DISPOSITIVO DE VALVULA AMORTIGUADORA CON UNA EVOLUCION PROGRESIVA DE LA FUERZA AMORTIGUADORA.

Amortiguador hidráulico de vibraciones

a) con un tubo (2) recipiente,

un vástago (8) de émbolo móvil de forma oscilante en el interior del tubo (2) recipiente y que penetra por un extremo en dicho tubo (2), habiéndose dispuesto en su extremo opuesto al tubo (2) recipiente un émbolo (1) de trabajo, que presenta canales de paso para el líquido amortiguador operantes en el sentido de la expansión y la compresión, y que divide el espacio interior del tubo recipiente en una cámara (40) de expansión del lado del vástago del émbolo y una cámara (30) de compresión alejada del vástago del émbolo, pudiéndose obturar al menos un primer canal (6) de paso para formar una válvula amortiguadora con un primer disco (3) de válvula elástico o cargado elásticamente, que coopera con un primer asiento (10) de válvula,

b) con una válvula (4) limitadora de presión (válvula "blow-off" [de purga]) que presenta una función "blow-off" (de purga), que se abre al alcanzar un nivel de presión prefijable,

c) y con una primera zona (5) de estrangulación, que genera una fuerza amortiguadora que discurre progresivamente a velocidad creciente del émbolo y cuya sección de estrangulación es variable en función de la velocidad del émbolo del amortiguador de vibraciones, caracterizado porque

d) la válvula (4) limitadora de presión, que presenta la función de purga, posee un primer disco (11) anular asociado al primer disco (3) de válvula con una superficie orientada hacia el primer disco (3) de válvula, la cual forma la primera zona (5) de estrangulación variable con el primer disco (3) de válvula,

e) y porque la válvula (4) de purga presenta una cuerpo (12) cilíndrico con un escalón (13) radial, que se extiende hacia el interior y que forma un estribo para el disco (11) anular

Dispositivo de válvula amortiguadora con una evolución progresiva de la fuerza amortiguadora.

El invento se refiere a un amortiguador de vibraciones hidráulico según el preámbulo de la reivindicación 1.

Se conoce un amortiguador de vibraciones semejante por el documento DE 10 2004 050 732 A1. Para mantener una elevada fuerza amortiguadora a altas velocidades del émbolo de trabajo del amortiguador, es deseable dimensionar los mecanismos de las válvulas del amortiguador de vibraciones de tal modo que, con altas velocidades del émbolo de trabajo, la evolución de la fuerza amortiguadora aumente progresivamente con velocidad creciente del émbolo de trabajo. La fuerza amortiguadora creciente vela además por que la velocidad del amortiguador se reduzca antes de alcanzar los topes finales para disminuir las fuerzas de choque. Con este choque irían aparejados obviamente tanto un desgaste mecánico o bien deformaciones como también un desarrollo de ruidos indeseable.

Para efectuar una evolución de la fuerza amortiguadora progresivamente creciente con la velocidad del émbolo de trabajo, se propone en el documento DE 10 2004 050 732 A1 un mecanismo de válvula amortiguadora, que comprende una primera válvula amortiguadora, que pasa, en una primera zona de funcionamiento, con velocidad de circulación creciente de un agente amortiguador a una posición de funcionamiento de paso, siendo influenciada una segunda zona de funcionamiento con una característica progresiva de fuerza amortiguadora por una zona de estrangulación en combinación con una corredera de distribución, que se puede transferir a una posición de cierre. La corredera de distribución presenta además una superficie sometida a presión, que influye sobre la corredera de distribución en el sentido del cierre en función de la velocidad de la corriente del agente amortiguador. Con esta solución, se necesita, pues, además de las válvulas amortiguadoras del émbolo de trabajo o bien de la válvula de fondo, una corredera de distribución separada. Esta corredera de distribución separada coopera ya sea con el cuerpo del émbolo de trabajo o con el cuerpo de la válvula de fondo y forma con ésta una zona de estrangulación. La sección del flujo de circulación en esta zona de estrangulación se reduce con velocidad creciente del émbolo de trabajo de modo que la fuerza amortiguadora del amortiguador de vibraciones crece progresivamente. Si se alcanza un determinado valor crítico de la sección del flujo de paso, aumenta entonces la presión en el amortiguador de vibraciones hasta un valor crítico, que al alcanzarse abre una válvula limitadora de presión, que presenta una así llamada función de "blow-off" (de purga), de modo que se interrumpe el aumento progresivo de la fuerza de amortiguación y la fuerza amortiguadora ya no aumenta más, sino que permanece en el alto nivel alcanzado.

Resulta desventajoso en este conocido amortiguador de vibraciones que la configuración constructiva del mecanismo de válvula sea costoso debido a la necesaria corredera de válvula separada y, por consiguiente, también aparejados unos costes comparativamente elevados. Además, la corredera de válvula separada requiere una altura constructiva axial relativamente grande para el mecanismo de válvula.

Se le plantea al invento el problema de proponer un amortiguador según el preámbulo de la reivindicación 1, que se implemente de modo constructivamente sencillo y en el que el mecanismo de válvula, que actúa sobre la progresiva evolución amortiguadora presente una reducida altura constructiva axial.

Este problema se resuelve según el invento con un amortiguador hidráulico de vibraciones con las características de la reivindicación 1. Perfeccionamientos ventajosos del invento se dan en las reivindicaciones subordinadas.

En el invento, la zona de estrangulación variable, que reduce con velocidad creciente del émbolo de trabajo su sección de paso de flujo para el agente amortiguador y, por consiguiente, vela por el aumento progresivo de la evolución de la fuerza amortiguadora, se configura directamente entre el disco de válvula, que determina la fuerza amortiguadora durante el funcionamiento normal, por un lado, y una disco anular que coopera con dicho disco de válvula, por otro. A este respecto, se entiende por funcionamiento normal una zona de funcionamiento, en la que se presentan velocidades del émbolo de trabajo comparativamente pequeñas de hasta 2 m/s, aunque como máximo de hasta 4 m/s. Estas zonas de velocidad no se han de entender además como zonas fijas, sino que se puede regular por modificación de los componentes constructivos.

La válvula limitadora de presión, que presenta una función de purga, posee según el invento un disco anular asociado al disco de válvula de la válvula amortiguadora, que presenta, a su vez, una superficie orientada hacia el disco de válvula. Esta superficie forma con el disco de válvula una zona de estrangulación variable, que vela por un aumento progresivo de la evolución de la fuerza amortiguadora del amortiguador de vibraciones a altas velocidades del émbolo de trabajo a partir de unos 2 m/s. Puesto que con los amortiguadores hidráulicos convencionales, el disco de válvula de la válvula amortiguadora es, de todos modos, necesario para ajustar la característica de amortiguación deseada en el amortiguador de vibraciones, se necesita únicamente el disco anular adicional, que corresponde a la válvula de purga del amortiguador, para formar la deseada zona de estrangulación variable deseada. No es necesario un componente constructivo separado en el sentido de una corredera de distribución, que sea accionada por el agente amortiguador circulante (compárese DE 10 2004 050 732 A1). Por ello, el mecanismo de válvula según el invento se construye muy pequeño en la dirección axial. Además, el gasto constructivo para realizar la zona de amortiguación variable es manifiestamente reducido de modo que todo el mecanismo de válvula se configura de forma constructivamente simple y, por consiguiente, económica.

El mecanismo de válvula según el invento, con el que se forma la zona de amortiguación variable, se puede configurar en el émbolo de trabajo del amortiguador de vibraciones. Si se trata de un amortiguador de vibraciones con válvula de fondo, que trabaja según el principio operativo de dos cámaras, se puede prever entonces el mecanismo de válvula según el invento ya sea sólo en el émbolo de trabajo o sólo en la válvula de fondo o también tanto en el émbolo de trabajo como también en la válvula de fondo.

El mecanismo de válvula según el invento se puede configurar como mecanismo de válvula operativo exclusivamente en la etapa de presión del amortiguador de vibraciones. Por supuesto, también se puede imaginar prever el mecanismo de válvula según el invento como mecanismo de válvula operativo exclusivamente en la etapa de expansión del amortiguador de vibraciones. También se puede imaginar además que el mecanismo de válvula según el invento actúe en los dos sentidos del movimiento del émbolo de trabajo (o sea, tanto en la etapa de tracción como también en la etapa de presión).

En el mecanismo de válvula según el invento, se puede configurar la válvula de purga como válvula limitadora de presión cargada elásticamente. Preferiblemente, la válvula de purga comprende un cuerpo cilíndrico con un escalón radial dispuesto en su pared interior, que se extiende hacia adentro, es decir, hacia el centro del amortiguador de vibraciones). Este escalón constituye un estribo para el disco anular, que configura con el disco de válvula la zona de estrangulación variable.

Para conseguir una reducida altura constructiva axial del mecanismo de válvula, se ha previsto que se disponga, dentro del cuerpo y por encima del escalón radial, un disco elástico, que pretense la válvula limitadora de presión en el sentido del cierre con una fuerza elástica prefijable. Por medio del pretensado, con el cual se monta este disco elástico dentro del cuerpo de la válvula limitadora de presión, se puede determinar con qué presión se abre la válvula limitadora de presión para que se alcance la acción de purga. Alternativamente al disco elástico, también se puede prever obviamente un muelle helicoidal o también una combinación de disco elástico y muelle helicoidal.

El invento saca provecho del conocimiento de que el movimiento de apertura del disco de válvula, que determina en funcionamiento normal del amortiguador su característica de amortiguación, pueda ser aprovechado para configurar una zona de amortiguación en acción reciproca con un componente...

1. Amortiguador hidráulico de vibraciones

2. Amortiguador de vibraciones según la reivindicación 1, en el que se puede obturar por medio del primer disco (3) de válvula al menos un canal (6) de paso, que es recorrido por líquido amortiguador en dirección hacia la cámara (30) de compresión en caso de un movimiento entrante del vástago (8) del émbolo.

3. Amortiguador de vibraciones según la reivindicación 1 ó 2, habiéndose dispuesto una válvula (20) de fondo en el extremo del tubo (2) recipiente, que queda opuestamente al lado de salida del vástago (8) del émbolo, válvula (20) de fondo, que presenta canales (6) de paso operantes en el sentido de expansión y de compresión para el líquido amortiguador.

4. Amortiguador de vibraciones según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el primer disco (3) de válvula y la válvula (4) de purga se han realizado en el émbolo de trabajo.

5. Amortiguador de vibraciones según la reivindicación 3 ó 4, en el que la válvula (20) de fondo presenta, para la formación de una válvula amortiguadora, un segundo disco (3) de válvula elástico o cargado elásticamente y una válvula (4) de purga asociada a dicho segundo disco (3) de válvula y que comprende un segundo disco (11) anular, formando el segundo disco (3) de válvula con la superficie del segundo disco (11) anular orientada hacia él una zona (5) de estrangulación, que provoca un ascenso progresivo de la fuerza amortiguadora a velocidades ascendentes del émbolo.

6. Amortiguador de vibraciones según la reivindicación 5, en el que se puede obturar un canal (6) de paso por el segundo disco (3) de válvula, canal (6) que es recorrido por líquido amortiguador en dirección hacia la cámara (30) de compresión en el caso de un movimiento entrante del vástago (8) del émbolo.

7. Amortiguador de vibraciones según una de las reivindicaciones precedentes, en el que la válvula (4) de purga se ha configurado como válvula limitadora de presión cargada elásticamente.

8. Amortiguador de vibraciones según una de las reivindicaciones precedentes, en el que se ha dispuesto, en el interior del cuerpo (12) y por encima del escalón (13), un disco (15) elástico, que presenta un orificio central y se sujeta de modo axialmente fijo en la zona de dicho orificio central, mientras que dicho disco (15) elástico se apoya de modo directo o indirecto por su contorno exterior formando una fuerza elástica, que actúa en la dirección de cierre de la válvula (4) de purga.

9. Amortiguador de vibraciones según la reivindicación 8, en el que el disco (11) anular que coopera con el disco (3) de válvula se ha dispuesto entre el disco (3) de válvula y el disco (15) elástico.

10. Amortiguador de vibraciones según la reivindicación 9, en el que el disco (11) anular se apoya en el escalón (13) del cuerpo (12) por medio de al menos un anillo (14) distanciador.

11. Amortiguador de vibraciones según la reivindicación 10, en el que el disco (15) elástico se apoya en el disco (11) anular por medio de al menos un anillo (16, 17) distanciador, que se ha dispuesto entre el disco (15) elástico y el disco (11) anular.

12. Amortiguador de vibraciones según una de las reivindicaciones precedentes, en el que la superficie del asiento de válvula, con la que coopera la válvula (4) de purga, se ha realizado en el cuerpo del émbolo (1) de trabajo y/o en el cuerpo de la válvula (20) de fondo.