ES2296030T3 - Valvula de impulsos de mando hidraulico previo. - Google Patents
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Abstract
Válvula de impulsos manda previamente con una válvula (3) principal, operable fluidamente por medio de un mecanismo (1) de válvula de mando previo, que presenta una corredera (17) de válvula conmutable entre dos posiciones extremas axiales en una carcasa (8) de válvula por alimentación axial de un fluido por impulsos, habiéndose asociado, al menos a una zona terminal axial de la corredera (17) de válvula, unos medios (37) de retención para la fijación liberable estacionaria con la carcasa de la corredera (17) de válvula, que ocupa una posición extrema, no alimentable axialmente por fluido, donde los medios (37) de retención contienen un mecanismo (38) magnético permanente dispuesto estacionariamente con la carcasa en prolongación axial de la corredera (17) de válvula, mecanismo (38) que sujeta por fuerza magnética la corredera (17) de válvula que ocupa la posición extrema asociada, caracterizada porque la corredera (17) de válvula se ha dispuesto en la posición extrema sujeta por fuerza magnética a una distancia axial al mecanismo (38) magnético permanente no salvada por material ferromagnético, distancia que se prefija por medio de un mecanismo (22) limitador, que colabora con la superficie (23) frontal enfrentada de la corredera (17) de válvula y dispuesto axialmente entre el mecanismo (38) magnético permanente y la corredera (17) de válvula, mecanismo (22) limitador que está apoyado axialmente de modo estacionario con la carcasa independientemente del mecanismo (38) magnético permanente, estando formado el mecanismo (22) limitador por el fondo de un cuerpo (43) en forma de cubeta, que se ha instalado con la boca axialmente opuesta a la corredera (17) de válvula en un alojamiento (14) de válvula, que contiene la corredera (17) de válvula, apoyándose el cuerpo (43) con la superficie (47) frontal de su pared (46) periférica axialmente en la pared (16) de cierre que delimita el alojamiento (14) de la corredera del lado de la carcasa y habiéndose colocado el mecanismo (38) magnético permanente en el espacio (48) de alojamiento definido entre el cuerpo (43) en forma de cubeta y la pared (16) de cierre del lado de la carcasa.
Description
Válvula de impulsos de mando hidráulico
previo.
El invento se refiere a una válvula de impulsos
de mando hidráulico previo, con una válvula principal, que se puede
accionar por un fluido mediante un mecanismo de válvula de mando
previo y que presenta una corredera de válvula conmutable en una
carcasa de válvula por medio de alimentación fluida axial en forma
de impulsos entre dos posiciones extremas axiales, habiéndose
asociado medios de retención, al menos, a una zona extrema axial de
la corredera de válvula, para fijar separablemente de forma
estacionaria con la carcasa la corredera de válvula ocupante de una
posición extrema, no alimentada axialmente por fluido, donde los
medios de retención contienen un mecanismo magnético permanente
dispuesto estacionariamente con la carcasa en prolongación axial de
la corredera de válvula, mecanismo que sujeta por medio de fuerza
magnética la corredera de válvula ocupante de la posición extrema
asociada.
Las válvulas de impulsos son válvulas de varios
pasos, cuyas correderas de válvula son alimentadas en forma de
impulsos por medio de una presión de mando de un fluido para
conmutar entre dos posiciones extremas, donde la corredera de
válvula conserva la posición extrema incluso tras la retirada de la
presión de mando. Tales válvulas tienen la ventaja de que las
posiciones de conmutación de la corredera de válvula pueden
mantenerse sin aportación de energía permanente prácticamente por
un tiempo discrecional. Para que la corredera de válvula permanezca
en la correspondiente posición extrema, incluso en caso de
sacudidas, se han previsto, no obstante, medios de retención
adicionales, que provoquen una inmovilización separable estacionaria
con la carcasa de la corredera de válvula.
En una válvula de impulsos del tipo mencionado
al principio, descrita en el libro técnico "Bauelemente der
Pneumatik" (Elementos Constructivos de la Técnica Neumática),
Otto Krausskopf Verlag GMBH, Maguncia, 1972, páginas 259 a 261,
actúan como medios de retención unas empaquetaduras dispuestas en la
corredera de válvula por acción combinada con la corredera de
válvula, medios de retención que fijan la corredera de válvula a
causa de la fricción mecánica existente. Puesto que las
empaquetaduras están sujetas a desgaste a lo largo del tiempo, no
se puede garantizar, sin embargo, con seguridad a largo plazo la
fijación de las posiciones extremas. Alternativamente, se podría
imaginar sin duda la instalación de medios de retención configurados
como medios de retención, en los que, no obstante, aparecería
igualmente una problemática de desgaste.
En combinación con válvulas magnéticas
directamente accionables, ya es conocido fijar mediante fuerza
magnética un elemento de válvula móvil entre dos posiciones de
conmutación en una de las dos posiciones de conmutación. El
documento EP 0 650 002 B1 describe incluso una válvula magnética,
cuyo cursor móvil hace contacto con un núcleo de hierro al alcanzar
una posición extrema, núcleo que se apoya por su parte trasera en un
imán permanente fijado estacionariamente con la carcasa. Puesto
que, por lo tanto, el impacto final del elemento de válvula es
trasmitido directamente al imán permanente, tampoco es recomendable
una disposición semejante para un empleo en válvulas de impulsos,
ya que, en ellas, la corredera de válvula ha de recorrer una
distancia relativamente grande entre sus dos posiciones extremas y,
en consecuencia, llega a la posición extrema con una energía
cinética relativamente grande, lo que podría dar lugar a un daño
del imán permanente.
Lo mismo aplica para la válvula magnética
directamente accionada del documento DE 196 36 781 C2.
También allí se ha antepuesto al imán permanente un cuerpo compuesto de material ferromagnético, con el que choca el elemento de válvula y que se apoya en la carcasa por medio de un imán permanente. Por lo demás, sólo se puede influenciar la fuerza de retención magnética, como en el caso del documento
EP 0 650 002 B1, utilizando mecanismos magnéticos permanentes de diferentes fuerzas, lo que hace relativamente costoso preparar válvulas magnéticas dimensionadas para diferentes fuerzas de accionamiento, ya que se ha de recurrir a diferentes mecanismos magnéticos permanentes.
También allí se ha antepuesto al imán permanente un cuerpo compuesto de material ferromagnético, con el que choca el elemento de válvula y que se apoya en la carcasa por medio de un imán permanente. Por lo demás, sólo se puede influenciar la fuerza de retención magnética, como en el caso del documento
EP 0 650 002 B1, utilizando mecanismos magnéticos permanentes de diferentes fuerzas, lo que hace relativamente costoso preparar válvulas magnéticas dimensionadas para diferentes fuerzas de accionamiento, ya que se ha de recurrir a diferentes mecanismos magnéticos permanentes.
En una válvulas de impulsos conocida por el
documento US-A-5 174 731, se sujeta
la corredera de válvula en las posiciones extremas por medio de
fuerza magnética. Imanes permanentes dispuestos frontalmente en la
corredera de válvula se pegan ya sea a la pared de cierre frontal
de la carcasa de válvula o - si la carcasa de válvula está
compuesta de plástico - a otro imán permanente, que se ha instalado
en la superficie interior de la carcasa de válvula.
El documento
US-A-3 304 126 describe una válvula,
cuyo elemento de válvula está equipado frontalmente con imanes
permanentes, que cooperan para fijar la posición extrema con otros
imanes permanentes, que se acomodan en escotaduras de la tapa de
cierre de la carcasa de válvula.
Es problema del presente invento prever medidas
en una válvula de impulsos con mando hidráulico previo, que
posibiliten una fijación de la corredera de la válvula en la
correspondiente posición extrema poco susceptible al desgaste y que
además sean realizables económicamente.
Para resolver este problema, se ha previsto en
una válvula de impulsos del tipo mencionado al principio que la
corredera de válvula se disponga, en la posición extrema sujeta por
fuerza magnética, a una distancia axial del mecanismo magnético
permanente no franqueada por material ferromagnético, que se defina
previamente por medio de un mecanismo limitador, dispuesto
axialmente entre el mecanismo magnético permanente y la corredera
de válvula, que coopere con la cara frontal enfrentada de la
corredera de válvula, y que esté apoyado axialmente de forma
estacionaria con la carcasa independientemente del mecanismo
magnético permanente, estando formado el mecanismo limitador por el
fondo de un cuerpo en forma de cubeta, que esté insertado con su
boca opuesta axialmente a la corredera de válvula, en un
alojamiento de la corredera que contenga la corredera de válvula,
apoyándose con la superficie frontal de su pared perimetral
axialmente en la pared de cierre del lado de la carcasa, que
delimita el alojamiento de la corredera, e instalándose el mecanismo
magnético permanente en el espacio de alojamiento definido entre el
cuerpo en forma de cubeta y la pared de cierre correspondiente a la
carcasa.
El principio operativo, basado en la fuerza
magnética de los medios de retención según el invento, posibilita
una operación extremadamente baja en desgaste y garantiza una
elevada duración de la válvula de impulsos sin que disminuyan
considerablemente las fuerzas de retención. El impacto de la
corredera de válvula al alcanzar su posición extrema es absorbido
por un dispositivo limitador independiente del mecanismo magnético
permanente y es trasmitido a la carcasa de válvula, dejando aparte
el mecanismo magnético permanente, de modo que el mecanismo
magnético permanente apenas esté expuesto a un esfuerzo mecánico y,
en consecuencia, no corra peligro de ser dañado o incluso
destruido. Siempre que espacio axial intermedio, existente en la
posición extrema entre la corredera de válvula y el mecanismo
magnético permanente, no contenga material ferromagnético alguno,
se puede influir modificando la distancia axial sobre la fuerza de
retención magnética, que actúa sobre la corredera de válvula en la
posición extrema, en especial, teniendo en cuenta la presión de
mando que actúa durante la operación sobre la corredera de válvula.
Por lo tanto, se pueden provocar, en caso requerido, fuerzas
magnéticas de magnitud diferente, utilizando el mismo mecanismo
magnético permanente, modificando la mencionada distancia axial
según el tipo de válvula. Es posible un montaje y una fijación del
mecanismo magnético permanente especialmente sencillos, ya que se
instala éste en un espacio de alojamiento, que se define entre la
pared frontal de cierre estacionaria con la carcasa del alojamiento
de corredera y un cuerpo en forma de cubeta insertado en el
alojamiento de la corredera. Al mismo tiempo, el fondo del cuerpo en
forma de cubeta forma, en este caso, el mecanismo limitador. Por
medio de la superficie frontal de la pared perimetral del cuerpo en
forma de cubeta, que se apoya en la pared de cierre, se desvían a la
carcasa de válvula las fuerzas de impacto introducidas por la
corredera de válvula, dejando a un lado el mecanismo magnético
permanente.
Perfeccionamientos ventajosos del invento se
derivan de las reivindicaciones subordinadas.
El mecanismo limitador podría consistir, por
ejemplo, en uno o varios resaltos, que sobresalgan radialmente a
distancia axial con respecto al mecanismo magnético permanente en la
trayectoria de regulación de la corredera de válvula. Resulta
ventajoso, sin duda, que toda la distancia axial entre el mecanismo
magnético permanente y la corredera de válvula, que ocupa la
posición extrema, sea salvada por medio del mecanismo limitador.
Está compuesto éste, por conveniencia, de material no
ferromagnético, prefiriéndose una configuración de material
plástico.
Para conseguir la deseada fuerza de atracción
magnética, la corredera de válvula puede estar compuesta total o,
al menos, en la zona de su sección terminal enfrentada al mecanismo
magnético permanente, de material ferromagnético y, en especial,
magnético suave. Alternativamente, también sería posible emplear una
corredera de válvula de material no ferromagnético, que llevase en
su sección extrema enfrentada al mecanismo magnético permanente, al
menos, una pieza de material, que dispusiese de propiedades
ferromagnéticas y, en especial, de magnéticas suaves.
Una longitud constructiva corta de la válvula de
impulsos, a la vez que una elevada fuerza de retención magnética,
se puede conseguir cuando se configura el mecanismo magnético
permanente en forma de discos y se dispone coaxialmente a la
corredera de válvula. Por conveniencia, se compone dicho mecanismo
magnético permanente de una sola pieza constructiva magnética
permanente, por ejemplo, de un cuerpo de disco de magnetismo
permanente.
El cuerpo en forma de cubeta puede ser
componente de un elemento de apoyo, en especial, básicamente en
forma de manguito, que también desarrolla una acción de apoyo en
dirección axialmente opuesta, en tanto que coopera apoyándose con
un mecanismo de obturación configurado especialmente en forma de
manguito, que encierra la corredera de válvula. Para ello,
contiene, por conveniencia, una pared de apoyo, que sobresale
partiendo del fondo en dirección hacia la corredera de válvula, con
la que hace contacto el mecanismo de obturación.
El cuerpo en forma de cubeta y, dado el caso, el
elemento de apoyo se componen, por conveniencia, enteramente de un
material plástico. Por consiguiente, se puede preparar sin problemas
varias de tales piezas constructivas, que se diferencian entre sí
en el espesor del fondo, que actúa como mecanismo limitador y que se
pueden instalar, caso a caso, para equipar una válvula de impulsos
en función de la fuerza de retención deseada en cada caso.
Para excluir inadvertidamente un esfuerzo axial
del mecanismo magnético permanente de eventuales tolerancias de
acabado, se retiene, por conveniencia, dicho mecanismo con holgura
axial entre el mecanismo limitador y la pared de cierre
correspondiente a la carcasa opuesta axialmente a dicho mecanismo
limitador.
Para conmutar la válvula principal, se puede
alimentar una cámara de mando, axialmente antepuesta a la corredera
de válvula en el interior del alojamiento de la corredera, con un
fluido de accionamiento, que presente la deseada presión de mando.
Al mismo tiempo, el suministro y la evacuación del fluido de
accionamiento respecto de la cámara de mando tiene lugar, por
conveniencia, a través de un canal de mando previo, que atraviese el
mecanismo limitador y el mecanismo magnético permanente. La
correspondiente sección terminal del canal de mando previo
discurre, en especial, centralmente al alojamiento de corredera con
una orientación coaxial con respecto al mismo.
A continuación, se explica más detalladamente el
invento a base del dibujo adjunto. La única figura (figura 1)
muestra una forma de realización preferida de la válvula de impulsos
de mando previo según el invento, representada en sección
longitudinal parcial, habiéndose indicado de puntos y rayas una
bancada, sobre la cual se puede montar la válvula de impulsos.
El dibujo muestra una válvula 2 de impulsos
mandada previamente por medio de un mecanismo 1 de válvula de mando
previo operable eléctricamente, con una válvula 3 principal operable
por un fluido por medio del mecanismo 1 de válvula de mando previo,
válvula 3 principal que está contenida junto con el mecanismo 1 de
válvula de mando previo formando un grupo constructivo unitario
manejable.
La válvula 2 de impulsos se ha montado sobre una
bancada 4 indicada de puntos y trazos. En la correspondiente
superficie 5 de montaje de la bancada 4 desembocan canales 6 de
bancada, que se comunican con canales 7 de válvula alineados, que
discurren en la carcasa 8 de la válvula 3 principal y desembocan
opuestamente a los canales 6 de la bancada en la superficie 12 de
montaje de la carcasa 8 de válvula, que hace contacto con la
superficie 5 de equipamiento.
La carcasa 8 de válvula del ejemplo de
realización contiene una pieza 13 central alargada, que presenta
longitudinalmente un espacio hueco continuo, que actúa como
alojamiento 14 de corredera. Frontalmente y a ambos lados de la
pieza 13 central, se ha unido estrechamente una pieza 15a, 15b de
cierre, en cada caso, que forma una pared 16 de cierre, que obtura
por los extremos el alojamiento 14 de corredera.
En el alojamiento 14 de la corredera se ha
instalado coaxialmente una corredera 17 de válvula configurada
preferiblemente en forma de pistón. Dicha corredera 17 se puede
conmutar entre dos posiciones extremas en la dirección de su eje
longitudinal, realizando un movimiento 18 conmutativo indicado por
medio de una doble flecha, una de cuyas dos posiciones extremas se
puede observar.
Ambas posiciones extremas se definen, en cada
caso, por un mecanismo 22 limitador colocado asimismo en el
alojamiento 14 de la corredera. Cada una de las dos superficies 23
frontales de la corredera 17 de válvula, que apuntan en direcciones
axiales mutuamente opuestas, es un dispositivo 22 limitador
semejante, que se apoya estacionariamente con la carcasa, quedando
axialmente antepuesto en la trayectoria de desplazamiento. La
corredera 17 de válvula ha alcanzado una posición extrema cuando
hace contacto con una de sus superficies 23 frontales en el
dispositivo 22 de limitador enfrentado. La superficie 23 frontal
opuesta ocupa entonces una distancia al mecanismo 22 limitador
asociado correspondiente a la carrera de conmutación.
Un mecanismo 24 de obturación, que encierra la
corredera 17 de válvula dispuesto coaxialmente subdivide axialmente
el alojamiento 14 de corredera en varias secciones 25 de mando, que
comunican con uno de los canales 7 de válvula en cada caso. Las
secciones 25 de mando se han dispuesto mutuamente separadas
axialmente y separadas unas de otras por secciones 26 obturadoras,
que se caracterizan por una superficie periférica cilíndrica
circular lisa.
La corredera 17 de válvula se ha escalonado
varias veces longitudinalmente y dispone de secciones longitudinales
de diámetros mayores y menores dispuestas alternativamente. Si
viniese a quedar una sección longitudinal de mayor diámetro en una
sección 26 obturadora, forma entonces una pared separadora entre las
dos secciones 25 de mando vecinas y evita una salida de fluido. Por
el contrario, puede tener lugar un desbordamiento de fluido entre
secciones 25 de mando, que queden en la zona de una sección
longitudinal de menor diámetro. Por consiguiente, se producen,
según la posición de la corredera 17 de válvula, diferentes
conmutaciones de fluido entre los canales 7 de válvula.
La válvula de impulsos del ejemplo de
realización se ha concebido como válvula de 5/2 pasos, habiéndose
unido, en cada caso, en las dos posiciones de mando prefijadas por
las posiciones extremas, un canal de la válvula dimensionado como
canal 7a de alimentación con uno de dos canales 7b o bien 7c de
trabajo axialmente vecinos, mientras que, al mismo tiempo, el canal
de trabajo no unido, en cada caso, con el canal 7a de alimentación
está unido con el canal vecino de dos canales 7d o bien 7e de purga
axialmente, que quedan totalmente fuera. Evidentemente, también
serían posibles otras funcionalidades de la válvula.
La acción obturadora combinada entre el
dispositivo 24 obturador y la corredera 17 de válvula se realiza
sin empaquetaduras blandas. Ambos componentes se componen, al menos
en las zonas de contacto, de material duro y pueden deslizar
mutuamente marchando suavemente. La obturación necesaria se
garantiza por el ajuste preciso de la corredera 17 de válvula con
el mecanismo 24 obturador. El propio mecanismo 24 obturador se ha
obturado mediante empaquetaduras 29 que lo rodean y que actúan
estáticamente con respecto a la superficie periférica del
alojamiento 14 de la corredera.
La corredera 17 de válvula es conmutada de una
posición extrema a la otra por alimentación de fluido de corta
duración. El fluido de accionamiento necesario para ello, que está a
una presión de mando suficientemente elevada, actúa según el
sentido de conmutación deseado sobre una u otra de las dos
superficies 23 frontales.
Al mismo tiempo, se han configurado las dos
secciones extremas axiales del alojamiento 14 de la corredera como
cámaras 27 de mando, en las que se sumerge la corredera 17 de
válvula con la sección terminal asociada en cada caso. Por medio de
un canal 28 de mando previo que atraviesa la vecina pieza 15a o bien
15b de cierre, está unida la correspondiente cámara 27 de mando con
una válvula 32 de mando previo del mecanismo 1 de válvula de mando
previo, en cada caso, montada en la válvula 3 principal. Cada
válvula 32 de mando previo está conectada además por medio de
canales 33 de alimentación de mando previo a una fuente de presión
de mando de fluido, siendo posible una alimentación de fluido
separada o, como en el ejemplo de realización, una bifurcación del
canal 15a de alimentación de la válvula 3 principal.
Las dos válvulas 32 de mando previo son válvulas
de 2/5 pasos y aún comunican adicionalmente, en cada caso, con una
canal de purga que no se muestra más detalladamente. Según la
posición de conmutación de una válvula 32 de mando previo, se
abastece, por tanto, la cámara 27 de mando conectada a ella con un
fluido de accionamiento, que está a presión de mando, o se purga
hacia la atmósfera.
Las válvulas 32 de mando previo están
dimensionadas para accionamiento eléctrico. Contactos de unión, a
través de los cuales se puedan alimentar las señales de
accionamiento eléctricas necesarias para el accionamiento, se han
indicado con la referencia 34. Se trata en el caso de las válvulas
32 de mando previo, en especial, de válvulas magnéticas, aunque
también serían imaginables otras formas constructivas, por ejemplo,
válvulas piezoeléctricas o microválvulas operables
electrostáticamente.
En el ejemplo de realización, los contactos 34
de unión están conectados eléctricamente con un sistema 35
electrónico de control, que se encuentra en paralelo con la válvula
2 de impulsos, que dispone de una interfaz 36 eléctrica, que
posibilita la conexión a un mecanismo de control electrónico de
orden superior. Las señales de accionamiento también podrían, sin
duda, ser incorporadas directamente desde fuera; la válvula 2 de
impulsos requiere incluso un sistema 35 electrónico de control
integrado no direc-
tamente.
tamente.
El carácter de la válvula de impulsos se
manifiesta en que la corredera 17 de válvula ha de ser alimentada
con una presión de mando sólo con el fin de conmutar entre las
posiciones extremas. Si se alcanza la posición extrema, la
corredera de válvula permanece en la posición correspondiente
incluso cuando se elimina la presión de mando, que la llevó a esa
posición. La corredera 17 de válvula queda pues también sin
alimentación de energía permanente en la posición extrema elegida
en cada caso.
Para que esta inmovilización se conserve incluso
con un esfuerzo mecánico fuerte de la válvula 2 de impulsos, por
ejemplo, en el caso de un esfuerzo de impacto vibratorio, se han
asociado a cada una de las dos posiciones extremas axiales de la
corredera 17 de válvula unos medios 37 de retención, que fijan la
corredera 17 de válvula separablemente de forma estacionaria con la
carcasa en la posición extrema. La fuerza de retención generada con
ello es, sin duda, menor que la fuerza de regulación, que puede
ejercer el fluido de accionamiento en dirección opuesta, con una
excitación conveniente de una válvula 32 de mando previo, sobre la
superficie 23 frontal de la corredera 17 de válvula. Por
consiguiente, se garantiza el deseado funcionamiento de conmutación
a pesar de la función de retención por parte de la posición
extrema.
Los medios 37 de sujeción asociados a las dos
secciones extremas de la corredera 17 de válvula se han configurado
idénticamente en el ejemplo de realización, de modo que la siguiente
descripción vale para ambos casos. Aunque también sería posible,
sin más, una concepción de válvula, en la que se asociasen a las dos
secciones extremas de la corredera 17 de la válvula unos medios de
retención diferentemente configurados o en la que sólo se
encuentren unos medios de retención semejantes en la zona de una
sección terminal de la corredera 17 de válvula.
Los medios 37 de retención contienen un
mecanismo 38 magnético permanente, dispuesto estacionariamente con
la carcasa, en prolongación axial de la corredera 17 de válvula.
Dicho mecanismo 38 sujeta por fuerza magnética la corredera 17 de
válvula cuando ocupa la posición extrema asociada. La posición
extrema asociada queda entonces como se ha dicho cuando la
corredera 17 de válvula ha llegado a hacer contacto con el mecanismo
22 limitador mencionado arriba. Este dispositivo 22 limitador se
encuentra, en cada caso, axialmente entre la corredera 17 de
válvula y el mecanismo 38 magnético permanente asociado.
La disposición se ha elegido de modo que la
corredera 17 de válvula, al ocupar una posición extrema, venga a
quedar a una distancia "a" axial por delante del mecanismo 38
magnético permanente. En el espacio axial intermedio, definido por
esta distancia "a", no se encuentra, por conveniencia, material
ferromagnético alguno, de modo que el campo magnético entre el
mecanismo 38 magnético permanente y la corredera 17 de válvula no
sufra ninguna transmisión especial o incluso refuerzo y, en
consecuencia, las fuerzas de atracción, que actúan entre los dos
componentes, dependan fuertemente de la magnitud de la distancia
"a" axial mencionada.
Por consiguiente, con la elección de una
distancia "a" axial apropiada, se puede tener en cuenta la
presión de mando con la cual se alimenta la corredera 17 de válvula
con el fin de conmutarla. Cuanto menor sea esta presión de mando y,
en consecuencia, también la fuerza de regulación provocada por ella,
tanto menor podrán ser las fuerzas de retención magnéticas para
garantizar la operación de conmutación. En correspondencia, se
puede elegir en combinación con elevadas fuerzas de regulación una
distancia "a" axial relativamente menor, en beneficio de una
elevada fuerza de retención.
La ventaja de este concepto consiste en que se
pueden considerar diferentes presiones de mando a base de un mismo
tipo de mecanismo 38 magnético permanente, siempre que se utilicen
únicamente diferentes mecanismos 22 limitadores, que prefijen
distintas distancias entre la corredera 17 de válvula, que ocupa la
posición extrema, y el mecanismo 38 magnético permanente
asociado.
Una ventaja adicional de los medios 37 de
retención resulta de que el mecanismo 22 limitador se apoya
axialmente de modo estacionario con la carcasa independientemente
del mecanismo 38 magnético permanente asociado a él. Por
consiguiente, las fuerzas introducidas con el impacto final de la
corredera 17 de válvula no son transmitidas al mecanismo 38
magnético permanente, sino directamente a la carcasa 8 de válvula
evitándolo a él. También en el caso de un fuerte impacto, queda
excluido, por consiguiente, un daño o destrucción del mecanismo 38
magnético permanente.
En la forma de realización preferida
representada, los medios 37 de retención comprenden un elemento 42
de apoyo básicamente en forma de manguito, preferiblemente de una
pieza, que se ha implantado ajustadamente en la sección terminal
asociada del alojamiento 14 de corredera. Tiene un contorno exterior
cilíndrico circular correspondiente al contorno interior asimismo
cilíndrico circular del alojamiento 14 de la corredera.
Cada elemento 42 de apoyo queda axialmente entre
el mecanismo 24 obturador y la pared 16 de cierre vecina. Se apoya
axialmente en ambos componentes al mismo tiempo y vela, por
consiguiente, por una fijación axialmente inmóvil del mecanismo 24
obturador con respecto a la carcasa 8 de la válvula.
Un cuerpo 43 en forma de cubeta es un componente
de una pieza del elemento 42 de apoyo. Su fondo 44, que se extiende
formando ángulo recto con el eje 45 longitudinal del alojamiento 14
de la corredera, se encuentra entre la corredera 17 de válvula y el
mecanismo 38 magnético permanente y forma el mecanismo 22
limitador.
El cuerpo 43 en forma de cubeta está orientado
de modo que su boca esté enfrentada a la pared 16 de cierre y, con
ello, también al mecanismo 38 magnético permanente antepuesto a
ella. Además, el mecanismo 38 magnético permanente viene a quedar
dentro del cuerpo 43 en forma de cubeta y está rodeado en su
contorno exterior por la pared 46 perimetral cilíndrica hueca del
cuerpo 43 en forma de cubeta, que se apoya con su superficie 47
frontal anular axialmente en la pared 16 de cierre. El mecanismo 38
magnético permanente viene a quedar, por consiguiente, en el
espacio 48 de alojamiento definido entre el cuerpo 43 en forma de
cubeta y la pared 16 de cierre correspondiente a la carcasa.
Para la cooperación en apoyo con el mecanismo 24
obturador, el elemento 42 de apoyo dispone de una pared 52 de apoyo
cilíndrica hueca, que se extiende partiendo del fondo 44 en
dirección axialmente opuesta con respecto a la pared 46 periférica,
que impulsa con su superficie 53 frontal el mecanismo 24
obturador.
La cámara 27 de mando se encuentra en la zona
delimitada por la pared 52 de apoyo. Según la respectiva posición,
la corredera 17 de válvula se sumerge con su sección terminal más o
menos lejos en el espacio delimitado por la pared 52 de cierre.
El cuerpo 43 en forma de cubeta no debe ser
necesariamente componente de un elemento de apoyo del tipo descrito.
Se puede tratar también en su caso de un cuerpo independiente.
El fondo 44 que forma el mecanismo 22 limitador
salva toda la distancia "a" axial entre el mecanismo 46
magnético permanente y la superficie 23 frontal de la corredera 17
de válvula, que se encuentra en la posición extrema asociada.
El fondo 44 y, con él, el mecanismo 22 limitador
se compone de material no ferromagnético y preferiblemente de
material plástico. Si se trata de un cuerpo 43 en forma de cubeta,
también se compone éste, por conveniencia, enteramente de tal
material. Lo mismo vale para el elemento 42 de apoyo, dado el caso,
existente.
Para garantizar la fuerza de atracción
magnética, la corredera 17 de válvula se compone enteramente en el
ejemplo de realización de material ferromagnético, y precisamente
preferiblemente de material magnético suave. Evidentemente, también
sería posible limitar esta elección de material a la sección
terminal de la corredera de válvula enfrentada a los mecanismos
magnéticos permanentes. Por ejemplo, las secciones terminales de la
corredera 17 de válvula podrían estar compuestas de metal magnético
suave, mientras que el componente restante se compondría de
material plástico, que se moldea en las secciones terminales
metálicas.
En otra variante de realización, la corredera de
válvula se compone, en conjunto, de material no ferromagnético,
estando equipada dicha corredera, en su sección terminal enfrentada
al mecanismo 38 magnético permanente, con, al menos, una pieza 54
de material ferromagnético, preferiblemente magnético suave, como se
ha indicado de puntos y trazos en el dibujo. La pieza 54 de
material puede ser implantada, por ejemplo, como pieza insertada en
una corredera 17 de válvula compuesta, por lo demás, de material de
plástico o de material de aluminio.
Para conseguir un comportamiento comparable de
la dilatación por calor, la corredera 17 de la válvula y el
mecanismo 24 obturador deberían estar compuestos en la mayor medida
posible del mismo material.
El mecanismo 38 magnético permanente se ha
configurado, en el ejemplo de realización, en forma de disco y
coaxialmente a la corredera 17 de válvula o bien al alojamiento 14
de la corredera. Puede estar formado de varios componentes, por
ejemplo, de una combinación de componentes magnéticos permanentes y
magnéticos suaves. Aunque está compuesto preferiblemente de una
sola pieza constructiva magnética permanente, como es el caso en el
ejemplo de realización.
Una conducción canalizada especialmente sencilla
para los canales 28 de mando previo resulta cuando el canal 28 de
mando previo respectivo desemboca a través del mecanismo 38
magnético permanente y, por conveniencia, también del mecanismo 33
limitador a través en la cámara 27 de mando asociada. En el ejemplo
de realización, los dos componentes son atravesados por el canal 28
de mando previo, por conveniencia, en el centro. El mecanismo 38
magnético permanente puede realizarse, en este caso, como disco
magnético permanente horadado en el centro.
Para que sea lo más extensamente posible
independiente de las tolerancias de fabricación y de montaje, se ha
alojado el mecanismo 38 magnético permanente en el espacio 48 de
alojamiento adoleciendo ligeramente de holgura axial. Queda suelto
en dicho espacio 48 de alojamiento, estando apoyado por el contorno
en la pared 46 periférica, aunque tenga axialmente ligera holgura
de movimiento. La distancia axial entre el fondo 44 y la pared 16
de cierre es, por tanto, ligeramente mayor que el espesor del
mecanismo 38 magnético permanente.
Por consiguiente, se ha asegurado que también
con combinaciones de tolerancias desfavorables, no se transmiten
fuerzas axiales del mecanismo 22 de limitador al mecanismo 38
magnético permanente, cuando la corredera 17 de válvula impacta con
el mecanismo 22 de limitador.
Los medios de retención según el ejemplo tienen
la ventaja de que prácticamente no se presenta desgaste alguno en
ellos ni en la corredera 17 de la válvula debidos a ellos mismos, lo
que aumenta considerablemente la duración de la válvula de
impulsos. El número de tolerancias de piezas constructivas, que
podrían influir en la magnitud de la fuerza de retención magnética,
son considerablemente reducidas, lo que tiene por consecuencia una
reducción simultánea de la presión de mando mínima necesaria para
el accionamiento de la corredera de válvula. La deseada fuerza de
retención magnética se puede prefijar por medio de la distancia
"a" axial prefijada por el mecanismo 22 de limitador, de modo
que se podrían dimensionar válvulas con diferentes fuerzas de
retención magnética, incluso cuando el mecanismo magnético
permanente sea siempre el mismo.
En el funcionamiento de la válvula de impulsos,
se puede mover la corredera 17 de válvula por la correspondiente
activación del mecanismo 1 de mando previo a una u otra de las dos
posiciones extremas. La correspondiente posición extrema se define
por que la corredera 17 de válvula llegue a contactar con el
mecanismo 22 de limitador asociado. Seguidamente la corredera 17 de
válvula queda, independientemente de un posible esfuerzo mecánico
de la válvula 2 de impulsos, fijada fiablemente en la posición
extrema por el mecanismo 38 magnético permanente hasta que se
ejerza sobre la corredera 17 de válvula, por activación renovada del
mecanismo 1 de mando previo, una fuerza de regulación fluida que
actúe opuestamente y que sobrepase la fuerza magnética, de modo que
la desplace a la otra posición extrema, donde se ajusten las
correspondientes condiciones.
Claims (14)
1. Válvula de impulsos manda previamente con una
válvula (3) principal, operable fluidamente por medio de un
mecanismo (1) de válvula de mando previo, que presenta una corredera
(17) de válvula conmutable entre dos posiciones extremas axiales en
una carcasa (8) de válvula por alimentación axial de un fluido por
impulsos, habiéndose asociado, al menos a una zona terminal axial
de la corredera (17) de válvula, unos medios (37) de retención para
la fijación liberable estacionaria con la carcasa de la corredera
(17) de válvula, que ocupa una posición extrema, no alimentable
axialmente por fluido, donde los medios (37) de retención contienen
un mecanismo (38) magnético permanente dispuesto estacionariamente
con la carcasa en prolongación axial de la corredera (17) de
válvula, mecanismo (38) que sujeta por fuerza magnética la corredera
(17) de válvula que ocupa la posición extrema asociada,
caracterizada porque la corredera (17) de válvula se ha
dispuesto en la posición extrema sujeta por fuerza magnética a una
distancia axial al mecanismo (38) magnético permanente no salvada
por material ferromagnético, distancia que se prefija por medio de
un mecanismo (22) limitador, que colabora con la superficie (23)
frontal enfrentada de la corredera (17) de válvula y dispuesto
axialmente entre el mecanismo (38) magnético permanente y la
corredera (17) de válvula, mecanismo (22) limitador que está
apoyado axialmente de modo estacionario con la carcasa
independientemente del mecanismo (38) magnético permanente, estando
formado el mecanismo (22) limitador por el fondo de un cuerpo (43)
en forma de cubeta, que se ha instalado con la boca axialmente
opuesta a la corredera (17) de válvula en un alojamiento (14) de
válvula, que contiene la corredera (17) de válvula, apoyándose el
cuerpo (43) con la superficie (47) frontal de su pared (46)
periférica axialmente en la pared (16) de cierre que delimita el
alojamiento (14) de la corredera del lado de la carcasa y
habiéndose colocado el mecanismo (38) magnético permanente en el
espacio (48) de alojamiento definido entre el cuerpo (43) en forma
de cubeta y la pared (16) de cierre del lado de la carcasa.
2. Válvula de impulsos según la reivindicación
1, caracterizada porque el mecanismo (22) limitador salva
toda la distancia axial entre el mecanismo (38) magnético
permanente y la corredera (17) de válvula, que ocupa la posición
extrema asociada.
3. Válvula de impulsos según la reivindicación
1m ó 2, caracterizada porque el mecanismo (22) limitador se
compone de material no ferromagnético y, en especial, de material
plástico.
4. Válvula de impulsos según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque, al menos, la
sección terminal de la corredera (17) de válvula enfrentada al
mecanismo (38) magnético permanente y, por conveniencia, toda la
corredera (17) de válvula se componen de material ferromagnético,
preferiblemente de material magnético suave.
5. Válvula de impulsos según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la corredera de
válvula se compone de material no ferromagnético y, en su sección
terminal enfrentada al mecanismo (38) magnético permanente, lleva,
al menos, una pieza (54) de material ferromagnético, preferiblemente
magnético suave.
6. Válvula de impulsos según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el mecanismo
(38) magnético permanente se ha configurado en forma de disco y se
ha dispuesto coaxialmente con la corredera (17) de válvula, estando
compuesto, por conveniencia, de una única pieza constructiva
magnética permanente.
7. Válvula de impulsos según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el cuerpo (43)
en forma de cubeta es un componente de una pieza de un elemento
(42) de apoyo, configurado preferiblemente en forma de manguito,
implantado coaxialmente en el alojamiento (14) de la corredera,
elemento (42) de apoyo que presenta una pared (52) de apoyo, que
sobresale alejándose del fondo (44) del cuerpo (43) en forma de
cubeta, axialmente opuesta a la pared (46) periférica del cuerpo
(43) en forma de cubeta en prolongación coaxial de éste, y que
apoya axialmente un mecanismo (24) obturador, que encierra
coaxialmente la corredera (17) de válvula.
8. Válvula de impulsos según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el cuerpo (43)
en forma de cubeta y, dado el caso el elemento (42) de apoyo, se
compone de material plástico.
9. Válvula de impulsos según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el mecanismo
(38) magnético permanente se ha dispuesto axialmente, adoleciendo
de holgura entre el mecanismo (22) limitador y la pared (16) de
cierre del lado de la carcasa del alojamiento (14) de la corredera,
que contiene la corredera (14) de la válvula.
10. Válvula de impulsos según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la sección del
alojamiento (14) de la corredera, que contiene la corredera (17) de
la válvula y se antepone axialmente a la corredera (17) de la
válvula, forma una cámara (27) de mando controlada por el mecanismo
(1) de válvula de mando previo e impulsable con un fluido de
accionamiento.
11. Válvula de impulsos según la reivindicación
10, caracterizada porque la cámara (27) de mando comunica
con, al menos, un canal (28) de mando previo, que atraviesa
axialmente, en especial centralmente, el mecanismo (22) limitador y
el mecanismo (38) magnético permanente.
12. Válvula de impulsos según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el mecanismo
(1) de válvula de mando previo se ha integrado con la válvula (3)
principal para formar un grupo constructivo autoportante.
13. Válvula de impulsos según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque el mecanismo
(1) de válvula de mando previo presenta, para cada dirección de
conmutación de la corredera (17) de la válvula, una válvula (32) de
mando previo operable eléctricamente.
14. Válvula de impulsos según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque ambas zonas
terminales axiales de la corredera (17) de válvula están asociadas
a unos medios (37) de retención basados en fuerza
magnética.(17).
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