BRPI0901048A2 - válvula para um recipiente de gás comprimido - Google Patents

Abstract

VáLVULA PARA UM RECIPIENTE DE GáS COMPRIMIDO. A presente invenção refere-se a uma válvula para um recipiente de gás comprimido. -uma carcaça de válvula longitudinal que é mantida em um disco de válvula em uma extremidade e circunda um canal para um meio que deve ser descarregado, - um elemento válvula que é parcialmente arranjado no canal da carcaça de válvula e se projeta a partir da carcaça de válvula em sua extremidade mantida, - um elemento de vedação que envolve em vedação o elemento válvula e cuja posição na carcaça de válvula é fixa, - na qual o elemento válvula apresenta um canal de saída que pode ser trazido para conexão com o canal da carcaça de válvula através de no mínimo um furo transversal, na qual o canal de saída apresenta um furo em seu fundo através do qual o canal de saída do elemento válvula está em conexão com o canal da carcaça de válvula, na qual o furo é fechado por um corpo de válvula pré-tensionado por mola que é levantado do furo contra a força de mola sob uma pressão predeterminada no canal da carcaça de válvula e desbloqueia uma conexão direta entre o canal da carcaça de válvula e o canal de saída do elemento válvula.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "VÁLVULAPARA UM RECIPIENTE DE GÁS COMPRIMIDO".

A presente invenção refere-se a uma válvula para um recipientede gás comprimido. Um recipiente de gás comprimido é um recipiente cujoconteúdo está sob pressão e é descarregado por atuação da válvula. Quan-do se lida com a produção de aerossóis o recipiente pode, em princípio,também ser olhado como um recipiente de aerossol. Quando o recipiente degás comprimido é utilizado para fluidos de trabalho gasosos, onde ele nãodepende da mistura do fluido de trabalho com ar diz-se, ocasionalmente,também uma embalagem de gás comprimido.

Da WO 2007/104.327 A1, um dispositivos de distribuição paraum meio escoável é conhecido, bem como um aparelho distribuidor com taldispositivo de distribuição. O dispositivo de distribuição apresenta um dispo-sitivo válvula que é arranjado a jusante no canal de distribuição de produto.O arranjo de válvula é formado como uma válvula de alívio de pressão queabre a partir de uma certa sobrepressão no interior do recipiente e permitedescarga não-projetada do meio. A válvula de alívio de pressão é formadacomo uma válvula diafragma que é dotada de um recesso transversal e seabre automaticamente no sentido do lado de fora para a descarga de ummeio a partir de uma queda de pressão pré-ajustada dentro do canal de des-carga de produto.

Da EP 0 786 289 B1, um vaporizador de bomba de pressão deadmissão é conhecido, o qual tem um pistão secundário no elemento válvu-la, no qual o pistão secundário é comprimido para fora de sua posição devedação quando a pressão no recipiente é muito elevada, para desbloquearum canal de descarga de produto.

Da G 91 11 5351.2, uma válvula para gás comprimido é conhe-cida, na qual o elemento válvula tem um furo transversal que é fechado porum dispositivo de sobrepressão. Uma série de abordagens são conhecidaspara o dispositivo de sobrepressão. Por exemplo, é proposto fechar o furotransversal por um elemento de vedação, elemento que é guiado no e quedesbloqueia o furo transversal em uma sobrepressão muito elevada. Alterna-tivamente, também é proposto fornecer um batente pré-tensionado por molaou um disco espesso para fechar um furo transversal.

A presente invenção é baseada no objetivo de fornecer uma válvula para um recipiente de gás comprimido que permite uma compensaçãode sobrepressão do espaço interior do recipiente com dispositivo que sejatão simples quanto possível e que, além disto, seja adequado para pressõesmuito grandes.

De acordo com a presente invenção, o objetivo é solucionadopor uma válvula com os aspectos da reivindicação 1. Modalidades vantajosas formam o tema das sub-reivindicações.

A válvula da presente invenção é prevista para um recipientecuja carga de gás está sob pressão. A válvula tem uma carcaça de válvulalongitudinal com um elemento válvula e um elemento de vedação. A carcaçade válvula longitudinal é mantida em um disco de válvula e uma extremidadevez circunda um canal para o meio que deve ser descarregado. O elementoválvula é parcialmente arranjado no canal da carcaça de válvula e se projetada carcaça de válvula naquela sua extremidade que é mantida. A válvula éatuada por meio do elemento válvula, no qual um atuador de borrifamento ouum outro dispositivo de borrifamento pode ser ajustado no elemento válvula,por exemplo. Além disto, a válvula da presente invenção tem um elementode vedação que envolve em vedação o elemento válvula, e cuja posição nacarcaça de válvula é fixa. O elemento válvula tem um canal de saída quepode ser trazido para conexão com o canal da carcaça de válvula por meiode, no mínimo, um furo transversal. Para descarregar um meio do recipientede gás comprimido, o elemento válvula é ajustado em uma posição tal queele não é fechado pelo elemento de vedação e o espaço interior do recipiente está em comunicação com o canal de saída do elemento válvula atravésdo canal na carcaça de válvula. Na válvula da presente invenção o canal desaída do elemento válvula é adicionalmente dotado de um furo em seu fundo, através do qual o canal de saída do elemento válvula está em comunicação com o canal da carcaça de válvula. O furo é fechado por um corpo deválvula pré-tensionado por mola, que é movido para fora do furo contra aforça da mola sob uma pressão predeterminada no canal da carcaça de vál-vula e desbloqueia uma conexão direta entre o canal da carcaça de válvula eo canal de saída do elemento válvula. Na solução da presente invenção oelemento válvula é dotado de um furo adicional. Isto significa que, indepen-dentemente da atuação do elemento válvula, o corpo de válvula pré-tensionado por mola é arranjado no mesmo. Em uma atuação regular doelemento válvula, o corpo de válvula que fecha o furo permanece sua posi-ção de vedação. Através disto, surge a vantagem que a sobrepressão sob aqual o corpo de válvula é removido do furo pode ser selecionada indepen-dentemente da pressão presente de outra maneira na atuação da válvula. Éadicionado na válvula da presente invenção que uma sobrepressão que o-corre por um tempo curto abre o recipiente de gás comprimido apenas porum tempo curto. Tão logo a sobrepressão não é mais suficiente para remo-ver o corpo de válvula do fundo, o elemento válvula é fechado pelo corpo deválvula novamente e pode ser atuado novamente de maneira regular.

Em uma modalidade preferida da válvula da presente invenção,uma esfera é fornecida com o corpo de válvula. Também preferivelmente ofuro no canal de saída apresenta um assento de válvula para o corpo de vál-vula.

Em uma modalidade preferida o elemento válvula é dotado deuma câmara no canal de saída, em sua extremidade que aponta para longedo disco de válvula, na qual o corpo de válvula e a sua mola são arranjados.Ao proporcionar uma câmara em uma extremidade do elemento válvula queacomoda o corpo de válvula e a sua mola, o canal de saída utilizado de ma-neira regular pode ser dimensionado independentemente das dimensões dacâmara. Assim, o projeto do canal de saída não está limitado pelas dimen-sões da câmara.

Em uma modalidade preferida o canal de saída é dotado de umaseção boca em sua extremidade que aponta para longe do disco de válvula,que é delimitada por uma parede circunferencial do elemento válvula. A se-ção boca pode ser formada cilíndrica ou cônica, na qual a seção boca temum diâmetro que é maior do que duas vezes a espessura de parede do ele-mento válvula.

Em uma modalidade preferida, a câmara no canal de saída éconectada à seção bocal por meio de, no mínimo, um canal de conexão. Pormeio da separação dos trajetos de escoamento para o meio na utilizaçãoregular e no caso de sobrepressão, ambos os trajetos de saída podem serdimensionados de maneira independente um do outro. Por meio do no mínimo um canal de conexão, ambas as áreas são conectadas uma à outra.Em uma modalidade preferida o diâmetro do no mínimo um canal de conexão é menor do que o diâmetro da seção boca.

O elemento válvula é arranjado de propósito na carcaça de válvula em sua posição de mola pré-tensionada, de modo que o furo transversal seja fechado pelo elemento de vedação ou se projeta para fora do corpode válvula. Na posição de o elemento válvula deslocado contra a força damola, o mesmo é arranjado na carcaça de válvula de tal modo que o furotransversal esteja comunicação com o canal da carcaça de válvula. Na atuação regular do elemento válvula, o mesmo é deslocado axialmente para acarcaça de válvula, no qual o corpo de válvula arranjado completamentedentro do elemento válvula e sua mola são movidos em conjunto sem que amesma as abra.

Em uma modalidade preferida, a mola que atua sobre o elemento válvula é arranjada no elemento válvula e atua sobre aquela extremidade do elemento válvula que aponta para longe do disco de válvula.

O canal na carcaça de válvula tem, preferivelmente, um ombroque delimita um deslocamento do elemento válvula para o interior da carcaça de válvula. Assim, pode ser assegurado que o elemento válvula não édeslocado muito longe para o interior da carcaça de válvula. Além disto, oelemento válvula é dotado de projeções que se apoiam contra o elemento devedação na posição avançada do elemento válvula.

O elemento de vedação é preferivelmente formado como umanel que apresenta um corpo de anel circunferencial e uma borda de vedação circunferencial que se apoia contra o elemento válvula. O elemento devedação assenta em um recesso circular da carcaça de válvula que é delimi-tado pelo disco de válvula, no qual o elemento de vedação é preso de pro-pósito entre o disco de válvula e a carcaça de válvula.

O elemento válvula apresenta de propósito um corpo que é fechado por um elemento de terminação em sua extremidade que aponta para longe do disco de válvula, no qual o elemento de terminação apresenta ofuro que é fechado pelo corpo de válvula pré-tensionado por mola.

Uma modalidade preferida da válvula de acordo com a presenteinvenção está explicada em mais detalhes e por meio das figuras no quesegue:

A figura 1 mostra a válvula da presente invenção na válvula dealívio de pressão fechada,

a figura 2 mostra uma vista em detalhe ampliado da válvula dealívio de pressão,

a figura 3 mostra a válvula da presente invenção na válvula dealívio de pressão aberta,

a figura 4 mostra uma vista de detalhe da válvula de alívio depressão.

A figura 1 mostra a válvula 10 da presente invenção em uma vis-ta em corte. A válvula tem um disco de válvula conformado em domo 11 noqual a carcaça de válvula 14 é mantida por uma deformação moldada porcompressão. A carcaça de válvula 14 tem uma forma longitudinal que seprojeta para o interior do recipiente (não-mostrado). A carcaça de válvulatem uma abertura de entrada 16 para o meio a ser descarregado em suaextremidade que aponta para longe do disco de válvula 12. O meio a serdescarregado pode ser um gás ou um líquido. Por exemplo, a válvula dapresente invenção pode ser utilizada para um recipiente de gás comprimidono qual dióxido de carbono líquido é armazenado. A propriedade específicade dióxido de carbono é que o mesmo pode adotar uma pressão de 5 kPa(50 bar) já na temperatura ambiente, de modo que uma compensação depressão seja necessária para o recipiente de pressão.

A abertura de entrada 16 é seguida por um canal 18 que se es-tende através de toda a carcaça de válvula e tem uma câmara 20 a jusantedo meio que deve ser descarregado. Em seu fundo situado a montante acâmara tem um degrau 22 sobre o qual uma mola 24 é suportada.

Um elemento válvula 26 é arranjado na carcaça de válvula 14que apresenta uma seção boca 28. A seção boca 28 aumenta de maneiracônica no sentido de sua abertura de saída 30 no exemplo de realizaçãodelineado. O elemento válvula consiste em um corpo longitudinal 66 queforma o canal de saída comum elemento trava 42. Abaixo da seção boca 28o elemento válvula 26 tem um furo transversal 32 através do qual o meio aser descarregado penetra no elemento válvula. A montante da seção boca28 dois canais de conexão 34 são delineados no exemplo mostrado, osquais conectam a seção boca a uma câmara 36. Na câmara 36 do elementoválvula é fornecida uma mola 38 e uma esfera 40 que serve como um corpode válvula. Por meio da mola 38 a esfera 40 é comprimida sobre o assentode válvula 44 que é formado por Um elemento de terminação 42 (comparar afigura 2). O elemento de terminação 42 é ajustado em travamento no corpo66 do elemento válvula 26 em sua extremidade de montante. O elemento determinação 42 tem um furo 46 que conecta a câmara 36 do elemento válvulaà câmara 20 da carcaça de válvula.

A câmara 20 na carcaça de válvula 14 está em comunicaçãocom uma câmara de saída 50 através de um espaço anelar 48 (comparar afigura 2). A extremidade de jusante da câmara de saída 50 é fechada por umelemento de vedação 52 que é arranjado em um recesso 64 da carcaça deválvula 14 e mantido no mesmo por meio do disco de válvula 12. O elementode vedação 52 tem um corpo anelar 54 que passa sobre e para o interior deuma borda de vedação 56. Entre a borda de vedação 56 e o corpo anelar 54existe um aprofundamento circunferencial 58, que permite uma deformaçãoelástica da borda de vedação 56 na direção radial. Na carcaça de válvula 14a câmara de saída 50, o espaço anelar 48 e a câmara 20 são constituintesdo canal 18. Também no elemento válvula, o furo 46, a câmara 36, o canalde conexão 34 e a seção boca 28 são constituintes do canal que se estendeatravés do elemento válvula.

Na figura 1 a válvula da presente invenção está delineada emsua posição regularmente aberta. Na posição aberta o furo transversal 32não está vedado pela borda de vedação 56, porém está situado na câmarade saída 50. A câmara de saída 50 é dotada de meio através do espaçoanelar 48 da câmara 20 do canal de saída 18. Para ajustar a válvula na po-sição mostrada na figura 1, o elemento válvula 26 é comprimido para o inte-rior da carcaça de válvula 14 contra a força da mola 24. O movimento doelemento válvula 26 na carcaça de válvula é delimitado pelo ombro 62 nacarcaça de válvula. O ombro 62 está situado na extremidade de montante dacâmara 20. Por meio disto, o furo transversal 32 se move no sentido do inte-rior no elemento válvula e é liberado da borda de vedação 56. Contornandoo elemento válvula por meio do canal da saída 18 e da câmara 20, o meiosob pressão penetra na seção boca 28 através do furo transversal 32.

O elemento válvula 36 pode ser comprimido na carcaça de vál-vula por um atuador, ou similar, para deixar o meio escapar desta maneira.

Em sua posição fechada, assim em sua posição avançada, oelemento válvula 26 é avançado tão longe até que as projeções 60 forneci-das no lado exterior do elemento válvula atinjam a aresta inferior da bordade vedação 56. Nesta posição o furo transversal está ainda ou na área daborda de vedação 56 e está vedado pela mesma, ou o furo transversal estámovido além da mesma e fora da carcaça de válvula. O aprofundamento 58no elemento de vedação 52 suporta adicionalmente a posição de repouso oude vedação da borda de vedação 56 na parede exterior do elemento válvula26. O meio que está sob pressão na câmara 50 penetra também no apro-fundamento 58 do elemento de vedação 52 e comprime a borda de vedação56 contra o elemento válvula 26.

Quando a pressão no espaço interior do recipiente aumenta a-lém de um valor predeterminado, o meio comprime contra o corpo de válvula40 através do furo 46 no elemento de terminação 42. Como delineado nasfiguras 3 e 4, o corpo de válvula 40 é levantado de seu assento de válvula 44contra a força da mola 38. Contornando o corpo de válvula o meio penetrana câmara 36 do elemento válvula e por meio dos canais de conexão 34 pa-ra o interior da seção boca 28 para escapar através do canal de saída 30. Oescapamento do meio tem lugar por tanto tempo quanto a sobrepressão nofuro 46 e, com isto, no espaço interior do recipiente, é suficientemente ele-vada para levantar o corpo de válvula 40 fora de seu assento de vedação 44.Uma vantagem particular da válvula da presente invenção é que o meio éguiado de maneira centralizada através do elemento válvula quando ocorreuma sobrepressão, de modo que quando de sobrepressão, a pressão nacâmara de saída 50 e no elemento de vedação 52 em particular, seja menordo que na abertura de entrada 16. Assim, é possível dimensionar a câmarade saída 50 e o elemento de vedação 52 para uma certa pressão e assegu-rar por meio da mola 38 juntamente com o corpo de válvula 40, que umapressão mais elevada pode escapar já a montante da câmara 50. A utiliza-ção de dois trajetos de escapamento diferentes para um meio quando desobrepressão e na operação normal, permite selecionar a sobrepressão naqual a válvula abre de maneira relativamente livre.

Claims (14)

1. Válvula (10) para um recipiente de gás comprimido comuma carcaça de válvula longitudinal (14) que é mantida em umdisco de válvula (12) em uma extremidade e circunda um canal (18) para ummeio que deve ser descarregado,um elemento válvula (26) que é parcialmente arranjado no canal(50, 48, 18) da carcaça de válvula (14) e se projeta da carcaça de válvula(14) na sua extremidade mantida,um elemento de vedação (52) que envolve em vedação o elemento válvula (26) e cuja posição na carcaça de válvula (14) é fixa,no qual o elemento válvula (26) apresenta um canal de saída(28, 34, 36) que pode ser trazido para conexão com o canal (50, 48, 18) dacarcaça de válvula (14) por meio de no mínimo um furo transversal (32),caracterizada pelo fato deo canal de saída (28, 34, 36) apresentar um furo (46) em seufundo, por meio do qual o canal de saída do elemento válvula (26) está emcomunicação com o canal (18) da carcaça de válvula (14) e na qual o furo(46) é fechado por um corpo de válvula pré-tensionado por mola (40) que élevantado do furo contra a força da mola (38) quando uma pressão predeterminada no canal da carcaça de válvula desbloqueia uma conexão diretaentre o canal da carcaça de válvula e o canal de saída (28) do elemento válvula.

2. Válvula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelofato de uma esfera ser fornecida como o corpo de válvula (40).

3. Válvula de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadapelo fato de o furo (46) no canal de saída formar um assento de válvula (44)para o corpo de válvula.

4. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de o elemento válvula (26) apresentar uma câmara(36) no canal de saída em sua extremidade que aponta para longe do discode válvula (12) na qual o corpo de válvula (40) e a sua mola (38) são arranjados.

5. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de o canal de saída ter uma seção boca (28) emsua extremidade que aponta para longe do disco de válvula, e que é delimitada por uma parede circunferencial do elemento válvula (26).

6. Válvula de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizadapelo fato de a câmara (36) no canal de saída ser conectada à seção boca(28) através de no mínimo um canal de conexão (34).

7. Válvula de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelofato de o diâmetro do no mínimo um canal de conexão (34) ser menor doque o diâmetro da seção boca (28).

8. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de o elemento válvula (26) ser arranjado na carcaça de válvula em sua posição pré-tensionada com mola de tal modo que ofuro transversal (32) seja fechado pelo elemento de vedação (52) ou por ofuro transversal (36) se projetar para fora do corpo dé válvula (14).

9. Válvula de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelofato de o elemento válvula (26) deslocado contra a força de mola (24) serarranjado na carcaça de válvula (14) de tal modo que o furo transversal (32)está em comunicação com o canal (50) da carcaça de válvula.

10. Válvula de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelofato de a mola (24) que atua sobre o elemento válvula (26) ser arranjada noelemento válvula e atuar sobre aquela extremidade do elemento válvula queaponta para longe do disco de válvula (12).

11. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de o canal na carcaça de válvula apresentar um ombro (62) que delimita um deslocamento do elemento válvula (26) para ointerior da carcaça de válvula.

12. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de o elemento de vedação (52) ser formado como um anel que apresenta um corpo anelar circunferencial (54) e uma borda devedação circunferencial (56) que se apoia contra o elemento válvula (26).

13. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-12, caracterizada pelo fato de o elemento de vedação (52) assentar em umrecesso circular (64) da carcaça de válvula (14) que é delimitado pelo discode válvula (12).

14. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de o elemento válvula apresentar um corpo (66) que é fechado por um elemento de terminação (42) em sua extremidade queaponta para longe do disco de válvula (12) na qual o elemento de terminação apresenta o furo (46) que é fechado pelo corpo de válvula pré-tensionado por mola (40).