ES2271153T3 - Accionamiento electromagnetico de mando. - Google Patents

Abstract

Accionamiento electromagnético de mando, en especial para el empleo en válvulas en el sector de vehículos automóviles, como por ejemplo válvulas de realimentación de gas de escape, válvulas de aire secundario, etc., con una carcasa (2) que presenta un conector eléctrico (3), una culata (4) de electroimán, un carrete (5) de bobina, un elemento (6) de guía, un núcleo (7) de electroimán y un órgano (8) de inducido que actúa junto con un elemento (15) de mando de válvula, presentando el órgano (8) de inducido un primero y un segundo elemento (9, 10) de inducido, caracterizado porque el segundo elemento (10) de inducido está configurado en forma de disco y, en estado sin corriente del accionamiento de mando, está montado de forma distanciada del primer elemento (9) de inducido por un entrehierro de tal manera que, al activar la corriente en el carrete (5) de bobina, actúa como imán plano que atrae de golpe el primer elemento (9) de inducido y ejerce de esta manera una fuerza de abertura esencialmente aumentada en el elemento (14) de cierre de válvula.

Description

Accionamiento electromagnético de mando.

La invención se refiere a un accionamiento electromagnético de mando, en especial para el empleo en válvulas en el sector de vehículos automóviles, como por ejemplo válvulas de realimentación de gas de escape, válvulas de aire secundario, etc., con una carcasa que presenta un conector eléctrico, una culata de electroimán, un carrete de bobina, un elemento de guía, un núcleo de electroimán y un órgano de inducido que actúa junto con un elemento de mando de válvula.

Un accionamiento de mando de este tipo se conoce por ejemplo del documento DE-A1-198 31 140 en combinación con una válvula de realimentación de gas de escape. En este accionamiento, un órgano de inducido cilíndrico actúa como imán lineal que al conectar una corriente a la bobina desplaza el elemento de cierre de válvula a una posición abierta de la válvula de realimentación de gas de escape por medio de un elemento de mando de válvula que se encuentra en unión funcional con aquel. Cuando se interrumpe la corriente en la bobina, el elemento de cierre de válvula vuelve por el efecto de un resorte, que actúa en el elemento de mando de válvula, a una posición cerrada de la válvula de realimentación de gas de escape.

En especial en válvulas en el sector de vehículos automóviles, como por ejemplo válvulas de realimentación de gas de escape, válvulas de aire secundario, etc., a causa de las elevadas cargas térmicas y de influencias ambientales pueden producirse agarrotamientos, la formación de hielo, etc. en el elemento de cierre de válvula. En este caso ya no es posible abrir la válvula, por lo que ya no se garantiza el cumplimiento de su función. Esto tiene como consecuencia en la mayoría de los casos una reparación costosa o un cambio de la respectiva válvula.

El objetivo de la presente invención consiste por lo tanto en evitar las desventajas anteriormente mencionadas.

Este objetivo se consigue conforme a la invención por el hecho de que el órgano de inducido presenta un primero y un segundo elemento de inducido, estando configurado el segundo elemento de inducido en forma de disco y montado de manera separada del primer elemento de inducido por un entrehierro en el estado sin corriente del accionamiento de mando.

De este modo, el segundo elemento de inducido actúa como imán plano cuando se activa la corriente en el carrete de bobina y atrae de golpe el primer elemento de inducido, por lo que ejerce en el elemento de cierre de válvula una fuerza de abertura considerablemente aumentada. Cuando el primer elemento de inducido se encuentra en contacto con el segundo elemento de inducido, ambos actúan conjuntamente como un órgano de inducido a modo de electroimán lineal que abre de forma conocida el elemento de cierre de válvula. De esta manera es posible garantizar la misma función con una bobina más pequeña. Se ha demostrado especialmente ventajoso que, con un dimensionamiento apropiado del carrete de bobina, del núcleo de electroimán y de los elementos de inducido, el entrehierro se encuentra entre 0,1 mm y 2,0 mm. Se obtiene un tipo de construcción especialmente sencillo del accionamiento de mando electromagnético cuando el elemento de mando de válvula está conectado en unión positiva o no positiva con el primer elemento de inducido. Debido a que está previsto un elemento de casquillo, unido con el segundo elemento de inducido en unión positiva o no positiva y apoyado de forma móvil en el núcleo de electroimán, pasando el elemento de mando de válvula de manera desplazable por el elemento de casquillo, se realiza un tipo de construcción especialmente sencillo y compacto del accionamiento de mando electromagnético. Debido a que el elemento de casquillo presenta una pieza adosada que en la posición inicial del segundo elemento de inducido se apoya en el lado inferior del núcleo de electroimán, el segundo elemento de inducido adopta una posición inicial definida en el estado sin corriente.

Se ha demostrado también ventajoso que el lado inferior del elemento de mando de válvula termine con la pieza adosada o sobresalga de la misma, a fin de garantizar una abertura del elemento de cierre de válvula con un recorrido de mando corto del elemento de mando de válvula. Para garantizar una guía correcta del órgano de inducido y el aislamiento magnético requerido, en el elemento de guía y en el núcleo de electroimán puede estar dispuesto un casquillo de apoyo para el apoyo móvil del órgano de inducido que al mismo tiempo aísla magnéticamente los elementos de inducido.

La invención se refiere además a una válvula con un accionamiento de mando electromagnético, encontrándose el elemento de mando de válvula en unión funcional con un elemento de cierre de válvula guiado en una carcasa de válvula y unido por medio de una pieza de acoplamiento con el elemento de casquillo, actuando un resorte de retroceso en la pieza de acoplamiento y estando apoyado de tal manera en la carcasa de válvula que el elemento de mando de válvula, el elemento de cierre de válvula y el elemento de casquillo están pretensados en estado sin corriente en contra de la dirección de movimiento.

Una forma de realización ventajosa de la invención se representa en el dibujo. En las figuras se muestran:

Fig. 1 Vista en corte del accionamiento de mando en estado sin corriente.

Fig. 2 Vista en corte del accionamiento de mando conforme a la invención en estado con corriente después del contacto del primer elemento de inducido con el segundo elemento de inducido en estado con corriente.

Fig. 3 Vista en corte del accionamiento de mando conforme a la invención en estado con corriente poco antes de alcanzar la carrera máxima.

Fig. 4 Vista en corte de la válvula conforme a la invención en estado abierto.

En la figura 1 se muestra un accionamiento 1 de mando electromagnético especialmente apropiado para el uso en válvulas en el sector de vehículos automóviles, como por ejemplo válvulas de realimentación de gas de escape, válvulas de aire secundario, etc. El accionamiento de mando electromagnético se compone en lo esencial de una carcasa 2 con un conector eléctrico 3 a través del cual se suministra corriente al accionamiento de mando y se controla el mismo. En la carcasa están dispuestos además de forma conocida una culata magnética 4, un carrete 5 de bobina, un elemento 6 de guía, un núcleo 7 de electroimán y un órgano 8 de inducido compuesto en el presente ejemplo de realización de dos elementos 9 y 10 de inducido. Para la guía del órgano 8 de inducido está previsto un respectivo casquillo 11, 12 de apoyo en el elemento de guía y en el núcleo de electroimán. El primer elemento 9 de inducido está pretensado mediante un resorte 13 de compresión que se apoya de forma conocida en la carcasa 2 en dirección de movimiento.

El elemento 14 de mando de válvula, que se encuentra en unión funcional con un elemento 15 de cierre de válvula representado en la figura 4, está unido con el primer elemento 9 de inducido por ejemplo mediante unión atornillada. Asimismo, el elemento 14 de mando de válvula pasa por un casquillo 16 y está apoyado en este casquillo 16 de forma móvil en dirección longitudinal. El casquillo 16 presenta una pieza adosada 17 que se apoya en el lado inferior del núcleo 7 de electroimán. En el lado opuesto del casquillo 16 está fijado el segundo elemento 10 de inducido. El casquillo 16 está apoyado en el núcleo 7 de electroimán de forma desplazable en dirección longitudinal.

En el presente ejemplo de realización, el primer elemento 9 de inducido y el segundo elemento 10 de inducido están separados entre sí por un entrehierro con un ancho de 0,5 mm. Asimismo, el lado inferior del elemento de mando de válvula sobresale 0,5 mm del lado inferior de la pieza 17 adosada del casquillo 16.

En la figura 2 se muestra el accionamiento 1 electromagnético de mando según la figura 1 poco después de la conexión de la corriente al carrete 5 de bobina. El segundo elemento 10 de inducido, que debido a su forma de realización discoidal actúa como imán plano, atrae el elemento 9 de inducido con una fuerza magnética muy alta y provoca una carrera del elemento 14 de mando de válvula de 0,5 mm con una fuerza de abertura esencialmente más alta que en un avance de carrera en forma de electroimán lineal.

En el transcurso posterior del estado con corriente, el órgano 8 de inducido, compuesto de los elementos 9 y 11 de inducido en contacto entre sí, actúa ahora como imán lineal, avanzando el elemento 14 de mando de válvula junto con el casquillo 16 como se muestra en la figura 3.

En la figura 4 se muestra en vista en corte una válvula de realimentación de gas de escape con el accionamiento 1 de mando conforme a la invención. La válvula 18 de realimentación de gas de escape presenta una carcasa 19 de válvula en la que está apoyado de forma conocida el elemento 15 de cierre de válvula que actúa junto con un asiento 20 de válvula de por sí conocido. Un resorte 21 de retroceso, que se apoya en la carcasa 19 de válvula, está pretensado respecto a una pieza 22 de acoplamiento. La pieza 22 de acoplamiento, que puede estar realizada también como elemento de resorte, une el elemento de casquillo 16 con el elemento 15 de cierre de válvula. El resorte 21 de retroceso actúa por lo tanto en la pieza 22 de acoplamiento y de esta manera en el elemento de casquillo 16, el elemento 15 de cierre de válvula y el elemento 14 de mando de válvula que en el estado sin corriente se mueven nuevamente a la posición inicial. La carcasa 2 y la carcasa 19 de válvula están unidas entre sí en el presente ejemplo de realización por medio de un anillo 23 de chapa rebordeado.

Claims (8)

1. Accionamiento electromagnético de mando, en especial para el empleo en válvulas en el sector de vehículos automóviles, como por ejemplo válvulas de realimentación de gas de escape, válvulas de aire secundario, etc., con una carcasa (2) que presenta un conector eléctrico (3), una culata (4) de electroimán, un carrete (5) de bobina, un elemento (6) de guía, un núcleo (7) de electroimán y un órgano (8) de inducido que actúa junto con un elemento (15) de mando de válvula, presentando el órgano (8) de inducido un primero y un segundo elemento (9, 10) de inducido, caracterizado porque el segundo elemento (10) de inducido está configurado en forma de disco y, en estado sin corriente del accionamiento de mando, está montado de forma distanciada del primer elemento (9) de inducido por un entrehierro de tal manera que, al activar la corriente en el carrete (5) de bobina, actúa como imán plano que atrae de golpe el primer elemento (9) de inducido y ejerce de esta manera una fuerza de abertura esencialmente aumentada en el elemento (14) de cierre de válvula.

2. Accionamiento electromagnético de mando de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el entrehierro asciende preferentemente a 0,1 mm y 2,0 mm.

3. Accionamiento electromagnético de mando de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque el elemento (14) de mando de válvula está acoplado en unión positiva o no positiva con el primer elemento (9) de inducido.

4. Accionamiento electromagnético de mando de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque está previsto un elemento (16) de casquillo unido con el segundo elemento (10) de inducido en unión positiva o no positiva y montado de forma móvil en el núcleo (7) de electroimán, pasando el elemento (14) de mando de válvula de forma desplazable por el elemento (16) de casquillo.

5. Accionamiento electromagnético de mando de acuerdo con la reivindicación 4 caracterizado porque el elemento (16) de casquillo presenta una pieza (17) adosada que en la posición inicial del segundo elemento (10) de inducido se encuentra en contacto con el lado inferior del núcleo (7) de electroimán.

6. Accionamiento electromagnético de mando de acuerdo con la reivindicación 5 caracterizado porque el lado inferior del elemento (14) de mando de válvula termina con la pieza (17) adosada o llega más allá de la misma.

7. Accionamiento electromagnético de mando de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque en el elemento (6) de guía y en el núcleo (7) de electroimán está dispuesto un casquillo (11, 12) de apoyo para el apoyo móvil del órgano (8) de inducido que al mismo tiempo aísla magnéticamente los elementos (9, 10) de inducido.

8. Válvula con un accionamiento electromagnético de mando de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 7 caracterizada porque el elemento (14) de mando de válvula se encuentra en unión funcional con un elemento (15) de cierre de válvula guiado en una carcasa (19) de válvula, unido por medio de una pieza (22) de acoplamiento con el elemento (16) de casquillo, actuando un resorte (21) de retroceso en la pieza (22) de acoplamiento y estando apoyado de tal manera en la carcasa (19) de válvula que el elemento (14) de mando de válvula, el elemento (15) de cierre de válvula y el elemento (16) de casquillo están pretensados en estado sin corriente en contra de la dirección de movimiento.