ES3051661T3 - Trigger device and an assembly comprising a trigger device - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo de liberación, en particular para válvulas de sistemas de protección contra incendios, aplicaciones de hidrógeno y similares, así como para dispositivos mecánicos como barras antivuelco y dispositivos de protección de peatones en vehículos de motor. Este dispositivo comprende una carcasa, una varilla de accionamiento desplazable axialmente en y contra una dirección de liberación sobre o dentro de la carcasa, un resorte de liberación para tensar la varilla de accionamiento en la dirección de liberación, un dispositivo de bloqueo para bloquear la varilla de accionamiento en una posición tensada contra la acción del resorte de liberación. El dispositivo de bloqueo tiene al menos un elemento de bloqueo, que permite liberar la varilla de accionamiento mediante el movimiento del elemento de bloqueo. La varilla de accionamiento tiene una ranura circunferencial o un rebaje y el elemento de bloqueo está dispuesto para moverse radialmente con respecto a la varilla de accionamiento. En la posición de bloqueo, el elemento de bloqueo encaja en la ranura circunferencial o el rebaje de la varilla de accionamiento y queda dispuesto fuera de la ranura circunferencial o el rebaje de la varilla de accionamiento en la posición de liberación. Se proporciona una corredera montada de forma desplazable axialmente en la carcasa, que en una primera posición... bloquea al menos un elemento de bloqueo en la ranura circunferencial o en el hueco de la varilla de accionamiento y en una segunda posición permite el movimiento del elemento de bloqueo fuera de la ranura circunferencial o fuera del hueco. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Dispositivo de disparo y disposición con un dispositivo de disparo

[0003] La invención se refiere a un dispositivo de disparo, en particular para válvulas de sistemas de protección contra incendios, aplicaciones de hidrógeno y similares, así como para dispositivos mecánicos, como barras antivuelco y dispositivos de protección de peatones en automóviles, con una carcasa, con una varilla de accionamiento, que está alojada sobre la carcasa o dentro de ella para su desplazamiento axial en una dirección de disparo o contra ella, con un resorte de disparo para precargar la varilla de accionamiento en la dirección de disparo, con un dispositivo de bloqueo para bloquear la varilla de accionamiento en una posición precargada contra la acción del resorte de disparo, donde el dispositivo de bloqueo tiene al menos un elemento de bloqueo y donde la varilla de accionamiento se puede liberar moviendo el elemento de bloqueo.

[0004] Las unidades de disparo, que se utilizan para abrir válvulas, suelen diseñarse para ser mecánicas, neumáticas, hidráulicas, electromagnéticas o una combinación de estas.

[0005] Los dispositivos de disparo se utilizan en el campo de las barras antivuelco para automóviles, la protección de peatones, las válvulas de seguridad, la automatización, las válvulas de cierre rápido para aplicaciones de hidrógeno, el dispositivo de disparo para sistemas de protección contra incendios, etc.

[0006] Especialmente en el campo de la protección contra incendios, las unidades de disparo electromagnéticas se utilizan principalmente para abrir la válvula de un depósito lleno de medios de protección contra incendios. Las razones para el uso predominante de unidades de disparo electromagnéticas incluyen, entre otros, que solo se requiere una fuente de alimentación eléctrica como fuente de energía en el lugar de aplicación y que se pueden lograr tiempos de conmutación cortos.

[0007] Las unidades de disparo electromagnéticas conocidas se construyen como imanes de retención. En este caso, la fuerza de disparo necesaria para abrir la válvula se almacena como energía de resorte y se mantiene gracias a la fuerza de atracción del imán permanente, la denominada fuerza de retención. Al aplicar una corriente eléctrica, el campo magnético permanente se neutraliza y la energía de resorte almacenada se libera. La válvula se abre.

[0008] Para restablecer el sistema, se empuja manualmente una varilla de accionamiento que se puede desplazar de manera axial en dirección al núcleo polar del electroimán. El disco de la armadura del electroimán también se mueve en dirección al núcleo polar, también debido a la fuerza de atracción del campo magnético permanente. Cuando la armadura está en contacto con la superficie polar, tanto la armadura como la varilla de accionamiento se mantienen permanentemente sujetas en el núcleo polar en el estado sin corriente. Esto se debe a que la fuerza de disparo es menor que la fuerza de retención del imán permanente.

[0009] La fuerza de disparo necesaria para abrir la válvula se genera cuando la varilla de accionamiento comprime los elementos elásticos durante su movimiento hacia el núcleo polar. En consecuencia, la retención permanente de la varilla de accionamiento y la armadura en el núcleo polar solo se puede lograr si la fuerza de resorte o la fuerza de disparo ajustadas son inferiores a la fuerza de retención del círculo magnético. La fuerza de retención residual, que se forma a partir de la diferencia entre la fuerza de retención y la fuerza de disparo, indica la seguridad contra un disparo involuntario y representa la magnitud de la fuerza necesaria para un accionamiento de emergencia, principio de redundancia, por ejemplo, a través de un accionamiento manual de emergencia.

[0010] Fuerza de retención residual = fuerza de retención - fuerza de disparo

[0011] Fuerza de disparo=fuerza de resorte

[0012] Fuerza de retención=fuerza magnética del imán permanente

[0013] En vista de los requisitos especiales en el campo de la protección contra incendios y su diseño característico como imán de retención, estas unidades de liberación electromagnéticas presentan características y puntos débiles particulares.

[0014] 1) La fuerza de retención disponible del imán permanente no puede utilizarse completamente como fuerza de liberación.

[0015] 2) Relación proporcional entre la fuerza de retención residual y la fuerza de disparo. A medida que aumenta la fuerza de retención residual, la fuerza de liberación disminuye, mientras que la fuerza de retención permanece constante. Las tres fuerzas no pueden ser influenciadas independientemente una de la otra.

[0016] 3) Debido a que la fuerza de retención residual se forma a partir de la relación entre la fuerza de retención y la fuerza de disparo, las tres fuerzas no pueden ser influenciadas independientemente una de la otra.

[0017] 4) La seguridad contra el disparo involuntario debido a vibraciones o aceleraciones exteriores se define por lafuerza de retención residual.Estafuerza de retención residualse forma a partir de la diferencia entre lafuerza de retencióny lafuerza de disparo.En consecuencia, la seguridad contra vibraciones o aceleraciones externas depende de lafuerza de retencióny lafuerza de disparo.

[0018] 5) Para llevar la fuerza de disparo y la fuerza de retención residual a la misma proporción a un nivel de fuerza más alto, se debe aumentar la fuerza de retención del imán permanente. Esto se consigue aumentando el volumen del imán permanente. Debido a este aumento de volumen, la miniaturización de todo el sistema no es posible con niveles de fuerza crecientes. El aumento del tamaño del imán permanente también implica un mayor tamaño de la bobina para debilitar suficientemente la mayor fuerza magnética del imán permanente y disparar el sistema.

[0019] 6) Como consecuencia del aumento de volumen del imán permanente descrito en el punto 5), los costes de material del sistema aumentan significativamente.

[0020] 7) Al aplicar la polaridad correcta de la bobina, el campo magnético del imán permanente se debilita, lo que disminuye lafuerza de retencióno lafuerza de retención residual.El actuador se dispara. Por lo tanto, la energía eléctrica requerida depende de la interacción entre lafuerza de retención,lafuerza de disparoy lafuerza de retención residual.

[0021] 8) El sistema se reinicia manualmente. Es decir, se necesita una persona ("especialista") para restablecer el sistema, lo que conlleva costes considerables. Asimismo, el mecanismo de disparo no está listo para su uso inmediatamente después de ser disparado.

[0022] A medida que aumentan los requisitos de calidad y las exigencias técnicas de seguridad, también aumenta la demanda de una función de supervisión que detecte el montaje correcto del dispositivo de disparo en su pieza de acoplamiento correspondiente, por ejemplo, una válvula.

[0023] Debido a que el dispositivo de disparo funciona transmitiendo fuerza a través de la varilla de accionamiento (20) con una carrera definida, este se monta de manera que la varilla de accionamiento discurre axialmente hasta la abertura de válvula (330) y se encuentra a una distancia definida del taqué de la válvula. El montaje correcto y al ras de las dos superficies de contacto del dispositivo de disparo y de la pieza de acoplamiento, por ejemplo, una válvula, se detecta mediante sensores.

[0024] Otra razón para utilizar una función de supervisión mediante sensores son las pruebas funcionales periódicas de los actuadores utilizados para operar el dispositivo de disparo, que son realizadas por personal cualificado en el estado desmontado. Una tal función de supervisión puede detectar que los actuadores y, en su caso, los dispositivos de disparo se han vuelto a montar correctamente tras las pruebas funcionales realizadas por personal especializado.

[0025] Un sensor puede representar un interruptor mecánico que puede establecer o interrumpir una conexión eléctrica y, por lo tanto, una señal para su posterior procesamiento. Dichos interruptores mecánicos representan un producto estándar en la industria y están diseñados para aplicaciones generales en cuanto a su funcionalidad, tamaño de construcción y posición de montaje. Estos interruptores mecánicos estandarizados no pueden cumplir, o solo cumplen parcialmente, los requisitos específicos, según lo requerido en la tecnología de seguridad (por ejemplo, en el sector de protección contra incendios).

[0026] • No es posible el montaje central ni axial en el árbol (varilla de accionamiento),

[0027] • Sin función de cojinete liso integrado, por lo que se requiere un cojinete adicional. Aumento de costes • La geometría y el posicionamiento del interruptor pueden impedir o dificultar la "desgasificación de emergencia".

[0028] • El ajuste de la carrera es limitado

[0029] • La funcionalidad y el diseño no se pueden adaptar a las especificaciones del cliente

[0030] [0013] A partir de la solicitud de patente estadounidense US 2014/0270928 A1 se conoce un dispositivo de disparo con una carcasa, con una varilla de accionamiento, que está alojada axialmente de manera desplazable en la carcasa en una dirección de disparo o contra ella, con un resorte de disparo para precargar la varilla de accionamiento en la dirección de disparo con un dispositivo de bloqueo para bloquear la varilla de accionamiento en una posición precargada contra la acción del resorte de disparo, donde el dispositivo de bloqueo tiene al menos un elemento de bloqueo, donde la varilla de accionamiento se puede liberar moviendo el elemento de bloqueo, donde la varilla de accionamiento tiene un resalte y donde el elemento de bloqueo está dispuesto para moverse en dirección radial con respecto a la varilla de accionamiento, donde el elemento de bloqueo se acopla al resalte de la varilla de accionamiento en una posición de bloqueo y está dispuesto fuera del resalte de la varilla de accionamiento en una posición de disparo, y donde se proporciona una corredera, que está alojada para poder desplazarse en dirección axial en la carcasa y que, en una primera posición, bloquea el al menos un elemento de bloqueo en el resalte de la varilla de accionamiento y, en una segunda posición, que permite que el elemento de bloqueo se mueva fuera de la ranura circunferencial o del receso. Los elementos de bloqueo están formados como bolas.

[0031] A partir de la patente estadounidense US 3,563,098 se conoce otro dispositivo de disparo con una varilla de accionamiento, donde la varilla de accionamiento puede bloquearse o liberarse mediante elementos de bloqueo.

[0032] Otro elemento de bloqueo se conoce a partir de la patente europea EP 1583 119 A2. En este caso, también se bloquea o libera una varilla de accionamiento mediante elementos de bloqueo de bolas.

[0033] Otro dispositivo de disparo con una varilla de accionamiento se conoce a partir de la patente internacional WO 2018/130275 A1 y en ese documento los elementos de bloqueo esféricos también bloquean o liberan una varilla de accionamiento.

[0034] A partir de la patente alemana DE 102017123429 A1 se conoce una disposición de válvulas.

[0035] A partir de la patente estadounidense US 8,398,051 B2 también se conoce un dispositivo de accionamiento para una válvula.

[0036] A partir de la solicitud de patente alemana DE 10208920 A1 se conoce un monitor de presión diferencial para accionar una válvula de conmutación.

[0037] A partir de la patente internacional WO 2021/023758 A1 se conoce una válvula con un actuador con memoria de forma.

[0038] A partir de la patente estadounidense US 5,518,430 se conoce un mecanismo de disparo para dispositivos químicos, pirotécnicos, eléctricos, mecánicos y neumáticos.

[0039] A partir de la solicitud de patente internacional WO 2017/180316 A1 se conoce un dispositivo de prueba de presión que permite bloquear o liberar un eje.

[0040] La invención tiene por objeto mejorar un dispositivo de disparo.

[0041] Según la invención, para este fin, se proporciona un dispositivo de disparo con las características de la reivindicación 1. En las reivindicaciones secundarias se conocen desarrollos adicionales ventajosos de la invención.

[0042] Se proporciona un dispositivo de disparo, en particular para válvulas de sistemas de protección contra incendios, aplicaciones de hidrógeno y similares, así como para dispositivos mecánicos, como barras antivuelco y dispositivos de protección de peatones en automóviles, que tiene una carcasa, una varilla de accionamiento, que está alojada sobre la carcasa o dentro de ella para su desplazamiento axial en una dirección de disparo o contra ella, un resorte de disparo para precargar la varilla de accionamiento en la dirección de disparo y un dispositivo de bloqueo para bloquear la varilla de accionamiento en una posición precargada contra la acción del resorte de disparo, donde el dispositivo de bloqueo tiene al menos un elemento de bloqueo y donde la varilla de accionamiento se puede liberar moviendo el elemento de bloqueo. La varilla de accionamiento tiene una ranura circunferencial o un receso y el elemento de bloqueo está dispuesto para poder moverse en dirección radial con respecto a la varilla de accionamiento. En una posición de bloqueo, el elemento de bloqueo encaja en la ranura circunferencial o el receso de la varilla de accionamiento. En una posición de liberación, el elemento de bloqueo está dispuesto fuera de la ranura circunferencial o el receso de la varilla de accionamiento. Además, se proporciona una corredera, que está alojada en la carcasa de forma desplazable en dirección axial y que, en una primera posición, bloquea el al menos un elemento de bloqueo en la ranura circunferencial o en el receso de la varilla de accionamiento y que, en una segunda posición, permite un movimiento del elemento de bloqueo fuera de la ranura circunferencial o fuera del receso.

[0043] [0026] Mediante un elemento de bloqueo que se puede mover en dirección radial y una corredera, que bloquea o libera un movimiento del elemento de bloqueo, se puede implementar, por un lado, un dispositivo de disparo en el que una fuerza de disparo es independiente de una fuerza de retención. Esto se debe a que la corredera bloquea un movimiento del elemento de bloqueo en su primera posición. La fuerza de disparo, que es aplicada, por ejemplo, por un resorte que actúa sobre la varilla de accionamiento, es absorbida por los elementos de bloqueo, que, a su vez, se apoyan en la carcasa. La corredera bloquea únicamente el movimiento del elemento de bloqueo fuera de la ranura circunferencial o del receso de la varilla de accionamiento. La fuerza de accionamiento o la fuerza para liberar el bloqueo de los elementos de bloqueo es generada por un actuador y solo es necesaria para mover la corredera hacia la segunda posición, en la que la corredera permite un movimiento del elemento de bloqueo fuera de la ranura circunferencial o del receso y, en la segunda posición de la corredera, la fuerza de disparo puede, en consecuencia, mover la varilla de accionamiento para que pueda abrir entonces una válvula asociada o pueda realizar otra función.

[0044] Por otro lado, la provisión de una ranura circunferencial o un receso en la varilla de accionamiento y al menos un elemento de bloqueo, así como una corredera, permite una miniaturización del dispositivo de disparo. Esta miniaturización es posible a pesar de un aumento considerable de la fuerza de disparo en comparación con los dispositivos de disparo convencionales. Esto se consigue según la invención proporcionando al menos un elemento de bloqueo que se puede mover en dirección radial, que, en una posición en la que la varilla de accionamiento está bloqueada, por un lado, se apoya sobre la varilla de accionamiento y, por otro lado, sobre una superficie de apoyo adecuada en la carcasa. La corredera libera entonces un movimiento del al menos un elemento de bloqueo en dirección radial hacia afuera. De este modo, el elemento de bloqueo se mueve desde su posición entre la varilla de accionamiento y la superficie de apoyo en la carcasa hacia afuera y la varilla de accionamiento se puede mover en la dirección de disparo. La varilla de accionamiento puede reiniciarse hasta la posición inicial, en la que el movimiento de la varilla de accionamiento queda bloqueado, ya sea de forma manual, simplemente empujándola hacia atrás o mediante actuadores adecuados.

[0045] En un desarrollo adicional de la invención, la ranura circunferencial o el receso tiene una pared lateral trasera, vista en la dirección de disparo, donde la pared lateral trasera se abre radialmente hacia afuera para presionar el elemento de bloqueo en la posición de bloqueo, tanto en la dirección de disparo como en una dirección radialmente hacia afuera.

[0046] Una tal configuración de la pared lateral trasera facilita un desplazamiento muy rápido del al menos un elemento de bloqueo radialmente hacia afuera tan pronto como la corredera libera el elemento de bloqueo. Esto permite lograr tiempos de conmutación o tiempos de reacción muy cortos del dispositivo de disparo según la invención.

[0047] En un desarrollo adicional de la invención, la corredera rodea la varilla de accionamiento y está alojada para poder desplazarse en dirección axial de la varilla de accionamiento.

[0048] De esta manera, se puede lograr un dispositivo de disparo muy bien compacto, que también sea adecuado para fuerzas de disparo muy elevadas.

[0049] En un desarrollo adicional de la invención, la carcasa tiene una guía del elemento de bloqueo, por ejemplo una guía de bolas, donde la varilla de accionamiento está alojada en la guía del elemento de bloqueo o sobre ella para poder desplazarse axialmente y la corredera está alojada en la guía del elemento de bloqueo o sobre ella para poder desplazarse axialmente.

[0050] Una tal guía del elemento de bloqueo proporciona, por ejemplo, un canal para un movimiento de los elementos de bloqueo y, al mismo tiempo, la guía del elemento de bloqueo proporciona una superficie de apoyo de la carcasa, sobre la que se pueden apoyar los elementos de bloqueo en la posición cerrada de la varilla de accionamiento. El al menos un elemento de bloqueo se apoya entonces, por un lado, sobre una pared lateral de la ranura circunferencial o el receso en la varilla de accionamiento y, por otro lado, también sobre una superficie de apoyo en la guía del elemento de bloqueo.

[0051] En un desarrollo adicional de la invención, la guía del elemento de bloqueo tiene al menos un agujero transversal, en el que el elemento de bloqueo puede moverse entre la posición de bloqueo y la posición de liberación.

[0052] Un tal agujero transversal forma un canal para el movimiento de un elemento de bloqueo y garantiza un guiado fiable del elemento de bloqueo y proporciona simultáneamente una superficie de apoyo.

[0053] En un desarrollo adicional de la invención, la corredera está precargada hacia la primera posición mediante un resorte de retorno.

[0054] Al empujar la varilla de accionamiento hacia atrás, la corredera regresa automáticamente a la primera posición, lo que permite que los elementos de bloqueo se muevan de nuevo hacia la ranura circunferencial o el receso de la varilla de accionamiento. Simplemente empujando la varilla de accionamiento hacia atrás, ya sea manualmente o mediante un actuador, el dispositivo de disparo puede volver a su estado de funcionamiento.

[0055] En un desarrollo adicional de la invención, la corredera tiene una ranura circunferencial o un receso abiertos hacia la varilla de accionamiento, en la/el que el al menos un elemento de bloqueo está alojado al menos parcialmente en la posición de liberación.

[0056] De este modo, el elemento de bloqueo se guía de forma segura incluso en la posición de liberación. Esto facilita el retorno del dispositivo de disparo y, en particular, del elemento de bloqueo hacia la posición de funcionamiento, en la que el al menos un elemento de bloqueo está alojado de nuevo, al menos parcialmente, en la ranura circunferencial o el receso de la varilla de accionamiento.

[0057] Según la invención, el al menos un elemento de bloqueo está configurado como un rodillo o una bola.

[0058] Los rodillos o las bolas están disponibles a precios competitivos en diseños muy precisos con tolerancias ajustadas y una alta resistencia a la presión. Mediante el uso de rodillos o bolas como elementos de bloqueo, se pueden lograr fuerzas de liberación muy elevadas. Además, como los elementos de bloqueo están configurados como rodillos o bolas, no existe riesgo de que los elementos de bloqueo se atasquen al pasar de la posición de bloqueo a la posición de liberación.

[0059] En un desarrollo adicional de la invención, se proporcionan al menos dos elementos de bloqueo, que están distribuidos de manera uniforme en dirección circunferencial alrededor de la varilla de accionamiento.

[0060] De este modo, se puede lograr una carga uniforme tanto de la varilla de accionamiento como de la corredera y, opcionalmente, de la guía del elemento de bloqueo. Por lo tanto, no existe riesgo de atasco debido a la carga unilateral de la varilla de accionamiento.

[0061] Según de la invención, se proporciona un primer actuador para mover la corredera desde la primera posición hasta la segunda posición para disparar el dispositivo de disparo.

[0062] Un tal actuador debe aplicar una fuerza para disparar el dispositivo de disparo, la cual debe ser suficiente para mover la corredera desde la primera posición hasta la segunda posición. Sin embargo, esta fuerza para mover la corredera o para disparar el dispositivo de disparo es independiente de la fuerza de disparo del dispositivo de disparo, es decir, la fuerza con la que se mueve posteriormente la varilla de accionamiento, por ejemplo, para disparar una válvula de un sistema de protección contra incendios.

[0063] Según de la invención, el primer actuador tiene un imán permanente y un electroimán.

[0064] De este modo, se pueden utilizar actuadores probados, como los denominados imanes de retención, que pueden ser accionados muy fácilmente mediante energía eléctrica.

[0065] En un desarrollo adicional de la invención, el primer actuador tiene un componente fabricado con una aleación con memoria de forma.

[0066] Las aleaciones con memoria de forma son metales especiales que pueden existir en dos estructuras cristalinas diferentes. También se denominan metales con memoria. Los componentes fabricados con aleaciones con memoria de forma pueden adoptar una primera forma y luego contraerse a una segunda forma al calentarse. Esto se denomina efecto bidireccional, donde la transición entre las dos formas se produce mediante un cambio de temperatura o tensión mecánica. El calentamiento de un componente hecho de una aleación con memoria de forma puede ocurrir, por ejemplo, mediante calentamiento óhmico, es decir, mediante la conducción de una corriente a través del componente. Dichos actuadores con componentes hechos de aleaciones con memoria de forma son extremadamente fiables y pueden generar fuerzas de accionamiento comparativamente altas.

[0067] Según la invención, el primer actuador tiene un componente de armadura, que está dispuesto y configurado de tal manera que, partiendo de una posición inicial, recorre una distancia de aceleración hasta actuar sobre la corredera situada en la primera posición.

[0068] De este modo, el componente de armadura puede acelerarse inicialmente para que actúe sobre la corredera con un impulso elevado. Como resultado, se aprovecha la energía cinética de un componente de armadura accionado por el actuador. Por ejemplo, se puede acelerar el componente de armadura de un electroimán. Tras una cierta distancia de aceleración determinada, el impulso del componente de armadura es lo suficientemente elevado como para mover la corredera desde la primera posición hasta la segunda posición y, por lo tanto, disparar el dispositivo de disparo.

[0069] Según la invención, la varilla de accionamiento puede desplazarse contra la dirección de disparo hasta que el componente de armadura se encuentre en la posición inicial.

[0070] [0053] La varilla de accionamiento puede realizar, por ejemplo, una denominada sobrecarrera. Esto significa que la varilla de accionamiento puede empujar el componente de armadura hacia atrás hasta que esté dispuesto en una posición inicial. La varilla de accionamiento, por sí misma, se mueve entonces brevemente de vuelta hacia atrás, por ejemplo, hasta que se encuentra en la posición de bloqueo. Esto garantiza que el componente de armadura tenga una cierta distancia de aceleración antes de actuar sobre la corredera para moverla desde la primera posición hasta la segunda posición.

[0071] Es un desarrollo adicional de la invención, se proporciona un segundo actuador para mover la varilla de accionamiento hacia la posición precargada.

[0072] Esto elimina la necesidad de reiniciar manualmente el dispositivo de disparo. Un segundo actuador mueve la varilla de accionamiento hacia atrás hasta que regresa a la posición bloqueada y precargada. La sobrecarrera también puede realizarse mediante el segundo actuador. De este modo, mediante el segundo actuador se puede poner de nuevo en estado de funcionamiento muy rápidamente el dispositivo de disparo.

[0073] En un desarrollo adicional de la invención, el segundo actuador tiene un componente hecho de una aleación con memoria de forma.

[0074] En un desarrollo adicional de la invención, al menos uno de los componentes del primer actuador y/o del segundo actuador está fabricado a partir de una aleación con memoria de forma en forma de cable.

[0075] Los cables hechos de aleaciones con memoria de forma son muy adecuados como actuadores, ya que requieren poco espacio y funcionan de forma fiable.

[0076] En un desarrollo adicional de la invención, se proporcionan medios para aplicar una corriente eléctrica al cable.

[0077] De esta manera, el cable o los cables se pueden calentar de forma sencilla.

[0078] En un desarrollo adicional de la invención, se proporciona un módulo sensor para supervisar el correcto montaje del dispositivo de disparo en una pieza de acoplamiento, en particular en una válvula.

[0079] De esta manera, es posible supervisar de forma automática y repetida si el dispositivo de disparo está correctamente montado. Por ejemplo, un dispositivo de disparo funcional no sirve de nada si no está correctamente montado.

[0080] En un desarrollo adicional de la invención, el módulo sensor tiene un interruptor mecánico dispuesto concéntricamente con respecto a la varilla de accionamiento.

[0081] Mediante un interruptor mecánico dispuesto concéntricamente con respecto a la varilla de accionamiento, se puede lograr un dispositivo de disparo miniaturizado en comparación con los dispositivos de disparo convencionales.

[0082] En un desarrollo adicional de la invención, el módulo sensor tiene una pieza de presión, que está prevista para acoplarse a la pieza de acoplamiento y tiene un agujero de cojinete liso para la varilla de accionamiento.

[0083] Por lo tanto, la pieza de presión realiza una función de detección al apoyarse sobre la pieza de acoplamiento, por ejemplo una válvula, detectando, de esta manera, la posición correcta del dispositivo de disparo. La pieza de presión puede utilizarse entonces para disparar, por ejemplo, el interruptor mecánico. Además, la pieza de presión sirve como punto de apoyo para la varilla de accionamiento. De este modo, la varilla de accionamiento puede guiarse con precisión y montarse sin problemas.

[0084] En un desarrollo adicional de la invención, la pieza de presión está provista para abrir o cerrar un contacto eléctrico.

[0085] En un desarrollo adicional de la invención, el lado frontal de la pieza de presión destinado a entrar en contacto con la pieza de trabajo, está provisto de rebajes para la descarga de gas a presión o líquido a presión.

[0086] Si el dispositivo de disparo está previsto para accionar válvulas que transportan gas a presión o líquido a presión, puede persistir una sobrepresión entre el dispositivo de disparo y la válvula después de que la válvula se haya cerrado. Una sobrepresión puede disiparse de forma fiable mediante los rebajes, por ejemplo, las ranuras.

[0087] Otras características y ventajas de la invención surgen de las reivindicaciones y de la siguiente descripción de las formas de realización preferidas de la invención, junto con los dibujos. Las características individuales de las diferentes formas de realización representadas y descritas se pueden combinar entre sí sin exceder el alcance de la invención.

[0088] En los dibujos se muestran:

[0089] Fig. 1 una vista en sección del estado bloqueado de un dispositivo de disparo, según una primera forma de realización,

[0090] Fig. 2 una vista en sección del estado disparado del dispositivo de disparo de la Fig. 1,

[0091] Fig. 3 una vista despiezada seccionada del dispositivo de disparo de la Fig. 1,

[0092] Fig. 4 una representación en sección de un dispositivo de disparo según una segunda forma de realización, en estado bloqueado, con un primer actuador magnético,

[0093] Fig. 5 una representación en sección del dispositivo de disparo de la Fig. 4, en estado disparado, con un primer actuador magnético,

[0094] Fig. 6 una representación en sección del dispositivo de disparo de la Fig. 4, en estado cargado con sobrecarrera de la varilla de accionamiento, con un primer actuador magnético,

[0095] Fig. 7 una representación en sección de un dispositivo de disparo según una tercera forma de realización, en estado bloqueado, con un primer actuador magnético y reinicio mediante un segundo actuador con accionamiento de AMF,

[0096] Fig. 8 una representación en sección del mecanismo de disparo de la Fig. 7, en estado disparado, con un primer actuador magnético y reinicio mediante un segundo actuador con accionamiento de AMF, Fig. 9 una representación en sección del mecanismo de disparo de la Fig. 7, en estado cargado con sobrecarrera de la varilla de accionamiento, con un primer actuador magnético y reinicio mediante un segundo actuador con accionamiento de AMF,

[0097] Fig. 10 una vista despiezada seccionada de un módulo sensor (N.C.) según una segunda forma de realización,

[0098] Fig. 11 una vista en sección del módulo sensor (N.C.) de la Fig. 10 con la varilla de accionamiento en el estado no montado,

[0099] Fig. 12 una vista detallada seccionada del módulo sensor (N.C.) de la Fig. 11 en el estado no montado, Fig. 13 una vista en sección del módulo sensor (N.C.) de la Fig. 10 con la varilla de accionamiento en el estado montado,

[0100] Fig. 14 una vista detallada seccionada del módulo sensor (N.C.) de la Fig. 13 en el estado montado, Fig. 15 una vista en sección del dispositivo de disparo según Fig. 1 con el módulo sensor (N.C.) de la Fig. 10, Fig. 16 una vista isométrica del módulo sensor de la Fig. 10,

[0101] Fig. 17 una vista detallada seccionada de un módulo sensor (N.A.) según otra forma de realización en el estado no montado y

[0102] Fig. 18 una vista detallada seccionada de un módulo sensor (N.A.) según otra forma de realización en el estado montado.

[0103] En el dispositivo de disparo según la invención, se logra un desacoplamiento entre un accionamiento, que actúa sobre la varilla de accionamiento y finalmente está destinado a un proceso de disparo, por ejemplo, el disparo de una válvula, y otro accionamiento necesario para disparar el dispositivo de disparo. La fuerza necesaria para disparar el dispositivo de disparo se puede proporcionar, por ejemplo, por medio de un peso de caída, un imán de elevación, un imán de retención con imán permanente, un motor, un accionamiento neumático o hidráulico, o incluso un accionamiento basado en aleaciones con memoria de forma.

[0104] La Fig. 1 representa un dispositivo de disparo según la invención, donde el accionamiento para disparar el dispositivo de disparo no está representado.

[0105] [0074] La Fig. 1 proporciona el estado bloqueado del dispositivo de disparo. En este estado, la varilla de accionamiento (20), que tiene una ranura circunferencial (23) con lados frontales (21) angulares, se sujeta en la guía del elemento de bloqueo o guía de bolas (10) mediante al menos un elemento de bloqueo (40), como, por ejemplo, una bola. Los elementos de bloqueo (40) se guían hacia los agujeros transversales (11), al menos un agujero transversal o según el número de los elementos de bloqueo (40), la guía de bolas (10). En el estado bloqueado, la varilla de accionamiento (20) se apoya por encima de la ranura circunferencial (23) contra los elementos de bloqueo (40). El lado frontal (21) angular de la ranura circunferencial (23) presiona los elementos de bloqueo (40) hacia afuera en los agujeros transversales (11) de la guía de bolas (10). Sin embargo, los elementos de bloqueo (40) no se desplazan en dirección axial ni radialmente hacia fuera, ya que su movimiento se bloquea mediante la superficie de guía (31) de la corredera (30). De este modo, la varilla de accionamiento (20) queda bloqueada con un movimiento en la dirección de liberación, a la derecha en la figura 1.

[0107] El resorte de disparo (60) se encuentra entre el asiento de resorte (81) de la placa de resorte (80) y el asiento de resorte (16) de la guía de bolas (10). La placa de resorte (80) se presiona contra el asiento de resorte (22) de la varilla de accionamiento (20) mediante la fuerza de resorte del resorte de disparo (60) y del resorte de retorno (50), que se mueve dentro del resorte de disparo (60). Como resultado del bloqueo de la varilla de accionamiento (20) y su movimiento lineal bloqueado unilateralmente, el resorte de disparo (60) y el resorte de retorno (50) están precargados.

[0109] Para disparar el dispositivo de disparo, una fuerza de accionamiento dirigida hacia la derecha en la Fig. 1 debe actuar sobre los elementos de disparo (70), que están alojados para poder desplazarse axialmente en los agujeros (13) de la guía de bolas (10) que discurren paralelos a la varilla de accionamiento (20), de modo que se presionan contra la corredera (30). La corredera (30) está alojada sobre la guía de bolas mediante las superficies de guía (31) para poder desplazarse axialmente y se presiona contra la superficie de contacto (17) de la guía de bolas (10) mediante el resorte de retorno (50), que está guiado sobre el asiento de resorte (33) de la corredera (30). Debido a la fuerza de accionamiento que actúa sobre los elementos de disparo (70), estos presionan sobre la corredera (30) y la corredera (30) realiza un movimiento lineal en dirección a la placa de resorte (80), es decir, hacia la derecha en la Fig. 1. Los elementos de bloqueo (40), que están guiados hacia los agujeros transversales (11) de la guía de bolas (10), están bloqueados en su movimiento hasta que la ranura circunferencial (34) de la corredera (30) esté alineada parcial o completamente con el eje de los agujeros transversales (11). Debido a las precargas de resorte, la varilla de accionamiento (20) empuja los elementos de bloqueo (40) hacia adentro de los agujeros transversales (11) a través de la superficie frontal (21) angular de la ranura circunferencial (23). La superficie frontal angular de la ranura circunferencial 21 está orientada oblicuamente hacia afuera, de modo que los elementos de bloqueo 40 o las bolas que se encuentran en la superficie frontal angular en la Fig. 1 son empujados oblicuamente hacia afuera. Por lo tanto, los elementos de bloqueo 40 se presionan en la Fig. 1 tanto en dirección axial de la varilla de accionamiento 20, hacia la derecha en la Fig. 1, como radialmente hacia fuera, hacia abajo o arriba en la Fig. 1. Los elementos de bloqueo (40) se mueven en dirección a la ranura circunferencial (34) de la corredera (30) y empujan la corredera (30) de nuevo en dirección a la placa de resorte (80) hasta que los elementos de bloqueo (40) se apoyan en el diámetro interior de la ranura (34). En este estado, los elementos de bloqueo (40) ya no tocan la superficie frontal (21) de la ranura circunferencial (23) de la varilla de accionamiento (20). La varilla de accionamiento (20) está desbloqueada y, gracias a la fuerza de resorte del resorte de disparo (60) que actúa sobre ella, realiza un movimiento lineal en la dirección de disparo, hacia la derecha en la Fig. 1. La varilla de accionamiento 20 puede entonces, por ejemplo, abrir una válvula.

[0111] La Fig. 2 representa el estado disparado del mecanismo de disparo. Los elementos de bloqueo 40 descansan ahora sobre el perímetro exterior de la varilla de accionamiento fuera de la ranura 23. Los elementos de bloqueo están alojados parcialmente en el agujero transversal de la guía del elemento de bloqueo o la guía de bolas. Además, los elementos de bloqueo 40 se encuentran parcialmente en la ranura circunferencial 32 de la corredera 31.

[0113] Para que el dispositivo de disparo vuelva del estado de la Fig. 2 al estado cargado de la Fig. 1, la varilla de accionamiento 20 debe empujarse hacia la derecha en la Fig. 2, es decir, en sentido contrario a la dirección de disparo hasta que la ranura 23 de la varilla de accionamiento se encuentre radialmente dentro de los elementos de bloqueo 40. Los elementos de bloqueo pueden entonces moverse hacia adentro de la ranura circunferencial 23 de la varilla de accionamiento 20 y liberar, de este modo, la corredera 31. La corredera retrocede a la posición representada en la Fig. 1 gracias a la acción del resorte de retorno 50. La ranura circunferencial 32 de la corredera 31 ya no se encuentra radialmente fuera de los elementos de bloqueo 40, de modo que estos están bloqueados con respecto a su movimiento de manera radial hacia afuera (véase la Fig. 1). Además, los elementos de bloqueo 40 se encuentran en el agujero transversal de la guía de bolas o la guía del elemento de bloqueo. Por lo tanto, los elementos de bloqueo 40 se apoyan en la posición representada en la Fig. 1, por un lado, sobre la superficie frontal 21 de la ranura circunferencial 23 de la varilla de accionamiento 20 y, por otro lado, sobre superficies laterales de los agujeros transversales 11 en la guía del elemento de bloqueo o la guía de bolas 10 de la carcasa. De este modo, la varilla de accionamiento queda bloqueada de nuevo con respecto a un movimiento en la dirección de disparo, es decir, hacia la derecha en la Fig. 1. Al empujar la varilla de accionamiento 20 de vuelta desde el estado de la Fig. 2 hacia el estado de la Fig. 1, se debe superar la fuerza del resorte de disparo 60 y del resorte de retorno 50.

[0115] La Fig. 3 muestra una vista despiezada del dispositivo de disparo de las Figs. 1 y 2.

[0117] [0080] La Fig. 4 muestra una vista en sección de otra forma de realización del dispositivo de disparo según la invención. El dispositivo de disparo de la Fig. 1 está combinado en la Fig. 2 con un primer actuador en forma de imán de retención. El imán de retención proporciona un accionamiento para los elementos de disparo 70 del dispositivo de disparo de las Figs. 1 a 3.

[0119] La Fig. 4 muestra el estado bloqueado del dispositivo de disparo, en relación con un imán de retención como accionamiento. Este imán de retención forma un círculo magnético a través de la carcasa de bobina (90), la armadura (110) y los segmentos anulares, al menos dos, del imán permanente (120). En el estado bloqueado, la armadura (110) se apoya sobre la superficie de contacto (91) de la carcasa de bobina (90) y se mantiene desenergizada contra esta superficie de contacto mediante el campo magnético permanente dirigido. El resorte de accionamiento (130), que está guiado entre la carcasa de bobina (90) y la armadura (110), está precargado en este estado con la fuerza necesaria para liberar el dispositivo de disparo.

[0121] El perno manual de emergencia (150), que está alojado en la carcasa de bobina (90) para poder desplazarse axialmente, puede, en caso de emergencia, transmitir una fuerza externa aplicada, por ejemplo, fuerza muscular, a la armadura (110) y desplazarla en dirección a los elementos de disparo (70). Si los elementos de disparo (70) se mueven axialmente, se dispara el dispositivo de disparo.

[0123] En la Fig. 4 se puede observar que existe un espacio entre el lado frontal derecho de la Fig. 4 del componente de armadura 110 y las superficies frontales de los elementos de disparo (70) dispuestas a la derecha en la Fig. 4. Por lo tanto, antes de que el componente de armadura (110) se encuentre con los elementos de disparo (70) en su movimiento hacia la derecha tras el disparo, es decir, en la dirección de disparo, se acelera. Al impactar sobre los elementos de disparo (70), el componente de armadura (110) ya ha sido acelerado por la acción del resorte de accionamiento (130) y tiene un impulso suficiente para empujar repentinamente los elementos de disparo (70) y, por lo tanto, también la corredera (31) en la dirección de disparo, es decir, hacia la derecha en la Fig. 4.

[0125] La Fig. 5 proporciona el estado disparado del mecanismo de disparo, en relación con un imán de retención como accionamiento. Al aplicar corriente a la bobina (100) con la polaridad correcta, el campo magnético permanente se debilita o neutraliza. En este estado energizado, la precarga de resorte del resorte de accionamiento (130) es mayor que la fuerza de retención residual del circuito magnético. La armadura (110) se mueve de manera repentina en dirección a los elementos de bloqueo (70) y los empuja con la corredera (30) en dirección a la placa de resorte (80). El mecanismo de disparo se activa y la varilla de accionamiento (20) se libera y se puede mover en la dirección de disparo, es decir, hacia la derecha en la Fig. 4, impulsada por el resorte de disparo (60).

[0127] Para cargar de nuevo el primer actuador, que está diseñado como un imán de retención, la armadura (110) debe presionarse sobre la superficie de contacto (91) de la carcasa de bobina (90) en estado desenergizado. Este proceso solo puede lograrse mediante una sobrecarrera de la varilla de accionamiento (20) en sentido contrario a la dirección de disparo.

[0129] La Fig. 6 representa este proceso de reinicio. La varilla de accionamiento (20) se empuja en dirección a la armadura (110) mediante una fuerza externa, por ejemplo con la mano, hacia la izquierda en la Fig. 6. Si el lado frontal de la ranura (21) de la varilla de accionamiento (20) sobrepasa los agujeros transversales (11) de la guía de bolas (10), los elementos de bloqueo (40) se mueven radialmente hacia adentro de la ranura (21) y liberan la corredera (30). El resorte de retorno (50) empuja la corredera (30) contra los elementos de disparo (70). Sin embargo, estos elementos de disparo (70) se ven bloqueados en su movimiento lineal por la armadura (110) que se apoya sobre la guía de bolas (10). Debido a los elementos elásticos (50) y (60) y la ranura (21) alargada de la varilla de accionamiento (20), esta puede alcanzar una cierta sobrecarrera. Esto es posible gracias a que la ranura circunferencial es más larga en dirección axial de la varilla de accionamiento que los elementos de bloqueo (40). En vez de la ranura circunferencial, también se puede proporcionar un receso. La fuerza externa aplicada permite que la varilla de accionamiento (20) se mueva más allá de su posición de bloqueo normal (como se muestra en la Fig. 4). La armadura (110) se presiona sobre la superficie de contacto (91) de la carcasa de bobina (90) mediante la varilla de accionamiento (20) y se mantiene en esta posición gracias al campo magnético permanente. En esta posición, la corredera (30) se presiona contra la superficie de guía (14) de la guía de bolas (10) mediante el resorte de retorno (50). Los elementos de bloqueo (40) descansan ahora en la ranura circunferencial (23) y sobre la superficie de guía (31) de la corredera. El mecanismo de disparo queda bloqueado. Al retirarse la fuerza externa, solo la varilla de accionamiento (20) se mueve en la dirección de disparo, hacia la derecha en la Fig. 6, hasta que el lado frontal de ranura (21) se apoya sobre los elementos de disparo (40). El estado bloqueado, como se muestra en la Fig. 4, está presente nuevamente.

[0131] [0087] La Fig. 7 muestra otra forma de realización de un dispositivo de disparo según la invención. En la Fig. 7, el dispositivo de disparo de la Fig. 4 está combinado con un segundo actuador, que puede ejecutar el dispositivo de reinicio de la varilla de accionamiento y del primer actuador, descrito en las Figs. 4 a 6. El dispositivo de disparo de la Fig. 7 está combinado con un imán de retención, que ya se explicó en las Figs. 4 a 6 y que representa un primer actuador para disparar el dispositivo de disparo. Un segundo actuador se compone de varios cables 210 hechos de aleación con memoria de forma, que están unidos a un adaptador de cables 190 o 200 mediante contactos de engarce 170. El adaptador de cables 200, o también el dispositivo de fijación, representado a la izquierda en la Fig. 7, está montado de manera fija con respecto al entorno. La Fig. 7 indica que el adaptador de cables 200 está bloqueado hacia la derecha contra un movimiento.

[0132] Sin embargo, el adaptador de cables 190 se puede desplazar en la dirección axial de la varilla de accionamiento 20. El adaptador de cables 190 está precargado en la dirección de disparo, es decir, hacia la derecha en la Fig. 7, mediante un resorte 220. Esto también tensa los cables 210 en la dirección de disparo.

[0133] Los puentes de contacto 180 sirven para aplicar una corriente eléctrica a los cables 210.

[0134] La Fig. 7 muestra el dispositivo de disparo en el estado cargado y bloqueado, como está representado en la Fig. 4.

[0135] Partiendo del estado representado en la Fig. 7, como se explica con referencia a las Figs. 4 y 5, el dispositivo de disparo puede activarse o dispararse, de modo que la varilla de accionamiento pueda moverse en la dirección de disparo, es decir, hacia la derecha en la Fig. 7.

[0136] Este estado del dispositivo de disparo, que corresponde al estado de la Fig. 5, está representado en la Fig. 8. Partiendo del estado de la Fig. 8, el dispositivo de disparo debe entonces cargarse nuevamente para alcanzar el estado representado en la Fig. 7.

[0137] Esto se consigue, como se explica en las Figs. 4 a 6, mediante una sobrecarrera de la varilla de accionamiento 20. En el dispositivo de disparo de las Figs. 7 a 9, esta sobrecarrera de la varilla de accionamiento 20 la realiza el segundo actuador con los cables 210 hechos de aleación con memoria de forma.

[0138] Partiendo del estado de la Fig. 8, a los cables 210 se les aplica una corriente eléctrica y, de este modo, se calientan. Los cables 210 hechos de aleación con memoria de forma se acortan en consecuencia y mueven el adaptador de cables 190, comenzando desde la posición representada en la Fig. 8, en dirección opuesta a la dirección de disparo, es decir, hacia la izquierda en las Figs. 8 y 9. De esta manera, el adaptador de cables 190 carga el resorte de disparo 60 del dispositivo de disparo. Por lo tanto, el adaptador de cables 190 se mueve contra el dispositivo de disparo hasta que el extremo izquierdo de la varilla de accionamiento 20 en la Fig. 9 haya empujado el componente de armadura 110 a su posición inicial, que corresponde a la posición inicial descrita en la Fig. 6.

[0139] En la posición representada en la Fig. 9, el flujo de corriente a través de los cables 210 se desconecta. Los cables 210 se expanden de nuevo debido al efecto de tracción mediante el resorte 220. De este modo, la varilla de accionamiento 220 también puede moverse de nuevo brevemente en la dirección de disparo hasta alcanzar el estado de la Fig. 7.

[0140] Por lo tanto, el dispositivo de disparo de las Figs. 7 a 9 puede dispararse por medio de una señal eléctrica y, partiendo del estado disparado de la Fig. 8, puede volver al estado cargado de la Fig. 7 mediante una señal eléctrica o en conexión con una fuente de alimentación eléctrica. Esto elimina la necesidad de que un operador reinicie manualmente el dispositivo.

[0141] El dispositivo de disparo según la invención tiene, entre otras, las siguientes ventajas:

[0142] 1) Para un tamaño similar al de un dispositivo de disparo conocido, la fuerza de liberación es de 2 a 3 veces mayor. Esto permite agrandar el taqué de la válvula de una válvula que se va a abrir. Esto reduce el coste de la válvula y aumenta su resistencia.

[0143] 2) El mecanismo de disparo presente está desacoplado del accionamiento real, que debe activar el mecanismo de disparo. La fuerza necesaria para activar el mecanismo de disparo, que actúa axialmente sobre los elementos de disparo (70), la proporciona la fuerza de salida del accionamiento, la denominada fuerza de accionamiento. Este accionamiento puede ser, por ejemplo, un peso de caída, un imán de elevación, un imán de retención con imán permanente, un motor, un accionamiento hidráulico o neumático, o, por ejemplo, un accionamiento basado en aleaciones con memoria de forma.

[0144] 3) En comparación con los dispositivos de disparo conocidos, el desacoplamiento del accionamiento del mecanismo de disparo permite aumentar la fuerza de disparo a pesar de la miniaturización del sistema. 4) Gracias al desacoplamiento, se pueden utilizar materiales no magnéticos, como, por ejemplo, aluminio o acero inoxidable, como periféricos del mecanismo de disparo, lo que mejora considerablemente la resistencia a la corrosión y a los ácidos. Esto permite su uso en las industrias alimentaria y química, abriendo nuevas aplicaciones y mercados.

[0145] 5) La fuerza de disparo es independiente de la fuerza de accionamiento.

[0146] 6) En particular, el mecanismo de bloqueo interno mediante la corredera (30) y el resorte de retorno (50), que está dispuesto dentro del resorte de liberación (60), permite una miniaturización del sistema.

[0147] 7) Mediante el uso de materiales magnéticos y no magnéticos para la guía de bolas (10), la fuerza de accionamiento, que es necesaria para activar el mecanismo de disparo, puede verse influenciada. Es posible influir selectivamente en la curva característica de desplazamiento-fuerza.

[0148] 8) El ángulo de las superficies frontales de la ranura (21) de la varilla de accionamiento (20) puede utilizarse para influir en la fuerza de fricción ejercida por los elementos de bloqueo (40) sobre la corredera (30). Esto permite ajustar con precisión la fuerza necesaria para activar el mecanismo de disparo. Lo mismo se aplica a los ángulos de las superficies frontales de la ranura de la corredera (30).

[0149] 9) Con los ajustes descritos en punto 8) también se pueden mejorar la sensibilidad del sistema a aceleraciones o vibraciones externas.

[0150] 10) El accionador se reinicia mediante la sobrecarrera de la varilla de accionamiento (20). Debido a los elementos elásticos (50) y (60) y la ranura (21) alargada de la varilla de accionamiento (20), esta puede realizar una cierta sobrecarrera, es decir, puede moverse más allá de su posición en el estado cargado. No es necesario desmontar el mecanismo de disparo y el accionamiento para el restablecimiento. Es posible un diseño integrado y la miniaturización de todo el sistema.

[0151] 11) Gracias a la miniaturización, la masa de la armadura se ha reducido en dos tercios en comparación con los dispositivos de disparo conocidos, lo que también minimiza la sensibilidad a las aceleraciones externas en dos tercios en comparación con los sistemas convencionales.

[0152] 12) Gracias a su diseño especial, el circuito magnético solo requiere una superficie polar.

[0153] 13) El desbloqueo del mecanismo de disparo, es decir, la aplicación de fuerza mediante los elementos de disparo (70), se realiza fuera del mecanismo de disparo. Esto permite desacoplar principalmente el accionamiento y el mecanismo de disparo.

[0154] 14) Para reducir o eliminar el riesgo de disparo accidental debido a aceleraciones externas o vibraciones, se puede montar adicionalmente un balancín de bloqueo que bloquea el movimiento de la corredera (30) en caso de aceleraciones externas.

[0155] 15) Es posible una automatización del reinicio con un accionamiento de AMF (accionamiento mediante componentes hechos de aleación con memoria de forma) (Fig. 7, Fig. 8 y Fig. 9). Debido a las características de que los cables con memoria de forma se acortan al calentarse, se puede crear un accionador lineal que permite automatizar el reinicio del mecanismo de disparo y del accionador de disparo. Esto elimina la necesidad de que una persona reinicie manualmente el sistema. Un calentamiento de los cables con memoria de forma se puede lograr mediante una corriente eléctrica, que fluye a través de los cables con memoria de forma.

[0156] 16) Al usar un accionamiento de AMF para reiniciar el sistema, se puede realizar una miniaturización de todo el sistema. Otros accionamientos, como, por ejemplo, accionamientos electromagnéticos, motores, accionamientos neumáticos o hidráulicos, requieren un espacio mucho mayor para la misma cantidad de trabajo que el que aplica el accionamiento de AMF en este diseño para el reinicio.

[0157] 17) El diseño híbrido, en el que el accionamiento electromagnético se utiliza para activar el mecanismo de disparo y el accionamiento de AMF para restablecer tanto el mecanismo de disparo como el accionamiento electromagnético, combina las ventajas de ambos sistemas.

[0158] Para garantizar un disparo del sistema en el rango de milisegundos, se utiliza el accionamiento electromagnético para la activación del mecanismo de disparo, ya que este tiene tiempos de conmutación del orden de milisegundos.

[0159] Para reiniciar todo el sistema se requiere una gran carrera, así como fuerzas muy elevadas, que el accionamiento de reinicio puede aplicar a través de cables de AMF.

[0160] 18) Para miniaturizar aún más el sistema, es posible implementar tanto el disparo como el reinicio del mecanismo de disparo mediante el accionamiento de AMF, sin necesidad de un accionamiento adicional. Esto reduce aún más tanto los costos como el tamaño de construcción.

[0161] 19) Al ajustar el diámetro de los cables con memoria de forma, el tiempo de conmutación, la energía eléctrica, la vida útil y el rango de fuerza del sistema se pueden ajustar específicamente para adaptarse a la aplicación o los requisitos del cliente sin cambiar el tamaño de construcción.

[0162] 20) Debido al cambio en la resistencia eléctrica de los cables de AMF durante el proceso de calentamiento o enfriamiento, este efecto puede utilizarse para la detección de posición o estado. Por lo tanto, se puede detectar si el mecanismo de disparo está cargado o si se ha disparado. También se puede detectar si el taqué ha completado su carrera completa.

[0163] 21) Como resultado del punto 20, no es necesario necesariamente un sensor adicional. Se pueden ahorrar costes y el sistema se puede miniaturizar aún más. Sin embargo, dentro del alcance de la invención, se puede proporcionar un módulo sensor para detectar un estado de montaje correcto o incorrecto.

[0164] Las Figs. 10 a 18 muestran un dispositivo de disparo según otra forma de realización de la invención. Según esta otra forma de realización, el dispositivo de disparo está provisto de un módulo sensor, que detecta su montaje correcto del dispositivo de disparo en un objeto, en particular una válvula.

[0165] La Fig. 10 muestra una vista despiezada del módulo sensor.

[0166] La Fig. 11 muestra el módulo sensor con la varilla de accionamiento (20) en el estado no montado junto a un objeto, por ejemplo una válvula (330). La Fig. 12 muestra una vista detallada de la Fig. 11. Se puede observar que, en el estado no montado o montado incorrectamente de la Fig. 11, existe un contacto eléctrico entre pines de contacto (290) y un anillo de contacto (260). Mientras que exista este contacto eléctrico, puede circular una corriente a través de los pines de contacto 290 y el anillo de contacto (260). Esto se puede usar para detectar si el dispositivo de disparo aún no está montado. La forma de realización representada en las Figs. 10 a 14 se denomina normalmente cerrada (N.C.). En el estado no montado, el interruptor formado por el anillo de contacto (260) y los pines de contacto (290) está cerrado.

[0167] La Fig. 13 y la Fig. 14 muestran entonces el estado montado correctamente del dispositivo de disparo. Como se puede observar en la vista detallada de la Fig. 14, el anillo de contacto (260) y los pines de contacto (290) están separados entre sí en este estado montado correctamente. De este modo, el estado montado correctamente del dispositivo de disparo puede detectarse mediante una interrupción del flujo de corriente entre el anillo de contacto (260) y los pines de contacto (290). Esta realización se denomina “normalmente cerrada” (N.C.).

[0168] La Fig. 15 muestra el dispositivo de disparo de la Fig. 1 con el módulo sensor de las Figs. 10 a 14.

[0169] La Fig. 16 muestra únicamente el módulo sensor de las Figs. 10 a 14 en una vista frontal oblicua. En la Fig. 16 se pueden observar varios rebajes (314) en la superficie frontal del módulo sensor. Estos rebajes (314) son adecuados como ranuras para desgasificación. Si, tras abrir una válvula, se produce una fuga de gas a presión o líquido a presión en el espacio entre la válvula y el módulo sensor, los rebajes (314) garantizan, para ello, que el gas a presión o el líquido a presión se descargue hacia afuera.

[0170] Las Figs. 17 y 18 muestran un módulo sensor, en el que, en el estado no montado, no hay ningún contacto eléctrico entre el anillo de contacto (260) y los pines de contacto (290). Esta realización se muestra como "normalmente abierta" (N.A.). En el estado no montado del dispositivo de disparo, no puede fluir ninguna corriente a través de los pines de contacto (290) ni el anillo de contacto (260), por lo que puede detectarse el estado no montado.

[0171] La Fig. 17 muestra el estado montado no montado o no montado correctamente del dispositivo de disparo. Entre los pines de contacto (290) y el anillo de contacto (260) hay un espacio.

[0172] La Fig. 18 muestra el estado montado correctamente del dispositivo de disparo. El anillo de contacto (260) se apoya contra los pines de contacto (290) de modo que pueda fluir una corriente entre el anillo de contacto (260) y los pines de contacto (290).

[0173] Según la Fig. 11, el anillo de cojinete (230) está firmemente conectado a la conexión roscada (320), de modo que el soporte de contacto (270) se mantiene en una posición definida mediante un ajuste de forma y fuerza. En este soporte de contacto (270), fabricado con un material no conductor, están insertados dos pines de contacto (290) eléctricamente conductores, cada uno con un cable trenzado (280) soldado. Los dos pines de contacto (270) están colocados paralelos entre sí y equidistantes del eje del agujero pasante del soporte de contacto (270). El anillo de contacto (260) eléctricamente conductor, que se encuentra a la izquierda de los pines de contacto (270), se presiona sobre los dos pines de contacto (290) a través del resorte de contacto (250), que se apoya sobre el anillo de cojinete (230) a través del disco aislante (240).

[0174] En este caso, el anillo de contacto (260) y el resorte de contacto (250) se guían para poder desplazarse axialmente a través del cojinete de sensor (310), que no está fabricado con un material que no es eléctricamente conductor.

[0175] El contacto entre el anillo de contacto (260) y los dos pines de contacto (290) crea un circuito cerrado, que puede utilizarse para la función de supervisión. El interruptor mecánico formado de esta manera está cerrado en el estado normal (Fig. 11 y Fig. 12). Una corriente de diagnóstico para la función de supervisión se puede conducir a través de los cables trenzados (280) accesibles externamente.

[0176] El circuito cerrado se puede interrumpir mediante el cojinete de conmutación (310), que tiene superficies de apoyo externas (312) y superficies de apoyo internas (313). El cojinete de conmutación (310) está alojado para poder desplazarse axialmente en la conexión roscada (320) y es presionado hacia la derecha contra la conexión roscada (320), que se apoya en el soporte de contacto (270). El cojinete de conmutación (310) sobresale una distancia definida por encima de la conexión roscada (320). Gracias al agujero pasante del soporte de contacto (270), un movimiento axial del cojinete de conmutación (310) no se ve obstaculizado por el soporte de contacto (270).

[0177] Si el cojinete de conmutación (310) se presiona hacia la izquierda por una fuerza externa, como ocurre, por ejemplo, durante el montaje, su movimiento axial hacia la izquierda arrastra el anillo de contacto (260) a través de su escalón de tope de arrastre (311) tras una carrera en vacío definida y lo separa de los dos pines de contacto (290). El cojinete de conmutación (310) se mueve hacia la izquierda hasta que la superficie frontal derecha del cojinete de conmutación (310) queda alineada con la superficie frontal derecha de la conexión roscada (320). El circuito eléctrico está interrumpido y el interruptor está abierto. No puede fluir ninguna corriente de diagnóstico (Fig. 13 y Fig. 14).

[0178] Si se desmonta el dispositivo de disparo, el cojinete de conmutación (310) es empujado de nuevo hacia la derecha por el resorte de conmutación (300) y, por lo tanto, el anillo de contacto (260) es presionado contra los dos pines de contacto (290) por el resorte de contacto (250). El circuito está cerrado nuevamente.

[0179] La carrera de conmutación, que es necesaria para levantar el anillo de contacto (260) e interrumpir el circuito, está determinada por la distancia entre el anillo de contacto (260) y el escalón de tope de arrastre (311), la denominada carrera en vacío, y una sobrecarrera definida. La suma de la carrera en vacío y la sobrecarrera, denominada carrera de conmutación, da como resultado la distancia entre el cojinete de conmutación (310) y la conexión roscada (320) en el estado desmontado.

[0180] El caso descrito anteriormente representa el funcionamiento de un interruptor cerrado en el estado normal, que se denomina normalmente cerrado (N.C.).

[0181] Las Figs. 17 y 18 muestran un interruptor, que está abierto (normalmente abierto, N.A.) en el estado normal.

[0182] Para crear un interruptor abierto en el estado normal, el anillo de contacto (260) se coloca solo a la derecha de los dos pines de contacto (290). Si el cojinete de conmutación (310) se empuja hacia la izquierda por una fuerza externa, por ejemplo, durante el montaje, durante su movimiento axial hacia la izquierda, a ras de la conexión roscada (320), el anillo de contacto (260) se acopla a través de su escalón de tope de arrastre (311) tras una carrera en vacío definida y lo presiona contra los dos pines de contacto (290). El circuito eléctrico está cerrado. El interruptor está cerrado y puede fluir una corriente de diagnóstico (Fig. 17 y Fig. 18). Para garantizar el contacto eléctrico entre el anillo de contacto (260) y los dos pines de contacto (290), incluso en una desalineación u holgura, el escalón de tope de arrastre (311) presiona sobre el anillo de contacto (260) mediante un elemento elástico (por ejemplo, un elastómero o un resorte) (340). Este elemento elástico (340) puede salvar una determinada desalineación u holgura.

[0183] El dispositivo de disparo según la invención con módulo sensor tiene otras ventajas:

[0184] 1) Posicionamiento central y axial del interruptor con respecto a la varilla de accionamiento (20) sin impedir ni restringir la libertad de movimiento de la varilla de accionamiento (20) transmisora de fuerza.

[0185] 2) Debido a la funcionalidad y al diseño del interruptor o del sistema, este puede utilizarse como punto de apoyo. En este caso, el cojinete de conmutación (310) sirve como cojinete liso para la varilla de accionamiento (20). Las fuerzas transversales generadas por la varilla de accionamiento (20) se transfieren a la conexión roscada (320) a través de las superficies de apoyo externas e internas (312) y (313) del cojinete de conmutación (310).

[0186] 3) Debido al diseño integral (véase el punto 2), todo el actuador se puede miniaturizar aún más. Asimismo, se eliminan componentes adicionales (por ejemplo, cojinetes lisos), lo que reduce los costes.

[0187] 4) Los rebajes (314) aplicados en el lado frontal en el cojinete de conmutación (310), garantizan que una desgasificación entre el actuador y la pieza de acoplamiento (por ejemplo, una válvula) no se interrumpa ni se impida. (Fig. 16)

[0188] 5) El elemento elástico (340) puede compensar cierta desalineación y holgura relacionada con la tolerancia. Esto también permite una cierta igualación de la presión de contacto entre el anillo de contacto (260) y los dos pines de contacto (290).

[0189] 6) El elemento elástico (340) permite cierta compensación de la presión de contacto entre el anillo de contacto (260) y los dos pines de contacto (290).

[0190] 7) Las carreras de conmutación se pueden adaptar a las especificaciones del cliente.

[0191] 8) Mejora del coeficiente de fricción entre la varilla de accionamiento (20) y el cojinete de conmutación (310) para optimizar las fuerzas de disparo del mecanismo de disparo (Fig. 15) mediante la selección de combinaciones de materiales.

[0192] 9) El interruptor puede utilizarse tanto para el estado inicial normalmente cerrado (N.C.) como normalmente abierto (N.A.).

[0193] Lista de referencias:

[0194]

[0195] (10) guía de bolas o guía del elemento de bloqueo

[0196] (11) agujero transversal en la guía de bolas

[0197] (12) agujero de guía en la guía de bolas

[0198] (13) agujero que discurre paralelo al agujero de guía

[0199] (14) superficie de guía para la corredera en la guía de bolas

[0200] (15) superficie de contacto para el accionamiento en la guía de bolas

[0201] (16) superficie de bolas para el resorte de disparo en la guía de bolas

[0202] (17) superficie de contacto para la corredera en la guía de bolas

[0203] (20) varilla de accionamiento

[0204] (21) ángulo en el lado frontal de la ranura de la varilla de accionamiento

[0205] (22) superficie de contacto para el asiento de resorte en la varilla de accionamiento

[0206] (23) ranura en la varilla de accionamiento

[0207] (30) corredera

[0208] (31) superficie de guía en la corredera

[0209] (32) ángulo en la corredera

[0210] (33) asiento de resorte en la corredera

[0211] (34) ranura de la corredera

[0212] (40) elemento de bloqueo (bola)

[0213] (50) resorte de retorno

[0214] (60) resorte de disparo

[0215] (70) elemento de disparo

[0216] (80) placa de resorte

[0217] (81) superficie de guía para el resorte de disparo en el asiento de resorte

[0218] (82) superficie de contacto en el asiento de resorte

[0219] (83) guía de resorte para el resorte de retorno en el asiento de resorte

[0220] (90) núcleo polar

[0221] (91) superficie de contacto del núcleo polar

[0222] (100) bobina

[0223] (110) armadura

[0224] (111) superficie de contacto de la armadura

[0225] (120) segmento del imán permanente

[0226] (130) resorte de accionamiento

[0227] (140) manguito de guía

[0228] (150) perno de emergencia

[0229] (160) cuerpo de bobina

[0230] (170) contacto de engarce

[0231] (180) puente de contacto

[0232] (190) adaptador de cables suelto

[0233] (200) adaptador de cables fijo

[0234] (210) cable de AMF

[0235] (230) anillo de cojinete

[0236] (240) disco aislante

[0237] (250) resorte de contacto

[0238] (260) anillo de contacto

[0239] (270) soporte de contacto

[0240] (280) cable trenzado

[0241] (290) pin de contacto

[0242] (300) resorte de conmutación

[0243] (310) cojinete de conmutación

[0244] (311) escalón de tope de arrastre

[0245] (312) superficie de apoyo externa del cojinete de sensor

[0246] (313) superficie de apoyo interna del cojinete de sensor

[0247] (314) rebaje para la desgasificación

[0248] (320) conexión roscada

[0249] (330) pieza de acoplamiento en la que se monta el sistema o la conexión roscada (por ejemplo, una válvula) (340) elemento flexible (por ejemplo, elastómero, resorte de compresión, resorte de disco, ...)

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de disparo, en particular para válvulas de sistemas de protección contra incendios, aplicaciones de hidrógeno y similares, así como para dispositivos mecánicos, como barras antivuelco y dispositivos de protección de peatones en automóviles, con una carcasa, con una varilla de accionamiento (20), que está alojada sobre la carcasa o dentro de ella para poder desplazarse axialmente en una dirección de disparo o contra ella, con un resorte de disparo (60) para precargar la varilla de accionamiento (20) en la dirección de disparo, con un dispositivo de bloqueo para bloquear la varilla de accionamiento (20) en una posición precargada contra la acción del resorte de disparo, donde el dispositivo de bloqueo tiene al menos un elemento de bloqueo (40), donde la varilla de accionamiento (20) se puede liberar mediante un movimiento del elemento de bloqueo (40), donde la varilla de accionamiento (20) tiene una ranura circunferencial (23) o un receso y que el elemento de bloqueo (40) está dispuesto para poder moverse en dirección radial con respecto a la varilla de accionamiento (20), donde el elemento de bloqueo (40) encaja en la ranura circunferencial (23) o el receso de la varilla de accionamiento (20) en una dirección de bloqueo y está dispuesto fuera de la ranura circunferencial (23) del receso de la varilla de accionamiento (20) en una posición de liberación, y que se proporciona una corredera (30), que está alojada para poder desplazarse en dirección axial en la carcasa y que, en una primera posición, bloquea el al menos un elemento de bloqueo (40) en la ranura circunferencial (23) o en el receso de la varilla de accionamiento (20) y, en una segunda posición, permite un movimiento del elemento de bloqueo (40) fuera de la ranura perimétrica (23) o fuera del receso, donde el al menos un elemento de bloqueo (40) está configurado como un rodillo o una bola, donde se proporciona un primer actuador para mover la corredera (30) desde la primera posición hasta la segunda posición para disparar el dispositivo de disparo,caracterizado por el hecho de queel primer actuador tiene un imán permanente (120) y un electroimán y de que el primer actuador tiene un componente de armadura (110), que está dispuesto y configurado de tal manera que, partiendo de una posición inicial, recorre una distancia de aceleración hasta que se encuentra con la corredera (30) situada en la primera posición, donde, en particular, la varilla de accionamiento (20) se puede desplazar contra la dirección de disparo hasta que el componente de armadura (110) se encuentra en la posición inicial.

2. Dispositivo de disparo según la reivindicación 1,caracterizado por el hecho de quela ranura circunferencial (23) o el receso tiene una pared lateral trasera vista en la dirección de disparo, donde la pared lateral trasera se abre oblicua y radialmente hacia afuera para presionar el elemento de bloqueo (40) en la posición de bloqueo, tanto en la dirección de disparo como en una dirección radial hacia fuera.

3. Dispositivo de disparo según la reivindicación 1 o 2,caracterizado por el hecho de quela corredera (30) rodea la varilla de accionamiento (20) y está alojada para poder desplazarse en dirección axial de la varilla de accionamiento (20).

4. Dispositivo de disparo según al menos una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por el hecho de quela carcasa tiene una guía del elemento de bloqueo, donde la varilla de accionamiento (20) está alojada para poder desplazarse axialmente en la guía del elemento de bloqueo o sobre ella y la corredera (30) está alojada para poder desplazarse axialmente en la guía del elemento de bloqueo o sobre ella.

5. Dispositivo de disparo según la reivindicación 4,caracterizado por el hecho de quela guía del elemento de bloqueo tiene al menos un agujero transversal, en el que el elemento de bloqueo (40) se mueve entre la posición de bloqueo y la posición de liberación.

6. Dispositivo de disparo según al menos una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por el hecho de quela corredera (30) está precargada hacia la primera posición mediante un resorte de retorno (50).

7. Dispositivo de disparo según al menos una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por el hecho de quela corredera (30) tiene una ranura circunferencial (32) o un receso abierto hacia la varilla de accionamiento (20), en la/el que el al menos un elemento de bloqueo (40) está alojado parcialmente en la posición de liberación.

8. Dispositivo de disparo según al menos una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por el hecho de quese proporcionan al menos dos elementos de bloqueo (40), que están distribuidos de manera uniforme alrededor de la varilla de accionamiento (20) en dirección circunferencial.

9. Dispositivo de disparo según al menos una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por el hecho de quese proporciona un segundo actuador para mover la varilla de accionamiento (20) hacia la posición precargada, donde, en particular, el segundo actuador tiene un componente hecho de aleación con memoria de forma.

10. Dispositivo de disparo según la reivindicación 9,caracterizado por el hecho de queal menos uno de los componentes hechos de aleación con memoria de forma está configurado como un cable (210), donde, en particular, se proporcionan medios para aplicar una corriente eléctrica al cable (210).

11. Dispositivo de disparo según al menos una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por el hecho de quese proporciona un módulo sensor para supervisar el montaje correcto del dispositivo de disparo en una pieza de acoplamiento, en particular en una válvula (330), donde, en particular, el módulo sensor tiene un interruptor mecánico dispuesto concéntricamente con respecto a la varilla de accionamiento (20) y/o el módulo sensor tiene una pieza de presión, que está prevista para apoyarse contra la pieza de acoplamiento y que tiene un agujero de cojinete liso para la varilla de accionamiento (20), donde, en particular, la pieza de presión está prevista para abrir o cerrar un contacto eléctrico.

12. Dispositivo de disparo según la reivindicación 11,caracterizado por el hecho de queun lado frontal previsto para apoyarse contra la pieza de trabajo está provisto de rebajes (314) para descargar gas a presión o líquido a presión.