Válvula activada electromagnéticamente.

Válvula controlable electromagnéticamente para el control de medios líquidos o gaseosos con un electroimán (4)y al menos dos conexiones de medios (3),

que se pueden cerrar o liberar por un inducido (1), en la que el inducido(1) está constituido de un material magnetizable y está dispuesto de forma oscilante o desplazable en una carcasade cuerpo de válvula (2) de material no magnetizable, en la que las conexiones de medios (3) desembocan en lacarcasa de cuerpo de válvula (2), y la carcasa de cuerpo de válvula (2) se encuentra entre el electroimán (4) y otradisposición, que está constituida por imanes permanentes (6) o componentes magnéticos blandos (8) o por otroelectroimán (4), caracterizada porque el inducido (1) magnético permanente está formado de varias partes, de talmanera que en un extremo del inducido (1) en la dirección de un eje longitudinal (A) se encuentra un polo Norte (N)y en un extremo opuesto en la dirección del eje longitudinal (A) se encuentra un polo Sur (S), en la que las líneas decampo (L) que se extienden entre el polo Norte (N) y el polo Sur (S) salen desde el inducido (1) y/o entran en elinducido (1) esencialmente en ángulo recto al eje longitudinal (A).

Válvula activada electromagnéticamente

La invención se refiere a una válvula controlable electromagnéticamente para el control de medios líquidos o gaseosos con un electroimán y con al menos dos conexiones de medios, que son abiertas y cerradas por un inducido.

La invención se emplea con preferencia en la técnica de la medicina, por ejemplo en aparatos de diálisis y de análisis y para aplicaciones en impresoras de chorro de tinta. Se puede aplicar, además, para una pluralidad de campos de aplicación, en los que unos medios agresivos o sensibles son controlados a través de válvulas electromagnéticas.

Las soluciones conocidas para estos casos de aplicación utilizan un sistema magnético, en el que el movimiento del inducido activa un elemento de obturación de elastómero, que cierra o abre asientos de obturación. La posición sin corriente del inducido se asegura a través de un muelle de compresión o de tracción. Para garantizar los requerimientos planteados en sistemas de este tipo, como exactitud de posicionamiento con respecto al elemento de obturación, amortiguación del impacto, realización de una curva característica recorrido-fuerza definida, estos sistemas requieren una precisión mecánica alta de una serie de componentes. Para garantizar una duración de vida útil suficiente, estos sistemas requieren, además, medidas como recubrimientos anticorrosión, protección contra salpicaduras de agua y recubrimientos lubricantes, La alta precisión mecánica así como las medidas para la protección contra el desgaste provocan costes de fabricación esenciales.

Para estas válvulas magnéticas es deseable una separación del medio a controlar desde el sistema electromagnético. Las soluciones de válvulas empleadas hasta ahora prescinden, en general, de una separación de medios a favor de la simplicidad o porque ésta no se puede realizar en válvulas especialmente pequeñas. Las formas de realización sin separación de medios presentan inconvenientes porque el fluido a controlar se encuentra en el sistema magnético, con lo que están condicionadas una serie de deficiencias, como espacio muerto grande, limpieza difícil, calentamiento del medio, problemas de corrosión y adhesión del inducido.

Se ha intentado eludir estos inconvenientes utilizando elementos de separación móviles, que encapsulan el fluido a controlar por el sistema de accionamiento. Tales elementos de separación son, por ejemplo, fuelles de plástico, elastómero o metal. El movimiento de accionamiento del electroimán es conducido bajo la deformación del elemento de separación sobre el elemento de obturación en el cuerpo de válvula. Estos elementos de separación son componentes de alta calidad y al mismo tiempo críticos para el funcionamiento, puesto que se deforman en cada proceso de conmutación y puesto que en el caso de un defecto, se sale el medio. Las fuerzas de deformación así como las dependencias de la presión, de la temperatura y el historial previo son efectos perturbadores para la función reproducible de las válvulas.

En las disposiciones conocidas es un inconveniente, además, que éstas requieren un espacio muerto relativamente grande. En válvulas sin separación de medios existe un espacio muerto grande no deseable y una mala posibilidad de limpieza, porque el sistema magnético acodado completo está humedecido por el líquido. En el caso de válvulas con separación de medios, el espacio muerto y la posibilidad de limpieza son en parte desfavorables debido a la construcción de fuelle habitual.

El documento GB 1.008.888 A publica una válvula controlable electromagnéticamente para el control de medios líquidos o gaseosos con un electroimán y al menos dos conexiones de medios, que se pueden cerrar o liberar por un inducido, de manera que el inducido está constituido de un material magnetizable y está dispuesto de forma oscilante o desplazable en una carcasa de cuerpo de válvula de material no magnético, de manera que las conexiones de medios desembocan en la carcasa del cuerpo de válvula, y la carcasa del cuerpo de válvula se encuentra entre el electroimán y otra disposición, que está constituida por imanes permanentes o por componentes magnéticos blandos o por otro electroimán.

La invención tiene el cometido de indicar una válvula magnética de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, en la que unas fuerzas de retención especialmente altas del inducido y fuerzas de repulsión o bien de atracción especialmente altas actúan sobre el inducido durante la alimentación de corriente.

De acuerdo con la invención, el cometido se soluciona con una disposición que contiene las características hincadas en la reivindicación 1.

Los desarrollos ventajosos se indican en las reivindicaciones dependientes.

Objeto de la solicitud son combinaciones de características, en las que las características individuales se pueden combinar de una manera discrecional entre sí.

En la disposición de acuerdo con la invención, el inducido está constituido de un material magnetizable (magnético

blando o magnético duro) y está dispuesto de forma oscilante o desplazable en una carcasa de cuerpo de válvula, cerrada, salvo al menos dos conexiones de medios, de material no magnético. El inducido está constituido, en la forma de realización biestable, de un material magnético duro. Las conexiones de medios desembocan en la carcasa del cuerpo de válvula, de manera que la carcasa del cuerpo de válvula se encuentra entre un electroimán con una bobina y otra disposición, que está constituida por imanes permanentes o componentes magnéticos blandos

o por otro electroimán.

El electroimán comprende con preferencia un yugo en forma de U con dos polos de yugo, que están ambos en interacción con el inducido. De esta manera, también en el caso de intersticios de aire magnéticos grandes, que resulta a partir de un espesor de pared grande del cuerpo de válvula y, dado el caso, de un recubrimiento del inducido para la protección contra medios agresivos, se consigue un rendimiento especialmente alto.

En una configuración no acorde con la invención como válvula monoestable, el inducido está constituido de acero magnético blando y la otra disposición está constituida de una instalación magnética permanente, de manera que en el caso de electroimanes sin corriente, el flujo magnético generado por la instalación magnética permanente se extiende a través del inducido y lo atrae en la dirección de la instalación magnética permanente. Si el electroimán es alimentado con corriente, genera un flujo magnético, que solapa el flujo magnético del imán permanente. De esta manera, el inducido es atraído hacia los polos de yugo. En este caso, ambos polos de yugo presentan una acción de atracción en una dirección de trabajo. El flujo magnético se cierra, por lo tanto, de acuerdo con la posición o bien sobre la instalación de imán permanente o sobre el yugo del electroimán.

Otra configuración ventajosa prevé que el inducido esté constituido de material magnético permanente y la otra disposición esté constituida de componentes magnéticos blandos. Esta disposición representa una variante biestable. El inducido magnético permanente es retenido en sus dos posiciones de conmutación por medio de componentes magnéticas blandas, colocadas fuera del cuerpo de válvula, es decir, los polos del yugo o la otra disposición. La distinción de la posición en la que el inducido debe conmutarse a través de un impulso de corriente corto, se realiza o bien a través de la dirección de la corriente o a través de la alimentación opcional de la corriente de dos bobinas parciales. Ambos polos del yugo presentan en este caso en una dirección de trabajo una acción de repulsión o de atracción.

Con preferencia, entre el inducido y el electroimán, de la misma manera que entre el inducido y la otra disposición está dispuesta una pared no magnética, especialmente como parte de la carcasa del cuerpo de válvula. Esta forma de realización evita un contacto del medio con el electroimán o bien con la otra disposición, de manera que éstos no están sometidos a corrosión tampoco en el caso de medios agresivos.

En otra forma de realización, la carcasa del cuerpo de válvula presenta, en cambio, orificios, a través de los cuales penetran los polos del yugo en el interior de la carcasa del cuerpo de válvula hasta el punto de que el inducido se... [Seguir leyendo]

1. Válvula controlable electromagnéticamente para el control de medios líquidos o gaseosos con un electroimán (4) y al menos dos conexiones de medios (3) , que se pueden cerrar o liberar por un inducido (1) , en la que el inducido

(1) está constituido de un material magnetizable y está dispuesto de forma oscilante o desplazable en una carcasa de cuerpo de válvula (2) de material no magnetizable, en la que las conexiones de medios (3) desembocan en la carcasa de cuerpo de válvula (2) , y la carcasa de cuerpo de válvula (2) se encuentra entre el electroimán (4) y otra disposición, que está constituida por imanes permanentes (6) o componentes magnéticos blandos (8) o por otro electroimán (4) , caracterizada porque el inducido (1) magnético permanente está formado de varias partes, de tal manera que en un extremo del inducido (1) en la dirección de un eje longitudinal (A) se encuentra un polo Norte (N) y en un extremo opuesto en la dirección del eje longitudinal (A) se encuentra un polo Sur (S) , en la que las líneas de campo (L) que se extienden entre el polo Norte (N) y el polo Sur (S) salen desde el inducido (1) y/o entran en el inducido (1) esencialmente en ángulo recto al eje longitudinal (A) .

2. Válvula de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el inducido (1) está formado de tres partes.

3. Válvula de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque en el inducido (1) de tres partes está dispuesto un imán permanente entre dos componentes ferromagnéticos.

4. Válvula de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el electroimán (4) comprende un yugo (4.1) en forma de U con dos polos de yugo (4.3) , que están en interacción con el inducido (1) .

5. Válvula de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque entre el inducido (1) y el electroimán (4) está dispuesta una pared no magnética.

6. Válvula de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la carcasa de cuerpo de válvula

(2) está provista con orificios, a través de los cuales se proyectan los polos de yugo (4, 3) en un espacio interior de la carcasa de cuerpo de válvula (2) , hasta el punto de que se posibilita un tope del inducido (1) en los polos de yugo (4.3) .

7. Válvula de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque a través del inducido (1) durante la conmutación entre dos posiciones en la carcasa de cuerpo de válvula (2) se puede realizar un movimiento oscilante de dos fases, en el que en primer lugar un primer extremo del inducido (1) cambia de posición y a continuación un segundo extremo del inducido (1) cambia la posición.

8. Válvula de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque en la posición, desde la que se puede realizar el movimiento oscilante de dos fases, solamente el segundo extremo del intuido (1) cierra un asiento de obturación de válvula (10.1, 10.2) de una de las conexiones de medios (3) .

9. Válvula de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque en la posición, desde la que se puede realizar el movimiento oscilante de dos fases, el segundo extremo del inducido (1) cierra un asiento de obturación de válvula principal (11.1, 11.2) de una de las conexiones de medios (3) , y el primer extremo del inducido (3) cierra un asiento de obturación de control previo menor (12.1, 12.2) de esta conexión de medios (3) .

10. Válvula de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque un recorrido de carrera del segundo extremo entre las dos posiciones es mayor que un recorrido de carrera del primer extremo.

11. Válvula de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un elemento de obturación de elastómero (9) para la obturación de la conexión de medios (3) está conectado fijamente con la carcasa de cuerpo de válvula (2) .

12. Válvula de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el inducido (1) está configurado en forma d disco, en forma de placa o de forma cilíndrica.

13. Válvula de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la carcasa de cuerpo de válvula (2) está constituida de fundición por inyección de material termoplástico.

14. Válvula de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el yugo (4.1) está dispuesto de tal forma que el inducido (1) experimenta una fuerza de tracción previa en la dirección del eje de giro.

15. Válvula de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el inducido (1) está alojado con una disposición de alambre (7) .