WO2023233060A1 - Procedimiento, dispositivo y producto de programa informático para la verificación de válvulas - Google Patents

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electrical connection
valves
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Juan Mármol Espín
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Industrial Metalcaucho, S.L.
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    • F02M26/49—Detecting, diagnosing or indicating an abnormal function of the EGR system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0075—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment

Definitions

  • the invention proposes the development of a procedure and a device to apply such a procedure for verifying the operation of butterfly valves or the so-called EGR valves intended to be part of an internal combustion engine.
  • Butterfly valves are usually used to direct the passage of a fluid through pipes or conduits of any type that constitute parts of fluid circulation circuits such as those used in numerous sectors of industry or in internal combustion engines.
  • these valves depending on their application, such as the EGR valves used for the recirculation of part of the gases that come out of the exhaust of a vehicle towards the engine intake, have a servomotor associated with a control unit. management (PCB) that governs the actuation movements of the valve.
  • PCB control unit. management
  • valves The production processes of these valves are usually subject to quality controls to guarantee their correct functioning, from a mechanical point of view, once they are implemented in a fluid installation.
  • quality controls to guarantee their correct functioning, from a mechanical point of view, once they are implemented in a fluid installation.
  • valve rejections due to failures in their control, that is, errors linked to the electronics that affect their correct operation, which implies an unwanted valve rejection by the from the valve manufacturer.
  • valve verification that is capable of storing a reference signal to be compared, processing the signal, displaying it graphically and making the decision on the validity or rejection of the valve to be verified.
  • the present invention has been developed in order to provide a verification procedure and device that is configured as a novelty within the field of application and solves the aforementioned drawbacks, also providing other additional advantages that will be evident from the description. which is attached below.
  • valve verification method in which the valves are provided with valve means actuated by a servomotor associated with an electronic management unit having an electrical connection socket, which is characterized by the fact that the valve management unit sends a functional signal linked to at least one sensor connected to the management unit, through data communication means, to a control unit arranged in a verification device external, which has stored in a database at least one pre-established parameter equivalent to the functional signal, so that it compares the signal received from the valve with the pre-established signal and stored in a management unit of the external verification device.
  • the device comprises a housing that has interface means for interacting with a user and electrical connection means that are provided to be releasably coupled to the connection socket such that a data communication is established for the sending of a functional signal to be compared with a predetermined signal stored in a control unit present in the housing.
  • the aforementioned interface means for interacting with a user comprise a touch screen.
  • the housing of the verification device has a box-shaped body defined by side, upper and lower walls, two side walls having ventilation grilles that prevent overheating of the device during its operation.
  • This support allows the verification device to be positioned in an ergonomic position and also serves as an organizer for the connection cables, the device itself and the power supply transformer.
  • the coupling means can consist of at least one set of two rods that extend perpendicularly with respect to the second section of the profile, the rods being spaced apart in such a way that the connection means can be positioned between them.
  • the profile can adopt a substantially "L" shape that forms a lower support section, in which the first section extends in an upward direction and with an angle of inclination from the lower support section, defining a housing. between the lower support section and the first section, allowing parts of the verification device to be stored out of sight and protected.
  • valves in particular, butterfly valves and those called EGR in a simple and fast way by a user or operator.
  • the described invention represents, therefore, an innovative structure with structural and constitutive characteristics unknown until now for the purpose for which it is intended, reasons that, together with its practical usefulness, provide it with sufficient foundation to obtain the privilege of exclusivity that is requested.
  • Figure 1. It is a perspective view of part of the verification device according to the present invention.
  • Figure 2.- It is an isometric view from the back of the verification device according to the invention.
  • Figure 4.- It is a perspective view of the support according to the invention for the arrangement of the device represented in Figure 1;
  • Figure 4.- It is a perspective view of the support incorporating the device shown in Figures 1 and 2.
  • the device for valve verification in which the valves are provided with valve means actuated by a servomotor associated with an electronic management unit that has an electrical connection socket, comprises a housing (1), made of material plastic, which has interface means to interact with a user and electrical connection means (cables) (2) that are intended to be freely coupled to the connection socket present on the valve.
  • a data communication is established for the sending of a functional signal to be compared with a predetermined signal stored in a control unit present in the housing (1) provided with software.
  • the device is electrically powered by an electrical cable (not shown) connected at one end to a power connector (11) and at its opposite end to an external power supply source.
  • the control unit is powered by an external 12V transformer and has a plurality of relays capable of switching inputs and outputs depending on the connected valve.
  • the interface means for interacting with the user comprise a touch screen (3) that provides the user with graphic information of various operating parameters of the valve that is being checked by the device, as well as selecting the valve that has been connected and thus sending the correct programming to the control unit. In this way, the necessary parameters are obtained to control the valve to be tested.
  • the housing (1) has a box-shaped body defined by side, upper and lower walls, two side walls having ventilation grilles (10) that allow the electronic components to be cooled in a simple way. housed inside the casing (1).
  • PLC control unit
  • valve verification device can be placed on a support, generally indicated with the reference (8) (described in greater detail below) either during operation or when it is not being used.
  • the support (8) for the arrangement of a device for checking valves comprises a profile provided with a first section (80) with a surface inclined with respect to a horizontal plane, which has dimensions intended to rest on a valve verification device and coupling means for the releasable arrangement of the electrical connection means located in a second section (81) that extends vertically.
  • These coupling means consist of at least one set of two rods (9) that extend perpendicularly with respect to the second section of the profile, the rods (9) being spaced apart in such a way that the connecting cables (2) can be positioned. between these, making it easier to place and manipulate.
  • the profile has a substantially "L" shape that forms a lower support section (82), in which the first section extends in an upward direction and with an angle of inclination from the lower support section, defining a housing (83) between the lower support section and the first section.

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Abstract

Procedimiento de verificación de válvulas, en el que las válvulas están provistas de medios de válvula accionables por un servomotor asociado a una unidad de gestión electrónica que tiene una toma de conexión eléctrica, donde se utiliza un dispositivo con un software incorporado que permite que la unidad de gestión de la válvula envía una señal funcional vinculada a sensores conectados a la unidad de gestión, a través de unos medios comunicación de datos, a una unidad de control dispuesta en un dispositivo de verificación externo, que tiene almacenado en una base de datos al menos un parámetro preestablecido equivalente con la señal funcional, de tal manera que compara la señal recibida desde la válvula con la señal preestablecida y almacenada en una unidad de gestión del dispositivo de verificación externo.

Description

Procedimiento, dispositivo y producto de programa informático para la verificación de válvulas
MEMORIA DESCRIPTIVA
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente solicitud tiene por objeto el registro de un procedimiento, así como un dispositivo y producto de programa informático previstos para llevar a cabo la verificación de válvulas.
Más concretamente, la invención propone el desarrollo de un procedimiento y un dispositivo para aplicar tal procedimiento de verificación de funcionamiento de válvulas mariposa o las también denominadas válvulas EGR previstas para formar parte de un motor de combustión interna
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las válvulas de mariposa se utilizan habitualmente para mandar el paso de un fluido a través de tuberías o conductos de cualquier tipo que constituyen partes de circuitos de circulación de fluido tales como los utilizados en numerosos sectores de la industria o en motores de combustión interna. En la actualidad, estas válvulas, dependiendo de su aplicación, como por ejemplo las válvulas EGR empleadas para la recirculación de parte de los gases que salen por el escape de un vehículo hacia la admisión del motor, disponen de un servomotor asociado a una unidad de gestión (PCB) que gobierna los movimientos de accionamiento de la válvula.
Los procesos productivos de estas válvulas suelen estar sometidos a controles de calidad para garantizar un correcto funcionamiento de las mismas, desde un punto de vista mecánico, una vez está implementada en una instalación fluida. Sin embargo, en la práctica se ha observado que hay rechazos de válvulas debido a fallos en el gobierno de las mismas, es decir, errores vinculados con la electrónica que afectan al correcto funcionamiento de las mismas que implica un rechazo de válvulas no deseado por parte del fabricante de válvulas.
Además, el solicitante no tiene conocimiento en la actualidad de una invención que disponga de todas las características que se describen en esta memoria. No es conocido en el estado de la técnica un dispositivo para llevar a cabo la verificación de válvulas que sea capaz almacenar una señal de referencia a comparar, procesar la señal, mostrarla gráficamente y tomar la decisión sobre la validez o rechazo de la válvula a verificar.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar un procedimiento y dispositivo de verificación que se configura como una novedad dentro del campo de aplicación y resuelve los inconvenientes anteriormente mencionados, aportando, además, otras ventajas adicionales que serán evidentes a partir de la descripción que se acompaña a continuación.
Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento de verificación de válvulas, en el que las válvulas están provistas de medios de válvula accionadles por un servomotor asociado a una unidad de gestión electrónica que tiene una toma de conexión eléctrica, que se caracteriza por el hecho de que la unidad de gestión de la válvula envía una señal funcional vinculada con al menos un sensor conectado a la unidad de gestión, a través de unos medios comunicación de datos, a una unidad de control dispuesta en un dispositivo de verificación externo, que tiene almacenado en una base de datos al menos un parámetro preestablecido equivalente con la señal funcional, de modo que compara la señal recibida desde la válvula con la señal preestablecida y almacenada en una unidad de gestión del dispositivo de verificación externo.
Es otro objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo para la verificación de válvulas, en el que las válvulas están provistas de medios de válvula accionadles por un servomotor asociado a una unidad de gestión electrónica que tiene una toma de conexión eléctrica. En particular, el dispositivo comprende una carcasa que tiene unos medios de interfaz para interactuar con un usuario y unos medios de conexión eléctricos que están previstos para acoplarse de forma liberable a la toma de conexión tal que se establece una comunicación de datos para el envío de una señal funcional a comparar con una señal predeterminada almacenada en una unidad de control presente en la carcasa.
De forma preferible, los medios de interfaz para interactuar con un usuario anteriormente citados comprenden una pantalla táctil. Ventajosamente, la carcasa del dispositivo verificador presenta un cuerpo en forma de caja definido por paredes laterales, superior e inferior, teniendo dos paredes laterales unas rejillas de ventilación que evitan el sobrecalentamiento del dispositivo durante su funcionamiento.
Es también otro objeto de la presente invención proporcionar un soporte para la disposición de un dispositivo para la verificación de válvulas como el descrito anteriormente que comprende un perfil provisto de un primer tramo con una superficie inclinada respecto a un plano horizontal, que tiene unas dimensiones previstas para apoyarse en dispositivo de verificación de válvulas y unos medios de acoplamiento para la disposición de forma liberable de los medios de conexión eléctricos ubicados en un segundo tramo que se extiende verticalmente. Este soporte permite posicionar el dispositivo de verificación en una postura ergonómica y, además sirve como organizador para los cables de conexión, el propio dispositivo y el transformador alimentador.
Preferentemente, los medios de acoplamiento pueden consistir en al menos un juego de dos varillas que se extienden perpendicularmente con respecto al segundo tramo del perfil, estando las varillas distanciadas entre sí de tal manera que pueden posicionarse los medios de conexión entre éstas.
De forma preferible, el perfil puede adoptar una forma sensiblemente de “L” que conforma un tramo de apoyo inferior, en el que el primer tramo se extiende en sentido ascendente y con un ángulo de inclinación desde el tramo de apoyo inferior, definiendo un alojamiento entre el tramo de apoyo inferior y el primer tramo, permitiendo almacenar fuera de vista y protegidas partes del dispositivo de verificación.
Es aún otro objeto de la invención proporcionar un producto de programa informático que comprende instrucciones de programa para provocar que el dispositivo verificador citado anteriormente realice un procedimiento de verificación de válvulas.
Gracias a estas características, es posible verificar el funcionamiento eléctrico de válvulas, en particular, válvulas mariposa y aquellas denominadas EGR de una forma sencilla y rápida por un usuario u operario. La invención descrita representa, pues, una estructura innovadora de características estructurales y constitutivas desconocidas hasta ahora para el fin a que se destina, razones que unidas a su utilidad práctica, la dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita.
Otras características y ventajas del dispositivo y soporte objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ¡lustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales:
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Figura 1.- Es una vista en perspectiva de parte del dispositivo de verificación de acuerdo con la presente invención;
Figura 2.- Es una vista isométhca desde la parte posterior del dispositivo de verificación según la invención;
Figura 4.- Es una vista en perspectiva del soporte según la invención para la disposición del dispositivo representado en la figura 1; y
Figura 4.- Es una vista en perspectiva del soporte incorporando el dispositivo mostrado en las figuras 1 y 2.
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE
A la vista de las mencionadas figuras y, de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.
Además, los términos superior, inferior, arriba, abajo y similares en la descripción y las reivindicaciones se utilizan con fines descriptivos y no necesariamente para describir posiciones relativas.
En una realización el dispositivo para la verificación de válvulas, en el que las válvulas están provistas de medios de válvula accionadles por un servomotor asociado a una unidad de gestión electrónica que tiene una toma de conexión eléctrica, comprende una carcasa (1), de material plástico, que tiene unos medios de interfaz para interactuar con un usuario y unos medios (cables) de conexión eléctricos (2) que están previstos para acoplarse de forma liberadle a la toma de conexión presente en la válvula. De este modo, se establece una comunicación de datos para el envío de una señal funcional a comparar con una señal predeterminada almacenada en una unidad de control presente en la carcasa (1) provista de un software. El dispositivo es alimentado eléctricamente mediante un cable eléctrico (no mostrado) conectado por un extremo a un conector de alimentación (11) y por su extremo opuesto a una fuente de suministro de corriente externa.
La unidad de control está alimentada por un transformado externo de 12V y dispone de una pluralidad de relés capaces de conmutar las entradas y salidas en función de la válvula conectada.
Los medios de interfaz para interactuar con el usuario comprenden una pantalla táctil (3) que proporciona al usuario información gráfica de diversos parámetros de funcionamiento de la válvula que está siendo comprobada mediante el dispositivo, así como seleccionar la válvula que ha conectado y así enviar la programación correcta a la unidad de control. De esta forma se obtienen los parámetros necesarios para controlar la válvula a testear.
Como puede verse en la figura 1, la carcasa (1) presenta un cuerpo en forma de caja definido por paredes laterales, superior e inferior, teniendo dos paredes laterales unas rejillas de ventilación (10) que permiten refrigerar de una forma sencilla los componentes electrónicos alojados en el interior de la carcasa (1).
En la parte posterior de la carcasa (1) se localizan los puertos de conexión de la alimentación (4) y el interruptor de encendido/apagado (5), el conector (6) para los cables de conexión que se acoplan a la válvula a comprobar y un puerto ethernet (7) para conectar el dispositivo a una red de comunicaciones.
El método aplicado por el dispositivo descrito anteriormente para decidir si una unidad es defectuosa es mediante la comparación entre la señal obtenida y una señal de referencia, con un rango de tolerancia. Por ello, el software a través de la pantalla táctil (3) permite ver las siguientes pantallas de imagen:
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Mencionar que el software que gestiona la interacción humana con el dispositivo, y que dirige o gobierna el comportamiento de la unidad de control (PLC) es también el encargado de la comunicación con internet, gestionando los datos intercambiados con la nube, así como el envío de las capturas o la recepción de las configuraciones y actualizaciones del software empleado para el procedimiento de verificación.
El dispositivo para la verificación de válvulas puede disponerse sobre un soporte, indicado de forma general con la referencia (8) (descrito con mayor detalle a continuación) ya sea durante su funcionamiento o cuando no está siendo utilizado.
Así, haciendo ahora particular referencia a las figuras 3 y 4, el soporte (8) para la disposición de un dispositivo para la verificación de válvulas comprende un perfil provisto de un primer tramo (80) con una superficie inclinada respecto a un plano horizontal, que tiene unas dimensiones previstas para apoyarse en dispositivo de verificación de válvulas y unos medios de acoplamiento para la disposición de forma liberable de los medios de conexión eléctricos ubicados en un segundo tramo (81) que se extiende verticalmente. Estos medios de acoplamiento consisten en al menos un juego de dos varillas (9) que se extienden perpendicularmente con respecto al segundo tramo del perfil, estando las varillas (9) distanciadas entre sí de tal manera que es posicionable los cables de conexión (2) entre éstas, por lo que facilita su colocación y manipulación.
Como se ve en la figura 3 con mayor claridad, el perfil tiene forma sensiblemente de “L” que conforma un tramo de apoyo inferior (82), en el que el primer tramo se extiende en sentido ascendente y con un ángulo de inclinación desde el tramo de apoyo inferior, definiendo un alojamiento (83) entre el tramo de apoyo inferior y el primer tramo.
Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, empleados en la fabricación del dispositivo de verificación de la invención podrán ser convenientemente sustituidos por otros que no se aparten del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de verificación de válvulas, en el que las válvulas están provistas de medios de válvula accionadles por un servomotor asociado a una unidad de gestión electrónica que tiene una toma de conexión eléctrica, caracterizado por el hecho de que la unidad de gestión de la válvula envía una señal funcional vinculada con al menos un sensor conectado a la unidad de gestión, a través de unos medios comunicación de datos, a una unidad de control dispuesta en un dispositivo de verificación externo, que tiene almacenado en una base de datos al menos un parámetro preestablecido equivalente con la señal funcional, de modo que compara con un rango de tolerancia la señal recibida desde la válvula con la señal preestablecida y almacenada en una unidad de gestión del dispositivo de verificación externo.
2. Dispositivo para la verificación de válvulas, en el que las válvulas están provistas de medios de válvula accionadles por un servomotor asociado a una unidad de gestión electrónica que tiene una toma de conexión eléctrica, caracterizado por el hecho de que comprende una carcasa (1) que tiene unos medios de interfaz para interactuar con un usuario y unos medios de conexión eléctricos que están previstos para acoplarse de forma liberadle a la toma de conexión tal que se establece una comunicación de datos para el envío de una señal funcional a comparar con una señal predeterminada almacenada en una unidad de control presente en la carcasa (1), en el que la unidad de control dispone de una pluralidad de relés capaces de conmutar las entradas y salidas en función del tipo de válvula conectada y un programa informático para llevar a cabo el procedimiento según la reivindicación 1, y cuyo programa informático muestra a través de los medios de interfaz un cable de conexión eléctrica a utilizar en función del tipo de válvula a verificar.
3. Dispositivo para la verificación de válvulas según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que los medios de interfaz para interactuar con un usuario comprenden una pantalla táctil (3).
4. Dispositivo para la verificación de válvulas según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que la carcasa (1) presenta un cuerpo en forma de caja definido por paredes laterales, superior e inferior, teniendo dos paredes laterales unas rejillas de ventilación (10).
5. Soporte (8) para la disposición de un dispositivo para la verificación de válvulas según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por el hecho de que comprende un perfil provisto de un primer tramo (80) con una superficie inclinada respecto a un plano horizontal, que tiene unas dimensiones previstas para apoyarse en el dispositivo de verificación de válvulas y unos medios de acoplamiento para la disposición de forma liberable de los medios de conexión eléctricos ubicados en un segundo tramo (81) que se extiende verticalmente.
6. Soporte (8) para la disposición de un dispositivo para la verificación de válvulas según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que los medios de acoplamiento consisten en al menos un juego de dos varillas (9) que se extienden perpendicularmente con respecto al segundo tramo del perfil, estando las varillas (9) distanciadas entre sí de tal manera que es posicionable los medios de conexión entre éstas.
7. Soporte (8) para la disposición de un dispositivo para la verificación de válvulas según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que el perfil tiene forma sensiblemente de L que conforma un tramo de apoyo inferior (82), en el que el primer tramo se extiende en sentido ascendente y con un ángulo de inclinación desde el tramo de apoyo inferior (82), definiendo un alojamiento entre el tramo de apoyo inferior (82) y el primer tramo (80).
8. Producto de programa informático que comprende instrucciones de programa para provocar que el dispositivo según las reivindicaciones 2 a 4 realice un procedimiento según la reivindicación 1.
PCT/ES2023/070367 2022-06-01 2023-06-01 Procedimiento, dispositivo y producto de programa informático para la verificación de válvulas WO2023233060A1 (es)

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