DISPOSITIVO ELECTRICO PARA EL RECONOCIMIENTO DEL ESTADO DE DESGASTE DE UN ELEMENTO DE OBTURACION DINAMICO.

Disposición de junta de obturación que está constituida por un cuerpo de soporte (2),

un cuerpo opuesto (3) y un elemento de obturación dinámico (1) con una instalación eléctrica para el reconocimiento del estado de desgaste del elemento de obturación (1), está colocado en el cuerpo de soporte (2) conductor de electricidad y obtura dinámicamente frente al cuerpo opuesto (3) igualmente conductor de electricidad, que es móvil con relación a aquél, caracterizada porque el elemento de obturación (1) está constituido por un primer material de obturación (4) conductor de electricidad, que está en contacto con el cuerpo de soporte (2), en el que está colocado un segundo material de obturación (5) no conductor de electricidad, que entra en contacto de obturación con el cuerpo opuesto (3) conductor de electricidad, para cerrar un circuito de corriente (6) para la indicación del límite de desgaste, en el caso de una fricción del segundo material de obturación (5)

Dispositivo eléctrico para el reconocimiento del estado de desgaste de un elemento de obturación dinámico.

La presente invención se refiere a una disposición de junta de obturación con una instalación eléctrica para el reconocimiento del estado de desgaste de un elemento de obturación dinámico, que está colocado en un cuerpo de soporte conductor de electricidad y que obtura dinámicamente frente a un cuerpo opuesto igualmente conductor de electricidad móvil con relación a aquél. Además, la invención se refiere a componentes neumáticos, como cilindros neumáticos o válvulas neumáticas, que están equipados con un elemento de obturación dinámica de este tipo.

El campo de aplicación de la invención se extiende presumiblemente a componentes de sistemas neumáticos, como cilindros neumáticos o válvulas neumáticas, Tales componentes contienen elementos móviles relativamente entre sí, como por ejemplo disposiciones de cilindro y pistón, que se pueden obturar dinámicamente entre sí, para impedir una corriente de fuga no deseada del medio de presión. Con esta finalidad se insertan en los componentes de interés de los sistemas neumáticos habitualmente juntas de obturación de materiales de elastómero, que están configurados la mayoría de las veces a modo de una junta tórica o de un anillo de labio de obturación. Estos elementos de obturación dinámicos están sometidos a un desgaste progresivo en el transcurso del tiempo de funcionamiento en virtud de la fricción, las modificaciones de las propiedades del material y similares. Se deduce a partir del documento DE 102 22 890 A1 una instalación eléctrica, que sirve para el reconocimiento del estado actual de desgaste de un componente neumático, aquí de una válvula de varios pasos. Puesto que el estado de desgaste de los diferentes elementos de obturación interiores identifica el estado de desgaste de toda la válvula de varios pasos, la instalación eléctrica publicada aquí calcula, en general, en último término el estado de desgaste de los elementos de obturación. Con esta finalidad se conduce, en el lado de entrada, a una instalación eléctrica la señal de activación eléctrica propiamente dicha y una señal de reacción eléctrica que sigue a un impulso de control manual, a partir de lo cual la unidad electrónica calcula, a través de comparación, el intervalo de tiempo entre la señal de activación y la señal de reacción, para determinar a partir de ello el retardo de conmutación como medida del estado de desgaste.

En esta solución técnica es un inconveniente que la evaluación no permite deducir el componente concreto, aquí el elemento de obturación que ha provocado en último término un estado de desgaste crítico. Solamente es posible determinar, en general, el estado de desgaste de la válvula de varios pasos, para sustituirla en caso necesario.

A partir del documento DE 10 2006 001 131 A1 se deduce una instalación eléctrica para el reconocimiento del estado de desgaste de un elemento de obturación dinámico, en el que está incrustada una instalación de detección en la zona de la junta de obturación relevante para el desgaste. Esta disposición de detección puede estar constituida con preferencia por bandas extensométricas, para calcular la solicitación a tracción y a presión de la junta de obturación dinámica. De la misma manera, en el elemento de obturación está integrada directamente una unidad de evaluación electrónica autónoma que a partir de los valores de medición de la solicitación detectados permite sacar conclusiones sobre el estado de desgaste del elemento de obturación. En esta solución técnica es un inconveniente su estructura técnica realmente costosa, que está determinada por la microelectrónica necesaria así como por su integración en el elemento de obturación.

Se deduce a partir del documento US 6.615.639 una solución técnica más sencilla, en la que se utiliza un anillo de alambre incrustado en el lado del elemento de obturación, que forma un alambre de contacto frente al cuerpo opuesto móvil con relación al mismo. En el caso de contacto del alambre de contacto en forma de anillo con el cuerpo opuesto conductor de electricidad, se emite una señal de aviso de desgaste. En el documento GB-A-2 401 409 se publica otro ejemplo.

El problema de la presente invención es crear una disposición de junta de obturación con un elemento de obturación dinámico y una instalación eléctrica para el reconocimiento del estado de desgaste, que permite de manera sencilla una deducción directa sobre el desgaste del elemento de obturación.

El problema se soluciona partiendo de una disposición de junta de obturación de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 en combinación con los rasgos característicos. Las reivindicaciones dependientes siguientes reproducen desarrollos ventajosos de la invención. Con respecto a componentes neumáticos especiales, como cilindros neumáticos o válvulas neumáticas, el problema se soluciona a través de las reivindicaciones 9 y 10, respectiva-mente.

La invención incluye la enseñanza técnica de que el elemento de obturación está constituido por un primer material conductor de electricidad que está en contacto con su cuerpo de soporte, en el que está colocado un segundo material de obturación no conductor de electricidad, que entra en contacto de obturación con el cuerpo opuesto conductor de electricidad, para cerrar un circuito de corriente para la indicación del límite de desgaste, en el caso de una fricción del segundo material de obturación.

La ventaja de la solución de acuerdo con la invención reside especialmente en que en el momento oportuno antes del fallo de un componente neumático, en virtud del conocimiento del estado de desgaste actual, se puede realizar oportunamente un mantenimiento o reparación. De esta manera se previene un fallo total del componente neumático, que conduciría a la parada de todo el sistema neumático, y se pueden evitar los tiempos de interrupción, puesto que la solución de acuerdo con la invención permite un reconocimiento del desgaste real y una señalización y, en concreto, a través de análisis correspondientes del propio componente que está afectado por desgaste, es decir, no de forma indirecta, como en el estado de la técnica descrito anteriormente. El mantenimiento oportuno necesario que se puede realizar de esta manera en función del desgaste producido realmente hace también innecesarios ciclos de mantenimiento preventivos, de manera que los componentes neumáticos que tienen todavía capacidad funcional pueden permanecer en funcionamiento durante un tiempo prolongado.

Con preferencia, el primer material de obturación está formado integralmente en el segundo material de obturación a través de fundición por inyección. A través de esta medida técnica de fabricación se puede fabricar el elemento de obturación de acuerdo con la invención de manera sencilla en un único molde de fundición por inyección.

Para la mejora de la conductividad eléctrica se pueden insertar adicionalmente insertos conductores de electricidad, como por ejemplo una chapa metálica o hilos metálicos en el primer material de obturación conductor de electricidad.

Con preferencia, como primer material de obturación conductor de electricidad se selecciona un NBR (caucho de nitrilo butadieno) relleno, por ejemplo, con grafito o polvo de aluminio, en cambio el segundo material de obturación no conductor de electricidad puede ser, por ejemplo poliuretano o NBR. Como segundo material de obturación son adecuados, en principio, materiales de elastómero, que con propiedades de aislamiento muy buenas aseguran al mismo tiempo un efecto de obturación dinámica alta con una inclinación reducida al desgaste.

El elemento de obturación de acuerdo con la invención se puede configurar con preferencia como anillo de labio de obturación, cuya zona superior del labio de obturación está constituida por el segundo material de obturación no conductor.

El elemento de obturación de acuerdo con la invención con una instalación eléctrica para el reconocimiento del desgaste del elemento de obturación se puede emplear de manera más ventajosa en un cilindro neumático, en el que el pistón del cilindro neumático corresponde al cuerpo de soporte y el tubo cilíndrico del cilindro neumático corresponde al cuerpo opuesto, en el que se apoya el elemento de obturación dinámica. En este caso, condición previa es que el cuerpo opuesto constituido de metal sea conductor de electricidad, por ejemplo un perfil prensado por extrusión de metal ligero.

El...

1. Disposición de junta de obturación que está constituida por un cuerpo de soporte (2), un cuerpo opuesto (3) y un elemento de obturación dinámico (1) con una instalación eléctrica para el reconocimiento del estado de desgaste del elemento de obturación (1), está colocado en el cuerpo de soporte (2) conductor de electricidad y obtura dinámicamente frente al cuerpo opuesto (3) igualmente conductor de electricidad, que es móvil con relación a aquél, caracterizada porque el elemento de obturación (1) está constituido por un primer material de obturación (4) conductor de electricidad, que está en contacto con el cuerpo de soporte (2), en el que está colocado un segundo material de obturación (5) no conductor de electricidad, que entra en contacto de obturación con el cuerpo opuesto (3) conductor de electricidad, para cerrar un circuito de corriente (6) para la indicación del límite de desgaste, en el caso de una fricción del segundo material de obturación (5).

2. Disposición de junta de obturación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el primera material de obturación (4) está formado integralmente a través de fundición por inyección directamente en el segundo material de obturación (5).

3. Disposición de junta de obturación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el cuerpo de soporte (2) conductor está constituido por un metal o un plástico no conductor con insertos conductores de electricidad, que entran en contacto con el primer elemento de obturación (4).

4. Disposición de junta de obturación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer material de obturación (4) está constituido por NBR con relleno de grafito o con relleno de polvo de aluminio.

5. Disposición de junta de obturación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el segundo material de obturación (5) está constituido por NBR o poliuretano.

6. Disposición de junta de obturación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer material de obturación (4) está provisto con insertos metálicos para el refuerzo de la conductividad eléctrica.

7. Disposición de junta de obturación de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque los insertos metálicos están configurados en forma de hilos metálicos.

8. Disposición de junta de obturación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento de obturación (1) está configurado a modo de un anillo de labio de obturación, cuyo labio de obturación está constituido, al menos en parte, por el segundo material de obturación (5).

9. Cilindro neumático con una disposición de junta de obturación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el cuerpo de soporte (2) está configurado como pistón y el cuerpo opuesto (3) que entra en contacto con él es una carcasa cilíndrica.

10. Válvula neumática con una disposición de junta de obturación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores 1 a 8, en la que el cuerpo de soporte (2) está configurado como elemento de conmutación, y porque el cuerpo opuesto (3) correspondiente con él es componente de una carcasa de válvula.