Válvula reguladora de presión de asiento.

Válvula reguladora de presión de asiento (V) para sistemas hidráulicos, en particular para dispositivos tensores de máquina herramienta, con un asiento principal

(5) dispuesto entre una conexión de presión de alimentación (2) y una conexión de presión de regulación (14) al que está asignado aguas arriba un elemento de cierre principal (3) cargado por muelle que para ajustar la presión de regulación (A) a través del asiento principal (5) se puede solicitar mecánicamente por un émbolo de regulación (7) solicitado por la presión de regulación (A) contra un muelle de regulación (9) aguas abajo del asiento (5), caracterizada por que en un trayecto de flujo (18) entre la conexión de presión de regulación (14) y una conexión de purgado (16) está dispuesta una válvula de purgado (13) en el tipo de construcción de válvula de asiento que se puede controlar mecánicamente hacia la conexión de purgado (16) al aumentar excesivamente la presión de regulación (A) ajustada con el muelle de regulación (9) hasta que se ajuste de nuevo la presión de regulación (A), y por que la reacción de la válvula de purgado (13) y del elemento de cierre principal (3) se puede ajustar conjuntamente mediante el muelle de regulación (9).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E08002132.

Solicitante: HAWE HYDRAULIK SE.

Inventor/es: NEUMAIR, GEORG.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > CONTROL; REGULACION > SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION DE VARIABLES... > Control de la presión de un fluido > G05D16/18 (derivada de una fuente exterior)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > VALVULAS; GRIFOS; COMPUERTAS; FLOTADORES PARA ACCIONAMIENTO;... > Válvulas o charnelas de seguridad; Válvulas o charnelas... > F16K17/04 (accionadas por resorte)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > DISPOSITIVOS ACCIONADORES POR PRESION DE UN FLUIDO;... > SISTEMAS QUE FUNCIONAN POR MEDIO DE FLUIDOS EN GENERAL;... > Sistemas de servomotores desprovistos de acción... > F15B11/028 (para regular la fuerza de actuación (F15B 11/024 tiene prioridad))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > DISPOSITIVOS ACCIONADORES POR PRESION DE UN FLUIDO;... > SISTEMAS QUE FUNCIONAN POR MEDIO DE FLUIDOS EN GENERAL;... > Detalles de los sistemas de servomotores (F15B 15/00... > F15B13/02 (Dispositivos de distribución o de suministro, del fluido caracterizados por su adaptación al control del servomotor (válvulas de vías múltiples F16K 11/00))

PDF original: ES-2526446_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Válvula reguladora de presión de asiento

La invención se refiere a una válvula reguladora de presión de asiento de acuerdo con el preámbulo de la

reivindicación 1.

Las válvulas reguladoras de presión de asiento conocidas por los documentos EP 0 829 794 A y EP 0 955 472 A son válvulas de dos vías que se pueden fabricar de manera económica debido al tipo de construcción de válvula de 10 asiento y son fiables y estancas sin fugas en la posición de bloqueo. Un posible caso de aplicación de válvulas reguladoras de presión de asiento de este tipo son sistemas de control en máquinas herramienta, por ejemplo, para dispositivos tensores en los que es conveniente un funcionamiento de desconexión, es decir, en los que una bomba de alimentación sólo está en funcionamiento cuando sea necesario. La operación de desconexión es una medida que ahorra considerablemente energía, aunque requiere obligatoriamente una posición de bloqueo sin fugas, es 15 decir, una válvula reguladora de presión de asiento. La regulación de la válvula reguladora de presión de asiento con respecto a la presión de regulación ajustada en el muelle de regulación empieza cuando en la conexión de presión de regulación casi se ha alcanzado el valor de presión de regulación, cuando el émbolo de regulación se desplaza contra el muelle de regulación y cuando el elemento de cierre principal estrangula a este respecto progresivamente y a continuación bloquea el asiento principal. Una vez que se haya quedado por debajo de la presión de regulación, el 20 muelle de regulación vuelve a empujar el elemento de cierre principal desde el asiento principal a través del émbolo de regulación que cede hasta que se haya alcanzado de nuevo la presión de regulación. Sin embargo, cuando en la posición de bloqueo aumenta la presión de regulación más allá del valor ajustado, por ejemplo, debido a la temperatura, desde el lado del consumidor, entonces la válvula reguladora de presión de asiento permanece bloqueada. La presión aumentada de manera excesiva puede provocar un daño, por ejemplo, en un dispositivo 25 tensor o en una pieza de trabajo. SI la válvula reguladora de presión de asiento, tal como es habitual, está combinada con un interruptor de presión que mediante una señal notifica a un control superior que se ha alcanzado la presión de regulación para que el control Induzca pasos adicionales entonces en caso de sobrepresión de regulación esta señal no se suministra correctamente, ya que el control ni conoce la condición de error ni puede reaccionar.

Para evitar un aumento excesivo de este tipo de la presión de regulación es conocido el empleo en sistemas de control de, por ejemplo, dispositivos tensores, una válvula reguladora de presión de tres vías que en caso de un aumento de presión de regulación en el lado del consumidor, purga medios de presión al interior de una conexión de purgado hasta que la presión de regulación vuelva a ser correcta. Dichas válvulas reguladoras de presión de tres 35 vías de este tipo, por ejemplo, del tipo ADM 1K-15, de la empresa HAWE Hydraulik GmbH & Co. KG, Múnich, están configuradas además como válvula de asiento y son válvulas de compuerta que, para dispositivos tensores con una operación de desconexión, tienen el grave inconveniente de una fuga que debida a la construcción. Por tanto sólo se pueden usar de manera condicionada para sistemas de control, por ejemplo, para dispositivos tensores que funcionan en la operación de desconexión, ya que no se mantiene la presión en tiempos de desconexión.

También es conocida una improvisación técnica para eliminar este problema en la que una válvula reguladora de presión de asiento, por ejemplo, el documento EP 0 829 794 A o el documento EP 0 955 472 A, se combina con una válvula reductora de presión de asiento paralela que bloquea sin fugas y que abre un trayecto de flujo hacia una conexión de purgado cuando se supera la presión de regulación. Dado que la válvula reductora de presión de 45 asiento requiere un muelle de regulación independiente, son necesarios ajustes en dos muelles de regulación para ajustar la presión de regulación, lo que implica mucho tiempo y trabajo, ya que los ajustes del muelle de regulación se influyen mutuamente. Además, con respecto a la construcción, una válvula reguladora de presión de asiento de este tipo como una válvula roscada o un cartucho roscado es difícil de combinar con una válvula reductora de presión de asiento.

El estado de la técnica adicional está contenido en los documentos DE 10 2005 008 763 A1 y EP 0 624 745 A1.

El objeto de la invención se basa en proporcionar una válvula reguladora de presión de asiento del tipo mencionado al inicio que sea adecuada para la operación de desconexión, es decir, que no tenga una fuga en la posición de 55 bloqueo, en la que se excluya la superación de la presión de regulación ajustada y que sólo requiera una única posibilidad de ajuste.

El objetivo planteado se consigue con las características de la reivindicación 1.

Mediante la Integración del trayecto de flujo hacia la conexión de purgado y de la válvula de purgado del tipo de construcción de válvula de asiento en el trayecto de flujo, y con el único muelle de regulación que actúa tanto para la válvula de purgado como para la válvula de asiento principal, existe una válvula reguladora de presión de asiento de tres vías que para el ajuste de la presión de regulación sólo requiere una única posibilidad de ajuste, concretamente para el pretensado del muelle de regulación. Esta válvula reguladora de presión de asiento es sencilla 65 constructivamente y tiene un funcionamiento seguro. El émbolo de regulación acciona tanto la válvula de asiento

principal como la válvula de purgado. La válvula de purgado se puede integrar de manera sencilla en la válvula reguladora de presión de asiento, de modo que para ésta incluso es posible un tipo de construcción de cartucho roscado que ahorra espacio. Gracias al tipo de construcción de válvula de asiento tanto de la válvula de asiento principal como de la válvula de purgado, la válvula reguladora de presión de asiento se puede utilizar en sistemas de 5 control que funcionan en la operación de desconexión y en los que se debe mantener la presión durante pausas de desconexión.

En una forma de realización, la válvula de purgado presenta un elemento de cierre cargado por muelle, tal como una bola, y un asiento de purgado, estando previsto entre el elemento de cierre, el émbolo de regulación y un tope

estacionario, un mecanismo de control para el elemento de cierre de la válvula de purgado que capta movimientos de regulación del émbolo de regulación con respecto al tope estacionario. La válvula de purgado se acciona por tanto sólo cuando se supera la presión de regulación ajustada en el muelle de regulación, debiendo procesar la válvula de purgado siempre sólo una cantidad pequeña de medio de presión de corrección, y siendo ésta por tanto compacta, constructivamente sencilla y un funcionamiento seguro.

De manera conveniente, la válvula de purgado se dispone junto con el trayecto de flujo dentro del émbolo de regulación, de modo que la válvula reguladora de presión de asiento se puede configurar de manera muy compacta e Incluso como válvula roscada o cartucho roscado.

En una forma de realización constructivamente sencilla, el tope estacionario del mecanismo de control es una clavija fijada en una carcasa de la válvula que atraviesa con una holgura axial el émbolo de regulación, y está prevista en el émbolo de regulación una aguja de válvula orientada hacia la clavija que actúa a través del asiento de purgado en el elemento de cierre de la válvula de purgado,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Válvula reguladora de presión de asiento (V) para sistemas hidráulicos, en particular para dispositivos tensores de 5 máquina herramienta, con un asiento principal (5) dispuesto entre una conexión de presión de alimentación (2) y una

conexión de presión de regulación (14) al que está asignado aguas arriba un elemento de cierre principal (3) cargado por muelle que para ajustar la presión de regulación (A) a través del asiento principal (5) se puede solicitar mecánicamente por un émbolo de regulación (7) solicitado por la presión de regulación (A) contra un muelle de regulación (9) aguas abajo del asiento (5), caracterizada por que en un trayecto de flujo (18) entre la conexión de 10 presión de regulación (14) y una conexión de purgado (16) está dispuesta una válvula de purgado (13) en el tipo de construcción de válvula de asiento que se puede controlar mecánicamente hacia la conexión de purgado (16) al aumentar excesivamente la presión de regulación (A) ajustada con el muelle de regulación (9) hasta que se ajuste de nuevo la presión de regulación (A), y por que la reacción de la válvula de purgado (13) y del elemento de cierre principal (3) se puede ajustar conjuntamente mediante el muelle de regulación (9).

2. Válvula reguladora de presión de asiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que la válvula de purgado (13) presenta un elemento de cierre (24) cargado por muelle, preferiblemente una bola, y un asiento de purgado (21), y por que entre el elemento de cierre (24), el émbolo de regulación (7) y un tope estacionario (12, 27) está previsto un elemento de control (M) para el elemento de cierre (24) que capta movimientos de regulación del

émbolo de regulación (7) con respecto al tope estacionario.

3. Válvula reguladora de presión de asiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que la válvula de purgado (13) y el trayecto de flujo (18) están dispuestos al menos en parte dentro del émbolo de regulación (7) y por que, preferiblemente, la válvula reguladora de presión de asiento está configurada como cartucho roscado (E).

4. Válvula reguladora de presión de asiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada por que el tope estacionario (12) del mecanismo de control (M) es una clavija fijada en una carcasa que atraviesa con una holgura axial el émbolo de regulación (7), y por que dentro del émbolo de regulación (7) está guiada una aguja de válvula (22) orientada hacia la clavija que actúa a través del asiento de purgado (21) sobre el elemento de cierre (24).

5. Válvula reguladora de presión de asiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada por que la conexión de purgado (16) desemboca en un conducto de retorno (R) o en una cámara de muelle (10) del muelle de regulación

(9).

6. Válvula reguladora de presión de asiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la válvula de purgado (13) y el trayecto de flujo (18) están dispuestos separados del émbolo de regulación (7), y por que, preferiblemente, la válvula reguladora de presión de asiento (V) está integrada en el tipo de construcción en bloque en una carcasa de bloque (25).

7. Válvula reguladora de presión de asiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada por que el tope estacionario (27) del mecanismo de control (M) es un cojinete fijado en un bloque (25) de una palanca (28) de dos brazos, del que un extremo está acoplado con el émbolo de regulación (7) y cuyo otro extremo acciona una aguja de válvula (22) que actúa en el elemento de cierre (24) de la válvula de purgado (13).

8. Válvula reguladora de presión de asiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el émbolo de regulación (7) presenta respectivamente una junta de deslizamiento (15) entre la conexión de purgado (16) y la cámara de muelle (10) o la conexión de presión de regulación (14).

9. Válvula reguladora de presión de asiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque en el émbolo 50 de regulación (7) está insertado un empujador (6) en forma de trompeta con respecto a su sección axial en el que

están dispuestos una parte del trayecto de flujo (18), un muelle de cierre (19) del elemento de cierre (24) y el elemento de cierre (24).

10. Válvula reguladora de presión de asiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, 55 caracterizada por que el elemento de cierre (24) es una bola cuyo diámetro es como máximo igual o menor que el

diámetro de la bola del elemento de cierre principal (3), y por que el asiento de purgado (21) es como máximo igual de grande o más pequeño que el asiento principal (5).

11. Válvula reguladora de presión de asiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que está previsto un interruptor de presión eléctrico (D) que presenta un elemento de accionamiento (29) acoplado con el émbolo de regulación (7) y que preferiblemente confirma con una señal la presencia de la presión de regulación (A) ajustada en el muelle de regulación (9) en la conexión de presión de regulación (14).

12. Válvula reguladora de presión de asiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el pretensado del muelle de regulación (9) se puede ajustar mecánicamente o mediante un ajuste proporcional electrohidráulico.

13. Válvula reguladora de presión de asiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque un elemento de cierre (24) de la válvula de purgado (13) está configurado en una sola pieza con una aguja de válvula (22) y un émbolo de guiado (20) para el elemento de cierre (24) y la aguja de válvula (22).

14. Válvula reguladora de presión de asiento de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada por que la válvula de purgado (13) presenta el elemento de cierre (24) con una superficie de cierre (42) esférica o cónica y un asiento de purgado (21), y por que entre el elemento de cierre (24), el émbolo de regulación (7) y un tope estacionario (12, 27) de una carcasa roscada o carcasa de bloque (34, 25) está previsto un elemento de control (M) para el elemento de cierre (24) que capta movimientos de regulación del émbolo de regulación (7) con respecto al tope estacionario 15 (12, 27) mediante la aguja de válvula (22).

15. Válvula reguladora de presión de asiento de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizada por que en el émbolo de regulación (7) está insertado un empujador (6) con un vástago hueco (38) que actúa en el elemento de cierre principal (3), por que el émbolo de guiado (20) está guiado de manera desplazable en un orificio (42) del

émbolo de regulación (7) y/o en el vástago (38) con una orientación hacia el asiento de purgado (21), y por que la aguja de válvula (22) atraviesa con una holgura un orificio (37) en el émbolo de regulación (7) con una orientación hacia el tope estacionario (12).

16. Válvula reguladora de presión de asiento de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizada por que el émbolo 25 de guiado (20) está solicitado por un muelle de cierre (19) dispuesto dentro del vástago (38) en la dirección de cierre

de la válvula de purgado (13), y por que dentro del émbolo de guiado (20) está previsto al menos un paso transversal (39) como parte del trayecto de flujo (18) hacia la conexión de purgado (16).

17. Válvula reguladora de presión de asiento de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizada por que el émbolo 30 de guiado (20) en la carcasa de bloque (25) está guiado en un orificio (42) que pertenece al trayecto de flujo (18) y

que presenta el asiento de purgado (21) entre la conexión de regulación (14) y la conexión de purgado (16) o en una pieza de inserción (40) dispuesta en el orificio (42), y por que la aguja de válvula (22) atraviesa con una holgura el asiento de purgado (21) y un orificio (41) siguiente y se puede accionar a través de un brazo de la palanca (28) de dos brazos montada en el tope estacionario (27) del mecanismo de control (M) para abrir la válvula de purgado (13). 35