MXPA00008375A - Aparato eliminador de variaciones que incorpora un ensamblaje regulador de presion. - Google Patents

Aparato eliminador de variaciones que incorpora un ensamblaje regulador de presion.

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Abstract

Un aparato eliminador de variaciones que incluye una camara dividida por un diafragma en subcamaras primera y segunda, un seguidor de diafragma que es mantenido en contacto con el diafragma y, en uso, sigue el movimiento del diafragma en respuesta a un diferencial de presion entre las subcamaras primera y segunda, donde la posicion del seguidor de diafragma respecto a la pared de la camara determina la existencia o, de otro modo, una ruta de comunicacion entre la segunda subcamara y una entrada de gas, y entre la segunda subcamara y una salida de gas.

Description

APARATO ELIMINADOR DE VARIACIONES QUE INCORPORA UN ENSAMBLAJE REGULADOR DE PRESIÓN CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un aparato eliminador de variaciones que incorpora un ensamblaje regulador de presión. Más particularmente, aunque no exclusivamente, la presente invención se refiere a un aparato eliminador de variaciones que posee dispositivos para regular la presión de un gas presurizado contenido en el aparato. DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR Se conoce en la técnica el uso de una bomba aspirante e impelente para bombear un liquido a un sistema de suministro. Estas bombas aspirantes e impelentes no tienen una salida uniforme, y ocurren caídas de presión en el líquido durante la inversión de la acción de la bomba. Se utilizan aparatos eliminadores de variaciones para evitar la caída de presión, y de este modo mejorar la constancia de la presión de salida del líquido. Un aparato eliminador de variaciones conocido comprende una botella pasiva de variaciones que es básicamente un volumen de gas cautivo (estático) que actúa como reserva de presión. Una botella pasiva de variaciones inevitablemente pierde presión durante el uso, y por consiguiente existe la necesidad de recargar periódicamente la botella con gas comprimido y la subsiguiente 'recalibración asociada del sistema que utiliza la botella. La solicitud de patente europea No. EP 0 707 173 Al revela un aparato eliminador de variaciones que incorpora una disposición activa para regular la presión que recarga automáticamente la presión del gas que contiene. Esta disposición activa de regulación de presión en un eliminador de variaciones elimina la necesidad de recargar periódicamente una botella pasiva de variaciones, aunque el aparato revelado en EP 0 707 173 tiende a ser grande e inconveniente al utilizarse. Es un objeto de la presente invención proporcionar un aparato eliminador de variaciones en forma simplificada y perfeccionada . SUMARIO DE LA INVENCIÓN De conformidad a la presente invención, se proporciona un aparato eliminador de variaciones que comprende una cámara dividida en subcámaras primera y segunda mediante un diafragma, un seguidor de diafragma que se utiliza para seguir el movimiento del diafragma en respuesta al diferencial de presiones entre las subcámaras primera y segunda, donde el seguidor de diafragma puede moverse respecto a la pared de la cámara y es el elemento móvil de una primera válvula para determinar la existencia o, de otro modo, una ruta de comunicación entre la segunda subcámara y una entrada de gas, y que es el elemento móvil de una segunda válvula para determinar la existencia o, de otro modo, una ruta de comunicación entre la segunda subcámara y una salida de gas . El seguidor de diafragma es impulsado para entrar en contacto con el diafragma en todo momento mediante una carga derivada de la presión de gas en la segunda subcámara. Convenientemente, y como alternativa o como adición, el seguidor de diafragma está acoplado con el diafragma . Deseablemente, la segunda válvula incluye una ruta de purga que se abre antes de que la segunda válvula se abra completamente, para efectuar una liberación controlada de presión a través de la salida de gas. Convenientemente, la pared de la cámara es parte de un ensamblaje de compartimento que define partes estáticas de las válvulas primera y segunda. Preferiblemente, las válvulas primera y segunda están dispuestas de tal manera que existe un rango de movimiento del diafragma en el lado opuesto a una posición central de equilibrio en el que ninguna válvula es operada para definir una "banda muerta" en la operación del aparato. Convenientemente, este seguidor de diafragma incluye un disco de diámetro mayor que el eje y de diámetro menor que el diafragma, que se une al diafragma y controla la flexión de éste. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención será descrita, únicamente a manera de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos anexos donde : La Figura 1 es una vista seccional de un eliminador de variaciones que incorpora un aparato regulador de presión de conformidad a la presente invención. La Figura 2 es una vista seccional un aparato eliminador de variaciones de conformidad a la presente invención en configuración de equilibrio. La Figura 3 y la Figura 4 son vistas seccionales del aparato de la Figura 2 en configuraciones alternativas fuera de equilibrio. La Figura 5 es una vista seccional transversal que ilustra una modificación deseable. DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Un aparato eliminador de variaciones 10 incluye un compartimento circular 12, una manga cilindrica circular 14, un eje seguidor en forma de manga, un eje alimentador central 18 y un diafragma flexible 20. En la modalidad que se muestra en las Figuras, el compartimento 12 es parte integral de un cuerpo supresor de variaciones 22, y el diafragma 20 divide una cámara 24 del cuerpo en subcámaras primera y segunda 26 y 28. El compartimento 12 comprende una pieza de cuerpo hueco y esencialmente cilindrico 30, y un tapón esencialmente anular 32.
Una pared de la pieza de cuerpo 30 es de grosor diferente en su circunferencia, de manera que el eje longitudinal de una cavidad 36, definida por la pared 34, no es coincidente con el eje longitudinal de la pieza de cuerpo 30. La superficie interna de la pared 34 posee un reborde que se extiende hacia fuera 38 en su extremo superior. Un pasaje 40 se extiende a través de la parte más gruesa de la pared 34 desde la segunda subcámara 28, comunicándose con la cavidad 36 sobre el reborde 38. Un pasaje 41 se extiende por la parte más estrecha de la pared 34 cerca del cuerpo eliminador de variaciones 22. Una superficie superior 44 de la pieza de cuerpo 30 se une con una base anular 46 del tapón 32, y entre estos está colocado un sello anular 52. Una pequeña proyección anular biselada 54 depende de la base 46 del tapón 32, y el tapón 32 posee a su través una perforación longitudinal central 49, donde la perforación 49 posee un escalón 56, donde la porción inferior de la perforación 49 es más ancha que la porción superior. La manga cilindrica 14 posee una superficie exterior 58 y una superficie interior 60. Un reborde 62 se proyecta radialmente desde la superficie exterior 58 a un nivel cercano al extremo superior de la manga 14. Una serie de pasajes 63 se extienden radialmente entre las superficies interior y exterior 60, 58 de la manga 14 sobre el nivel del reborde 62. La superficie exterior 58 posee una primera muesca que se extiende circularmente 64 ligeramente por debajo del nivel del reborde 62, y acomoda un primer sello anular 66 y una segunda muesca que se extiende circularmente 68 cerca del fondo de la manga, que acomoda un segundo sello anular 70. Una galería elongada axial 72 está formada en la superficie exterior 58 que se extiende esencialmente entre las muescas primera y segunda 64 y 68. Una. pluralidad de pasajes circularmente espaciados 74 se extienden radialmente por la manga 14 desde cerca de la base de la galería 72. Una tercera muesca que se extiende circularmente 76 está formada en la superficie interior 60 de la manga 14 a un nivel entre los pasajes 74 y la segunda muesca 68 para acomodar un primer sello de reborde radial 78. El eje seguidor 16 tiene una porción de cabezal 80 y una porción de cuerpo 82, donde la porción de cuerpo 82 tiene un diámetro menor que la porción de cabezal 80. La porción de cabezal 80 posee una primera muesca que se extiende circularmente 86 en su superficie exterior, para acomodar un segundo sello de reborde radial 88. Una segunda muesca que se extiende circularmente 90 en la superficie interior del eje seguidor 16, ligeramente por debajo de la primera muesca 86, acomoda un tercer sello de reborde radial 92. Inmediatamente por debajo de la porción de cabezal 80 hay una muesca anular poco profunda 94 en la porción de cuerpo 80. Una tercera muesca que se extiende circularmente 96 está formada en la superficie interior del eje seguidor 16 inmediatamente bajo la muesca 94 para acomodar un cuarto sello de reborde radial 98. Hay una perforación que se extiende radialmente 100 hacia el extremo inferior de la porción de cuerpo 82. El eje alimentador central 18 posee una muesca circular 102 cerca de su extremo inferior, una perforación transversal 104 que se comunica con la muesca 102 y una perforación central longitudinal 106 que se extiende desde la parte superior del eje alimentador central 18, intersectándose con la perforación 104. En el uso, la manga cilindrica 14 está fija dentro del compartimento 12 y coaxial con éste, donde el revés del reborde 62 está unido con la superficie superior del reborde 38. El eje alimentador central 18 está fijo en el tapón 32, de tal manera que el extremo superior del eje alimentador central 18 sobresale del escalón 56, y la perforación 49 y la perforación 104 son coaxiales al escalón. El extremo inferior del eje alimentador central 18 está alineado con el extremo inferior de la manga 14 mediante el escalón 54 sobre la superficie interior 60. El eje seguidor 16 es recibido deslizantemente por la pared interior 60 de la manga 14, que a su vez recibe deslizantemente el eje alimentador central 18. El extremo inferior del eje seguidor 16 descansa sobre el diafragma 20, de tal manera que el eje 16 se mueve con el diafragma respecto al eje 14 y el eje alimentador 18, en respuesta a la flexión del diafragma 20. El pasaje 40 y los pasajes 63 suministran comunicación entre la segunda subcámara 28 y la cámara 108 definida entre la porción de cabezal 80 del eje seguidor 16 y la proyección 54 para mantener una presión igual entre éstas . Dado que las presiones en la segunda subcámara 28 y la cámara 108 son iguales, las fuerzas verticales ejercidas sobre la porción de cabezal 80 y la porción de cuerpo 82 del eje seguidor 16 están determinadas por sus áreas efectivas. Dado que la porción de cabezal 80 tiene un diámetro mayor que la porción de cuerpo 82, la porción de cabezal 80 presenta una superficie efectiva mayor que la porción de cuerpo 82. Por consiguiente, existe una fuerza neta hacia abajo que se ejerce sobre el eje seguidor 16, manteniéndolo en contacto con el diafragma 20. En el uso, se suministra aire comprimido al eje alimentador central 18 mediante la perforación longitudinal 49 a través del tapón 32 a una presión que excede la presión del medio líquido presente en la subcámara 26 en uso. La Figura 2 muestra el aparato eliminador de variaciones 10 en configuración de equilibrio, donde la presión en la primera subcámara 26 es aproximadamente igual a la de la segunda subcámara 28. En esta configuración, el primer sello de reborde radial 78 está unido con el eje seguidor 16 por debajo de la muesca anular 94, y correspondientemente el segundo. sello de reborde radial 88 se une con la manga 14 por encima de la muesca 94, de este modo impidiendo la fuga de aire desde la segunda subcámara 28 a la atmósfera a través del pasaje 41. Los sellos de reborde radial tercero y cuarto 92 y 98 se unen respectivamente con el eje alimentador central 18 por encima y por debajo de la muesca 102 (y la perforación transversal 104) , de este modo impidiendo el ingreso del aire a la segunda subcámara 28. La Figura 3 muestra el aparato eliminador de variaciones 10 en una configuración correspondiente a más presión en la primera subcámara 26 que en la segunda subcámara 28. En esta configuración, el eje seguidor 16 es desplazado hacia arriba mediante la flexión del diafragma 20, haciendo que el cuarto sello de reborde radial 98 se mueva por encima del nivel de la muesca anular 102. El aire comprimido suministrado en el tapón32 puede fluir por la perforación 106, la perforación 104, un espacio 110 definido entre el eje seguidor 16 y el eje alimentador central 18, hacia la segunda subcámara 28 a través de la perforación 100, de este modo aumentando la presión en la segunda subcámara 28. Conforme la presión en la segunda subcámara 28 aumenta, se reduce el diferencial de presiones entre las subcámaras primera y segunda 26 y 28, de este modo restaurando la condición de equilibrio, y el diafragma 20 se flexiona hacia abajo. El eje seguidor 16 sigue esta flexión, haciendo que el cuarto sello de reborde radial 98 vuelva a una posición por debajo de la muesca anular 102, de este modo impidiendo que ingrese más aire a la segunda subcámara 28. La Figura 4 muestra el aparato eliminador de variaciones 10 en una configuración en la que hay menos presión en la primera subcámara 26 que en la segunda subcámara 28. En esta configuración el eje seguidor 16 sigue la flexión hacia abajo del diafragma 20. El desplazamiento hacia abajo del eje seguidor 16 resulta en que el extremo inferior de la muesca 94 pasa por debajo del nivel del primer sello de reborde radial 78. La segunda cámara 28 y el pasaje 41 están colocados uno en comunicación con el otro mediante los pasajes 74 y la galería 72, permitiendo que el excedente de gas se fugue a la atmósfera a través del pasaje 41. Con el fin de proporcionar una purga de bajo volumen hacia el pasaje de escape 41 inmediatamente antes de que la muesca 94 pase por el sello 78, el hueco de la muesca al extremo de la muesca más cercana al diafragma está provisto de una o más muescas estrechas en V 94a que, al alinearse con el sello 78, permitan una purga de presión por el sello hacia el pasaje 74. La muesca 102 está delimitada en sus partes inferior y superior por los sellos de reborde radial tercero y cuarto 92 y 98, respectivamente, de este modo impidiendo el ingreso de gas comprimido a la segunda subcámara 28. Conforme disminuye la presión en la segunda subcámara 28, el diferencial de presiones entre la primera y segunda subcámaras 26 y 28 se reduce, restaurando la condición de equilibrio y donde el diafragma 20 se flexiona hacia arriba. El eje seguidor 16 sigue esta flexión, haciendo que el primer sello de reborde radial 78 vuelva a una posición debajo de la muesca 94, de este modo impidiendo la comunicación entre la segunda subcámara 28 y el pasaje 41, y además purgar aire de la segunda subcámara 28. Una vez que las presiones en las subcámaras 26 y 28 quedan en equilibrio (la condición de la Figura 2), se acomodan pequeñas flexiones en el diafragma sin añadir o hacer escapar aire comprimido hacia o desde la subcámara 28 al producir un rango reducido de movimiento del eje 16 (designado como "banda muerta") , . en donde las posiciones operativas de las muescas y sellos no cambian. La "banda muerta" evita los ajustes de presión continuos, generalmente restringiendo el ajuste de la presión en la subcámara 28 a las condiciones donde hay un cambio significativo en la presión de fluido en la subcámara 26. En la mayoría de las aplicaciones, el eje 16 sigue con precisión el movimiento del diafragma al ser .Impulsado contra el diafragma. Sin embargo, además de impulsar el eje seguidor 16 para entrar en contacto con el diafragma 20, en algunas circunstancias es deseable vincular físicamente el eje 16 con el diafragma, de manera que siga el movimiento del diafragma sin importar el impulso. En tales circunstancias sería posible prescindir del impulso del eje 16 contra el diafragma. La Figura 5 ilustra una modificación que deseablemente se incorporará en la modalidad revelada en las Figura 1 a 4. El eje 16 se une con el diafragma 20 mediante el intermediario de un disco 110 cuyo diámetro está entre el diámetro del diafragma y el del eje. Por consiguiente, el disco aumenta el área de contacto del eje con el diafragma y ayuda al diafragma a controlar la forma que adquiere el diafragma al verse sometido a un diferencial de presiones . El disco posee una espiga hueca y con cuerda externa 112 recibida en unión mediante cuerda en el extremo del eje 16 para asegurar el disco con el eje, y existe una perforación transversal 114 mediante la que el interior del eje 16 se comunica con la subcámara 28. En la Figura 5 aparece el eje como dos componentes concéntricos, donde el componente interior es simplemente una manga que se utiliza para sostener el sello 98 en su lugar en el eje 16. Podrá apreciarse que en las circunstancias en que se prefiere la conexión del eje 16 con el diafragma, puede proporcionarse el disco 110 y, si así se desea, puede proporcionarse un segundo disco similar en el lado opuesto del diafragma, vinculado con el disco 110 mediante un componente que se extiende por el diafragma en unión selladora con éste. Las disposiciones anteriormente descritas se utilizarán, ínter alia, para eliminar cambios de presión en el suministro de líquido o pintura fluida desde una bomba aspirante e impelente de suministro hacia una o más estaciones rodadoras de pintura, donde la subcámara 26 se comunica con la línea de suministro desde la bomba. Los "picos" de presión a eliminarse mediante el eliminador anteriormente descrito pueden ocurrir en la línea de suministro como resultado de, por ejemplo, que la bomba aspirante e impelente cambie de dirección de acción, y que una o más pistolas rodadoras quede inoperante .

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un aparato eliminador de variaciones que incluye una cámara dividida por un diafragma en subcámaras primera y segunda, un seguidor de diafragma en uso siguiendo el movimiento del diafragma en respuesta a un diferencial de presión entre las subcámaras primera y segunda, donde el seguidor de diafragma puede moverse respecto a la pared de la cámara y que es el elemento móvil de una primera válvula para determinar la existencia o, de otro modo, una ruta de comunicación entre la segunda subcámara y una entrada de gas, y que es el elemento móvil de una segunda válvula para determinar la existencia o, de otro modo, una ruta de comunicación entre la segunda subcámara y una salida de gas.
  2. 2. Un dispositivo eliminador de variaciones como el especificado en la reivindicación 1, donde el seguidor de diafragma es impulsado para estar en contacto con el diafragma en todo momento mediante una carga derivada de la presión de gas en la segunda subcámara.
  3. 3. Un dispositivo eliminador de variaciones como el especificado en la reivindicación 1 o 2, donde el seguidor de diafragma está acoplado con el diafragma.
  4. 4. Un dispositivo eliminador de variaciones como el especificado en las reivindicaciones 1 a 3, donde la segunda válvula incluye una ruta de purga que se abre antes de abrir completamente la válvula para efectuar una liberación controlada de presión por la salida de gas.
  5. 5. Un dispositivo eliminador de variaciones como el especificado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la pared de cámara es parte de un ensamblaje de compartimento que define partes estáticas de las válvulas primera y segunda.
  6. 6. Un dispositivo eliminador de variaciones como el especificado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde las válvulas primera y segunda están dispuestas de tal manera que hay un rango de movimiento del diafragma en el lado opuesto de una posición de equilibrio central, en donde ninguna de las válvulas es operada para definir una "banda muerta" en la operación del aparato.
  7. 7. Un dispositivo eliminador de variaciones como el especificado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el seguidor de diafragma incluye un disco de diámetro mayor que el del seguidor, y diámetro menor que el del diafragma, que se une con el diafragma y controla sus flexiones .
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