ES2296208T3 - Dispositivo de accionamiento de valvulas. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de accionamiento de, al menos, un par de válvulas (1) de motor de combustión interna previsto en una caja (2) del tipo que comprende, por cada válvula (1), medios (4, 5) de magnetización, al menos un resorte (6) que solicite la válvula (1) hacia una posición de equilibrio y que comprende un extremo fijo solidario con un tope regulable (16) y un extremo móvil solidario en traslación con la válvula (1), comprendiendo el tope (16) regulable medios (26) de engranaje destinados a cooperar con medios (8) de engranaje conjugados de un órgano (10) de control para permitir el desplazamiento del tope (16) en relación con la caja (2), con el fin de regular la carga del resorte (6), caracterizado por que el órgano (10) de control está posicionado de modo permanente en la caja (2) junto a los topes regulables (16) de las dos válvulas (1) de un mismo par, comprendiendo la caja (2) medios de guiado y posicionamiento del órgano (10) de control, selectivamente, en dos posiciones de engranaje, respectivamente, con los dos topes regulables (16).
Description
Dispositivo de accionamiento de válvulas.
La invención se refiere a un dispositivo de
accionamiento de válvulas.
Más concretamente, la invención se refiere a un
dispositivo de accionamiento de, al menos, un par de válvulas de
motor de combustión interna previsto en una caja, del tipo que
comprende, por cada válvula, medios de magnetización, al menos un
resorte que solicite la válvula hacia una posición de equilibrio y
que comprende un extremo fijo solidario con un tope regulable y un
extremo móvil solidario en traslación con la válvula, comprendiendo
el tope regulable medios de engranaje destinados a cooperar con
medios de engranaje conjugados de un órgano de control para
permitir el desplazamiento del tope en relación con la caja, con el
fin de regular la carga del resorte.
Un dispositivo de este tipo se describe en el
documento WO0065203A1. Para efectuar la regulación de la carga de
los resortes de válvulas, el dispositivo descrito en este documento
utiliza una herramienta introducida entre dos accionadores de
válvulas adyacentes. La herramienta está constituida por un vástago
provisto, en su extremo, de una parte de disco cuyo borde presenta
un sector dentado. El sector dentado de la herramienta está
destinado a engranarse con una rueda dentada cuya rotación controla
el desplazamiento de un equipo móvil solidario con un extremo de un
resorte.
Pero la regulación de la carga de un resorte de
acuerdo con este dispositivo conocido resulta difícil. En efecto,
la herramienta tiene que ser introducida en el dispositivo con
cierta orientación, de manera que el sector dentado pueda penetrar
en el dispositivo. A continuación, la herramienta tiene que ser
desplazada lateralmente en dirección a la rueda dentada del equipo
móvil asociado con un resorte. Luego, el sector dentado tiene que
ser llevado a ciegas a una posición en la que engrane con la rueda
dentada. En esta posición, difícil de conseguir, el sector dentado
puede ser hecho girar para efectuar la regulación de la carga del
resorte. Cuando tengan que regularse los resortes de dos válvulas
adyacentes, la herramienta con la que se haya regulado un primer
resorte tiene que ser desplazada lateralmente de manera que engrane
con la rueda dentada adyacente, de acuerdo con el mismo
procedimiento.
En consecuencia, la estructura de un dispositivo
de control de válvula de este tipo da lugar a operaciones de
regulación complejas, difícilmente compatibles con una producción
industrial a gran escala. Además, la complejidad de las operaciones
necesarias para la regulación de la carga de los resortes es
susceptible de producir errores de regulación.
Un objeto de la presente invención consiste en
paliar, total o parcialmente, los inconvenientes de la técnica
anterior señalados en lo que antecede.
Con este fin, el dispositivo de accionamiento
según la invención, por otra parte conforme a la definición
genérica que de él proporciona el preámbulo que antecede, se
caracteriza, esencialmente, por que el órgano de control está
posicionado de modo permanente en la caja junto a los topes
regulables de las dos válvulas de un mismo par, comprendiendo la
caja medios de guiado y posicionamiento del órgano de control,
selectivamente, en dos posiciones de engranaje, respectivamente,
con los dos topes regulables.
Por otro lado, la invención puede comprender una
o varias de las características siguientes:
- los dos topes regulables de un par de válvulas
están situados en planos distintos, desplazados en una dirección de
desplazamiento principal del órgano de control,
- el dispositivo comprende medios de bloqueo del
órgano de control en una posición desactivada que impida el
desplazamiento de un tope regulable,
- la posición desactivada corresponde a un
engranaje simultáneo del órgano de control con los dos topes
regulables de un par de válvulas,
- los medios de bloqueo del órgano comprenden un
eje móvil en la caja destinado a cooperar con el cuerpo del órgano
de control,
- el órgano de control está montado a
deslizamiento en la caja,
- la dirección de deslizamiento del órgano de
control es sensiblemente paralela a las direcciones de
desplazamiento de las válvulas,
- el tope y el órgano de control cooperan,
engranados, durante su rotación respectiva, y cuando el órgano de
control se encuentre en una posición engranada, los ejes de rotación
respectivos del tope y del órgano de control son sensiblemente
paralelos,
- el tope comprende un anillo roscado
internamente montado en la rosca exterior de un casquillo provisto
de los medios de engranaje, estando montado el casquillo a rotación
libre y bloqueado en traslación en relación con la caja, y estando
bloqueado en rotación el anillo roscado en relación con la caja, de
manera que la rotación del casquillo produzca el desplazamiento del
anillo roscado a lo largo de dicho casquillo,
- el casquillo tiene forma general de tubo
cilíndrico, uno de cuyos extremos comprende un collarín, estando
formados los medios de engranaje en el collarín,
- los medios de guiado y posicionamiento
comprenden medios elásticos que solicitan el órgano de control hacia
una de las posiciones de engranaje,
- el órgano de control comprende un cuerpo en
forma de vástago y una rueda dentada formada al nivel de uno de los
extremos del cuerpo,
- el órgano de control presenta un extremo que
aflora sensiblemente al nivel de una cara de la caja y que
comprende medios de acoplamiento con un órgano de regulación,
- el dispositivo comprende, por cada válvula,
una paleta solidaria en traslación con el vástago de la válvula,
estando prevista la paleta entre dos medios de magnetización,
comprendiendo el dispositivo, también, dos resortes antagonistas
que solicitan el conjunto válvula/paleta hacia una posición de
equili-
brio.
brio.
Otras particularidades y ventajas se pondrán de
manifiesto a partir de la lectura de la descripción que sigue,
hecha con referencia a las figuras, en las que:
- la figura 1 representa una vista, en corte
longitudinal y esquemática, de una válvula electromagnética a la
que puede aplicarse la invención,
- la figura 2 representa una vista, en
perspectiva, que muestra, esquemáticamente, un dispositivo de
accionamiento de válvula de acuerdo con la invención, montado en
una culata de motor de combustión interna,
- la figura 3 representa, esquemáticamente, una
vista, en perspectiva, de parte de la disposición de un dispositivo
de accionamiento de un par de válvulas de acuerdo con la
invención,
- la figura 4 representa una sección vertical,
por la línea EE de la figura 3, de parte del dispositivo de
accionamiento,
- la figura 5 representa una vista, en
perspectiva de despiece, de parte del dispositivo de accionamiento
de las figuras 3 y 4, que ilustra parte del mecanismo de control de
una de las dos válvulas,
- la figura 6 representa una vista del
dispositivo en sección transversal por la línea DD de la figura 3 o
por la línea BB de la figura 7,
- la figura 7 representa una vista del
dispositivo en corte horizontal por la línea AA de la figura 6,
- la figura 8 representa una vista lateral de
solamente parte del dispositivo de la figura 3 en una primera
posición de funcionamiento,
- la figura 9 representa una vista, desde
arriba, de la disposición de la figura 8,
- la figura 10 representa una vista análoga a la
de la figura 8 en una segunda posición de funcionamiento.
La invención se aplica a las válvulas de motor
de combustión interna accionadas electromagnéticamente. La figura 1
muestra un ejemplo de accionador de una válvula de este tipo,
denominada "válvula electromagnética". El accionador
comprende, clásicamente, una parte móvil constituida por un vástago
14, uno de cuyos extremos es solidario con una paleta 3 prevista
entre dos electroimanes 4, 5 (véase, también, la figura 4). El otro
extremo del vástago 14 móvil apoya contra el extremo del vástago de
la válvula 1.
Dos resortes, superior 6 e inferior 7, están
montados, de manera antagonista, en el conjunto vástago/válvula 14,
1 con el fin de solicitarlo hacia una posición de equilibrio
(posición representada en la figura 1). Cada uno de los resortes 6,
7 comprende un extremo fijo, solidario con un tope fijo, y un
extremo móvil, solidario en traslación, directa o indirectamente,
con la válvula y/o el vástago móvil 14. La paleta 3 está sometida a
la acción de los electroimanes 4, 5, con el fin de desplazar la
válvula 1 y bloquearla en posición abierta o cerrada. La paleta 3 y
la válvula 1 pueden ser hechas oscilar mediante los resortes 6, 7
entre las dos posiciones, abierta y cerrada. La carga de los
resortes 5, 6 tiene que regularse de manera que, cuando los
electroimanes 4, 5 no estén activados, la válvula 1 y la paleta 3
se encuentren en la posición de equilibrio, entre las posiciones
abierta y cerrada.
En general, sólo la carga de uno de los dos
resortes 6 asociados con una válvula 1 es regulable, con el fin de
permitir igualar su carga con la del otro resorte 7.
Como se ha representado en la figura 2, el
mecanismo de control de las válvulas 1 está integrado, en general,
en una caja 2 denominada "accionador", montada, directa o
indirectamente, en la culata 19 de un motor de combustión
interna.
Las figuras 3 y 4 representan parte del
mecanismo de la figura 1. Para simplificar, los elementos idénticos
a los descritos en lo que antecede se designan mediante las mismas
referencias numéricas y no se describirán con detalle otra vez.
Como se muestra en las figuras 4 y 5, el resorte
superior 6 del mecanismo presenta un primer extremo inferior móvil
solidario con el vástago 14 móvil por medio de una cazoleta 20
inferior y un dispositivo 21 de unión cónico. El extremo superior
del resorte 6 es solidario con una arandela 46 de apoyo, que
comprende, por ejemplo, tres anillos (véase la figura 5). La
arandela 46 de apoyo, a su vez, está montada en un anillo 36,
roscado internamente, enroscado en la rosca exterior de un
casquillo 26 cilíndrico.
El casquillo 26 está montado a rotación libre y
bloqueado en traslación en relación con la caja 2. De manera más
precisa, el casquillo 26 comprende, en su extremo superior, un
collarín que apoya contra el cuerpo del accionador (electroimán 5,
por ejemplo) por medio de una arandela 22 de apoyo. Hay formado un
dentado en el borde exterior del collarín del casquillo 26 (véase,
en particular, la figura 5).
El anillo 36 roscado está bloqueado en rotación
con respecto a la caja 2. Por ejemplo, como se representa en la
figura 7, el anillo 36 roscado comprende resaltos 23 que se aplican
en alojamientos del cuerpo de la caja 2 e impiden la rotación del
anillo 36 en torno a su eje.
De acuerdo con esta disposición, la rotación del
casquillo 26 produce el desplazamiento del anillo 36 roscado en la
dirección longitudinal de dicho casquillo 26. El sentido de
desplazamiento del anillo 36 roscado a lo largo del casquillo 26
está determinado por el sentido de rotación del casquillo 26.
El conjunto constituido por el casquillo 26, el
anillo 36 roscado y la arandela 46 de apoyo forma un tope 16
regulable para el extremo superior del resorte 6, como se describe
con más detalle en lo que sigue.
El dentado del casquillo 26 está destinado a
cooperar con una rosca complementaria de un órgano 10 de control de
forma oblonga, de preferencia. Con este fin, la caja 2 comprende un
alojamiento 11 para el órgano 10 situado cerca de los topes
regulables 16 de las dos válvulas 1 de un mismo par de válvulas.
El órgano 10 de control comprende, por ejemplo,
un cuerpo en forma de vástago y una rueda dentada 8 formada al
nivel de uno de los extremos del cuerpo. De preferencia, el órgano
10 de control está posicionado en la caja 2 de modo permanente. El
alojamiento 11 de la caja 2 está previsto para guiar el órgano 10 de
control, con el fin de permitir su desplazamiento, selectivamente,
en dos posiciones de engranaje, respectivamente, con los dos topes
regulables 16.
Los topes 16 y el órgano 10 de control cooperan
engranados durante su rotación respectiva. De preferencia, los ejes
de rotación respectivos del tope 16 y del órgano 10 de control son
sensiblemente paralelos.
El órgano 10 de control está montado a
deslizamiento en la caja 2 en la dirección del eje de simetría
longitudinal de su cuerpo. Además, esta dirección de deslizamiento
del órgano 10 de control es, de preferencia, paralela a las
direcciones de desplazamiento de los vástagos 14 móviles apoyados
contra las válvulas 1.
El alojamiento 11 para el órgano 10 de control
desemboca en una cara de la caja 2 con el fin de permitir al
extremo del órgano 10, opuesto a la rueda dentada 8, aflorar al
exterior de la caja 2. Este extremo aflorante del órgano 10 de
control presenta medios 25 de acoplamiento, tales como una huella o
una forma apropiada, que permitan su acoplamiento con un órgano de
regulación exterior (no representado). El órgano de regulación
puede ser, por ejemplo, un casquillo o una llave accionados
manualmente por un operador o mediante un robot.
Ventajosamente, los dos topes regulables 16 del
par de válvulas 1 están situados, respectivamente, en dos planos
distintos, desplazados en una dirección principal de desplazamiento
del órgano 10 de control (véase la figura 4).
Como se ilustra en la figura 8, las ruedas
dentadas de los dos topes regulables 16 pueden estar situadas en
planos distintos, ligeramente desplazados en la dirección de
desplazamiento del órgano 10 de control. Un ligero desplazamiento
de las ruedas dentadas, tal como se ha descrito en lo que antecede,
permite disponer el órgano 10 de control en una tercera posición,
denominada desactivada, en la que el órgano 10 de control engrane,
al mismo tiempo, con los dos topes regulables 16 de un par de
válvulas 1. Con esta disposición, la rotación de los topes 16 y del
órgano 10 se encuentra "autobloqueada".
Pueden estar previstos medios 15, 17 de bloqueo
del órgano 10 de control en la posición desactivada. Como se
ilustra en las figuras 6 y 9, en particular, estos medios de bloqueo
pueden comprender un tornillo punzón 15 montado en una rosca
interna de la caja 2, y cuyo extremo sea susceptible de aplicarse
con una ranura conjugada 17 formada en el cuerpo del órgano 10 de
control.
Medios elásticos, tales como un resorte 24,
pueden estar montados, también, en el órgano 10 de control, con el
fin de solicitar a éste hacia una de las posiciones de engranaje.
Por ejemplo, el resorte 24 puede estar previsto en torno al cuerpo
del órgano 10 de control y presentar un extremo apoyado contra un
anillo 27 de retención montado en dicho cuerpo del órgano 10. El
otro extremo del resorte 24 puede apoyar contra un resalto formado
por el alojamiento 11 para el órgano 10 dentro de la caja 2.
El funcionamiento del ejemplo de realización de
la invención cuya estructura ha sido descrita en lo que antecede se
explicará a continuación.
Durante su montaje, el accionador 2 puede
disponerse de manera que el órgano 10 de control esté bloqueado en
su posición desactivada. Es decir, que el cuerpo del órgano de
control esté bloqueado mediante el tornillo punzón 15 de manera que
la rueda dentada 8 del órgano 10 de control engrane con los dos
topes regulables al mismo tiempo (posición representada en la
figura 8).
Si es necesario regular la carga de un primer
resorte, por ejemplo, el resorte 6 situado a la derecha en la
figura 10 (a la izquierda en la figura 4), un operario puede
desatornillar el tornillo punzón 15 con el fin de liberar el órgano
10 de control. Cuando el tornillo punzón 15 ya no bloquee el órgano
10 de control, éste es desplazado automáticamente hacia arriba en
su alojamiento 11 merced a la acción del resorte 24 montado en su
cuerpo. Ventajosamente, el dispositivo puede ser dimensionado de
manera que el resorte 24 sitúe el órgano 10 en una posición de
equilibrio superior en la que la rueda dentada 8 engrane,
únicamente, con el dentado del casquillo 26 del tope regulable 16
del primer resorte 6 (posición representada en la figura 10).
A continuación, el órgano 10 de control puede
ser hecho pivotar por medio de un órgano de regulación, como se ha
descrito en lo que antecede, con objeto de regular la carga del
resorte 6 correspondiente.
Si el otro resorte 6 adyacente (a la derecha en
la figura 4 y a la izquierda en la figura 10) tiene que regularse
también, el órgano de regulación puede acoplarse con el órgano 10 de
control apretando éste en dirección al interior de la caja 2. De
ese modo, el órgano 10 de control es desplazado hacia abajo en la
caja 2 hasta una posición inferior en la que, esta vez, la rueda
dentada 8 engrane, únicamente, con la rosca del casquillo 26 del
tope regulable 16 del segundo resorte (posición no representada en
las figuras para mayor concisión). Con este fin, la caja 2 puede
constituir un tope para el órgano 10 de control que limite su
desplazamiento hacia el interior de la caja 2, al nivel de esta
posición inferior.
Una vez regulada la carga de los dos resortes 6,
el tornillo punzón 15 de bloqueo puede ser apretado de nuevo con el
fin de garantizar una regulación estable de los resortes 6. El
sistema puede estar dimensionado de manera que, a partir de la
posición de equilibrio superior, el apriete del tornillo punzón
produzca el desplazamiento automático del órgano 10 de control
hacia la posición desactivada. Por ejemplo, el tornillo 15 de
bloqueo puede cooperar con planos inclinados formados por la ranura
17 del cuerpo del órgano 10 de control.
Así, el dispositivo de control de acuerdo con la
invención, al mismo tiempo que presenta una estructura simple y
poco costosa, permite garantizar, en un volumen reducido, una
regulación simple y fiable de los resortes de válvulas.
Evidentemente, la invención no se limita al ejemplo de realización
descrito en lo que antecede
Claims (15)
1. Dispositivo de accionamiento de, al menos, un
par de válvulas (1) de motor de combustión interna previsto en una
caja (2) del tipo que comprende, por cada válvula (1), medios (4, 5)
de magnetización, al menos un resorte (6) que solicite la válvula
(1) hacia una posición de equilibrio y que comprende un extremo fijo
solidario con un tope regulable (16) y un extremo móvil solidario
en traslación con la válvula (1), comprendiendo el tope (16)
regulable medios (26) de engranaje destinados a cooperar con medios
(8) de engranaje conjugados de un órgano (10) de control para
permitir el desplazamiento del tope (16) en relación con la caja
(2), con el fin de regular la carga del resorte (6),
caracterizado porque el órgano (10) de control está
posicionado de modo permanente en la caja (2) junto a los topes
regulables (16) de las dos válvulas (1) de un mismo par,
comprendiendo la caja (2) medios de guiado y posicionamiento del
órgano (10) de control, selectivamente, en dos posiciones de
engranaje, respectivamente, con los dos topes regulables (16).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque los dos topes regulables (16) de un par
de válvulas (1) están situados en planos distintos desplazados en
una dirección de desplazamiento principal del órgano (10) de
control.
3. Dispositivo según las reivindicaciones 1 o 2,
caracterizado porque comprende medios (15, 17) de bloqueo
del órgano (10) de control en una posición desactivada que impida el
desplazamiento de un tope (16) regulable.
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque la posición desactivada corresponde a un
engranaje simultáneo del órgano (10) de control con los dos topes
regulables (16) de un par de válvulas (1).
5. Dispositivo según las reivindicaciones 3 o 4,
caracterizado porque los medios de bloqueo del órgano (10)
comprenden un eje (15) movible en la caja (2) destinado a cooperar
con el cuerpo (17) del órgano (10) de control.
6. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el órgano
(10) de control está montado a deslizamiento en la caja (2).
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque la dirección de deslizamiento del órgano
(10) de control es sensiblemente paralela a las direcciones de
desplazamiento de las válvulas (1).
8. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tope
(16) y el órgano (10) de control cooperan engranados durante su
rotación respectiva, y porque cuando el órgano (10) de control se
encuentre en una posición de engranaje, los ejes de rotación
respectivos del tope (16) y del órgano (10) de control son
sensiblemente paralelos.
9. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tope
(16) comprende un anillo (36) roscado montado en la rosca exterior
de un casquillo (26) provisto de los medios de engranaje, estando
montado el casquillo (26) a rotación libre y bloqueado en traslación
en relación con la caja (2), y porque el anillo (36) roscado está
bloqueado en rotación con respecto a la caja (2), de manera que la
rotación del casquillo (26) produzca el desplazamiento del anillo
(36) roscado a lo largo de dicho casquillo (26).
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque el casquillo (26) tiene forma general de
tubo cilíndrico, uno de cuyos extremos comprende un collarín, y
porque los medios de engranaje están formados en el collarín.
11. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios
de guiado y posicionamiento comprenden medios (24) elásticos que
solicitan el órgano (10) de control hacia una de las posiciones de
engranaje.
12. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el órgano
(10) de control comprende un cuerpo en forma de vástago y una rueda
dentada (8) formada al nivel de uno de los extremos del cuerpo.
13. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el órgano
(10) de control presenta un extremo que aflora sensiblemente al
nivel de una cara de la caja (2) y que comprende medios (25) de
acoplamiento con un órgano de regulación.
14. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende,
por cada válvula (1), una paleta (3) solidaria en traslación con el
vástago de la válvula (1), estando prevista la paleta (3) entre dos
medios (4, 5) de magnetización, y dos resortes (6, 7) antagonistas
que solicitan el conjunto válvula/paleta (1, 3) hacia una posición
de equilibrio.
15. Motor de combustión interna dotado de, al
menos, un par de válvulas, caracterizado porque comprende un
dispositivo de accionamiento conforme a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes.
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