ES2905222T3 - Distribuidor electroneumático - Google Patents

Abstract

Distribuidor electroneumático (1), compuesto por: - un cuerpo (2) formado por varios bloques (20, 50, 30, 40, 10) ensamblados, que aloja al menos una electroválvula (21), y que presenta en una cara (150) un conjunto (29) de primeros contactos conectados a esta electroválvula (21), - una tapa (110) adosada a dicha cara (150) de dicho cuerpo (2), - un circuito impreso (100) alojado entre la tapa (110) y el cuerpo (2), incluyendo el circuito impreso un segundo conjunto de contactos (109) dispuesto para establecer una conexión eléctrica con el primer conjunto de contactos (29), y - una junta (80) en forma de lámina realizada en un material elásticamente deformable, caracterizado porque la junta se comprime entre los relieves (112) de la tapa que rodea el circuito impreso y el cuerpo (2) del distribuidor al entrar en contacto con el circuito impreso.

Description

DESCRIPCIÓN

Distribuidor electroneumático

La presente invención se refiere a los dispositivos electroneumáticos y más en particular a los denominados distribuidores.

Un distribuidor comprende, de manera convencional, una o varias electroválvulas denominadas “piloto” que actúan de forma diferente, según su estado, sobre un circuito neumático de mando de control de una válvula multivía. Esta última comprende, de manera convencional, una corredera que permite establecer diferentes conexiones neumáticas para el control de uno o más accionadores neumáticos, según su posición. Suelen montarse varios distribuidores, según las necesidades, en una configuración denominada "en isla", uno al lado del otro sobre una base que incluye por lo general una alimentación y una descarga para el circuito neumático de control de la válvula multivía y diversas conexiones con el circuito neumático al que está conectada.

La alimentación eléctrica de los distribuidores y su control se puede realizar de forma individual o centralizada. En el caso de una alimentación centralizada, la base comprende conectores eléctricos que cooperan con conectores de los distribuidores dispuestos sobre ella simplemente montando los distribuidores en la base. En el caso de una alimentación individualizada, cada distribuidor comprende un conector al que se conecta un cable eléctrico de alimentación.

Cualquier distribuidor deberá cumplir con ciertos requisitos relacionados con su uso en un entorno industrial, en particular deberá satisfacer en general una estanqueidad al agua y al polvo comúnmente denominada IP 65. Su forma de realización implica el establecimiento de conexiones neumáticas y eléctricas en una huella reducida, siendo la tendencia para ofrecer el distribuidor con el volumen más bajo para un rendimiento equivalente.

Es conocido realizar el distribuidor ensamblando varios bloques, en particular tal como propone el solicitante, con un bloque principal de válvulas multivía y bloques extremos que comprenden las electroválvulas piloto, también denominados bloques piloto o bloques de electroválvulas, estando estos bloques extremos ensamblados mediante tornillos a cada lado del bloque principal con la interposición de bloques intermedios. Estos últimos comprenden, en su cara de ensamblaje, con el bloque principal, canales y juntas de estanqueidad que permiten hacer parte de las conexiones neumáticas del circuito neumático de control de la válvula multivía y comprenden, además, un primer conector para la conexión eléctrica de la electroválvula contenida en el bloque adyacente o en el bloque opuesto. En el caso de una alimentación centralizada, este primer conector está montado en un circuito impreso que también lleva un segundo conector para la conexión eléctrica del distribuidor a la base. Este circuito impreso está orientado de manera perpendicular al plano de montaje del distribuidor en la base. Los conductores también están conectados al primer conector y se extienden a través del bloque principal hasta el bloque del extremo opuesto.

En el caso de una conexión individualizada, el bloque principal incluye, en su parte frontal, un conector eléctrico conectado a dos cables cada uno de ellos acoplado a un conector que incluye el circuito impreso de cada bloque intermedio, estando ausente dicho segundo conector de conexión l la base.

Además, los indicadores luminosos de funcionamiento están presentes en cada bloque extremo y cada bloque intermedio aloja un sistema de control manual que permite cortocircuitar la acción de la electroválvula piloto, accionado un pulsador.

Aunque dicho distribuidor es satisfactorio, es relativamente complejo y costoso de fabricar y no se presta fácilmente a la adición de funciones adicionales.

La solicitud WO2004/097227 A1 da a conocer un conjunto de válvulas incluidas en al menos un bloque principal rodeado por dos bloques extremos que comprenden conectores de comunicación entre la fuente de aire y las válvulas. Los bloques extremos incluyen un circuito impreso que comprende el circuito eléctrico que controla las válvulas. El conjunto se mantiene en posición mediante elementos de sujeción, una tapa protectora y una junta.

La solicitud US2012/0097282 describe un colector que comprende un bloque colector que lleva al menos una electroválvula conectada eléctricamente a un circuito impreso que permite controlar la electroválvula. El conjunto puede cerrarse mediante una tapa e incluir una junta entre el bloque colector y la tapa.

La solicitud EP 2 110 562 A1 da a conocer un distribuidor que comprende un bloque principal que aloja la válvula multivía, un bloque extremo extraíble que comprende el conector de conexión para una alimentación individualizada del distribuidor y un bloque intermedio dispuesto entre ambos, que aloja la electroválvula piloto. Se pueden ofrecer al usuario varios bloques extremos provistos de diferentes conectores. Estos bloques extremos comprenden, cada uno, una caja, que aloja un circuito impreso al que se fija dicho conector. Este circuito impreso también lleva contactos para asegurar la conexión eléctrica con la electroválvula. El distribuidor dado en forma de ejemplo es monoestable, comprendiendo solamente una única electroválvula piloto.

La patente estadounidense 5.348.047 describe un distribuidor montado sobre una base según una configuración con alimentación centralizada. El distribuidor es biestable, formado por dos electroválvulas piloto alojadas cada una en un bloque de electroválvulas, actuando sobre una válvula multivía contenida en un bloque principal situado entre los bloques de electroválvulas. Cada bloque de electroválvulas tiene contactos de suministro de energía en su cara opuesta a la base. Un módulo frontal cubre el bloque principal y desciende por un lado hasta la base para establecer una conexión eléctrica con ella. Este módulo comprende un circuito impreso que asegura la conexión eléctrica con los contactos eléctricos de los bloques de electroválvulas y soporta patillas que engranan en un conector de la base. Estas patillas están soldadas en el circuito impreso de manera perpendicular al mismo. El módulo frontal comprende una caja cerrada.

Algunos distribuidores ofrecidos en el mercado por la empresa FESTO tienen una disposición bastante similar, con un módulo frontal formado por un alojamiento que se fija sobre dos bloques de electroválvulas dispuestas a ambos lados de un bloque metálico principal que aloja la válvula multivía y también que se extiende por debajo de los bloques de electroválvulas, y dos bloques extremos, cada uno de los cuales se extiende en la altura del conjunto. Cada bloque de electroválvulas tiene un alojamiento sobremoldeado sobre las clavijas de suministro de alimentación de la bobina. El módulo frontal aloja un circuito impreso que tiene superficies de contacto para las patillas y conductores doblados en su extremo, destinados a entrar en contacto con un conector de alimentación, externo al distribuidor. El alojamiento comprende un cuerpo provisto en un extremo de una abertura orientada hacia unos diodos LEDs de señalización del estado de funcionamiento, incluidos por el circuito impreso. El cuerpo de la caja guía, en movimiento, dos cursores que permiten desplazar, por efecto de leva, patillas que actúan sobre un sistema de control manual que cortocircuita la acción de las electroválvulas. Las guías moldeadas con el cuerpo de la tapa aseguran que las patillas pasen a través del módulo de la tapa. El cuerpo del alojamiento está cerrado en su parte inferior por una placa de fondo de material flexible, provista de un reborde de estanqueidad en su periferia, que presiona contra el cuerpo de la tapa y se adhiere contra el circuito impreso. Tres juntas perforadas, en espuma, están adheridas a la cara exterior de esta placa inferior y se interponen entre ésta, los bloques de electroválvulas y el conector de alimentación del distribuidor. Las citadas patillas atraviesan la placa inferior entre las dos juntas asociadas a las conexiones con las patillas de los bloques de electroválvulas. El módulo frontal tiene un estrechamiento entre los dos cursores para liberar el acceso a los tornillos que lleva el bloque principal y que sirven para fijarlo a la base. Un distribuidor de este tipo es relativamente complejo de fabricar, en particular debido al número de componentes del módulo frontal y a su complejidad. Además, este último deja poco margen para dotarlo de funciones adicionales tales como un visualizador de caracteres alfanuméricos o la posibilidad de montar un conector de alimentación individualizada.

La patente estadounidense 7.438.088 da a conocer la realización de un distribuidor biestable que comprende un bloque principal con una válvula multivía, dos bloques extremos que comprenden cada uno un sistema de control manual y un bloque piloto que aloja dos electroválvulas y un circuito impreso de conexión eléctrica de los mismos a un conector de alimentación individualizada, dispuesto en una tapa frontal. En una variante, el conector de alimentación individualizada es llevado por un circuito impreso alojado en un bloque extremo que queda entonces desprovisto del sistema de control manual. La conexión eléctrica de este conector al circuito impreso situado encima de las electroválvulas se realiza mediante patillas soldadas al circuito impreso alojado en el bloque extremo, encajadas en un doble conector llevado por el bloque principal y que recibe patillas soldadas en la placa del circuito impreso del bloque piloto. Las bobinas de las electroválvulas se alimentan del circuito impreso presente bajo la tapa en lugares distantes, en la proximidad de los extremos longitudinales del circuito impreso. En presencia de un conector de alimentación individualizada en la parte frontal, queda poco espacio disponible para una pantalla. Además, el bloque piloto es de construcción compleja y el distribuidor no está destinado a una alimentación centralizada.

Existe la necesidad de mejorar aún más los distribuidores electroneumáticos y en particular los que van montados sobre una base, con el fin de reducir su coste de fabricación, facilitar su mantenimiento y ofrecer nuevas funciones a los usuarios, si así lo desean, tal como, por ejemplo, la pantalla de información alfanumérica en la parte frontal del distribuidor.

Asimismo, existe la necesidad de beneficiarse de un distribuidor que se preste a la constitución de una gama compuesta por distribuidores con alimentación centralizada y otros con alimentación individualizada, con el mayor número de componentes en común, con el fin de racionalizar la fabricación y beneficiarse de economías de escala.

La invención pretende cubrir total o parcialmente estas necesidades y lo consigue, según un primero de sus aspectos, gracias a un distribuidor electroneumático, que comprende:

- un cuerpo de distribuidor que comprende varios bloques ensamblados, que aloja al menos una electroválvula, y que tiene en una cara un conjunto de primeros contactos conectados a esta electroválvula,

- una tapa adherida a dicha cara de dicho cuerpo,

- un circuito impreso alojado entre la tapa y el cuerpo, incluyendo el circuito impreso un segundo conjunto de contactos dispuesto para establecer una conexión eléctrica con el primer conjunto de contactos,

- una junta en forma de lámina de material elásticamente deformable, comprimida entre los relieves de la tapa que rodea el circuito impreso y el cuerpo del distribuidor al entrar en contacto con el circuito impreso.

La junta tiene preferiblemente al menos una abertura para establecer la conexión entre el primer y el segundo conjunto de contactos.

De manera preferible, la junta entra en contacto con varios de dichos bloques.

La invención ofrece, según este primer aspecto, numerosas ventajas.

En primer lugar, es posible reducir el número de componentes del distribuidor sin perjudicar la posibilidad de realizar una gama de distribuidores con diversas funcionalidades, tales como, por ejemplo, funciones de comunicación, diagnóstico, protección y/o ahorro de energía. Entre las funciones de comunicación se puede citar, por ejemplo, la visualización de caracteres alfanuméricos. Entre las funciones de diagnóstico se incluye el recuento del número de ciclos o la medición del tiempo de conmutación. Una función de ahorro de energía consiste, por ejemplo, en reducir la corriente después de que la electroválvula se bloquea y una función de protección que actúe contra una sobretensión.

La junta se extiende entre la tapa y el cuerpo del distribuidor, entrando en contacto con el circuito impreso, y se evita aprisionar el circuito impreso en un módulo frontal cerrado por una placa inferior fijada de forma estanca en un cuerpo de tapa, a diferencia de una de las soluciones conocidas mencionadas con anterioridad. El tamaño del distribuidor también se reduce por dicho montaje del circuito impreso y de la forma de obtener la estanqueidad. La tapa está, por ejemplo, moldeada en material termoplástico de espesor inferior o igual a 10 mm para una anchura comprendida entre 10 y 50 mm.

Además, la invención permite la utilización de una junta de gran espesor que pueda ser fuertemente comprimida por los relieves de la tapa, lo que garantiza la estanqueidad a pesar de las tolerancias de montaje de los distintos bloques que componen el cuerpo del distribuidor. La junta puede comportarse como una membrana que entra en contacto directo con el circuito impreso en la mayor parte de su superficie.

La junta está ventajosamente comprimida a nivel local en más del 30% de su espesor inicial, mejor entre el 40 y el 60% de su espesor inicial. El espesor inicial de la junta puede ser superior o igual a 1 mm, en particular entre 1,8 y 2,2 mm. La longitud de la junta es preferentemente mayor que la del circuito impreso, teniendo este último, por ejemplo, una longitud de entre 9 y 11 cm y la junta una longitud de entre 11 y 13 cm.

De manera ventajosa, la junta se extiende de forma retráctil desde la periferia de la tapa, preferentemente en una distancia mayor o igual a 1 mm, lo que permite un apoyo directo de la periferia de la tapa sobre el cuerpo del distribuidor y así controlar la compresión de la junta y el apriete de la tapa sobre el cuerpo del distribuidor.

Los relieves de la tapa que vienen a apoyarse sobre la junta pueden tener una altura variable con respecto a la superficie inferior de la tapa cuando esta última está definida por una pared ligeramente curvada cóncava hacia el interior. La altura de los relieves está, por ejemplo, entre 1 y 4 mm.

Además, la junta se puede modificar fácilmente mediante un simple corte para abrir, por ejemplo, un paso suplementario hacia el circuito impreso, en particular cuando se debe establecer una conexión eléctrica con el cuerpo del distribuidor en el caso de una alimentación centralizada, mediante un elemento de conexión presente en un alojamiento del cuerpo del distribuidor. Este alojamiento puede cerrarse fácilmente en el caso de una alimentación individualizada en la parte frontal, gracias a la junta, al no preverse más este corte frente a dicho alojamiento. Así, la estanqueidad se obtiene fácilmente de manera independiente del modo de alimentación, individualizada o centralizada.

Otra ventaja de la invención es evitar el uso de patillas sobremoldeadas en el cuerpo del distribuidor, puesto que la junta garantiza la estanqueidad de la conexión del circuito impreso a las electroválvulas tanto del exterior a la placa de circuito como desde el exterior al cuerpo del distribuidor. Si es necesario, se pueden producir nervaduras en este último que compriman localmente la junta, produciéndose fácilmente dichas nervaduras mediante material de moldeo, para mejorar aún más la calidad de la estanqueidad. La altura de estas nervaduras es, por ejemplo, inferior o igual a 1 mm.

La presencia de la junta también tiende a impedir cualquier infiltración de polvo y agua a través de la holgura de montaje existente entre los distintos bloques hacia el circuito impreso. Así, es posible, en virtud de la invención, realizar el cuerpo del distribuidor con varios bloques que se sucedan en el sentido de la longitud de la tapa sin perjudicar la estanqueidad o dificultar su obtención. Así, la junta entra en contacto, por ejemplo, con cinco bloques diferentes a lo largo del cuerpo del distribuidor. La tapa se extiende de manera ventajosa en toda la longitud del cuerpo del distribuidor, y su periferia es continua con la del cuerpo del distribuidor, cuando se observa el distribuidor desde arriba, en una dirección perpendicular al plano del circuito impreso.

La presencia del circuito impreso directamente debajo de la tapa y la forma de obtener la estanqueidad gracias a los relieves de la tapa que se apoyan en la junta permite añadir funciones muy fácilmente al distribuidor, porque la tapa puede presentar fácilmente aberturas adicionales sin perjudicar la obtención de la estanqueidad protegiendo el circuito impreso. Por ejemplo, la tapa puede comprender una o más aberturas de acceso a uno o más sistemas de control manual del distribuidor, simplemente previendo alrededor de cada una de estas aberturas, en la cara interna de la tapa, una nervadura que se apoya en la junta y hace una abertura correspondiente en la junta. Si es necesario, también se puede hacer un corte del circuito impreso para el paso del sistema de control manual.

La presencia del (los) sistema(s) de control manual pueden ser utilizados para facilitar el posicionamiento de la junta durante la fabricación del distribuidor, porque es suficiente para encajar el (los) corte(s) correspondiente(s) de la junta en el (los) sistema (s) de control manual para que la junta quede correctamente colocada. Se evita una operación de unión de la junta, lo que simplifica aún más la fabricación.

Si es necesario, la junta tiene uno o más cortes para alojar en su espesor uno o más circuitos integrados u otros componentes soldados al circuito impreso, incluyendo en particular los componentes de tipo SMD.

De manera preferible, el cuerpo del distribuidor está dispuesto de tal forma que los contactos destinados a la alimentación de la(s) electroválvula(s) presente(s) en el cuerpo del distribuidor están todos situados en una zona media de la cara del cuerpo del distribuidor situada hacia la tapa. Por “situado en una zona media”, debe entenderse que todos los contactos están más cerca de la mitad del cuerpo del distribuidor que de sus extremos longitudinales. La presencia de todos los contactos conectados a los elementos de accionamiento en una zona intermedia permite liberar espacio en otra parte del circuito impreso, para colocar allí, por ejemplo, una pantalla y/o un conector destinado a una alimentación individualizada. El circuito impreso puede extenderse fácilmente sobre la mayor parte de la longitud de la tapa sin dificultar la obtención de la estanqueidad deseada.

Si es necesario, el cuerpo del distribuidor puede tener en su cara, orientada hacia la tapa, un refuerzo formado en el espesor de su pared, que permite alojar los extremos de las clavijas de un componente soldado al circuito impreso, en particular un conector centralizado o una pantalla. Esto evita tener que cortar las patillas correspondientes después de la operación de soldadura, pudiendo utilizar un circuito impreso de una sola cara.

En el caso de un distribuidor que tenga una longitud L, por ejemplo, entre 10 y 15 cm, los contactos previstos en la cara del cuerpo del distribuidor frente al circuito impreso para la alimentación de la(s) electroválvula(s), se sitúan preferiblemente, en un margen entre 4/14 L y 10/14 L medido desde un extremo longitudinal, y más preferiblemente, entre 5/14 y 9/14 L.

La conexión entre el circuito impreso y los contactos de alimentación de la(s) electroválvula(s) presente(s) en el cuerpo del distribuidor se puede realizar mediante conectores enchufables, por ejemplo, con un conector macho en el cuerpo del distribuidor y un conector hembra en el circuito impreso, o en su defecto, por ejemplo, utilizando un conector macho en el circuito impreso y un conector hembra en el cuerpo del distribuidor o utilizando elementos conectados eléctricamente a la(s) electroválvula(s) y apoyados en el circuito impreso.

El uso de un circuito impreso de un único lado permite reducir el coste en comparación con un circuito de dos lados. Para facilitar las conexiones eléctricas con el cuerpo del distribuidor y, en particular, para permitir utilizar, si se desea, pistas conductoras del circuito impreso como superficies de contacto para los contactos que las soportan, por ejemplo, resortes utilizados como elementos de conexión entre el circuito impreso y la o las electroválvulas, las pistas conductoras del circuito impreso están ventajosamente orientadas hacia el cuerpo del distribuidor. Los diodos LEDs se pueden soldar en el circuito impreso en el lado de las pistas. Para ahorrar espacio, los diodos LEDs se montan preferentemente en orificios del circuito impreso y son los denominados modelos "invertidos" que emiten su luz hacia el circuito impreso. Los diodos LEDs están ventajosamente reagrupados por parejas en cada orificio, estando montados eléctricamente en la forma de cabeza-pie, lo que permite su encendido independientemente de la polaridad de la tensión de alimentación de las electroválvulas.

El circuito impreso se realiza, de manera ventajosa, con orificios a la espera de recibir las patillas de al menos un conector adicional, y con las correspondientes pistas conductoras. Por ejemplo, el circuito impreso presenta unos orificios que permiten alojar un conector de alimentación individualizada y unos orificios que permiten alojar un conector destinado a ser conectado a un elemento de conexión de alimentación centralizada que atraviesa el cuerpo del distribuidor. Así, con un mismo circuito impreso se puede realizar un distribuidor con alimentación individualizada o con alimentación centralizada, lo que permite una diferenciación tardía en la fabricación.

La presencia de los contactos en la zona media del cuerpo del distribuidor también permite realizar un bloque piloto que aloja las electroválvulas con un soporte para las electroválvulas en forma de una sola pieza, lo que permite un fácil enmanguitado de estas últimas mediante el simple montaje y teniendo una función de recogida de gases de escape de estas electroválvulas. Este soporte se puede moldear en una sola pieza de material termoplástico.

El cuerpo del distribuidor comprende, de manera ventajosa, además, del bloque piloto y de un bloque de válvulas multivía presentes debajo del bloque piloto, dos bloques intermedios y dos bloques extremos, uno de los cuales comprende una caja de etapa que puede alojar un elemento de conexión destinado a una alimentación centralizada, tal como se mencionó con anterioridad. Este elemento de conexión comprende, de manera ventajosa, un soporte de material termoplástico, dispuesto para fijarse en dicho alojamiento y sujetar unos conductores destinados a encajar por sus extremos opuestos respectivamente en un conector de la base y en un conector del circuito impreso. Estos conductores están, de manera ventajosa, doblemente plegados de forma que se desplacen los ejes de sus extremos. El desplazamiento de los ejes está, por ejemplo, entre 5 y 15 mm. Lo que antecede permite tener tanto una conexión en el circuito impreso cuando éste se monta centrado en la tapa como una conexión excéntrica en la cara en contacto con la base. El desplazamiento de los extremos de los conductores permite también el paso en la proximidad del elemento de conexión de un tornillo de fijación del bloque extremo al resto del cuerpo del distribuidor. El elemento de conexión es así compatible con la fijación del bloque extremo mediante tornillos, lo que permite obtener un apriete uniforme del conjunto.

Preferiblemente, el soporte del elemento de conexión comprende una base que lleva una junta tórica de estanqueidad y una columna. Los conductores están conectados por espaciadores, uno de los cuales está colocado frente al extremo de esta columna. Así, la columna puede absorber los esfuerzos que se ejercen sobre el elemento de conexión cuando el circuito impreso está conectado con este último. La base está perforada con orificios para el paso de los conductores y puede prolongarse, en el lado opuesto a la columna, por un extremo tubular para la protección de los conductores. Los conductores son, por ejemplo, conductores estañados, de sección transversal no circular. Los conductores están preferiblemente doblemente plegados en un ángulo de 45° en una dirección y luego en la dirección opuesta. La base es preferentemente de sección transversal oblonga, siendo la punta destinada a la conexión en la base descentrada sobre la base. Los espaciadores son preferentemente dobles, tanto los situados cerca de la base como los situados cerca del extremo libre de la columna. La altura del elemento de conexión está, por ejemplo, entre 40 y 70 mm. La invención se comprenderá mejor con la lectura de la siguiente descripción, ejemplos no limitativos de realización de la misma, y con el examen de los dibujos adjuntos, en donde:

- la Figura 1 representa, de manera esquemática, en perspectiva, unos distribuidores según la invención, montados sobre una base común y alimentados de manera centralizada;

- la Figura 2 es una vista similar a la Figura 1 en el caso de distribuidores provistos frontalmente de un conector de alimentación individualizada;

- la Figura 3 representa en sección en el sentido de la longitud del distribuidor, la base y un distribuidor según la invención, con alimentación centralizada;

- la Figura 4 es una sección transversal tomada al nivel del elemento de conexión,

- la Figura 5 es una vista esquemática en perspectiva del distribuidor, con la tapa retirada;

- la Figura 6 representa una tapa y un circuito impreso según una variante de forma de realización, de alimentación individualizada;

- la Figura 7 representa el elemento de conexión aislado;

- las Figuras 8 y 9 representan, desde dos ángulos de vista diferentes, en perspectiva, el elemento de conexión y el bloque extremos asociado;

- las Figuras 10 y 11 son dos vistas en perspectiva en despiece parciales del bloque piloto, desde dos ángulos de visión diferentes;

- las Figuras 12 y 13 representan el soporte de las electroválvulas de forma aislada;

- las Figuras 14 y 15 representan los dos lados del circuito impreso en el caso de una alimentación centralizada; - las Figuras 16 y 17 son vistas similares a las Figuras 14 y 15 en el caso de alimentación individualizada;

- las Figuras 18 a 20 representan variantes de las partes frontales de un distribuidor según la invención, y - la Figura 21 muestra un detalle de montaje de una electroválvula en el soporte del bloque piloto.

La Figura 1 muestra varios distribuidores 1 según la invención, montados sobre una base 3, según un montaje denominado "en isla".

La base 3 comprende unos canales de un circuito neumático que sirven para el control de los accionadores, comunicando estos canales con unos orificios de conexión que desembocan en un plano de montaje de los distribuidores 1 sobre la base 3. Esta última también comprende unos canales de un circuito neumático de control, con orificios de alimentación y de escape asociados, que se comunican con los distribuidores 1, de una manera conocida por sí misma.

En el caso de una alimentación eléctrica centralizada, la base 3 comprende conectores de alimentación eléctrica con los que se acoplan los conectores de los distribuidores, no visibles en la Figura 1.

La Figura 2 muestra los distribuidores 1 para una alimentación individualizada.

El distribuidor, según la invención, mostrado en las Figuras 3 a 5, comprende un cuerpo de distribuidor 2, sobre el cual está montada una tapa 110.

El cuerpo del distribuidor 2 comprende varios bloques ensamblados, de los cuales uno es un bloque principal de válvulas multivía 10, un bloque piloto 20, dos bloques extremos 30 y 40 y dos bloques intermedios 50.

El distribuidor 1 se puede ensamblar a la base 3 mediante tornillos 70 que se apoyan en el bloque principal 10. Los bloques extremos 30 y 40 se ensamblan en los bloques piloto 20 y principal 10 mediante tornillos 71 que atraviesan los bloques intermedios 50.

El distribuidor 1 comprende, tal como se puede apreciar en particular en la Figura 5, un circuito impreso 100 (también denominado placa de circuito impreso o PCB en inglés) y una junta de estanqueidad de lámina 80 que se interpone entre la tapa 110 y el cuerpo 2 del distribuidor 1.

En el ejemplo considerado, el distribuidor 1 es biestable y el bloque principal 10 comprende, tal como se muestra en la Figura 3, dos pistones 11 que se desplazan en las cámaras 12 bajo el efecto del envío, en uno o en el otro, de aire comprimido, gracias a electroválvulas 21 alojadas en el bloque piloto 20. Según la posición de una corredera 14 que se desplaza con los pistones 12, se establecen diferentes comunicaciones neumáticas de la válvula multivía, en particular con la base, de manera conocida por sí misma.

El bloque principal 10 puede incluir un alojamiento metálico, por ejemplo, de aluminio, y tener un ligero cambio de pendiente en su superficie exterior, materializado por una línea 260 en las Figuras 2 y 5.

Cada bloque intermedio 50 aloja un sistema de control manual 51 que incluye una válvula que permite cortocircuitar la acción de la electroválvula asociada 21 para realizar una prueba o durante una operación de mantenimiento. En el ejemplo considerado, esta válvula se controla girando un eje 52 que sale por delante, con ayuda de un destornillador. Cada eje 52 es guiado en su movimiento por un eje 342 moldeado en material termoplástico con el cuerpo del bloque intermedio 50.

El bloque extremo 40, ubicado a la izquierda en la Figura 3, solamente sirve como accesorio final y coopera con el bloque intermedio adyacente 50 para completar el circuito de control neumático. El bloque extremo 40 lleva una junta 48 para este propósito.

El bloque extremo 30 es visible más en particular en las Figuras 8 y 9 y comprende un cuerpo de material termoplástico que define un alojamiento pasante 31 para recibir un elemento de conexión 140, tal como se detallará más adelante.

Se observa en la Figura 8 que el bloque extremo 30 tiene en su cara 280 en contacto con el bloque intermedio adyacente 50 canales 281 y una junta 282, para comunicar la electroválvula 21 con el bloque principal 10 y completar el circuito de control neumático.

El bloque piloto 20 comprende un soporte 23, mostrado más en particular en las Figuras 10 a 13 y 21, que define dos alojamientos opuestos 22 para recibir, cada uno, una de las electroválvulas 21. El soporte 23 comprende una parte intermedia 26 que comprende orificios 27 que se comunican con orificios 290 de descarga de las electroválvulas y pasos 291 para las patillas 292 de alimentación de las electroválvulas. En la interfaz entre las electroválvulas 21 y el soporte 23 se pueden disponer juntas tóricas 293 y 294, siendo llevadas estas juntas por las electroválvulas antes de su colocación sobre el soporte.

De manera preferible, el soporte 23 está moldeado en material termoplástico. Las patillas 292 se pueden conectar de varias formas al circuito impreso 100, por ejemplo, mediante un pequeño circuito impreso 28, visible en la Figura 3, que lleva encima un conector 29. Este último es, por ejemplo, un conector macho que sobresale de la cara superior 150 del cuerpo distribuidor 2 a través de una abertura 151 del bloque piloto 20. El circuito impreso 28 lleva, por ejemplo, casquillos metálicos en los que se acoplan las patillas 292 de las electroválvulas 21. El soporte 23 puede modificarse de cualquier manera adecuada dependiendo sobre la forma en que se realiza la conexión eléctrica entre los contactos presentes en el cuerpo del distribuidor y los del circuito impreso. Si es necesario, las patillas de las electroválvulas pueden definir los contactos del cuerpo del distribuidor, llegando a apoyarse sobre los elementos de conexión tales como resortes y sobre las pistas conductoras del circuito impreso.

El montaje de las electroválvulas sobre el soporte 23 se realiza deslizándolas en los alojamientos 22. Los orificios 27 del soporte 23 se comunican entre sí y con un canal de escape que comunica con la base. Uno o más pasos 425, utilizados durante la operación de moldeo, pueden cerrarse cada uno después de la fabricación mediante un elemento metálico insertado a presión en el mismo, por ejemplo, una bola 426, visible en la Figura 5. Los orificios 27 pueden ser coaxiales.

El conector 29 se utiliza para la alimentación eléctrica de las dos electroválvulas 21 y está situado en una zona central de la cara superior 150 del cuerpo distribuidor 2.

El circuito impreso 100 lleva componentes que permiten realizar las funciones electrónicas deseadas. Estos pueden ser, por ejemplo, circuitos integrados 101 de protección contra sobretensiones y/o limitación de corriente una vez que la electroválvula ha cambiado de estado, siendo menos importante la corriente de retención que la corriente de excitación. También puede tratarse de la indicación del estado de las electroválvulas mediante los diodos LEDs 103.

El circuito impreso 100 puede ser de una sola cara y los diodos LEDs 103 montados en orificios 300 del circuito impreso, que se iluminan hacia arriba. Los diodos LEDs 103 pueden ser no bipolares y montarse por pares en dichos orificios 300, estando conectados eléctricamente en la forma de cabeza-pie. La tapa 110 incluye guías de luz 301 opuestas a los diodos LEDs 103. Estas guías 301 pueden ser relativamente cortas, por ejemplo, de menos de 5 mm de longitud, lo que evita una atenuación significativa de la luz. La presencia del circuito impreso 100 en la parte superior del distribuidor elimina la necesidad de cualquier guía óptica de gran longitud, lo que podría provocar una pérdida del rendimiento luminoso.

El circuito impreso 100 puede incluir, tal como se ilustra en la Figura 14 en particular, un conector 105 destinado a encajar en el elemento de conexión 140. Este último se muestra más en particular en las Figuras 7 a 9 e incluye un soporte 141, que comprende una base 142 y una columna 143 que se conecta por debajo a la base 142.

El elemento de conexión 140 también comprende conductores eléctricos 144, por ejemplo, en número de cuatro, dispuestos preferentemente como los vértices de un cuadrado, acoplados a través de la base 142 y a través de los espaciadores 145 y 146, que pueden ser simples o dobles. El espaciador 145 está ubicado justo encima de la columna 143 en la Figura 8 y puede apoyarse sobre ella cuando se ejerce un empuje sobre los conductores 144. Los extremos de los conductores 144 ubicados encima del espaciador 145 forman el conector 320 destinado a encajar en el conector 105 del circuito impreso 100. La base 141 comprende un saliente 148 moldeado con la misma, formando este saliente 148 con el extremo de los conductores que se extienden en el interior, un conector 322 de alimentación centralizada que se acopla en la base 3 al fijar sobre ella el distribuidor. El soporte 140 se puede inmovilizar en el alojamiento 31 mediante una llave 149, que se ubica parcialmente en un alojamiento 325 de la base 142. Esta última puede llevar una junta 147 que le permite sellar el alojamiento 31 en la parte inferior.

Los ejes de los conectores 320 y 322 formados por el elemento de conexión 140 son paralelos y separados una distancia d comprendida, por ejemplo, entre 5 y 10 mm. La distancia d se mide entre los centros de los cuadrados a lo largo de los cuales están dispuestos los conectores 144 al nivel de cada uno de los conectores 320 y 322.

La tapa 110 comprende, en su cara interior 340 enfrentada al cuerpo del distribuidor 2, una nervadura 112 que se extiende por toda la periferia del circuito impreso 100. Esta nervadura 112 tiene una altura superior al espesor del circuito impreso 100, y que puede variar dada la forma curvada de la pared frontal de la tapa 110. La nervadura 112 se extiende en 113 y en 114 alrededor de los cilindros 342 para guiar los ejes 52 de los sistemas de control manual 51. La nervadura 112 está moldeada con la tapa 110.

La cara 150 del cuerpo 2 presenta alrededor de la abertura 151 y alrededor de la abertura del alojamiento 31 unas nervaduras en forma de rebordes 152 y 153, destinados a mejorar la estanqueidad en contacto con la junta 80.

Se puede colocar una placa 154 en un refuerzo presente alrededor de uno de los ejes 342, tal como se ilustra en la Figura 5 en particular, para definir, a nivel local, una superficie de apoyo para la junta 80 al mismo nivel que la cara superior del soporte 23. Este refuerzo corresponde a refuerzos previstos en la pieza para facilitar su moldeado.

La cara 150 puede tener, tal como se muestra, un refuerzo 156 cuya función se especificará más adelante. Este refuerzo tiene, por ejemplo, un fondo plano, una profundidad de entre 0,5 y 1,5 mm y un contorno circular.

La junta 80 está constituida, en el ejemplo considerado, por una placa de espuma de célula cerrada, elásticamente deformable, por ejemplo, de 2 mm de espesor, y se extiende tal como se ilustra sobre más de la mitad de la longitud de la tapa 110, en este caso sobre más de tres cuartas partes de su longitud. La junta 80 puede comprimirse de manera local hasta aproximadamente el 50% de su espesor inicial por la tapa 110, en todo el contorno del circuito impreso 100, cuando este último está colocado.

La junta 80 comprende cortes 81 para el acceso a los sistemas de control manual 51, un corte 82 para el paso de los conductores 144 que van al conector 105 y un corte 83 para el conector 109 del circuito impreso, destinado a ser acoplado en el conector 29. Si fuere necesario, tal como se ilustra, la junta 80 también puede incluir cortes 84 en los que se pueden encajar los componentes 101, con el fin de no comprimir, a su nivel, a la junta 80. Así, al menos parte de los componentes presentes en el circuito impreso puede encajar en los cortes de la junta, lo que permite ganar en compacidad.

La junta 80 puede presentar también, en su periferia, muescas 360 para el paso de los tornillos de fijación de la tapa 110 en el cuerpo 2.

Cuando el distribuidor 1 está provisto de una alimentación individualizada, tal como se ilustra en las Figuras 2 y 6, el elemento de conexión 140 se retira y se sustituye por un conector 220 montado en el circuito impreso 100, comprendiendo este conector 220 un manguito metálico externo 221 fijado a la tapa 110 y una parte aislante 380 fijada en relación con el circuito impreso 100. La junta 80 se realiza entonces sin el corte 82 para cerrar desde arriba el alojamiento 31. Así, el distribuidor 1 puede modificarse fácilmente para cambiar desde una alimentación centralizada a una alimentación individualizada.

El circuito impreso 100 se realiza con ambos orificios 400 y las correspondientes pistas para montar el conector 105 y otras 410 para montar el conector 109, lo que permite una diferenciación tardía en la etapa de producción. El refuerzo 156 permite evitar el corte de las patillas 420 del conector 220 cuando está montado sobre el circuito impreso 100. La junta 80 está realizada, en presencia del conector 220, con un corte 87 que se superpone al refuerzo 156. La tapa 110 puede tener un refuerzo 490 opuesto a las patillas del conector 320 formado por el elemento de conexión, para recibir el extremo de los conductores 144. Este refuerzo 490 es visible en la Figura 6, estando formado en el espesor de la pared frontal de la tapa 110, por moldeo, que tiene, por ejemplo, un contorno cuadrado y un fondo plano.

La presencia de los contactos de alimentación 29 del bloque piloto 20 en una zona central de la cara 150 libera espacio para el montaje sobre el circuito impreso de una pantalla 240 y/o una interfaz táctil 241, tal como se muestra en la Figura 20. En efecto, el distribuidor 1 puede estar realizado, si se desea, con funciones avanzadas tales como contar el número de ciclos y con funciones de comunicación tales como, por ejemplo, la visualización del número de ciclos.

También se pueden montar varios tipos de conectores de alimentación individualizadas 220 en la parte frontal, tal como se ilustra en las Figuras 18 y 19.

La invención no se limita a los ejemplos ilustrados. Por ejemplo, los contactos de alimentación de las electroválvulas del bloque piloto se pueden realizar de forma diferente, por ejemplo, utilizando resortes eléctricamente conductores en sustitución del conector 29 y apoyados directamente sobre las pistas conductoras del circuito impreso 100.

El distribuidor descrito con referencia a las Figuras es biestable, comprendiendo dos electroválvulas. No se produce una desviación del alcance de la presente invención cuando el distribuidor es monoestable, comprendiendo una sola electroválvula.

De manera preferible, la(s) electroválvula(s) utilizada(s) son de electroimán e incluyen un solenoide. Sin embargo, las electroválvulas pueden comprender un elemento de accionamiento diferente, por ejemplo, de tipo piezoeléctrico.

La junta 80 está preferiblemente en forma de una sola pieza.

Se puede modificar el bloque principal o el bloque piloto, y si fuera necesario, se puede realizar el distribuidor sin sistema de control manual o con sistema de control manual diferente al ejemplificado.

Las electroválvulas de electroimán utilizadas pueden ser de cualquier tipo.

La expresión “que comprende un” debe entenderse como sinónimo de “que comprende al menos uno”.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Distribuidor electroneumático (1), compuesto por:

- un cuerpo (2) formado por varios bloques (20, 50, 30, 40, 10) ensamblados, que aloja al menos una electroválvula (21), y que presenta en una cara (150) un conjunto (29) de primeros contactos conectados a esta electroválvula (21),

- una tapa (110) adosada a dicha cara (150) de dicho cuerpo (2),

- un circuito impreso (100) alojado entre la tapa (110) y el cuerpo (2), incluyendo el circuito impreso un segundo conjunto de contactos (109) dispuesto para establecer una conexión eléctrica con el primer conjunto de contactos (29), y

- una junta (80) en forma de lámina realizada en un material elásticamente deformable,

caracterizado porque la junta se comprime entre los relieves (112) de la tapa que rodea el circuito impreso y el cuerpo (2) del distribuidor al entrar en contacto con el circuito impreso.

2. Distribuidor según la reivindicación 1, teniendo la junta (80) al menos una abertura (83) para establecer la conexión entre el primer (29) y el segundo (109) conjunto de contactos.

3. Distribuidor según la reivindicación 1 o 2, estando la junta (80) en contacto con varios (30, 50, 20) de dichos bloques.

4. Distribuidor según una de las reivindicaciones 1 a 3, estando la junta (80) comprimida localmente entre los relieves (112) y la cara (150) en más del 30% de su espesor inicial, mejor entre el 40 y el 60% de su espesor inicial.

5. Distribuidor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo la tapa (110) una o más aberturas de acceso a uno o más sistemas de control manual (51) del distribuidor, con alrededor de cada una de estas aberturas, en la cara interna de la tapa, una nervadura (113; 114) que se apoya sobre la junta (80) y sobre la junta (80) una correspondiente abertura (82; 81).

6. Distribuidor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, estando dispuesto el cuerpo (2) del distribuidor de manera que los contactos (29) de un bloque piloto (20) que comprende la(s) electroválvula(s) y destinado a la alimentación de la(s) electroválvula(s) todos ellos situados en una zona central de la cara (150) del cuerpo del distribuidor situada frente a la tapa (110).

7. Distribuidor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, presentando el cuerpo (2) del distribuidor en su cara (150) girada hacia la tapa (110) un refuerzo (156), que permite encastrar los extremos de los bornes (420) de un componente soldado en el circuito impreso (100), en particular un conector centralizado (220) o un elemento fijador (240).

8. Distribuidor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, siendo el circuito impreso (100) de una sola cara, estando soldados diodos LEDs (103) en particular al circuito impreso (100) por el lado de las pistas conductoras, estando montados los diodos LEDs en orificios (300) del circuito impreso y emitiendo su luz principalmente hacia los orificios del circuito impreso, estando los diodos LEDs reagrupados por parejas en cada orificio (300) estando montados de manera eléctrica de cabeza-pie.

9. Distribuidor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, estando realizado el circuito impreso (100) con orificios a la espera de recibir las patillas de al menos un conector adicional, y con las correspondientes pistas.

10. Distribuidor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un soporte (23) para dos electroválvulas (21), en forma de una sola pieza, que permite un montaje de estas últimas por simple encaje y que tiene una función de recogida de gases de escape de estas electroválvulas.

11. Distribuidor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo el cuerpo (2) del distribuidor, además, de un bloque piloto (20) y de un bloque principal (10) de válvula multivía presente bajo el bloque piloto (20), dos bloques intermedios (50) y dos bloques extremos (30, 40), uno de los cuales (30) comprende un alojamiento de etapa (31) que puede alojar un elemento de conexión (140) destinado a la alimentación centralizada, comprendiendo el elemento de conexión un soporte (141) dispuesto para fijarse en el alojamiento (31) y mantener en su lugar los conductores (144) destinados a acoplarse por sus extremos opuestos respectivamente en un conector de una base (3) sobre la que se monta el distribuidor y en un conector (105) del circuito impreso (100), estando los conductores (144) en particular doblemente curvados para desplazar sus extremos.

12. Distribuidor según la reivindicación 11, comprendiendo el soporte (141) del elemento de conexión (140) una base (142) que incluye una junta de estanqueidad (147) y una columna (143), estando conectados los conductores (144) por tirantes (145, 146), cada uno de los cuales se sitúa frente al extremo libre de la columna (143).