BR102019001600A2

BR102019001600A2 - válvula de escoamento de líquido

Info

Publication number: BR102019001600A2
Application number: BR102019001600A
Authority: BR
Inventors: Anthony Landacre Brett; Simmonds Jeffrey
Original assignee: Mac Valves Inc
Priority date: 2018-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2019-08-13
Also published as: BR102019001600A8; TWI799499B; EP3517490B1; US20190226598A1; EP3517490A1; CA3030395A1; JP2019152329A; MX2019001083A; TW201937096A; KR102549696B1; CN110081222A; ZA201900496B; JP7149860B2; CN110081222B; US10753498B2; PL3517490T3; KR20190090717A; ES2861176T3; AU2019200079A1; CA3030395C

Abstract

uma válvula incluindo um alojamento, um assento de válvula fornecido no alojamento, e um conjunto de armadura posicionado no alojamento próximo ao assento de válvula. o conjunto de armadura é móvel em direção de e para longe do assento de válvula, e inclui uma primeira armadura, e uma segunda armadura que é móvel em relação à primeira armadura. a válvula também inclui uma bobina que é configurada para acionar o conjunto de armadura para longe do assento de válvula para abrir a válvula, em que mediante aplicação de uma primeira corrente à bobina, a primeira armadura e a segunda armadura são cada uma acionadas para longe do assento de válvula para um primeiro estado aberto, e mediante aplicação de uma segunda corrente que é maior do que a primeira corrente à bobina, a segunda armadura é acionada para longe da primeira armadura para um segundo estado aberto que é maior que o primeiro estado aberto.

Description

VÁLVULA DE ESCOAMENTO DE LÍQUIDO

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS [0001] Este pedido reivindica o beneficio do pedido provisório dos EUA N° 62/621.641, depositado em 25 de janeiro de 2018. A descrição completa do pedido acima é aqui incorporada por referência.

CAMPO [0002] A presente invenção refere-se a uma válvula. ANTECEDENTES [0003] Esta seção fornece informação de antecedentes relacionada com a presente divulgação que não é necessariamente o estado da técnica.

[0004] Quando a cerveja (ou outra bebida ou liquido ou fluido) é carregada com um gás, como um dióxido de carbono, para mover a cerveja através das várias linhas de abastecimento, o gás é arrastado para dissolver no liquido e reside num estado estável para temperaturas iguais ou inferiores a cerca de -1,11 °C (30 °F). O gás geralmente não borbulha para fora do liquido, mas é conduzido no liquido e fornece uma bebida com uma efervescência distinta quando consumida. No entanto, como a temperatura do fluido sobe acima de -1,11 °C (30 °F), na ausência de um aumento da pressão no sistema, o gás torna-se cada vez mais instável e começa a borbulhar ou a espumar do liquido em fluxo. Além disso, o aquecimento do liquido aumenta o efeito de formação de espuma, à medida que as bolhas de gás se formam e se propagam a jusante. A formação de espuma é ainda mais exacerbada por perturbações no liquido, como a turbulência gerada quando o fluido é dispensado da válvula de

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2/24 distribuição. Quando o líquido é aquecido a 7,22 °C (45 °F) ou mais, tal como quando exposto à temperatura ambiente normal, o gás torna-se suficientemente instável e é gerada muita espuma quando é dispensado, o que muitas vezes é indesejável.

[0005] Um dos fatores que podem resultar em um aumento indesejado na temperatura do líquido é o uso de uma válvula solenoide. A este respeito, quando uma corrente é aplicada à bobina do solenoide para acionar a válvula, é gerado calor que pode aquecer o líquido que flui através da válvula. Isto é indesejável e, portanto, é necessária uma válvula para dispensar um líquido que não transfira calor para o fluido durante o uso da válvula.

[0006] Outro fator que afeta a formação de espuma no líquido é o caminho do fluxo através da válvula. A este respeito, se o caminho do fluxo requer que o fluido que flui através dele mude de direção várias vezes, a quantidade de espuma no líquido pode aumentar, o que, como referido acima, é indesejável.

SUMÁRIO [0007] Esta seção fornece um sumário geral da divulgação e não é uma divulgação abrangente de seu escopo completo ou de todos as suas características.

[0008] De acordo com um primeiro aspecto da presente descrição, é fornecida uma válvula incluindo um alojamento, e um conjunto de armadura incluindo um membro polar, um assento de válvula, uma armadura posicionada entre o membro polar e o assento de válvula e um membro de mola que polariza a armadura em engate com o assento de válvula. A válvula

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3/24 também inclui uma bobina que, quando uma corrente é aplicada, acionará a armadura para longe do assento de válvula para abrir a válvula e que, quando uma corrente não estiver sendo aplicada, permitirá que o membro de mola force a armadura em direção ao assento de válvula para fechar a válvula. A armadura inclui uma pluralidade de portas formadas na mesma que permitem que o líquido flua através de um interior da armadura quando a válvula está aberta, e a armadura é um membro de forma cilíndrica tendo uma primeira extremidade em forma de bala e uma segunda extremidade em forma de bala oposta. As primeira e segunda extremidades em forma de bala correspondem aos recessos de forma cônica formados no membro polar e no assento de válvula, respectivamente.

[0009] De acordo com um segundo aspecto da presente descrição, é fornecida uma válvula incluindo um alojamento, um assento de válvula fornecido no alojamento e um conjunto de armadura posicionado no alojamento próximo do assento de válvula. O conjunto de armadura é movido em direção a e para longe de o assento de válvula, e inclui uma primeira armadura, e uma segunda armadura que é móvel em relação à primeira armadura. A válvula também inclui uma bobina que é configurada para acionar o conjunto de armadura para longe do assento de válvula para abrir a válvula, onde após a aplicação de uma primeira corrente na bobina, a primeira armadura e a segunda armadura são acionadas para longe do assento de válvula para um primeiro estado aberto, e após a aplicação de uma segunda corrente que é maior que a primeira corrente à bobina, a segunda armadura é acionada para longe

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4/24 da primeira armadura para um segundo estado aberto que é maior do que o primeiro estado aberto.

[0010] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é fornecida uma válvula que inclui um alojamento e um assento de válvula fornecido no alojamento. Uma primeira armadura é que formada de um material magnético é configurada para coincidir com o assento de válvula quando a válvula está num estado fechado, e estar afastada do assento de válvula quando a válvula está num estado aberto. A primeira armadura inclui uma passagem que se estende axialmente, que se estende por um comprimento da primeira armadura, e uma primeira pluralidade de portas de fluido posicionadas radialmente para fora a partir da passagem que se estende axialmente, estendendo-se axialmente ao longo do comprimento da primeira armadura. Uma segunda armadura é posicionada dentro da passagem que se estende axialmente da primeira armadura. A segunda armadura é móvel em relação à primeira armadura e inclui um recesso que se estende axialmente formado na mesma que armazena um plugue magnético. A segunda armadura inclui uma segunda pluralidade de portas de fluido posicionadas radialmente para fora a partir do recesso que se estende axialmente, estendendo-se axialmente ao longo de um comprimento da segunda armadura. A válvula também inclui uma bobina que é configurada para acionar a primeira e segunda armaduras para abrir a válvula, em que, após a aplicação de uma primeira corrente à bobina, o material magnético da primeira armadura interage com a bobina para acionar a primeira e segunda armaduras para longe do assento de válvula para colocar a válvula em um primeiro estado

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5/24 aberto, e mediante aplicação de uma segunda corrente que é maior do que a primeira corrente à bobina, a ficha magnética da segunda armadura interage com a bobina para acionar a segunda armadura para longe da primeira armadura para colocar a válvula em um segundo estado aberto que é maior do que o primeiro estado aberto.

[0011] Outras áreas de aplicabilidade se tornarão evidentes a partir da descrição aqui fornecida. A descrição e exemplos específicos neste sumário destinam-se apenas a fins ilustrativos e não pretendem limitar o escopo da presente divulgação.

DESENHOS

[0012]	Os desenhos aqui descritos são para fins
ilustrativos	apenas de concretizações selecionadas e nem

todas as implementações possíveis e não pretendem limitar o escopo da presente divulgação.

[0013]

A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma

válvula de acordo com um primeiro princípio da presente divulgação;

[0014]

A figura 2 é outra vista em perspectiva da

válvula ilustrada na figura 1;

[0015]	A figura 3 é uma vista em perspectiva
explodida da	válvula ilustrada na figura 1;
[0016]	A figura 4 é uma vista em seção transversal

da válvula ilustrada na figura 3, num estado fechado; e

[0017]

A figura 5 é uma vista em seção transversal

da válvula ilustrada na figura 3, num estado aberto;

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6/24 [0018] Figura 6 é uma vista em seção transversal de outra válvula de acordo com um segundo princípio da presente divulgação, num estado fechado;

[0019] A figura 7 é uma vista em seção transversal da válvula ilustrada na figura 6, num estado de baixo fluxo; e [0020] A Figura 8 é uma vista em seção transversal da válvula ilustrada na Figura 6, em um estado de alto fluxo elevado.

[0021] Números de referência correspondentes indicam partes correspondentes ao longo das várias vistas dos desenhos.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0022] Concretizações exemplares serão agora descritas de forma mais abrangente com referência aos desenhos anexos.

[0023] As Figuras 1 a 5 ilustram uma válvula de de escoamento de líquido 10 de acordo com a presente descrição. A válvula 10 é uma válvula eletromecânica incluindo um invólucro exterior ou alojamento 12, um conjunto de armadura interna 14 que está acoplado com o alojamento 12 e uma bobina posicionada entre o alojamento 12 e o conjunto de armadura que, quando energizado, aciona o conjunto de armadura 14 para abrir e fechar a válvula 10. O alojamento 12 inclui um corpo cilíndrico 16 que tem uma primeira extremidade 18 e uma segunda extremidade 20. A primeira extremidade 18 inclui uma parede que se prolonga radialmente para dentro 22. O alojamento 12 pode ser formado de um material tal como aço ou qualquer outro material conhecido por um perito na técnica

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7/24 que é capaz de gerar um campo magnético durante o uso da válvula eletromecânica 10.

[0024] O conjunto de armadura 14 inclui um invólucro interno 24 que inclui uma superfície interna 26 e uma superfície externa 28. O invólucro interno 24 aloja uma armadura 30, um assento de válvula 32 e um membro polar 34, estando a bobina 13 localizada entre o alojamento 12 e o invólucro interno 24. O membro polar 34 é um membro geralmente cilíndrico que tem uma superfície externa 36 e uma superfície interna 38 que define um caminho de fluxo 40 através do mesmo. Para proporcionar uma vedação entre o invólucro interno 24 e o membro polar 34, um par de O-ríngs 42 pode ser posicionado entre o invólucro interno 24 e a superfície externa 36. Uma porção do membro polar 34 inclui uma superfície roscada 44 que coincide com uma superfície roscada correspondente 46 formada na superfície interna 26 do invólucro interno 24. A superfície interna 38 do membro polar 34 é cilíndrica e tem um primeiro diâmetro interno D1, que é variável. À medida que a superfície interna 38 se estende em direção à armadura 30, a superfície interna 38 se expande radialmente de modo que uma seção radialmente expandida 48 da superfície interna tendo um segundo diâmetro interno D2 é formada. Semelhante a D1, D2 é variável. O membro polar 34 pode também incluir uma porção de entrada 50 formada unitária com o mesmo. Deve ser entendido, no entanto, que a porção de entrada 50 pode estar separada e afastada do membro polar 34 e presa ao membro polar 34 por brasagem, soldagem ou algum outro modo de fixação sem se afastar do escopo da presente divulgação.

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8/24 [0025] Semelhante ao membro polar 34, o assento de válvula 32 é um membro geralmente cilíndrico tendo uma superfície externa 52 e uma superfície interna 54 que define um caminho de fluxo 55. Para proporcionar uma vedação entre o invólucro interno 24 e o assento de válvula 32, um par de o-rings 56 pode ser posicionado entre o invólucro interno 24 e a superfície externa 52. Além disso, o assento de válvula 32 inclui um flange que se estende radialmente para fora 58 que define um ressalto para encostar à extremidade terminal 60 do invólucro interno 24. A superfície interna 54 do assento de válvula 32 é cilíndrica e tem um diâmetro interno D3 que é substancialmente igual ao diâmetro interno D1 da armadura 30. Deve ser entendido, no entanto, que D1 e D3 podem ter um tamanho variável e não necessariamente igual. À medida que a superfície interna 54 se prolonga para fora da armadura 30, a superfície interna 54 expande-se radialmente de tal modo que uma seção expandida radialmente 62 é formada. Um diâmetro interno D4 da superfície interna 54 na seção radialmente expandida 62 pode ser maior que o diâmetro interno D2 do membro polar 34 (como ilustrado), ou o diâmetro interno D4 pode ser substancialmente igual ao diâmetro interno D3. O diâmetro D4, no entanto, é variável. O assento de válvula 32 também pode incluir uma porção de saída 64 unitária com o mesmo. Deve ser entendido, no entanto, que a porção de saída 64 pode ser separada e afastada do assento de válvula 32 e fixada ao assento de válvula 32 por brasagem, soldagem ou algum outro método de fixação sem se afastar do escopo da presente divulgação.

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9/24 [0026] A armadura 30 é um elemento de forma cilíndrica tendo uma primeira extremidade em forma de bala 66 e uma segunda extremidade em forma de bala 68 que coincide com as superfícies de assento em forma cônica 70 e 72 correspondentes formadas em cada membro polar 34 e assento de válvula 32 de modo que a armadura 30 seja acionada entre as posições fechada (Figura 4) e aberta (Figura 5), as extremidades em forma de bala 66 e 68 assentam contra as superfícies de assento em forma cônica 70 e 72, respectivamente. A armadura 30 pode ser formada por um material magnético que é projetado para cooperar com a bobina 13 quando a bobina 13 é energizada. A armadura 30 inclui uma pluralidade de portas de fluxo 74 que se estendem axialmente através da armadura 30 da extremidade em forma de bala 66 para a segunda extremidade em forma de bala 68, e também radialmente para fora em direção ao invólucro interno 24 de tal forma que a armadura 30 seja em forma de borboleta quando vista ao longo do comprimento axial da armadura 30. A forma das portas de fluxo 74 é melhor mostrada na Figura 3. Embora a armadura 30 esteja ilustrada na Figura 3 como tendo quatro portas de fluxo 74, deve ser entendido que um maior ou menor número de portas de fluxo 74 pode ser utilizado , sem limitação. Quando a válvula 10 está num estado aberto, o fluido é permitido fluir da porção de entrada 50 através do membro polar 34, através das portas de fluxo 74 para e através do assento de válvula 32, e para fora da porção de saída 64. Como as portas de fluxo 74 estão alinhadas axialmente com os caminhos de fluxo 40 e 55, o fluido que flui através da válvula 10 é submetido a menos turbulência

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10/24 ao fluir através da válvula 10. Além disso, a extremidade em forma de bala 66 permite que o fluido flua facilmente para dentro e saia das portas de fluxo 74 para diminuir ainda mais a turbulência. Assim, se o fluido é cerveja ou algum outro tipo de bebida gaseificada, menos espuma é produzida quando o fluido viaja através da válvula 10. Quando a válvula 10 está em um estado fechado (Figura 4), a extremidade em forma de bala 68 da armadura 30 se assenta contra o assento de válvula 32. Para assegurar que nenhum fluido possa ultrapassar o assento de válvula 32 quando a válvula 10 está fechada, a superfície em forma cônica 72 do assento de válvula 32 pode incluir um membro de vedação 73 que engata na extremidade em forma de bala 68 da armadura 30.

[0027] Um membro de mola 76 é posicionado entre a armadura 30 e o membro polar na seção radialmente expandida 48 do membro polar 34 e é configurado para empurrar a armadura 30 para engate no assento de válvula 32 quando a válvula 10 está em estado fechado (Figura 4). O membro de mola 76 é ilustrado como sendo uma mola helicoidal, mas outras molas conhecidas de um perito na técnica podem ser usadas, se desejado.

[0028] Como referida acima, a bobina 13 está localizada entre o conjunto de armadura 14 e o alojamento

12. A bobina 13 está localizada dentro de um assento de bobina cilíndrico 84 com uma extremidade 86 apoiada contra a parede radialmente estendida para dentro 22 do alojamento 12 e outra extremidade 88 localizada segunda extremidade proximal 20 do alojamento 12. Para assegurar que a bobina 13 e o assento de bobina 84 permanecem assentados contra a

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11/24 parede que se prolonga radialmente para dentro 22, uma placa anelar 90 está posicionada em torno do invólucro interno 24 e assentada na segunda extremidade 20 do alojamento 12. Um primeiro membro de vedação 92 está localizado entre o assento de bobina 84 e a placa anelar 90, um segundo membro de vedação 94 está localizado entre a segunda extremidade 20 e a placa anelar 90, e um terceiro membro de vedação 96 está localizado entre a placa anelar 90 e o invólucro interno 24.

[0029] A placa anelar 90 inclui uma abertura 98 para permitir que um condutor 100 passe através da placa anelar 90 e forneça uma corrente para a bobina 13. Um acoplamento 102 está localizado dentro da abertura 98 e veda o condutor 100. Para assegurar que a placa anelar 90 permaneça adequadamente assentada contra a segunda extremidade 20 do alojamento 12, um membro de tampa de forma cilíndrica 104 é acoplado por rosca em 106 com a superfície roscada 44 do membro polar 34 que interpõe a placa anular 90 contra a segunda extremidade 20 do alojamento 12. Para permitir que o membro de tampa 104 seja preso ao conjunto de armadura 14, como melhor mostrado nas Figuras 1 e 2, o membro de tampa 104 inclui detentores 108 que permitem que o membro de tampa 104 seja preso e rodado apropriadamente para engatar e desengatar o membro de tampa 104 do membro polar 34.

[0030] Como ilustrado nas Figuras 4 e 5, o alojamento 12 não está preso ao conjunto de armadura 14. Assim, para assegurar que o alojamento 12 e a bobina 13 estejam localizados apropriadamente sobre o conjunto de armadura 14, uma porca de bloqueio 110 que engata por rosca com uma superfície roscada externa 112 do invólucro interno 24 é

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12/24 usada em conjunto com o membro de tampa 104. A porca de bloqueio 110 inclui uma superfície roscada cilíndrica 114 para engatar com a superfície rosqueada externa 112, e uma superfície externa com contorno hexagonal 116 que permite que a porca de bloqueio 110 seja firmemente conectada ao invólucro interno 24 usando uma chave ou algo parecido. Embora não seja requerido pela presente descrição, uma arruela anelar 118 pode ser posicionada entre a porca de bloqueio 110 e o alojamento 12 para evitar que seja aplicada força excessiva ao alojamento 12 e bobina 13 a partir de cada membro de tampa 104 e porca de bloqueio 110.

[0031] Por último, a válvula 10 inclui um castelo 120 ligado ao invólucro interno 24 numa localização da válvula 10 situada próxima ao assento de válvula 32. O castelo 120 inclui uma porção que se estende cilíndrica 122, incluindo roscas 124 numa superfície interna 126 do mesmo para acoplamento à superfície roscada exterior 112 do invólucro interno 24. O castelo 120 também inclui uma cobertura que se prolonga radialmente para dentro 128 que é configurada para receber nela a porção de saída de fluido 55. Uma superfície interna 130 da cobertura 128 se apoia contra o flange que se estende radialmente para fora 58 do assento de válvula 32, e uma superfície externa 132 da porção se estendendo cilíndrica 122 pode ter um perfil de forma hexagonal para permitir que a cobertura 120 seja girada em relação ao invólucro interno 24 e presa de forma rosqueada ao mesmo.

[0032] A figura 4 ilustra a válvula 10 quando a válvula 10 está num estado fechado. A este respeito, não é

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13/24 aplicada corrente ao condutor 100 de tal modo que a bobina 13 não esteja energizada. A figura 5 ilustra a válvula 10 quando a válvula 10 está num estado aberto. Como notado acima, para acionar o conjunto de armadura 14, é aplicada uma corrente à bobina 13 a partir de uma fonte de corrente (não mostrada) através do condutor 100. Quando a bobina 13 é energizada, a bobina 13 irá interagir magneticamente com a armadura 30 para puxar a armadura 30 de volta para o membro polar 34. Quando a armadura 30 é puxada para trás em direção ao membro polar 34, o fluido proveniente da porção de entrada de fluido 50 entra na válvula 10, deslocar-se através das portas de fluxo 74 formadas na armadura 30 e através do assento de válvula 32 para a saída de fluido 64. Para fechar a válvula 10, a corrente da fonte de corrente (não mostrada) para a bobina 13 é parada de tal modo que a bobina 13 não seja mais energizada, o que remove a interação magnética entre a bobina 13 e a armadura 30. O membro de mola 76 então empurra a armadura 30 de volta para o acoplamento de vedação com o assento de válvula 32.

[0033] Como mostrado nas Figuras 3 e 4, a armadura 30 inclui portas de fluxo 74 que permitem que o fluido flua através da armadura 30 em vez de ao redor da armadura 30 quando a válvula 10 está aberta. Esta configuração permite que a armadura 30 seja localizada mais perto da bobina 13. Além disso, uma vez que substancialmente menos fluido está localizado entre a armadura 30 e a bobina 13, menos interferência que afeta a interação magnética entre a armadura 30 e a bobina 13 está presente, o que permite menos potência ou corrente sendo necessário acionar a armadura 30.

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Este é um aspecto significativo da presente divulgação em que pelo fato de que menos energia é necessária para acionar a válvula 10, menos calor é gerado quando a bobina 13 é energizada. Como menos calor é gerado, menos calor é transferido para o fluido que passa através da válvula 10. A válvula 10, portanto, pode ser usada em aplicações fluidas, como a distribuição de bebidas, onde é indesejável que o fluido seja aquecido durante o uso da válvula 10.

[0034] Embora o fluxo de fluido através da válvula 10 tenha sido descrito como sendo da entrada de fluido 40 para a saída de fluido 64, deve ser entendido que a válvula 10 também pode operar na direção oposta. Isto é, a saída de fluido 64 pode funcionar como uma entrada de fluido, e a entrada de fluido 40 pode funcionar como uma saída de fluido.

[0035] As figuras 6 a 8 ilustram uma outra válvula de escoamento de líquido 210 de acordo com a presente divulgação. A válvula 210 é uma válvula eletromecânica incluindo um invólucro externo ou alojamento 212, um conjunto de armadura 214 fornecido no interior do alojamento 212, e uma bobina 216 posicionada entre o alojamento 212 e o conjunto de armadura 214 que, quando energizado, irá acionar o conjunto de armadura 214 para abrir e fechar uma válvula 210. O alojamento 212 inclui um corpo cilíndrico 218 que tem uma primeira extremidade 220 e uma segunda extremidade 222. A primeira extremidade 220 inclui uma parede que se estende radialmente para dentro 224. O alojamento 212 pode ser formado por um material tal como aço ou qualquer outro material conhecido por um perito na técnica que seja capaz

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15/24 de gerar um campo magnético durante o uso da válvula eletromecânica 210.

[0036] Um invólucro interno 226 que inclui uma superfície interna 228 e uma superfície externa 230 pode ser fornecido entre a bobina 216 e o conjunto de armadura 214. O invólucro interno 226 aloja o conjunto de armadura 214, um assento de válvula 234, e um membro polar 236, com a bobina 216 estando localizada entre o alojamento 212 e o invólucro interno 226. O membro polar 236 é um membro geralmente cilíndrico tendo uma superfície externa 238 e uma superfície interna 240 que define um caminho de fluxo 242 através do mesmo. Para fornecer uma vedação entre o invólucro interno 226 e o membro polar 236, um par de o-rings 244 pode ser posicionado entre o invólucro interno 226 e a superfície externa 238. Uma porção do membro polar 236 inclui uma superfície roscada 246 que coincide com a superfície roscada 248 correspondente formada na superfície interna 228 do invólucro interno 226. A superfície interna 240 do membro polar 236 é cilíndrica e tem um primeiro diâmetro interno D1, que é variável. À medida que a superfície interna 240 se estende em direção ao conjunto de armadura 214, a superfície interna 240 se expande radialmente de tal forma que a seção radialmente expandida 250 da superfície interna 240 tendo um segundo diâmetro interno D2 é formada. Semelhante a D1, D2 é variável. O membro polar 236 também pode incluir uma porção de entrada roscada 252 formada unitária com o mesmo. Deve ser entendido, no entanto, que a porção de entrada 252 pode estar separada e afastada do membro polar 236 e ligada ao

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16/24 membro polar 236 por brasagem, soldagem ou algum outro método de fixação sem se afastar do escopo da presente divulgação.

[0037] Semelhante ao membro polar 236, o assento de válvula 234 é um membro geralmente cilíndrico tendo uma superfície externa 254 e uma superfície interna 256 que define um caminho de fluxo 258. Para fornecer uma vedação entre o invólucro interno 226 e o assento de válvula 234, um par de o-rings 260 pode ser disposto entre o invólucro interno 226 e a superfície externa 254. Além disso, o assento de válvula 234 inclui um flange roscado que se prolonga radialmente para fora 262 que define um ressalto 264 para apoiar uma extremidade roscada 266 do invólucro interno 226. A superfície interna 256 do assento de válvula 234 é cilíndrica e tem um diâmetro interno D3 que é ilustrado como sendo inferior ao diâmetro interno D1 do membro polar 236. Deve ser entendido, no entanto, que D1 e D3 podem ser de tamanho variável e podem ser iguais sem se afastarem do escopo da presente divulgação. O assento de válvula 234 pode também incluir uma porção de saída roscada 268 unitária com o mesmo. Deve ser entendido, no entanto, que a porção de saída 268 pode ser separada e afastada do assento de válvula 234 e fixada ao assento de válvula 234 por brasagem, soldagem ou algum outro método de fixação sem se afastar do escopo da presente divulgação.

[0038] O conjunto de armadura 214 é uma estrutura de duas peças que, quando se deseja que a válvula 210 esteja num estado aberto, pode fornecer um estado de baixo fluxo e um estado de alto fluxo. A este respeito, o conjunto de armadura 214 inclui uma primeira armadura ou de baixo fluxo

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270 e uma segunda armadura ou de alto fluxo 272. Semelhante à armadura 30, a primeira armadura 270 é um membro de forma cilíndrica oca tendo uma primeira extremidade em forma de bala 274 e uma segunda extremidade em forma de bala 276 que coincidem com superfícies de assento em forma cônica 278 e 280 correspondentemente formadas em cada um dentre o assento de válvula 234 e o membro polar 236 de tal modo que quando o conjunto de armadura 214 é acionado entre as posições fechada (Figura 6) e aberta (Figuras 7 e 8) as extremidades em forma de bala 274 e 276 irão se assentar contra as superfícies de assentamento em forma cônica 278 e 280, respectivamente. A primeira armadura 270 inclui uma passagem que se prolonga axialmente 282 que é radialmente estreitada na primeira extremidade em forma de bala 274 para definir uma superfície de assentamento cônica 284 para a segunda armadura 272, que é recebida de forma móvel dentro da passagem que se prolonga axialmente 282. A superfície de assentamento 284 inclui um elemento de vedação 286 que contata a segunda armadura 272.

[0039] A segunda armadura 272 é um membro de forma cilíndrica que tem uma extremidade em forma de bala 288 que é configurada para se encaixar na superfície de assentamento cônica 284. A segunda armadura 272 é móvel em relação à primeira armadura 270, mas também é configurada para se mover com a primeira armadura 270 quando o conjunto de armadura 214 é acionado. A segunda armadura 272 inclui um recesso que se prolonga axialmente 290 que se prolonga substancialmente por todo o comprimento da segunda armadura 272, mas termina antes de atingir a extremidade em forma de bala 288. Um

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18/24 plugue em forma de parafuso 292 é assentado dentro do recesso 290. O plugue 292 inclui uma porção de haste 294 assentada dentro do recesso 290, e uma porção de cabeça 296 tendo um diâmetro maior do que a porção de haste 294 que está apoiada contra uma extremidade 298 da segunda armadura 272.

[0040] A primeira armadura 270 e o plugue 292 podem ser formados por um material magnético que é concebido para cooperar com a bobina 216 quando a bobina 216 é energizada. A primeira armadura 270 inclui uma pluralidade de portas de fluxo 300 que se estendem axialmente através da primeira armadura 270 da primeira extremidade em forma de bala 274 em direção à segunda extremidade em forma de bala 276, e também radialmente para fora na direção do invólucro interno 226 tal que a primeira armadura 270 é em forma de borboleta quando vista ao longo de um comprimento axial da primeira armadura 270 (vide, por exemplo, Figura 3). A segunda armadura 272 também inclui uma pluralidade de portas de fluxo 302 que se estendem a partir da extremidade 298 em direção à extremidade em forma de bala 288, e também radialmente para fora na direção da primeira armadura 270, de modo que a segunda armadura 272 também tenha forma de borboleta quando vista ao longo de um comprimento axial da segunda armadura 272.

[0041] As primeira e segunda armaduras 270 e 272 incluem quatro portas de fluxo 300 e 302, respectivamente. Deve ser entendido, no entanto, que um maior ou menor número de portas de fluxo 300 e 302 pode ser utilizado, respectivamente, sem limitação. Quando a válvula 210 está em estado aberto, o fluido é permitido fluir da porção de

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19/24 entrada 252 através do membro polar 236, através das portas de fluxo 300 e/ ou 302 na direção e através do assento de válvula 234, e para fora da parte de saída 268. Uma vez que as portas de fluxo 300 e 302 estão axialmente alinhadas com os caminhos de fluxo 242 e 258, o fluido que flui através da válvula 210 é sujeito a menos turbulência ao fluir através da válvula 210 . Além disso, as extremidades em forma de bala 274, 276 e 288 permitem que o fluido flua facilmente para dentro e para fora das portas de fluxo 300 e/ ou 302 para diminuir ainda mais a turbulência. Assim, se o fluido for cerveja ou algum outro tipo de bebida gaseificada, menos espuma é produzida quando o fluido passa pela válvula 210. Quando a válvula 210 se encontra num estado fechado (Figura 6), a primeira extremidade em forma de bala 274 da primeira armadura 270 se assenta contra o assento de válvula 234 e extremidade em forma de bala 288 da segunda armadura 272 se assenta contra superfície de assento cônica 284 da primeira armadura 270. Para assegurar que nenhum fluido possa obter o assento de válvula passado 234 quando a válvula 210 está fechada, superfície de forma cônica 278 do assento de válvula 234 pode incluir um membro de vedação 304 que se acopla com primeira extremidade em forma de bala 274 da primeira armadura 270, e superfície de assento cônica 284 inclui o membro de vedação 286 que engata na extremidade em forma de bala 288 da segunda armadura 272.

[0042] Um membro da mola 306 é posicionado entre a primeira armadura 270 e o membro polar 236, e é configurado para empurrar a primeira armadura 270 para acoplamento com o assento de válvula 234 quando a válvula 210 está em um

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20/24 estado fechado (Figura 6). O membro de mola 306 é ilustrado como sendo uma mola helicoidal, mas outras molas conhecidas de um especialista na técnica podem ser utilizadas, se desejado.

[0043] Como referido acima, a bobina 216 está localizada entre o conjunto de armadura 214 e o alojamento 212. A bobina 216 está localizada dentro de um assento de bobina cilíndrico 308 com uma extremidade 310 apoiada contra um flange que se estende radialmente para fora 312 do invólucro interno 226, e outra extremidade 314 localizada na proximidade da parede que se prolonga radialmente para dentro 224 do alojamento 212. Um membro de vedação 316 está localizado entre o assento de bobina 308 e a parede que se estende radialmente para dentro 224.

[0044] A parede que se estende radialmente para dentro 224 inclui uma abertura 318 para permitir a um condutor 320 atravessar a parede que se prolonga radialmente para dentro 224 e fornecer uma corrente à bobina 216. Um acoplamento 322 está localizado dentro da abertura 318 e veda o condutor 320.

[0045] A figura 6 ilustra a válvula 210 quando a válvula 210 está num estado fechado. A este respeito, nenhuma corrente é aplicada ao condutor 320 de tal modo que a bobina 216 não está energizada. As figuras 7 e 8 ilustram a válvula 210 quando a válvula 210 está num estado aberto. Como referido acima, para acionar o conjunto de armadura 214, é aplicada uma corrente à bobina 216 a partir de uma fonte de corrente (não mostrada) através do condutor 320. Quando a bobina 216 é energizada, a bobina 216 interage magneticamente

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21/24 com o conjunto de armadura 214 para puxar o conjunto de armadura 214 de volta para o membro polar 236. À medida que o conjunto de armadura 214 é conduzido de volta para o membro polar 236, o fluido a partir da porção de entrada de fluido 252 vai entrar na válvula 210, viajar através das portas de fluxo 300 e/ ou 302 formadas no conjunto de armadura 214, e através do assento de válvula 234 para a saída de fluido 268. Para fechar a válvula 210, a corrente da fonte de corrente (não mostrada) para a bobina 216 é parada de tal modo que a bobina 216 não esteja mais energizada, o que remove a interação magnética entre a bobina 216 e o conjunto de armadura 214. O membro de mola 306, em seguida, pressiona o conjunto de armadura 214 de volta para acoplamento de vedação com o assento de válvula 234.

[0046] A figura 7 ilustra um estado de baixo fluxo da válvula 210 quando a válvula 210 está numa primeira posição aberta. Como ilustrado na Figura 7, apenas a primeira armadura 270 foi acionada pela bobina 216 de tal modo que a primeira extremidade em forma de bala 274 foi afastada da superfície de assentamento em forma cônica 278 para permitir que o fluido passe através das portas de fluxo 300. Ou seja, no estado de baixo fluxo da válvula 210, segunda armadura 272 permanece assentada contra a superfície de assento cônica 284 de tal modo que nenhum fluido pode fluir através das portas de fluxo 302. Isto é conseguido por meio do controle da quantidade de corrente passando pelo condutor 320 para a bobina 216. Mais particularmente, a quantidade de corrente aplicada à bobina 216 é apenas suficiente para interagir com o material magnético da primeira armadura 270. Em outras

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22/24 palavras, pelo fato de que o plugue 292 está localizado a uma distância maior da bobina 216, quando uma corrente menor é aplicada à bobina 216, somente a primeira armadura 270 irá interagir com a bobina 216 para abrir a válvula 210 para o estado de baixo fluxo.

[0047] A figura 8 ilustra um estado de alto fluxo da válvula 210 quando a válvula 210 está numa segunda posição aberta. Como ilustrado na Figura 8, cada uma dentre a primeira armadura 270 e segunda armadura 272 foi acionada pela bobina 216 de tal modo que a primeira extremidade em forma de bala 274 foi afastada da superfície de assentamento em forma cônica 278 para permitir que o fluido passe através das portas de fluxo 300, e a extremidade com forma de bala 288 da segunda armadura 272 é puxada da superfície de assento cônica 284 de tal forma que o fluido pode fluir através das portas de fluxo 302. Como o fluido flui através de ambas as portas de fluxo 300 e as portas de fluxo 302, uma quantidade maior de fluido é permitida passar através da válvula 210. Isto é conseguido aumentando a quantidade de corrente que passa através do condutor 320 para a bobina 216. Ou seja, a maior quantidade de corrente aplicada à bobina 216 é suficiente para interagir com o material magnético da primeira armadura 270 e com o material magnético do plugue 292. Em outras palavras, embora o plugue 292 esteja localizado a uma distância maior da bobina 216, porque uma maior quantidade de corrente é aplicada a bobina 216, cada um dentre a primeira armadura 270 e o plugue 292 irá interagir com a bobina 216 para abrir completamente a válvula 210 para o estado de alto fluxo.

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23/24 [0048] Também deve ser entendido que outra mola (não ilustrada) pode estar localizada entre a segunda armadura 272 e o membro polar 236 que empurra a segunda armadura 272 contra a vedação 284.

[0049] Como mostrado nas figuras 7 e 8, o conjunto de armadura 214 inclui portas de fluxo 300 e 302 que permitem que o fluido flua através do conjunto de armadura 214 em vez de circundar o conjunto de armadura 214 quando a válvula 210 está aberta. Esta configuração permite que o conjunto de armadura 214 esteja localizado mais perto de bobina 216. Além disso, uma vez que substancialmente menos fluido está localizado entre o conjunto de armadura 214 e bobina 216, menos interferência que afeta a interação magnética entre o conjunto de armadura 214 e a bobina 216 está presente, o que permite que menos potência ou corrente sejam necessárias para acionar o conjunto de armadura 214 - mesmo no estado de alto fluxo onde ambas a primeira armadura 270 e segunda armadura 272 são acionadas. Este é um aspecto significativo da presente divulgação, pelo fato de que quanto menos potência é necessária para acionar a válvula 210, menos calor é gerado quando a bobina 216 está energizada. Como menos calor é gerado, menos calor é transferido para o fluido que passa pela válvula 210. A válvula 210, portanto, pode ser usada em aplicações fluidas, como a distribuição de bebidas, onde é indesejável que o fluido seja aquecido durante o uso da válvula 210.

[0050] Embora o fluxo de fluido através da válvula 210 tenha sido descrito como sendo a partir da entrada de fluido 252 para a saída de fluido 268, deve ser entendido

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24/24 que a válvula 210 também pode funcionar na direção oposta. Isto é, a saída de fluido 268 pode funcionar como uma entrada de fluido, e a entrada de fluido 252 pode funcionar como uma saída de fluido.

[0051] A descrição anterior das concretizações foi fornecida para fins de ilustração e descrição. Não pretende ser exaustivo ou limitar a divulgação. Elementos individuais ou características de uma concretização particular não estão geralmente limitados a essa concretização particular, mas, quando aplicável, são intermutáveis e podem ser utilizados numa concretização selecionada, mesmo que não sejam especificamente mostrados ou descritos. O mesmo também pode ser variado de várias formas. Tais variações não devem ser consideradas como um desvio da divulgação, e todas essas modificações devem ser incluídas dentro do escopo da divulgação.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Válvula caracterizada pelo fato de que compreende: um alojamento;

um conjunto de armadura incluindo um membro de haste, um assento de válvula, uma armadura posicionada entre o membro de haste e o assento de válvula, e um membro de mola que impulsiona a armadura para o acoplamento com o assento de válvula; e uma bobina que, quando uma corrente é aplicada, irá acionar a amadura para longe do assento de válvula para abrir a válvula e que, quando uma corrente não está sendo aplicada, irá permitir que o membro de mola impulsione a armadura para o assento de válvula fechar a válvula, em que a armadura inclui uma pluralidade de portas formadas na mesma que permitem que o fluido flua através de um interior da armadura quando a válvula está aberta; e em que a armadura é um membro com formato cilíndrico tendo uma primeira extremidade em forma de bala e uma segunda extremidade em forma de bala oposta, a primeira e segunda extremidade em forma de bala correspondendo a recessos em formato cônico formados no membro de haste e assento de válvula, respectivamente.
2. Válvula, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a bobina é posicionada em um local próximo da armadura de modo que substancialmente nenhum fluido esteja presente entre a armadura e a bobina que pode afetar negativamente a interação magnética entre a armadura e a bobina durante atuação da armadura.

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3. Válvula, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o conjunto de armadura compreende um invólucro interno localizado entre a bobina e a armadura.
4. Válvula, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a bobina está localizada entre o invólucro interno e o alojamento.
5. Válvula caracterizada pelo fato de que compreende: um alojamento;

um assento de válvula fornecido no alojamento;

um conjunto de armadura posicionado no alojamento próximo ao assento de válvula, o conjunto de armadura sendo móvel em direção e para longe do assento de válvula, e incluindo uma primeira armadura, e uma segunda armadura que é móvel em relação à primeira armadura; e uma bobina que é configurada para acionar o conjunto de armadura para longe do assento de válvula para abrir a válvula, em que mediante aplicação de uma primeira corrente à bobina, a primeira armadura e a segunda armadura são cada uma acionadas para longe do assento de válvula para um primeiro estado aberto; e mediante aplicação de uma segunda corrente que é maior que a primeira corrente à bobina, a segunda armadura é acionada para longe da primeira armadura para um segundo estado aberto que é maior que o primeiro estado aberto.
6. Válvula, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a segunda armadura é assentada dentro da primeira armadura.

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7. Válvula, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que cada uma dentre a primeira armadura e a segunda armadura inclui uma pluralidade de portas formadas na mesma que permitem que o fluido flua através de um interior do conjunto de armadura;

no primeiro estado aberto, o fluido é permitido fluir através da pluralidade de portas da primeira armadura, e o fluido não é permitido fluir através da pluralidade de portas da segunda armadura; e no segundo estado aberto, o fluido é permitido fluir através da pluralidade de portas em cada uma dentre a primeira armadura e a segunda armadura.
8. Válvula, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a armadura é um membro com formato cilíndrico oco tendo uma primeira extremidade em forma de bala e uma segunda extremidade em forma de bala oposta, a primeira extremidade em forma de bala correspondendo a um recesso com formato cônico formado no assento de válvula.

9. Válvula, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que um interior do membro com formato cilíndrico oco define um assento cônico que é acoplado pela segunda armadura em um estado fechado da válvula. 10. Válvula, de acordo com a reivindicação 9,

caracterizada pelo fato de que a segunda armadura é um membro cilíndrico oco incluindo uma extremidade em forma de bala que corresponde ao assento cônico da primeira armadura, e inclui um plugue magnético posicionado dentro de um interior

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4/6 do mesmo que coopera com a bobina quando a segunda corrente é aplicada à bobina.
11. Válvula, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que ainda compreende uma mola que impulsiona o conjunto de armadura para o assento de válvula.
12. Válvula, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que ainda compreende um invólucro interno entre a bobina e o conjunto de armadura.
13. Válvula, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que a bobina está localizada entre o invólucro interno e o alojamento.
14. Válvula caracterizada pelo fato de que compreende: um alojamento;

um assento de válvula fornecido no alojamento;

uma primeira armadura formada de um material magnético que é configurado para corresponder ao assento de válvula quando a válvula está em um estado fechado, e ser espaçada do assento de válvula quando a válvula está em um estado aberto, a primeira armadura incluindo uma passagem se estendendo axialmente que se estende por um comprimento da primeira armadura, e uma pluralidade de portas de fluido posicionadas radialmente para fora da passagem se estendendo axialmente ao longo do comprimento da primeira armadura;

uma segunda armadura posicionada dentro da passagem se estendendo axialmente da primeira armadura, a segunda armadura sendo móvel em relação à primeira armadura e incluindo um recesso se estendendo axialmente formado na mesma que aloja um plugue magnético, e a segunda armadura incluindo uma segunda pluralidade de portas de fluido

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5/6 posicionadas radialmente para fora a partir do recesso se estendendo axialmente que se estende axialmente ao longo da segunda armadura; e uma bobina que é configurada para acionar a primeira e segunda armaduras para abrir a válvula, em que mediante aplicação de uma primeira corrente à bobina, o material magnético da primeira armadura interage com a bobina para acionar a primeira e segunda armaduras para longe do assento de válvula para posicionar a válvula em um primeiro estado aberto; e mediante aplicação de uma segunda corrente que é maior que a primeira corrente à bobina, o plugue magnético da segunda armadura interage com a bobina para acionar a segunda armadura para longe da primeira armadura para posicionar a válvula em um segundo estado aberto que é maior que o primeiro estado aberto.
15. Válvula, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que no primeiro estado aberto, o fluido é permitido fluir através da primeira pluralidade de portas da primeira armadura, e o fluido não é permitido fluir através da segunda pluralidade de portas da segunda armadura;

e no segundo estado aberto, o fluido é permitido fluir através da primeira e segunda pluralidade de portas em cada uma dentre a primeira armadura e a segunda armadura.
16. Válvula, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que a primeira armadura possui uma primeira extremidade em forma de bala e uma segunda extremidade em forma de bala oposta.

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17. Válvula, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que a passagem se estendendo axialmente da primeira armadura define um assento cônico que é acoplado pela segunda armadura em um estado fechado da válvula.
18. Válvula, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que a segunda armadura é um membro cilíndrico oco incluindo uma extremidade em forma de bala que corresponde ao assento cônico da primeira armadura, e inclui um plugue magnético posicionado dentro de um interior do mesmo que coopera com a bobina quando a segunda corrente é aplicada à bobina.
19. Válvula, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que ainda compreende uma mola que impulsiona o conjunto de armadura para o assento de válvula.
20. Válvula, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que ainda compreende um invólucro interno entre a bobina e o conjunto de armadura, em que a bobina está localizada entre o invólucro interno e o alojamento.