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Title:
STOP VALVES FOR PISTONS OF SELF-REGULATING HYDRAULIC DEVICES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1995/001514
Kind Code:
A1
Abstract:
The disclosed valve comprises a passage body (18) having a substantially cylindrical shape and axially coupled to the innner end of the stem (3) of the device (1) and a stop body (19) which has also a substantially cylindrical shape and coaxially arranged with respect to said stem (3) and which may slide tight thereon. The passage body (18) has passage orifices (23) through which the liquid fluid (F) contained in the body (2) of the device (1) may circulate. The stop body (19) has a stop seal (29) which may close the orifices (23) of the passage body (18) and a perimetral widening (30) provided with a clamping seal or ring (33) and splines (31) through which may circulate freely said liquid fluid (F). Application to the car industry.

Inventors:
GABAS CEBOLLERO CARLOS (ES)
Application Number:
PCT/ES1994/000037
Publication Date:
January 12, 1995
Filing Date:
April 12, 1994
Export Citation:
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Assignee:
FICO CABLES SA (ES)
GABAS CEBOLLERO CARLOS (ES)
International Classes:
F16C1/22; F16D13/75; F16D25/12; (IPC1-7): F16C1/22; F16D13/75
Foreign References:
EP0494276A11992-07-15
GB2008716A1979-06-06
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Claims:
1. R E I V I N D I C A C I O N E S .
2. Válvula de cierre para émbolos de dispositivos autorreguladores hidráulicos (1) compuestos, esencial mente, por los siguientes elementos conocidos: un cuerpo principal (2) cilindrico alargado y hueco que contiene un fluido líquido (£); un vastago de regulación (3) uno de cuyos extremos, el interior (14), tiene dispuesto un émbolo (5), y su otro extremo, el exterior (11), sobresale del cuerpo principal (2) en medida variable; un resorte de regulación (4) que dispuesto en el interior del cuerpo principal (2) es coaxial respecto del vastago (3) y trabaja permanentemente a compresión apoyando uno de sus extremos contra el extremo anterior (A) del cuerpo principal (2) por el que sobresale el vastago (3), y apoyando su otro extremo contra el extremo interior (14) del vastago de regulación (3) a través de un resalte transversal de apoyo (17) que le es solidario; y, una válvula de cierre (VC) que es consti tutiva del émbolo (5) y que está compuesta por un cuerpo de paso (18) y por un cuerpo de cierre (19), ambos de forma esencialmente cilindrica, en los que: el cuerpo de paso (18) está acoplado a través de medios de fijación en el extremo interior (14) del vastago de regulación (3) y tiene una pluralidad de orificios longitudinales pasantes (23), a través de los cuales puede circular el fluido líquido (£) contenido en el cuerpo principal (2), y una ranura perimetral (25) coaxial al vastago de regulación (3) y que está dimensionada de modo que aloja una junta de apriete (26) que, por reacción elástica, presiona permanentemente sobre la superficie interior (27) del cuerpo principal (2) impidiendo el paso de fluido líquido (£) a través del ajuste existente entre dichas pared (27) y junta de apriete (26); y, el cuerpo de cierre (19) está diapuesto coaxialmente respecto del vastago de regulación (3) por medio de un orificio centrado pasante (22) dimensionado de modo que el cuerpo de cierre (19) puede ser deslizado con ajuste sobre el vastago (3) en una longitud determinada por la distancia existente entre el cuerpo de paso (18) y el resalte transversal de apoyo (17) del vastago (3), teniendo el extremo enfrentado al cuerpo de paso (18) una ranura frontal (28) coaxial en la que hay alojada una junta de cierre (29) que está dimensionada de modo que, encon trándose la válvula (VC) en la posición de cierre, puede obturar los orificios pasantes (23) del cuerpo de paso (18) impidiendo la circulación de fluido líquido (£) ; y, que se caracteriza porque: el cuerpo de cierre (19) tiene un regruesamiento (30) perimetral en el que hay dispuestas varias acanaladuras (31) longitudinales a través de las cuales puede circu¬ lar libremente el fluido líquido (£) contenido en el cuerpo principal (2), cual regruesamiento (30) tiene una ranura coaxial (32) en la que está alojada una junta o anillo de apriete (33) que, por reacción elástica, presiona permanentemente sobre la superficie interior (27) del cuerpo principal (2).
3. Válvula de cierre según la reivindicación 1), que se caracteriza porque los medios que fijan el cuerpo de paso (18) en el extremo interior (14) del vastago de regulación (3) comprenden, en dicho extremo interior (14) un moleteado perimetral (20) sobre el que conforma¬ do por inyección el cuerpo de paso (18).
Description:
D E S C R I P C I Ó N "VÁLVULA DE CIERRE PARA ÉMBOLOS DE DISPOSITIVOS AUTORREGULADORES HIDRÁULICOS"

Sector técnico de la invención.

La presente invención se refiere a una válvula de cierre para émbolos de dispositivos autorreguladores hidráulicos, y en especial es de aplicación en disposi¬ tivos autorreguladores hidráulicos destinados a la regulación permanente y automática de la longitud de cables de mando.

Antecedentes de la invención.

Son ampliamente conocidas realizaciones de disposi- tivos autorreguladores hidráulicos que tienen por objeto la regulación permanente y automática de la longitud de cables de mando, generalmente constituidos por cables de acero dotados con una funda de protección, que enlazan un mec∑ lismo de accionamiento, como puede ser por ejemplo un pedal, con un mecanismo asociado, como puede ser por ejemplo el embrague de un vehículo automóvil. Estos dispositivos autorreguladores llevan a cabo su función de regulación independientemente del ajuste inicial de la longitud del cable de mando que, normal- mente, se realiza durante el montaje del cable y median¬ te dispositivos proyectados al efecto que operan exclu¬ sivamente durante dicho ajuste inicial.

La patente española P 9002014 da a conocer un dispositivo autorregulador hidráulico que está compuesto basicamante por un cuerpo principal cilindrico, que es solidario con el mecanismo accionado, y por un vastago de regulación uno de cuyos extremos, el exterior, está enlazado con el correspondiente extremo del cable de mando, y su otro extremo, el interior, tiene un émbolo

provisto de una válvula de cierre, cual émbolo define en el interior del cuerpo principal dos semicárnaras entre las que puede circular el fluido hidráulico. Además, el citado dispositivo comprende un resorte de regulación y medios de compensación volumétrica. Este dispositivo trabaja de modo que, el incremento de longitud que precisa el cable de mando dado en función de las solici¬ tudes mecánicas del mecanismo accionado (por ejemplo por el desgaste progresivo de la guarnición del disco de embrague de un vehículo automóvil) se compensa con un incremento de la longitud de la porción del vastago de regulación que sobresale respecto del cuerpo principal del dispositivo autorregulador.

Una de las válvula de cierre para dispositivos autorreguladores hidráulicos como los descritos dada a conocer por dicha patente P 9002014 comprende un cuerpo de paso, un cuerpo de cierre y un resorte de apertura que trabaja a compresión, estando estos elementos dispuestos coaxialmente respecto del vastago de regula¬ ción. El resorte de apertura tiene por objeto mantener abierta la válvula de cierre a fin de que el fluido liquido pueda circular entre ambas semicámaras del cuerpo principal cuando el vastago de regulación no es solicitado a tracción por el cable de mando. Y, la válvula de cierre establece la comunicación hidráulica entre ambas semicámaras a través del ajuste existente entre el cuerpo de cierre de la válvula y la pared interior del cuerpo principal.

La válvula de cierre antes descrita dada a conocer por la patente española P 9002014 presenta el inconve¬ niente de encontrarse constituida por un elevado número de componentes, lo cual encarece el coste de producción de la válvula asi como su ensamblaje.

Explicación de la invención.

A fin de aportar una nueva realización de válvula de cierre que aporte una solución al inconveniente descrito anteriormente, consistente en el relativamente elevado número de componentes que presentan las realiza¬ ciones conocidas de válvula de cierre, se da a conocer una válvula de cierre para émbolos de dispositivos autorreguladores hidráulicos de nueva estructura y elevada fiabilidad de funcionamiento.

La válvula de cierre según la invención es consti¬ tutiva del cuerpo del émbolo de un dispositivo autorre¬ gulador hidráulico como el antes descrito, es decir, de un dispositivo autorregulador compuesto por los siguien- tes elementos conocidos: un cuerpo principal cilindrico alargado y hueco que contiene un fluido liquido; un vastago de regulación uno de cuyos extremos, el inte¬ rior, tiene dispuesto el citado émbolo, y su otro extremo, el exterior, sobresale del cuerpo principal en medida variable y está acoplado al extremo correspon¬ diente del cable de mando; un resorte de regulación dispuesto en el interior del cuerpo principal que es coaxial respecto del vastago, cual resorte trabaja permanentemente a compresión apoyando uno de sus extre- mos contra el extremo del cuerpo principal por el que sobresale el vastago, y apoyando su otro extremo contra el extremo interior del vastago a través de un resalte transversal de apoyo que es solidario con el vastago, de modo que el resorte empuja permanentemente al vastago hacia el interior del cuerpo principal.

La válvula de cierre según la invención está compuesta por un cuerpo de paso y por un cuerpo de cierre. El cuerpo de paso está acoplado en el extremo interior del vastago de regulación de modo que es

solidario con éste. Y, el cuerpo de cierre está dispues¬ to coaxialmente respecto del vastago de regulación y de modo que puede ser deslizado sobre éste en una longitud determinada por la distancia existente entre el cuerpo de paso y el resalte transversal de apoyo del vastago.

El cuerpo de paso tiene forma esencialmente cilin¬ drica y dispone de una pluralidad de orificios longitu¬ dinales pasantes a través de los cuales puede circular el fluido liquido contenido en el cuerpo principal. También dispone el cuerpo de paso de una ranura perime¬ tral que es coaxial al vastago de regulación y que está dimensionada de modo que aloja una junta de apriete que, por reacción elástica, presiona permanentemente sobre la superficie interior de la pared del cuerpo principal impidiendo el paso de fluido liquido a través del ajuste existente entre dichas pared y junta de apriete.

El cuerpo de cierre de la válvula objeto de la invención tiene forma esencialmente cilindrica y tiene un orificio centrado pasante que es atravesado con ajuste por el vastago de regulación, cual cuerpo de cierre en su extremo enfrentado al cuerpo de paso tiene una ranura frontal coaxial en la que hay alojada una junta de cierre que está dimensionada de modo que, encontrándose la válvula en la posición de cierre, puede obturar los orificios pasantes del cuerpo de paso impidiendo la circulación de fluido liquido.

La válvula de cierre objeto de la invención se caracteriza porque el cuerpo de cierre tiene un regrue- samiento perimetral en el que hay dispuestas varias acanaladuras longitudinales a través de las cuales puede circular libremente el fluido liquido contenido en el cuerpo principal, cual regruesamiento tiene una ranura

coaxial que contiene una junta o anillo de apriete que, por reacción elástica, presiona permanentemente sobre la superficie interior de la pared del cuerpo principal.

Breve descripción de los dibujos.

En la hoja de dibujos de la presente memoria aparece representada la válvula de cierre para émbolos de dispositivos autorreguladores hidráulicos objeto de la invención. En dichos dibujos:

Las Figuras 1 y 2, son vistas parcialmente en sección que muestran la válvula según la invención montada en un dispositivo autorregulador hidráulico, y en las que la válvula se encuentra en las posiciones de apertura y cierre respectivamente.

La Figura 3, es la vista correspondiente a la sección III-III obtenida de la Figura 1.

Descripción detallada del ejemplo de realización.

La válvula de cierre VC para émbolos de dispositi¬ vos autorreguladores hidráulicos objeto de la invención que como ejemplo de realización se describe está acopla- da al dispositivo autorregulador 1 mostrado en las Figuras 1 y 2, cual dispositivo 1 se destina a la regulación permanente y automática de la longitud de un cable de mando que, a efectos de lograr una mayor claridad de exposición no ha sido representado en las figuras de la hoja de dibujos. Se comprende que, como antes se ha dicho, el citado cable de mando es constitu¬ tivo de cualquier clase de mecanismo donde su funciona¬ miento requiera la regulación permanente de la longitud de dicho cable, como asi ocurre, por ejemplo, con el cable de mando que enlaza el pedal de accionamiento con

el mecanismo de embrague de un vehículo automóvil. Con estas premisas, el dispositivo autorregulador 1 mostrado en las figuras de la hoja de dibujos es dado únicamente a título de ejemplo orientativo y puede adoptar cual- quier otra configuración adecuada a cada caso concreto de aplicación sin que ello afecte a la esencialidad de la invención.

El dispositivo autorregulador 1 comprende el cuerpo principal 2 que contiene el fluido líquido £, el vastago de regulación 3, el resorte de regulación 4 y el émbolo 5, el cual define en el interior del cuerpo principal 2 las dos semicámaras 6 y 7, anterior y posterior respec¬ tivamente.

Las figuras de la hoja de dibujos muestran como el cuerpo principal 2 tiene forma esencialmente cilindrica hueca alargada en el que en su extremo anterior A hay la extensión axial 8 que permite el anclaje del dispositivo 1 a un punto fijo 9, y en su extremo posterior P hay la tapa de cierre 10 que puede comprender medios de compen¬ sación volumétrica que, por iguales razones a las antes indicadas, no han sido representados.

Las Figuras 1 y 2 muestran como el vastago de regulación 3 sobresale por su extremo anterior o exte¬ rior 11 del cuerpo principal 2 a través del orificio pasante 12 de modo que puede ser deslizado con ajuste, cual orificio 12 dispone de los medios de estanqueidad 13 que impiden la fuga o escape de fluido líquido £ al exterior. Y, en el extremo posterior o interior 14 del vastago 3 está dispuesto el émbolo 5 que comprende la válvula de cierre VC objeto de la invención.

Las Figuras 1 y 2 muestran como el resorte de

regulación 4 es helicoidal y tiene forma esencialmente troncocónica y está dispuesto coaxialmente respecto del vastago de regulación. El resorte 4 trabaja permanente¬ mente a compresión y apoya su extremo de mayor diámetro contra el escalón 15, a través de la arandela 16, que define el orificio 12 en el extremo anterior A del cuerpo principal 2, y el resorte 4 apoya su extremo de menor diámetro contra el resalte transversal 17 que está fijado en el extremo interior 14 del vastago de regúla¬ cion 3. De este modo, la reacción elástica del resorte de regulación 4 tiende permanentemente a introducir en el interior del cuerpo principal 2 la porción que sobresale del vastago de regulación 3.

Lo antes descrito del dispotivo autorregulador 1 es conocido y es habitualmente utilizado en dispositivos autorreguladores destinados a regular de forma permanen¬ te y automática la longitud de cables de mando.

Las figuras de la hoja de dibujos muestran como la válvula de cierre VC objeto de la invención comprende el cuerpo de paso 18 y el cuerpo de cierre 19, ambos obtenidos de preferencia por inyección de material de aleaciones ligeras como son las aleaciones zamak.

El cuerpo de paso 18 tiene forma esencialmente cilindrica y es conformado por inyección sobre el moleteado 20 previsto al efecto en el extremo interior 14 del vastago de regulación 3. De este modo, el mole- teado 20 queda incluido en la cavidad 21 del cuerpo de paso 18 y ambos, cuerpo de paso 18 y vastago de regula¬ ción 3, devienen solidarios. Con esta disposición, se impide que, durante el funcionamiento del dispositivo 1, el cuerpo de paso 18 pueda llegar a modificar su posi- ción relativa respecto del vastago de regulación 3, o

sea, se impide que el cuerpo de paso 18 pueda ser girado alrededor del vastago de regulación 3.

El cuerpo de cierre 19 tiene también forma esen- cialmente cilindrica y está dispuesto coaxialmente respecto del vastago de regulación 3 por medio del orificio axial 22, estando dicho orificio 22 dimensiona- do de modo que el cuerpo de cierre 19 puede ser desliza¬ do con ajuste sobre dicho vastago 3 en su porción comprendida entre el cuerpo de paso 18 y el resalte transversal de apoyo 17.

Las Figuras 1 y 2 muestran como en el cuerpo de paso 18 hay los orificios pasantes 23 a través de los cuales puede circular el fluido líquido F, cuales orificios 23 tienen en su embocadura posterior la acanaladura 24 que se destina a incrementar la sección de paso de fluido £ en dicha porción del orificio 23. Y, el cuerpo de paso 18 tiene la ranura perimetral 25 donde está alojada la junta de apriete 26 que, por reacción elástica, impide el paso de fluido líquido F a través del ajuste determinado por la propia junta 26 y la superficie interior 27 del cuerpo principal 2.

El cuerpo de cierre 19 en su extremo enfrentado al cuerpo de paso 18 tiene la ranura frontal 28 que es coaxial respecto del vastago de regulación 3 y que determina un alojamiento en el que hay firmemente alojada la junta de cierre 29. Lateralmente, el cuerpo de cierre 19 tiene el regruesamiento perimetral 30 provisto de las tres acanaladuras longitudinales 31 regularmente dispuestas a través de las cuales puede circular libremente el fluido líquido £. Y, el regruesa¬ miento perimetral 30 tiene la ranura coaxial 32 en la que está firmemente alojada la junta o anillo de apriete

33 que, por reacción elástica, presiona permanentemente sobre la superficie interior 27 del cuerpo principal 2.

Encontrándose el dispositivo autorregulador 1 en las condiciones de montaje que requiere cada caso concreto de aplicación, el funcionamiento de la válvula de cierre y_C según la invención se detalla seguidamente.

En la Figura 1 la válvula de cierre VC se encuentra abierta. En estas condiciones, el fluido líquido £ puede circular libremente entre las dos semicámaras anterior 6 y posterior 7 del cuerpo principal 2 a través de las acanaladuras longitudinales 31 y de los orificios pasantes longitudinales 23 de los cuerpos de cierre 19 y de paso 18 respectivamente. Y, el cuerpo de cierre 19 mantiene su posición relativa respecto del cuerpo de paso 18 por la reacción elástica de su junta o anillo de apriete 33 que, como se ha dicho, presiona permanente¬ mente sobre la superficie interior 27 del cuerpo princi- pal 2.

Al ser solicitado el vastago de regulación 3 por una fuerza RJ con un valor superior a la reacción elástica del resorte de regulación 4, se produce el deslizamiento hacia afuera del vastago 3 y del cuerpo de paso 18 de la válvula de cierre VC según la invención que le es solidario, permaneciendo el cuerpo de cierre 19 en la posición que ocupaba antes de ser aplicada la fuerza £U por la acción de su junta de apriete 33. Durante el desplazamiento del vastago 3 y del cuerpo de paso 18, se somete a mayor compresión al resorte de regulación 4 y un cierto volumen de fluido líquido £ circula a través de las acanaladuras longitudinales 31 y de los orificios pasantes 23 de los cuerpos de cierre 19 y de paso 18 respectivamente. El desplazamiento del

cuerpo de paso 18 prosigue hasta que éste incide contra el cuerpo de cierre 19 como muestra la Figura 2, momento este en el que la junta de cierre 29 del cuerpo de cierre 19 obtura dichos orificios 23 del cuerpo de paso 18 impidiendo el paso a su través de fluido líquido £. A partir de este punto, la incompresibi 1 idad del fluido líquido £ contenido en la semicámara anterior 6 del cuerpo principal 2 es causa de que el vastago de regula¬ ción 3 cese en su desplazamiento por el interior del cuerpo principal 2 al mismo tiempo que el vastago 3, el cuerpo de paso 18 y el cuerpo de cierre 19 devienen sol idarios.

Al cesar la fuerza £U aplicada al vastago de regulación 3, la reacción elástica del resorte de regulación 4 impulsa al vastago 3 hacia el extremo posterior P del cuerpo principal 2, por lo que el cuerpo de paso 18, que le es solidario, se separa del cuerpo de cierre 19. Al separarse los cuerpos de paso 18 y de cierre 19, la junta de cierre 29 del cuerpo de cierre 19 deja de obturar los orificios pasantes 23 del cuerpo de paso 18 de modo que el fluido líquido £ puede circular libremente a su través. Es durante la apertura de la válvula de cierre, o sea durante la separación de los cuerpos de paso 18 y de cierre 19, que la propia dinᬠmica de compensación de volúmenes de fluido líquido £ contenidos en ambas semicámaras anterior 6 y posterior 7 a través de las acanaladuras 31 y de los orificios pasantes 23 del cuerpo de cierre 19 y de paso 18 respec- tivamente, provoca que, venciendo la reacción elástica de la junta o anillo de apriete 33 del cuerpo de cierre 19, se produce el desplazamiento del cuerpo de cierre 19 hacia el extremo anterior A del cuerpo principal 2. La medida de tal desplazamiento del cuerpo de cierre 19 viene dada precisamente en función de la variación de la

longitud de la porción del vastago de regulación 3 contenida en el cuerpo principal 2 respecto de la longitud de dicha porción de vastago 3 antes de ser solicitado por la fuerza £U aplicada en su extremo anterior 11.

De este modo, la válvula de cierre VC objeto de la invención queda dispuesta para operar de nuevo según se ha explicado antes, y, como se ha descrito en el párrafo precedente, el cuerpo de cierre 19 ocupa una nueva posición respecto del cuerpo de paso 18 dada en función de la solicitud mecánica de que es objeto el vastago de regulación 3 del dispositivo 1. Así pues, la válvula VO objeto de la invención además de encontrarse constituida por un reducido número de componentes que confiere a la válvula una elevada fiabilidad de funcionamiento así como un reducido coste de producción, aporta una solu¬ ción a las limitaciones que presentan algunas realiza¬ ciones conocidas de válvula de cierre derivadas del relativamente reducido volumen de fluido líquido £ que circula a través de la válvula durante la operación de cierre al ser impulsada por el vastago de regulación.