ES2344169T3 - Dispositivo electrico para el reconocimiento del estado de desgaste de un elemento de obturacion dinamico. - Google Patents
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Abstract
Disposición de junta de obturación que está constituida por un cuerpo de soporte (2), un cuerpo opuesto (3) y un elemento de obturación dinámico (1) con una instalación eléctrica para el reconocimiento del estado de desgaste del elemento de obturación (1), está colocado en el cuerpo de soporte (2) conductor de electricidad y obtura dinámicamente frente al cuerpo opuesto (3) igualmente conductor de electricidad, que es móvil con relación a aquél, caracterizada porque el elemento de obturación (1) está constituido por un primer material de obturación (4) conductor de electricidad, que está en contacto con el cuerpo de soporte (2), en el que está colocado un segundo material de obturación (5) no conductor de electricidad, que entra en contacto de obturación con el cuerpo opuesto (3) conductor de electricidad, para cerrar un circuito de corriente (6) para la indicación del límite de desgaste, en el caso de una fricción del segundo material de obturación (5).
Description
Dispositivo eléctrico para el reconocimiento del
estado de desgaste de un elemento de obturación dinámico.
La presente invención se refiere a una
disposición de junta de obturación con una instalación eléctrica
para el reconocimiento del estado de desgaste de un elemento de
obturación dinámico, que está colocado en un cuerpo de soporte
conductor de electricidad y que obtura dinámicamente frente a un
cuerpo opuesto igualmente conductor de electricidad móvil con
relación a aquél. Además, la invención se refiere a componentes
neumáticos, como cilindros neumáticos o válvulas neumáticas, que
están equipados con un elemento de obturación dinámica de
este
tipo.
tipo.
El campo de aplicación de la invención se
extiende presumiblemente a componentes de sistemas neumáticos, como
cilindros neumáticos o válvulas neumáticas, Tales componentes
contienen elementos móviles relativamente entre sí, como por
ejemplo disposiciones de cilindro y pistón, que se pueden obturar
dinámicamente entre sí, para impedir una corriente de fuga no
deseada del medio de presión. Con esta finalidad se insertan en los
componentes de interés de los sistemas neumáticos habitualmente
juntas de obturación de materiales de elastómero, que están
configurados la mayoría de las veces a modo de una junta tórica o de
un anillo de labio de obturación. Estos elementos de obturación
dinámicos están sometidos a un desgaste progresivo en el transcurso
del tiempo de funcionamiento en virtud de la fricción, las
modificaciones de las propiedades del material y similares. Se
deduce a partir del documento DE 102 22 890 A1 una instalación
eléctrica, que sirve para el reconocimiento del estado actual de
desgaste de un componente neumático, aquí de una válvula de varios
pasos. Puesto que el estado de desgaste de los diferentes elementos
de obturación interiores identifica el estado de desgaste de toda
la válvula de varios pasos, la instalación eléctrica publicada aquí
calcula, en general, en último término el estado de desgaste de los
elementos de obturación. Con esta finalidad se conduce, en el lado
de entrada, a una instalación eléctrica la señal de activación
eléctrica propiamente dicha y una señal de reacción eléctrica que
sigue a un impulso de control manual, a partir de lo cual la unidad
electrónica calcula, a través de comparación, el intervalo de
tiempo entre la señal de activación y la señal de reacción, para
determinar a partir de ello el retardo de conmutación como medida
del estado de desgaste.
En esta solución técnica es un inconveniente que
la evaluación no permite deducir el componente concreto, aquí el
elemento de obturación que ha provocado en último término un estado
de desgaste crítico. Solamente es posible determinar, en general,
el estado de desgaste de la válvula de varios pasos, para
sustituirla en caso necesario.
A partir del documento DE 10 2006 001 131 A1 se
deduce una instalación eléctrica para el reconocimiento del estado
de desgaste de un elemento de obturación dinámico, en el que está
incrustada una instalación de detección en la zona de la junta de
obturación relevante para el desgaste. Esta disposición de detección
puede estar constituida con preferencia por bandas extensométricas,
para calcular la solicitación a tracción y a presión de la junta de
obturación dinámica. De la misma manera, en el elemento de
obturación está integrada directamente una unidad de evaluación
electrónica autónoma que a partir de los valores de medición de la
solicitación detectados permite sacar conclusiones sobre el estado
de desgaste del elemento de obturación. En esta solución técnica es
un inconveniente su estructura técnica realmente costosa, que está
determinada por la microelectrónica necesaria así como por su
integración en el elemento de obturación.
Se deduce a partir del documento US 6.615.639
una solución técnica más sencilla, en la que se utiliza un anillo
de alambre incrustado en el lado del elemento de obturación, que
forma un alambre de contacto frente al cuerpo opuesto móvil con
relación al mismo. En el caso de contacto del alambre de contacto en
forma de anillo con el cuerpo opuesto conductor de electricidad, se
emite una señal de aviso de desgaste. En el documento
GB-A-2 401 409 se publica otro
ejemplo.
El problema de la presente invención es crear
una disposición de junta de obturación con un elemento de obturación
dinámico y una instalación eléctrica para el reconocimiento del
estado de desgaste, que permite de manera sencilla una deducción
directa sobre el desgaste del elemento de obturación.
El problema se soluciona partiendo de una
disposición de junta de obturación de acuerdo con el preámbulo de
la reivindicación 1 en combinación con los rasgos característicos.
Las reivindicaciones dependientes siguientes reproducen desarrollos
ventajosos de la invención. Con respecto a componentes neumáticos
especiales, como cilindros neumáticos o válvulas neumáticas, el
problema se soluciona a través de las reivindicaciones 9 y 10,
respectiva-
mente.
mente.
La invención incluye la enseñanza técnica de que
el elemento de obturación está constituido por un primer material
conductor de electricidad que está en contacto con su cuerpo de
soporte, en el que está colocado un segundo material de obturación
no conductor de electricidad, que entra en contacto de obturación
con el cuerpo opuesto conductor de electricidad, para cerrar un
circuito de corriente para la indicación del límite de desgaste, en
el caso de una fricción del segundo material de obturación.
La ventaja de la solución de acuerdo con la
invención reside especialmente en que en el momento oportuno antes
del fallo de un componente neumático, en virtud del conocimiento del
estado de desgaste actual, se puede realizar oportunamente un
mantenimiento o reparación. De esta manera se previene un fallo
total del componente neumático, que conduciría a la parada de todo
el sistema neumático, y se pueden evitar los tiempos de
interrupción, puesto que la solución de acuerdo con la invención
permite un reconocimiento del desgaste real y una señalización y,
en concreto, a través de análisis correspondientes del propio
componente que está afectado por desgaste, es decir, no de forma
indirecta, como en el estado de la técnica descrito anteriormente.
El mantenimiento oportuno necesario que se puede realizar de esta
manera en función del desgaste producido realmente hace también
innecesarios ciclos de mantenimiento preventivos, de manera que los
componentes neumáticos que tienen todavía capacidad funcional
pueden permanecer en funcionamiento durante un tiempo
prolongado.
Con preferencia, el primer material de
obturación está formado integralmente en el segundo material de
obturación a través de fundición por inyección. A través de esta
medida técnica de fabricación se puede fabricar el elemento de
obturación de acuerdo con la invención de manera sencilla en un
único molde de fundición por inyección.
Para la mejora de la conductividad eléctrica se
pueden insertar adicionalmente insertos conductores de electricidad,
como por ejemplo una chapa metálica o hilos metálicos en el primer
material de obturación conductor de electricidad.
Con preferencia, como primer material de
obturación conductor de electricidad se selecciona un NBR (caucho
de nitrilo butadieno) relleno, por ejemplo, con grafito o polvo de
aluminio, en cambio el segundo material de obturación no conductor
de electricidad puede ser, por ejemplo poliuretano o NBR. Como
segundo material de obturación son adecuados, en principio,
materiales de elastómero, que con propiedades de aislamiento muy
buenas aseguran al mismo tiempo un efecto de obturación dinámica
alta con una inclinación reducida al desgaste.
El elemento de obturación de acuerdo con la
invención se puede configurar con preferencia como anillo de labio
de obturación, cuya zona superior del labio de obturación está
constituida por el segundo material de obturación no conductor.
El elemento de obturación de acuerdo con la
invención con una instalación eléctrica para el reconocimiento del
desgaste del elemento de obturación se puede emplear de manera más
ventajosa en un cilindro neumático, en el que el pistón del
cilindro neumático corresponde al cuerpo de soporte y el tubo
cilíndrico del cilindro neumático corresponde al cuerpo opuesto, en
el que se apoya el elemento de obturación dinámica. En este caso,
condición previa es que el cuerpo opuesto constituido de metal sea
conductor de electricidad, por ejemplo un perfil prensado por
extrusión de metal ligero.
El elemento de obturación de acuerdo con la
invención con una instalación eléctrica para el reconocimiento del
desgaste del elemento de obturación se puede aplicar, por ejemplo,
de la misma manera a válvulas neumáticas, de modo que el elemento
de conmutación, una corredera de válvula o un empujador de
activación de un asiento de válvula, corresponde al cuerpo de
soporte, en cambio la carcasa de la válvula corresponde al cuerpo
opuesto. En la zona de contacto del elemento de obturación en el
cuerpo de la válvula, éste se puede realizar de metal o se puede
proveer al menos con un casquillo de inserción metálico, a través
del cual se puede realizar el contacto eléctrico.
Otras medidas que mejoran la invención se
representan en detalle a continuación junto con la descripción de
un ejemplo de realización con la ayuda de la figura única. La figura
muestra una disposición de junta de obturación, que comprende un
elemento de obturación dinámico con una instalación eléctrica para
el reconocimiento del estado de desgaste del elemento de obturación
dinámica en el ejemplo de un cilindro neumático.
De acuerdo con la figura, un elemento de
obturación dinámica 1, que está configurado aquí a modo de un anillo
de labio de obturación, está colocado en un cuerpo de soporte 2
conductor de electricidad, que representa en este ejemplo de
realización un pistón del cilindro neumático. El elemento de
obturación 1 cierra herméticamente frente a un cuerpo opuesto 3
igualmente conductor de electricidad, que representa aquí el
cilindro neumático.
El elemento de obturación 1 está constituido por
un primer material de obturación 4 conductor de electricidad, que
está en contacto con el cuerpo de soporte 2, en el que está formado
integralmente un segundo material de obturación 5 no conductor de
electricidad. Después de la fricción del segundo material de
obturación 5 no conductor, como consecuencia de la fricción frente
al cuerpo opuesto 3 conductor de electricidad, el material de
obturación 4 conductor de electricidad entra en contacto con el
cuerpo opuesto 3 conductor de electricidad, de manera que se cierra
un circuito de corriente 6, que indica el límite de desgaste del
elemento de obturación dinámica 1.
La invención no está limitada ejemplo de
realización preferido descrito anteriormente En su lugar son
concebibles también modificaciones, que están comprendidas por la
zona de protección de las reivindicaciones siguientes. Así, por
ejemplo, también es posible emplear la instalación eléctrica de
acuerdo con la invención en otros componentes neumáticos, como
válvulas de varios pasos, válvulas de presión o similares, para
crear una indicación efectiva del desgaste de los elementos de
obturación dinámica integrados y, por lo tanto, de todo el
componente neumático.
\vskip1.000000\baselineskip
- 1
- Elemento de obturación dinámico
- 2
- Cuerpo de soporte
- 3
- Cuerpo opuesto
- 4
- Primer material de obturación (conductor de electricidad)
- 5
- Segundo material de obturación (no conductor de electricidad)
- 6
- Circuito de corriente
Claims (10)
1. Disposición de junta de obturación que está
constituida por un cuerpo de soporte (2), un cuerpo opuesto (3) y
un elemento de obturación dinámico (1) con una instalación eléctrica
para el reconocimiento del estado de desgaste del elemento de
obturación (1), está colocado en el cuerpo de soporte (2) conductor
de electricidad y obtura dinámicamente frente al cuerpo opuesto (3)
igualmente conductor de electricidad, que es móvil con relación a
aquél, caracterizada porque el elemento de obturación (1)
está constituido por un primer material de obturación (4) conductor
de electricidad, que está en contacto con el cuerpo de soporte (2),
en el que está colocado un segundo material de obturación (5) no
conductor de electricidad, que entra en contacto de obturación con
el cuerpo opuesto (3) conductor de electricidad, para cerrar un
circuito de corriente (6) para la indicación del límite de
desgaste, en el caso de una fricción del segundo material de
obturación (5).
2. Disposición de junta de obturación de acuerdo
con la reivindicación 1, caracterizada porque el primera
material de obturación (4) está formado integralmente a través de
fundición por inyección directamente en el segundo material de
obturación (5).
3. Disposición de junta de obturación de acuerdo
con la reivindicación 1, caracterizada porque el cuerpo de
soporte (2) conductor está constituido por un metal o un plástico no
conductor con insertos conductores de electricidad, que entran en
contacto con el primer elemento de obturación (4).
4. Disposición de junta de obturación de acuerdo
con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer
material de obturación (4) está constituido por NBR con relleno de
grafito o con relleno de polvo de aluminio.
5. Disposición de junta de obturación de acuerdo
con la reivindicación 1, caracterizada porque el segundo
material de obturación (5) está constituido por NBR o
poliuretano.
6. Disposición de junta de obturación de acuerdo
con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer
material de obturación (4) está provisto con insertos metálicos para
el refuerzo de la conductividad eléctrica.
7. Disposición de junta de obturación de acuerdo
con la reivindicación 6, caracterizada porque los insertos
metálicos están configurados en forma de hilos metálicos.
8. Disposición de junta de obturación de acuerdo
con la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento de
obturación (1) está configurado a modo de un anillo de labio de
obturación, cuyo labio de obturación está constituido, al menos en
parte, por el segundo material de obturación (5).
9. Cilindro neumático con una disposición de
junta de obturación de acuerdo con una de las reivindicaciones
anteriores, en el que el cuerpo de soporte (2) está configurado como
pistón y el cuerpo opuesto (3) que entra en contacto con él es una
carcasa cilíndrica.
10. Válvula neumática con una disposición de
junta de obturación de acuerdo con una de las reivindicaciones
anteriores 1 a 8, en la que el cuerpo de soporte (2) está
configurado como elemento de conmutación, y porque el cuerpo
opuesto (3) correspondiente con él es componente de una carcasa de
válvula.
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