BRPI0505531B1 - Válvula de controle direcional atuada por solenóide - Google Patents

Abstract

válvula de controle direcional atuada por solenóide refere-se a presente invenção a um novo conceito funcional de redundância em uma válvula de controle direcional atuada por solenóide, cuja válvula de controle direcional atuada por solenóide é urna válvula de controle direcional redundante tipo spool, montada com dois operadores solenóide (12, 12r) capazes de operar mesmo com a queima de um dos solenóides.

Description

(54) Título: VÁLVULA DE CONTROLE DIRECIONAL ATUADA POR SOLENÓIDE (73) Titular: ASCOVAL INDÚSTRIA E COMÉRCIO LTDA., -. CGC/CPF: 43021906000103. Endereço: Rod. Presidente Castelo Branco, KM 20, Barueri, SP, BRASIL(BR), 06460-030 (72) Inventor: MAURÍCIO GARCIA

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 06/03/2018, observadas as condições legais

Expedida em: 06/03/2018

Assinado digitalmente por:

Júlio César Castelo Branco Reis Moreira

Diretor de Patente “VÁLVULA DE CONTROLE DIRECIONAL ATUADA POR SOLENÓIDE” Campo da Invenção

Refere-se a presente invenção a um novo conceito funcional de redundância em uma válvula de controle direcional atuada por solenóide.

Antecedentes da Invenção

A válvula de controle direcional é um dispositivo utilizado nas mais diversas aplicações industriais onde se faz necessário o controle de abertura, fechamento e/ou desvio do fluxo de algum fluído, seja ele ar, gás ou líquido.

Divididas em 3 grandes grupos, com relação ao seu número de iO vias: 2,3 e 4 ou 5 vias, as válvulas de controle direcional possuem diversas formas de serem operadas (atuadas por alavanca, botão, pedal, solenóide, carne, etc.).

As válvulas de 2 vias possuem 1 entrada e 1 saída. São utilizadas para permitir ou não a passagem de fluxo em um sentido. Um exemplo típico de uma válvula de 2 vias são as “torneiras” residenciais.

As válvulas de 3 vias possuem 1 entrada, 1 saída e 1 escape. São utilizadas para o controle da “direção” do fluxo em mais de um sentido. A principal aplicação é no controle de atuadores de simples ação.

As válvulas de 4 ou 5 vias possuem 1 entrada, 2 saídas e 1 escape (para válvulas de 4 vias) ou 2 escapes (para válvulas de 5 vias). São utilizadas para controle de atuadores de dupla ação.

Para melhor compreensão do funcionamento de uma válvula de controle direcional de 3 vias que é o principal foco desta invenção, temos que analisar seu funcionamento quando de sua operação em atuadores de simples ação.

Os atuadores de simples ação, têm seu movimento de avanço, devido a pressurização de uma de suas câmaras, de modo que quando existe a despressurização o movimento de retomo se dá graças a ação de uma mola.

Em sua posição de “descanso”, a câmara traseira do “atuador de simples ação” está em contato com a atmosfera através da “válvula de controle direcional” e devido a ação da mola a haste recuada.

Quando aciona-se o solenóide (bobina), a câmara traseira do “atuador de simples ação” é pressurizada através da conexão da “válvula de controle direcional” e a haste (eixo) do atuador é acionado e se manterá nessa posição até que o sinal elétrico da válvula seja desligado.

Esse tipo de atuador é comumente encontrado nas indústrias de processo para operarem as válvulas de controle. A figura 1, em anexo, apresenta uma válvula de controle montada com um atuador pneumático de simples ação (retomo pela ação da mola) e uma válvula de controle direcional atuada por

Í0 solenóide de 3 vias e 2 posições.

Quando a bobina 12 é acionada ela permite a passagem de ar (de 1 parta 2) permitindo a pressurização do atuador e por consequência a abertura da válvula de controle. Nas principais aplicações de segurança, as válvulas de controle operam “atuadas” todo o tempo, ou seja, a bobina da válvula de controle direcional, constantemente energizada e só podem ser “desligadas” em paradas de manutenção ou em casos extremos de acidentes, ou falhas do processo.

A Invenção

Assim, é objetivo da presente invenção sanar os problemas do estado da técnica, provendo-se uma modificação na construção da válvula de

5θ controle direcional de modo a tomar possível a montagem de uma segunda bobina de forma que em caso de queima de uma, a válvula continue operando sem nenhum problema e ainda, que se possa fazer a troca da bobina danificada por uma nova sem a interrupção do sistema.

Esse sistema, aqui chamado de redundante, visa assegurar a continuidade do processo, consiste em uma válvula de controle direcional tipo “spool mecanicamente solidário” montada com 2 bobinas redundantes.

Três condições básicas de operação de uma válvula de controle direcional estarão asseguradas para a obtenção dos resultados desejados:

- A continuidade da operação em caso de queima de uma bobina.

A válvula não irá retomar a sua posição de descanso, pois o solenoide (bobina) “redundante” continuará operando.

- A certeza de que a válvula irá operar, quando as bobinas forem energizadas, mesmo sabendo que uma delas possa estar “queimada”.

- A possibilidade de troca da bobina com a válvula de controle direcional em operação, sem a necessidade de se “parar” o processo.

A realização preferencial da válvula de controle direcional atuada por solenoide objeto da presente invenção está ilustrada nas figuras 2 a 5 dos desenhos em anexo.

Na figura 2, está representada a vista em corte da válvula com os operadores solenoide 12 e 12R, As conexões 1 (entrada de pressão), 2 (saída para o atuador pneumático) e 3 (escape para a atmosfera) no corpo A, Com o sistema em repouso, sem pressão, a ação da mola C faz com que o eixo B se posicione de forma que a pressão de ar em 1 fique bloqueada e a saída 2 esteja aberta para o escape 3. Nesse estado, caso os operadores 12 ou 12R forem energizados o eixo B irá se movimentar, devido a pressurização de seus pilotos fazendo com que a entrada 1 conecte-se com a saída 2 e o escape 3 se feche, conforme a figura 3.

Note que para que os operadores 12 e 12R possam ter pressão em suas entradas é necessário um desvio y na conexão de entrada de pressão 1.

Caso algum dos operadores sejam desenergizados, 12 (figura 4) ou 12R (figura 5), a válvula permanecerá sem nenhuma alteração devido a pressurização do eixo B que será mantida.

O retomo da válvula a sua condição inicial de descanso só será possível, se e somente se, os 2 operadores solenóides forem desenergizados (figura 2).

Claims (2)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Válvula de controle direcional atuada por solenóide, caracterizada pelo fato de ser uma válvula de controle direcional redundante tipo spool, montada com dois operadores solenóide (12, 12R) capazes de operar

   5 mesmo com a queima de um dos solenóides.
2. 2. Válvula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada, pela possibilidade de troca da bobina danificada (queimada), em operação, sem a necessidade de remoção da válvula da linha.