ES2270092T3 - Valvula para montar sobre una pared de cilindro. - Google Patents
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Abstract
Válvula (10) para utilizar en la inyección de aceite con el fin de lubricar/rociar cilindros en grandes motores, y provista de medios de montaje para fijarla en una pared de cilindro, con una caña de válvula (12, 13) que se extiende a través de la pared del cilindro, y con por lo menos una boquilla de salida (6) en el extremo interno de la caña de válvula, caracterizada porque por lo menos una boquilla de salida (6) está dispuesta en la caña interior de la válvula (13) que puede girar respecto de una caña exterior (12), y por que la caña exterior de la válvula (12) está fijada o es parte integral del medio de montaje (14).
Description
Válvula para montar sobre una pared de
cilindro.
La presente invención se refiere a una válvula
para utilizar en la inyección de aceite con el fin de
lubricar/rociar cilindros en grandes motores, y provista de medios
de montaje para fijarla en una pared de cilindro, con una caña de
válvula que se extiende a través de la pared del cilindro, y con por
lo menos una boquilla de salida en el extremo interno de la caña de
válvula.
La invención se refiere en particular a una
válvula o unidad de inyección destinada a la lubricación de
cilindros de motor en motores diesel de grandes dimensiones, en
particular motores marinos. En estos sistemas, la válvula de la
unidad de inyección puede incluir una unidad de dosificación montada
directamente sobre la válvula individual. Anteriormente, en estos
sistemas de lubricación, la válvula estaba destinada a introducir un
chorro inyectado en forma de nube de aceite con una orientación
direccional. Se conocen ejemplos de esta técnica, por ejemplo por
las publicaciones WO 00/28194 y WO 02/35068.
Se observará que en esta solicitud, se utiliza
el término válvula. Cuando en esta solicitud se utiliza este
término, se refiere a una unidad que también puede denominarse
unidad de inyección. Una unidad de inyección de este tipo puede
comprender opcionalmente una unidad dosificadora o puede adaptarse
como unidad de inyección sin dosificación en la misma
válvula/unidad de inyección. La expresión válvula comprende por
tanto un elemento de máquina que se extiende a través de la pared
del cilindro y que conecta una o más boquillas de salida u
orificios de inyección en un extremo dentro del cilindro, con
conexiones para aceite en una pieza fuera de la pared del
cilindro.
Se conocen muchos ejemplos de válvulas del tipo
mencionado en la introducción. La válvula está conectada a una
fuente de alimentación de aceite que se proyecta con presión en el
interior del cilindro en un momento dado ajustado según la carrera
del pistón en el cilindro.
Las válvulas están dispuestas en una cierta
cantidad alrededor de la circunferencia del cilindro. Normalmente,
las válvulas están dispuestas en orificios de montaje orientados
radialmente o en su mayor parte radialmente en la pared del
cilindro y que se extienden a través de esta pared del cilindro. Las
válvulas están fijadas a la pared del cilindro mediante medios de
montaje, por ejemplo una rosca en la misma caña de la válvula, o un
manguito de montaje roscado en orificios con rosca en la pared del
cilindro. La válvula está apretada y fijada en una posición dada
mediante el apriete de la conexión roscada. Esto puede dar lugar a
una inseguridad respecto a la posición angular final de la válvula
cuando ésta se fija en la pared del cilindro.
Las válvulas tienen una o más boquillas de
salida que están orientadas transversalmente respecto de la caña de
la válvula y que están dirigidas en una o más direcciones deseadas
para que los orificios de montaje proporcionen lubricación/enjuague
con la orientación deseada dentro del cilindro. Así existen
diferentes orientaciones de las válvulas en orificios de montaje
distintos. De este modo cada válvula está hecha con una forma
individual adaptada al agujero de montaje considerado.
Las válvulas conocidas anteriormente, que
después de montadas se ajustan en la dirección de proyección
deseada, requieren un mecanizado extensivo del cilindro y existe el
riesgo de que las válvulas se giren incorrectamente. Esto es
desfavorable y existe la necesidad de adaptación individual. Esto es
inadecuado desde el punto de vista de la fabricación. También es
insostenible desde el punto de vista de la fabricación. Además no
existe la posibilidad de ajustar la dirección de proyección después
del montaje.
El objeto de la presente invención es
proporcionar una válvula en la que se eliminen estos inconvenientes,
y que esté dispuesta de modo que la orientación de la
dirección(es) de proyección de la válvula pueda ser
determinada después de montada en el orificio de montaje en la pared
del cilindro, y que esté dispuesta preferentemente de modo que
pueda ser utilizada con un mecanizado mínimo de orificios de montaje
existentes, a diferencia de las válvulas del estado de la técnica
anterior.
De acuerdo con la presente invención esto se
consigue con una válvula del tipo mencionado en la introducción,
que es peculiar en que por lo menos una boquilla de salida está
dispuesta en la caña interior de la válvula que puede girar
respecto de una caña exterior, y en que la caña exterior está fijada
o es parte integral del medio de montaje.
La válvula según la invención está diseñada de
modo que se requiere un mecanizado mínimo de los orificios de
montaje existentes en motores existentes, puesto que el mecanizado
es menor en comparación con las válvulas correspondientes conocidas
anteriormente. Al mismo tiempo la válvula tiene la ventaja de que la
dirección de proyección se puede ajustar después de montada.
La nueva válvula puede ser utilizada en
particular para lubricar/enjuagar con un chorro(s)
inyectado(s) orientado(s) individualmente o
asimétricamente, ajustándose la dirección angular de la boquilla o
boquillas de salida de la válvula después de montar la válvula en
el orificio de montaje. Esto se realiza mediante el giro de la caña
interior de la válvula respecto de la caña exterior, y fijando a
continuación las dos cañas de válvula entre sí utilizando medios de
activación, preferentemente tornillos, para apretar entre sí las
cañas de la válvula. El ajuste de la caña interior de la válvula se
realiza girando la pieza que es solidaria en rotación con la caña
interior y que se encuentra en el exterior de la pared del
cilindro.
Puesto que la caña exterior de la válvula está
fijada a la pared del cilindro, la dirección del chorro o de los
chorros inyectados se puede ajustar de un modo muy sencillo con la
orientación deseada después del montaje en posición en la pared del
cilindro. Sin embargo la válvula puede utilizarse para inyectar
aceite con chorro(s) orientado(s) simétricamente no
requiriendo ajuste de orientación/ángulo de la válvula después de
montada.
Por lo tanto la nueva válvula solo precisa ser
producida en una realización que no requiere adaptación individual
según la posición deseada.
Son posibles otras realizaciones específicas que
se describen en las reivindicaciones independientes
2-6.
2-6.
Cuando se disponen racores para el suministro y
la descarga de aceite en la caña de válvula giratoria, las
conexiones para el suministro y el retorno de aceite se montan
después de ajustar la válvula. Esto se realiza fácilmente utilizando
tubería hidráulica y tubos flexibles.
Según otra realización, la válvula es peculiar
en que la caña giratoria incluye dos caras de apriete anulares
dispuestas a cada lado de una brida anular en la caña de válvula
fija, y que dispone de medios para apretar las caras de apriete
contra la brida para asegurar la posición relativa de las dos cañas.
De este modo se consigue una solución técnica sencilla para una
válvula con la posibilidad de girar las dos cañas de la válvula una
respecto de la otra, puesto que las caras de apriete pueden hacer la
función de caras de deslizamiento en el estado sin apriete.
En la válvula según la invención es posible
aflojar un par de tornillos y ajustar/girar la válvula para
lubricar/enjuagar en la dirección deseada.
De acuerdo con otra realización, la válvula es
peculiar en que la caña exterior/el medio de montaje incluye un
manguito dispuesto con una rosca externa y con un orificio interior
para alojamiento con libertad de giro de la caña interior de la
válvula. Así, mediante la rosca, la válvula puede ser roscada
firmemente en un orificio roscado existente en la pared del
cilindro.
La válvula puede incluir varias boquillas de
salida y puede cubrir una gran área de la pared del cilindro con una
nube de aceite o con chorros descargados transversalmente respecto
de la caña de la válvula y dirigidos hacia la pared del cilindro
alrededor de la válvula.
De acuerdo con otra realización, la válvula
según la invención es peculiar en que incluye un filtro de aceite.
Por lo tanto es posible filtrar el aceite en la válvula antes de que
alcance la boquilla o boquillas de salida.
A continuación se describe la invención con más
detalle, con la ayuda de las figuras:
La Fig. 1 muestra una vista esquemática,
parcialmente en sección, de un sistema de lubricación en el que se
usa una válvula según la invención,
la Fig. 2 muestra una vista desde un extremo de
una válvula según la invención,
la Fig. 3 muestra una primera vista en sección
a través de la válvula mostrada en la Fig. 2,
la Fig. 4 muestra una segunda vista en sección
a través de la válvula mostrada en la Fig. 2,
la Fig. 5 muestra una vista en sección a través
de la pared de un cilindro con ejemplos de orientación de los
orificios de montaje para la válvula según la invención,
la Fig. 6 muestra una vista desde un extremo de
otra realización de una válvula según la invención,
la Fig. 7 muestra una vista en sección a través
de la válvula mostrada en la Fig. 6,
la Fig. 8 muestra una segunda vista y
parcialmente en sección a través de la válvula mostrada en la Fig.
6,
la Fig. 9 muestra una tercera vista y
parcialmente en sección a través de la válvula mostrada en la Fig.
6, y
la Fig. 10 muestra una cuarta vista en sección
de la válvula mostrada en la Fig. 6.
En las distintas Figuras de las ilustraciones,
elementos idénticos o correspondientes se designan con las mismas
referencias. Por lo tanto no se proporciona explicación detallada de
dichos elementos en conexión con cada Figura.
La Fig. 1 muestra un sistema con un número de
válvulas 1 dispuestas en una pared de cilindro 2. Las válvulas 1
están montadas en orificios 27 que en esta realización están
orientados radialmente en la pared del cilindro.
Las válvulas 1 están conectadas mediante
tuberías hidráulicas o mediante tubos flexibles 3 con una bomba de
aceite 4 que contiene unidades de bombeo individuales para cada
válvula 1 y que está conectada con un depósito de aceite 5.
Cada válvula 1 tiene en un extremo una boquilla
de salida 6 dispuesta en la pared del cilindro inmediatamente bajo
la superficie interior de la pared del cilindro 2. Cuando el aceite
en el tubo 3 alcanza un nivel de presión predeterminado, se atomiza
aceite a través de la boquilla de salida 6. Por el lado exterior de
la pared del cilindro, las válvulas están conectadas a tuberías
hidráulicas o con tubos flexibles de retorno 7 para devolver el
aceite al depósito 5. Las válvulas descargan una nube de aceite o un
chorro inyectado 8 transversal en relación con la caña de la
válvula que cubre un área 9 de la pared del cilindro sobre la que se
dirige la nube de aceite.
Las Figs. de la 2 a la 4, muestran una válvula
10 de un tipo distinto al mostrado en la Fig. 1. La válvula 10 tiene
una construcción igual en principio que la de la válvula descrita en
el documento WO 02/35068.
Opcionalmente la válvula 10 puede conectarse a
un motor (no mostrado) para ajustar la presión de cierre de un
bloque de empuje 11 en la válvula 10.
En la realización mostrada, el bloque de empuje
11 y el tornillo de ajuste 26 están protegidos por una tapa 24
fijada a la válvula por un tornillo 25. La tapa 24 se monta después
de que la presión de cierre del bloque de empuje 11 se ha ajustado
mediante el giro del tornillo de ajuste 26.
El funcionamiento de la válvula y las piezas
individuales están descritos en el documento WO 02/35/068.
La válvula 10 tiene una caña exterior 12 y una
caña interior 13 que está fijada con libertad de giro sobre la
primera, pudiéndose disponer la caña 13 en cualquier posición
angular arbitraria de modo que la boquilla de salida 6 queda
dispuesta en la posición angular deseada respecto de la caña
exterior 12 que está fijada en la pared del cilindro 2. La caña
exterior 12 tiene medios de montaje en forma de una rosca exterior
14 que interactúa con una rosca en el orificio de montaje en la
pared del cilindro 2.
La caña exterior 12 tiene una brida anular 15
situada entre mordazas de apriete 16, 17 con las caras de apriete
18 y 19 respectivamente en cada lado de la brida 15. Las caras de
apriete 16, 17 pueden apretarse mediante los tornillos 20 para fijar
la brida 15 y con ello, fijar la caña interior 13 en una cierta
posición angular respecto de la caña exterior 12 y la pared del
cilindro 2. De este modo la boquilla de salida 6 recibe la
orientación deseada para cubrir el área deseada 9 de la superficie
interior de la pared del
cilindro.
cilindro.
En la pieza 21 de la caña interior 13, dispuesta
en el lado exterior de la pared del cilindro, se encuentran racores
22, 23 para montar tuberías hidráulicas o tubos flexibles 3,7 para
suministro y retorno de aceite respectivamente. Mediante el pasador
29, la caña interior 13 se fija en ángulo con la mordaza de apriete
17 que forma parte de la pieza 21 dispuesta en el exterior de la
pared del cilindro. Girando la mordaza de apriete 21, se puede
girar la caña exterior 13 respecto la caña interior 12 después de
haberla montado en la pared del cilindro 2.
En la Fig. 5 se muestra una sección a través de
una pared de cilindro 2. Los orificios de montaje 28 se muestran
aquí, orientados con distintos ángulos respecto de la dirección
radial de los orificios de montaje 27 mostrados en la Fig. 1.
Las Figs. de la 6 a la 10, muestran una válvula
100 que tiene una construcción que se corresponde en principio con
la de la válvula mostrada en la Figs. de la 2 a la 4, y que se
describe en el documento WO 02/35068.
En la Fig. 6 se muestra una vista desde un
extremo de la válvula contemplada desde el exterior de la pared del
cilindro. En la Figura aparece la pieza 21 dispuesta en el exterior
de la pared del cilindro con los racores 22, 23 para montaje de las
tuberías hidráulicas o de los tubos flexibles 3, 7 para el
suministro y el retorno de aceite respectivamente. Además se
indican las líneas de corte para las vistas en sección de las Figs.
de la 7 a la 10.
La válvula 100 comprende dos boquillas de salida
6 como se ve en las Figs. 8 y 9 y las vistas en detalle asociadas.
Sin embargo debe mencionarse que la válvula puede comprender más de
dos boquillas de salida 6. Por lo tanto, las realizaciones
mostradas con una y con dos boquillas 6 no limitan el número de
boquillas que se pueden usar en una válvula según la invención.
La válvula dispone de un filtro 30 dispuesto en
la válvula en asociación inmediata con el racor 22 que se destina
al montaje de una tubería hidráulica o de un tubo flexible 3 para el
suministro de aceite. El aceite suministrado se filtra antes de que
alcance las boquillas de salida 6. Por lo tanto se evita el riesgo
de atasco parcial o total de las boquillas de salida 6. El atasco
total o parcial puede dar lugar a una cobertura insuficiente del
área deseada 9 de la superficie interior de la pared del cilindro.
Mediante el uso del filtro 30, se evita este riesgo. En las
realizaciones mostradas en las Figs. de la 1 a la 4 se puede
colocar un filtro 30 de forma correspondiente.
Las orientaciones de los orificios de montaje
mostradas en la Fig. 5 se han seleccionado al azar, y por lo tanto
pueden existir otras orientaciones de los orificios de montaje 28.
En estos agujeros orientados diferentemente, se pueden montar
válvulas 1, 10 que sean idénticas en cada orificio de montaje.
Además se realizan ajustes de ángulo en las orientaciones de cada
válvula en el orificio de montaje.
Claims (7)
1. Válvula (10) para utilizar en la inyección
de aceite con el fin de lubricar/rociar cilindros en grandes
motores, y provista de medios de montaje para fijarla en una pared
de cilindro, con una caña de válvula (12, 13) que se extiende a
través de la pared del cilindro, y con por lo menos una boquilla de
salida (6) en el extremo interno de la caña de válvula,
caracterizada porque por lo menos una boquilla de salida (6)
está dispuesta en la caña interior de la válvula (13) que puede
girar respecto de una caña exterior (12), y por que la caña
exterior de la válvula (12) está fijada o es parte integral del
medio de montaje (14).
2. Válvula según la reivindicación 1,
caracterizada porque se disponen en la caña de válvula
giratoria, racores para el suministro de aceite a la válvula y para
el retorno de aceite desde la válvula.
3. Válvula según la reivindicación 1 ó la 2,
caracterizada porque la caña giratoria incluye dos caras de
apriete anulares dispuestas a cada lado de una brida anular en la
caña de válvula fija, y que dispone de medios para apretar las
caras de apriete contra la brida para asegurar la posición relativa
de las dos cañas de la válvula.
4. Válvula de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se prevé
por lo menos una boquilla de salida para generar uno o más chorros
de inyección o nubes de aceite orientados transversalmente respecto
de la caña de la válvula.
5. Válvula de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones de la 1 a la 3, caracterizada porque se
prevé por lo menos una boquilla de salida para generar uno o más
chorros de inyección o nubes de aceite orientados simétricamente
respecto de la caña de la válvula.
6. Válvula de acuerdo con cualquiera de la
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la caña
exterior de la válvula/el medio de montaje incluye un casquillo
provisto de una rosca exterior y un orificio interior para el
alojamiento con libertad de giro de la caña interior de la
válvula.
7. Válvula de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque incluye un
filtro de aceite.
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