ES2164557B2 - Dispositivo de valvula. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de válvula, que comprende un cuerpo de válvula que influye sobre el paso de caudal en un conducto de unión para fluidos del dispositivo de válvula, realizando el cuerpo de válvula un movimiento de válvula, en el que varía la distancia entre una superficie de válvula y el cuerpo de válvula, estando el cuerpo de válvula unido activamente a un dispositivo de amortiguación que contrarresta su movimiento de válvula.

Description

Dispositivo de válvula.

La invención se refiere a un dispositivo de válvula, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Un problema básico en un dispositivo de válvula consiste en que en el mismo se producen ruidos del paso de un fluido o ruidos de maniobra. En el caso de válvulas de amortiguación se han introducido canales de estabilización, que impiden que se produzca una diferencia repentina de presiones entre el lado de entrada y el lado de salida de la corriente de fluido.

Además, en las válvulas de amortiguación maniobrables es conocido ya que la operación de maniobra solo se realiza si no se alcanza una presión máxima en el amortiguador de vibraciones, puesto que en caso contrario se notan también los ruidos de maniobra. En relación con esto, se han efectuado también ensayos para limitar el recorrido de trabajo del cuerpo de la válvula, con el fin de que no se puedan producir ruidos de maniobra.

El objeto de la presente invención es obtener un dispositivo de válvula, que a ser posible no ocasione ruidos de maniobra, tenga una fricción interna pequeña y realice un movimiento de trabajo previsto en todos los estados de funcionamiento.

Este objeto se soluciona, según la presente invención, por medio de las características indicadas en la reivindicación 1.

El dispositivo amortiguación impide un movimiento demasiado rápido de apertura del dispositivo de válvula, que por una parte puede ocasionar ruidos de paso del medio de circulación o también ruidos de maniobra a causa de la masa del cuerpo de la válvula.

En otra realización ventajosa de la invención, el dispositivo de amortiguación actúa en dependencia de la velocidad. En este caso, existe una dependencia directa entre la presión acumulada como fuerza de trabajo y la contramedida del dispositivo de amortiguación, que trabaja también en dependencia de la velocidad. Así se puede renunciar a un equipo electrónico complicado, que podría proporcionar el mismo efecto.

Para ello, el dispositivo de amortiguación dependiente de la velocidad tiene un elemento de desplazamiento, que se puede mover hacia una cámara de amortiguación llena de un medio de presión. Como medio de presión sirve el mismo medio que circula también a través del dispositivo de válvula.

Además, el dispositivo de amortiguación tiene por lo menos una sección transversal de estrangulación. Se pueden utilizar también varias secciones transversales de estrangulación, de modo que resulta posible conseguir un efecto de amortiguación en dependencia de la carrera. En otra realización ventajosa de la invención, la cámara de amortiguación está formada por una carcasa con forma de vaso, en la que penetra el elemento de desplazamiento.

La sección transversal de estrangulación del dispositivo de amortiguación tiene unas medidas relativamente pequeñas. Para que la hendidura de separación entre el elemento de desplazamiento y la carcasa no ejerza ninguna influencia sobre el efecto de amortiguación, el elemento de desplazamiento está hermetizado respecto a la cámara, de amortiguación.

Según una reivindicación independiente, está previsto que el cuerpo de la válvula pueda moverse axialmente y esté ayudado por una corredera en su movimiento de trabajo, de modo que la corredera forma una unidad junto con el elemento de desplazamiento.

Con vistas a una fabricación sencilla, la cámara de amortiguación tiene un contorno interior escalonado, en el que una parte longitudinal de la cámara de amortiguación forma una pista de movimiento para el elemento de desplazamiento. De este modo, no es necesario fabricar con una gran exactitud toda la pared interior de la cámara de amortiguación.

Como medida adicional para influir sobre el movimiento de trabajo del cuerpo de válvula, está previsto que la cámara de amortiguación lleve alojado un dispositivo de enclavamiento, que consta de medios de enclavamiento y medios de contraenclavamiento, estando los medios de enclavamiento unidos activamente al cuerpo de la válvula, de modo que definen por lo menos una posición de trabajo del cuerpo de la válvula.

Así, los medios de enclavamiento constan de medios de apoyo móviles radialmente para el cuerpo de válvula, estando los medios de enclavamiento encajados en medios de contraenclavamiento.

Con vistas a un montaje sencillo, los medios de enclavamiento forman junto con la corredera una sola unidad de construcción. Prácticamente, los medios de enclavamiento representan una prolongación en forma de casquillo de la corredera, teniendo esta prolongación hendiduras axiales, que hacen posible la movilidad radial de los medios de apoyo.

Con vistas a una posición definida de cierre del cuerpo de la válvula, la corredera está pretensada por medio de un muelle de cierre situado dentro de la cámara de amortiguación.

Para mejorar la conducción del cuerpo de la válvula, el cuerpo de la válvula comprende una corredera, que forma una cámara de retención de la presión dentro del conducto de unión para el paso de los fluidos, junto con una carcasa del dispositivo de válvula, estando la cámara de retención de la presión hermetizada por medio de una junta, que está realizada en forma móvil radialmente dentro de unos límites. Para reducir al mínimo el problema de la fricción en relación con el movimiento de trabajo del cuerpo de la válvula, la junta está encajada en una ranura, teniendo la junta un paso libre hasta el fondo de la ranura. Sólo existe un pretensado pequeño de la junta en la cámara de retención de presión. El efecto de junta propiamente dicho es producido por el pretensado de la presión acumulada.

Para impedir una retención de la presión en un movimiento de entrada de la corredera de la válvula, la cámara de retención de presión tiene una conexión para compensación de la presión. Para ahorrar espacio de construcción, la conexión de compensación de la presión está situada en la corredera de la válvula.

Además, la cámara de compensación de la presión tiene otra conexión de compensación de la presión, que es activada por una unidad de hermetización, que hermetiza la carcasa del dispositivo de válvula, de modo que la carcasa separa entre sí dos cámaras de trabajo y es movida axialmente durante el funcionamiento del dispositivo de válvula, teniendo la unidad de junta un primer anillo exterior de obturación, que está realizado de modo que sufra una fricción pequeña, y un anillo de obturación interior que realiza radialmente el pretensado del anillo exterior y que activa la otra conexión de compensación de la presión en dependencia de su posición dentro de una ranura anular en la carcasa.

La cámara de retención de la presión tiene una conexión adicional de compensación de la presión en la corredera de la válvula, que une la cámara de retención con una cámara de trabajo, independientemente de otras conexiones de compensación de la presión. De este modo se dispone como máximo de tres conexiones de compensación de la presión, de manera que, incluso en caso de un fallo de funcionamiento de una de las conexiones de compensación de la presión, es posible realizar un movimiento seguro de la corredera de la válvula.

Por medio de la siguiente descripción de los dibujos adjuntos, se explica más detalladamente la invención.

En los dibujos se muestran:

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en la figura 1 una situación de montaje a título de ejemplo;

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en las figuras 2a - 2d variantes de realización de la invención, vistas en sección;

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en la figura 3 el émbolo de amortiguación en combinación con la invención.

La figura 1 muestra en forma simplificada un vehículo de motor 1 con un portón trasero 3 del vehículo, que está situado en forma móvil alrededor de un eje de basculado 5 alineado transversalmente respecto al eje longitudinal del vehículo. Como ayuda para el movimiento de apertura, entre una carrocería del vehículo y el portón trasero del vehículo está colocado en forma articulada móvil un conjunto 7 de émbolo-cilindro por medio de elementos de unión 9, 11. El conjunto de émbolo-cilindro comprende un cilindro 13 y un vástago de émbolo 15 que puede moverse axialmente dentro de aquél, de modo que un componente se apoya en la carrocería del vehículo y el otro componente respectivamente se apoya en el portón trasero del vehículo, de manera que el movimiento del portón trasero del vehículo se desarrolla en forma sincronizada con un movimiento de entrada o de salida del vástago de émbolo. La utilización del conjunto de émbolo-cilindro no está limitada solo a portones traseros de vehículos, sino que también puede ser utilizada en otras aplicaciones, por ejemplo en puertas de vehículos.

Un primer ejemplo de realización está representado en las figuras 2a hasta 2d, estando las representaciones de las figuras 2b hasta 2d limitadas a la parte del conjunto de émbolo-cilindro 7, que tiene un émbolo 17 en el vástago de émbolo 15.

Para la descripción adicional de la invención se deben observar las figuras 2a y 2b. El émbolo 17 forma la carcasa para un dispositivo de válvula 19, que hace posible el bloqueo hidráulico continuo (sin escalonamientos) del conjunto de émbolo-cilindro 7, pudiéndose conectar a voluntad una conexión 21 para fluido entre las cámaras de trabajo 23, 25 separadas por el émbolo con el anillo de émbolo 17b. Para ello, el dispositivo de válvula dispone de una primera válvula de cierre 27, que tiene un cuerpo de válvula 29, que en lo sucesivo se denomina cuerpo de cierre 29 de la válvula y que está formado por un anillo de válvula y está apoyado en forma móvil axialmente en un casquillo de válvula 31 que forma una parte del émbolo. El cuerpo de cierre de la válvula se apoya entre dos superficies de sujeción 33, 33' de las correderas 35, 35' de la válvula. Las correderas de la válvula están situadas en forma móvil axialmente sobre el vástago de émbolo 15 y son pretensadas axialmente por un muelle de cierre 39, 39', intercalándose una corredera 37, 37'. El muelle de cierre a su vez se apoya en un fondo 41a, 41a' que forma parte de una carcasa 41 que forma una cámara de amortiguación 55. La carcasa 41 tiene un contorno interior escalonado, que forma una pista de movimiento 41b, 41b' para un elemento de desplazamiento 37a, 37a'. El elemento de desplazamiento 37a, 37a' forma parte de la corredera 37, 37'. En la carcasa 41, 41' está realizada por lo menos una sección transversal de estrangulación 41c, 41c'. Se pueden prever varias secciones transversales de estrangulación, que actúan en dependencia de la posición de la carrera del elemento de desplazamiento 37a, 37a'. Alternativamente, en el espacio de construcción correspondiente, la sección transversal de estrangulación puede estar realizada también en el elemento de desplazamiento. El elemento de desplazamiento 37a, 37a' está hermetizado por medio de una junta anular 37b, 37b' respecto a la cámara de amortiguación 55, 55', para que las corrientes de fuga no puedan influir sobre el efecto de amortiguación.

Dentro de la cámara de amortiguación está situado un dispositivo de enclavamiento 129, 129', que consta de medios de enclavamiento 131, 131' y medios de contraenclavamiento 133, 133'. Los medios de enclavamiento 129, 129' están en unión activa por medio de las correderas 39, 39' con el primer cuerpo de cierre 29 de la válvula y constan de medios de apoyo móviles radialmente, que se encajan en un escalón de enclavamiento de los medios de contraenclavamiento. En la presente forma de realización, los medios de enclavamiento, la corredera y el elemento de desplazamiento están construidos formando una sola unidad. Un muelle anular 135, 135' se encarga de proporcionar una fuerza de pretensado radial entre los medios de apoyo y el respectivo escalón de enclavamiento, además de proporcionar el tensado propio de los medios de apoyo, de los que hay por lo menos dos. Alternativamente, el muelle de cierre 39, 39' puede ser colocado también entre la carcasa 41, 41' y los medios de apoyo, si lo permiten las condiciones de espacio de montaje.

El dispositivo de válvula 19 está configurado en forma idéntica a la del primer cuerpo de cierre 29 de la válvula, pero en posición invertida, de modo que resulta así posible una función de bloqueo para los dos sentidos de paso de fluido del conducto de unión 21. Para no recargar las figuras con números de referencia, algunos números de referencia han sido anotados solo en una mitad del dispositivo de válvula que tiene la forma simétrica invertida.

La figura 2b muestra el dispositivo de válvula en la posición de bloqueo. Ambos espacios de trabajo 23, 25 tienen la misma presión de servicio. El cuerpo de cierre 29 de la primera válvula de cierre 27 se encuentra situado en la parte central del casquillo 31 de la válvula, una zona 43 de superficie de hermetización. Partiendo de la zona de superficie de hermetización, inmediatamente a continuación de un lado de salida de la corriente de fluido de la primera válvula de cierre 27 está situado un dispositivo de estrangulación 45, 45'. El dispositivo de estrangulación consta de un número de ranuras 45, 45' con diferentes longitudes, para dejar libre una mayor sección de paso de caudal de fluido al ir aumentando el recorrido de graduación del cuerpo de cierre 29 de la válvula.

El dispositivo de válvula 19 comprende dos válvulas de cierre 27, 47 o bien 27, 47' respectivamente, que están situadas en serie, de modo que la segunda válvula de cierre 47, 47' solo se abre cuando la primera está ya conectada a la posición de paso de fluido. También la segunda válvula de cierre 47, 47' dispone de un cuerpo de cierre 49, 49' de válvula, que está realizado como junta elástica radial. La junta elástica está alojada en una ranura 51, 51' y puede deformarse radialmente hasta llegar al fondo 53, 53' de la ranura de la corredera 35, 35 de la segunda válvula individual 47, 47'. De este modo, el segundo cuerpo de cierre 49, 49' de la válvula dispone sólo de un pretensado muy pequeño, de manera que desde el cuerpo de cierre 49, 49' de la válvula sale también sólo una fuerza de fricción pequeña.

También a continuación de la segunda válvula de cierre 47, 47' está colocado en el lado de salida del fluido un dispositivo de estrangulación, que consta de hendiduras 57, 57' situadas en el cuerpo tubular 17a del émbolo. Con ello se trata de evitar que toda la presión acumulada, que actúa sobre la segunda válvula de cierre, pueda pasar sin impedimentos a través de la segunda válvula de cierre 47, 47' y pueda ocasionar ruidos.

En el dispositivo de válvula 19 se debe emplear una fuerza escalonada de disparo de la válvula, por motivos de comodidad de su manejo. Para ello, en las dos válvulas de cierre 27, 47, 47' están previstas superficies con extensiones diferentes sometidas a presión. En el caso de la primera válvula de cierre 27, la superficie sometida a presión debe ser equivalente al valor de la superficie del primer cuerpo de cierre 29 de la válvula, que en lo sucesivo se denomina A_{anillo}. La segunda válvula de cierre 47, 47' dispone de una superficie esencialmente mayor que puede ser sometida a presión y que se forma a partir del anillo circular de la corredera 35, 35' de la válvula y el cuerpo de cierre 49, 49' de la válvula y en lo sucesivo se denomina A_{corredera}. La superficie A_{corredera} es claramente mayor, de modo que las fuerzas activas para mantener abierta la segunda válvula de cierre son mayores en, un múltiplo que las fuerzas de accionamiento que actúan, en la primera válvula de cierre, teniendo que ser aplicadas las fuerzas de accionamiento solo durante un corto momento, de modo que luego permiten un uso cómodo.

Las fuerzas de apertura son determinadas no sólo por el muelle de cierre 39, 39', sino en superposición con el dispositivo de enclavamiento 129, 129'.

Un problema básico en las correderas de la válvula existe siempre, si éstas son introducidas en un espacio hueco del conducto de unión 21 para paso de fluidos o movidas hacia afuera del mismo. Debería evitarse que se forme una presión de retención o una depresión que impida el movimiento de la corredera de la válvula. Por ello, el dispositivo de válvula 19 dispone de una válvula de retención 67, 67', que conecta o desconecta un conducto de unión 69, 69' para compensación de la presión. La válvula de retención está formada por el anillo 17b del émbolo, que separa hidráulicamente a ambas cámaras de trabajo 23, 25. El anillo de émbolo está guiado dentro de una ranura anular 71 en el émbolo, teniendo esta ranura anular un recorrido de maniobra 73, 73', en el que desembocan los conductos de unión 69, 69' para compensación de la presión. El anillo 17b del émbolo debe ser considerado como una unidad de obturación, que consta de un anillo interior 17ba de obturación y de pretensado y un anillo exterior 17bb de obturación y de deslizamiento. El anillo de deslizamiento exterior 17bb está fabricado preferentemente para un coeficiente pequeño de fricción respecto al cilindro 13 y puede ser, por ejemplo, de teflón. Por el contrario, el anillo interior de pretensado está fabricado de un elastómero.

Como otra medida para la función de ``evitar la depresión'' en el conducto de unión 21, 21' para paso de; fluidos, sirve otro conducto de unión 87, 87' de compensación de la presión, que está realizado en la corredera, 35, 35' de la válvula y tiene una válvula de retención en, forma de disco basculable 89, 89' que se abre hacia el conducto de unión 21, 21' para fluidos y que se conecta mediante aplicación de presión entre dos topes de limitación en la corredera de la válvula.

En la posición de reposo, la primera válvula de cierre 27 y las segundas dos válvulas de cierre 47, 47', así como las válvulas de retención con el disco basculable 89, 89' están cerradas entre el conducto de unión 21, 211 para el fluido y las cámaras de trabajo 23, 25. El primer conducto de unión 69, 69' para compensación de la presión, que es conectado por el anillo de émbolo, está abierto en la posición de reposo.

Al realizarse un movimiento del vástago de émbolo en la dirección de la flecha, el medio sale desde la cámara de trabajo 25 y pasa en su mayor parte hasta la corredera 35 de la válvula. El medio que penetra es desviado en la dirección del diámetro interior de la corredera 35 y es conducido luego por medio de canales longitudinales 79 en dirección hacia la primera válvula de cierre 27. En la corredera 35 está configurada en posición inclinada la superficie frontal 33 orientada hacia el cuerpo de cierre 29 de la primera válvula de cierre 27, con el fin de que el cuerpo de cierre adopte una posición de trabajo definida, pero en el otro lado hay una cámara anular 81, en la que se puede formar una presión de retención, que puede desplazar axialmente al cuerpo de cierre 29 de la primera válvula de cierre 27.

Al comienzo del movimiento de apertura de la primera válvula de cierre 27 y de la segunda válvula de cierre 47 se produce una situación como la que puede verse en la figura 2c. Entonces pasa una pequeña parte del medio hasta la hendidura 83' entre el cuerpo tubular 17a y el cilindro 13 hasta llegar al anillo de émbolo 17b. El recorrido de maniobra 71' entre la unidad de obturación y la ranura de obturación está cerrado. En el momento, en el que el anillo de émbolo 17b ha cerrado los conductos de unión 69' para descompresión de la presión, y el cuerpo de cierre 29 de la primera válvula de cierre 27 no ha llegado todavía hasta las ranuras 45' después de la zona 43 de hermetización de la válvula, se formaría una depresión en el conducto de unión 21 para el fluido. Esta depresión sería perjudicial para el comportamiento de apertura de la segunda válvula de cierre 47'. Por lo tanto, la válvula de retención 87', 89' del segundo conducto de unión 89' para compensación de la presión se abre en este momento y deja que penetre medio desde la cámara de trabajo 23 hasta el conducto de unión 21' para fluidos. Tan pronto como la primera válvula de cierre 27 permite el paso del medio, la presión de retención existente en el conducto de unión 21' para el fluido cierra otra vez la válvula de retención 87', 89' debido a las diferentes extensiones de superficie sometidas a presión. Para la función de la segunda válvula de cierre 47' izquierda carece de importancia el que la válvula de retención situada en la corredera derecha 35 de la válvula esté abierta o cerrada.

Cuando se abre una primera válvula de cierre 27, el medio que penetra a través de las ranuras 45' situadas en el cuerpo tubular 17a hacia el conducto de unión 21 para el fluido puede formar una segunda presión de retención más pequeña en la segunda válvula de cierre 47'. No se produce entonces ninguna pérdida apreciable por fuga. El segundo cuerpo 49' de la válvula, que tiene un paso libre hacia el fondo 53' de la ranura, es entonces pretensado axialmente en forma hidráulica contra la pared lateral izquierda de la ranura y contra la pared interior del cuerpo tubular 17a. La presión de retención que actúa sobre la superficie A_{corredera} sometida a presión mueve a la corredera 35' de la válvula contra la fuerza del muelle, de cierre 39' y del dispositivo de enclavamiento 129', junto con el cuerpo de cierre 49' de la válvula en la zona de las hendiduras 57'. De este modo se abre también la segunda válvula de cierre 47', realizándose otra descompresión de la presión a través de las hendiduras 57' configuradas como dispositivo de estrangulación, para evitar saltos de presión demasiado grandes y por lo tanto ruidos.

El recorrido de desplazamiento de la corredera 37' y de la corredera 35' de la válvula provoca un movimiento del elemento de desplazamiento 37a' de la corredera 37' hacia la cámara de amortiguación 55' contra la fuerza de sujeción del dispositivo de enclavamiento 129'. El medio que se encuentra en la cámara de amortiguación es desplazado a través de las secciones 41c' de estrangulación, lo que tiene como consecuencia una fuerza de presión dinámica, que actúa contra el movimiento de trabajo de la corredera 37' y por lo tanto del primero y del segundo cuerpos de cierre 29, 49' de la válvula. En dependencia de la cuantía de la presión de retención, se produce una amortiguación, que impide un movimiento de apertura demasiado rápido de la corredera 35' de la válvula y por lo tanto evita la formación de ruidos. (Figura 2d).

Si el vástago de émbolo 15 ya no se mueve, desciende también la presión de retención sobre la segunda válvula de cierre 47', hasta que la fuerza del muelle de cierre 39' sea mayor que la fuerza de apertura de la presión de retención y la fuerza de sujeción del dispositivo de enclavamiento 129', realizando los medios de apoyo de los medios de enclavamiento 131' un movimiento radial de ensanchamiento de modo que pasan hasta la primera posición de enclavamiento. La válvula de retención 87, 89' del segundo conducto de unión 89' para descompresión de la presión está entonces cerrada, mientras que por el contrario está abierto el primer conducto de unión 69' para descompresión de la presión con la válvula de retención formada por el anillo de émbolo 17b, de modo que la corredera 35' de la válvula puede penetrar en forma controlada en el conducto de unión 21 para paso del fluido, hasta que se adopta otra vez la posición de reposo. Adicionalmente actúa un tercer conducto de unión 35a' para compensación de la presión, que está realizado radialmente en la corredera de la válvula, lo más cerca posible de un tope 35b' de la corredera 35' de la válvula. El tercer conducto de unión para compensación de la presión conecta el conducto de unión 21 para fluidos a través de los canales longitudinales 79 con la cámara de amortiguación 55', la cual a su vez está conectada a la cámara de trabajo 25 a través de por lo menos una sección de estrangulación 41c'. De este modo, en el conducto de unión 21 para fluidos no se puede formar ninguna presión de retención indeseada.

Dado que ambas correderas 35, 35' de la válvula están fabricadas en forma idéntica, se debe realizar exactamente un bloqueo con la segunda válvula derecha de cierre 47 en la dirección opuesta después de un movimiento del vástago de émbolo, como ya se ha descrito antes. Pero, se pueden prever diferentes fuerzas de muelles en los muelles de cierre 39, 39', para adaptar las fuerzas de presión de retención necesarias a las exigencias de cada caso.

Hay aplicaciones, en las que la función de bloqueo en una zona determinada no se utiliza con una gran probabilidad. Para ello, el cilindro tiene por lo menos una ranura 91 de derivación en bypass o bien un ensanchamiento de diámetro, que permiten una conexión entre las dos cámaras de trabajo 23, 25, independientemente de la posición de trabajo del dispositivo de válvula 19.

La descripción siguiente se refiere a la figura 2a. Todo el émbolo 17 puede ser premontado, con sus componentes internos, como una unidad de construcción, independientemente del vástago de émbolo 13. La sujeción del émbolo se realiza por medio de elementos de sujeción 93, 95 con forma de anillo, que se colocan respectivamente en la zona de una acanaladura 97, 99 dentro del vástago de émbolo 15. Entre las dos acanaladuras en el vástago de émbolo está alineado el émbolo. Cuando se ha adoptado ya la posición deseada del émbolo, los dos elementos de sujeción se presionan con la acanaladura respectiva en una unión por arrastre de forma. Con ello se fija la posición axial del émbolo.

Debe tenerse en cuenta que, por ejemplo en caso de accidente, no se puede disparar la función de bloqueo del dispositivo de válvula por motivos indescifrables. Por ello, se rompería el elemento de sujeción 95, que se encarga por ejemplo del apoyo cuando tiene que estar abierta la chapaleta, cuando se recibe una fuerza de rotura que actúa por encima de la fuerza de accionamiento aceptable. En este ejemplo concreto de realización, dicho elemento es el elemento de sujeción 95 situado entre el émbolo 17 y un émbolo de separación 101.

El émbolo de separación 101 está pretensado por un muelle de presión de espiral 103. Pero es también posible que el espacio 105 existente entre el émbolo de separación y un fondo 107 del conjunto de émbolo-cilindro esté pretensado con un gas a presión, de modo que sobre una superficie frontal del vástago de émbolo actúe una presión de trabajo que mueve al vástago de émbolo en la dirección de salida.

El conjunto 7 de émbolo-cilindro, además de tener un dispositivo de válvula 19, dispone de un tope de presión 111 mecánico-hidráulico, que tiene un casquillo de tope 113, el cual se apoya por medio de un muelle de tope de presión 115 en una unidad de guía 117 del vástago de émbolo.

El casquillo de tope tiene una brida 119 circular, en la que está colocado un anillo de obturación 121 que hermetiza una hendidura de separación existente entre el casquillo de tope 113 y el cilindro 13. La pared interior del casquillo de tope está realizada en forma escalonada, de modo que una superficie frontal 123 entra en contacto con una brida 125 del elemento de sujeción 93 a partir del punto de apoyo del tope de presión 111.

El diámetro del escalón desde el lado de entrada del casquillo de tope está calculado, respecto al diámetro del elemento de sujeción 93, de modo que no se produce ninguna estrangulación apreciable. La estrangulación propiamente dicha es realizada por un orificio de amortiguación 127 situado en el casquillo de tope. Este orificio de amortiguación une el lado posterior del casquillo de tope con el lado de entrada de fluido en el émbolo 17.

La representación de la figura 2a está comprimida en lo relativo a la longitud del conjunto de émbolo-cilindro. Naturalmente, el tope de presión no se apoya directamente contra la ranura 91 de derivación en bypass. La distancia entre la ranura de derivación en bypass y el punto de apoyo del tope de presión debe ser ajustada en cada caso concreto de utilización.

Al realizarse un movimiento del vástago de émbolo, en el que disminuye la cámara de trabajo 23, el elemento de sujeción 93 se mueve a partir de una posición de carrera definida hacia la pared interior escalonada con una velocidad casi constante. El medio que se encuentra en la cámara de trabajo 23, que es por regla general un fluido hidráulico, como ya se ha dicho antes, puede circular a través de las válvulas abiertas 27, 47 del émbolo. Tan pronto como la superficie frontal 125 del elemento de sujeción 93 se apoya contra la superficie frontal 123, se forma una fuerza de amortiguación, debido a la abertura de amortiguación 127, que reduce la velocidad del émbolo. La brida 125 y la superficie de apoyo forman entonces una junta que actúa por lo menos dinámicamente. El efecto de amortiguación se consigue entonces exclusivamente por medio de la sección transversal de la abertura de amortiguación.

Puede continuar penetrando fluido en el émbolo, puesto que en el punto de apoyo del tope de presión 111 existe todavía una distancia entre el fondo 41a' y el casquillo de tope 113.

Al disminuir la velocidad de movimiento del émbolo, disminuye también la velocidad de paso del fluido a través del émbolo y por lo tanto las presiones de retención en las válvulas 27, 47, 47'. Si no se alcanza un valor de umbral para las presiones de retención, las válvulas 27, 47, 47' se sitúan en la posición de bloqueo (véase la figura 2b). Entonces el émbolo, el vástago de émbolo y con él también la puerta del vehículo permanecen forzosamente parados, desarrollándose toda la operación no en forma abrupta, sino en forma continua a causa del efecto de amortiguación de la abertura de amortiguación, de manera que la entrada de fuerza en la carrocería del vehículo adopta un nivel que puede ser dominado con seguridad. Las válvulas 27, 47, 47' que se encuentran en posición de bloqueo impiden también que la puerta del vehículo pueda retroceder rápidamente. En relación con esto, hay que indicar que la fuerza del muelle de tope de presión 115 es solo tan pequeña, que el tope de presión se puede mover hacia atrás hasta su posición inicial entre la junta 121 y el cilindro 13 contra las fuerzas de fricción, pero no puede ejercer ninguna fuerza apreciable sobre el vástago de émbolo.

La figura 3 muestra un émbolo 17 de un amortiguador de vibraciones, como el que se utiliza por ejemplo en un chasis de un vehículo de motor y que es conocido ya por el documento DE - 34 29 473 - A1. Las piezas funcionamiento iguales han sido provistas con los mismos números de referencia de acuerdo con las figuras 2a hasta 2d.

Al producirse un movimiento del vástago de émbolo en la dirección de la cámara de trabajo 23, penetra medio de, amortiguación en el conducto de unión 21 para paso del fluido y choca contra un cuerpo de válvula en la versión de por lo menos un disco de válvula. En el caso de pequeñas velocidades de paso del fluido es efectiva una sección pequeña de apertura previa 29a. En caso de grandes velocidades, el cuerpo de válvula se levanta de una superficie de asiento 17c de la válvula para el émbolo. Según sea la construcción del elemento de desplazamiento respecto a la carcasa 41, el elemento de desplazamiento 37a se sumerge en la cámara de amortiguación 55, con lo cual se frena el movimiento de trabajo del cuerpo de válvula 29. El cuerpo de válvula 29 se puede levantar ciertamente a una distancia exactamente igual respecto a la superficie de asiento de la válvula, pero está limitada la velocidad de la carrera. Se podría reducir la fuerza del muelle de cierre 39 y utilizar el efecto de amortiguación de la cámara de amortiguación para la realización de la válvula de émbolo.

Lista de símbolos de referencia

A_{C} = A_{corredera}

Claims (12)

1. Dispositivo de válvula, que comprende un cuerpo de válvula que influye sobre el paso de caudal de un conducto de unión para fluidos en el dispositivo de válvula, de modo que el cuerpo de válvula realiza un movimiento de válvula, en el que varía la distancia existente entre una superficie de válvula y el cuerpo de válvula, estando el cuerpo de válvula (29, 49, 49') conectado activamente a un dispositivo de amortiguación (37a, 37a', 41, 41', 41c, 41c', 55, 55') que contrarresta su movimiento de válvula y que actúa en dependencia de la velocidad, teniendo dicho dispositivo de amortiguación por lo menos una sección transversal de estrangulación (41c, 41c') y presentando un elemento de desplazamiento (37a, 37a') que se puede mover hasta una cámara de amortiguación (55, 55') llena de un medio de presión, que está formada por una carcasa (41, 41') con forma de vaso, en la que penetra el elemento de desplazamiento (37a, 37a'), el cual está estanqueizado respecto a la cámara de amortiguación (55, 55'), caracterizado porque el cuerpo de válvula (27, 49, 49') se puede mover axialmente y durante su movimiento de trabajo puede ser apoyado por una corredera (37, 37'), formando la corredera (37, 37') una unidad de construcción con el elemento de desplazamiento (37a, 37a').

2. Dispositivo de válvula según la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara de amortiguación (55, 55') tiene un contorno interior escalonado, mientras que una parte longitudinal de la cámara de amortiguación representa una pista de movimiento (41b) para el elemento de desplazamiento (37a, 37a').

3. Dispositivo de válvula según la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara de amortiguación (55, 55') aloja un dispositivo de enclavamiento (129, 129'), que consta de medios de enclavamiento (131, 131') y medios de contraenclavamiento (133, 133'), estando los medios de enclavamiento (131, 131') unidos activamente al cuerpo de válvula (29, 49, 49') y definiendo por lo menos una posición de trabajo del cuerpo de la válvula (29, 49, 49').

4. Dispositivo de válvula según la reivindicación 3, caracterizado porque los medios de enclavamiento (131, 131') constan de medios de apoyo móviles radialmente para el cuerpo de válvula (29, 49, 49'), de modo que los medios de enclavamiento (131, 131') se enganchan en medios de contraenclavamiento (133, 133').

5. Dispositivo de válvula según las reivindicaciones 1 y 3, caracterizado porque los medios de enclavamiento (131, 131') forman una unidad de construcción con la corredera (37, 37').

6. Dispositivo de válvula según la reivindicación 3, caracterizado porque la corredera (37, 37') está pretensada por medio de un muelle de cierre (39, 39') situado dentro de la cámara de amortiguación (55, 55').

7. Dispositivo de válvula según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo de válvula (29, 49, 49') comprende una corredera de válvula (35, 35'), que forma una cámara de presión de retención dentro del conducto de unión (21, 21') para fluidos junto con una carcasa del dispositivo de válvula (19), estando la cámara de presión de retención hermetizada por una junta (49, 49'), que está realizada en forma móvil radialmente dentro de unos límites.

8. Dispositivo de válvula según la reivindicación 7, caracterizado porque el cuerpo de válvula (49, 49') realizado como junta está alojado en una ranura (51, 51'), teniendo la junta (49, 49') un paso libre hacia el fondo (53, 53') de la ranura.

9. Dispositivo de válvula según la reivindicación 7, caracterizado porque la cámara de presión de retención tiene un conducto de unión (87, 87') para compensación de la presión, que realiza la evacuación del medio de trabajo desplazado al efectuarse un movimiento de entrada de la corredera (35, 35') de la válvula en la cámara de presión de retención.

10. Dispositivo de válvula según la reivindicación 9, caracterizado porque el conducto de unión (87, 87') para compensación de la presión está situado en la corredera (35, 35') de la válvula.

11. Dispositivo de válvula según la reivindicación 7, caracterizado porque la cámara de presión de retención tiene otro conducto de unión (69, 69') para compensación de la presión, que es activado por una unidad de obturación (17ba, 17bb) que hermetiza la carcasa del dispositivo de válvula (19), de modo que la carcasa separa entre si dos cámaras de trabajo (23, 25) y es movida axialmente cuando funciona el dispositivo de válvula, teniendo la unidad de obturación (17ba, 17bb) un primer anillo exterior de obturación (17bb), que está realizado con vistas a que se produzca una fricción pequeña, y un anillo interior de obturación (17ba) que realiza el pretensado radial del anillo exterior y activa el otro conducto de unión (69, 69') para compensación de la presión en dependencia de su posición dentro de una ranura anular (71) en la carcasa.

12. Dispositivo de válvula según la reivindicación 9, caracterizado porque la cámara de presión de retención tiene un conducto de unión adicional (35a, 35a') para compensación de la presión en la corredera (35, 35') de la válvula, el cual realiza la unión de la cámara de retención con una cámara de trabajo (23, 25) independientemente de los otros conductos de unión (87, 87', 69, 69') para compensación de la presión.