ES2216132T3 - Dispositivo de mantenimiento en posicion del vastago de un gato hidraulico. - Google Patents
Dispositivo de mantenimiento en posicion del vastago de un gato hidraulico.Info
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Abstract
EL DISPOSITIVO DE MANTENIMIENTO SE COMPONE DE UN CONJUNTO HIDRAULICO DE AISLAMIENTO (2) MONTADO ENTRE LAS RAMAS DE ALIMENTACION DE UN GATO (1). ESTE CONJUNTO DE AISLAMIENTO (2) COMPRENDE UN ESCLUSA (9) QUE PRESENTA EN CADA UNO DE SUS DOS ORIFICIOS UNA VALVULA ANTIRRETORNO EN LA QUE UNA VALVULA PRIMARIA (11) ESTA EN CONEXION HIDRAULICA CON LA CAMARA DE SALIDA (6) DE LA VARILLA (7) DEL GATO (1) MONTADA EN UNA DIRECCION QUE PASA A TRAVES DE ESTA CAMARA Y UNA VALVULA DE SEGURIDAD (13) MONTADA QUE PASA EN LA MISMA DIRECCION, ESTANDO EL CIERRE DE ESTA ULTIMA DIFERIDO RESPECTO AL DE LA VALVULA PRIMARIA (11). ESTA INVENCION SE APLICA AL MANTENIMIENTO DE TODOS LOS GATOS, PARTICULARMENTE CARGADOS E INTERESA A LOS FABRICANTES DE ELEMENTOS HIDRAULICOS, PARTICULARMENTE DE GATOS DE ELEVACION, ASI COMO A LOS USUARIOS.
Description
Dispositivo de mantenimiento en posición del
vástago de un gato hidráulico.
La presente invención se refiere a un dispositivo
de mantenimiento en posición del vástago de un gato hidráulico. De
forma accesoria se refiere a la detección de fugas en el circuito
de retorno de la cámara motriz.
Se conoce un dispositivo de mantenimiento según
el preámbulo de la reivindicación 1 del documento
DE-A-20 36 547.
Frecuentemente, se utilizan gatos hidráulicos
como órganos motores de los conjuntos de elevación y de descenso de
una estructura portadora. Estos conjuntos son conocidos y
utilizados en el campo de los transportes, pero también en el de la
construcción y otros lugares en los que los movimientos de
elevación y de descenso de una carga se realizan de forma cotidiana
y requieren esfuerzos repetidos y superiores a la fuerza
humana.
Habitualmente se mantiene un gato con carga
mediante una válvula antirretorno insertada en el circuito de
alimentación del gato en la dirección de paso hacia la cámara de
salida del vástago. Esta función de mantenimiento de la carga está
asegurada siempre que se pueda preservar la estanqueidad de la
válvula. Al principio esta última existe como consecuencia de los
controles de calidad efectuados en los talleres de fabricación.
Pero la válvula puede presentar de manera progresiva o repentina
después de cierto período, un defecto de estanqueidad por diversas
cuestiones relacionadas con el funcionamiento o el envejecimiento,
incluso por un defecto menor de origen que haya pasado
desapercibido. Se puede mencionar, como causa, un defecto
geométrico, por ejemplo de esfericidad de la esfera, una impureza
sólida presente en el circuito de aceite que se adhiere al asiento
de la válvula o por cualquier otra causa de mal contacto mecánico o
de exceso de espesor local entre el cuerpo de la válvula y su
asiento.
Este defecto genera una fuga que, aunque sea
insignificante, puede provocar después de varias horas de retención
un descenso lento de la carga, que puede ser peligroso para los
bienes y las personas que estén debajo.
Esta función de mantenimiento resulta obligatoria
en todos los casos de utilización en los que la seguridad del
mantenimiento de la posición de soporte no sólo representa una
condición importante sino primordial.
En el caso de dispositivos hidráulicos, la
retención de una carga por un gato hidráulico con la ayuda de una
válvula antirretorno sólo se garantiza mediante la estanqueidad de
dicha válvula.
Para asegurar que no haya deficiencias en una
función tan importante como la seguridad del mantenimiento, la
válvula debe presentar una garantía total de estanqueidad.
Esta garantía total no puede existir y, por esta
razón, cuando la seguridad lo exige, los gatos elevadores están
asociados con unos dispositivos mecánicos de
bloqueo-fijación como por ejemplo unos mandriles de
fijación o unos topes de seguridad.
Estos dispositivos mecánicos de
bloqueo-fijación o de tope tienen como objetivo
garantizar la seguridad del mantenimiento en posición de las
estructuras portadoras de la carga durante una interrupción
prolongada del funcionamiento. Este mantenimiento en posición
representa una medida de seguridad para los bienes y las personas,
que el gato y su circuito de control no pueden asegurar de forma
infalible por sí solos como consecuencia de las fugas que se pueden
producir a nivel de la válvula antirretorno.
La invención tiene como objetivo el hecho de
evitar la utilización de estos medios mecánicos adicionales de
retención, necesarios para asegurar la seguridad del mantenimiento
en el caso de un gato hidráulico bloqueado en posición de retención
de la carga.
Con este fin, la invención se refiere a un
dispositivo de mantenimiento en posición del vástago de un gato
hidráulico al menos de simple efecto que incluye una cámara, por
ejemplo de salida de su vástago y al menos una válvula antirretorno
instalada en el circuito de alimentación de la cámara, con paso
hacia dicha cámara, donde el dispositivo de mantenimiento está
constituido por un bloque hidráulico de aislamiento a través del
cual es alimentada dicha cámara, caracterizado por el hecho de
que:
- \bullet
- la válvula antirretorno llamada válvula primaria es completada por una válvula antirretorno de seguridad separada de la válvula primaria e instalada hacia arriba en el circuito de alimentación de esta cámara, con paso en la misma dirección hacia dicha cámara,
- \bullet
- un cuenco que presenta en cada una de sus dos entradas-salidas una válvula antirretorno, en la cual por una parte la válvula primaria situada más cerca de esta cámara, y la válvula de seguridad,
- \bullet
- unos medios de cierre diferido de la válvula de seguridad con respecto al de la válvula primaria,
- \bullet
- un medio de control para la abertura de las dos válvulas.
La invención tendrá múltiples aplicaciones en
varios campos en caso de que se trate de
elevación-descenso de una carga con mantenimiento en
posición de retención y más particularmente en posición de
extensión del vástago del gato.
A modo de ejemplo, se puede citar la elevación de
cargas en cuanto a la carga de un vehículo de transporte, la
elevación y el mantenimiento de plataformas o de platos portadores
en vehículos de transporte de coches o similares.
Se obtienen varias ventajas con la utilización
del dispositivo según la invención:
- \bullet
- permite el cierre en cualquier posición del vástago del gato;
- \bullet
- el cierre es automático;
- \bullet
- para una función de fijación automática, el dispositivo hidráulico según la invención es poco costoso;
- \bullet
- el dispositivo hidráulico aporta una gran seguridad para el mantenimiento de la carga.
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán a continuación en la descripción, proporcionada a modo
de ejemplo y acompañada de unos dibujos en los que:
\bullet la figura 1 es una vista general
esquemática transversal que muestra el dispositivo de mantenimiento
según la invención instalado sobre las ramas de alimentación de un
gato;
\bullet la figura 2 es una vista transversal
longitudinal de una primera realización del dispositivo de
mantenimiento;
\bullet las figuras 3 y 4 son respectivamente
unas vistas ampliadas transversales longitudinales de la parte
central del dispositivo de mantenimiento en el caso de las dos
variantes, la primera con una válvula cónica y la otra con una
válvula de estanqueidad total, con las válvulas representadas en
estado cerrado;
\bullet la figura 5 es una vista general
transversal esquemática que muestra la variante simplificada del
dispositivo de mantenimiento según la invención instalada sobre las
ramas de alimentación de un gato con válvulas representadas en
estado cerrado;
\bullet la figura 6 es una vista transversal
longitudinal de la variante simplificada del dispositivo de
mantenimiento.
El dispositivo de mantenimiento en posición del
vástago de un gato hidráulico 1 se presenta en forma de conjunto de
aislamiento 2 instalado entre una rama 3 y otra rama 4 de
alimentación con fluido motor respectivamente de una cámara de
reentrada 5 y de una cámara de salida 6 de un vástago 7 del gato
hidráulico 1.
Este conjunto de aislamiento 2 forma un bloque
hidráulico 8 que encierra un cuenco de aire 9 denominado por
comodidad simplemente cuenco. Este cuenco presenta un orificio
inferior 10 provisto de una válvula antirretorno primaria 11 en
conexión hidráulica con la cámara de salida 6 del vástago 7 del
gato, y enfrente se encuentra un orificio superior 12 provisto de
una válvula antirretorno de seguridad 13 en comunicación hidráulica
con una entrada hidráulica 14 prolongada por un canal transversal
15 de alimentación con fluido motor de la cámara de salida 6 a
partir de la entrada hidráulica 14.
La válvula antirretorno primaria 11 y la de
seguridad 13 son físicamente distintas y están instaladas de forma
que pasan en la dirección desde arriba hacia abajo en las figuras,
es decir, en la dirección de alimentación de la cámara de salida 6
del vástago 7 a partir de la llegada hidráulica 14.
De manera ventajosa, se realiza la válvula
primaria 11 en forma de válvula antirretorno de esfera 16 forzada
para la recuperación del cierre contra un asiento de forma adaptada
por ejemplo cónica 17 atravesado por el centro por el orificio
inferior 10. La fuerza de recuperación es provocada por un muelle de
recuperación 18 encerrado en un alojamiento 19 a nivel de la
extremidad inferior del bloque de aislamiento 2.
Se realiza la válvula antirretorno de seguridad
13 según una primera variante en forma de cuerpo troncocónico 20 de
superficie cónica activa en contacto en posición de cierre con un
reborde circular 21 de un saliente anular 22 atravesado por el
centro por el orificio superior 12.
La válvula de seguridad 13 se abre de manera
habitual y automática mediante la presión incidente.
Se puede controlar la abertura de la válvula de
seguridad 13 con un control externo al bloque de aislamiento 2 por
ejemplo a través de la fuerza motriz del fluido hidráulico a
presión que alimenta la cámara de reentrada del vástago o de
cualquier otro medio. Esta provoca además en cascada la abertura
controlada de la válvula primaria 11.
Para ello, la válvula de seguridad 13 se prolonga
hacia abajo por medio de un vástago inferior de control 23 que
lleva, insertado en su superficie lateral, un muelle de
recuperación 24 en posición de cierre. Este vástago de control 23
acaba en una extremidad libre recta de empuje que puede atravesar el
orificio inferior 10 del cuenco 9 para desplazar por empuje el
cuerpo de la válvula primaria 11 en posición de abertura,
alejándose de su asiento 17 respecto a la fuerza elástica de
recuperación proporcionada por el muelle 18.
Al tratarse de dos piezas separadas, existe un
huelgo 25 entre la extremidad del vástago 23 y la esfera 16 de la
válvula primaria 11 y por lo tanto existe una independencia de
movimiento entra las dos válvulas.
La válvula de seguridad 13 está unida a un medio
de lentificación de su recorrido de recuperación del cierre para
diferir su cierre con respecto al cierre de la válvula primaria 11.
De este manera se puede garantizar la falta de presión dinámica
importante y por lo tanto de un gasto en el cuenco 9 durante la
fase de cierre de la válvula de seguridad 13.
Esta característica permite considerar en
particular la utilización de una junta para el perfeccionamiento de
la estanqueidad e incrementar de este modo la eficacia de la
válvula de seguridad. Se denominará a este tipo de válvula con
junta, válvula de estanqueidad total 26. Ésta constituye el medio
ideal de cierre del cuenco 9 y de garantía reforzada del
mantenimiento en posición de carga del vástago del gato. Esta
variante está representada en la figura 4 en forma de válvula de
estanqueidad total 26 con junta 27 por ejemplo tórica, que se apoya
sobre un asiento en forma de garganta 28.
Estas válvulas de estanqueidad total son poco
resistentes frente a una presión dinámica como consecuencia de los
riesgos de extrusión de la junta que ésta puede provocar.
Como otro ejemplo de realización de una válvula
de estanqueidad total se podrá considerar que la superficie cónica
del cuerpo de la válvula de seguridad 13 representada en la figura
3, esté parcial o totalmente provista de un revestimiento o de una
junta de estanqueidad que ejercerá presión en contacto de
estanqueidad sobre el saliente 22, el cual está achaflanado con este
fin de forma ventajosa.
Uno de los méritos de la invención se refiere a
la posibilidad de utilización de una válvula de estanqueidad total
como por ejemplo 26 para la segunda válvula denominada de seguridad
13 como consecuencia de la ausencia de presión dinámica a la
derecha del asiento durante el cierre de la válvula.
Se materializa el medio de lentificación del
recorrido de retorno de la válvula de seguridad 13 en el ejemplo
representado en forma de conexión mecánica superior compuesta 29
que constituye un equipo móvil guiado. Esta conexión mecánica
superior compuesta 29 está compuesta por tres partes libres en
movimiento guiadas unas con respecto a las otras. Se distingue la
parte superior formada por un pistón-impulsor 30
instalado de forma estanca mediante una junta 31, dicho
pistón-impulsor se desplaza a lo largo de una
cámara 32 abierta en la atmósfera a través de un respiradero 33 que
desemboca en una cara del bloque de aislamiento 2.
Después se distingue una mazarota 34 libre que se
desliza en un orificio-guía 35 previsto en una pieza
adicional 36. La extremidad superior 37 de dicha mazarota 34 está
en contacto con la cara inferior del pistón-impulsor
30.
La mazarota 34 de la conexión mecánica compuesta
29 incluye una junta de estanqueidad 38 próxima a su extremidad
inferior que realiza la estanqueidad de este segmento con respecto
a la cámara 32 en la que se desplaza el
pistón-impulsor 30.
El equipo móvil superior está compuesto por un
último segmento 39 en forma de vástago unido al cuerpo de la
válvula. Este vástago 39 presenta hacia arriba una extremidad
superior en forma cilíndrica que forma un pistón de extremidad 40
que se desliza con huelgo a lo largo del
orificio-guía 35 formado en la pieza adicional
36.
Esta pieza adicional 36 delimita de manera
lateral con el bloque de aislamiento 2, una cámara anular 41 por la
que llega el aceite motor que actúa sobre el cuerpo de la válvula
de seguridad 13.
Las extremidades situadas con respecto a la
mazarota 34 y al pistón de extremidad 40 están separadas por un
espacio que forma con la pared lateral del
orificio-guía una cámara de depósito 42 llena de
aceite utilizada como tope amortiguador.
El pistón-impulsor 30 acciona la
abertura de la válvula de seguridad 13 mediante un desplazamiento
motor hacia abajo proveniente de un medio de control como por
ejemplo la fuerza generada por la presión del fluido motor de la
cámara de reentrada 5 del vástago 7 del gato ejercida sobre la cara
superior del pistón-impulsor 30 dispuesta en el
conducto de alimentación de esta cámara de reentrada.
El control de abertura de la válvula de seguridad
13 puede provenir de otro medio o de otra fuente motriz.
El efecto amortiguador es el resultado de la
presencia de aceite contenido en la cámara-reserva
42, que actúa como tope y que se expulsará progresivamente al
exterior de esta cámara de depósito 42 durante el recorrido de
retorno de la válvula de seguridad 13 para la recuperación de
cierre. Efectivamente, el aceite será expulsado de esta cámara por
laminación a lo largo del pistón de extremidad 40 como consecuencia
del huelgo existente entre éste último y su
orificio-guía 35.
Igualmente, el efecto amortiguador es el
resultado del rozamiento viscoso del vástago de la válvula de
seguridad en el aceite. Se puede utilizar dicho efecto amortiguador
junto con una repartición adaptada de la diferencia de rigidez de
los muelles de recuperación de las válvulas o con unas variaciones
geométricas de los componentes hidráulicos. Se puede utilizar
cualquiera de estos parámetros de forma individual o
combinados.
El cuenco 9 comunica de manera hidráulica a
través de un canal 43 con un captador o un detector 44 sensible a
la presión, por ejemplo un manocontacto introducido en un circuito
eléctrico o electrónico cuya señal eléctrica es aprovechada para
señalar una fuga mediante un medio de aviso visual, sonoro u
otro.
Se han representado en la figura 2 el bloque
mecánico 45 del manocontacto 44 con sus dos mandriles de salida 46
y 47 para su conexión eléctrica con el circuito de
aprovechamiento.
En el caso de un gato hidráulico de simple
efecto, se asegura la activación de la válvula de seguridad con
cualquier medio independiente, por ejemplo electromecánico,
electromagnético o cualquier otro medio.
Por otro lado, el dispositivo de mantenimiento
según la invención es perfectamente reversible en referencia a las
conexiones de alimentación. De este modo, la salida del bloque de
aislamiento 2 puede estar relacionada con la cámara de reentrada 5
y de manera inversa, la cámara de salida 6 puede estar relacionada
directamente con una fuente de presión.
Se explicará en primer lugar el funcionamiento
del gato 1 con el desplazamiento de su vástago 7 en caso de
necesidad de elevación o de descenso, y después el funcionamiento
del bloque de aislamiento 2 para el mantenimiento en posición de
carga correspondiente a la altura de elevación deseada.
El control de salida del vástago 7 del gato se
realiza a través del envío por ejemplo de una presión calibrada a
la entrada hidráulica 14 del bloque hidráulico 8. Esta presión
motriz abrirá automáticamente una tras otra las dos válvulas 13 y
11 en contra de la fuerza de recuperación de cada uno de los
muelles 24 y 18, para alimentar posteriormente la cámara de salida 6
del vástago. Se cortará la presión cuando el vástago 7 del gato
alcance una longitud de salida deseada.
En cuanto se corte la presión, las fuerzas de
recuperación de los muelles 18 y 24 que hasta ahora han sido
superados por la fuerza generada por la presión motriz, tienden a
reenviar las válvulas 11 y 13 hasta una posición de cierre.
El amortiguamiento de la válvula de seguridad
producirá su efecto para garantizar el retraso deseado entre los
cierres de las dos válvulas, es decir el cierre diferido de la
válvula de seguridad 13 con respecto al de la válvula primaria 11.
Como consecuencia, la presión relativa dentro del cuenco será
sensiblemente nula.
Durante una posible fuga de la válvula primaria
11, que puede tener lugar únicamente por razones mecánicas en el
momento del cierre de dicha válvula, la presión estática presente en
el cuenco se volverá rápidamente superior al umbral de calibrado
del manocontacto 44 y desencadenará la alerta.
Este aumento de presión alcanzará rápidamente un
valor de equilibrio correspondiente a la neutralización del gasto
de fuga ya que como consecuencia la válvula de seguridad 13 asegura
la estanqueidad.
Para accionar el vástago del gato de reentrada,
se envía la presión dentro de la cámara de reentrada 5. Cuando ésta
llegue hasta el pistón-impulsor 30 lo accionará
hacia abajo, y provocará mediante un desplazamiento del equipo
móvil la abertura en serie, una tras otra, de las válvulas 13 y
luego 11 con el fin de liberar el fluido al exterior de la cámara
de salida 6 a través del cuenco 9.
Las figuras 5 y 6 se refieren a una variante
simplificada del dispositivo de mantenimiento en posición de una
carga según la invención en la que se mantienen las funciones
generales y se accionan a través de los mismos medios o de medios
equivalentes.
Se ha comprobado que la vigilancia de la presión
en la cámara-cuenco 9 no es indispensable.
Por otro lado, la cámara situada debajo del
pistón-impulsor 30 ya no comunica con el exterior,
sino con la llegada del fluido motor de subida del vástago 7 del
gato hidráulico.
Los elementos y órganos principales se mantienen
idénticos de manera funcional e incluyen en general las mismas
referencias.
A continuación, para mayor comodidad del lector,
parece deseable repetir una breve descripción de conjunto.
Se aplica el dispositivo de mantenimiento en
posición según la invención principalmente pero no exclusivamente a
un gato hidráulico 1 que soporta una carga transportada por un
soporte para su elevación y descenso y de su mantenimiento con toda
seguridad en una posición deseada.
El dispositivo de mantenimiento en posición es un
conjunto hidráulico de aislamiento 2 en forma de bloque hidráulico
8 instalado entre dos ramas 3 y 4 de alimentación de fluido motor
respectivamente de la cámara de entrada 5 y la cámara de salida 6
de su vástago 7 en caso de gato de doble efecto.
El bloque hidráulico 8 encierra una
cámara-cuenco 9 que incluye un orificio inferior 10
de válvula antirretorno primaria 11 en conexión con la cámara de
salida 6 y un orificio superior 12 provisto con la válvula
antirretorno de seguridad 13 en comunicación hidráulica con una
entrada hidráulica 14 prolongada por un canal transversal 15. Las
válvulas 11 y 13 están montadas con paso de arriba a abajo en las
figuras.
En la realización representada, la válvula
primaria 11 es de esfera 16 devuelta elásticamente a la posición de
cierre contra su asiento mediante un muelle 18.
La válvula de seguridad 13 en la realización
representada para esta variante es del tipo de cuerpo plano 48
circular con saliente de diámetro inferior al de su alojamiento
49.
Esta incluye una garganta anular 50 en la que
está alojada una junta de estanqueidad 51 por ejemplo tórica. Esta
es devuelta elásticamente a la posición de cierre contra su asiento
mediante un muelle coaxial 52 de recuperación instalado sobre el
nacimiento del vástago de mando 23 cuya extremidad inferior puede
atravesar el orificio inferior 10 para una acción mecánica de
empuje sobre la esfera 16.
Esta válvula 13 de estanqueidad total permite
garantizar el mantenimiento en posición de la carga.
Como ya se ha indicado, el huelgo 25 que existe
entre la extremidad inferior del vástago 23 y la esfera 16
determina un grado de libertad de movimiento entre las dos válvulas
e introduce según el modo controlado el retraso en la abertura de
la válvula primaria 11 provocada por la abertura de la válvula de
seguridad 13.
La seguridad del mantenimiento en posición está
proporcionada por la válvula 13. Sin embargo, la eficacia de esta
válvula de seguridad depende de la estabilidad de su junta después
de un número importante de maniobras.
La fiabilidad de esta junta es el resultado del
cierre de la válvula con un gasto débil y de preferencia
prácticamente nulo.
Se realizan dichas condiciones si se puede
asegurar para todos los casos el cierre posterior de la válvula de
seguridad 13 con respecto a la válvula primaria 11.
Esta característica resultó, en las variantes
mencionadas anteriormente y en particular, de una lentificación
apropiada durante el cierre de la válvula de seguridad 13 por un
medio de lentificación que consistió en fraccionar el equipamiento
superior móvil en una mazarota 34 libre con deslizamiento axial cuya
extremidad superior estaba en contacto con la base de un
pistón-impulsor 30 con desplazamiento a lo largo de
una cámara 32 abierta hacia la atmósfera.
La extremidad inferior de la mazarota 34 se situó
enfrente de la extremidad de un pistón 40 solidario al cuerpo de la
válvula a través de una cámara- reserva 42 rellenada de aceite
utilizada como tope amortiguador.
En la variante descrita en la presente y
representada en las figuras 5 y 6, ya no hay ninguna mazarota 34
que constituya un intermediario mecánico móvil entre la válvula de
seguridad 13 y el pistón-impulsor 30 de
accionamiento.
Como en las variantes precedentes, se puede
obtener la función de lentificación que permite un cierre diferido
de las dos válvulas a través de diferentes medios utilizados solos
o en combinación, es decir: las diferentes rigideces de los dos
muelles de recuperación de las válvulas, el rozamiento viscoso del
vástago de la válvula 13 en la cámara-cuenco 9 y de
manera general el amortiguamiento del vástago en el aceite y la
conformación y las dimensiones de los componentes hidráulicos.
Las modificaciones que se traducen por cambios de
referencias son las siguientes.
El canal transversal 15 de la entrada hidráulica
14 presenta una derivación 53 hacia una cámara-tope
54 situada debajo del pistón-impulsor 30. De este
modo, dicha cámara-tope 54 ya no tiene ninguna
comunicación con el exterior por un respiradero. Ésta se conecta
con la entrada 14 y se rellena con aceite a presión. Como
consecuencia, el riesgo de corrosión que provenía de su constante
comunicación con el exterior se elimina totalmente.
Durante el control de descenso del vástago del
pistón del gato por el conducto 3, la entrada 14 que proviene de la
línea de alimentación 55 de la cámara 6 del gato a través del
dispositivo según la invención está conectada con el depósito al
mismo tiempo que la cámara-tope 54. El
desplazamiento controlado del pistón-impulsor 30
hacia abajo mediante la presión del fluido que proviene del
conducto 3, provoca la abertura de la válvula de seguridad 13 y de
manera consecutiva, por ejemplo mediante el vástago 23, después de
un contacto mecánico de empuje provoca la abertura de la válvula
primaria 11.
La subida del pistón-impulsor 30
está garantizada a través de un muelle de recuperación 56.
Otra ventaja de esta particularidad concierne la
estanqueidad. Las tensiones de estanqueidad son menos importantes
puesto que las fugas alimentan las líneas del circuito hidráulico.
La consecuencia de esto es la posibilidad de supresión de la
estanqueidad por una parte entre la cámara-tope 54
y la llegada del conducto 3 a la parte superior del
pistón-impulsor 30 y por otra parte la que existía
entre el vástago superior 40 de la válvula de seguridad 13 y la
cámara-tope 54.
Con esta ventaja se incrementa de nuevo la
fiabilidad del dispositivo.
Se explicará más abajo el funcionamiento del
dispositivo de mantenimiento según la invención tomando como
ejemplo un gato con carga. Se transpone con facilidad el
funcionamiento sin carga a partir del ya descrito.
El fluido motor a presión penetra en el bloque
hidráulico 8 por las ramas 15 y 53 hacia la válvula de seguridad 13
y la cámara-tope 54.
Esta presión es suficiente para abrir en primer
lugar la válvula de seguridad 13 y luego la válvula antirretorno
primaria 11 para alimentar el gato a través de su cámara 6 de
salida de su vástago 7.
El vástago 7 sube con la carga que está
soportando hasta al nivel deseado programado o no. Entonces se
corta la presión y el vástago se inmoviliza en su posición.
Inmediatamente después de la inmovilización, la carga provoca un
retorno de aceite durante un corto período de tiempo.
El retorno rápido de aceite participa en el
movimiento de retorno de la esfera de la válvula primaria 11, la
cual va a colocarse contra su asiento bajo el efecto de la fuerza
de recuperación elástica.
En caso de ausencia de carga, se cierra la
válvula primaria 11 sólo por el efecto de la fuerza de recuperación
del muelle.
En una segunda etapa se cierra la válvula de
seguridad 13 dentro de la cámara-cuenco 9 a falta
de presión como consecuencia del aislamiento generado por el cierre
previo de la válvula primaria 11. Este cierre por falta de presión
dinámica y por lo tanto de gasto, protege la junta de la válvula de
seguridad y evita que ésta última salga de su alojamiento.
Para garantizar esta sucesión ordenada de
cierres, se pueden jugar con los diferentes factores mencionados
anteriormente, es decir: las distintas rigideces de los dos muelles
de recuperación de las válvulas, el rozamiento viscoso del vástago
de la válvula 13 en la cámara-cuenco 9 y de manera
general el amortiguamiento del vástago en el aceite y la
conformación y las dimensiones de los componentes hidráu-
licos.
licos.
En la mayoría de los casos de elevación del
vástago con carga, el gasto de retroceso y la fuerza de
recuperación son suficientes para que la esfera 16 cierre la
válvula primaria 11 antes de la válvula de seguridad 13.
Se garantiza la seguridad del mantenimiento de la
carga en posición por medio de las dos válvulas antirretorno. La
válvula primaria 11 de esfera 16 permite el mantenimiento inmediato
de la carga mediante su cierre.
Con un funcionamiento normal la presión dentro de
la cámara-cuenco 9 es débil.
En caso de abandono o de fuga de la válvula
primaria 11, por pequeña que sea, no se podrá garantizar el
mantenimiento con esta única válvula a largo plazo. Esta situación
implicaría un descenso involuntario de la carga, lento pero
peligroso para el cargamento situado debajo de la plataforma
sostenida por el gato.
La seguridad del mantenimiento está proporcionada
por la válvula de seguridad 13.
Con una junta 51 no sometida en el momento de su
cierre a un gasto importante perjudicial para su estabilidad, la
estanqueidad proporcionada por la válvula de seguridad es de alta
fiabilidad.
La carga permanecerá en posición de forma
prácticamente indefinida.
La orden de descenso del vástago 7 del gato con
carga requiere la abertura de las dos válvulas. La fuerza que
provoca la abertura está proporcionada por una presión controlada.
Esta presión puede ser la que se ejerce sobre la otra cámara del
gato de doble efecto o una presión independiente controlada o
pilotada.
Se ejerce en primer lugar sobre el
pistón-impulsor 30 cuyo desplazamiento genera el
del cuerpo de la válvula mediante el contacto del
pistón-impulsor 30 con la extremidad de la
prolongación superior 40 del vástago de la válvula de seguridad 13
y por empuje mecánico de translación.
El vástago de la válvula de seguridad sigue
descendiendo. La extremidad inferior de su vástago 23 entra en
contacto de empuje con el elemento de obturación de la válvula
primaria y siguiendo su recorrido la presiona en posición de
abertura.
Se libera de este modo el paso del fluido a
presión hacia el conducto 15 y la entrada 14 que está conectada al
depósito. Esto permite evacuar el fluido de la cámara 6 hacia el
deposito a través de la cámara-cuenco 9 y el
conducto 15.
Cuando la válvula de seguridad está en posición
abierta, no hay riesgo de que su junta se degrade o salga de su
alojamiento.
Si se corta la alimentación del fluido motor a
presión en 3, ya no se mantiene el control de la abertura de las
válvulas y se provoca, al igual que anteriormente, un retraso del
cierre de la válvula de seguridad 13 con respecto a la válvula
primaria 11. El conjunto del equipo móvil con
pistón-impulsor 30 vuelve a subir.
Es importante el hecho de entender que en esta
invención se busca un cierre de la válvula de seguridad con poco
gasto de aceite para evitar que se dañe o se desaloje la junta de
esta válvula y garantizar una gran fiabilidad del
funcionamiento.
Asimismo, la reentrada del vástago del gato puede
ser el resultado de una abertura controlada de manera diferente de
las válvulas, es decir independiente de la presión motriz que
provoca la reentrada del vástago.
Para la reentrada del vástago, también se podría
utilizar la fuerza de la gravedad proveniente de la plataforma
cargada.
Hay que precisar aquí que los perfeccionamientos
de simplificación descritos que caracterizan la última variante se
aplican a las variantes precedentes y que son posibles todas las
formas técnicas de válvulas.
Por supuesto, con una conexión idéntica, el
dispositivo según la invención puede orientarse durante el montaje
en una dirección contraria a la representada en las figuras o en
cualquier otra orientación de su soporte.
Claims (22)
1. Dispositivo de mantenimiento en posición del
vástago de un gato hidráulico (1) al menos de simple efecto que
incluye una cámara motriz por ejemplo una cámara de salida (6) de
su vástago (7) y una segunda cámara utilizada como cámara de
reentrada (5) de su vástago y al menos una válvula antirretorno
(11) de recuperación elástica en posición de cierre sobre el
circuito de alimentación de una de las cámaras, instalado con paso
hacia dicha cámara, dicho dispositivo constituido por un bloque
hidráulico de aislamiento (2) a través del cual se alimenta dicha
cámara, caracterizado por el hecho de que:
- \bullet
- se completa la válvula antirretorno (11) llamada válvula antirretorno primaria (11) con una válvula antirretorno de seguridad (13) de recuperación elástica separada de la válvula primaria (11) por una cámara-cuenco (9) que equipan cada uno de los dos orificios de extremidad para alimentar una de las cámaras del gato hidráulico, donde ambas válvulas (11, 13) están montadas con paso en la misma dirección que el paso del fluido motor hacia dicha cámara;
y caracterizado por:
- \bullet
- un medio de cierre diferido de la válvula de seguridad (13) en relación con el cierre de la válvula primaria (11),
y caracterizado por:
- \bullet
- un medio de control (30) de abertura de la válvula de seguridad (13) cuya abertura provoca la de la válvula primaria (11).
2. Dispositivo de mantenimiento según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el medio
de control en la abertura de la válvula de seguridad (13) está
controlado por un medio de control externo al bloque hidráulico de
aislamiento (2).
3. Dispositivo de mantenimiento según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el medio
de cierre diferido de la válvula de seguridad (13) en relación con
la válvula primaria (11) es un medio de retraso por lentificación
de su recorrido de retorno.
4. Dispositivo de mantenimiento según la
reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que la
lentificación del recorrido de retorno de la válvula de seguridad
(13) es el resultado de un efecto de amortiguamiento de un elemento
solidario con su cuerpo.
5. Dispositivo de mantenimiento según la
reivindicación precedente, caracterizado por el hecho de que
se obtiene el efecto de amortiguamiento por laminación de
aceite.
6. Dispositivo de mantenimiento según la
reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que se
obtiene el efecto de amortiguamiento mediante el rozamiento viscoso
de una parte del vástago de la válvula de seguridad (13).
7. Dispositivo de mantenimiento según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el
control de la abertura de la válvula primaria (11) es una conexión
de control de la abertura que provoca la abertura de la válvula
primaria (11) por transmisión a través de la válvula de seguridad
(13)
8. Dispositivo de mantenimiento según la
reivindicación precedente, caracterizado por el hecho de que
la transmisión para el control de la abertura de la válvula
primaria (11) presenta un huelgo de transmisión que disocia
físicamente las dos válvulas.
9. Dispositivo de mantenimiento según la
reivindicación precedente, caracterizado por el hecho de que
la conexión de control de la abertura de la válvula primaria (11)
termina en un vástago (23) solidario con el cuerpo de la válvula de
seguridad (13), vástago cuya longitud deja un huelgo (25) entre su
extremidad y el cuerpo de la válvula primaria (11) cuando las dos
válvulas están cerradas.
10. Dispositivo de mantenimiento según las
reivindicaciones precedentes 7 y 8, caracterizado por el
hecho de que la conexión de control de la abertura de la válvula
primaria (11) a través de la válvula de seguridad (13) incluye el
medio de retraso del cierre de la válvula de seguridad (13) en
relación con el cierre de la válvula primaria (11).
11. Dispositivo de mantenimiento según cualquiera
de las reivindicaciones 1 y de 6 a 9, caracterizado por el
hecho de que la válvula de seguridad (13) está controlada para su
abertura por una presión.
12. Dispositivo de mantenimiento según la
reivindicación precedente caracterizado por el hecho de que
la presión controlada es la presión de accionamiento de la otra
cámara del gato.
13. Dispositivo de mantenimiento según la
reivindicación precedente, caracterizado por el hecho de que
la válvula de seguridad (13) es accionada para su abertura por la
presión que acciona el vástago (7) del gato en la reentrada.
14. Dispositivo de mantenimiento según la
reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que la
conexión del control de abertura y el medio de retraso están
constituidos por una conexión mecánica compuesta (29) formada por
una serie de elementos que incluyen un
pistón-impulsor (30) sobre el cual se ejerce una
presión controlada, un elemento de conexión en forma de mazarota
(34) de desplazamiento guiado en un orificio-guía
(35), y dicha mazarota (34) está en contacto por empuje con el
pistón- impulsor (30), de la extremidad conformada como pistón de
extremidad (40) de un vástago que constituye la prolongación del
cuerpo (20) de la válvula de seguridad (13), donde dicho pistón de
extremidad (40) se desliza con huelgo en el mismo
orificio-guía (35) que la mazarota (34), y por el
hecho de que la mazarota (34) y el pistón de extremidad (40) están
dispuestos sobre el orificio-guía (35) distantes con
un espacio que forma con la pared lateral del
orificio-guía (35) una
cámara-reserva (42) de aceite y por el hecho de que
el pistón-impulsor (30) que se apoya sobre la
mazarota (34) es móvil en una cámara (32) abierta hacia la
atmósfera y recibe la presión del fluido que alimenta la cámara del
gato opuesta a la que está alimentada a través del cuenco (9).
15. Dispositivo de mantenimiento según cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el
hecho de que la válvula de seguridad (13) es una válvula (26) con
junta de estanqueidad.
16. Dispositivo de mantenimiento según cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el
hecho de que la cámara situada debajo del
pistón-impulsor (30) es una
cámara-tope (54) rellenada con aceite aislada de la
atmósfera y conectada con la entrada (14) del fluido motor por una
derivación (53).
17. Dispositivo de mantenimiento según la
reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que se
obtiene el efecto de amortiguamiento por las diferencias de rigidez
de las válvulas (11, 13).
18. Dispositivo de mantenimiento según la
reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que se
obtiene el efecto de amortiguamiento por las diferencias de
conformación y de dimensiones de los componentes hidráulicos.
19. Dispositivo de mantenimiento según la
reivindicación 4 ó 17 ó 18, caracterizado por el hecho de
que se obtiene el efecto de amortiguamiento a través de la
combinación del amortiguamiento hidráulico con las diferencias de
rigidez de los muelles de recuperación de los muelles de las
válvulas y con la diferencia de conformación y de dimensiones de
los componentes hidráulicos.
20. Dispositivo de mantenimiento según cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el
hecho de que el gato es de simple efecto.
21. Dispositivo de mantenimiento según cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el
hecho de que el accionamiento de la válvula de seguridad (13) es
asegurado por cualquier medio independiente, por ejemplo
electromecánico, electromagnético o cualquier otro medio.
22. Dispositivo de mantenimiento según cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el
hecho de que encima del cuenco (9) se ha instalado un sensor o
detector (44) sensible a la presión, donde el exceso de presión de
referencia es aprovechado por un circuito de detección y de
alerta.
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