Toma interna de presión de carga de una válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones.

Válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones (200-A, 200-B) que presenta una toma interna de presiónde carga (202-1, 202-3, 202-4, 240-1, 240-2, 310-5) que toma la presión de carga de una vía de flujo de trabajo,estando integrada la toma de presión de carga (202-1, 202-3, 202-4, 240-1, 240-2, 310-5) en un equipo decompuerta (210, 310) de la válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones (200-A, 200-B) y pudiéndose unircon un circuito de presión de carga (LS), presentando la carcasa (220, 320) de la válvula de compuerta de variasvías-varias posiciones (200-A, 200-B), en la que está alojado de forma móvil el equipo de compuerta (210, 310),respectivamente, una primera vía de flujo individual para una entrada de circuito de presión de carga (LS-1) y unasegunda vía de flujo individual para una salida de circuito de presión de carga (LS), que se pueden usar para cadaposición de la válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones (200-A, 200-B);

caracterizada porque elequipo de compuerta (210, 310) en una posición cero (0) une entre sí la vía de flujo individual para la entrada decircuito de presión de carga (LS-1) en la carcasa y la vía de flujo individual para la salida de circuito de presión decarga (LS) en la carcasa, por lo que se puede descargar el circuito de presión de carga y puede fluir medio depresión de la vía de flujo individual para la entrada de circuito de presión de carga (LS-1) a la vía de flujo individualpara la salida de circuito de presión de carga (LS) y a la inversa.

Toma interna de presión de carga para una válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones Campo de la invención La presente invención se refiere a una válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones que se puede usar en un sistema de control hidráulico con adaptación de presión y caudal a los requisitos momentáneos de uno o varios consumidores.

Estado de la técnica Los sistemas hidráulicos complejos, tales como los que se usan, por ejemplo, en grúas, excavadoras y carretillas elevadoras, con frecuencia presentan un circuito de control a través del cual se puede consultar la presión de carga de un consumidor. Tales circuitos de control se necesitan, por ejemplo, para tareas de regulación en los sistemas hidráulicos complejos.

La aplicación más importante y más extendida es la denominada "detección de carga" (load sensing) (LS) . La detección de carga es una regulación hidráulica de la potencia, en la que tanto la presión como el caudal de la bomba se adaptan a las condiciones requeridas por el consumidor. A este respecto, la bomba impulsa, respectivamente, solo tanto líquido hidráulico como el necesario para mantener la presión de impulsión necesaria actualmente con el volumen de impulsión necesario actualmente.

La mejor forma de comprender el modo de acción es cuando, en primer lugar, se parte de una estructura de circuito con una fuente de presión de valor teórico constante de presión (bomba constante) . Se influye en el movimiento de consumidor de los accionamientos con ayuda de válvulas de control constante. Para que las variaciones de carga no conduzcan a variaciones inadmisibles del paso, los accionamientos se regulan mediante caudal o velocidad. La desventaja principal es que el valor teórico de la fuente de presión tiene que estar ajustado a la máxima presión de carga esperada más una diferencia de presión necesaria para las válvulas de control. Una desventaja importante de esto es que con presiones de carga pequeñas aparecen caídas de presión grandes en las hendiduras de control de las válvulas, que causan elevadas pérdidas de estrangulamiento.

En un sistema de LS, la fuente de presión se modifica en el sentido de que el valor teórico de presión en primer lugar se ajusta a un valor reducido que es necesario para superar una diferencia de presión en las válvulas de control y regulación. Adicionalmente se obtiene una señal que representa el estado de carga de los accionamientos activos. Con su ayuda se eleva el valor teórico de presión de una bomba distribuidora al valor requerido actualmente. Para esto se tienen que tomar las presiones de carga de los accionamientos y suministrarse a una bomba graduable (bomba de graduación) . En el caso de varios consumidores hidráulicos (accionamientos) se devuelve la máxima presión que aparece en el sistema al regulador de LS de la bomba y se compara con la presión del sistema, es decir, la presión que suministra la bomba. La presión del sistema se regula de tal manera que la diferencia de presión entre la presión del sistema y la presión en el consumidor, que se obtiene a partir de la carga, compensa las pérdidas de estrangulamiento en el sistema. Al consumidor se pone a disposición justo tanta presión como la necesaria para graduar el accionamiento hidráulico.

La Figura 1 muestra un ejemplo de un sistema de detección de carga de este tipo que se denomina también sistema de aviso de presión de carga. En la Figura 1, la referencia 20 indica un accionamiento de ajuste hidráulico, la referencia 30, una bomba graduable y la referencia 10, una válvula de compuerta de varias vías-varías posiciones. La bomba de graduación 30 aspira, a través de una conducción de aspiración 30-1, líquido hidráulico de un depósito 40 y bombea el mismo a una conducción de presión P. La conducción de presión P está conectada a la conexión 107 de la válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones 10. A la conexión 10-6 de la válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones 10 está conectada la conducción de retorno R, a través de la cual se devuelve el líquido hidráulico al depósito 40. A las conexiones 10-5 y 10-8 está conectada la conducción de control del circuito de presión de carga LS, a través de la cual se transmite la presión de carga a la bomba de graduación 30. El accionamiento de ajuste 20 hidráulico en la Figura 1 es un cilindro de doble acción, en el que un émbolo 23, que tiene un recorrido en el cilindro 20, divide el interior del cilindro en dos espacios de presión 21 y 22. En caso de una diferencia de presión entre los espacios de presión 21 y 22 se mueve el émbolo 23. A los espacios de presión 21 y 22 del cilindro 20 están conectadas las conducciones de trabajo A o B. Los otros extremos de las conducciones de trabajo A y B están unidos con las conexiones 10-2 o 10-3 de la válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones 10. La válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones 10 presenta tres posiciones, una posición cero 0 y dos posiciones de trabajo a y b. En la Figura 1, en posición cero 0 todas las conexiones están bloqueadas. En la posición de trabajo a, la conducción de presión P está unida con la conducción de trabajo A. El retorno R está unido con la conducción de trabajo B. En la posición de trabajo a se desplaza el émbolo 23 del cilindro 20 en el plano del dibujo hacia la derecha. En el espacio de presión 21 del cilindro 20 aumenta la presión y se alimenta el líquido hidráulico al espacio de presión 21. Se evacua líquido hidráulico desde el espacio de presión 22 del cilindro 20 a través de la conducción de retorno R al depósito 40. En la posición de trabajo b, la conducción de presión P está unida con la conducción de trabajo B. Correspondientemente, la conducción de trabajo A está unida con la conducción de retorno R. En este caso se mueve el émbolo 23 en el cilindro 20 en la representación seleccionada de la Figura 1 en dirección opuesta hacia la izquierda. Las conexiones 10-1 y 10-4 de la válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones 10 están unidas con las conducciones de trabajo A y B. En la posición de trabajo a, con ello, sobre el circuito de presión de carga LS se pone la presión de la conducción de trabajo A a través del canal transversal Q-a. En la posición de trabajo b se pone sobre el circuito de presión de carga LS la presión de la conducción de trabajo B a través del canal transversal Q-b. En la posición cero 0 no existe ninguna unión entre la bomba de graduación 30 (conducción de presión P y circuito de presión de carga LS) o el retorno R en un lado y las conducciones de trabajo A y B en el otro lado de la válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones 10. Los canales de retorno en las posiciones de válvula a y b están equipados, en la representación de la Figura 1, con una función de estrangulamiento para garantizar un funcionamiento más estable. Los canales transversales Q-a y Q-b están realizados como perforaciones de compuerta en la válvula 10 que transmiten la presión de carga en la respectiva posición de trabajo a o b al lado opuesto de la perforación de equipo de empujador.

La válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones 10 de la Figura 1 está representada en el dibujo, para la aclaración, como válvula de 8 vías-3 posiciones (válvula de 8/3 vías) . Esto quiere decir que la respectiva presión de carga en este caso se toma directamente de la conducción de trabajo A o B y se suministra a conexiones independientes en la válvula 10.

En formas constructivas alternativas de una válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones 10 de este tipo se toma la respectiva presión de carga en la carcasa de la válvula de compuerta 10 y se conduce en la carcasa a través de vías de flujo hacia la perforación de compuerta Q-a o Q-b. La compuerta contiene para las posiciones de trabajo a y b los canales transversales Q-a y Q-b que transmiten la presión de carga en la respectiva posición de trabajo a o b al lado opuesto de la perforación de compuerta, donde conducen en la carcasa vías de flujo a las conexiones 10-8 y 10-5. Las conexiones 10-8 y 10-5 también pueden estar agrupadas en la carcasa de la válvula a través de canales de flujo y estar unidas con una única conexión de presión de carga (conexión de LS) en la válvula 10.

En este caso se realiza la válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones 10 como válvula de 4 vías-3 posiciones (válvula de 4/3 vías) con toma adicional de presión de carga. (En una notación habitual, la conexión de presión de carga se realiza de forma independiente. Es decir, solamente las conexiones de trabajo P, R, A y B cuentan en la denominación válvula de 4/3 vías) .

En la Figura... [Seguir leyendo]

1. Válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones (200-A.

20. B) que presenta una toma interna de presión de carga (202-1.

20. 3.

20. 4.

24. 1.

24. 2.

31. 5) que toma la presión de carga de una vía de flujo de trabajo, estando integrada la toma de presión de carga (202-1.

20. 3.

20. 4.

24. 1.

24. 2.

31. 5) en un equipo de compuerta (210, 310) de la válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones (200-A.

20. B) y pudiéndose unir con un circuito de presión de carga (LS) , presentando la carcasa (220, 320) de la válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones (200-A.

20. B) , en la que está alojado de forma móvil el equipo de compuerta (210, 310) , respectivamente, una primera vía de flujo individual para una entrada de circuito de presión de carga (LS-1) y una segunda vía de flujo individual para una salida de circuito de presión de carga (LS) , que se pueden usar para cada posición de la válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones (200-A.

20. B) ; caracterizada porque el equipo de compuerta (210, 310) en una posición cero (0) une entre sí la vía de flujo individual para la entrada de circuito de presión de carga (LS-1) en la carcasa y la vía de flujo individual para la salida de circuito de presión de carga (LS) en la carcasa, por lo que se puede descargar el circuito de presión de carga y puede fluir medio de presión de la vía de flujo individual para la entrada de circuito de presión de carga (LS-1) a la vía de flujo individual para la salida de circuito de presión de carga (LS) y a la inversa.

2. Válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones (200-A.

20. B) de acuerdo con la reivindicación 1, uniendo entre sí el equipo de compuerta (210, 310) en una primera posición (a) la vía de flujo individual para la entrada de circuito de presión de carga (LS-1) en la carcasa y la vía de flujo individual para la salida de circuito de presión de carga (LS) en la carcasa a través de una válvula de retención (203-1.

20. 2.

20. 3.

20. 4.

35. 1.

35. 2) , presentando el equipo de compuerta (210, 310) la toma de presión de carga (202-1.

20. 3.

20. 4.

24. 1.

24. 2.

31. 5) para tomar una presión de carga de una vía de flujo de trabajo (210-1.

21. 5.

31. 4) y bloqueando la válvula de retención (203-1.

20. 2.

20. 3.

20. 4.

35. 1.

35. 2) en dirección de la entrada de circuito de presión de carga (LS-1) .

3. Válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones (200-A.

20. B) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-2, en la que la válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones (200-A.

20. B) es una válvula de émbolo con un émbolo (210) como elemento de control que se activa longitudinalmente, estando configurada la toma de presión de carga (202-1.

20. 3.

20. 4.

24. 1.

24. 2.

31. 5) en el émbolo (210, 310) como canal longitudinal (240-1.

24. 2.

31. 5) en el émbolo (210, 310) .

4. Válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones (200-A.

20. B) de acuerdo con la reivindicación 3, en la que el canal longitudinal (240-1.

24. 2.

31. 5) tiene un recorrido en el interior del émbolo (210, 310) , aproximadamente axial, entre una vía de flujo de trabajo (210-1.

21. 5.

31. 4) que tiene un recorrido transversalmente por encima o a través el émbolo (210, 310) y una vía de flujo de presión de carga (310-7.

31. 8.

31. 9) que tiene un recorrido transversalmente por encima o a través del émbolo, preferentemente como perforación (310-5) introducida desde el extremo del émbolo, que cruza la vía de flujo de trabajo (310-4) y la vía de flujo de presión de carga (310-7.

31. 8.

31. 9) y cerrada con un cierre (340) .

5. Válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones (200-A.

20. B) de acuerdo con la reivindicación 3 o 4 con un estrangulador (330) introducido en el canal longitudinal (240-1.

24. 2.

31. 5) .

6. Válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones (200-A) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-5, en la que la válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones (200-A) presenta tres posiciones (a, 0, b) y una primera conexión fluídica (200-A-1) , una segunda conexión fluídica (200-A-2) , una tercera conexión fluídica (200-A3) , una cuarta conexión fluídica (200-A-4) y una quinta conexión fluídica (200-A-5) .

7. Válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones de acuerdo con la reivindicación 6, en la que

(i) en una posición cero (0) de la válvula, la segunda, tercera y cuarta conexión (200-A-2.

20. A-3.

20. A4) están bloqueadas y la primera y la quinta conexión (200-A-1.

20. A-5) están unidas de forma fluídica a través de una primera vía de flujo en el émbolo, por lo que se puede descargar el circuito de presión de carga (LS) ,

(ii) en una primera posición de control (a) de la válvula, la tercera conexión (200-A-3) está bloqueada, la segunda y la cuarta conexión (200-A-2.

20. A-4) están unidas de forma fluídica a través de una segunda vía de flujo en el émbolo, presentando la segunda vía de flujo en el émbolo la toma de presión de carga (202-1) , la primera y la quinta conexión (200-A-1.

20. A-5) están unidas de forma fluídica a través de una primera válvula de retención (203-1) de modo que la primera válvula de retención (203-1) bloquea en dirección a la quinta conexión (200-A-5) , transmitiendo la toma de presión de carga (202-1) la presión de carga a la primera conexión (200-A-1) ; y

(iii) en una segunda posición de control (b) de la válvula, la segunda conexión (200-A-2) está bloqueada, la tercera y la cuarta conexión (200-A-3.

20. A-4) están unidas de forma fluídica a través de una tercera vía de flujo y la primera y la quinta conexión (200-A-1.

20. A-5) están unidas de forma fluídica a través de una segunda válvula de retención (203-2) de modo que la segunda válvula de retención (203-2) bloquea en dirección a la quinta conexión (200-A-5) .

8. Válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones (200-B) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-5, en la que la válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones (200-B) presenta tres posiciones (a, 0, b) y una primera conexión fluídica (200-B-1) , una segunda conexión fluídica (200-B-2) , una tercera conexión fluídica (200-B3) , una cuarta conexión fluídica (200-B-4) , una quinta conexión fluídica (200-B-5) y una sexta conexión fluídica (200B-6) .

9. Válvula de compuerta de varias vías-varias posiciones (200-B) de acuerdo con la reivindicación 8, en la que

(i) en una posición cero (0) de la válvula, la segunda, tercera, cuarta y quinta conexión (200-B-2.

20. B-3.

20. B-4.

20. B-5) están bloqueadas y la primera y la sexta conexión (200-B-1.

20. B-6) están unidas de forma fluídica a través de una primera vía de flujo (210-3.

31. 8) en el émbolo (210, 310) , por lo que se puede descargar el circuito de presión de carga (LS) ,

(ii) en una primera posición de control (a) de la válvula, la tercera y la quinta conexión (200-B-3.

20. B-5) están unidas de forma fluídica a través de una segunda vía de flujo (210-4.

31. 6) en el émbolo (210, 310) , la segunda y la cuarta conexión (200-B-2.

20. B-4) están unidas de forma fluídica a través de una tercera vía de flujo (210-5.

31. 4) en el émbolo (210, 310) , presentando la tercera vía de flujo (210-5, 3104) en el émbolo (210, 310) la toma de presión de carga (202-3.

24. 2.

31. 5) , la primera y la sexta conexión (200-B-1.

20. B-6) están unidas de forma fluídica a través de una primera válvula de retención (203-3) de modo que la válvula de retención (203-3) bloquea en dirección a la sexta conexión (200-B-6) , transmitiendo la toma de presión de carga (202-3.

24. 2.

31. 5) la presión de carga a la primera conexión (200-B-1) ; y

(iii) en una segunda posición de control (b) de la válvula, la tercera y la cuarta conexión (200-B-3.

20. B-4) están unidas de forma fluídica a través de una cuarta vía de flujo (210-2.

31. 1) en el émbolo (210, 310) , la segunda y la quinta conexión (200-B-2.

20. B-5) están unidas de forma fluídica a través de una quinta vía de flujo (210-1.

31. 4) en el émbolo (210, 310) , presentando la quinta vía de flujo (210-1.

31. 4) en el émbolo (210, 310) la toma de presión de carga (202-4.

24. 1.

31. 5) , la primera y la sexta conexión (200B-1.

20. B-6) están unidas de forma fluídica a través de una segunda válvula de retención (203-4) de modo que la segunda válvula de retención (203-4) bloquea en dirección a la sexta conexión (200-B-6) , transmitiendo la toma de presión de carga (202-4.

24. 1.

31. 5) la presión de carga a la primera conexión (200-B-1) .