MX2011001749A - Accionador, válvula y método. - Google Patents

Abstract

Un accionador o válvula que comprende: un miembro interior; un miembro exterior alrededor del miembro interior; un miembro exterior alrededor del miembro interior que se puede girar normalmente; el miembro interior que comprenden normalmente dos salientes separadas que se extienden hacia afuera que se unen a tope con le miembro exterior; el miembro exterior que comprende normalmente dos salientes que se extienden hacia adentro que se unen a tope con el miembro interior, las salientes que definen entre las mismas una cámara; y el accionador que comprende además un orificio de fluido en comunicación con la cámara. El accionador/válvula normalmente se prudece por corte de perfil recto. Las modalidades proporcionan un accionador giratorio compacto que se puede operar de manera remota.

Description

ACCIONADOR, VÁLVULA Y MÉTODO Campo de la Invención Esta invención se refiere a un accionador, válvula y método, de manera particular pero de forma no exclusiva, a una válvula rotacional para el uso en la dirección selectiva de fluido hidráulico.

Antecedentes de la invención Se conocen accionadores y válvulas rotacionales y una aplicación común es dirigir el fluido hidráulico de alta presión desde una entrada de fluido hidráulico a una de varias salidas diferentes, cada una que corresponde a una diferente aplicación. Para ser esto, se gira manualmente una palanca en la válvula a fin de hacer girar un distribuidor que entonces dirige el flujo hidráulico a la salida hidráulica deseada.

En tanto que es razonablemente satisfactorio, sería preferible ser capaces de operar de manera remota el accionador.

Descripción de la Invención De acuerdo a un primer aspecto de la presente invención se proporciona un accionador que comprende: un miembro interior; un miembro exterior alrededor del miembro interior; los miembros interior y exterior que se pueden girar con respecto uno al otro; el miembro interior que comprende una saliente que se extiende hacia afuera que se une a tope con el miembro exterior; el miembro exterior que comprende una saliente que se extiende hacia adentro que se une a tope con el miembro interior, las salientes que definen entre las mismas una cámara ; y el accionador que comprende además un orificio de fluido en comunicación con la cámara.

De esta manera, las modalidades de la presente invención proporcionan un accionador hidráulicamente activado que se puede activar de manera remota. En particular, las modalidades de la invención proporcionan esto de una manera eficiente en espacio y efectiva en el costo .

El miembro interior (excluyendo la saliente) es de manera preferente de una forma sustancialmente circular, de manera más preferente de una forma de anillo circular.

El miembro exterior es de manera preferente de una forma de anillo circular.

Normalmente, sólo uno de los miembros interior y exterior gira y el otro está estacionario con relación á un cuerpo exterior. De manera preferente, el miembro interior se puede girar en tanto que de manera preferente el miembro exterior es estacionario con relación al cuerpo exterior. Cualquiera de los miembros interior y exterior que gire se refiere como el "miembro giratorio" .

El accionador tiene normalmente un mecanismo para acoplar el miembro giratorio a un dispositivo externo. Por ejemplo, el miembro giratorio se puede fijar a un árbol impulsor por una llave de colocación y el árbol impulsor puede extenderse fuera del cuerpo exterior y un extremo del árbol impulsor se fija en el uso a un dispositivo externo.

La saliente se extiende típicamente sobre la altura axial completa de los miembros interior y exterior, el eje definido por el eje rotacional del miembro interior o exterior .

Normalmente, se definen dos cámaras alrededor de la circunferencia del miembro interior, y se definen por las dos salientes. Por ejemplo, en una posición, las salientes pueden estar separadas por 90 grados, definiendo de este modo una primera cámara entre las salientes que se extiende por aproximadamente 90 grados, y una segunda cámara que se extiende por aproximadamente 270 grados. En la práctica, será ligeramente menor dependiendo de la longitud radial de las salientes. De manera preferente, cada saliente se extiende por 30-60 grados, de manera preferente 40-50 grados.

En realidad, de manera preferente, el miembro interior tiene dos (o más) salientes que se extienden hacia afuera, típicamente opuestas entre sí de manera preferente el miembro exterior tiene dos (o más) salientes que se extienden hacia adentro, típicamente opuestas entre sí. De esta manera, para estas modalidades, se definen cuatro (o más) cámaras entre las salientes.

De manera preferente, un orificio de fluido está en comunicación con cada cámara. Típicamente, el o cada orificio de fluido es un orificio de fluido de control. El orificio de fluido puede ser una entrada o una salida pero de manera preferente es operable como ambos. En el uso, se puede inyectar o remover fluido hidráulico de las cámaras a través de los orificios. En una operación normal, esto impulsa la rotación de los miembros interior y exterior con respecto uno al otro. La impulsión giratoria generada, referida en la presente como par torsor, es proporcional al área de las cámaras, particularmente el ancho de las cámaras, es la distancia entre los miembros interior y exterior. Al alternar la inyección entre las diferentes cámaras, se puede hacer que tenga movimiento de vaivén el miembro giratorio.

Sin embargo en un modo alternativo de operación, el accionador se puede operar para trabajar en sentido inverso, recibiendo una fuerza exterior para hacer girar los miembros interior y exterior con respecto uno al otro a fin de producir un aumento de fluido de las cámaras.

El uso de dos salientes en cada uno de los miembros interior y exterior se prefiere puesto que esto proporciona en el uso una fuerza rotacional más equilibrada. También se pueden adicionar salientes adicionales. Frecuentemente el miembro giratorio se limita adoptar el número de posiciones que corresponden con el número de cámaras y de este modo para aplicaciones que requieran que el rotor adopte más posiciones, se pueden utilizar salientes adicionales .

También se pueden lograr posiciones adicionales al encajar un miembro adicional dentro o fuera del miembro interior o exterior, como se describe en más detalle más adelante.

De manera preferente, las salientes que se extienden hacia adentro y hacia afuera se arreglan tal que alternan entre las salientes que se extienden hacia adentro y hacia afuera. Es decir, de manera preferente, no hay dos secuencias que se extiendan hacia adentro o dos que se extiendan hacia afuera, en secuencia.

Por claridad, cuando se refiere a la saliente que se extiende hacia adentro del miembro exterior, o la saliente que se extiende hacia afuera del miembro interior, el "otro miembro" como se refiere en la presente es miembro al cual se une a tope la saliente, es decir el miembro interior y el miembro exterior respectivamente.

La porción de la saliente que se une a tope al otro miembro se refiere como una cara de soporte (de la saliente) . Típicamente, la cara de soporte de la saliente tiene una forma complementaria, típicamente arqueada, con aquella del otro miembro.

La saliente que se extiende hacia adentro del otro miembro tiene de manera preferente un resalto que se extiende hacia afuera de la misma, de manera preferente dos resaltos que se extienden hacia afuera de cada extremo. Los resaltos son de manera preferente un continuo de la cara de soporte de las salientes. De esta manera, cada resalto define una ranura entre el resalto, saliente y el miembro exterior.

Típicamente, los miembros interior y exterior son concéntricos.

La rotación como se usa en la presente significa normalmente rotación parcial, esto es menor de 360 grados puesto que la rotación completa se limita, al menos, por las salientes en los miembros interior y exterior que se une a tope entre sí.

De manera preferente, se proporciona un mecanismo de retención a fin de retener el rotor en una posición estacionaria cuando no se propone la rotación. El mecanismo de retención puede ser una bola accionadora por resorte y un reten, cada uno proporcionado en uno del miembro giratorio y una parte estacionaria del accionador. Por ejemplo, la bola cargada con muelle se puede proporcionar en un cuerpo inferior y el reten en el rotor. En la activación del rotor, se genera típicamente suficiente par torsor para superar la fuerza ejercida por el mecanismo de retención.

Opcionalmente, incluye una palanca manual como un sustituto a fin de girar el rotor, si se requiere.

Para ciertas modalidades, se adiciona un miembro adicional que tiene una saliente que se extiende hacia el miembro interior o exterior y que define de esta manera una cámara adicional entre el miembro adicional y ya sea el miembro interior y exterior que tiene una saliente adicional que se extiende hacia el miembro adicional . Se apreciará que la dirección de la saliente del miembro adicional dependerá de si el miembro adicional está dentro del llamado miembro interior o fuera del llamado miembro exterior. El miembro más cercano al miembro adicional, por ejemplo, el llamado miembro interior cuando el miembro adicional se coloca dentro de este, se refiere como su "miembro adyacente".. La rotación relativa entre el miembro adicional y su miembro adyacente se acciona de la misma manera como se describe anteriormente con respecto a los miembros interior y exterior y sus características preferidas y opcionales se deben entender que como que son preferidas de las características opcionales para el miembro adicional y su miembro adyacente. En realidad, se puede adicionar cualquier número de miembros adicionales cada uno que gira con relación a su miembro adyacente. Una ventaja de estas modalidades es incrementar el grado total de rotación disponible al accionador, puesto que las modalidades más simples que tienen sólo el miembro interior y exterior y con las dos salientes preferidas en cada uno se pueden hacer girar normalmente por menos de 180 grados. Además, se pueden lograr posiciones discretas para una salida para controlar un dispositivo externo, tal como una válvula.

En el uso, el par torsor generado por el miembro giratorio normalmente se gobierna directamente por la diferencia de presión generada a través de las salientes, y por lo tanto gobernada de manera normalmente directa por el sello logrado entre las salientes y el otro miembro que depende a su vez el espacio libre entre las salientes y los otros miembros. Normalmente, se elimina el espacio libre mediante el uso de sellos de elastómero, pero los inventores de la presente invención prefieren controlar de manera estrecha el dimensionamiento de las salientes y el otro miembro en tanto que se puede manejar cualquier flujo de fuga y pérdida de presión.

Algunos beneficios de las modalidades de la invención es que proporciona accionamiento giratorio, en una envoltura de espacio pequeño sin que requiera el sellado con elastómero en los miembros interior y exterior. De esta manera, de manera preferente, no hay sello adicional provisto entre la saliente que se extiende hacia afuera y el miembro exterior. Y de manera preferente no hay sello adicional provisto entre la saliente que se extiende hacia adentro y el miembro interior.

Esto es en marcado contraste a la práctica aceptada en este campo, que es proporcionar sellos tal como sellos de anillo tórico, donde dos componentes se unen a tope y se mueven con respecto uno al otro. Una ventaja de las modalidades de la invención es que se puede incrementar la longevidad del accionador puesto que estos sellos no se incluyen, y estos sellos tienden a desgastarse antes que los otros componentes del accionador.

Los presentes inventores han señalado que puesto que el accionador es de naturaleza de impulsión,, la diferencia de presión sólo se requiere durante la duración de la rotación, de modo que sólo se requiere un sello dinámico temporal. Por lo tanto, al incrementar el control de tolerancia en las salientes así como el espesor y lisura del rotor y estator, esto ayuda al accionador a proporcionar pares torsores suficientemente alto y movimiento rápido sin el uso de sellos de elastómero en el rotor.

La unión a tope entre cada saliente y el otro miembro normalmente es una tolerancia extremadamente estrecha. De manera preferente, hay menos de 0.254 cm, de manera más preferente menos de 0.0254 cm, especialmente menos de 0.00254 cm, y puede ser hasta 0.000254 cm o menos entre la saliente y el otro miembro.

El espacio libre puede variar también con el tamaño del diámetro del rotor (calculado incluyendo las salientes) . De manera preferente, el espacio libre entre la saliente y el otro miembro es menos de 0.25% del diámetro del rotor, de manera más preferente menos de 0.025% y puede ser menos de 0.0025%.

En el uso, el accionador se puede conectar a otro dispositivo a fin de accionar el dispositivo. El accionador se puede proporcionar en collares, seguros mecánicos, válvulas u otros dispositivos.

El accionador también se puede usar para trasladar el movimiento giratorio en movimiento lineal mediante un árbol de levas .

La invención también proporciona una válvula que comprende el accionador y al menos una entrada y al menos una salida. Normalmente, hay una entrada.

Donde el accionador se proporciona con una válvula, típicamente al menos uno del miembro interior y exterior comprende un distribuidor, el distribuidor qüe está en comunicación para fluidos con una de la entrada y la salida, y que aparecerá dentro de una primera posición, donde está en comunicación para fluidos con la otra de la entrada y la salida, y una segunda posición donde se reduce la comunicación para fluidos con la otra de la entrada y la salida.

De esta manera, de acuerdo a un segundo aspecto de la invención, se proporciona una válvula que comprende: al menos una entrada; al menos una salida; un miembro interior; un miembro exterior alrededor del miembro interior; en donde al menos uno de los miembros interior y exterior comprende un distribuidor, el distribuidor que está en comunicación para fluidos con una de la entrada y la salida, y que puede girar entre una primera posición, donde está en comunicación para fluidos con la otra de la entrada y la salida, y una segunda posición donde se reduce la comunicación para fluidos con la otra de la entrada y la salida , el miembro interior que comprende una saliente que se extiende hacia afuera que se une a tope con el miembro exterior; el miembro exterior que comprende una saliente que se extiende hacia adentro que se une a tope con el miembro interior, las salientes que definen entre las mismas una cámara ; y la válvula que comprende además un orificio de fluido en comunicación con la cámara.

Normalmente, hay una entrada.

Normalmente, el distribuidor está en comunicación para fluidos con la entrada, y puede girar entre una primera posición, donde está en comunicación con la salida, y una segunda posición donde se reduce la comunicación para fluidos con la salida. Sin embargo, para modalidades alternativas menos preferidas, el distribuidor está en comunicación para fluidos con la salida, y puede girar entre una primera posición, donde está en comunicación con la entrada, y una segunda posición donde se reduce la comunicación para fluidos con la entrada.

De manera preferente, al menos uno de los miembros interior y exterior comprende un distribuidor y de manera preferente el otro de los miembros interior y exterior es un estator. Típicamente, el estator permanece estacionario durante el uso. De manera preferente, el miembro exterior es el estator.

De manera preferente, el miembro interior comprende el distribuidor. En cualquier caso, de manera preferente, el miembro que comprende el distribuidor se forma en dos partes, una parte que comprende el distribuidor y la otra parte que comprende las salientes. Las partes se mantienen típicamente de forma conjunta en el uso tal que se impide el movimiento relativo entre las partes. Una ventaja de esta modalidad es que el tamaño preciso preferido de la saliente se puede producir en una parte en tanto que la configuración interna del distribuidor- se puede producir en otra parte; que los presentes inventores consideraron que es más eficiente que formar el distribuidor y la parte que comprende las salientes como una pieza producida, individual .

La segunda posición donde se reduce la comunicación para fluidos con al menos una de la entrada/salida, puede ser cualquier posición que regula el flujo de fluido desde o hacia la entrada/salida en el uso y de esta manera la válvula puede trabajar como una válvula proporcional. Sin embargo, en modalidades más preferidas la posición donde se reduce la comunicación para fluidos, es una posición donde el distribuidor no está en comunicación para fluidos con al menos una entrada/salida y por lo tanto es esencialmente una posición de válvula cerrada. De esta manera, la válvula de la presente invención puede funcionar como una válvula de encendido/apagado . De manera aún más preferente, sin embargo, hay más de una salida y la segunda posición también abre comunicaciones para fluido con una segunda entrada en tanto que reduce simultáneamente la comunicación para fluido con la primera salida, de manera preferente que detiene la comunicación para fluidos con la primera salida. En tanto que hay normalmente una entrada, se pueden proporcionar varias salidas separadas y de manera preferente el distribuidor se adiciona para girar de modo que puede tomar más de dos posiciones, cada posición selectivamente en comunicación con cualquiera de las salidas .

De manera preferente, el miembro interior y el miembro exterior se cortaron de la misma pieza del material. De esta manera, se reducen al mínimo cualquiera de las variaciones en el espesor, lisura y/o acabado superficial.

De esta manera, de acuerdo a un tercer aspecto de la invención, se proporciona un método para producir un accionador o una válvula, el método que comprende: proporcionar una pieza de material; cortar un primer miembro de la pieza de material; cortar un segundo miembro de la misma pieza de material.

De manera preferente, el material se corta al cortar el perfil. De manera preferente, el corte es en una línea recta individual o en plano, que es directamente desde una posición arbitraria "a" en una posición arbitraria wb" en, y típicamente a través de, el material de la pieza, y por lo tanto de manera preferente no se desvía de la línea recta o plana.

Se pueden formar una prioridad de corte separados . Típicamente, , el miembro se corta del material en un área que está circundada por el área que se corta para formar el segundo miembro.

De manera preferente no se requiere esmerilado. De manera preferente, no se requiere fresado. De manera preferente, no se requiere refrentado. De manera preferente, no se llevan a cabo otros procesos que puedan introducir inexactitudes establecidas y mal alineación y requieran tiempo prolongado de maquinado.

A fin de lograr las tolerancias preferidas, la pieza de material usada para formar el primer miembro y el segundo miembro se corta de manera preferente usando la técnica conocida como maquinado de descarga eléctrica (EDM) . Esta técnica conocida, pero altamente especializada, puede proporcionar una tolerancia adecuada entre el primero y el segundo miembro. Una máquina de EDM se puede tener obtener de Agie Charmilles Ltd, Coventry Reino Unido.

De manera preferente, la pieza de material se corta de o material de acero normal de herramienta de esmerilado. Este material en placa está fácilmente disponible (por ejemplo, de RS Components, Corby, RU) que se pre-fabrica para tener una tolerancia muy estrecha en el espesor, y lisura y rugosidad.

De manera preferente, el primer y segundo miembros que se han cortado de la misma pieza de material se marcan como un par y se usan en el mismo accionador y la misma válvula.

De manera preferente, el accionador de acuerdo al tercer aspecto de la presente invención comprende un primer miembro y un segundo miembro que se pueden mover, de manera preferente que se pueden girar, con respecto uno al otro.

De manera preferente, el accionador de acuerdo al tercer aspecto de la presente invención comprende un primer miembro que comprende salientes que se unen a tope con un segundo miembro .

De manera preferente, el segundo miembro comprende salientes que se unen a tope con el primer miembro.

De manera preferente, las salientes definen una cámara entre las mismas y de manera preferente el accionador comprende un orificio de fluido en comunicación con la cámara .

De manera preferente, el primer miembro es un miembro interior. De manera preferente, el segundo miembro es un miembro exterior.

De manera preferente, por lo tanto, el accionador o válvula es el accionador o válvula de acuerdo con un aspecto anterior de la invención y las características preferidas y otras opcionales de acuerdo al primero y segundo aspecto de la invención se van a considerar como características preferidas y opcionales para modalidades de acuerdo con el tercer aspecto de la invención.

Para modalidades que comprenden miembros adicionales que pueden girar con respecto a miembros adyacentes, todos los miembros adicionales se cortan también de manera preferente de misma pieza del material como el llamado miembro interior y el llamado miembro exterior.

Una ventaja adicional de esta técnica es que se reducen al mínimo cualquiera de las variaciones en el espesor, lisura y/o acabado superficial.

De manera preferente, el método se adopta completamente de modo que los miembros interior y exterior se pueden introducir fácilmente por lotes de grandes placas de material sin la necesidad de reajustar la máquina, reduciendo al mínimo los costos de labor.

Normalmente, las modalidades se operan usando una presión dentro de las cámaras en el intervalo de 7.03 kg/cm2 - 703.07 kg/cm2 (100 - 10,000 lb/pulg2) , de manera preferente 14.06 kg/cm2 - 351.53 kg/cm2 (200 - 5,000 lb/pulg2)/ de manera más preferente 21.90 - 210.92 kg/cm2 (300 psi a 3,000 lb/pulg2) .

Las modalidades de la presente invención ahora se describirán, sólo a manera de ejemplo, y con referencia a las figuras anexas en las cuales: La Figura 1 es una vista con separación de partes de una válvula que comprende un accionador de acuerdo con la presente invención; La Figura 2a es una segunda vista con separación de partes de la válvula de la Figura 1, sin un cuerpo superior; La Figura 2b es una vista montada en parte de la válvula de la Figura 1, sin el cuerpo superior; La Figura 2c es una vista en perspectiva de la válvula de la Figura 1 en un estado montado; La Figura 2d es una vista en planta de la válvula de la Figura 1 en una primera posición rotacional con el cuerpo superior removido para propósitos de ilustración; La Figura 2e es una vista en planta de la válvula de la Figura 2d en una segunda posición rotacional; La Figura 2f es una vista en planta de la válvula de la Figura 2e en una tercera posición rotacional; La Figura 3 es una vista en planta de un elemento rotor de la válvula de la Figura 1; La Figura 4a es una vista en planta de un elemento estator de la válvula de la Figura 1; La Figura 4b es una vista agrandada del área B en la Figura 4a; La Figura 5a es una vista con separación de partes de una modalidad alternativa de un accionador de acuerdo con la presente invención; La Figura 5b es una vista en perspectiva del accionador de la Figura 5a en un estado montado; La Figura 5c es una vista en planta del accionador de la Figura 5a en una primera posición rotacional con el cuerpo superior removido para propósitos de ilustración; La Figura 5d es una vista en planta del accionador de la Figura 5c en una segunda posición rotacional; y La Figura 5e es una vista en planta del accionador de la Figura 5c en una tercera posición rotacional.

La Figura 1 muestra una vista con separación de partes de una válvula 10 que comprende un accionador 12 de acuerdo con la presente invención. La válvula 10 tiene dos líneas 14a, 14b de entrada o de suministro que corresponde a la activación de dispositivos externos A y B (no mostrado) , una línea presurizada 13 de una bomba hidráulica (no mostrada) y una línea 16 de retorno. Un distributor 18 recibe las líneas 13, 14a, 14b, 16 en una superficie de fondo del mismo y tiene una tubería interna (no mostrada) que permite que estas líneas se comuniquen para fluidos dependiendo de la posición rotacional del distribuidor 18 a fin de dirigir de manera selectiva los fluidos para activar uno de los dispositivos externos A o B.

El distributor 18 se proporciona en un rotor 20 de una forma sustancialmente de anillo y mellas 22 en un borde circunferencial del distributor 18 se colocan en muescas 24 provistas en la superficie interior del rotor 20 para impedir la rotación entre los dos componentes.

El rotor 20 se coloca dentro de un estator 26 en forma de anillo. El rotor 20 tiene dos salientes opuestas 28 que se extienden hacia afuera desde un borde circunferencial del mismo que se une a tope y forma un sello con , una superficie interior del estator 26. El estator 26 tiene dos salientes 30 que se extienden hacia adentro que forman un sello con una superficie exterior del rotor 20. De manera notable, no se requieren sellos adicionales, tal como sellos de anillo tórico. De esta manera, entre las salientes respectivas del rotor 20 y el estator 26 se definen las cámaras 32a - 32d (mostradas en la Figura 2a - 2d) en las cuales se puede adicionar fluido hidráulico desde orificios 33a - 33d de fluido de control para impulsar la rotación del rotor 20, como se describe en más detalle más adelante.

La válvula 10 asegura un cuerpo inferior 34 con muelles que empujan las líneas 13, 14a, 14b, 16 de fluido hacia el distributor y una bola 36 accionada con resorte o muelle para la colocación en un retén (no mostrado) del distributor 18 que funciona para retener el distributor en una posición de descanso cuando no se está activando el ' par torsor. Un cuerpo superior 40 se proporciona sobre: el mecanismo 12 de accionamiento y la válvula fijada conjuntamente usando una pluralidad de pernos hexagonales 38. Se proporciona una palanca 42 como un sustituto para permitir que el rotor 20 se gire manualmente, si se requiere .

La Figura 2a es una vista adicional con separación de partes de la válvula 10 y la Figura 2b muestra una vista parcialmente montada. La Figura 2c, se muestra la válvula montada 10.

Las cámaras 32a - 32d se pueden ver en la Figura 2d, definidas por las salientes 28 que se extienden hacia afuera del rotor 20 y las salientes 30 que se extienden hacia adentro del estator 26. En la posición mostrada en la Figura 2d el distributor 18 alinea la entrada 14a con la línea 13 de suministro y la entradas 14b con la línea 16 de retorno; a fin de activar el dispositivo externo A en tanto que está inactivo el dispositivo externo B. Las cámaras 32a - 32d no están bajo presión cuando está estacionario el rotor 20.

Para girar el rotor 20 y el distribuidor 18 encerrado, los orificios 32a, 32c de control se presurizán y se desfogan los orificios 32b, 32d. Esto produce el par torsor y provoca que el rotor 20 y el distributor 18 giren en la dirección de las manecillas del reloj , como se ve en la Figura 2e. El estator 26 y las salientes 30 que se extienden hacia adentro, en el mismo, permanecen estacionarios durante la rotación del rotor 20. El rotor 20 continua girando hasta que las salientes 28 que se extienden hacia afuera se unen a tope con las salientes 30 que se extienden hacia adentro, como se muestra en la Figura 2e. Entonces se pueden despresurizar las cámaras 32a, 32c. El distributor 18, que gira con el rotor 20, alinea de esta manera sus orificios internos para permitir que la entrada 14b se comunique con la línea 13 de suministro, y la entrada 14a se comunique con la línea 16 de retorno, desactivando de este modo el dispositivo externo A y activando el dispositivo externo B.

De esta manera, las modalidades de la presente invención se pueden usar para activar de manera hidráulica una válvula rotacional para cambiar el suministro de fluidos para un propósito, que corresponde a la entrada 14a a otro propósito que corresponde a la entrada 14b.

El rotor 20 se muestra en más detalle en la Figura 3 que muestra muescas 24, para la colocación con el distribuidor 18 y las salientes 28. La Figura 4a muestra el estator 26 con las salientes 30 que se extienden hacia adentro. Las muescas 45 se proporcionan en el borde circunferencial para la colocación con los pernos hexagonales usados para montar la válvula completa 10. Como se muestra en una vista agrandada de la Figura 4b, las salientes 30 tiene resortes 44 que se extienden desde el borde exterior de las mismas definiendo de esta manera una ranura 46. La ranura 46 y los resaltos 44 impiden que los orificios 32a - 32d de control se bloqueen cuando las salientes que se extienden hacia adentro y hacia afuera se unen a tope entre sí durante el uso.

Para producir el estator 26 y el rotor 20, se prefiere un proceso particular de producción de acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención.

El estator 26 y el rotor 20 se forman del mismo bloque o pieza de material . El material es un material plano esmerilado a precisión (de espesor variable) , completamente recocido y adecuado para endurecimiento con excelente estabilidad dimensional y resistencia al desgaste. La tolerancia del espesor y lisura es típicamente positivo 0.001'' -0.001'' (0.00254 cm) .

El rotor .20 se corta a perfil de un bloque (no mostrado) del material de acero de herramienta de esmerilado y un estator 26 se corta a perfil del mismo bloque que circunda el hueco dejado por el rotor que se ha cortado del mismo. Una porción de la superficie exterior del estator 26 (que representó la separación entre la pieza de rotor y la pieza de estator en el bloque original del material) entonces se corta a perfil a fin de dejar el estator 26.

Esto asegura que se reduzca al mínimo la variación en el espesor en la lisura y en el acabado superficial. No se requieren procesos de esmerilado, fresado, refrentado u otros .

El corte se realiza usando la técnica de Maquinado de Descarga Eléctrica que puede producir un corte de perfil muy exacto en la pieza de material . La Figura 6 muestra una serie de rotores 220 y estatores 226, cada par que se corta de la misma pieza de material.

En modalidades alternativas, el estator 26 se corta primero del material y luego el estator 20.

En el uso, las modalidades de la invención se benefician ya que los resaltos que se interconectan con el estator o rotor 20 están muy cercanos en forma conjunta. Esto evita la necesidad de sellos de anillos tóricos y de esta manera alarga la durabilidad del accionador.

En tanto que se requiere un espacio libre muy pequeño entre los resaltos y el rotor 20 o estator de interconexión para permitirle moverse, se puede manejar cualquier fuga a través de esta entrecara, señalando que el accionador sólo estará bajo presión dinámica durante la rotación.

Otra de las ventajas con las modalidades de la invención, tal como aquella mostrada en las figuras precedentes, es que las salientes están separadas de manera uniforme alrededor de la circunferencia del rotor 20/estator 26. En modalidades alternativas, se pueden proporcionar tres o más salientes en cada uno del estator y rotor. Este espaciado uniforme permite que el rotor y el estator estén "flotando" con relación a otras partes y las fuerzas que impulsan la rotación se equilibren en el punto central . El rotor impulsa una parte accionada, tal como un distribuidor, pero las separaciones de espacio libre entre estas dos partes pueden ser de uno, dos o más órdenes de magnitud mayores que entre el rotor y el estator. Esto asegura que el par de rotor más estator sea una entidad "flotante" dentro de un montaje mayor y que los aspectos tal como concentricidad del árbol, colocación del soporte y otros sean independientes de este diseño. Esto simplifica en su mayor parte el diseño del accionador.

Además esto reduce el desgaste de los componentes y también reduce la probabilidad que un rotor se pegará durante la rotación. Tampoco se requieren sellos reemplazables de elastómero.

Debido a la naturaleza flotante del par de rotor y estator, el desgaste del componente se reduce dando por resultado de manera significativa una vida de servicio en su mayor parte prolongada.

En tanto que se prefiere tener una pluralidad de salientes de cada uno del rotor y estator, esto no es necesario y las Figura 5a - 5e muestran una modalidad del accionador donde sólo se usa una saliente individual de cada uno de un estator y rotor. La Figura 5 también se refiere a un accionador que se puede acoplar a otros artículos, no sólo a válvulas. Se apreciará que la modalidad ilustrada en las figuras precedentes se pueda adaptar igualmente para funcionar como un accionador para artículos diferentes de válvulas .

En la Figura 5a se muestra una vista con separación de partes del accionador 100, la cual comprende un estator 126 que tiene una saliente 130 que se extiende hacia adentro y un rotor 120 que tiene una saliente 128, que se extiende hacia afuera, definiendo de esta manera las cámaras 132a, 132b entre las salientes 128, 130. Otros componentes incluyen un árbol 137, pernos laterales 138, una entrada 135 de fluido de control, un cuerpo superior 140 y un cuerpo inferior 134.

El accionador montado se muestra en la Figura 5b y en la Figura 5c se muestra una vista en planta. El accionador 5 se opera de una manera similar a aquella descrita anteriormente para la modalidad anterior, se adiciona fluido hidráulico a través de un orificio 133 de control y se desfoga un orificio 133b de control, opuesto. Esto hace que el rotor 120 gire en la dirección contraria a las manecillas del reloj como se ve y gire el árbol 137. La Figura 5d muestra una rotación de 10 grados y la Figura 5c muestra una rotación de 90 grados. El árbol 137 se puede unir a un dispositivo externo y la rotación usada para lograr un cambio, bloqueo, collar o para otros propósitos.

De esta manera, las modalidades de la presente invención proporcionan un accionador giratorio de bajo costo en un espacio confinado que puede producir una cantidad significativa de fuerza de par torsor.

Se pueden hacer mejoras y modificaciones sin apartarse del alcance de la invención.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un accionador, caracterizado porque comprende : un miembro interior; un miembro exterior alrededor del miembro interior; los miembros interior y exterior que se pueden girar uno con respecto al otro; el miembro interior que comprende una saliente que se extiende hacia afuera que se une a tope con el miembro exterior; el miembro exterior que comprende una saliente que se extiende hacia adentro que se une a tope con el miembro interior, las salientes que definen una cámara entre las mismas; y el accionador que comprende además un orificio de fluido en comunicación con la cámara.

2. Un accionador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el miembro interior se puede hacer girar en tanto que el miembro exterior está estacionario con relación al cuerpo exterior.

3. Un accionador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada saliente se extiende por 30 a 60 grados, de manera preferente por 40 a 50 grados.

4. Un accionador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el miembro interior tiene dos o más salientes que se extienden hacia afuera y el miembro exterior tiene dos o más salientes que se extienden hacia adentro.

5. Un accionador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque hay menos de 0.00254cm, de manera preferente menos de 0.000254cm, entre la saliente y el miembro al cual se une a tope la saliente.

6. Un accionador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se adiciona un miembro adicional que tiene una saliente que se extiende hacia el miembro interior o exterior y que define de esta manera una cámara adicional entre el miembro adicional y ya sea el miembro interior o exterior que tiene una saliente adicional que se extiende hacia el miembro adicional .

7. Un accionador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se usa el accionador para trasladar el movimiento giratorio a movimiento lineal mediante un árbol de levas.

8. Un accionador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, en el uso, se inyecta fluido hidráulico en la cámara para impulsar la rotación de los miembros interior y exterior con respecto uno al otro.

9. Un accionador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 7, caracterizado porque, en el uso, una fuerza exterior hace girar los miembros interior y exterior con respecto uno al otro, produciendo un aumento de fluido de la cámara.

10. Una válvula, caracterizada porque comprende el accionador como se reivindica cualquiera de las reivindicaciones anteriores, la válvula que comprende al menos una entrada y al menos una salida.

11. Una válvula de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque al menos uno del miembro interior y exterior comprende un distributor, el distribuidor que está en comunicación para fluidos con una de la entrada y la salida, y que puede girar entre una primera posición, en donde está en comunicación para fluidos con la otra de la entrada y la salida, y una segunda posición donde se reduce la comunicación para fluidos con la otra de la entrada y la salida.

12. Una válvula de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque la posición donde se reduce la comunicación para fluidos es una posición donde el distribuidor no está en comunicación para fluidos con al menos una entrada/salida y por lo tanto es esencialmente una posición de válvula cerrada.

13. Una válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 y 12, caracterizada porque el distributor está en comunicación para fluidos con la entrada, y puede girar entre una primera posición, donde está en comunicación con la salida, y una segunda posición donde se reduce la comunicación para fluidos con la salida.

14. Una válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizada porque al menos uno de los miembros interior y exterior comprende un distribuidor y el otro de los miembros interior y exterior es un estator, en estado que permanece estacionario en el uso .

15. Una válvula de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque el miembro interior comprende el distributor y el miembro exterior es el estator.

16. Un método para producir un accionador o una válvula, el método está caracterizado porque comprendé: proporcionar una pieza de material; cortar el primer miembro de la pieza de material; y cortar un segundo miembro de la misma pieza de material , el material se corta por corte de perfil.

17. Un método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el corte es en una línea recta individual o en un plano, directamente desde una posición arbitraria "a" a una posición arbitraria "b" en, y a través, el material de la pieza.

18. El método de conformidad con una de las reivindicaciones 16 y 17, caracterizado porque se realiza una pluralidad de cortes separados.

19. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizado porque el primer miembro y el segundo miembros se cortan usando la técnica conocida como Maquinado de Descarga Eléctrica (EDM) .

20. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 a 19, caracterizado porque comprende una válvula y un distribuidor, en donde el miembro que comprende el distribuidor se forma en dos partes, una parte del miembro que comprende el distribuidor y la otra parte del miembro que comprende las salientes.