UNIDAD INTEGRADA PARA EL TRATAMIENTO DEL AIRE EN SISTEMAS NEUMATICOS.

Unidad integrada para tratamiento del aire en sistemas neumáticos,

que presenta un cuerpo de forma de caja (10) que está provisto de una entrada (11) para el aire que se va a tratar y por lo menos una salida (12) para el aire tratado y que contiene unos dispositivos para el tratamiento y regulación del flujo de aire entre la entrada y la salida, comprendiendo dichos dispositivos por lo menos un dispositivo de filtro (114), una válvula reguladora de la presión (212) y un dispositivo de arranque progresivo (215), caracterizada porque la válvula reguladora de la presión (212) está dispuesta corriente abajo del dispositivo de filtro y comprende un elemento de cierre (240) que, solicitado por un muelle (241), cierra el paso hacia la salida (12), siendo conducido el elemento de cierre (240) a la posición abierta por un pistón de control (242) que actúa sobre el lado hacia el elemento de cierre, por la presión en la salida (12) y, en el lado opuesto al elemento de cierre, por una presión de control que alcanza a dicho dispositivo piloto (215)

Unidad integrada para el tratamiento del aire en sistemas neumáticos.

La presente invención se refiere a una unidad integrada que realiza una pluralidad de funciones relacionadas con el tratamiento del aire en sistemas neumáticos.

Prácticamente, todos los sistemas neumáticos, que utilizan aire comprimido para funciones de accionamiento de cualquier tipo, comienzan con una unidad para tratamiento del aire comprimido. De hecho, el aire antes de ser admitido en los distribuidores y dispositivos de accionamiento está obligado a ser regulado y filtrado. Por lo tanto, estas unidades se aplican a todas las máquinas funcionales, tales como máquinas de montaje, máquinas -herramientas, máquinas de embalaje, etc.; en los sistemas de distribución de aire comprimido, en el sector del automóvil, en particular en camiones equipados, en el sector industrial, etc.

Todas las unidades conocidas están constituidas por elementos individuales, desempeñando cada uno una función concreta, que a continuación son montados en serie entre sí. La combinación más tradicional de elementos utilizados en el sector de la automoción puede comprender una válvula manual de "todo o nada" a la entrada, un filtro, un regulador de la presión, una válvula de "todo o nada" eléctrica, un interruptor de presión, varias entradas de admisión, etc.

Los elementos pueden ser, en alguna manera, del tipo modular de modo que tengan accesorios y tamaños compatibles entre sí en la misma serie pero, en cualquier caso, son siempre elementos que deben montarse uno tras otro. Ejemplos de dichas unidades modulares se dan a conocer por las patentes US nº 6.169.338 y US nº 6.354.329.

Existen numerosos límites y defectos en las unidades fabricadas con elementos conocidos. Ha de mencionarse los grandes tamaños, en particular con una alta extensión en la dirección de formación de las series; la ergonomía muy deficiente debido al hecho de que las funciones de interés del usuario o del encargado del mantenimiento están distribuidas de una manera incoherente en la unidad, algunas en el lado superior (las empuñaduras reguladoras de la presión, por ejemplo), otras en la parte frontal (manómetro, etc.) y otras en el lado inferior (cubeta de filtro), de modo que no existen solamente dificultades de posicionamiento, sino también un conocimiento deficiente de las funciones realizadas por cada elemento y del punto en que debe actuarse para las regulaciones; las dificultades para intervenciones de reparación, tales como sustitución del cartucho de filtrado; la apariencia estética global muy deficiente que ya no es adecuada para las máquinas modernas para las cuales están diseñadas las unidades.

Además, algunos problemas funcionales están todavía sin resolver, de modo que la fiabilidad del sistema, como un conjunto, es perjudicada debido a la presencia de fugas, agarrotamiento, etc.

Por ejemplo, en los módulos de filtro conocidos o elementos para las intervenciones de reparación, tal como sustitución del cartucho de filtrado, son difíciles y frecuentemente incómodas, sobre todo cuando la unidad está situada en zonas de la máquina que la utiliza y que son difícilmente accesibles. En particular, para poder recibir el condensado en la base del filtro, el cartucho es siempre dispuesto verticalmente en una cubeta bajo la entrada de aire, con el flujo de aire que está dirigido, en sentido radial, desde fuera del cartucho a su interior. Dicha disposición plantea problemas en términos de voluminosidad vertical que difícilmente puede resolverse, por lo que se necesitan operaciones incómodas, aún cuando la cubeta del filtro solamente tenga que desenroscarse.

Además, los sistemas automáticos para descarga del condensado están sujetos a agarrotamiento en la presencia de partículas sólidas en suspensión en el aire y por lo tanto, se suelen rechazar por el usuario.

Un objetivo general de la presente invención es obviar los inconvenientes citados anteriormente proporcionando una unidad integrada innovadora que permite el suministro de los diferentes medios que son necesarios a la entrada de los sistemas neumáticos y, entre otras cosas, presentan características de pequeño volumen ocupado, alta fiabilidad, uso práctico y rápido y fácil mantenimiento.

Asimismo, otro objetivo de la presente invención es proporcionar a dicha unidad un dispositivo de filtrado equipado con un filtro eficiente y de fácil acceso, sobre todo para las operaciones relacionadas con el mantenimiento y sustitución del cartucho y que, si está provisto también de un dispositivo para descarga del condensado, no sufre el agarrotamiento debido a la presencia de partículas sólidas arrastradas hacia el dispositivo por el flujo de aire.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar a la unidad un dispositivo de regulación para el arranque progresivo, que sea de pequeño volumen de ocupación y capaz de ofrecer un arranque progresivo satisfactorio, sean cuales fueren las condiciones del circuito situado corriente abajo.

En vista de los anteriores objetivos, según la invención, se ha desarrollado una unidad integrada para el tratamiento del aire en sistemas neumáticos, que presenta las características descritas en la reivindicación 1.

Para explicar mejor los principios innovadores de la presente invención y las ventajas que ofrece con respecto a la técnica anterior, una posible forma de realización, en la que se aplican dichos principios, será descrita a continuación a título de ejemplo, a partir de los dibujos adjuntos, en los que:

- la Figura 1 es una vista frontal esquemática de una unidad según la invención;

- la Figura 2 es una vista en sección parcial esquemática de parte del interior de la unidad, según se representa en la Figura 1;

- la Figura 3 es una vista esquemática de la unidad tomada a lo largo de la línea III-III en la Figura 2;

- la Figura 4 es una vista esquemática en sección de un detalle de la unidad, en la que también se representa parte del diagrama de bloques del circuito de la unidad;

- la Figura 5 es una vista esquemática de la unidad tomada a lo largo de la línea V-V en la Figura 2.

Haciendo referencia a los dibujos, se representa en la Figura 1 una unidad integrada indicada generalmente con la referencia 210, realizada de acuerdo con los principios de la invención. La unidad integrada 210 presenta una conformación generalmente paralelepipédica, o en forma de caja, con un cuerpo 10 sobre la superficie exterior desde la cual aparecen conectores, mandos, indicadores, etc. En particular, un conector de entrada principal 11 y un conector de salida principal opuesto 12 están presentes. En una forma de realización preferida, también pueden estar presentes una salida auxiliar 13 que es filtrada pero no regulada y dos salidas auxiliares 14, 15, en paralelo con la salida principal 12, pero con un conector de diferente diámetro (1/4'', por ejemplo). Todos los conectores están dispuestos en caras laterales.

Los indicadores y mandos están dispuestos en el panel frontal. Como aclaración para lo sucesivo, comprenden, entre otras cosas, un regulador 224 para la regulación de la función de arranque progresivo y un cierre manual y válvula de descarga del aire 228. En una forma de realización preferida, puede existir también la presencia de un regulador de presión piloto 227, un interruptor de presión de salida 17, un manómetro 16 e indicadores de diodos LED que indican visualmente el estado de activación del interruptor de presión y el estado de una posible válvula de solenoide interior (indicada con la referencia 229 en la Figura 4). Las conexiones del manómetro y del interruptor de presión, a la salida del dispositivo, son bien visibles también en la sección representada en la Figura 5.

Según se describe con más detalle a continuación, la unidad integrada 210 comprende también un dispositivo de filtro 114 cuyo tapón 120 para acceso al cartucho está dispuesto con un eje horizontal y aparece también en el panel frontal y un dispositivo de descarga de condensado 115 con una salida inferior 127 para el agua y que sobresale del lado inferior de la unidad.

Asimismo, puede disponer de un conector lateral eléctrico 18 que reproduce las señales eléctricas del interruptor de presión y los indicadores de diodos LED y dicho conector 18 es alimentado y recibe la señal de activación desde la válvula de solenoide.

En la Figura 2, se representa parte de la unidad completa. En particular, se representa claramente...

1. Unidad integrada para tratamiento del aire en sistemas neumáticos, que presenta un cuerpo de forma de caja (10) que está provisto de una entrada (11) para el aire que se va a tratar y por lo menos una salida (12) para el aire tratado y que contiene unos dispositivos para el tratamiento y regulación del flujo de aire entre la entrada y la salida, comprendiendo dichos dispositivos por lo menos un dispositivo de filtro (114), una válvula reguladora de la presión (212) y un dispositivo de arranque progresivo (215), caracterizada porque la válvula reguladora de la presión (212) está dispuesta corriente abajo del dispositivo de filtro y comprende un elemento de cierre (240) que, solicitado por un muelle (241), cierra el paso hacia la salida (12), siendo conducido el elemento de cierre (240) a la posición abierta por un pistón de control (242) que actúa sobre el lado hacia el elemento de cierre, por la presión en la salida (12) y, en el lado opuesto al elemento de cierre, por una presión de control que alcanza a dicho dispositivo piloto (215).

2. Unidad según la reivindicación 1, caracterizada porque está provista de unos mandos para los dispositivos de tratamiento y regulación, cuyos mandos están dispuestos en la cara frontal del cuerpo en forma de caja (10) y porque los conectores para dicha entrada (11) y por lo menos una salida (12) están dispuestos en las caras laterales del cuerpo en forma de caja (10).

3. Unidad según la reivindicación 1, caracterizada porque aparecen en la cara frontal del cuerpo en forma de caja (10) un interruptor de presión (17) y un manómetro (16) que están conectados con dicha salida (12).

4. Unidad según la reivindicación 1, caracterizada porque, comprendido en dicho cuerpo en forma de caja (10), está previsto un cuerpo principal (20) que contiene por lo menos los conductos entre la entrada (11) y la salida (12), el dispositivo de filtro (114) y dicha válvula reguladora de la presión (212) y un cuerpo auxiliar que contiene, a su vez, un dispositivo piloto (215) de la válvula reguladora de la presión para incorporar dicho dispositivo de arranque progresivo que está montado con el cuerpo principal.

5. Unidad según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de filtro comprende un cartucho de filtrado (118) extendido a lo largo de un eje horizontal y está provista de un tapón (120) que se puede abrir para la extracción del cartucho (118), apareciendo dicho tapón en una cara frontal del cuerpo en forma de caja (10).

6. Unidad según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos dispositivos de tratamiento y regulación comprenden, además, un dispositivo (115) para recogida y descarga del condensado, cuyo dispositivo aparece en una cara lateral inferior del cuerpo en forma de caja (10).

7. Unidad según la reivindicación 6, caracterizada porque el dispositivo de recogida y descarga del condensado (115) está dispuesto debajo, y corriente abajo, del dispositivo de filtro.

8. Unidad según la reivindicación 5, caracterizada porque la entrada de aire (11) está en comunicación con el interior del cartucho de filtrado (118) de tal manera que el flujo de aire pasa a través de dicho cartucho desde el interior al exterior.

9. Unidad según la reivindicación 8, caracterizada porque la entrada de aire (11) se comunica con el interior del cartucho (118) a través de una válvula de "todo o nada" (121) que se cierra sobre la abertura del asiento para recibir el cartucho de filtrado al exterior para la extracción de dicho cartucho.

10. Unidad según las reivindicaciones 5 y 9, caracterizada porque la válvula de tipo "todo o nada" (121) comprende un elemento de cierre (122) empujado hacia la posición cerrada por un muelle (124) y porque una varilla (125) sobresale axialmente desde el interior de dicho tapón (120), cuya varilla después de pasar axialmente a través del cartucho, empuja el elemento de cierre (122) hacia la posición abierta cuando el tapón está en la posición para el cierre hermético del asiento.

11. Unidad según la reivindicación 6, caracterizada porque el conjunto del condensado (115) comprende una cubeta (126) para la recogida del condensado arrastrado a través del filtro y presenta una salida de escape inferior (127).

12. Unidad según la reivindicación 11, caracterizada porque la salida de escape (127) está provista de una válvula de flotador automática (128) que se abre cuando el nivel del líquido en la cubeta (126) supera un umbral preestablecido.

13. Unidad según la reivindicación 11, caracterizada porque en la parte superior de la cubeta (126) está previsto un sistema de laminillas inclinadas (129) que están dispuestas de tal manera que sean rozadas ligeramente por el flujo de aire dirigido hacia la salida (113), de tal modo que separe el condensado respecto al propio flujo y cause la caída de dicho condensado al interior de la cubeta subyacente.

14. Unidad según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de arranque progresivo (215) tiene la entrada conectada corriente arriba de dicha válvula reguladora de la presión (212) y la salida (226) conectada con una entrada de control de dicha válvula reguladora.

15. Unidad según la reivindicación 14, caracterizada porque el conducto de entrada (217) del dispositivo de arranque progresivo está dividido en una bifurcación principal (218), conectada con la salida (226) a través de un elemento de cierre (219) empujado hacia la posición cerrada por un muelle (220) y una bifurcación secundaria (221) que alcanza la salida (226) a través de un paso estrangulado (222), estando previsto un elemento de control de una válvula de corredera (225) que actúa sobre el elemento de cierre (219) en la dirección de apertura de este último, contra la acción del muelle (220), debido a la presión, a la cual está sometido, que se origina en el conducto de salida (226), lo que supone que la apertura del elemento de cierre es causada cuando se alcanza una presión preestablecida en el conducto de salida (226).

16. Unidad según la reivindicación 15, caracterizada porque el paso estrangulado (222) se obtiene por medio de una clavija (223) desplazable en sentido axial por medio de una empuñadura de ajuste (224).

17. Unidad según la reivindicación 14, caracterizada porque la entrada del dispositivo de arranque progresivo (216) está conectada corriente arriba de la válvula reguladora (212) a través de un regulador de presión piloto (227).

18. Unidad según la reivindicación 14, caracterizada porque la entrada del dispositivo de arranque progresivo (216) está conectada, corriente arriba de la válvula reguladora (212), a través de una válvula "todo o nada" (228) controlada manualmente.

19. Unidad según la reivindicación 14, caracterizada porque la entrada del dispositivo de arranque progresivo (216) está conectada, corriente arriba de la válvula reguladora (212), a través de una válvula "todo o nada" (229) controlada eléctricamente.

20. Unidad según la reivindicación 18, caracterizada porque el mando de la válvula "todo o nada" (228) manualmente controlada aparece en la cara frontal del cuerpo en forma de caja (10).

21. Unidad según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende un enchufe eléctrico para el intercambio de señales y la alimentación entre los dispositivos interiores y el entorno exterior.

22. Unidad según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende unas luces piloto para señalizar el estado de los dispositivos interiores, tales como válvulas eléctricas e interruptores de presión.