TRANSDUCTOR INSTANTáNEO NEUMáTICO DESCRIPCIóN

Objeto de Ia invención

La presente invención se refiere a una válvula de cierre de alto flujo, de acción rápida, que interactúa con el sistema de tres cámaras mediante un cuerpo de una pieza de estructura de pistón compuesto móvil de manera alternativa. Dicha válvula de cierre de alto flujo, de acción rápida, combinada con el sistema de tres cámaras de esfuerzo y un cuerpo de una pieza de estructura de pistón compuesto móvil de manera alternativa, que en conjunto constituyen un transductor instantáneo neumático (Pneumatic Instant Transducer, en Io sucesivo P.I.T.). Cuando las cámaras de P. IT. se llenan con Ia presión de manera secuencial y uniforme, el P. I. T. puede producir transformaciones instantáneas repetitivas de energía potencial de partes de fluido a presión en su energía .cinética en forma de descargas de impulso similares a detonaciones y puede crear una región de densidad de energía alta en Ia zona de baja presión ambiental. Según Ia invención dicho P. I. T. puede proporcionar descargas de impulso similares a detonaciones repetitivas de fluido a presión dentro de intervalos de tiempo fundamentalmente cortos bajo velocidad y con Ia energía igual a Ia energía y velocidad de interacciones moleculares de fluido a presión suministrado y bloqueado en dichas cámaras de esfuerzo. Estas propiedades de P. I. T. son útiles para una gran variedad de fines y aplicaciones incluyendo producción de hidrógeno y su uso inmediato y dichas propiedades también son aplicables para proporcionar condiciones para sostener reacciones de fusión.

Los campos de aplicación de tecnología P. IT son deseables en muchas aplicaciones incluyendo entornos que no consumen combustible de hidrocarburo y no contaminantes y que funcionan de manera independiente: sistemas de sustento de Ia vida, motores de automóviles, sistemas de motor de vehículos espaciales y aeronaves, motores de pulsorreactor, sistemas hidráulicos y neumáticos autopropulsados, ingeniería paso a paso, robótica, plantas de producción de energía eléctrica que no necesitan reservas de combustible in situ, arquitectura naval, arma, antiterrorismo, extinción de incendios, procesos farmacológicos y químicos, reparación de prótesis, juguetes, limpieza de ascensores y graneros de polvo de detonación, etc.

Antecedentes de Ia invención

Características deseables de una buena válvula de acción rápida incluyen: fuga mínima en el estado cerrado, conmutación rápida entre el estado cerrado y el estado completamente abierto, definición precisa de los estados cerrado y abierto, tiempo de ciclo corto para aplicaciones repetitivas, flujo de fluido grande a través de de Ia válvula en el estado abierto, capacidad de retener una gran cantidad de presión en el estado cerrado con fuga mínima, mínimo consumo de energía para apertura de orificio grande

de válvula y conmutación rápida entre el estado cerrado y el estado completamente abierto.

En Ia técnica anterior, es posible encontrar diferentes documentos que se refieren a una configuración de válvula de acción rápida. Por ejemplo, Meyer describe una válvula de acción rápida en Ia patente estadounidense número 4.344.449. En esta válvula, un vastago de válvula especialmente conformado actúa como una compuerta deslizante para el fluido a presión. Un actuador electromagnético acciona el vastago de válvula de manera axial, Io que abre Ia válvula. Una cámara de aire sellada actúa conjuntamente con el vastago de válvula especialmente conformado para formar un resorte de fluido no lineal que ayuda a devolver a Ia válvula a su estado cerrado. Este enfoque da como resultado una liberación rápida de una inyección corta de fluido a presión. Sin embargo, para reducir Ia fricción, las válvulas de compuerta deslizante normalmente tienen presiones de contacto pequeñas, Io que conduce a fuga cuando Ia presión de fluido diferencial a través de de Ia válvula es grande. Una válvula de acción rápida y muchas salidas se da a conocer por Jaw et al en Ia patente estadounidense número 5.485.868. Esta válvula comprende una serie de piezas que están separadas por barreras de movimiento y que están dispuestas de modo que todas las piezas se unen en una ubicación central común. Los bordes y Ia periferia radial de cada pieza se sellan contra un asiento de válvula cuando Ia válvula está cerrada. Se prevé una bisagra para cada pieza de modo que una fuerza que actúa hacia abajo en Ia ubicación central común provoca que Ia periferia de cada pieza se mueva hacia arriba, proporcionando de ese modo una abertura para que el fluido fluya Io que conduce a Ia posibilidad de fuga sustancial con este diseño de válvula.

Una válvula de acción rápida se da a conocer por Wojciechowski et al en Ia patente estadounidense número 6.619.322. Esta válvula comprende un asiento de válvula anular, que define un orificio de válvula anular y una válvula de cierre de plano anular (membrana elástica), donde el uso de un orificio anular reduce Ia distancia característica entre los bordes del asiento de válvula. La distancia reducida reduce el hueco necesario entre Ia el cierre de válvula anular y el asiento de válvula anular para que Ia válvula se abra completamente, reduciendo de ese modo el carrera, velocidad y aceleración de Ia válvula de cierre anular. La válvula también comprende un actuador y un impactador que impacta en el actuador para iniciar un movimiento que cambia el estado de Ia válvula y, en Ia que dicho impactador está propulsado por una explosión o

, por otros medios. Un problema que se trata de resolver es Ia posibilidad de fuga sustancial después de una cantidad apropiada de carreras debido a que Ia membrana elástica y el asiento de válvula, durante las carreras, siempre impactan entre sí por las mismas superficies de tope Io que conducirá a su destrucción después de una cantidad apropiada de carreras. En general, las válvulas de cierre de acción rápida

convencionales propuestas para un flujo grande a través de un orificio grande están sujetas a inicio mecánico de alto consumo de energía necesario para producir desplazamiento axial del cierre de válvula desde el asiento de válvula o viceversa. Un desplazamiento de este tipo consume una cantidad de energía equivalente a Ia energía de Ia presión que va a liberarse a través de una válvula de este tipo que reduce en gran medida Ia eficacia de trabajo de las válvulas de acción rápida convencionales que presentan un orificio grande y motivó una búsqueda continuada de un diseño de una válvula de acción rápida apropiado y un nuevo principio implicado en este funcionamiento. Un repaso de los diferentes diseños de válvula explicados por Burmeister,

Loser y Sneegas en el documento "NASA Contributions to Advanced Válvula Technology" (NASA SP-5019) no reveló diseños que consiguieran satisfactoriamente todas las características deseables de una válvula de acción rápida.

' Una válvula de cierre de acción rápida bien diseñada, que utiliza un nuevo principio de funcionamiento podría eliminar y reducir significativamente las siguientes deficiencias de las válvulas de acción rápida convencionales:

- problema general de fuga;

- problema general de conmutación rápida entre el estado cerrado y el estado completamente abierto; - problema de flujo de fluido grande a través del orificio grande;

- problema de soportar gran cantidad de presión en el estado cerrado con fuga mínima;

- problema de consumo de gran cantidad de energía para Ia apertura del orificio grande en grandes cantidades de presiones aplicadas; - combinación del problema de soportar gran cantidad de presión en el estado cerrado con fuga mínima y un problema general de consumo de gran energía para apertura rápida de un orificio grande;

- problema de propiedades aerodinámicas de Ia válvula para proporcionar gran caudal durante Ia descarga de impulso a través de de Ia válvula en el estado abierto; - problema de turbulencia y deceleración de flujo durante Ia descarga de impulso;

- problema de necesidad de uso de un microprocesador u ordenador sofisticado para el control permanente de conmutación rápida entre el estado cerrado y el estado completamente abierto; - problema de definición precisa de los estados cerrado y abierto;

- problema de tiempo de ciclo corto para aplicaciones repetitivas;

- problema de largo periodo de explotación en una gran cantidad de aplicaciones repetitivas.

Descripción de Ia invención

La presente invención busca superar las dificultades generales asociadas con anteriores válvula de acción rápida y transductores utilizando una combinación de realizaciones concebidas en un nuevo método de máxima utilización de energía de fluido a presión mediante el transductor neumático instantáneo (P.I.T.), objeto de Ia presente invención.

El dispositivo inventado dado a conocer tiende a obtener Ia dependencia entre el valor de energía potencial de fluido a presión contenido en un sistema cerrado y el valor de energía liberada desde tal sistema durante el cambio instantáneo y esencial de su topología y de ese modo durante Ia variación instantánea de entropía que crea una región de densidad de energía alta en una zona ambiente limitada, útil para una variedad de aplicaciones. El P. I. T. incluye una válvula instantánea neumática (en Io sucesivo válvula P.l.) que presenta un asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa y cierre de válvula P.l. libre 3D. Un asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa define un orificio de válvula P.l. entre sus bordes. Un cierre de válvula P.l. libre 3D se dimensiona para cubrir el orificio de válvula P.l. cuando Ia válvula P.l. está en el estado cerrado. Un cierre de válvula P.l. libre 3D se diseña y dimensiona para proporcionar Ia apertura completa del orificio de válvula P.l. con mínima holgura con el asiento de válvula P.I.;

El P. IT. incluye un tapón de cierre de válvula reticulado estacionario (en Io sucesivo el L.V.P.S., Latticed Valve-Plug-Stopper) para limitar el movimiento paralelo y lateral del cierre de válvula P.l. libre 3D, que está situado de manera permanente entre el asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa y el L.V.P.S. estacionario. El L.V.P.S. es importante para proporcionar una vía de paso para el flujo de fluido cuando Ia válvula P.l. está abierta en un estado, cuando el asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa se mueve alejándose de Ia cierre de válvula P.l. libre 3D y del L.V.P.S estacionario; El uso del denominado "tapón de cierre de asiento" de montaje que presenta un asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa, un cierre de válvula P.l. libre 3D y un L.V.P.S. estacionario proporciona una oportunidad de componer varias configuraciones y de obtener una gran cantidad de variantes y combinaciones de cierres de válvula P.l. libre 3D, asientos de válvula P.l. móviles de manera alternativa apropiados que proporcionan orificio grande de válvula P.l. y L.V.P.S. apropiado que tiene Ia mejor aerodinámica y dimensiones mínimas, Io que proporciona:

1. - descenso de turbulencia y deceleración de flujo durante Ia descarga de impulso;

2. - carrera de descarga de impulso muy corta de asiento de válvula P. I móvil de manera alternativa apropiado móvil hacia abajo desde el cierre de válvula P. I. libre 3D;

3. - máxima apertura de un orificio de válvula P. I. grande dentro de un intervalo de tiempo mínimo;

4. - máximo caudal a través de un orificio de válvula P. I. grande;

4. - holgura mínima entre un orificio de válvula P. I. y un proyectil, pistón o pala de rotor de dispositivos externos importante para transmitir una energía cinética en su máximo valor a dicho proyectil, pistón o pala de rotor en Ia descarga de impulso de P.I.T. y;

5. - reducción de Ia distancia característica necesaria entre el cierre de válvula P. I. libre 3D y el asiento de válvula P. I. móvil de manera alternativa en el estado completamente abierto de Ia válvula P. I. La distancia característica conseguida en el "tapón de cierre de asiento" de montaje reduce en gran medida el hueco necesario entre el cierre de válvula P.l. libre 3D y el asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa para que Ia válvula P.l. se abra completamente, reduce en gran medida Ia carrera necesaria y Ia velocidad y aceleración correspondientes del asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa tal como se da a conocer en detalle en realizaciones adicionales. El principio básico del "tapón de cierre de asiento" de montaje necesita un dispositivo controlado de manera independiente para transmitir movimiento al asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa para abrir el orificio de válvula P.l. grande con máxima velocidad, de ese modo Ia válvula P.l. incluye una estructura de pistón compuesto (en Io sucesivo Ia CP. S., Compound-Piston-Structure) y un interior especialmente diseñado de P.I.T. para generar y controlar Ia energía de interacción molecular de fluido a presión y para transmitir de manera instantánea dicha energía al asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa a Ia velocidad de dicha interacción molecular de fluido a presión.

El uso de CP. S. móvil controlado de manera independiente dentro del interior estacionario de P.I.T. (que mantiene un interior de P.I.T. variable mecánicamente) es necesario para utilizar Ia energía de fluido a presión mediante el área de sección transversal apropiada de pistones de CP. S. y trasladar dicha energía en el momento apropiado al asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa para abrir Ia válvula

P.l. En momentos apropiados Ia posición de Ia C.P.S. proporciona una vía de paso sin _t obstáculos para el fluido de trabajo y un caudal grande desde todas las partes del interior del P.I.T. a un orificio de válvula P.l. grande para generar Ia descarga de impulso instantánea de fluido a presión a través de de Ia válvula P.l.

El uso de Ia C.P.S controlado de manera independiente, móvil en el interior del P. I. T., también es necesario para trasladar Ia energía del fluido a presión al asiento de válvula P. I. móvil de manera alternativa para presionarlo hacia Ia cierre de válvula P. I. libre 3D para mantener un fuerte contacto de sellado cuando las cámaras de esfuerzo de Ia válvula P. I. suministradas con el fluido a presión cuando Ia válvula P. I. está en el estado de preinicio. El uso del L.V.P.S. es importante en el estado de preinicio para limitar el movimiento libre del cierre de válvula P. I. libre 3D respecto al asiento de válvula P. I. móvil de manera alternativa para poner Ia válvula P.l. en un estado cerrado. Cuanto más fuerte es el contacto de sellado entre el asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa y Ia válvula de cierre P.l. libre 3D, quemador es Ia magnitud de presión suministrada en las cámaras de esfuerzo de Ia válvula P.l. en comparación con las válvulas convencionales de acción rápida.

También, en comparación con las válvulas convencionales de acción rápida (que tienen un orificio grande) en las que el consumo de energía para abrir Ia válvula es proporcional a una magnitud de presión contenida en Ia válvula, Ia válvula P.l. necesita una energía insignificante para abrir un orificio de válvula P.l. grande y el valor de Ia energía para abrir Ia válvula P.l. es independiente de Ia magnitud de presión contenida en las cámaras de esfuerzo de Ia válvula P.l. en el estado de preinicio que hace a las válvulas convencionales de acción rápida significativamente menos efectivas desde un punto de vista de consumo de energía y transformación de energía en comparación con Ia válvula P.l. concebida.

Aunque los asientos de válvula anulares y circulares y los cierres anulares y esféricos se han utilizado anteriormente, su uso se ha limitado a aplicaciones de válvula de retención. En una válvula de retención, Ia apertura y el cierre no se controlan directamente, más bien las presiones de fluido diferenciales en lados opuestos de Ia válvula de cierre son responsables de abrir y cerrar Ia válvula.

Los asientos y cierres de válvula anulares se han utilizado anteriormente en Ia válvula de acción rápida. Sin embargo, Ia presente válvula de cierre P.l. libre 3D no está afectada por ninguna fuerza directa para Ia apertura de Ia Válvula P.I., ni equipada con ninguno de los elementos de Válvula P.l. móvil y, en general, no se utiliza ninguna fuerza significativa para abrir el orificio de válvula P.l. grande, que, en este punto, aumenta en gran medida un índice de rendimiento y transformación de energía obtenidos por Ia válvula P.l. (P.I.T.), en comparación con válvulas convencionales de acción rápida que utilizan asientos y cierres de válvula anulares grandes.

Una variedad de actuadores de impacto se han concebido para válvulas convencionales de acción rápida para responder a las necesidades de funcionamiento rápido de las válvulas de cierre de accionamiento rápido. Normalmente estos

actuadores comprenden un árbol al que se impacta eh un extreme con un potente impactador. La aceleración del árbol tiene lugar en el intervalo de tiempo en el que el impactador mantiene contacto con el extremo del árbol. El árbol consigue su máxima velocidad al final del intervalo de impacto, que fue muy corto. La capacidad de alcanzar Ia máxima velocidad en un intervalo de tiempo muy corto y con mínimo consumo de energía fue altamente deseable para un actuador de una válvula de acción rápida.

La presente invención elimina el problema de funcionamiento de Ia válvula convencional de acción rápida y el problema de consumo de energía significativa para abrir un orificio grande por Ia aplicación en Ia presente invención del iniciador o válvula de inicio controlado de manera independiente, que de manera instantánea cambia un estado de entropía de fluido a presión contenido en las cámaras del interior variable mecánicamente del P. IT. por medio del hecho de Ia agregación de dos cámaras de esfuerzo de P.I.T. aisladas inicialmente que iguala Ia fuerza inicial (que en el estado de preinicio presiona al asiento de válvula P. I. móvil de manera alternativa hacia Ia válvula de cierre P. I. libre 3D manteniendo un sellado fuerte entre cierre y asiento) con una de las fuerzas opuestas también ejercidas por Ia misma presión. En el inicio, Ia tercera fuerza ejercida por Ia misma presión que permanece en Ia cámara aislada produce un movimiento instantáneo paralelo del asiento de válvula P. I. móvil de manera alternativa desde Ia válvula de cierre P.l. libre 3D y el L.V.P.S. debido a que tal tercera fuerza también afecta al C.P.S. en Ia cámara aislada y se dirige a abrir un orificio de válvula P.l. El inicio produce el movimiento instantáneo inicial del asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa desde Ia válvula de cierre P.l. libre 3D. Para abrir un orificio grande sin efectos adversos es difícil, aunque dispositivos suplementarios como Ia válvula especial que iguala Ia caída de presión en cámaras comunicadas se concibió para reducir tales efectos y para garantizar Ia apertura instantánea de un orificio grande de válvula P.l.

Un iniciador o válvula de inicio controlado de manera independiente que no corresponde ningún impacto ni al asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa, ni a Ia válvula de cierre P.l. libre 3D provoca Ia alteración de entropía repentina en dos volúmenes aislados inicialmente que contienen igual presión del fluido de trabajo, donde Ia creación de tal hecho de alteración de entropía/agregación de volúmenes no tiene ningún intervalo de tiempo real y necesita un consumo de energía insignificante, independientemente de Ia magnitud de presión contenida en dichos dos volúmenes inicialmente aislados de interior de P.I.T. En comparación, en las válvulas convencionales, en grandes magnitudes de presión, el consumo de energía para impacto inicial que desplaza Ia válvula de cierre del asiento de válvula, o viceversa, es proporcional a Ia magnitud de presión que va a liberarse a través del orificio de válvula. El uso del iniciador o válvula de inicio concebido hace que el valor de energía consumible para abrir Ia válvula P.l. sea extremadamente pequeño al adaptarlo al

valor de energía de descarga de impulso originado a través de Ia válvula P. I. que aumenta en gran medida el índice de rendimiento de Ia válvula P. I. al adaptarlo a las válvulas convencionales.

El cambio de estado de iniciador se sincroniza con el movimiento irreversible sin obstáculos del C.P.S. (soportado mediante apertura automática de Ia válvula de igualación) que de manera simultánea produce una descarga de impulso controlada de manera independiente similar a una detonación de fluido a presión desde el P. IT. dentro de un intervalo de tiempo sustancialmente corto bajo velocidad y con Ia energía de interacción intermolecular dé fluido a presión contenido en las cámaras de esfuerzo del P. IT. y de ese modo proporciona Ia transformación inmediata de sistema de válvula cerrada a sistema de válvula completamente abierta, donde bajo condiciones ideales (cuando el caudal entre cámaras y Ia zona ambiente se mantiene igual por medio del funcionamiento de Ia válvula de igualación automática) no hay fuerza opuesta, excepto fuerza de fricción, que puede surgir durante Ia alteración de entropía y durante todo el desplazamiento axial del asiento de válvula P. I. móvil de manera alternativa desde Ia válvula de cierre P. I. libre 3D. Tal desplazamiento axial del asiento de válvula P. I. móvil de manera alternativa desde Ia válvula de cierre P. I. libre 3D no necesita ningún consumo adicional de energía desde una fuente de energía externa.

La fuerza de fricción que se opone al movimiento de C.P.S. sin obstáculos eliminada en algunas de las realizaciones de Ia presente invención por medio de Ia aplicación de soportes que fijan el C.P.S en posición coaxial respecto al punto de centrado del L.V.P.S. en su movimiento paralelo durante Ia descarga de impulso, donde dichos soportes combinados con aislamiento elástico de cámaras de esfuerzo de P. IT. internas proporcionan un efecto de junta deslizante entre C.P.S. y P. IT. interior cuando el aislamiento neumático entre tres cámaras que interactúan obtenido en momentos adecuados de posición estática y en el movimiento recíproco del C.P.S.

En tales realizaciones, tres cámaras de esfuerzo de P.I.T. comprenden alojamientos con dimensiones geométricas variables comprendidas a partir de Ia combinación de: a. - Superficies de reverso que comprenden superficies fuertes y duraderas flexibles/suaves producidas a partir de material realmente blando y duradero flexible/fuerte; b. - Estructura rígida de estructura de pistón compuesta (C.P.S.) y; c. - Carcasa rígida de P. I. T., donde tanto Ia superficie de reverso como el C.P.S. están montados.

En algunas de las realizaciones en las que se aplica movimiento recíproco del C.P.S., los soportes sin fricción son los más preferidos. Los soportes sin fricción situados fuera de las regiones de ubicación de medio de trabajo, por ejemplo fuera de

cámaras de trabajo de P. IT. Los soportes sin fricción necesarios para fijar Ia dirección fija de C. P. S. en el movimiento recíproco de C.P.S. respecto a las cámaras de trabajo de P. I. T., respecto al enchufe de P. I. T. libre 3D. y de manera simultánea respecto a Ia carcasa rígida de P. IT. En Ia realización preferida donde se aplica el método sin fricción, se utiliza el

- movimiento angular de C.P.S. dentro de Ia carcasa rígida de P. IT. En tales realizaciones el eje de articulación del movimiento angular de C.P.S. está situado fuera de Ia ubicación del medio de trabajo.

En todas las realizaciones en las que se aplica el método sin fricción, tres cámaras de trabajo de P. IT. que comprenden estructura unificada de reverso se combinan a partir de superficies de reverso (producidas a partir de material blando y

-duradero flexible/fuerte) de carcasa rígida de P. IT. y C.P.S. rígido montados juntos. La parte central y o parte periférica de superficie de reverso podría alabearse un ángulo apropiado (funcional) antes del montaje con partes rígidas de P. I T. La principal propiedad funcional del material utilizado para Ia superficie de reverso durante el movimiento angular o recíproco de C.P.S. (por ejemplo Ia longitud de desplazamiento de C.P.S.) será Ia formación de onda/enrollamiento circular permanentemente móvil adelante y atrás que comprende un límite a Ia transformación abrupta de Ia parte de superficie de reverso periférica/central hacia su parte central/periférica (o viceversa).

De ese modo otra propiedad de material es importante - Ia capacidad de soportar enrollamiento variable y de manera permanente que es repetitivo en lugares específicos de Ia superficie de reverso a frecuencia apropiada. Además, los materiales aplicados para superficies de reverso deben preservar hermeticidad y trabajabilidad práctica en intervalos amplios de temperaturas y presiones.

Para Ia implementación de las realizaciones más preferidas de P.I.T. es necesario: a. - Utilizar materiales convencionales producidos para artículos de caucho- textiles, b. - Utilizar membranas convencionales flexibles de caucho-textil saturadas con caucho. c. - Utilizar nuevos materiales basados en algodón, seda, nailon, lino compuesto o artículos textiles tubulares con posicionamiento rectangular, asimétrico, triangular en red, o en forma de cuña de los hilos de urdimbre respecto a los hilos de trama saturados con caucho y/o materiales elásticos compuestos.

En el diseño de P.I.T. Ia aplicación más preferible de superficies multicapa que presentan una amplia gama de propiedades donde cada capa proporciona

propiedades específicas a lino o artículos textiles tubulares en general y al mismo tiempo las uniones entre las capas podrían proporcionarse mediante material de unión.

Por ejemplo, puede producirse una superficie flexible a partir de material compuesto hermético, delgado, flexible, blando, con alta proporción de propiedades de reverso con el mínimo consumo de energía.

Donde dicha proporción se determina mediante Ia correlación entre:

Flexibilidad -deformación disponible de enrollamiento hasta un radio cercano al espesor del material

Blandura - capacidad de formación de pliegues en el funcionamiento de P. IT. en límites de flexibilidad material;

Propiedades del fluido de trabajo y magnitud de sobrepresión/presión ambiental;

Combinadas de este modo las cámaras de trabajo de P. IT. presentan áreas de sección transversal correlacionadas de tal manera porque es necesario garantizar el estado cerrado de P. IT. con equilibrio de presión en las cámaras de trabajo de P.I.T.

Bajo el efecto de energía de sobrepresión generado en Ia tercera cámara aislada en el momento en que Ia caída de presión repentina en dos cámaras intercomunicadas, Ia superficie flexible se mueve libremente por medio de correas de sujeción relativa que tiene como resultado el movimiento instantáneo e ilimitado de C. P. S. y del asiento de válvula P. I. móvil de manera alternativa en Ia dirección desde' Ia válvula de cierre P.l. libre 3D sin fricción.

En Ia presente invención, Ia velocidad de movimiento recíproco del asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa no depende de Ia velocidad de impactador o iniciador ya que es en válvulas convencionales de acción rápida, sino que depende solamente de Ia velocidad y energía de interacción intermolecular del fluido de trabajo a presión contenido en Ia válvula P.L, que en gran medida aumenta las características de velocidad necesarias para Ia interacción extremadamente rápida entre Ia válvula de cierre P.l. libre 3D y el asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa y Io hace equivalente a las velocidades de movimiento ilimitado de moléculas de fluido a presión que tienen su energía equivalente al valor de Ia presión aplicada.

La descarga de impulso de P.I.T. puede representar una intensidad que varía desde fenómenos similares a deflagraciones muy débiles a explosiones similar a una detonación a gran escala en las que las intensidades de explosión dependen principalmente de Ia magnitud de presión suministrada en P.I.T. debida a muy alta eficacia de transformación de energía de fluido a presión en energía cinética que supera en gran medida las propiedades de las válvulas de acción rápida conocidas. Además el uso del diseño original de P.I.T. proporciona un considerable aumento de Ia

energía potencial total del fluido a presión contenido en P. IT. en el estado de preinicio que hace su valor significativamente mayor en comparación a Ia energía potencial en válvulas convencionales que actúan a las mismas presiones y las condiciones de temperatura debido a que en el P. IT. ningún impacto, ni ninguna influencia mecánica directa que afecta al asiento de válvula P.l. o al cierre de válvula P. I. es necesaria para abrir el orificio de válvula P.l. a ninguna presión o temperatura aplicadas que distinguen al P. IT. completamente de transductores neumáticos convencionales que contienen válvulas neumáticas que siempre necesitan un actuador potente adecuado debido a que Ia máxima velocidad para Ia válvula de cierre o asiento de válvula normalmente se alcanzaba sólo por medio de impacto mecánico potente.

La invención dada a conocer necesita una válvula de igualación automática de acción rápida que puede igualar automáticamente una caída de presión en cámaras de esfuerzo de P. IT. de manera simultánea con Ia caída de presión a través del orificio de válvula P.l. para proporcionar el movimiento de C.P.S. sin obstáculos para evitar un efecto de compresión en las cámaras de esfuerzo de P. IT. que puede oponerse a un movimiento de C.P.S. sin obstáculos y el asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa desde Ia válvula de cierre P.l. libre 3D.

El P. IT. incluye una válvula de igualación alimentada hasta su estado abierto desde Ia misma fuente de energía, que produce un movimiento paralelo instantáneo del asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa desde Ia válvula de cierre P.l. libre 3D. La válvula de igualación concebida que iguala automática y simultáneamente una magnitud de presión en las dos cámaras de esfuerzo agregadas por Ia válvula de inicio por medio de mantener una vía de paso de flujo entre dichas dos cámaras que es simultáneo e igual a una vía de paso de flujo a través del orificio de válvula P.l. en todas las fases de apertura de válvula P.l. Una válvula de igualación garantiza un movimiento sin obstáculos de dicho asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa desde un contacto de sellado con Ia válvula de cierre P.l. libre 3D hasta el final de Ia carrera de C.P.S.

Es deseable aumentar las características dinámicas del flujo de fluido y aumentar Ia energía de descarga de impulso desde P. IT., de ese modo diversas realizaciones implementadas en P. IT., mientras que un diseño especial del interior de P.I.T. se implementa en combinación con Ia boquilla de aceleración de flujo móvil de manera alternativa (en Io sucesivo R. M. F.A.N.) concebida, que representa una modificación de Ia boquilla Laval convencional móvil contra el flujo durante Ia descarga de impulso. La R.M. F.A.N. representa índice de Mach variable automáticamente durante Ia apertura de su sección divergente graduado con el orificio de válvula P.l. La R.M. F.A.N. dirigida para resolver el problema general de obtener Ia región de densidad de energía máxima en Ia zona ambiental durante Ia descarga de impulso y aumentar el índice general de rendimiento de P.I.T. y Válvula P.l. debido a su

capacidad de generar dos ondas de choque secuenciales casi de manera simultánea inducidas teniendo significativamente diferentes velocidades.

La descarga de impulso producida mediante P. IT. tiene como resultado un flujo de fluido grande a través de una sección transversal grande de orificio de válvula P. I. en el estado abierto de válvula P.l. y tiene como resultado Ia colisión de dichas ondas de choque y contracción adiabática del fluido de trabajo situado entre dichas ondas de choque. Dicha colisión tiene como resultado el calentamiento adiabático instantáneo y tiene como resultado interacciones intermoleculares sofisticadas de partículas de fluido

(que obviamente dependen de Ia naturaleza y propiedades de los fluidos, gases y/o solventes aplicados en el P. IT.) y proporciona emisión de energía inducida por intensidades de explosión similar a una detonación conseguidas durante Ia descarga de impulso de P. I T., tal como se da a conocer en detalle en realizaciones adicionales.

Es deseable eliminar el problema de Ia necesidad de usar un ordenador sofisticado o microprocesador para control permanente de conmutación rápida entre el estado cerrado y el estado completamente abierto de válvula. Tal problema se resuelve mediante el diseño original de P. IT. en el que el modo automático de P. IT. controlado por fluctuación de presión en los alojamientos internos de P. IT. suministraba desde una fuente de presión externa, tal como se da a conocer en detalle en realizaciones adicionales. El problema general de fuga se resuelve mediante Ia presente invención debido al diseño de P.I.T. proporcionando sellado seguro del asiento de válvula P.l. mediante Ia energía de fluido a presión suministrada en cámaras de esfuerzo de válvula P.l. La energía de fluido a presión afecta a un área de sección transversal de uno de los pistones de C.P.S., que traslada una fuerza al asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa hacia el cierre de válvula P.l. libre 3D con movimiento restringido mediante el punto de centrado de L.V.P.S. y mantiene un contacto de sellado fuerte en el estado de preinicio.

El problema general de conmutación rápida entre el estado cerrado y el estado completamente abierto se resuelve mediante Ia reacción instantánea del asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa en alteración de entropía en tres cámaras de esfuerzo de P.I.T. que actúan conjuntamente llenas con medio de trabajo, dos de las cuales de manera simultánea actúan conjuntamente con Ia entropía de Ia zona ambiental de baja presión independientemente de Ia velocidad y Ia potencia del iniciador, a Ia inversa de cómo está diseñado en las válvulas convencionales, que proporciona un control de movimiento independiente del asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa para abrir Ia válvula P.l.

El problema de largo periodo de explotación sin fuga en gran cantidad de aplicaciones repetitivas se resuelve en Ia presente invención mediante diversas realizaciones implementadas en P.I.T. e ilustradas mediante Ia acción conjunta

interacción de del cierre de válvula P.l. libre 3D esférico, el asiento de válvula P. I. móvil de manera alternativa circular y L.V.P.S. estacionario con el cóncavo semi- esférico que ilustra el montaje básico del "tapón de cierre de asiento". En el montaje de "tapón de cierre de asiento" el cierre de válvula esférico P.l. libre 3D esférico gira de manera libre durante el funcionamiento de Ia válvula P.l. y su superficie actúa conjuntamente con circular el asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa circular siempre por puntos de superficie diferentes que lleva a un raspado uniforme de Ia superficie de cierre de válvula P.l. libre 3D y Ia superficie del asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa circular, de ese modo el contacto de sellado permanece uniforme después de un periodo de tiempo bastante largo de carreras repetitivas de P.I.T., Io que lleva a evitar el problema general de fuga dentro de todo el periodo de explotación.

El problema de definición precisa de los estados cerrado y abierto en Ia válvula P.l. resuelto por medio de aplicación de diferentes realizaciones del montaje básico del "tapón de cierre de asiento" que proporcionan contacto de sellado seguro en translación de movimiento del asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa hacia el tapón de cierre de válvula apropiado que fuerza el cierre de válvula P.l. libre 3D hacia el punto de centrado (o puntos de centrado) del tapón de cierre de válvula reticulado, que proporcionan posición centrada automática coaxial de del cierre de válvula P.l. libre 3D contra el asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa cuando Ia válvula P.l. está cerrada, tal como se da a conocer en detalle en realizaciones adicionales.

Es deseable combinar las características dinámicas del flujo de fluido aumentadas con el valor de Ia energía cinética y otras formas de energía producidas por P. IT. durante Ia descarga de impulso a dispositivos de consumo que convencionalmente transforman Ia energía cinética del fluido de trabajo en energía mecánica en Ia que el pistón recíproco de motor de automóvil o palas de turbina tradicionalmente afectadas por Ia onda de choque producida por las válvulas de acción rápida o transductores. Con tal fin, Ia holgura entre orificio de válvula de cierre y Ia superficie de Ia pala o pistón afectados, por ejemplo, será Ia mínima para evitar pérdida de energía cinética y para evitar pérdidas turbulentas y viscosas; Io que era difícil de conseguir en las válvulas convencionales de acción rápida. De ese modo los cierres de válvula P.l. libre 3Ds apropiadas y los tapones de cierre de válvula reticulados con principalmente pequeñas dimensiones axiales se concibió para satisfacer tal exigencia, tal como se ha dado a conocer adecuadamente en detalle en realizaciones adicionales.

Para restablecer rápidamente el estado cerrado de Ia válvula P.l. después de Ia descarga de impulso, es necesaria una amortiguación de choque escalonada. La disipación de energía cinética asociada con el movimiento de un cierre de válvula

convencional o asiento de válvula convencional en una carrera de amortiguación corta representa dificultades para los dispositivos de amortiguación conocidos. El movimiento de retorno del asiento de válvula P. I. móvil de manera alternativa efectuado o bien por medios de muelle de retorno, que se cargan durante Ia carrera de descarga de impulso de C.P.S., mediante medios neumáticos, o por combinación de medios de muelle y medios neumáticos.

Por tanto, se concibió un método de amortiguación de choque escalonada del CP. S. El método representa una combinación de amortiguación de choque preliminar de C. P. S. y de Ia amortiguación de choque final de C.P.S. En Ia presente invención el dispositivo de amortiguación de choque escalonada puede considerarse como una combinación de varios muelles con amortiguación interna grande, que incluyen un muelle reversible que presenta características de fuerza variables. Durante Ia carga de los muelles en Ia carrera de descarga de impulso de C.P.S. y en el impacto del sombrerete flexible de propulsor de retorno de válvula de control con el cuerpo elástico de válvula de control, que se opone a las fuerzas de muelle que disipan gran cantidad de Ia energía cinética del C.P.S. El resto de Ia energía se almacena en Ia elasticidad de los cuerpos, Ia mayoría de Ia cual se disipa a medida que los cuerpos retornan a sus formas originales. Pueden utilizarse cuerpos adicionales múltiples para mejorar el rendimiento del dispositivo de amortiguación de choque escalonada de C.P.S. Podría utilizarse una amortiguación neumática adicional para disipar gran cantidad de Ia energía cinética del C.P.S. durante Ia carrera de descarga de impulso tal como se da a conocer en realizaciones adicionales.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se describe brevemente una pluralidad de dibujos que ayuda a entender mejor Ia invención y que están específicamente relacionados con una realización preferida de Ia invención que se presenta como ejemplo no limitativo.

La figura 1 muestra una vista esquemática de Ia posición inicial de P. IT.

La figura 2 muestra una vista esquemática del P.I.T en el primer estado de suministro de presión. La figura 3 muestra una vista esquemática del P.I.T en el segundo estado de suministro de presión.

La figura 4 muestra una vista esquemática del P.I.T en el tercer estado de suministro de presión y estado de preinicio.

La figura 5 muestra una vista esquemática del P.I.T en el estado de inicio y descarga de impulso.

La figura 6 muestra una vista esquemática del P.I.T en el estado de escape de impulso.

Realización preferida de Ia invención

Como puede verse en las figuras adjuntas, el transductor instantáneo neumático, objeto de Ia invención comprende, al menos: una fuente de presión [P]; una estructura [8b], de pistón compuesto que comprende al menos: un pistón [54] de impulsión; un pistón [50] auxiliar; un pistón hueco [49]; un asiento [19] de válvula P. I. móvil de manera alternativa circular; un brazo [60]; una cierre [19] de válvula P. I. libre 3D; una pluralidad de válvulas [118] de igualación; una pluralidad de válvulas [172] de escape; una pluralidad de válvulas [15] de inicio; una cámara de pistón [62] hueco; una cámara [66] de impulsión; una cámara [63] auxiliar; una pluralidad de válvulas [12, 13, 14] unidireccionales, que comprende, al menos: > una primera válvula [1-2] unidireccional, una segunda válvula [13] unidireccional, y una tercera válvula [14] unidireccional; una pluralidad de puertos [9, 10, 11] de entrada de suministro que comprende, al menos: un primer puerto [9] de entrada de suministro, un segundo puerto [10] de entrada de suministro, un tercer puerto [11] de entrada de suministro; en los que Ia fuente de presión P está conectada neumáticamente con: el tercer puerto [11] de entrada de suministro que está directamente conectado con Ia cámara [66] de impulsión, a través de de Ia tercera válvula [14] unidireccional de Ia cámara [66] de impulsión

. y el segundo puerto [10] de entrada de suministro que está directamente conectado con Ia cámara [63] auxiliar, a través de Ia segunda [13] válvula unidireccional de Ia cámara [63] auxiliar, y el primer puerto [9] de entrada de suministro que está directamente conectado con Ia cámara [62] de pistón hueco, a través de Ia primera válvula [12] unidireccional de Ia cámara [62] de pistón hueco.

Las salidas de las válvulas unidireccional primera y segunda están conectadas a través de de Ia válvula [15] de inicio. Esto no es absolutamente necesario. La cámara de pistón hueco y Ia cámara auxiliar están conectadas a través de Ia válvula de inicio. En Ia realización más preferida dichas cámaras están conectadas a través de una pluralidad de válvulas de inicio montadas en el bastidor reticulado móvil de manera alternativa.

La cámara [62] de pistón hueco y Ia cámara auxiliar [63] están conectadas a través de de Ia válvula [118] de igualación montada en el pistón auxiliar. En las realizaciones más preferidas, Ia cámara auxiliar y Ia cámara de pistón hueco están conectadas a través de de una pluralidad de válvulas de igualación montadas en el pistón auxiliar anular.

El brazo de estructura [60] de pistón compuesto conecta: En primer lugar, el pistón [50] auxiliar con el pistón [54] motriz de impulsión, y

En segundo lugar, el grupo formado por el pistón [50] auxiliar y el pistón [54] motriz de impulsión con el pistón [49] hueco.

La cámara [66] motriz de impulsión está conectada con Ia cámara [62] de pistón hueco por medio de Ia válvula [172] de escape que se abre al final de Ia carrera de descarga de impulso de CP. S. En algunas de las realizaciones más preferidas, múltiples válvulas de escape (pluralidad de válvulas de escape montadas circunferencialmente en el pistón motriz de impulsión anular) conecta Ia cámara [66] motriz de impulsión anular con el puerto de salida de P.I.T., o con Ia cámara [62] de pistón hueco al final de Ia carrera de descarga de impulso de C.P.S. Como puede verse en Ia figura 1 , que representa Ia posición inicial del transductor instantáneo neumático, objeto de Ia presente invención, el área de sección transversal diseñada del pistón S ₂ auxiliar es superior al área de sección transversal del pistón, S ₃ motriz de impulsión y superior al área de sección transversal interna del pistón S ₁ hueco que se diseñó igual al de área de sección transversal entre los bordes del asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa.

El valor total del área de sección transversal S3+ Si se diseñó inferior al área de sección transversal de pistón S ₂ auxiliar

El área S ₁ es igual al área de sección transversal de máxima apertura de asiento S ₄ de válvula de igualación. Otras relaciones en Ia posición inicial son:

S ₄ < S ₃ y S ₁ < S ₃

Como puede verse en Ia figura 1 , que representa el estado inicial del transductor instantáneo neumático antes del suministro de presión, objetó de Ia presente invención, el C.P.S. mostrado está en su posición superior forzado por los medios de resorte precomprimidos (no mostrados en esta figura) hacia el contacto de sellado con el cierre de válvula P. I. libre 3D cuyo movimiento está limitado y alineado contra el asiento de válvula P. I. por medio del tapón de válvula de cierre reticulado (L.V.P.S.). En este estado previo estático de suministro de presión Ia válvula P.I., válvula de inicio, válvula de igualación y válvula de escape están en estado cerrado. El suministro de presión desde Ia fuente de presión se ha termina. En este estado se consigue equilibrio estático. La magnitud de presión en las cámaras de esfuerzo de P.I.T. es igual a Ia presión ambiental. El suministro de presión desde Ia fuente de presión ha terminado completamente.

Como puede verse en Ia figura 2, que representa el suministro de presión al transductor instantáneo neumático, objeto de Ia presente invención, Ia presión P suministrada desde Ia fuente de presión a través de de Ia primera válvula unidireccional a Ia cámara auxiliar (cámara 2). La presión afecta al área S2de sección transversal del pistón auxiliar y ejerce Ia fuerza F2 que presiona al C.P.S. hacia arriba y de ese modo presiona al asiento, de válvula P.l. móvil de manera alternativa hacia el cierre de válvula P.l. libre 3D, que a su vez se presiona hacia el punto de centrado de tapón de cierre de válvula reticulado. Esto mantiene un contacto de sellado fuerte entre el asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa y el cierre de válvula P.l. libre 3D. Durante el suministro de presión a Ia cámara auxiliar, Ia C.P.S. está en estado estático mientras que Ia válvula P.L, Ia válvula de inicio, Ia válvula de igualación y Ia válvula de escape están en estado cerrado. Después de conseguir Ia magnitud de presión P diseñada en Ia cámara auxiliar el suministro de presión desde Ia fuente de presión se termina y se desconecta. Como puede verse en Ia figura 3, que representa el suministro de presión del transductor instantáneo neumático, objeto de Ia presente invención, Ia presión P se suministra desde Ia fuente de presión a través de Ia segunda válvula unidireccional hacia Ia cámara de pistón hueco (cámara 1 ). La presión afecta al área S1 de sección transversal de pistón hueco y ejerce Ia fuerza F1 que presiona a Ia C.P.S. hacia abajo y de ese modo reduce el esfuerzo estático entre el asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa y el cierre de válvula P.l. libre 3D (mantenida por Ia fuerza F2). La fuerza F1 también disminuye el esfuerzo estático de Ia fuerza F2 ejercida sobre el punto de centrado de tapón de cierre de válvula reticulado. Esto mantiene una fuerza resultante que garantiza el contacto de sellado entre el asiento de válvula P.l. móvil de

manera alternativa y el cierre de válvula P. I. libre 3D. Durante el suministro de presión a Ia cámara de pistón hueco Ia C.P.S. está en estado estático mientras que Ia válvula P. L, Ia válvula de inicio, Ia válvula de igualación y Ia válvula de escape están en estado cerrado. Después de conseguir Ia magnitud de presión P diseñada en Ia cámara de pistón hueco, el suministro de presión desde Ia fuente de presión se termina y se desconecta.

Como puede verse en Ia figura 4, que representa el suministro de presión y estado de preinicio del transductor instantáneo neumático, objeto de Ia presente invención, Ia presión P se suministra desde Ia fuente de presión a través de Ia tercera válvula unidireccional a Ia cámara motriz de impulsión (cámara 3). La presión afecta al área S3 de sección transversal de pistón motriz de impulsión y ejerce Ia fuerza F3 que afecta a Ia C.P.S. hacia abajo junto con Ia fuerza F1 y de ese modo adicionalmente reduce el esfuerzo estático entre el asiento de válvula P. I. móvil de manera alternativa y el cierre de válvula P. I. libre 3D, que a su vez juntas disminuyen el esfuerzo estático de Ia fuerza F2 ejercida sobre el punto de centrado de tapón de cierre de válvula reticulado. Esto reduce Ia fuerza resultante que garantiza el contacto de sellado entre el asiento de válvula P. I. móvil de manera alternativa y el cierre de válvula P. I. libre 3D debido a Ia correlación F2>F1+F3 diseñada. Durante el suministro de presión a Ia cámara motriz de impulsión la C.P.S. está en estado estático mientras que Ia válvula P.I., Ia válvula de inicio, Ia válvula de igualación y Ia válvula de escape están en estado cerrado. Después de conseguir Ia magnitud de presión P diseñada en Ia cámara motriz de impulsión, el suministro de presión desde Ia fuente de presión se termina. En este estado se consigue equilibrio estático. Las cámaras de P. IT. se cargan uniformemente con igual magnitud de presión, el suministro de presión desde Ia fuente de presión se termina completamente y se desconecta.

Es posible suministrar presión de manera simultánea en Ia cámara de pistón hueco (cámara 1 ) y en Ia cámara motriz de impulsión (cámara 3) después de Ia finalización de llenado de Ia cámara auxiliar (cámara 2) debido a que F1+F3<F2.

Como puede verse en Ia figura 5, que representa el inicio y estado de descarga de impulso del transductor instantáneo neumático, objeto de Ia presente invención, las cámaras de P. IT. se cargan uniformemente con igual magnitud de presión. El suministro de presión desde Ia fuente de presión está completamente terminado y los puertos de entrada de las cámaras de esfuerzo permanecerán desconectados de Ia fuente de presión para evitar fluctuación de presión adversa entre las cámaras de esfuerzo a través de las válvulas unidireccionales durante todos los estados adicionales del funcionamiento de P. IT.

Durante este estado Ia válvula de inicio está abierta por medio de Ia fuerza de inicio externamente aplicada y de ese modo el canal de agregación entre Ia cámara auxiliar (cámara 2) y Ia cámara de pistón hueco (cámara 1) se mantiene. Dicha fuerza

de inicio operada independientemente no corresponde a ningún impacto directo ni ai asiento de válvula P. I. móvil de manera alternativa, ni al cierre de válvula P.l. libre 3D esférica.

El inicio cambia de manera instantánea un estado estático del sistema P. I. T. a un estado dinámico. La apariencia de orificio insignificante entre dichas dos cámaras (cambio en Ia topología) mantiene de manera simultánea un orificio (de Ia misma área de sección transversal) entre dichas dos cámaras de esfuerzo y zona de baja presión ambiental a través del orificio de válvula P.l. que conduce a un cambio instantáneo in un estado de entropía de fluido a presión contenido en todas las cámaras de esfuerzo de interior de P. IT. mecánicamente variable y caída de presión instantánea en el sistema de tres cámaras de esfuerzo. El principio físico básico basado en esta acción puede explicarse brevemente como sigue: el inicio cambia instantáneamente Ia topología del sistema P.I.T., que de manera instantánea iguala Ia fuerza F2 con Ia fuerza F1 presentado vectores opuestos como dos fuerzas que afectan a diferentes superficies S2 y S1 que se vuelven inmersas en el mismo recipiente unificado con Ia apariencia de canal de agregación entre cámara 1 y cámara 2.

La iniciación y el cambio instantáneo de topología y entropía dispara de manera simultánea y síncrona una expansión y caída de presión repentinas del fluido de trabajo a presión contenido en Ia cámara motriz de impulsión (cámara 3). Dicha expansión y caída de presión está limitada por dimensiones máximas diseñadas de Ia cámara motriz de impulsión (cámara 3) hasta el final de Ia carrera de descarga de impulso y hasta el momento de empezar el siguiente estado de impulso de escape de fluido a presión desde Ia cámara motriz de impulsión (cámara 3). Durante Ia carrera de descarga de impulso de Ia C. P. S., Ia caída de presión en Ia cámara motriz de impulsión (cámara 3) se diseña inferior a Ia caída de presión en las cámaras 1 y 2 unificadas porque Ia cámara 3 permanece aislada desde Ia zona de baja presión ambiental hasta el final de Ia descarga de impulso, mientras que las cámaras 1 y 2 agregadas se comunican con Ia zona de baja presión a través del orificio de válvula P.l. abierto desde el momento de Ia iniciación En el inicio, Ia fuerza F3 (ejercida por Ia misma magnitud de presión que las fuerzas F1 y F2) permanece en Ia cámara motriz de impulsión aislada (cámara 3) suministra movimiento instantáneo inicial del asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa junto con Ia C.P.S. desde el cierre de válvula P.l. libre 3D y L.V.P.S.

Otro movimiento instantáneo hacia abajo de C.P.S. se prefiere para abrir un orificio grande de Válvula P.l. sin efectos adversos (como generación de sobrepresión en Ia cámara 2 y de ese modo parada adversa de Ia C.P.S. y estrangulación del orificio de válvula P.l. durante tal movimiento). Tal movimiento instantáneo se garantiza por Ia apertura automática del orificio de Ia válvula de igualación diseñada sincronizada con igual área de sección transversal de apertura de orificio de válvula P.l. de modo que, Ia

caída de presión al comunicar las cámaras 1 y 2 sea igual y simultánea. De ese modo el inicio y Ia descarga de impulso de fluido a presión a través de Ia válvula P. I. es simultáneo y sincronizado.

El movimiento instantáneo hacia abajo del C.P.S. presiona mecánicamente el cierre de válvula de igualación hacia dentro de Ia C.P.S. contra el resorte precomprimido y contra el flujo del fluido de trabajo que pasa desde Ia cámara auxiliar

(cámara 2) a Ia cámara de pistón hueco (cámara 1 ) y de ese modo abre cada vez más el canal de comunicación entre dichas dos cámaras de manera simultánea con igual apertura de Ia cámara de pistón hueco (cámara 1 ) a Ia zona de baja presión ambiental a través de abrir cada vez más el orificio de válvula P.l.

La C.P.S. (48) tiene Ia ventaja de Ia dinámica asociada con Ia expansión ilimitada del fluido a, presión contenido en ^' Ia cámara 3. Dicha dinámica produce una descarga de impulso controlada de manera independiente del fluido a presión contenido tanto en Ia cámara auxiliar (cámara 2) y Ia cámara de pistón hueco (cámara 1 ) a Ia zona ambiental de baja presión en un intervalo de tiempo sustancialmente corto bajo velocidad y con Ia energía de interacción intermolecular de fluido a presión inicialmente contenida en las cámaras agregadas (1 y 2) y en Ia cámara de impulsión (cámara 3) aislada que se expande libremente durante Ia carrera de descarga de impulso de C.P.S. El uso de Ia construcción original de P. IT. donde el iniciador controlado de manera independiente que consume energía insignificante y que hace funcionar de manera simultánea tanto el asiento de válvula de igualación y el asiento de válvula P.l. móvil de manera alternativa, reduce en gran medida el intervalo de tiempo de Ia apertura completa de orificio de válvula P.l. y de ese modo aumenta extremadamente Ia proporción de transformación de energía para su adaptación a válvulas convencionales de acción rápida. La energía cinética de partículas de fluido que se mueven desde el interior de P. I. T. mantiene una proporción muy alta desde Ia energía potencial inicial de partículas de fluido a presión inicialmente contenida en cámaras de esfuerzo de P. IT. en el estado de preinicio que hace una descarga de impulso similar a eventos de detonación conocidos.

En Ia práctica, las velocidades y aceleración medias de flujo del fluido de trabajo a través del orificio de válvula P.l. hace el intervalo de tiempo extremadamente pequeño, Io que origina prerequisitos previos necesarios de procesos adiabáticos durante Ia descarga de impulso a una magnitud de presión suficientemente grande aplicada en el P.I.T.

Como puede verse en Ia figura 6, que representa el estado de escape de impulso del transductor instantáneo neumático, objeto de Ia presente invención, Ia válvula de escape está en el estado abierto al final de Ia carrera de descarga de impulso. En este estado, Ia válvula de escape está en estado completamente abierto.

Aquí, Ia C. P. S. ha atravesado aproximadamente 2/3 de una distancia máxima diseñada desde el cierre de válvula P.l. libre 3D esférica.

En este estado, el movimiento de Ia C.P.S. está alimentado por Ia presión que permanece en Ia cámara de impulsión y por las fuerzas inerciales que afectan a Ia C.P.S.

El movimiento instantáneo hacia abajo de Ia C.P.S. presiona mecánicamente al cierre de Ia válvula de escape hacia dentro de Ia C.P.S. contra el resorte precomprimido y contra Ia presión del fluido de trabajo que permanece en Ia cámara de impulsión y de ese modo abre el canal de comunicación entre Ia cámara de impulsión y Ia zona de baja presión ambiental que anula Ia fuerza F3 al final de Ia descarga de impulso.

El sentido práctico básico de Ia invención es que hay una posibilidad de llevar el sistema cerrado diseñado compuesto de componentes mecánicos y termodinámicos a un estado completamente abierto dentro de un intervalo de tiempo sustancialmente corto por medio de un cambio topológico cardinal producido dentro de un sistema de este tipo por medio de una fuerza/energía menor operada externamente e independientemente entregada a tal sistema por medios electromagnéticos u otros medios posibles.