ES2208439T3 - Pico de llenado de caudal regulable para un dispositivo de accionamiento unico. - Google Patents
Pico de llenado de caudal regulable para un dispositivo de accionamiento unico.Info
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Abstract
Pico de llenado de caudal regulable que comprende un cuerpo de válvula (1; 101) en el cual están montados una chapeleta (2; 102) extendiéndose en frente de un asiento de chapeleta (28; 128) y un órgano de regulación de caudal (4; 103) dispuesto más arriba de la chapeleta y que se extiende en frente de una restricción (5; 104) del cuerpo de válvula, caracterizado porque el pico de llenado comprende un dispositivo de accionamiento único (27; 105; 111) al cual la chapeleta y el órgano de regulación de caudal están unidos por unos medios (20, 21, 22, 23, 24; 108, 109; 118, 119) que permiten un desplazamiento axial limitado del órgano de regulación y de la chapeleta uno con relación a otro.
Description
Pico de llenado de caudal regulable para un
dispositivo de accionamiento único.
La presente invención se refiere a un pico de
llenado de caudal regulable por un dispositivo de accionamiento
único.
Se conoce por el documento
FR-A-2.736.339 un pico de llenado
que comprende un cuerpo de válvula en el cual están montados por una
parte una chapeleta cuya abertura y cierre determinan el flujo o no
del producto, y por otra parte un órgano de regulación de caudal que
permite hacer variar el caudal en el interior del pico de llenado de
manera independiente de la abertura de la chapeleta a fin de obtener
un flujo regular del producto cualquiera que sea el grado de
abertura de la chapeleta.
La independencia del movimiento de la chapeleta y
del órgano de regulación de caudal implica la puesta en práctica de
dos dispositivos de accionamiento separados accionados de manera
sincronizada. Esta disposición ocasiona no solamente un volumen
importante del pico de llenado sino igualmente una gran complejidad
de la electrónica de mando en particular cuando la máquina de
llenado comprende un gran número de picos de llenado como es
generalmente el caso en las instalaciones de llenado actuales.
Un primer objetivo de la invención es proponer un
pico de llenado de caudal regulable que pueda funcionar con un
dispositivo de accionamiento único.
Con vistas a la realización de este objetivo, se
propone según la invención un pico de llenado de caudal regulable
que comprende un cuerpo de válvula en el cual están montados una
chapeleta que se extiende en frente de un asiento de chapeleta y un
órgano de regulación de caudal dispuesto más arriba de la chapeleta
y extendiéndose en frente de una restricción del cuerpo de válvula
estando la chapeleta y el órgano de regulación unidos a un
dispositivo de accionamiento único por unos medios que permiten un
desplazamiento axial limitado del órgano de regulación y de la
chapeleta uno con relación a otro.
Así utilizando a la vez un solo dispositivo de
accionamiento es posible obtener unos movimientos diferentes de la
chapeleta y del órgano de regulación de caudal.
Por otra parte, se sabe que debido al choque
ejercitado por el chorro de producto sobre el fondo de un recipiente
a principio del llenado existe un riesgo de formación de espuma
nociva a un buen desarrollo del ciclo de llenado. Asimismo, al final
del llenado existe en el momento del cierre de la chapeleta un
riesgo de deformación del chorro que provoca salpicaduras sobre el
exterior del recipiente. A fin de evitar estos inconvenientes se
prevé en el documento precitado reducir el caudal a través del
órgano de regulación de caudal en el momento de la abertura o del
cierre de la chapeleta. El cierre casi total del órgano de
regulación de caudal puede sin embargo ocasionar una alimentación
insuficiente de la parte inferior del pico de llenado entre dos
ciclos, en particular en el caso de un producto espeso.
Según una versión ventajosa de la invención, los
medios que permiten un desplazamiento axial limitado están adaptados
para permitir un accionamiento del órgano de regulación de caudal en
una posición de caudal máxima o mínima mientras que la chapeleta
está en una posición cerrada. A partir de una posición en la cual la
chapeleta está cerrada y el órgano de regulación está en una
posición de caudal máxima, es posible efectuar las etapas de:
- reducir el caudal hasta una posición de caudal
sensiblemente mínima,
- abrir progresivamente la chapeleta aumentando a
la vez de manera correspondiente el caudal proporcionado por el
órgano de regulación de caudal,
- cerrar progresivamente la chapeleta
disminuyendo de manera correspondiente el caudal proporcionado por
el órgano de regulación de caudal hasta un cierre completo de la
chapeleta.
- volver a poner el órgano de regulación de
caudal en posición de caudal máximo.
Así, en el momento de la abertura de la chapeleta
la fuerza del chorro de producto es baja debido al reglaje al caudal
sensiblemente mínimo del órgano de regulación de caudal de manera
que el choque sobre el fondo del recipiente también es débil y el
riesgo de formación de espuma está minimizado. Asimismo, durante el
cierre de la chapeleta la reducción del caudal asegurada por el
órgano de regulación de caudal minimiza la deformación del chorro y
permite evitar la proyección de salpicaduras sobre el exterior del
recipiente, y el paso por una posición de caudal máximo entre el
cierre de la chapeleta y el ciclo siguiente permite obtener una
alimentación satisfactoria del pico de llenado más abajo del órgano
de regulación de caudal.
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán a la lectura de la descripción que sigue de tres modos de
realización particulares no limitativos de la invención haciendo
referencia a las figuras anexas entre las cuales:
- la figura 1 es una vista en sección
longitudinal esquemática de un pico de llenado según la invención en
una posición al principio y al final de ciclo de llenado,
- la figura 2 es una vista análoga a la de la
figura 1 en una posición justo después del principio de un ciclo de
llenado,
- la figura 3 es una vista análoga a la de la
figura 1 en una posición en medio de ciclo de llenado,
- la figura 4 es una vista análoga a la de la
figura 1 en una posición de lavado del pico de llenado,
- la figura 5 es una vista parcial en sección
longitudinal esquemática de un pico de llenado según un segundo modo
de realización de la invención en una posición de principio y de
final de ciclo de llenado,
- las figuras 6 y 7 son vistas análogas a la de
la figura 5 del pico de llenado según el segundo modo de realización
en unas posiciones sucesivas siguiendo inmediatamente el principio
de un ciclo de llenado,
- la figura 8 es una vista análoga a la de la
figura 5 del pico de llenado según el segundo modo de realización en
una posición en medio de ciclo de llenado,
- la figura 9 es una vista análoga a la figura 5
de un pico de llenado según un tercer modo de realización en una
posición en medio de ciclo de llenado,
- la figura 10 es una vista de debajo de una
arandela de tope del pico de llenado según un tercer modo de
realización,
- la figura 11 es una vista, en sección
transversal según la línea XI-XI de la figura 9, del
cuerpo de válvula del pico de llenado según el segundo modo de
realización.
Haciendo referencia a la figura 1, el pico de
llenado según el modo de realización preferido de la invención
comprende un cuerpo de válvula 1, en el cual están montados una
chapeleta 2 y un dispositivo de regulación de caudal generalmente
designado en 3 comprendiendo un órgano de regulación de caudal 4 en
forma de disco montado para deslizarse en frente de una parte del
cuerpo de válvula 1 que comprende una restricción 5 de sección
variable.
Los desplazamientos de la chapeleta 2 en el
interior del cuerpo de válvula 1 están asegurados por un dispositivo
de maniobra comprendiendo unas placas 6 de acero inoxidable
magnético cuya extremidad inferior está fijada a la chapaleta 2 y
cuya parte superior está unidad a unos anillos 7 de materiales de
alta permeabilidad magnética montados para deslizarse sobre un
manguito de material amagnético 8 (representado por un trazo espeso
en la figura) en el cual un generador de campo magnético 9 está
montado para deslizarse en frente de los anillos 7 y está fijado a
la extremidad inferior de una varilla de mando 10. Las placas 6 se
extienden vertical y radialmente en el interior del cuerpo de
válvula 1 y aseguran así no solamente una unión mecánica de los
anillos 7 con la chapeleta pero también un puente magnético entre
los anillos 7, y tienen una función anti-vórtice
cuando el pico de llenado está montado sobre un transportador de
cadena sinfín.
Asimismo, el órgano de regulación de caudal 4
está realizado de material de alta permeabilidad magnética y esta
montado para deslizarse alrededor de un manguito amagnético 8. El
órgano de regulación de caudal 4 está unido a un anillo de material
de alta permeabilidad magnética 11 por unas pequeñas columnas 12
que se extienden según una dirección longitudinal del cuerpo de
válvula 1. Un generador de campo magnético 13 se extiende en el
interior del manguito amagnético 8 en frente al anillo 11 y al
órgano de regulación de caudal 4 y está unido a un tubo de mando
14.
En su parte superior el tubo de mando 14 está
equipado de una placa de mando 15 montada para deslizarse sobre una
varilla de guiado 16 cuya extremidad inferior está fijada al cuerpo
de válvula 1, él mismo adaptado para fijarse al chasis de una
máquina, y cuya extremidad superior está fijada a una placa soporte
17 igualmente adaptada para fijarse al chasis de una máquina. La
placa 17 soporta un motor paso a paso 18 al cual está unido un
tornillo 19 asociado a un órgano de accionamiento 20 en forma de
placa extendiéndose perpendicularmente al tornillo 19. El órgano de
accionamiento 20 está montado sobre el tornillo 19 para transformar
la rotación del tornillo 19 en un desplazamiento vertical del órgano
de accionamiento 20. El órgano de accionamiento 20 está igualmente
montado para deslizarse sobre la varilla de guiado 16 que asegura
así no solamente una función de guiado pero evita además la rotación
del órgano de accionamiento 20 durante la rotación del tornillo 19.
El motor paso a paso 18, el tornillo 19 y el órgano de accionamiento
20 constituyen un dispositivo de accionamiento generalmente
designado por 27.
El órgano de accionamiento 20 está unido a la
placa de mando 15 del órgano de regulación de caudal 4 por una
varilla de unión 21 rígidamente fijada en su extremidad superior al
órgano de accionamiento 20 y en su extremidad inferior a la placa de
mando 15.
El órgano de accionamiento 20 lleva igualmente
una varilla de guiado 22 que se extiende verticalmente cuya
extremidad superior está fijada al órgano de accionamiento 20 y cuya
extremidad inferior comprende un tope de final de recorrido 23. Por
otra parte la varilla de mando 10 de la chapeleta 2 está equipada en
su extremidad superior de un elemento de mando de chapeleta 24 en
forma de placa que se extiende perpendicularmente a la varilla de
guiado 22 y montado para deslizarse en ésta. Un resorte 25 está
montado alrededor de la varilla de guiado 22 y se apoya por su
extremidad sobre el órgano de accionamiento 20 y por su extremidad
inferior sobre el elemento de mando de chapeleta 24. El resorte 25
realiza así un órgano de unión deformable elásticamente entre el
órgano de accionamiento 20 y el elemento de mando 24 del dispositivo
de mando de chapeleta que comprende la varilla de mando 10 y el
elemento de mando 24.
En la posición representada a la figura 1 el
órgano de accionamiento 20 está en posición baja de manera que la
placa de mando 15 del órgano de regulación de caudal 4 está ella
misma en posición baja. Según el modo de realización preferido
ilustrado, la longitud del tubo de mando 14 está previsto para que
el órgano de regulación de caudal 4 esté entonces posicionado debajo
de la restricción 5 del cuerpo de válvula 1 de manera a permitir un
caudal máximo a través de la restricción 5. Paralelamente la
longitud relativa de la varilla de mando de chapeleta 10 es tal que
para esta posición del órgano de accionamiento 20 la chapeleta 2
esta apoyada sobre su asiento 28 mientras que la placa de mando 24
está desplazada hacia arriba con relación al tope de fin de
recorrido 23. El resorte 25 está pues comprimido y la fuerza que
ejercita sobre la placa de mando 24 provoca el apoyo del generador
de campo 9 contra un espaldón 29 del tubo amagnético 8. La chapeleta
2 se encuentra así firmemente mantenida en la posición de cierre
mientras que el órgano de regulación de caudal 4 se encuentra en una
posición de caudal máximo permitiendo una alimentación de la parte
inferior del cuerpo de válvula 1 sin riesgo de aprisionamiento de
burbuja de aire incluso para un producto de fuerte viscosidad.
Es en esta posición que se inicia un ciclo de
llenado. A partir de esta posición el motor de accionamiento paso a
paso 18 está accionado para girar en un sentido que provoca una
subida del órgano de accionamiento 20. El movimiento hacia arriba
del órgano de accionamiento 20 provoca un movimiento inmediato hacia
arriba del órgano de regulación de caudal 4 y simultáneamente un
movimiento hacia el tope de fin de recorrido 23. Sin embargo,
mientras que el tope de fin de recorrido 23 no está en contacto con
la placa de mando 24 la chapeleta 2 queda cerrada. A partir del
instante en que el tope de fin de recorrido 23 está en contacto con
la placa de mando 24 un movimiento ulterior hacia la parte superior
del órgano de accionamiento 20 provoca una abertura de la chapeleta
2 por accionamiento de la varilla de mando 10. El recorrido del tope
de fin de recorrido 23 está determinado para que en el momento en
que éste entra en contacto con la placa de mando 24 el órgano de
regulación del caudal 4 esté en frente de la sección mínima de la
restricción 5.
En la posición justo después del principio de la
abertura de la chapeleta 2 que se ilustra en la figura 2 la posición
del órgano de regulación 4 corresponde todavía a un caudal
sensiblemente mínimo. La presión dinámica del chorro de producto que
fluye del pico de llenado es pues débil y se evita así la formación
de espuma a principio del llenado. Después de un corto momento que
permite la introducción en el recipiente de una cantidad de producto
suficiente para amortiguar el choque del chorro sobre la superficie
superior del producto contenido en el recipiente, el motor paso a
paso 18 se maniobra de nuevo para proseguir el desplazamiento hacia
arriba del órgano de accionamiento 20.
En este movimiento el órgano de regulación de
caudal 4 y la chapeleta 2 se desplazan simultáneamente hacia arriba
hasta una posición de caudal máxima del órgano de regulación de
caudal 4 y de abertura máxima de la chapeleta 2 como ilustrado por
la figura 3. El pico de llenado queda en esta posición durante la
mayor parte del ciclo de llenado. Al final del llenado el motor de
accionamiento 18 se maniobra en un sentido ocasionando un
desplazamiento hacia la parte baja del órgano de accionamiento 20.
La chapeleta 2 y el órgano de regulación de caudal se desplazan
simultáneamente hacia abajo debido a la fuerza ejercitada por el
resorte 25 que mantiene la placa de mando 24 en apoyo contra el tope
de fin de recorrido 23. Justo antes del cierre de la chapeleta 2, el
órgano de regulación de caudal 4 y de chapeleta 2 están de nuevo en
la posición representada a la figura 2. Durante la prosecución del
movimiento hacia abajo del órgano de accionamiento 20 el pico de
llenado vuelve a la posición representada a la figura 1. El pico de
llenado está listo para un nuevo ciclo.
Durante el lavado, el órgano de accionamiento 20
está en posición alta, un tapón 30 que tiene un tetón central 31 se
coloca de manera ya conocida en la parte inferior del cuerpo de
válvula 1 después el órgano de accionamiento 30 se vuelve a traer en
posición baja. En esta posición ilustrada por la figura 4, el órgano
de regulación de caudal está en posición de caudal máximo y la
chapeleta 2 está mantenida ampliamente abierta por el tetón 31, lo
que permite la salida del producto de lavado.
Haciendo referencia a la figura 5, el pico de
llenado según el segundo modo de realización de la invención
comprende un cuerpo de válvula 101 en el cual están montados una
chapeleta 102 provista de aletas radiales 113 sobre una parte más
arriba de ésta y un órgano de regulación de caudal 103 dispuesto más
arriba de la chapeleta 102. El órgano de regulación de caudal 103
comprende una parte más arriba 103.1 de forma cilíndrica y una parte
más abajo 103.2 de forma troncocónica. El órgano de regulación de
caudal 103 está montado para deslizarse en frente de una parte del
cuerpo de válvula 101 que comprende una restricción 104 de sección
variable y está rígidamente unido a un núcleo 111 presentando unas
aletas radiales 112 y extendiéndose axialmente debajo del órgano de
regulación 103. El núcleo 111 está montado para deslizarse en un
tubo 129 de material amagnético él mismo montado de manera estanca
para formar una parte del cuerpo de válvula rodeada por un
arrollamiento electromagnético 105 solidario al cuerpo de válvula
101. El arrollamiento electromagnético 105 está unido de manera
conocida a unos medios no representados de mando de la alimentación
eléctrica para formar con el núcleo 111 un dispositivo de
accionamiento del órgano de regulación 103. El cuerpo de válvula 101
y la chapeleta 102 están realizados en un material amagnético tal
como el acero inoxidable. El órgano de regulación 103 puede
realizarse en un material amagnético pero con preferencia se realiza
en el mismo material que el núcleo para simplificar la fabricación.
Un espacio libre 127 anular formando una parte amagnética está
practicado en el cuerpo de válvula 101 de manera inmediatamente
adyacente a una extremidad superior del arrollamiento
electromagnético 105.
La chapeleta 102 tiene una extremidad más arriba
106 a partir de la cual se extiende axialmente un peón 107 que tiene
una extremidad superior comprendiendo una cabeza 108. La cabeza 108
está recibida por deslizamiento según una dirección axial en un
alojamiento 109 que está practicado en una extremidad más abajo del
núcleo 111 y presenta en su parte inferior un espaldón 100 de tope
de la cabeza 108.
La cabeza 108 tiene una dimensión axial inferior
a una dimensión axial del alojamiento de manera que el alojamiento
109 y la cabeza 108 forman una unión que presenta un juego axial
permitiendo un desplazamiento limitado del órgano de regulación 103
con relación a la chapeleta 102.
Precisamente, el juego axial está determinado de
manera que a partir de una posición en la cual la chapeleta está
cerrada y el órgano de regulación está en una posición de caudal
máxima, un desplazamiento alternado del núcleo 111 permita efectuar
las etapas mencionadas en el preámbulo de la presente
descripción.
Según el segundo modo de realización ilustrado y
en la posición representada a la figura 5, el juego axial está
previsto para que cuando la chapeleta esté apoyada sobre su asiento
128 el órgano de regulación de caudal 103 esté posicionado debajo de
la restricción 104 del cuerpo de válvula 101 de manera a permitir un
caudal máximo a través de la restricción 104. La chapeleta 102 se
encuentra así firmemente mantenida en la posición de cierre mientras
que el órgano de regulación de caudal 103 se encuentra en una
posición de caudal máximo que permite una alimentación de la parte
inferior del cuerpo de válvula 101 sin riesgo de aprisionamiento de
burbuja de aire incluso para un producto de fuerte viscosidad.
Es en esta posición que se inicia un ciclo de
llenado. A partir de esta posición, el arrollamiento
electromagnético está excitado para subir el órgano de regulación de
caudal 103. Tanto como el espaldón 110 del alojamiento 109 no está
en contacto con la cabeza 108 del peón 107, la chapeleta 102 queda
cerrada (figura 6). A partir del instante en que el espaldón 110 del
alojamiento 109 está en contacto con la cabeza 108, la chapeleta 102
está suspendida por la cabeza 108 al espaldón 110 del alojamiento
109 del núcleo 111. La prosecución del movimiento hacia arriba del
núcleo 111 provoca un desplazamiento simultáneo del órgano de
regulación 103 y de la chapeleta 102, lo que provoca la abertura
progresiva de la chapeleta 102. El juego axial está determinado para
que en el momento en que el espaldón 110 del alojamiento 109 entra
en contacto con la cabeza 108 el órgano de regulación del caudal 103
esté en frente de la sección mínima de la restricción 104.
Observaremos que la entrada en contacto del espaldón 110 con la
cabeza 108 provoca un choque que permite despegar la chapeleta 102
de su asiento, lo que es particularmente interesante después de una
parada prolongada y cuando el producto de llenado es graso. Durante
el curso normal de producción, es posible limitar incluso suprimir
este choque previendo que el arrollamiento magnético 105 esté
siempre alimentado con una corriente superior o igual (según la
posición deseada) a un valor mínimo suficiente para levantar el
núcleo 111 sin levantar la chapeleta 102 de manera a mantener un
contacto permanente entre el espaldón 110 y la cabeza 108.
En la posición justo después del inicio de
abertura de la chapeleta 102 que está ilustrado a la figura 7, la
parte cilíndrica 103.1 del órgano de regulación 103 está en frente
de la restricción de manera que el caudal queda sensiblemente
mínimo. La presión dinámica del chorro de producto fluyendo del pico
de llenado es por consiguiente baja y se evita así la formación de
espuma a principio del llenado. El caudal queda mínimo durante un
tiempo correspondiendo al paso de la parte cilíndrica 103.1 en
frente de la parte de sección mínima de la restricción 104. La
altura de la parte cilíndrica 103.1 está determinada para que este
tiempo de paso permita introducir en el recipiente una cantidad de
producto suficiente para amortiguar el choque del chorro sobre la
superficie superior del producto contenido en el recipiente.
Mencionaremos que el caudal mínimo puede ser casi nulo, siendo la
corriente a través de la chapeleta muy floja y pudiendo asegurarse
por la cantidad de líquido contenido en el pico de llenado antes de
la abertura de la chapeleta. Sin embargo es preferible mantener un
caudal mínimo permitiendo mantener un llenado permanente del pico de
llenado.
Prosiguiendo el movimiento hacia arriba del
núcleo 111, el órgano de regulación de caudal 103 y la chapeleta 102
se desplazan simultáneamente hacia arriba hasta una posición de
caudal máximo del órgano de regulación de caudal 103 y de abertura
máxima de la chapeleta que corresponden a la posición de flujo
magnético máximo del núcleo 111 en el arrollamiento 105, como
ilustrado por la figura 8. El pico de llenado queda en esta posición
durante la mayor parte del ciclo de llenado. Al final del llenado,
la alimentación del arrollamiento electromagnético 105 está cortada
o traída a un valor mínimo conocido indicado arriba, lo que provoca
un desplazamiento hacia abajo del núcleo 111 bajo el efecto de la
gravedad y de las fuerzas dinámicas y estáticas ejercitadas por el
líquido sobre el núcleo 111. La chapeleta 102 y el órgano de
regulación de caudal 103 se desplazan simultáneamente hacia abajo.
Justo antes del cierre de la chapeleta 102, el órgano de regulación
de caudal 103 y la chapeleta 102 están de nuevo en la posición
representada a la figura 6. Durante la prosecución del movimiento
hacia abajo del órgano de regulación de caudal 103 el pico de
llenado vuelve a la posición representada a la figura 5 en la cual
el fondo del alojamiento 109 reposa sobre la cabeza 108 de la
chapeleta 102. El pico de llenado está listo para un nuevo
ciclo.
Se observará que durante toda la duración del
flujo las aletas 112 del núcleo 111 y las aletas 113 de la chapeleta
102 aseguran no solamente un centrado de estos órganos pero también
un guiado del flujo evitando la formación de turbulencias en el
flujo, en particular cuando el pico de llenado está llevado por un
transportador de cadena sinfín rotativo.
Mencionaremos igualmente que en el momento de la
abertura de la chapeleta la fuerza del chorro del producto es floja
debido al reglaje al caudal sensiblemente mínimo del órgano de
regulación de caudal de manera que el choque sobre el fondo del
recipiente es también débil y el riesgo de formación de espuma está
minimizado. Asimismo, en el momento del cierre de la chapeleta la
reducción del caudal asegurado por el órgano de regulación de caudal
minimiza la deformación del chorro y permite evitar la proyección de
salpicaduras sobre el exterior del recipiente.
El espacio libre formando una parte amagnética
127 inmediatamente adyacente a la extremidad superior del
arrollamiento magnético 105 permite abrir el campo magnético
aumentando así el recorrido posible del núcleo 111.
Los elementos idénticos o análogos a los
anteriormente descritos llevarán la misma referencia numérica en la
descripción que sigue del tercer modo de realización haciendo
referencia a las figuras 9 a 11.
Como anteriormente, el pico de llenado comprende
un cuerpo de válvula 101, una chapeleta 102 y un órgano de
regulación de caudal 103 que comprende unas partes más arriba 103.1
y más abajo 103.2 de forma troncocónica (siendo la forma
troncocónica de la parte más abajo 103.2 más pronunciada que la de
la parte más arriba 103.1) y está montado para deslizarse en frente
de una parte del cuerpo de válvula 101 que comprende una restricción
104 de sección variable.
El órgano de regulación 103 está rígidamente
unido a un colisón 111 que se extiende axialmente debajo del órgano
de regulación 103 en un alojamiento 114 que está asociado a la
chapeleta 102 y en el cual el colisón 111 está recibido por
deslizamiento.
El alojamiento 114 está formado por unas aletas
115 radiales que se extienden axialmente hacia más arriba a partir
de una extremidad superior 116 de la chapeleta 102. Las aletas 115
tienen unas extremidades 117 opuestas a la chapeleta 102 que están
reunidas por un anillo 118 formando tope de retención del colisón en
el alojamiento 114. El anillo 118 tiene un diámetro interno superior
a un diámetro externo del colisón 111.
Una arandela 119 está montada para deslizarse en
el alojamiento 114 entre el anillo 118 y el colisón 111. La arandela
119 tiene una perforación central 120 de diámetro inferior al
diámetro externo del colisón 111 y presenta un diámetro externo
inferior al diámetro interno del anillo 118. La arandela 119 tiene
dos orejas 121 opuestas que se extienden sobresaliendo radialmente y
están cada una recibidas por deslizamiento entre dos aletas 115
adyacentes para venir en tope contra el anillo 118. Unos dedos de
entramado 122 se extienden axialmente sobresaliendo de una cara
inferior 123 de la arandela 124 para venir a apoyarse en una cara
superior 125 del colisón 111.
La suma de las dimensiones axiales de la arandela
119 (incluso los dedos 122) y del colisón 111 es inferior a una
dimensión axial del alojamiento 114 de manera que el alojamiento 114
y el colisón 111 formen una unión presentando un juego axial que
permita un desplazamiento limitado del órgano de regulación 103 con
relación a la chapeleta 102 de manera idéntica al segundo modo de
realización.
El dispositivo de accionamiento del pico de
llenado comprende un arrollamiento electromagnético 105 solidario al
cuerpo de válvula 101 que se extiende alrededor del alojamiento 114.
El colisón 111 forma así el núcleo de este dispositivo de
accionamiento electromagnético.
El dispositivo de accionamiento comprende una
pluralidad de imanes permanentes 125 de forma anular que son
solidarios al cuerpo de válvula 101. Los imanes permanentes 125
están dispuestos de manera adyacente a la extremidad inferior del
arrollamiento electromagnético 105 según un arreglo circular y
presentan unos ejes centrales 126 que se extienden radialmente con
relación al cuerpo de válvula 101.
Un espacio libre 127 anular formando una parte
amagnética está practicado en el cuerpo de válvula 101 de manera
inmediatamente adyacente a una extremidad superior del arrollamiento
electromagnético 105.
El funcionamiento del pico de llenado según el
tercer modo de realización es análogo al del pico de llenado según
el segundo modo de realización.
La pluralidad de imanes permanentes 125 permite
acrecentar la potencia magnética engendrada durante la alimentación
del arrollamiento electromagnético 105.
La configuración del dispositivo de accionamiento
electromagnético permite para un desplazamiento dado del colisón 111
reducir la corriente de alimentación del arrollamiento
electromagnético y para una misma tensión levantar una masa más
importante.
Como anteriormente, las aletas 115 aseguran un
centrado de la chapeleta 102 y del colisón 111 y un guiado del
flujo.
La arandela 119 permite mantener apartados la
superficie superior 124 del colisón 111 y el anillo 118 a fin de
dejar un paso para el producto de llenado asegurando una repartición
óptima del flujo de éste y una homogeneización de los caudales. El
desplazamiento hacia arriba del colisón durante el funcionamiento
del pico de llenado ocasiona el levantamiento de la arandela 119 que
acompaña el colisón 111 y cuyas orejas 121 van a venir en contacto
con la superficie inferior del anillo 118 para provocar el
levantamiento de la chapeleta 102 si el movimiento de levantamiento
del colisón 111 continua.
La disposición descrita permite facilitar el
desmontaje del conjunto chapeleta 102/órgano de regulación 103. La
arandela 119 puede así extraerse del alojamiento 114 inclinándola
luego deslizándola por una de las orejas 121 en el anillo 118. El
colisón puede después extraerse del alojamiento 114 haciéndolo pasar
por el anillo 118.
Evidentemente, la invención no se limita al modo
de realización descrito y se puede aportar unas variantes de
realización sin salir del marco de la invención tal como definido
por las reivindicaciones.
En particular, la unión entre la chapeleta y el
órgano de regulación de caudal puede tener una estructura diferente
resultando por ejemplo de una inversión cinemática.
Aunque en el primer modo de realización el órgano
de unión deformable haya sido ilustrado por un resorte dispuesto
alrededor de una varilla de guiado, se puede sustituir éste por un
bloque elastómero dispuesto entre el órgano de mando 20 y el
elemento de mando de chapeleta 24 y fijado a éstos.
Asimismo, aunque en este modo de realización la
varilla de guiado 22 haya sido representada separada de la varilla
de unión 21, se puede prever montar el elemento de mando 24 para
deslizarse sobre la varilla de unión 21, estando el resorte 25
dispuesto como anteriormente entre el órgano de accionamiento 20 y
el elemento de mando de chapeleta 24. El tope de fin de recorrido
puede entonces asegurarse sea por un anillo fijado sobre la varilla
de unión 21 debajo del elemento de mando de chapeleta 24 sea por la
extremidad superior del tubo de mando 14.
Aunque el primer modo de realización haya sido
descrito en relación con un motor de accionamiento paso a paso, se
puede igualmente realizar la invención sustituyendo éste por un gato
o cualquier otro motor de accionamiento. En el caso en que el
producto a acondicionar no necesite la utilización de un mando
magnético. Se puede igualmente prever una unión mecánica directa por
una parte entre el órgano de accionamiento 20 y el órgano de
regulación de caudal 4, y por otra parte entre el elemento de mando
de chapeleta 24 y la chapeleta 2.
Aunque el pico de llenado según el primer modo de
realización haya sido ilustrado con un solo órgano de unión
deformable, se puede prever varios órganos de unión deformables
elásticamente repartidos alrededor del eje del dispositivo de
accionamiento a fin de equilibrar los esfuerzos sobre el órgano de
accionamiento 20.
Aunque el órgano de regulación del segundo modo
de realización haya sido ilustrado con una parte cilíndrica asociada
a una parte cónica, se puede prever un órgano de regulación que
comprende dos partes troncocónicas con unos ángulos en la cúspide
diferentes o formado de una parte troncocónica única, o también un
órgano de regulación en forma de disco desplazándose en frente de
una restricción teniendo un perfil adaptado de manera
correspondiente.
Aunque el segundo y el tercer modos de
realización hayan sido descritos en relación con un mando magnético
comprendiendo un núcleo central dispuesto en un arrollamiento, se
puede utilizar un mando magnético central asociado a un órgano de
regulación anular. Se puede también prever un dispositivo de
accionamiento mecánico tal como un gato o un motor eléctrico unido
al órgano de regulación de caudal 103, estando entonces el
alojamiento 109 practicado a la extremidad inferior de una varilla
de unión fijada al órgano de regulación de caudal 103.
Aunque en estos modos de realización la parte
amagnética haya sido descrita en forma de un espacio libre, puede
realizarse en forma de una placa de material amagnético. En
variante, una placa ferromagnética puede fijarse sobre la extremidad
superior del arrollamiento electromagnético 105 para volver a cerrar
el campo magnético engendrado por el arrollamiento electromagnético
105.
En una versión no desmontable del tercer modo de
realización, el colisón 111 puede venir directamente en tope contra
un espaldón del alojamiento 114.
Aunque los elementos permanentes hayan sido
representados de forma anular y dispuestos en círculo, otras formas
de imanes y otras configuraciones son posibles y especialmente
imanes permanentes anulares dispuestos de manera que sus ejes
centrales estén paralelos al eje del cuerpo de válvula 101.
Evidentemente es posible disponer unos imanes permanentes a
proximidad de la extremidad inferior del arrollamiento
electromagnético 5 del segundo modo de realización.
De una manera general el dispositivo de
accionamiento magnético según la invención es aplicable a cualquier
tipo de pico de llenado.
Claims (13)
1. Pico de llenado de caudal regulable que
comprende un cuerpo de válvula (1; 101) en el cual están montados
una chapeleta (2; 102) extendiéndose en frente de un asiento de
chapeleta (28; 128) y un órgano de regulación de caudal (4; 103)
dispuesto más arriba de la chapeleta y que se extiende en frente de
una restricción (5; 104) del cuerpo de válvula, caracterizado
porque el pico de llenado comprende un dispositivo de accionamiento
único (27; 105; 111) al cual la chapeleta y el órgano de regulación
de caudal están unidos por unos medios (20, 21, 22, 23, 24; 108,
109; 118,119) que permiten un desplazamiento axial limitado del
órgano de regulación y de la chapeleta uno con relación a otro.
2. Pico de llenado según la reivindicación 1,
caracterizado porque los medios que permiten un
desplazamiento axial limitado están adaptados para permitir un
accionamiento del órgano de regulación de caudal (4; 103) en una
posición de caudal máximo o mínimo mientras que la chapeleta (2;
102) está en una posición cerrada.
3. Pico de llenado según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, caracterizado porque la chapeleta (2) está
unida a un dispositivo de accionamiento de chapeleta (10, 24) y el
órgano de regulación de caudal (4) está asociado a un dispositivo de
accionamiento de regulación (14, 15) unido al dispositivo de
accionamiento (27), comprendiendo el dispositivo de accionamiento
(27) un órgano de accionamiento (20) al cual el dispositivo de
accionamiento de regulación está unido según una unión rígida (21),
y al cual el dispositivo de accionamiento de chapeleta (10, 24) está
unido por un órgano de unión deformable que comprende un resorte
(25) montado sobre una varilla de guiado (22) asociada al órgano de
accionamiento (20), teniendo el resorte una extremidad que se apoya
sobre el órgano de accionamiento (20) y una extremidad opuesta que
se apoya sobre un elemento de mando de chapeleta (24) montado para
deslizarse sobre la varilla de guiado (22), estando está última
equipada de un tope de fin de recorrido (23).
4. Pico de llenado según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
dispositivo de accionamiento (27) comprende un motor paso a paso
(18) asociado a un tornillo de accionamiento (19) que coopera con el
órgano de accionamiento (20).
5. Pico de llenado según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, caracterizado porque los medios que
permiten un desplazamiento axial limitado comprenden un peón (107)
que se extiende axialmente a partir de una extremidad más arriba
(106) de la chapeleta (102) y que tiene una extremidad superior
provista de una cabeza (108) recibida en deslizamiento en un
alojamiento (109) rígidamente asociado al órgano de regulación
(103), el alojamiento (109) comprende un espaldón (110) que forma
tope de retención de la cabeza en el alojamiento.
6. Pico de llenado según la reivindicación 5,
caracterizado porque el dispositivo de accionamiento
comprende un arrollamiento electromagnético (105) solidario al
cuerpo de válvula (101) extendiéndose alrededor de un núcleo (111)
rígidamente unido al órgano de regulación (103).
7. Pico de llenado según la reivindicación 6,
caracterizado porque el núcleo (111) está dispuesto debajo
del órgano de regulación (103) y porque el alojamiento (109) está
realizado en una extremidad más abajo inferior del núcleo (111).
8. Pico de llenado según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, caracterizado porque el órgano de
regulación (103) es solidario a un colisón (111) recibido por
deslizamiento en un alojamiento (114) formado por unas aletas
radiales (115) que se extienden axialmente hacia más arriba a partir
de una extremidad superior (116) de la chapeleta (102), teniendo las
aletas una extremidad (117) opuesta a la chapeleta que está asociada
a un elemento (118) formando tope de retención del colisón en el
alojamiento.
9. Pico de llenado según la reivindicación 8,
caracterizado porque el tope de retención está formado por un
anillo (118) que reúne dichas extremidades (117) de las aletas (115)
y que tiene un diámetro interno superior a un diámetro externo del
colisón (111), y porque una arandela (119) presentando un diámetro
interno inferior al diámetro externo del colisón y un diámetro
externo inferior al diámetro interno del anillo está montada para
deslizarse en el alojamiento (114) entre el anillo y el colisón, la
arandela tiene dos orejas (121) opuestas sobresaliendo radialmente
recibidas por deslizamiento entre dos aletas adyacentes para venir a
topar contra el anillo y unos dedos de entramado (122) que se
extienden axialmente sobresaliendo para venir a apoyarse a una cara
superior (124) del colisón.
10. Pico de llenado según la reivindicación 8 o
la reivindicación 9, caracterizado porque el dispositivo de
accionamiento comprende un arrollamiento electromagnético (105)
solidario al cuerpo de válvula (101) que se extiende alrededor del
alojamiento (14), formando el colisón (111) un núcleo.
11. Pico de llenado según la reivindicación 10,
caracterizado porque comprende al menos un imán permanente
(125) adyacente a una extremidad inferior del arrollamiento
electromagnético (105).
12. Pico de llenado según la reivindicación 11,
caracterizado porque comprende una pluralidad de imanes
permanentes (125) anulares que están dispuestos según una
disposición circular y presentan unos ejes centrales (126) que se
extienden radialmente con relación al cuerpo de válvula.
13. Pico de llenado según la reivindicación 6 o
la reivindicación 10, caracterizado porque comprende una
parte amagnética (127) inmediatamente adyacente a una extremidad
superior del arrollamiento electromagnético (105).
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