ACTUADOR LINEAL DE MOTOR PARA UNA VALVULA DE TRES VIAS.

Actuador lineal de válvula adaptado a una válvula de tres vías usada particularmente para calderas domésticas,

incluyendo el actuador lineal de válvula un motor eléctrico (2), una carcasa (3) de actuador y una base soporte (4) del motor fijada a la carcasa (3), y un eje motor (5) rotatorio para la conmutación de una posición axial (P1, P2) de un eje de válvula (6), en correspondencia con el ángulo girado por el eje motor (5), en donde el eje motor (5) transmite la actuación del motor (2) al eje de válvula (6), mediante un mecanismo (8, 9) de conversión del movimiento del tipo de perfiles de leva convirtiendo la rotación del eje motor (5) en un movimiento lineal de vaivén de un miembro de leva móvil (9), el cual transmite su desplazamiento axial (r) al eje de válvula (6) entre dichas dos posiciones axiales (P1, P2), y un dispositivo de conmutación eléctrico (13, 14) para la conmutación arranque/parada del motor (2) en cada una de ellas, caracterizado porque el mecanismo (8, 9) convertidor del movimiento comprende un miembro de leva fijo (8), construido a partir de una placa-base (8a) fijada a la carcasa (4) junto al motor (2) y provisto de al menos una rampa de leva ascendente/descendente (16), un miembro de leva móvil (9) más alejado del motor (2) en forma de disco-leva rotatorio provisto de medios de arrastre y de guía (9b, 9c, 10, 10'''') para efectuar respectivamente ambos movimientos de rotación y lineal, cooperando dicho miembro de leva móvil (9) con dicha al menos una rampa de leva ascendente/descendente (16), y una rueda de leva periférica (15), acoplada directamente al eje motor (5), para la actuación del dispositivo de conmutación eléctrico (13, 14), en donde el miembro de leva móvil (9) es acoplado a dicha rueda de leva periférica (15), de tal manera que dicho miembro de leva móvil (9) es accionado por la rueda de leva periférica (15) en su rotación al mismo tiempo

Actuador lineal de motor para una válvula de tres vías.

La presente invención se relaciona con un actuador de válvula con motor eléctrico y transmisión lineal, adaptado a una válvula de agua de tres vías, y provisto de un mecanismo de conversión del movimiento rotacional en dos posiciones del eje de válvula y un elemento rotatorio accionando un conmutador eléctrico de parada.

Estado anterior de la técnica

Un ejemplo de este tipo de actuador de transmisión lineal es divulgado en US-A-5568911, en donde un motor del actuador es fijado sobre una base en la carcasa del actuador y su movimiento rotacional transmitido por un engranaje reductor, es convertido en un desplazamiento lineal de vaivén de un miembro rotatorio entre dos posiciones, en correspondencia con la conmutación de las dos vías de entrada/salida de la válvula de agua. En este actuador, el mecanismo de conversión del movimiento rotacional es del tipo que tiene dos miembros de leva huecos provistos de rampas ascendente y descendente, que produce una translación del miembro de leva más alejado del motor. Este actuador de válvula muestra además un conmutador eléctrico de dos posiciones accionado por un disco periférico provisto de un receso de leva.

JP 3-168479 muestra una válvula de agua de tres vías con un actuador motorizado, en donde el movimiento rotacional del eje del motor es convertido por un mecanismo convertidor en un desplazamiento lineal del eje de válvula entre dos posiciones axiales recíprocas, en correspondencia con la conmutación de las dos vías de entrada/salida de la válvula. Una rueda de leva periférica acoplada al eje motor está provista de un receso de leva que acciona dos interruptores dispuestos con un desfase angular de 180º entre ellos, para detener el giro del motor dos veces en cada vuelta completa. Cada uno de los interruptores eléctricos está provisto de un par de láminas de contacto eléctrico, una de ellas seguidor de la periferia circular de la rueda.

EP-A-1477062 divulga un actuador lineal de válvula según el preámbulo de la reivindicación 1.

Exposición de la invención

Es el objeto de la invención es el de proporcionar un actuador accionado mediante un motor para una válvula de tres vías, del tipo que tiene el motor asegurado sobre una base a la carcasa del actuador, comprendiendo un eje motor acoplado a un mecanismo de conversión del movimiento de rotación en un desplazamiento lineal para un eje de válvula entre dos posiciones axiales recíprocas, en las cuales un dispositivo de conmutación eléctrico es conmutado para el arranque/parada del motor, siendo dicho mecanismo del tipo de dos miembros de levas con rampas ascendentes/descendentes, en donde uno de los dos miembros de leva es fijo contra una base soporte del motor, y el segundo miembro es arrastrado para su rotación por un tercer miembro acoplado directamente al motor y provisto de una rueda periférica para el accionamiento del dispositivo de conmutación eléctrico.

El actuador lineal motorizado conforme a la invención, tiene dicho segundo miembro móvil preferentemente en forma de disco o de tambor hueco abierto por una cara, el cual además está provisto de un eje central integral extendido entre el eje motor y el eje de la válvula para el guiado de su desplazamiento, siendo así capaz de efectuar simultáneamente los dos movimientos de rotación y de translación, necesarios para transmitir el movimiento lineal de vaivén al eje de válvula entre sus dos posiciones de conmutación.

En el mecanismo de conversión del movimiento para el eje de válvula, preferentemente el miembro móvil más alejado del motor tiene un eje intermedio extendido entre el eje motor y el eje de válvula para su guiado, y es arrastrado por la rueda periférica acoplada al eje motor. Esta construcción particular del mecanismo de conversión y transmisión, con un miembro de leva fijo, y el miembro de leva móvil siendo traccionado desde el motor por un tercer miembro independiente de los dos miembros de leva, proporciona la ventaja de un diseño sencillo en forma de disco del miembro de leva móvil, actuando como un simple seguidor de las rampas del miembro de leva fijo, lo cual permite el moldeo de piezas compactas en plástico de formas simples, y mejorar la resistencia al desgaste de las superficies en rozamiento aumentando su duración de vida.

Es además un objetivo de la invención el de proporcionar un actuador de válvula con un único miembro móvil, y dicha rueda periférica para el accionamiento de los contactos eléctricos moldeada separadamente de los dos miembros de leva del mecanismo de conversión, que está provista de dos pares de recesos de leva desfasados un ángulo de 90º entre sí para el accionamiento de dos interruptores eléctricos de arranque/parada, por lo cual se produce una conmutación de la potencia eléctrica del motor en cada giro del eje motor, y así es simplificado el control eléctrico del motor y se reduce su consumo de energía, a la vez que se simplifica el moldeo del mecanismo convertidor del movimiento.

Descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista en sección de un actuador motorizado para una válvula de tres vías, mostrando el eje de válvula en su posición axial más cercana al motor.

La Fig. 2 es una vista en sección del actuador de válvula de la figura 1, mostrando el eje de válvula en su posición axial más alejada del motor.

La Fig. 3 es una vista en perspectiva del actuador de válvula según la posición del eje en la figura 2, desprovisto de la rueda de leva periférica.

La Fig. 4 es una vista en perspectiva de un miembro de leva móvil convertidor del movimiento en el actuador de válvula de la figura 1.

La Fig. 5 es una vista en perspectiva de la rueda de leva periférica del actuador de la figura 1.

La Fig. 6 es una vista en planta del actuador de la figura 1, mostrando la rueda de leva periférica de la figura 5 y un dispositivo de conmutación eléctrico.

Descripción de una realización de la invención

Con referencia a las figuras 1-6, una realización de actuador de válvula 1 lineal comprende un motor eléctrico 2, una carcasa 3 de actuador, una base soporte 4 del motor fijada a la carcasa, y un eje motor 5 de velocidad reducida, acoplado a una válvula de tres vías (no representada) como las que son usadas en las calderas domésticas. Un eje de válvula 6 adquiere dos posiciones axiales P1, P2 para la conmutación de dos vías de entrada/salida de la válvula, en correspondencia con el ángulo girado por el eje motor 5. Transmite la actuación del motor 2 al eje de válvula 6 mediante un mecanismo 8, 9 de conversión de la rotación del eje motor 5, cuyo miembro de leva móvil 9 siendo rotatorio efectúa un movimiento lineal de vaivén entre las dos posiciones P1, P2, de un recorrido axial "r" (Fig. 1 y 2). La carcasa de actuador 3 contiene un elemento tubular 11 en la cara opuesta al motor 2 para el acoplamiento del eje de válvula 6, un dispositivo de conmutación eléctrico para la conmutación del motor arranque/parada en cada cuadrante de vuelta, y un conector eléctrico 12 externo. El accionamiento de los dos interruptores eléctricos 13 y 14 que forman el dispositivo de conmutación eléctrica, se efectúa mediante una rueda de leva periférica 15 para los contactos eléctricos rotada directamente por el eje motor 5. La rueda de leva periférica 15 a la vez se acopla al miembro de leva móvil 9 arrastrando a este último en su la rotación, de una manera que permite al miembro de leva móvil 9 su desplazamiento axial atravesando dos ranuras de guía 22 en la rueda de leva periférica 15. El miembro de leva móvil 9 en forma de disco-leva es guiado en su movimiento axial por un eje intermedio 10, 10' central extendido a cada lado del disco.

En referencia a las Figs. 3 y 4, el mecanismo 8, 9 convertidor del movimiento comprende un miembro de conversión fijo 8 (Fig.3), construido a partir de una placa-base 8a fijada a la carcasa 4 junto al motor 2, y el miembro de leva móvil 9 (Fig. 4) en forma de disco-leva alejado del motor 2 con dicho eje intermedio 10, 10' integral, el cual guía el movimiento lineal del miembro de leva móvil 9 y transmite el desplazamiento axial al eje de válvula 6. El miembro de conversión fijo 8 tiene rampas de leva ascendentes/descendentes 16 formadas sobre el borde de una pared cilíndrica 8b extendida desde la placa-base 8a. El miembro de leva móvil 9 queda dispuesto más alejado del motor 2 y se interpone mediante su eje intermedio 10, 10' entre el eje motor 5 y el eje de válvula 6. El miembro de leva móvil 9, es formado...

1. Actuador lineal de válvula adaptado a una válvula de tres vías usada particularmente para calderas domésticas, incluyendo el actuador lineal de válvula un motor eléctrico (2), una carcasa (3) de actuador y una base soporte (4) del motor fijada a la carcasa (3), y un eje motor (5) rotatorio para la conmutación de una posición axial (P1, P2) de un eje de válvula (6), en correspondencia con el ángulo girado por el eje motor (5), en donde el eje motor (5) transmite la actuación del motor (2) al eje de válvula (6), mediante un mecanismo (8, 9) de conversión del movimiento del tipo de perfiles de leva convirtiendo la rotación del eje motor (5) en un movimiento lineal de vaivén de un miembro de leva móvil (9), el cual transmite su desplazamiento axial (r) al eje de válvula (6) entre dichas dos posiciones axiales (P1, P2), y un dispositivo de conmutación eléctrico (13, 14) para la conmutación arranque/parada del motor (2) en cada una de ellas, caracterizado porque el mecanismo (8, 9) convertidor del movimiento comprende

un miembro de leva fijo (8), construido a partir de una placa-base (8a) fijada a la carcasa (4) junto al motor (2) y provisto de al menos una rampa de leva ascendente/descendente (16),

un miembro de leva móvil (9) más alejado del motor (2) en forma de disco-leva rotatorio provisto de medios de arrastre y de guía (9b, 9c, 10, 10') para efectuar respectivamente ambos movimientos de rotación y lineal, cooperando dicho miembro de leva móvil (9) con dicha al menos una rampa de leva ascendente/descendente (16), y

una rueda de leva periférica (15), acoplada directamente al eje motor (5), para la actuación del dispositivo de conmutación eléctrico (13, 14), en donde el miembro de leva móvil (9) es acoplado a dicha rueda de leva periférica (15), de tal manera que dicho miembro de leva móvil (9) es accionado por la rueda de leva periférica (15) en su rotación al mismo tiempo.

2. Actuador lineal de válvula según la reivindicación 1, en donde en la al menos una rampa de leva ascendente/descendente (16) del miembro de leva fijo (8) tiene un perfil de conversión formado sobre una pared arqueada (8b) extendida desde una placa-base (8a) soporte del motor, y el miembro de leva móvil (9) comprende un eje intermedio (10, 10') y un disco central (9a) soporte del que se extiende, en oposición al miembro de leva fijo (8), una pared (9b) constituida como un seguidor de leva que recorre la al menos una rampa de leva ascendente /descendente (16) del miembro de leva fijo (8), determinando así sucesivamente una y otra de las dos posiciones (P1, P2) del eje de la válvula (6).

3. Actuador lineal de válvula según la reivindicación 2, en donde la pared arqueada (8b) del miembro de leva fijo (8) comprende cuatro rampas de leva (16) alternadas extendidas cada una 90º, para la conmutación de la posición (P1, P2) del eje de válvula (6) en cada cuadrante de vuelta del giro del motor (2).

4. Actuador lineal de válvula según las reivindicaciones 2 ó 3, en donde el eje intermedio (10, 10') del miembro de leva móvil (9) está interpuesto entre el eje motor (5) y el eje de válvula (6), guiando el movimiento lineal de dicho miembro de leva móvil (9) para transmitir su desplazamiento axial (r) al eje de válvula (6).

5. Actuador lineal de válvula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios de arrastre y de guía (9b, 9c, 10, 10') del miembro de leva móvil (9) comprenden al menos una pared (9b, 9c) sobresaliente extendida hacia el miembro de leva fijo (8), atravesando con holgura para su desplazamiento una ranura-guía (19, 22) de la rueda de leva periférica (15), siendo constituida dicha pared (9b, 9c) como un seguidor de leva que recorre la al menos una rampa de leva ascendente/descendente (16) del miembro de leva fijo (8), por lo cual es mantenida la posición angular de la rueda de leva periférica (15) y del miembro de leva móvil (9) relativa entre ellos.

6. Actuador lineal de válvula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la rueda de leva periférica (15) se monta rodeando el miembro de leva móvil (9) y tiene un perfil de leva (15a, 21, 21') periférico accionando el dispositivo de conmutación eléctrico (13, 14) del motor en cada cuadrante (90º) de giro del eje motor (5).

7. Actuador lineal de válvula según la reivindicación 6, en donde el dispositivo de conmutación eléctrico (13, 14) comprende dos interruptores (13, 14) de láminas resorte (13a, 13b y 14a, 14b).

8. Actuador lineal de válvula según la reivindicación 7, en donde el perfil de leva (15a, 21, 21') periférico de la rueda de leva periférica (15) comprende dos pares de recesos (21, 21') de leva, cada par a diferente altura relativa al movimiento lineal del miembro de leva móvil (9), y desfasados cada receso (21, 21') uno del otro un ángulo de rotación de 90º, y los dos interruptores (13, 14) del dispositivo de conmutación eléctrico (13, 14) están dispuestos en dos niveles de altura respectivos relativos al perfil de leva (15a, 21, 21') periférico, por lo cual cada uno de los interruptores (13, 14) es cerrado alternadamente en una posición u otra de vaivén (P1, P2) respectiva del miembro de leva móvil (9).