Aparato para la detección magnética de posición de válvulas.

Dispositivo para la detección de posición para una disposición (13, 15; 72) de válvulas de transmisión de fluidos, con una disposición estacionaria

(50; 75) de sensores magnéticos para detectar la posición de un elemento desplazable (22; 73) de válvula de la disposición (13, 15; 72) de válvulas, estando dispuesto un imán estacionario (54; 64; 76) en la disposición (50; 75) de sensores de tal forma que, en caso de una posición del elemento (22; 73) de la válvula dentro de una zona predeterminada de detección (57), se configura un circuito magnético (56; 79) del imán (54; 64; 76) sobre el elemento (22; 73) de la válvula hacia la disposición (50; 75) de sensores, de forma que la disposición (50; 75) de sensores emite una señal de posición que representa la posición del elemento (22; 73) de la válvula en el campo (57) de detección, caracterizado por que el dispositivo para la detección de posición presenta un módulo que puede situarse sobre la carcasa (45) de la disposición de válvulas de transmisión de fluidos, en el cual están colocados la disposición (50; 75) de sensores y el imán estacionario (54; 64; 76), y por que presenta una carcasa (46) separada de la carcasa (45) de la disposición de válvulas de transmisión de fluidos.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E04012173.

Solicitante: FESTO AG & CO. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: RUITER STRASSE 82 73734 ESSLINGEN ALEMANIA.

Inventor/es: LEDERER, THOMAS, KUHBAUCH,HEIKO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDAS NO ESPECIALMENTE ADAPTADAS A UNA VARIABLE... > Partes constitutivas de las disposiciones para la... > G01D11/24 (Alojamientos)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > VALVULAS; GRIFOS; COMPUERTAS; FLOTADORES PARA ACCIONAMIENTO;... > F16K37/00 (Medios especiales en las válvulas o en otros dispositivos de obturación para indicar o registrar su funcionamiento o para permitir dar la alarma)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDAS NO ESPECIALMENTE ADAPTADAS A UNA VARIABLE... > Medios mecánicos para la transferencia de la magnitud... > G01D5/14 (que influyen en la magnitud de una corriente o voltaje)

PDF original: ES-2546643_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Aparato para la detección magnética de posición de válvulas La invención se refiere a un dispositivo para la detección de posición para una disposición de válvulas de transmisión de fluidos, con una disposición estacionaria de sensores magnéticos para detectar la posición de un elemento desplazable de válvula de la disposición de válvulas, estando dispuesto un imán estacionario en la disposición de sensores de tal forma que, en caso de una posición del elemento de la válvula dentro de una zona predeterminada de detección, se configura un circuito magnético del imán sobre el elemento de la válvula hacia la disposición de sensores, de forma que la disposición de sensores emite una señal de posición que representa la posición del elemento de la válvula en el campo de detección.

Un dispositivo para la detección de posición de ese tipo es conocido, por ejemplo, del documento DE 100 54 308. La disposición de válvulas configura, por ejemplo, una válvula para intercambio de gases para un motor de un vehículo. El imán está integrado en la carcasa de la válvula, y está colocado cerca de un sensor de campo magnético. Una pieza actuadora oscilante configura, junto a una chapa de guiado del flujo y a un imán, un circuito magnético en el cual está colocado el sensor de campo magnético. En ello, la intensidad del flujo magnético captada por el sensor de campo magnético es dependiente de la posición de la pieza actuadora oscilante.

Además, del documento US 5, 769, 043, del DE 197 10 028 AI, así como del DE 200 03 631 Ul son conocidos imanes estacionarios que interactúan con una disposición de sensores de posición, a fin de detectar la posición de un objeto de medición desplazado.

En el escrito europeo de publicación 1 184 611 A2 se describe un dispositivo para la detección de posición que contiene una multiválvula con un elemento magnético, por ejemplo el émbolo de accionamiento del elemento de la válvula, cuya posición es detectada a través de un sensor accionable magnéticamente. El sensor está colocado en una carcasa de la multiválvula. No obstante, se podría prescindir también del sensor con una forma alternativa de construcción de la multiválvula. Sin embargo, siempre es necesario un elemento magnético de la válvula, a fin de posibilitar una detección de posición en el caso de un equipamiento posterior de la multiválvula, dado el caso, con un sensor magnético. La fabricación de un elemento magnético de una válvula es cara, especialmente en el caso de que hayan de ser fabricadas en una serie disposiciones de válvulas con y sin detección de posición.

El objetivo de la invención es conseguir un dispositivo para la detección de posición con el que pueda ser reequipada una disposición de válvulas de transmisión de fluidos.

Este objetivo se alcanza a través de un dispositivo para la detección de posición según la instrucción técnica de la reivindicación 1.

La disposición de sensores está situada en una carcasa separada de la carcasa de la disposición de válvulas de transmisión de fluidos. Esta carcasa puede constituir, por ejemplo un módulo que puede colocarse sobre la carcasa de la disposición de válvulas de transmisión de fluidos, de forma que el dispositivo para la detección de posición esta configurado en forma modular. En el módulo está colocado, de forma ventajosa, uno de los imanes estacionarios. Preferentemente, todos los imanes estacionarios están dispuestos en el módulo.

A diferencia de la técnica conocida de detección de posición, la disposición de sensores puede ser reequipada con el imán. La disposición de sensores puede contener distintos sensores magnéticos, por ejemplo un sensor magnetoresistivo, o bien un contacto de relé de láminas flexibles. El sensor magnetoresistivo, así como el sensor de reverberación, posibilitan la puesta a disposición de una señal de posición dependiente del recorrido y variable de forma continua. El contacto de relé de láminas flexibles está previsto para la detección de una posición predeterminada del elemento de la válvula. El imán es, por ejemplo, un imán permanente. No obstante, en principio también sería posible un electriomán. El imán genera un campo magnético que alcanza por encima del elemento de la válvula, por ejemplo por encima de su émbolo de accionamiento, hasta la disposición de sensores, y es captado por la misma.

El circuito magnético puede ser cerrado en el caso de una única posición predeterminada del elemento de la válvula dentro del campo de detección. No obstante, es posible también una detección continua y dependiente del recorrido de la posición del elemento de la válvula dentro de la zona de detección. En todo caso, se ha sobrepasado el umbral de captación de la disposición de sensores, por ejemplo una intensidad límite de campo en la que reacciona un sensor magnetoresistivo, en la posición del elemento de la válvula en la zona de detección, de forma que la disposición de sensores puede generar la señal de posición.

Una disposición de válvulas tiene respectivamente, por ejemplo, un elemento de válvula. No obstante, también son imaginables las disposiciones de válvulas que contengan varios elementos de válvula, cuya posición pueda captarse a través de un dispositivo para la detección de posición según la invención.

Configuraciones ventajosas de la invención resultan de las reivindicaciones subordinadas, así como de la descripción.

Preferentemente existe una disposición magnética de conductores, a través de la cual transcurre el circuito magnético en la posición del elemento de la válvula dentro de la zona predeterminada de detección. Por ejemplo, está prevista una pieza de chapa magnéticamente suave de guiado del flujo, por ejemplo de hierro dulce. De forma De forma adecuada, la disposición magnética de conductores presenta dos o más elementos de guiado del flujo separados entre sí, a través de los cuales es conducido el circuito magnético desde los imanes hacia el elemento de la válvula y desde el elemento de la válvula hacia la disposición de sensores.

Se entiende que pueden estar previstos también varios imanes para la configuración del circuito magnético detectable por la disposición de sensores.

El imán y/o la disposición magnética de conductores están colocados, de forma adecuada, sobre la disposición de sensores. Con ello están unidas esencialmente todas las piezas estacionarias. Se entiende que también partes de la disposición de conductores pueden estar separados de la disposición de sensores, y pueden configurar por ejemplo un componente de la carcasa de la disposición de válvulas.

La disposición magnética de conductores puede estar colocada total o parcialmente en la carcasa de la disposición de válvulas. La disposición magnética de conductores puede configurar también un componente integral de la disposición de válvulas. También la disposición de sensores puede estar colocada en la carcasa de la disposición de válvulas.

No obstante, se prefiere una variante en la que la disposición de sensores, especialmente en combinación con el imán estacionario, al menos uno, y/o con al menos algunas partes de la disposición de conductores, puede separarse de la disposición de válvulas.

El dispositivo para la detección de posición puede situarse, de forma ventajosa, total o parcialmente en una prolongación axial del elemento de la válvula.

La forma en que el dispositivo para la detección de posición detecta la posición puede comprender múltiples variantes.

La disposición de sensores puede estar definida, por ejemplo, para la detección de una posición final del elemento de la válvula. Pero también es posible... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo para la detección de posición para una disposición (13, 15; 72) de válvulas de transmisión de fluidos, con una disposición estacionaria (50; 75) de sensores magnéticos para detectar la posición de un elemento desplazable (22; 73) de válvula de la disposición (13, 15; 72) de válvulas, estando dispuesto un imán estacionario (54; 64; 76) en la disposición (50; 75) de sensores de tal forma que, en caso de una posición del elemento (22; 73) de la válvula dentro de una zona predeterminada de detección (57) , se configura un circuito magnético (56; 79) del imán (54; 64; 76) sobre el elemento (22; 73) de la válvula hacia la disposición (50; 75) de sensores, de forma que la disposición (50; 75) de sensores emite una señal de posición que representa la posición del elemento (22; 73) de la válvula en el campo (57) de detección, caracterizado por que el dispositivo para la detección de posición presenta un módulo que puede situarse sobre la carcasa (45) de la disposición de válvulas de transmisión de fluidos, en el cual están colocados la disposición (50; 75) de sensores y el imán estacionario (54; 64; 76) , y por que presenta una carcasa (46) separada de la carcasa (45) de la disposición de válvulas de transmisión de fluidos.

2. Dispositivo para la detección de posición según la reivindicación 1, caracterizado por que el mismo presenta una disposición magnética de conductores (55; 77) , a través de la cual transcurre el circuito magnético (56; 79) con la posición del elemento (22; 73) de la válvula dentro del campo (57) de detección predeterminado.

3. Dispositivo para la detección de posición según la reivindicación 2, caracterizado por que la disposición magnética de conductores (55; 77) está colocada al menos parcialmente en el módulo.

4. Dispositivo para la detección de posición según la reivindicación 2 o 3, caracterizado por que la disposición magnética de conductores (55; 77) presenta al menos dos elementos (58, 59, 60) de guiado del flujo, separados entre sí, a través de los cuales es guiado el circuito magnético (56; 79) desde el imán hacia el elemento (22; 73) de la válvula, y desde el elemento (22; 73) de la válvula hacia la disposición (50; 75) de sensores.

5. Dispositivo para la detección de posición según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que al menos un imán estacionario (54; 64; 76; 93; 103) y/o, al menos parcialmente, la disposición magnética de conductores (55; 77) , están colocados sobre la disposición (50; 75) de sensores.

6. Dispositivo para la detección de posición según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que al menos un imán estacionario (54; 64; 76; 93; 103) está colocado directamente sobre la disposición (50; 75) de sensores.

7. Dispositivo para la detección de posición según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que al menos algunas partes de la disposición magnética de conductores (55; 77) y/o de la disposición (50; 75) de sensores están colocados en la carcasa (45) de la disposición (13, 15; 72) de válvulas de transmisión de fluidos.

8. Dispositivo para la detección de posición según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la misma está colocada, o bien puede colocarse al menos parcialmente en un alargamiento axial del elemento (22; 73) de la válvula.

9. Dispositivo para la detección de posición según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la disposición (50; 75) de sensores está configurada para la detección de al menos una posición final del elemento (22; 73) de la válvula y/o de la velocidad del elemento (22; 73) de la válvula y/o de una distancia del elemento (22; 73) de la válvula de una posición predeterminada, y/o para la detección de los ciclos de conmutación de una disposición (13, 15; 72) de válvulas de transmisión de fluidos.

10. Dispositivo para la detección de posición según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el elemento (22; 73) de la válvula presenta al menos una sección (43, 44, 66) conductora magnéticamente para la formación del circuito magnético (56; 79) .

11. Dispositivo para la detección de posición según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el mismo presenta una interfase (69) de red para la transmisión de las señales de posición.

12. Dispositivo para la detección de posición según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la disposición (50; 75) de sensores contiene al menos un sensor magnetoresistivo (51, 52; 62; 75; 92; 102) , y/o un sensor Hall, y/o un relé de láminas flexibles.

13. Dispositivo para la detección de posición según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la disposición (13, 15; 72) de válvulas de transmisión de fluidos está configurada como un módulo (13, 15) de válvulas, sobre el que puede colocarse el dispositivo para la detección de posición como un módulo (14, 16) para la detección de la posición.

14. Dispositivo para la detección de posición según la reivindicación 13, caracterizado por que el módulo (14, 16) para la detección de la posición y el módulo (13, 15) de válvulas pueden alinearse uno junto al otro en una dirección

(31) de alineación hasta formar una batería (10) de válvulas de transmisión de fluidos.

15. Dispositivo para la detección de posición según la reivindicación 13 o 15, caracterizado por que el módulo (14, 9

16) para la detección de la posición puede colocarse en una zona de montaje (36, 39) de la batería (10) de válvulas de transmisión de fluidos, y porque el módulo (14, 16) para la detección de la posición presenta medios de contacto (35) para el establecimiento de una conexión eléctrica con los medios de contacto (32) existentes en la zona (36, 39) de montaje.

16. Dispositivo para la detección de posición según la reivindicación 15, caracterizado por que el módulo (14, 16) para la detección de la posición puede situarse sobre la zona de montaje (36, 39) de la batería (10) de válvulas de transmisión de fluidos en lugar de un módulo (13, 15) de válvulas.

17. Dispositivo para la detección de posición según la reivindicación 15, caracterizado por que los medios de contacto del módulo están configurados para una identificación del módulo (14, 16) para la detección de la posición sobre una conexión de comunicación que puede establecerse a través de los medios de contacto (32) de la batería de válvulas.

18. Disposición (13, 15, 72) de válvulas para la transmisión de fluidos, especialmente neumática, con al menos un dispositivo (14, 16, 70) para la detección de posición según una de las reivindicaciones precedentes.