, y una válvula proporcional de caudal dispuesta a la salida de dicho depósito de presión.
Por una parte, la utilización de dos depósitos de presión que actúan a modo de pulmón en los ciclos de llenado y vaciado de la cámara del embrague permiten alcanzar tiempos de llenado y vaciado muy reducidos.
Por otra parte, la utilización de dos válvulas proporcionales de caudal permiten realizar un control de los tiempos de llenado y vaciado del embrague.
Además, la utilización de dos válvulas proporcionales de presión permiten fijar los valores máximos y mínimos de presión dentro del ciclo de control.
Ventajosamente, en el circuito de llenado la válvula proporcional de presión fija un determinado valor de presión, en función de unas consignas de control de presión procesadas por el microprocesador, para el depósito de presión, y siendo la válvula proporcional de caudal activada según unas consignas de control de caudal procesadas por el microprocesador.
De esta manera, si el eje de salida requiere un incremento del par, la presión dentro del embrague tendrá que aumentar en función de este incremento. El microprocesador conociendo el incremento del par en forma y magnitud fija los valores de consigna de presión y de caudal para el recipiente y la válvula que activa el llenado o el vaciado respectivamente.
Al accionarse la válvula que activa el llenado o el vaciado, se produce el llenado del embrague con la progresión correspondiente, generada gracias a la configuración de la válvula proporcional de caudal, el recipiente a presión y la válvula proporcional de presión.
También ventajosamente, en el circuito de vaciado la válvula proporcional de presión fija un determinado valor de presión, en función de unas consignas de control de presión procesadas por el microprocesador, para el depósito de presión, y siendo la válvula proporcional de caudal activada según unas consignas de control de caudal procesadas por el microprocesador.
De este modo, si el eje de salida requiere un decremento del par, la presión dentro del embrague tendrá que disminuir en función de este decremento. El microprocesador conociendo la disminución del par en forma y magnitud fija los valores de consigna de presión y de caudal para el recipiente y la válvula que activa el llenado o el vaciado respectivamente.
Al accionarse la válvula que activa el llenado o el vaciado, se produce el vaciado del embrague con la progresión correspondiente, generada gracias a la configuración de la válvula proporcional de caudal, el recipiente a presión y la válvula proporcional de presión.
Para que asegurar el vaciado, la presión fijada por la válvula proporcional de presión del circuito de vaciado tiene que ser menor que la presión reinante dentro de la cámara del embrague.
Según otra realización de la presente invención, comprende un circuito de llenado y un circuito de vaciado conectados a la válvula que activa el llenado o el vaciado, incluyendo el circuito de llenado una válvula proporcional de presión y un depósito de presión dispuesto a la salida de dicha válvula proporcional de presión, e incluyendo el circuito de vaciado una válvula proporcional de caudal.
En este caso, el circuito presenta una reducción de componentes, siendo adecuado cuando las necesidades del control son menores, obteniéndose además unos resultados de control satisfactorios con costes más reducidos.
Ventajosamente, la válvula proporcional de presión fija un determinado valor de presión, en función de unas consignas de control de presión procesadas por el microprocesador, para el depósito de presión, y siendo la válvula proporcional de caudal activada según unas consignas de control de caudal procesadas por el microprocesador.
De este modo, si el eje de salida requiere un incremento del par, la presión tendrá que aumentar en función de este incremento. El microprocesador conociendo el incremento del par en forma y magnitud fija los valores de consigna de presión para la válvula que activa el llenado o el vaciado.
Al accionarse la válvula que activa el llenado o el vaciado, se produce el llenado del embrague con la progresión correspondiente, generada gracias a las características del circuito y el recipiente a presión y la válvula proporcional de presión.
Si el eje de salida requiere un decremento del par, la presión tendrá que disminuir en función de este decremento. El microprocesador conociendo la disminución del par en forma y magnitud fija los valores de consigna de caudal para la válvula que activa el llenado o el vaciado.
Al accionarse la válvula que activa el llenado o el vaciado, se produce el vaciado del embrague con la progresión correspondiente, generada gracias a la configuración de la válvula proporcional de caudal y la presión atmosférica.
Ventajosamente, el microprocesador mediante un algoritmo de control adecuado permite la confección de gráficos de presión. Dichos gráficos se ajustan a las necesidades del sistema con gran rapidez de actuación.
Preferentemente, los medios para tratar el fluido o gas comprenden un filtro para el acondicionamiento de dicho fluido y/o gas.
Preferiblemente, el eje de salida puede tener un movimiento giratorio y variable en velocidad, o bien puede tener un movimiento giratorio, variable en velocidad e intermitente dentro de los 360º de giro.
Preferentemente, el eje de salida pertenece a un dispositivo de transporte de hojas de material laminar.
Breve descripción de los dibujos
Con el fin de facilitar la descripción de cuanto se ha expuesto anteriormente se adjuntan unos dibujos en los que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representan dos casos prácticos de realización del circuito hidráulico y/o neumático para el control de par de un embrague proporcional hidráulico y/o neumático, en especial para un dispositivo de transporte de hojas de material laminar de la invención, en los cuales:
la figura 1 es un esquema de un circuito hidráulico y/o neumático según una primera realización de la invención; y
la figura 2 es un esquema de un circuito hidráulico y/o neumático simplificado según una segunda realización de la invención.
Descripción de realizaciones preferidas
Una primera realización de la invención se describe a continuación.
Tal como se puede apreciar en la figura 1, el circuito para el control de par de un embrague proporcional está instalado en un embrague neumático y/o hidráulico 1, que transmite movimiento a un eje 2, el cual tiene movimiento giratorio. Dicho movimiento lo genera un eje motor 3, el cual transmite el movimiento al embrague 1 y éste al eje 2.
Al producirse el movimiento del eje 2, el embrague 1 tiene que transmitir el par necesario para dicho movimiento. Para generar el par justo y necesario, la presión P dentro del embrague 1 tiene que variar en función del movimiento del eje 2. Dicha variación la proporciona el circuito hidráulico y/o neumático de la invención.
El circuito se alimenta de un fluido y/o gas a una presión P3, siendo dicho fluido y/o gas acondicionado por un filtro 4. A continuación el circuito se divide en dos, C1 y C2.
El circuito C1 alimenta una válvula proporcional de presión 5, la cual mediante unas consignas de control 6, indicadas por un microprocesador 7, fija un valor de presión P1, para un recipiente 8 que se encuentra a la salida de la válvula proporcional de presión 5. Dicho recipiente 8 alimenta a una válvula 10 a través de una válvula proporcional de caudal 9.
La válvula proporcional de caudal 9 es accionada mediante unas consignas de control 11, indicadas por el microprocesador 7.
La válvula 10 mediante consignas del microprocesador 7 o bien mediante otro tipo de accionamiento (eléctrico, hidráulico, neumático, mecánico...) determina si se tiene que producir el llenado del embrague 1 a una presión P mediante el circuito C1 o bien el vaciado mediante el circuito C2.
El circuito C2 alimenta una válvula proporcional de presión 12, la cual mediante unas consignas de presión 13, indicadas por el microprocesador 7, fija un valor de presión P2, para el recipiente 14 que se encuentra a la salida de la válvula proporcional de presión 12. Dicha presión P2, tiene que ser menor que la presión P, con el fin de asegurar el vaciado del embrague 1.
La circulación del fluido durante el proceso de vaciado del embrague 1, transcurre por la válvula 10 y a continuación es controlado por una válvula proporcional de caudal 15, que es accionada mediante unas consignas de control 16, indicadas por el microprocesador 7.
En función del tipo de movimiento del eje 2, éste necesitará valores de par diferentes. Dichos valores de par, tal como se ha indicado anteriormente, los transmite el embrague 1 gracias a la presión P.
Si el eje 2 requiere un incremento del par, la presión P tendrá que aumentar en función de este incremento. El microprocesador 7 conociendo el incremento del par en forma y magnitud fija los valores de consigna 6 de presión y de caudal 11, para el recipiente 8 y la válvula 9 respectivamente.
Al accionarse la válvula 10, se produce el llenado del embrague 1 con la progresión correspondiente, generada gracias a la configuración de la válvula proporcional de caudal 9, el recipiente a presión 8 y la válvula proporcional de presión 5.
Si el eje 2 requiere un decremento del par, la presión P tendrá que disminuir en función de este decremento. El microprocesador 7 conociendo la disminución del par en forma y magnitud fija los valores de consigna 13 de presión y de caudal 16, para el recipiente 14 y la válvula 15 respectivamente.
Al accionarse la válvula 10, se produce el vaciado del embrague 1 con la progresión correspondiente, generada gracias a la configuración de la válvula proporcional de caudal 15, el recipiente a presión 14 y la válvula proporcional de presión 12.
Si las necesidades del control son menores, se pueden reducir diferentes componentes del circuito, obteniéndose resultados de control satisfactorios con costes más reducidos, tal como se describe a continuación en una segunda realización de la invención.
Con referencia a la figura 2, el circuito simplificado para el control de par de un embrague proporcional está instalado en un embrague neumático y/o hidráulico 21, que transmite movimiento a un eje 22, el cual tiene movimiento giratorio. Dicho movimiento lo genera un eje motor 23, el cual transmite el movimiento al embrague 21 y este al eje 22.
Al producirse el movimiento del eje 22, el embrague 21 tiene que transmitir el par necesario para dicho movimiento. Para generar el par justo y necesario la presión P dentro del embrague 21 tiene que variar en función del movimiento del eje 22. Dicha variación la proporciona el circuito hidráulico y/o neumático de la invención.
El circuito se alimenta de un fluido y/o gas a una presión P3, siendo dicho fluido y/o gas acondicionado por un filtro 24.
A continuación alimenta una válvula proporcional de presión 25, la cual mediante unas consignas de presión 26, indicadas por un microprocesador 27, fija un valor de presión P1, para un recipiente 28 que se encuentra a la salida de la válvula proporcional de presión 25.
Una válvula 30 mediante consignas del microprocesador 27 o bien mediante otro tipo de accionamiento (eléctrico, hidráulico, neumático, mecánico...) determina si se tiene que producir el llenado del embrague 21 a una presión P mediante el circuito C3 o bien el vaciado mediante el circuito C4.
La circulación del fluido durante el proceso de vaciado del embrague 21, transcurre por la válvula 30 y a continuación es controlado por una válvula proporcional de caudal 29, que es accionada mediante unas consignas de control 31, indicadas por el microprocesador 27.
En función del tipo de movimiento del eje 22, éste necesitará valores de par diferentes. Dichos valores de par, tal como se ha indicado anteriormente, los transmite el embrague 21 gracias la presión P.
Si el eje 22 requiere un incremento del par, la presión P tendrá que aumentar en función de este incremento. El microprocesador 27 conociendo el incremento del par en forma y magnitud fija los valores de consigna 26 de presión para la válvula 25.
Al accionarse la válvula 30, se produce el llenado del embrague 21 con la progresión correspondiente, generada gracias a las características del circuito y el recipiente a presión 28 y la válvula proporcional de presión 25.
Si el eje 22 requiere un decremento del par, la presión P tendrá que disminuir en función de este decremento. El microprocesador 27 conociendo la disminución del par en forma y magnitud fija los valores de consigna 31 de caudal para la válvula 29.
Al accionarse la válvula 30, se produce el vaciado del embrague 21 con la progresión correspondiente, generada gracias a la configuración de la válvula proporcional de caudal 29 y la presión atmosférica.

Claims (11)

1. Circuito hidráulico y/o neumático para el control de par de un embrague proporcional hidráulico y/o neumático (1,21), en especial para un dispositivo de transporte de hojas de material laminar, transmitiendo dicho embrague (1,21) un movimiento generado por un eje motor (3,23) a un eje de salida (2,22), comprendiendo dicho circuito al menos una válvula proporcional de presión (5,12,25) del fluido y/o gas suministrado a una cámara del embrague (1,21), activada según unas consignas de control de presión (6,13,26) procesadas por un microprocesador (7,27), y medios (4,24) para tratar el fluido y/o gas suministrado a dicha válvula proporcional de presión (5,12,25), caracterizado por el hecho de que comprende al menos una válvula proporcional de caudal (9,15,29) del fluido y/o gas, activada según unas consignas de control de caudal (11,16,31) procesadas por el microprocesador (7,27), al menos un depósito de presión (8,14,28) situado a la salida de dicha al menos una válvula proporcional de presión (5,12,25), y una válvula (10,30) conectada a la cámara del embrague (1,21) para activar el llenado o vaciado del fluido y/o gas, de modo que dicho circuito proporciona en cada momento la presión (P) necesaria dentro del embrague (1,21) para transmitir el par requerido en función del movimiento del eje de salida (2,22).
2. Circuito, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende un circuito de llenado (C1) y un circuito de vaciado (C2) dispuestos en paralelo y conectados a la válvula (10) que activa el llenado o el vaciado, incluyendo cada circuito (C1,C2) una válvula proporcional de presión (5,12), un depósito de presión (8,14) dispuesto a la salida de dicha válvula proporcional de presión (5,12), y una válvula proporcional de caudal (9,15) dispuesta a la salida de dicho depósito de presión (8,14).
3. Circuito, según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que en el circuito de llenado (C1) la válvula proporcional de presión (5) fija un determinado valor de presión (P1), en función de unas consignas de. control de presión (6) procesadas por el microprocesador (7), para el depósito de presión (8), y siendo la válvula proporcional de caudal (9) activada según unas consignas de control de caudal (11) procesadas por el microprocesador (7).
4. Circuito, según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que en el circuito de vaciado (C2) la válvula proporcional de presión (12) fija un determinado valor de presión (P2), en función de unas consignas de control de presión (13) procesadas por el microprocesador (7), para el depósito de presión (14), y siendo la válvula proporcional de caudal (15) activada según unas consignas de control de caudal (16) procesadas por el microprocesador (7).
5. Circuito, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende un circuito de llenado (C3) y un circuito de vaciado (C4) conectados a la válvula (29) que activa el llenado o el vaciado, incluyendo el circuito de llenado (C3) una válvula proporcional de presión (25) y un depósito de presión (28) dispuesto a la salida de dicha válvula proporcional de presión (25), e incluyendo el circuito de vaciado una válvula proporcional de caudal (29).
6. Circuito, según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que la válvula proporcional de presión (25) fija un determinado valor de presión (P1), en función de unas consignas de control de presión (26) procesadas por el microprocesador (27), para el depósito de presión (28), y siendo la válvula proporcional de caudal (29) activada según unas consignas de control de caudal (31) procesadas por el microprocesador (27).
7. Circuito, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el microprocesador (7,27) mediante un algoritmo de control adecuado permite la confección de gráficos de presión.
8. Circuito, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los medios para tratar el fluido o gas comprenden un filtro (4,24) para el acondicionamiento de dicho fluido y/o gas.
9. Circuito, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el eje de salida (2,22) tiene un movimiento giratorio y variable en velocidad.
10. Circuito, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el eje de salida (2,22) tiene un movimiento giratorio, variable en velocidad e intermitente dentro de los 360º de giro.
11. Circuito, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el eje de salida (2,22) pertenece a un dispositivo de transporte de hojas de material laminar.
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