Disposición de válvulas controlada por piloto, conmutable en varias etapas.

Disposición de válvulas controlada por piloto, con al menos un mecanismo de la válvula que se encuentra colocado en una carcasa de la válvula (1) para la conmutación en varias etapas de un flujo de aire comprimido entre un puerto de presión de alimentación (2) y un puerto de la línea de trabajo (3),

donde un flujo de aire comprimido estrangulado puede ser generado a través de medios de estrangulamiento al menos en una etapa de conmutación, caracterizada porque el control por piloto neumático comprende un primer pistón de control (8) que se encuentra colocado en una primera cámara de control (9) que está conformada en la carcasa de la válvula (1), el cual comprende una escotadura coaxial para conformar una segunda cámara de control (10), en donde se encuentra colocado un segundo pistón de control (11), de manera que una aplicación adicional de presión de control en las cámaras de control (9, 10) produce un avance telescópico de un empujador (6), el cual se extiende desde el segundo pistón de control (11), para generar una carrera de conmutación en varias etapas para el mecanismo de la válvula para realizar el flujo de aire comprimido estrangulado en al menos una etapa de conmutación que se ubica entre la posición cerrada de la válvula y la posición abierta de la válvula, del mecanismo de la válvula.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/067544.

Solicitante: KNORR-BREMSE SYSTEME FUR SCHIENENFAHRZEUGE GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: MOOSACHER STRASSE 80 80809 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: KRASSELT,STEFFEN, VÖLBEL,HEINZ, GARTEN,THOMAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B60T15/02 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B60 VEHICULOS EN GENERAL.B60T SISTEMAS DE CONTROL DE FRENOS PARA VEHICULOS O PARTES DE ESOS SISTEMAS; SISTEMAS DE CONTROL DE FRENOS O PARTES DE ESOS SISTEMAS, EN GENERAL (control de sistemas de frenado electrodinámico   B60L 7/00; control conjugado de frenos y otras unidades de accionamiento de vehículos B60W ); DISPOSICION DE ELEMENTOS DE FRENADO DE VEHICULOS EN GENERAL; DISPOSITIVOS PORTATILES PARA EVITAR EL MOVIMIENTO INDESEADO DE VEHICULOS; MODIFICACIONES REALIZADAS EN VEHICULOS PARA FACILITAR LA REFRIGERACION DE LOS FRENOS. › B60T 15/00 Estructura, disposición o funcionamiento de válvulas incorporadas en los sistemas de frenos asistidos y no cubiertos por los grupos B60T 11/00 o B60T 13/00 (válvulas que responden a una condición de velocidad B60T 8/34). › Válvulas de aplicación y de soltado de frenos.
  • F16K31/122 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16K VALVULAS; GRIFOS; COMPUERTAS; FLOTADORES PARA ACCIONAMIENTO; DISPOSITIVOS PARA VENTILAR O AIREAR.F16K 31/00 Medios de accionamiento; Dispositivos de retorno a la posición de reposo. › el fluido actuando sobre un pistón (F16K 31/143, F16K 31/163, F16K 31/363, F16K 31/383 tienen prioridad).

PDF original: ES-2539053_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Disposición de válvulas controlada por piloto, conmutable en varias etapas La presente invención hace referencia a una disposición de válvulas controlada por piloto con al menos un mecanismo de la válvula que se encuentra colocado en una carcasa de la válvula para la conmutación en varias etapas de un flujo de aire comprimido entre un puerto de presión de alimentación y un puerto de la línea de trabajo, donde un flujo de aire comprimido estrangulado puede ser generado a través de medios de estrangulamiento al menos en una etapa de conmutación.

El ámbito de aplicación de la presente invención abarca principalmente la tecnología vinculada a los vehículos sobre carriles. Dentro del marco de las instalaciones neumáticas de frenado, para controlar la presión de frenado, así como presiones auxiliares asociadas a la misma, se emplea una pluralidad de válvulas de varias vías diferentes. Junto con válvulas selectoras sencillas con un funcionamiento de la válvula 2/2 se requieren válvulas de varias vías más complejas, por ejemplo para ventilar o quitar el aire de unidades adicionales de aire comprimido. La presente invención puede utilizarse principalmente en válvulas de cierre de instalaciones de frenado neumáticas.

Por la solicitud DE 40 23 845 C1 se conoce una válvula de cierre con posición de estrangulamiento. La válvula de cierre posee una carcasa de la válvula y un asiento de la válvula contra el cual un disco de la válvula puede ser ajustado y presionado mediante un mecanismo de accionamiento. Al encontrarse cerrada la válvula, una junta anular se encuentra ubicada entre el disco de la válvula y el asiento de la válvula. El disco de la válvula que es soportado por un pistón de la válvula puede deformarse elásticamente con las fuerzas de posicionamiento que, según el funcionamiento, pueden aplicarse mediante un mecanismo de accionamiento. Dentro de la zona de estanqueidad que se encuentra limitada por el asiento de la válvula y el disco de la válvula, al encontrarse cerrada la válvula, se proporciona una abertura en el disco de la válvula. La parte del disco de la válvula que presenta dicha abertura puede ser presionada contra el pistón de la válvula a través del aumento de la presión de cierre que puede ser aplicada con el mecanismo de accionamiento. Al encontrarse presionado el disco de la válvula contra el pistón de la válvula, entre el pistón de la válvula y el disco de la válvula se encuentra una junta que rodea dicha abertura. El disco de la válvula está diseñado como un cono hueco plano y en el lado del borde soporta una junta.

Asimismo, por la solicitud EP 1 860 359 A1 se conoce una válvula cerrada de forma normal con un mecanismo para regular cantidades de flujos reducidos. La válvula comprende un vástago de la válvula para abrir y cerrar un paso de fluido, un dispositivo de pretensión para pretensar el vástago de la válvula en una dirección para cerrar el paso de fluido, un cuerpo del pistón que se engancha en un cilindro de forma hermética para conformar una cámara de presión para el desplazamiento del vástago de la válvula en un dispositivo de apertura de la válvula en contra de la fuerza de pretensión, y un mecanismo de tope que se proporciona sobre el cilindro para controlar un límite de movimiento del cuerpo del pistón en el dispositivo de apertura de la válvula. El mecanismo de tope comprende un elemento de ajuste de la carrera, el cual se encuentra enganchado coaxialmente con el cilindro mediante un enganche por tornillo, con un vástago de la válvula, de manera que puede ajustarse una posición de carrera del elemento de ajuste relativamente con respecto al cilindro, así como comprende una superficie achaflanada anular en un extremo del elemento de ajuste de carrera, la cual se encuentra dispuesta frente al cuerpo del pistón. Sobre el cuerpo del pistón se proporciona una superficie de control desplazable que abre la válvula, para posicionarse radialmente por fuera de la superficie achaflanada anular. Sobre el cilindro se proporciona de forma integral una superficie de control fija que abre la válvula, para disponerse frente a la superficie de control desplazable que abre la válvula, donde al menos una de las superficies de control, de la superficie de control desplazable que abre la válvula y de la superficie de control fija que abre la válvula, comprende una superficie achaflanada. Dicha superficie es achaflanada para reducir una distancia entre la superficie de control desplazable que abre la válvula y la superficie de control fija que abre la válvula en una dirección con respecto a un borde externo de la superficie achaflanada. Además, una pluralidad de esferas puede estar en contacto al mismo tiempo con cada una de las superficies achaflanadas anulares.

De acuerdo con el estado del arte conocido existen disposiciones de válvulas para realizar módulos de cierre de instalaciones de frenado neumáticas, donde dichas disposiciones pueden conmutarse en varias etapas para, entre otras cosas, posibilitar también un flujo de aire comprimido estrangulado. Para ello, por lo general dos válvulas de 2/2 vías son conectadas de forma paralela dependiendo de la etapa de conmutación y son direccionadas de forma separada, donde una de las dos válvulas de 2/2 vías se encuentra conectada en serie con una válvula de mariposa para realizar la etapa de conmutación de un flujo de aire comprimido estrangulado. Una disposición de válvulas de esa clase requiere una gran construcción y la inversión para el montaje de los componentes individuales, en especial de su entubado, es en principio muy elevada.

Por tanto, es objeto de la presente invención crear una disposición de válvulas conmutables en varias etapas con una etapa de estrangulamiento, la cual se estructure con componentes sencillos y resulte particularmente compacta en cuanto a la construcción.

Este objeto se alcanzará en base a una disposición de válvulas según el preámbulo de la reivindicación 1 en combinación con su característica significativa. Las reivindicaciones dependientes secundarias indican perfeccionamientos ventajosos de la invención.

En la invención se contempla la teoría técnica de que un control por piloto neumático de una disposición de válvulas conmutable en varias etapas comprende un primer pistón de control que se encuentra colocado en una primera cámara de control que está conformada en la carcasa de la válvula, el cual comprende una escotadura coaxial para conformar una segunda cámara de control, en donde se encuentra colocado un segundo pistón de control, de manera que una aplicación adicional de presión de control en las cámaras de control produce un avance telescópico de un empujador, el cual se extiende desde el segundo pistón de control, para generar una carrera de conmutación en varias etapas para el mecanismo de la válvula, para realizar el flujo de aire comprimido estrangulado en al menos una etapa de conmutación que se ubica entre la posición cerrada de la válvula y la posición abierta de la válvula, del mecanismo de la válvula.

De manera ventajosa, en la solución acorde a la invención, esa etapa de conmutación para el flujo de aire comprimido estrangulado se alcanza gracias a que el mecanismo de la válvula adopta de modo previsto una posición intermedia, en donde se encuentra disponible una sección transversal de flujo más reducida en comparación con la posición de la válvula completamente abierta. Por lo tanto, para un estrangulamiento de ese tipo no se requiere un estrangulador o un elemento obturador separado, el cual -en el estado del arte -se combina con una válvula selectora convencional. A través del modo de construcción, integrado en cuanto al funcionamiento, de la disposición de válvulas acorde a la invención, tiene lugar un aprovechamiento eficiente del espacio de construcción, de manera que la solución acorde a la invención puede realizarse con una construcción convenientemente compacta. El acoplamiento de todas las posiciones de la válvula, es decir de la posición cerrada, de al menos una posición estrangulada y de la posición abierta, mediante un mismo mecanismo de la válvula, aumenta la seguridad de funcionamiento de la disposición de válvulas, ya que válvulas individuales con estrangulador ya no deben ser entubadas unas con otras. Gracias a ello aumenta la seguridad de la disposición en comparación con las soluciones correspondientes al estado del arte.

El mecanismo de la válvula accionado a través del control por piloto neumático, según una de las medidas que perfeccionan la invención, está diseñado a modo de una válvula de asiento, la cual comprende un asiento de la válvula que se encuentra fijado en la carcasa, con un elemento de cierre asociado, con un cuerpo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Disposición de válvulas controlada por piloto, con al menos un mecanismo de la válvula que se encuentra colocado en una carcasa de la válvula (1) para la conmutación en varias etapas de un flujo de aire comprimido entre un puerto de presión de alimentación (2) y un puerto de la línea de trabajo (3) , donde un flujo de aire comprimido estrangulado puede ser generado a través de medios de estrangulamiento al menos en una etapa de conmutación, caracterizada porque el control por piloto neumático comprende un primer pistón de control (8) que se encuentra colocado en una primera cámara de control (9) que está conformada en la carcasa de la válvula (1) , el cual comprende una escotadura coaxial para conformar una segunda cámara de control (10) , en donde se encuentra colocado un segundo pistón de control (11) , de manera que una aplicación adicional de presión de control en las cámaras de control (9, 10) produce un avance telescópico de un empujador (6) , el cual se extiende desde el segundo pistón de control (11) , para generar una carrera de conmutación en varias etapas para el mecanismo de la válvula para realizar el flujo de aire comprimido estrangulado en al menos una etapa de conmutación que se ubica entre la posición cerrada de la válvula y la posición abierta de la válvula, del mecanismo de la válvula.

2. Disposición de válvulas controlada por piloto según la reivindicación 1, caracterizada porque el mecanismo de la válvula está diseñado a modo de una válvula de asiento, la cual comprende un asiento de la válvula (4) que se encuentra fijado en la carcasa, con un elemento de cierre (5) asociado que acciona el control por piloto neumático mediante el empujador (6) .

3. Disposición de válvulas controlada por piloto según la reivindicación 2, caracterizada porque un resorte de recuperación de la válvula (7) integrado en la carcasa de la válvula (1) mantiene el elemento de cierre (5) de la válvula de asiento en la posición de conmutación cerrada cuando el control por piloto se encuentra sin presión.

4. Disposición de válvulas controlada por piloto según la reivindicación 1, caracterizada porque para un primer flujo de aire comprimido estrangulado, en una primera etapa de conmutación, se efectúa una aplicación exclusiva de presión de control del segundo pistón de control (11) del control por piloto.

5. Disposición de válvulas controlada por piloto según la reivindicación 1, caracterizada porque para otro flujo de aire comprimido estrangulado, en una segunda etapa de conmutación, se efectúa una aplicación exclusiva de presión de control del primer pistón de control (8) del control por piloto.

6. Disposición de válvulas controlada por piloto según la reivindicación 1, caracterizada porque para un flujo de aire comprimido no estrangulado, en una tercera etapa de conmutación, se efectúa una aplicación de presión de control de los dos pistones (8, 11) del control por piloto.

7. Disposición de válvulas controlada por piloto según la reivindicación 1, caracterizada porque la carrera de conmutación (A) del primer pistón de control (8) que presenta un diámetro mayor es más grande que la carrera de conmutación (B) del segundo pistón (11) que presenta un diámetro menor.

8. Disposición de válvulas controlada por piloto según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al segundo pistón (11) que presenta un diámetro menor se le puede aplicar presión de control en contra de la fuerza del resorte de recuperación de la válvula (7) mediante el empujador (6) .

9. Disposición de válvulas controlada por piloto según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al primer pistón (8) que presenta un diámetro mayor se le puede aplicar presión de control en contra de la fuerza de un resorte de recuperación del pistón (12) que se encuentra dispuesto en la carcasa de la válvula (1) entre el área del mecanismo de la válvula y el control por piloto, y que se apoya del lado de la base en el primer pistón de control (8) .

10. Disposición de válvulas controlada por piloto según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque una distancia axial entre el primer pistón de control (8) y el segundo pistón de control (11) forma otra carrera de conmutación (C) .

 

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