Válvula activada con motor eléctrico.

Válvula (10, 60, 70) activada con motor eléctrico con una carcasa de válvula

(11), en la que están previstas una conexión de entrada (12) y al menos una conexión de salida (14), entre las cuales se extiende un canal de circulación (53, 65) para un medio que debe conducirse a través de la válvula (10, 60, 70, y con un miembro de ajuste (31, 62) activado a través de un motor eléctrico (54), que colabora para el cierre del canal de circulación (53, 65) con una superficie de asiento de la válvula (28, 48, 49, 52, 63, 73), en la que el miembro de ajuste (31, 62) está dispuesto coaxialmente en el motor eléctrico (54) y está en conexión con su rotor (55) de tal manera que una rotación del rotor (55) conduce a un desplazamiento axial del miembro de ajuste (31, 62), caracterizada porque en el miembro de ajuste (31, 62) está prevista una rosca exterior (59) y en el rotor (55) está prevista una rosca interior (58) que se encuentra engranada con la rosca exterior (59), de manera que el miembro de ajuste (31, 62) y el rotor (55) forman un engranaje roscado, y la válvula (10, 60, 70) está configurada como válvula coaxial (10) y el miembro de ajuste (31, 62) está configurado como tubo de control (31) alojado de forma desplazable en su dirección longitudinal (30) en la carcasa de válvula (11), que colabora con la conexión de entrada (12) y con la conexión de salida (14), de tal manera que, cuando la válvula coaxial (10) está abierta, es atravesado por la corriente del medio, y que colabora en una de sus posiciones extremas axiales con la superficie de asiento de la válvula (28, 48, 49, 52) para el cierre de la válvula coaxial (10).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/067364.

Solicitante: Schneider, Ewald.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Rauhhalde 8 74214 Schöntal - Bieringen ALEMANIA.

Inventor/es: MENZ,FRIEDRICH.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > VALVULAS; GRIFOS; COMPUERTAS; FLOTADORES PARA ACCIONAMIENTO;... > Válvulas de cierre vertical, es decir, dispositivos... > F16K1/12 (con un cuerpo de válvula perfilado alrededor del cual el fluido corre cuando la válvula está abierta)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > VALVULAS; GRIFOS; COMPUERTAS; FLOTADORES PARA ACCIONAMIENTO;... > Medios de accionamiento; Dispositivos de retorno... > F16K31/04 (utilizando un motor)

PDF original: ES-2526438_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Válvula activada con motor eléctrico

La presente invención se refiere a una válvula activada con motor eléctrico con una carcasa de válvula, en la que están previstas una conexión de entrada y al menos una conexión de salida, entre las cuales se extiende un canal de circulación para un medio que debe conducirse a través de la válvula, y con un miembro de ajuste activado a través de un motor eléctrico, que colabora para el cierre del canal de circulación con una superficie de asiento de la válvula, en la que el miembro de ajuste está dispuesto coaxlalmente en el motor eléctrico y está en conexión con su rotor de tal manera que una rotación del rotor conduce a un desplazamiento axial del miembro de ajuste.

Se conocen válvulas de muchas clases para la regulación y bloqueo de medios líquidos o gaseosos a partir del estado de la técnica. Las válvulas pueden estar configuradas como válvula coaxial con tubo de control desplazable en la dirección de la circulación del medio, como válvula magnética con una membrana que puede ser presionada sobre el asiento de la válvula o como válvula con elemento de bloqueo, que se inserta en el canal de circulación, para cerrarlo.

La activación del tubo de control, de la membrana o del elemento de bloqueo, que se designan en el marco de la presente invención en común como miembro de ajuste, se realiza en este caso a través de ¡manes, hidráulica o reumáticamente, así como a través de motores eléctricos.

La presente invención se ocupa con el desarrollo de válvulas activadas con motor eléctrico, en particular con válvulas coaxiales activadas con motor eléctrico.

Una válvula coaxial de este tipo, pero no activada con motor eléctrico, se conoce, por ejemplo, a partir del documento DE 11 8 492 A1.

Las válvulas coaxiales conocidas para la regulación y bloqueo utilizan medios líquidos o en forma de gas, pudiendo ser estos medios químicamente agresivos y pudiendo estar a altas o bajas temperaturas así como a altas presiones. Ante estos antecedentes, a las válvulas coaxiales de este tipo se plantean altos requerimientos con respecto a la estanqueldad, la fiabilidad mecánica y la facilidad de servicio.

Las válvulas coaxiales se utilizan, por ejemplo, para la alimentación de máquinas herramientas con medios lubricantes de refrigeración, que son alimentados para que estén disponibles a altas presiones.

Por lo tanto, en estas aplicaciones, se emplean válvulas coaxiales, porque están totalmente descargadas de presión, la presión existente del medio a transportar no tiene, por lo tanto, ninguna influencia sobre el comportamiento de conmutación. Además, el medio a controlar circula a través de la válvula coaxial sin desviaciones considerables de la circulación en dirección axial, de manera que la resistencia opuesta al medio en circulación de la válvula coaxial es muy reducida.

Las válvulas coaxiales poseen un tubo de control alojado de forma desplazable axialmente en una carcasa de válvula, que es atravesada por la corriente del medio a transportar. El tubo de control colabora con una superficie de asiento de la válvula, sobre la que se apoya el tubo de control en una de sus posiciones extremas axiales, de tal manera que la válvula coaxial está cerrada.

En una posición extrema axial opuesta, el tubo de control está distanciado de la superficie de asiento de la válvula, de manera que el medio puede circular libremente a través de la válvula coaxial.

El documento DE 199 6 33 A1 describe una válvula coaxial, en la que el tubo de control es desplazado por medio de un mecanismo de palanca, que es activado desde fuera de la carcasa de la válvula a través de un accionamiento de ajuste eléctrico. Esta válvula coaxial está constituida costosa y voluminosa en la construcción.

El documento DE 1 25 28 584 A1 describe una válvula coaxial, en la que en el exterior sobre una sección del tubo de control está dispuesta una ranura helicoidal exterior en forma de muesca, que engrana con una ranura helicoidal interior en forma de muesca, que está prevista en el interior en un casquillo de accionamiento, que rodea coaxialmente el tubo de control. En las ranuras helicoidales circulan bolas, de manera que el tubo de control y el casquillo de accionamiento forman una especie de mecanismo de rosca esférica.

El casquillo de accionamiento alojado de forma giratoria, pero axialmente no desplazable en la carcasa de la válvula está conectado fijo contra giro con el rotor de un motor eléctrico, que está dispuesto coaxialmente al tubo de control en la carcasa de la válvula. El estator que rodea el rotor está alojado de forma fija contra giro en la carcasa de la válvula. De esta manera, la válvula coaxial conocida debe presentar una estructura compacta con peso reducido. In embargo, la estructura es, en general, compleja y poco manejable.

Una estructura similar presenta una válvula coaxial conocida a partir del documento WO 29/21492 A1. En esta válvula coaxial, entre el casquillo de accionamiento y el tubo de control está dispuesto adicionalmente un paquete de

muelles, a través del cual el tubo de control está pretensado en la dirección de cierre, de manera que el motor eléctrico se puede conmutar sin corriente a la posición cerrada y a pesar de todo la válvula coaxial permanece cerrada con seguridad.

La válvula coaxial conocida es desplazable sin escalonamiento entre la posición abierta y la posición cerrada, de manera que el tiempo de ajuste entre dos posiciones predeterminadas del tubo de control se puede seleccionar libremente. Sin embargo, el motor eléctrico debe trabajar en cada posición abierta de la válvula coaxial activamente contra la fuerza del paquete de muelles, lo que Implica un consumo de corriente correspondientemente alto.

Inconvenientes correspondientes resultan en una válvula proporcional de tipo de construcción clásico, en la que se emplea un electroimán, que trabaja en contra de la fuerza de un muelle de cierre. Este electroimán debe ser alimentado con corriente de forma duradera, para mantener abierta la válvula. Para el ajuste y mantenimiento constantes de un grado de apertura deseado es necesaria, además, una regulación costosa.

El documento EPO 2 228 891 A2 menciona, en general, la utilización de un motor eléctrico para la activación de un miembro de ajuste de una válvula a través de un árbol del motor, que puede ser desplazado axialmente a través del rotor del motor eléctrico.

En virtud de las condicione de empleo agravantes hay que tener en cuenta siempre de nuevo que en el asiento de la válvula se acumulan contaminaciones, que impiden, por una parte, un cierre seguro de la válvula, pero, por otra parte, perjudican también la circulación libre del medio a través de la válvula abierta. Con esta finalidad, las válvulas coaxiales se pueden desmontar para poder retirar y limpiar el asiento de la válvula.

En las válvulas coaxiales conocidas, con esta finalidad se puede aflojar y retirar una parte de la carcasa de la válvula en dirección longitudinal del tubo de control, es decir, en la dirección el flujo de fluido, después de lo cual se puede limpiar la superficie de asiento de la válvula o se puede sustituir totalmente el asiento de la válvula.

Se ha comprobado ahora que en virtud de las particularidades geométricas, esta retirada axial del asiento de la válvula es con frecuencia problemática. Antes de que sea posible un desmontaje de la carcasa de la válvula, debe desmontarse la carcasa de la válvula propiamente dicha con frecuencia ya fuera de la máquina, en la que está montada.

La limpieza entonces posible de las superficies de asiento de la válvula no conduce a veces, sin embargo, al resultado deseado, de manera... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1Válvula (1, 6, 7) activada con motor eléctrico con una carcasa de válvula (11), en la que están previstas una conexión de entrada (12) y al menos una conexión de salida (14), entre las cuales se extiende un canal de circulación (53, 65) para un medio que debe conducirse a través de la válvula (1, 6, 7, y con un miembro de ajuste (31,62) activado a través de un motor eléctrico (54), que colabora para el cierre del canal de circulación (53, 65) con una superficie de asiento de la válvula (28, 48, 49, 52, 63, 73), en la que el miembro de ajuste (31,62) está dispuesto coaxlalmente en el motor eléctrico (54) y está en conexión con su rotor (55) de tal manera que una rotación del rotor (55) conduce a un desplazamiento axial del miembro de ajuste (31, 62), caracterizada porque en el miembro de ajuste (31,62) está prevista una rosca exterior (59) y en el rotor (55) está prevista una rosca Interior (58) que se encuentra engranada con la rosca exterior (59), de manera que el miembro de ajuste (31, 62) y el rotor (55) forman un engranaje roscado, y la válvula (1, 6, 7) está configurada como válvula coaxial (1) y el miembro de ajuste (31, 62) está configurado como tubo de control (31) alojado de forma desplazable en su dirección longitudinal (3) en la carcasa de válvula (11), que colabora con la conexión de entrada (12) y con la conexión de salida (14), de tal manera que, cuando la válvula coaxial (1) está abierta, es atravesado por la corriente del medio, y que colabora en una de sus posiciones extremas axiales con la superficie de asiento de la válvula (28, 48, 49, 52) para el cierre de la válvula coaxial (1).

2.- Válvula de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la rosca exterior (59) y la rosca Interior (58) forman una rosca de tornillo auto-frenable.

3.- Válvula de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la superficie de asiento de la válvula (28, 48, 49, 52) está configurada en un elemento de obturación (33, 45, 46, 47) sustituible, que está dispuesto en un orificio (19), que se extiende esencialmente transversal a la dirección longitudinal (3), de la carcasa de la válvula (11).

4.- Válvula de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la válvula (1, 6, 7) está configurada como válvula coaxial (1) y el miembro de ajuste (31, 62) está configurado como rotor de control (31) alojado en la carcasa de válvula (11) de forma desplazable en su dirección longitudinal (3), que colabora con la conexión de entrada (12) y con la conexión de salida (14) de tal manera que, cuando la válvula coaxial (1) está abierta, es atravesado por la corriente de medio, y que colabora en una de sus posiciones extremas axiales con la superficie de asiento de la válvula (28, 48, 49, 52) para el cierre de la válvula coaxial (2), en la que la superficie de asiento de la válvula (28, 48, 49, 52) está configurada en un elemento de obturación (22, 45, 46, 47) con preferencia sustituible, en el que están previstas al menos dos superficies de asiento de la válvula (28, 48, 49, 52) distribuidas en la periferia alrededor de un eje del elemento de obturación (29).

5.- Válvula de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque al menos una parte de la carcasa de la válvula 11 forma un estator del motor eléctrico (54) y esta parte de la carcasa de la válvula (11) está dispuesta coaxlalmente al rotor (55).

6.- Válvula de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque el elemento de obturación (22, 45, 46, 47) está fijado en un soporte del elemento de obturación (23), que está fijado de forma desprendióle en la carcasa de la válvula (11).

7.- Válvula de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque el elemento de obturación (22, 45, 46, 47) se asienta sobre un bulón de soporte (24), que está dispuesto en el orificio (19) y está fijado en uno de sus extremos (39) de forma desprendióle en la carcasa de la válvula (11) y está fijado en su otro extremo en el soporte del elemento de obturación (23).

8.- Válvula de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizada porque el elemento de obturación (22, 45, 46, 47) está configurado simétrico rotatorio con respecto a un eje del elemento de obturación (29).

9.- Válvula de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizada porque en el elemento de obturación (22, 45, 46, 47) están previstas al menos dos superficies de asiento de la válvula (28, 48, 49, 52) distribuidas en la periferia alrededor de un eje del elemento de obturación (29).

1.- Válvula de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 9, caracterizada porque entre la carcasa de la válvula (11) y el elemento de obturación (22, 45, 46, 47) está prevista al menos una disposición de posicionamiento (42, 43), que establece al menos dos alineaciones circunferenciales del elemento de obturación (22, 45, 46, 47) en la carcasa de la válvula (11).

11.- Válvula de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la disposición de posicionamiento (42, 43) comprende un pasador de ajuste (42), que se asienta en uno de sus extremos fijamente en un primer taladro y colabora en su otro extremo con segundos taladros (43) dispuestos distribuidos alrededor del eje del elemento de obturación (29).

12.-Válvula de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 11, caracterizada porque la o cada superficie de asiento de la válvula (28,48, 49, 52) está configurada en una superficie cilíndrica (28), superficie esférica (48), superficie envolvente cónica (52) o superficie plana (49) del elemento de obturación (22, 45, 46, 47).