BR102012020784A2

BR102012020784A2 - Medidor de gás com válvula de desligamento de gás integrada

Info

Publication number: BR102012020784A2
Application number: BRBR102012020784-2A
Authority: BR
Inventors: Joerg Endt; Joerg Gassmann; Majid Bakhshi; Torsten Ettrich
Original assignee: Johnson Electric Sa
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2012-08-17
Publication date: 2013-12-03
Also published as: EP3767250A3; RU2638494C9; DE102011110379A1; EP2559975B1; EP2559975A1; US20130042934A1; RU2638494C2; US9151653B2; DE202011110498U1; RU2012136395A; EP3767250A2

Abstract

MEDIDOR DE GÁS COM VÁLVULA DE DESLIGAMENTO DE GÁS INTEGRADA Um medidor de gás com válvula de desligamento de gás integrada tem um alojamento com um entrada de gás e uma saída de gás. Um dispositivo para registrar o fluxo de gás , um mecanismo de medidor , uma válvula de desligamento de gás e opcionalmente um redutor de pressão são posicionados em um trajeto de fluxo de gás entre a entrada de gás e a saída de gás. a válvula de desligamento de gás uma válvula operada eletricamente com um elemento de válvula esférico ou cilíndrico.

Description

“MEDIDOR DE GÁS COM VÁLVULA DE DESLIGAMENTO DE GÁS INTEGRADA”

CAMPO DA INVENÇÃO

Esta invenção se refere a um medidor de gás e, em particular, a um medidor de gás com uma válvula de desligamento integrada. FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Medidores de gás são dispositivos de medição para registrar a quantidade de gás que passou através por unidade de tempo. A área de uso de medidores de gás não é restrita a apenas suprimento de gás doméstico ou industrial, mas também para a determinação da quantidade exata em investigações de laboratório. Para aplicações especiais, os medidores de gás são equipados com interfaces ou contatos isentos de potencial, os quais permitem uma consulta remota sobre os estados de medidor ou ulterior processamento do consumo medido.

Um medidor de gás modular já é conhecido para esta finalidade a partir da EP 0843287 BI, que tem uma unidade de medidor de base, um componente adicional, uma válvula de fechamento de gás, um arranjo de medidor de fluxo de gás e uma primeira interface de comunicação para transmitir dados de controle para o, ou a partir do, sistema de controle de válvula. A unidade de medidor de base é então configurada de forma que ela pode ser combinada operacionalmente com o componente adicional a fim de expandir as funções do medidor ao realizar isto. Os componentes adicionais incluem um sistema de controle de componente, ajustado de forma que pode controlar a funcionalidade. O sistema de controle de componente tem uma segunda interface de comunicação, através da qual sinais de comunicação são enviados para controlar a unidade de medidor de base. A característica desta invenção é que o componente adicional é arranjado de forma que ele calcula um índice de volume de fecho que é enviado para a unidade de medidor de base, que compara este valor com o volume de índice de volume atual e é arranjado de modo que ele dispara a válvula de fecho para a interrupção de fornecimento de gás tão logo o valor de índice de volume atual atinja ou ultrapasse o valor de índice de volume de fecho.

A DE 10 129 300 Al expõe um medidor-detector de fluxo em massa, especialmente medidor de gás, bem como um método para a troca de dados. Um medidor de gás inclui um medidor-detector de fluxo em massa, um controle e um visor. O medidor de gás pode também ser equipado com uma leitora de cartão e uma válvula. O detector de fluxo em massa é baseado em um elemento sensor, que é integrado em um componente semicondutor juntamente com uma avaliação digital e analógica. Uma vez que a vazão em massa e não a vazão ou volume do gás consumido é medida, um valor independente de pressão é obtido, que é essencialmente determinado pelo valor calorífico do gás.

Um medidor de gás e um método para determinação de uma quantidade consumida de gás são conhecidos a partir da US 6470741. O medidor de gás é caracterizado por um detector de vazão em massa para medir a vazão em massa de um gás que flui através de um canal principal e também com dispositivos para integração da vazão em massa sobre o tempo.

Um dispositivo de conexão para medidores de gás pode ser deduzido a partir da DE 4007279 C2. O dispositivo de conexão inclui uma válvula de desligamento, regulador de pressão e uma válvula de segurança de sobrepressão, que são conectadas em uma linha de alimentação. Uma peça de conexão com três conectores é conectada à linha de alimentação, um primeiro conector dos quais é provido para a conexão do medidor de gás, uma segunda para a conexão do consumidor e a terceira conexão é provida com uma válvula de desligamento, cujo elemento de desligamento é ajustável por meio de um pino rotativo em uma posição fechada e uma posição aberta. Uma característica desta invenção é que o pino rotativo é provido com um furo passante, que corre axialmente no pino rotativo e é conectado de forma estanque a gás a um fecho removível ou um fecho que está sendo aberto. Um dispositivo para assegurar a remoção de gás não autorizada a partir de linhas de gás pressurizado é também conhecido a partir da DE 380062261 C2, a partir das quais o medidor de gás é desmontado. Uma característica para esta invenção é que um plugue inserido na linha de gás é provido com pelo menos um cilindro ou anel oco de borracha, que é vedado contra as paredes da linha de gás, proporciona um assento fixo para o plugue e é configurado de maneira que somente pode ser removido com uma ferramenta especial.

Um medidor de gás seco é conhecido da US 3587315, que inclui um número de câmaras de medição e uma única válvula. Esta válvula sempre previne o fluxo de gás direto entre uma entrada e uma saída. Um ciclo de trabalho é realizado, durante o qual cada uma das câmaras individuais do medidor de gás é conectada por um tempo especificado via uma abertura de passagem especialmente associada à mesma para uma entrada e por tempo adicional a uma saída e pelo tempo restante do ciclo de trabalho é vedada em relação à entrada, a saída e todas as outras passagens de câmara. Uma característica desta invenção é que a válvula tem um cursor de válvula, que simultaneamente gira e se move de maneira translacional no mesmo plano para executar um movimento de oscilação.

Os medidores de gás conhecidos a partir da técnica anterior têm a desvantagem que, por um lado, as válvulas de desligamento presentes como componentes separados são conectadas à frente do medidor de gás e podem, por conseguinte, ser também operadas por terceiras partes não autorizadas. No passado, isto significou com frequência que os consumidores substituíram seções de linha, contornando o medidor de gás e, portanto, se aproveitando de fornecimento de gás sem custo e, portanto, ilegal. Em soluções de medidores de gás com válvulas de desligamento integradas, por um lado, perdas de alta pressão são registradas, uma vez que as válvulas de desligamento são funcionalmente otimizadas, mas não são otimizadas em termos de fluxo.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Assim, existe um desejo de um medidor de gás aperfeiçoado com uma válvula de desligamento integrada.

Por conseguinte, em um aspecto da mesma, a presente invenção provê um medidor de gás com uma válvula de desligamento de gás integrada compreendendo:

um alojamento que tem uma entrada de gás e uma saída de 10 gás, um mecanismo de medidor de fluxo de gás, e uma válvula de desligamento, o mecanismo de medidor e a válvula de desligamento sendo arranjados em um trajeto de fluxo de gás entre a entrada de gás e a saída de gás, em que a válvula de desligamento de gás é projetada como uma válvula operada eletricamente com um elemento de válvula esférico ou cilíndrico.

Opcionalmente, o medidor de gás pode incluir um redutor de

pressão.

Preferivelmente, a válvula de desligamento tem uma unidade de válvula (V) compreendendo um corpo de válvula e o elemento de vedação disposto no mesmo, a unidade de acionamento (A) tendo um motor, e uma unidade de conexão (S), as unidades (V, A, S) sendo conectáveis uma à outra de maneira modular e separáveis uma da outra.

Preferivelmente, a unidade de acionamento (A) tem um mecanismo de engrenagem que é conectado como uma unidade modular com o corpo de válvula depois da conexão do elemento de válvula com a unidade de acionamento (A).

Preferivelmente, o mecanismo de engrenagem compreende um parafuso sem fim provido em um eixo do motor, e uma engrenagem de sem- fim em engrenamento com o parafuso sem-fim.

Preferivelmente, a unidade de acionamento (A) tem um comutador e pelo menos um carne de percurso arranjado para operar o comutador para reconhecer a posição aberta e fechada do elemento de válvula.

Preferivelmente, o motor e o comutador da unidade de acionamento (A) são conectados com um condutor plano.

Preferivelmente, a unidade de acionamento tem uma peça de acoplamento que tem dois conectores para acionar o elemento de válvula e o corpo de válvula tem duas aberturas através das quais os dois conectores se estendem para engatar o elemento de válvula de maneira adaptada em forma, 10 as aberturas sendo arranjadas para formar batentes para os conectores prevenindo a rotação do elemento de válvula além de 90°.

Preferivelmente, somente um elemento de vedação provido para vedar o elemento de válvula ao corpo de válvula.

Preferivelmente, o elemento de vedação é uma vedação de

rebordo.

Preferivelmente, pelo menos um do corpo de válvula e do elemento de válvula é feito de plástico. Isto permite que a válvula seja usada dentro de uma atmosfera perigosa incidente de explosão.

Preferivelmente, o condutor plano tem componentes eletrônicos que previnem a formação de uma centelha de ignição.

Preferivelmente, o condutor plano se estende através de uma abertura em uma parede externa do alojamento e a abertura é vedada por uma bucha de cabo estanque a fluido.

Preferivelmente, a abertura tem uma conformação que forma uma depressão em uma primeira extremidade da abertura, a bucha de cabo estanque a fluido passa através da abertura e compreende dois suportes de perfil com um primeiro flange tendo elementos de pressão por pressão e um segundo flange (93) angulado a partir do mesmo, em que, no estado montado:

a. os primeiros flanges dos suportes de perfil se estendem simetricamente um ao outro na direção do eixo longitudinal do condutor plano e encerram o condutor plano à maneira sanduíche em ambos os lados com contato de superfície;

b. para formar um primeiro ponto de fixação, os elementos de pressão do primeiro flange são montados em forma de v com a abertura de V

apontando na direção para a abertura e encaixada diretamente na primeira extremidade da abertura;

c. para formar uma superfície de batente, os segundos flanges dos suportes de perfil se estendem à maneira de aleta lateralmente além de

uma segunda extremidade da abertura; e

d. uma massa de encapsulagem estanque a fluido cobre o ponto de fixação posicionado na área da depressão.

Preferivelmente, o primeiro flange da bucha de cabo estanque a fluido tem mais que um elemento de encaixe por pressão para formar pelo menos um ponto de fixação adicional.

Preferivelmente, a bucha de cabo estanque a fluido tem espaçadores para variar a altura de projeto da bucha de cabo e para proteger o condutor plano, os espaçadores são fixados aos primeiros flanges e o condutor plano por elementos de conexão e/ou cola.

Preferivelmente, um receptor sem fio ou um receptor e

transmissor sem fio, que trocam informação com um receptor sem fio e/ou transmissor sem fio situados fora do medidor de gás, para permitir a comunicação sem fio e controle do medidor de gás.

Preferivelmente, os componentes eletrônicos para o receptor e/ou transmissor sem fio são arranjados diretamente sobre o condutor plano ou integrados no mesmo.

Preferivelmente, uma fonte de alimentação interna na forma de uma bateria é provido para a operação autônoma do medidor de gás.

Este projeto modular de conexão selecionáveis, válvula e unidades ou módulos de acionamento permite que as válvulas sejam ajustadas efetivamente em termos de custo consoante as exigências do mercado e dos clientes e de novas especificações. O projeto modular, em particular, toma possível ter uma variedade de sistemas de válvula que podem ser instalados à 5 maneira de plug-in a partir de um ou mais dos mesmos ou diferentes módulo, como módulo de unidade de unidade de válvula/unidade de acionamento ou unidade de válvula/peça de conexão, de acordo com as exigências. Este projeto ou concepção também conduz à substituição simples e rápida de interfaces e da unidade de acionamento, o que significantemente reduz o 10 tempo e dispêndio de custo no trabalho de manutenção e aumenta a adequabilidade para o reparo. Uma mudança na fonte de alimentação, classificação normativa da aplicação e seleção de atuador ajustado ao mesmo estão entre as razões possíveis para mudança, bem como diferentes condições de estanqueidade. O ajuste do elemento de válvula para diferentes vazões 15 volumétricas e quedas de pressão para diferentes diâmetros e tamanhos de esfera do espaço interno dos alojamentos de válvula seriam concebíveis. Por meio da simples substituição da conexão, instalação em qualquer interface é possível.

De acordo com uma modalidade preferida da válvula, as 20 conexões adaptadas ao formato são concebidas como elementos de pressão por pressão associadas, que engatam uma na outra durante o fechamento e formam uma conexão adaptada ao formato ao realizar isto. O posicionamento de um módulo ou fecho do módulo, por conseguinte, ocorre através de um movimento translacional de um módulo sobre o outro módulo. É 25 particularmente vantajoso se um módulo é meramente montado ou fixado por clipe a partir de cima sobre outro módulo, por exemplo, o alojamento de válvula. Isto permite o fechamento mecânico de ambos os módulos.

De acordo com uma modalidade vantajosa, a conexão adaptada em formato dos módulos inclui pelo menos dois, preferivelmente três ou mais pares de elementos de pressão por pressão, uma vez que vários pares de elementos de pressão por pressão permitem a retenção múltipla e, por conseguinte, contribuem para o fechamento mais confiável dos módulos. Pares de elementos de pressão por pressão são entendidos para significar dois elementos de pressão por pressão que mutuamente produzem uma conexão adaptada ao formato. Todavia, é concebível, sob algumas circunstâncias, entender pares de elementos de pressão por pressão como um número de elementos de pressão por pressão que podem ser visualizados meramente como um par de elementos de pressão por pressão graças à sua configuração similar e o mesmo método de ação.

Outra possibilidade para a conexão adaptada em formato dos módulos é oferecida por um fecho de baioneta no qual a conexão ocorre via uma inserção e movimento rotativo. As duas partes sendo conectadas são conectadas por inserção uma na outra e a rotação e também são separadas novamente. Uma combinação de conexões de encaixe por pressão e do tipo de baioneta é também concebível.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Uma modalidade preferida da invenção será agora descrita, apenas a título de exemplo, com referência às figuras dos desenhos anexos. Nas figuras, estruturas, elementos ou partes idênticos que aparecem em mais que uma figura são geralmente designados com o mesmo número de referência em todas as figuras em que eles aparecem. As dimensões dos componentes e características mostradas nas figuras são geralmente escolhidas por conveniência e clareza de apresentação e não estão necessariamente em escala. As figuras são listadas abaixo.

A figura 1 é uma vista explodida de uma válvula de gás modular, que é parte de um medidor de gás, de acordo com a modalidade preferida da presente invenção;

a figura 2 mostra um corpo de válvula, que é uma parte da válvula da figura 1;

a figura 3 é uma vista em seção transversal do corpo de válvula da figura 2;

a figura 4 mostra uma tampa de alojamento, que é uma parte da válvula da figura 1;

a figura 5 mostra uma esfera de válvula, que é uma parte da válvula da figura 1;

a figura 6 mostra um elemento de vedação, que é uma parte da válvula da figura 1;

a figura 8 ilustra uma unidade de acionamento, que é parte da

válvula da figura 1;

a figura 9 mostra um came de percurso e comutador, que são partes da válvula da figura 1;

a figura 10 ilustra uma conexão entre uma peça de acoplamento e uma engrenagem de parafuso sem-fim da unidade de acionamento da figura 2;

a figura 11 é uma vista esquemática do medidor de gás da modalidade preferida, incorporando a válvula de gás da figura 1;

a figura 12 ilustra uma bucha de cabo estanque a fluido, provido em um alojamento;

a figura 13 é uma vista seccional da bucha de cabo da figura

12;

a figura 14 ilustra uma bucha de cabo modificada; e a figura 15 ilustra uma unidade de acionamento, incorporando componentes eletrônicos adicionais.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

A figura 11 é uma vista esquemática de um medidor de gás 80. O medidor de gás 80 tem um alojamento 82 com uma entrada de gás 84 e uma saída de gás 86. Um dispositivo opcional (não mostrado) para detectar fluxo de gás, um medidor 88 e uma válvula de desligamento 10 são posicionados em um trajeto de fluxo de gás entre a entrada de gás 84 e a saída de gás 86 são dispostos dentro do alojamento 82. A válvula de desligamento de gás 10 de acordo com a invenção é uma válvula operada eletricamente com um 5 elemento de válvula esférico ou cilíndrico.

Uma primeira modalidade preferida da válvula de desligamento de gás modular é ilustrada na vista explodida da figura I. Os seguintes três módulos podem ser vistos: uma unidade de acionamento marcada com “A”, uma unidade de válvula marcada com “V” e uma unidade 10 de conexão marcada com “S”, subsequentemente também referida como uma peça de conexão. Todos os módulos têm conexões adaptada ao formato para conectar os módulos a pelo menos um outro módulo. As conexões adaptadas ao formato são preferivelmente ou elementos de pressão por pressão atuando um contra o outro e/ou fechos de baioneta. Os módulos e suas partes 15 individuais são mostrados separados um do outro no interesse de clareza.

A unidade de válvula “V” tem um corpo de válvula 30, mostrado em detalhe na figura 2. O corpo de válvula 30 tem um rebaixo lateral 21 que tem duas aberturas 32 para acomodar um dispositivo de operação para mover ou operar um elemento de válvula 24. Extremidades 20 circunferenciais das aberturas 32 formam batentes 34, limitando o movimento do dispositivo de operação, como será descrito posteriormente. O elemento de válvula 24 é uma esfera nesta modalidade, embora um elemento de válvula cilíndrico possa ser usado. Um adaptador de conexão na forma de um colar projetante 35 formado como uma peça com o corpo de válvula 30 envolve o 25 rebaixo lateral 31. Quatro elementos de pressão por pressão 36 que se projetam simetricamente um em relação ao outro são posicionados ao longo do colar 35.

O corpo de válvula tem um trajeto que se estende através do mesmo desde uma entrada para uma saída definindo um trajeto de fluxo de gás. O corpo de válvula tem três fechos adicionais na forma de elementos de pressão por pressão 38 na borda externa de sua extremidade superior. Dois fechos adicionais na forma de elementos de baioneta 40 são arranjados na extremidade inferior do corpo de válvula. Os fechos são arranjados simetricamente um em relação ao outro, seu arranjo e número são variáveis de acordo com a invenção. Através deste arranjo dos fechos e da concepção compacta do corpo de válvula, três módulos (superior, inferior e lateral) podem ser conectados à unidade de válvula V. O corpo de válvula 30 é formado em uma peça com elementos de fecho, preferivelmente por meio de moldagem por injeção.

A parede interna do corpo de válvula 30 é mostrada em detalhe na vista de seção transversal da figura 3. Ela tem dois rebaixos opostos 42 na forma de ranhuras correndo verticalmente para acomodar as duas mangas de eixo 28 da esfera de válvula 24. As duas mangas de eixo são concebidas para ser dispostas nos rebaixos 42 para suportar rotativamente a esfera de válvula. A esfera de válvula 24 e as duas mangas de eixo 28 são arranjadas simetricamente com referência ao eixo vertical da esfera de válvula 24 de forma que o posicionamento estável da esfera de válvula 24 é possível. A esfera de válvula 24 é mostrada ampliada na figura 5. A esfera de válvula tem duas ranhuras 26 arranjadas simetricamente em um lado voltado para a unidade de acionamento A. as duas ranhuras 26, depois da montagem da esfera de válvula 24 no corpo de válvula 30, se alinham com as aberturas 32 no rebaixo lateral 31 para facilitar a conexão do dispositivo de operação. A esfera de válvula tem uma passagem contínua 25 que define um trajeto de fluxo de gás através da esfera de válvula, a esfera de válvula sendo posicionada no trajeto de fluxo de gás do corpo de válvula.

Uma tampa de alojamento 14 fecha parcialmente a extremidade superior do corpo de válvula para capturar a esfera de válvula. Um elemento de vedação 20 é provido entre a esfera de válvula 24 e a tampa de alojamento 14. Como mostrado na figura 4, a tampa de alojamento tem elementos de fecho na forma de elementos de pressão por pressão 18 e elementos de baioneta 16. O elemento de vedação 20 é arranjado para produzir uma vedação deslizante com a esfera de válvula 24 dentro do corpo de válvula 30 e é comprimido entre o corpo de válvula 30 e a tampa de alojamento 14, a tampa de alojamento sendo fixada ao corpo de válvula pela conexão adaptada à forma dos elementos de pressão por pressão 18 da tampa de alojamento com o elemento de encaixe por pressão 38 do corpo de válvula. Assim, o elemento de vedação 20 é disposto entre a tampa de alojamento 14 e o corpo de válvula 30 e é pressionado contra a esfera de válvula 24.

As figuras 6 e 7 mostram uma vista em perspectiva e uma seção transversal do elemento de vedação 20. O elemento de vedação 20 tem uma vedação de rebordo 22. O diâmetro interno da vedação de abio 22 corresponde ao dia da passagem 25 através da esfera de válvula 24 de forma que o rebordo da vedação de rebordo 22 pode se adaptar à abertura da passagem. Através deste formato especial do elemento de vedação 20, a força de pressão é reduzida com uma simultânea melhoria da robustez em relação a flutuações de tolerância e erros de dimensão de componente. Por causa de sua flexibilidade geometricamente definida, também oferece estabilidade elevada em longo prazo e compensação de tolerância ótima. Tudo isto produz um baixo torque, uso de menor energia do acionamento e consequentemente maior vida útil durante a operação de bateria.

A montagem da unidade de válvula inteira “V” é simples. Em primeiro lugar, a esfera de válvula 24 é colocada dentro do corpo de válvula através da abertura superior com as duas mangas de eixo 28 providas nos rebaixos 42 do corpo de válvula. A parede interna do corpo de válvula é conformada para acomodar a esfera de válvula de forma que nenhuma fricção desnecessária se desenvolva entre a parede interna do corpo de válvula e a superfície da esfera de válvula. O elemento de vedação 20 e a tampa de alojamento 14 são então posicionados a partir de cima sobre a esfera de válvula. O elemento de vedação 20 e a tampa de alojamento 14 são então posicionados a partir de cima sobre o corpo de válvula de forma que o fechamento dos elementos de pressão por pressão 18, 38 ocorre através de um movimento translacional com o elemento de vedação formando uma vedação 5 entre o corpo de válvula e a tampa de alojamento bem como sendo pressionada contra a esfera de válvula.

Nas válvulas conhecidas a partir da técnica anterior, a esfera de válvula é montada sobre um arranjo de suporte consistindo de dois anéis em O que são posicionados sobre a superfície periférica externa da esfera de 10 válvula, um à frente da esfera de válvula e um outro atrás da esfera de válvula. Na válvula de acordo com a presente invenção, por causa do posicionamento da esfera de válvula 24 de acordo com a invenção, somente um elemento de vedação 20 é necessário para vedar a esfera de válvula 24, mais precisamente aquele disposto adjacente à unidade de conexão S. A 15 esfera de válvula 24é estavelmente posicionada pela cooperação das mangas de eixo 30 e os rebaixos 42 no corpo de válvula 30.

A unidade de conexão S representada na figura 1 compreende um adaptador de conexão para a conexão a uma linha de gás, etc. O adaptador de conexão tem os elementos de um fecho baioneta 11 que coopera com os 20 elementos do fecho de baioneta 16 da tampa de alojamento 14 da unidade de válvula V. durante a conexão dos módulos da unidade de válvula Vea unidade de conexão S, um anel em 0 12 para vedar a conexão é inserido no interiam e se posiciona na ranhura 15 da tampa de alojamento.

A figura 8 mostra a unidade de acionamento A montada, 25 pronta para a' operação. A unidade de acionamento compreende: uma cobertura de engrenagem 62, motor 60 com sem-fim 58, um came de percurso 56, engrenagem de sem-fim 54, comutador 50, dispositivo de operação e alojamento de engrenagem 44. O dispositivo de operação é referido daqui em diante como peça de acoplamento 46. A engrenagem de parafuso sem-fim 54 é engrenada com o parafuso sem-fim 58 de forma que a operação do motor gira a engrenagem de parafuso sem-fim. A engrenagem do parafuso sem-fim 54, came de percurso 56 e comutador 50 são mostrados ampliados na figura 9. O came de percurso 56 é formado sobre a engrenagem de sem-fim 54. O comutador 50 tem um pino 52 para a operação do comutador. O came de percurso tem uma superfície de came arranjada para contatar o pino 52 de forma que o comutador é operado nas posições aberta e fechada da esfera de válvula.

O mecanismo de engrenagem inclui uma engrenagem de sem- fim 54 acionada pelo motor 60 através de um parafuso sem-fim e é conectado à peça de acoplamento 46. Alternativamente, o came de percurso 56 pode ser formado com a peça de acoplamento. A superfície de came e o comutador sendo arranjados para detectar as posições aberta e fechada do elemento de válvula.

A unidade de acionamento A da modalidade preferida usa um único comutador 50 e um único came de percurso 56, arranjados de tal maneira que a posição aberta e a posição fechada do elemento de válvula é reconhecido pelo comutador e o motor pode ser controlado para se desligar quando a posição aberta ou fechada é atingida. Este arranjo do came de percurso é muito vantajoso, uma vez que ele conduz a uma redução no número de comutadores, para realizar o reconhecimento de posição, de dois, como é usado na técnica anterior, para um.

A peça de acoplamento 46, como mostrado na figura 10, compreende uma porção de disco que tem dois conectores 48 que se estendem axialmente. A porção de disco é acomodada no rebaixo lateral rebaixo circular 31 do corpo de válvula e os conectores 48 se estendem através da abertura 32 e se posicionam dentro das ranhuras depressão 26 do elemento de válvula 24 para operar ou girar a esfera de válvula entre uma posição aberta e uma posição fechada. As aberturas 32 limitam o movimento rotacional dos conectores 48. Os conectores suportam-se contra os batentes de extremidade massa de encapsulagem 34 formados nas extremidades circunferenciais das aberturas no final do trajeto, limitando assim o movimento rotacional da esfera de válvula.

A peça de acoplamento 46 tem um eixo, que engata com uma

peça conjugada da engrenagem de parafuso sem-fim de forma a girar com a engrenagem de parafuso sem-fim. O eixo tem uma extremidade quadrada 49, com um furo 69 que se estende axialmente. A extremidade quadrada 49 engata um furo quadrado 70 formado na engrenagem de sem-fim e o furo 69 10 na extremidade do eixo acomoda um eixo 68 da engrenagem de sem-fim para alinhar e suportar a peça de acoplamento 46. O eixo também tem uma parte cilíndrica 47. Uma vedação 66 é inserida entre o alojamento de engrenagem

44 e a parte cilíndrica 47 da peça de acoplamento 46 de forma que nenhum fluxo de gás se desenvolve entre a unidade de válvula Vea unidade de

acionamento A.

Por meio da rotação da peça de acoplamento 46, a esfera de válvula 24 é girada entre as posições aberta e fechada da válvula. A unidade de acionamento A é conectada ao rebaixo lateral 31 do corpo de válvula 30 de uma maneira modular através da conexão adaptada ao formato entre os elementos de baioneta 36 da unidade de válvula V e os elementos de baioneta

45 da unidade de acionamento A. uma vedação de anel em O (não mostrado) pode ser inserida entre a unidade de acionamento Aea unidade de válvula V para prevenir o vazamento de gás. A pressão de vedação necessária para comprimir a vedação de anel em O é atingida pela conexão adaptada ao

formato.

Opcionalmente, a peça de acoplamento 46 ou a engrenagem de sem-fim 54 vantajosamente inclui dois cames de percurso 56, configurados de maneira que o pino 52 do comutador 50 é forçado para dentro pelo came de percurso 56 no acoplamento 46 ou na engrenagem de sem-fim 54, ambos na posição aberta e posição fechada e emite um sinal. Através desta configuração da peça de acoplamento 46 com a informação adicional da direção de rotação da esfera de válvula 5, pode ser precisamente determinado se a esfera de válvula 24 está situada na posição aberta ou fechada.

5 O sinal proveniente do comutador e a energia para operar o

motor podem se deslocar ao longo do condutor plano para um controlador ou unidade de operação posicionado fora do alojamento de medidor. Como tal, o condutor plano deve passar através do alojamento, de uma maneira estanque a fluido, para manter a segurança do medidor de gás. Isto é obtido, em uma 10 modalidade da presente invenção, pelo uso de uma bucha de cabo estanque a fluido para manter a estanqueidade a fluido e preferivelmente a resistência à explosão do alojamento.

A figura 12 mostra uma bucha de cabo 90 de acordo com uma modalidade da presente invenção, no estado instalado, em cooperação com 15 uma porção do alojamento de medidor 82. O alojamento tem uma abertura 81 através da qual o condutor plano 64 passa de uma maneira estanque a fluido. A figura 13 é uma vista em seção transversal da bucha de cabo da figura 12. A bucha de cabo estanque a fluido 90 guia o condutor plano 64 através da abertura 81 do alojamento. O alojamento tem um rebaixo ou conformação 83 20 que forma uma depressão em uma primeira extremidade 98 da abertura. A bucha de cabo 90 tem dois suportes de perfil 91, cada um tendo um primeiro flange 92 tendo um elemento de encaixe por pressão 94, e um segundo flange 93 angulado a partir do mesmo. No estado instalado, os primeiros flanges 92 se estendem simetricamente um ao outro na direção do eixo longitudinal do 25 condutor plano 64 e encerram à maneira de sanduíche o condutor plano em ambos os lados com contato de superfície. Para formar um primeiro ponto de fixação, os elementos de pressão por pressão 94 dos primeiros flanges 92 são montados diretamente em forma de v sobre a primeira extremidade 98 da abertura com a abertura de V voltada para a direção da abertura 81. Para formar um segundo ponto de fixação, na forma de uma superfície de batente, os segundos flanges 93 se estendem à maneira de aleta lateralmente além da segunda extremidade 99 da abertura 81. Em adição, massa de encapsulagem estanque a fluido 97 é provida na depressão para cobrir o ponto de fixação 5 posicionado na área da depressão. Como é aparente, os primeiros flanges 92 dos dois suportes de perfil 91 se estendem além da massa de encapsulagem 97 de forma que a massa de encapsulagem é arranjada sem contato em relação ao condutor plano 64 dentro da depressão formada pelo rebaixo ou conformação 83 do alojamento de medidor 82.

A figura 14 mostra uma bucha de cabo modificada 90 antes da

instalação no rasgo do alojamento. Nesta modalidade, um espaçador 89 é arranjado acima e abaixo do condutor plano, entre o condutor e o respectivo suporte de perfil 91. Rebites 96 são usados para reter os suportes, espaçadores e condutor conjuntamente. Elementos de pressão por pressão adicionais 95 15 são também providos. Através do uso de espaçadores 38, os quais podem ser preferivelmente formados de um material à prova de fogo, a altura de projeto total, que é dada pelos suportes de perfil 91, o condutor plano 64 e os espaçadores, podem ser alterados e ajustados de maneira simples. Isto é particularmente vantajoso, uma vez que a altura mínima admissível da 20 abertura 81 do alojamento 82 ocorre através de um processo de estampagem dependente da espessura do alojamento. Os rebites 96 asseguram a retenção confiável entre o condutor plano 64, espaçadores 89 e os suportes de perfil 91, especialmente durante a instalação. Alternativamente, cola pode ser usada para substituir ou em adição aos rebites. Os segundos elementos de pressão 25 por pressão são posicionados em diferentes espaçamentos longitudinais diferentes em comparação com os primeiros elementos de pressão por pressão e têm assim diferentes espaçamentos com relação ao segundo flange 93 para permitir o uso com alojamentos de diferentes espessuras. O primeiro elemento de encaixe por pressão 94 é provido para um alojamento mais delgado onde os segundos elementos de pressão por pressão não fariam contato com o alojamento. Para um alojamento com uma maior espessura, somente os segundos elementos de pressão por pressão 95 seriam engatados com a extremidade da abertura 81 e os primeiros elementos de pressão por pressão não são engatados e permanecem dentro da abertura 81.

Opcionalmente, a superfície de batente dos segundos flanges pode servir como uma superfície de cola sobre o alojamento. A superfície de batente pode ser provida com material de vedação, que completamente fecha a abertura 22 depois da instalação e assegura a estanqueidade a gás sem o uso de massa de encapsulagem 34.

Para evitar a necessidade que cabos passem através do alojamento do medidor de gás, o comutador e o motor podem ser conectados a um dispositivo sem fio 65, como mostrado na figura 15. O condutor plano 64 é conectado em uma extremidade ao comutador 50 e ao motor 60. O 15 dispositivo sem fio 65, tal como um receptor ou receptor/transmissor sem fio, é conectado à outra extremidade do condutor plano 64. Alternativamente, o dispositivo sem fio pode ser integrado com o condutor plano. Assim, sinais podem ser trocados entre o comutador e o motor e o controlador ou monitor externo que tem cabos que se estendem através do alojamento do medidor 20 para assegurar a estanqueidade a gás. Alternativamente, o controlador de motor pode ser integrado com os componentes eletrônicos do receptor sem fim de forma que o controlador externo envia sinais para o medidor, por exemplo, para abrir ou fechar a válvula de gás e o controlador de motor, posicionado dentro do alojamento de medidor, gira o motor de acordo com as 25 instruções e o comutador é usado pelo controlador de motor para reconhecer que a válvula foi corretamente operada e desligar o motor. Neste arranjo, o motor é uma bateria operada com uma bateria 72 também posicionada dentro do alojamento de medidor. A bateria que provê energia para o motor bem como para os componentes eletrônicos que formam o controlador de motor e o receptor sem fim. Neste arranjo, o dispositivo sem fio pode ser um simples receptor sem fio se realimentação para o controlador externo não é requerida. Alternativamente, o dispositivo sem fio pode ser um receptor sem fio e o transmissor que provê realimentação a partir do comutador, indicando o estado da válvula de gás.

E aparente a partir do esboço acima da invenção que a válvula de gás de acordo com a invenção representa uma válvula autônoma, compacta, em relação às válvulas de gás comuns, que tem uma relação ótima entre tamanho, vazão, consumo de energia e perda de pressão e que pode ser fabricada mais simplesmente e efetivamente em termos de custo.

Na descrição e reivindicações do presente pedido, cada um dos verbos “compreender”, “incluir” e “ter”, e suas variações, são usados em um sentido inclusive, para especificar a presença do item mencionado, mas não para excluir a presença de itens adicionais.

Embora a invenção seja descrita com referência a uma ou mais modalidades preferidas, deve ser apreciado por aqueles especializados na técnica que várias modificações são possíveis. Por conseguinte, o escopo da invenção deve ser determinado pela referência às reivindicações que seguem.

Claims

1. Medidor de gás com válvula de desligamento de gás integrada, caracterizado pelo fato de compreender: um alojamento (82) que tem uma entrada de gás (84) e uma saída de gás (86), um mecanismo de medidor de fluxo de gás (19), e uma válvula de desligamento (10), o mecanismo de medidor e a válvula de desligamento sendo arranjados em um trajeto de fluxo de gás entre a entrada de gás (17) e a saída de gás (18), caracterizado pelo fato de que a válvula de desligamento de gás (10) é uma válvula operada eletricamente com um elemento de válvula esférico ou cilíndrico.

2. Medidor de gás de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a válvula de desligamento (10) tem uma unidade de válvula (V) compreendendo um corpo de válvula (30) e o elemento de vedação (24) disposto no mesmo, a unidade de acionamento (A) tendo um motor (60), e uma unidade de conexão (S), as unidades (V, A, S) sendo conectáveis uma à outra de maneira modular e separáveis uma da outra.

3. Medidor de gás de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de acionamento (A) tem um mecanismo de engrenagem que é conectado como uma unidade modular com o corpo de válvula (30) depois da conexão do elemento de válvula (24) com a unidade de acionamento (A).

4. Medidor de gás de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de acionamento (A) tem um comutador e pelo menos um came de percurso (56) arranjado para operar o comutador para reconhecer a posição aberta e fechada do elemento de válvula (24).

5. Medidor de gás de acordo com a reivindicação 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que a unidade de acionamento tem uma peça de acoplamento (46) que tem dois conectores (48) para acionar o elemento de válvula (24) e o corpo de válvula (30) tem duas aberturas (32) através das quais os dois conectores (48) se estendem para engatar o elemento de válvula de maneira adaptada em forma, as aberturas sendo arranjadas para formar batentes (34) para os conectores (48) prevenindo a rotação do elemento de válvula (24) além de 90°.

6. Medidor de gás de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente somente um elemento de vedação (20) provido para vedar o elemento de válvula (24) ao corpo de válvula (30), em que o dito elemento de vedação (20) é uma vedação de rebordo.

7. Medidor de gás de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do corpo de válvula (30) e do elemento de válvula (24) é feito de plástico.

8. Medidor de gás de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o motor e o comutador da unidade de acionamento (A) são conectados com um condutor plano (64) que se estende através de uma abertura (81) em uma parede externa do alojamento (82) e a abertura (81) é vedada por uma bucha de cabo estanque a fluido (90).

9. Medidor de gás de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a abertura (81) tem uma conformação (83) que forma uma depressão em uma primeira extremidade (98) da abertura (81), a bucha de cabo estanque a fluido (90) passa através da abertura (81) e compreende dois suportes de perfil (91) com um primeiro flange (92) tendo elementos de pressão por pressão (94) e um segundo flange (93) angulado a partir do mesmo, em que, no estado montado: a. os primeiros flanges (92) dos suportes de perfil (91) se estendem simetricamente um ao outro na direção do eixo longitudinal do condutor plano (64) e encerram o condutor plano à maneira sanduiche em ambos os lados com contato de superfície; b. para formar um primeiro ponto de fixação, os elementos de pressão (94) do primeiro flange são montados em forma de v com a abertura de V apontando na direção para a abertura (81) e encaixada diretamente na primeira extremidade (98) da abertura (81); c. para formar uma superfície de batente, os segundos flanges (93) dos suportes de perfil (91) se estendem à maneira de aleta lateralmente além de uma segunda extremidade (99) da abertura (81); e d. uma massa de encapsulagem estanque a fluido (97) cobre o ponto de fixação posicionado na área da depressão.

10. Medidor de gás de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o primeiro flange (92) da bucha de cabo estanque a fluido (90) tem mais que um elemento de encaixe por pressão (94, 95) para formar pelo menos um ponto de fixação adicional.

11. Medidor de gás de acordo com a reivindicação 8, 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a bucha de cabo estanque a fluido (90) tem espaçadores (89) para variar a altura de projeto da bucha de cabo e para proteger o condutor plano (64), os espaçadores são fixados aos primeiros flanges (92) e o condutor plano por elementos de conexão e/ou cola.

12. Medidor de gás de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que o condutor plano (64) tem componentes eletrônicos que previnem a formação de uma centelha de ignição.

13. Medidor de gás de acordo com qualquer uma deis reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um receptor sem fio ou um receptor e transmissor sem fio (65), que trocam informação com um receptor sem fio e/ou transmissor sem fio situados fora do medidor de gás (80), para permitir a comunicação sem fio e controle do medidor de gás.

14. Medidor de gás de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que os componentes eletrônicos para o receptor e/ou transmissor sem fio (65) são arranjados diretamente sobre o condutor plano (64) ou integrados no mesmo.

15. Medidor de gás de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que compreende uma fonte de alimentação interna na forma de uma bateria (72) para a operação autônoma do medidor de gás.