ES2207044T3 - Microvalvula electrotermica. - Google Patents

Abstract

UNA VALVULA PEQUEÑA ACCIONABLE CON NECESIDAD DE ENERGIA ELECTRICA REDUCIDA TIENE COMO ACCIONADOR UN BRAZO SALIENTE (5,7) CON AL MENOS DOS PATILLAS A BASE DE CHAPA ELASTICA, DONDE UNA PATILLA HACE CONTACTO EN UN ELEMENTO DE CALENTAMIENTO (9). MEDIANTE EL CALENTAMIENTO DE ESTA PATILLA CON LA AYUDA DE UN ELEMENTO DE CALENTAMIENTO SE DEFORMA EL BRAZO SALIENTE Y ABRE LA VALVULA.

Description

Microválvula electrotérmica.

La invención se refiere a una válvula con pieza saliente en voladizo sujetada en un lado, mediante cuyo extremo libre se puede cerrar un asiento de válvula. Una válvula de esta clase es conocida ya, por ejemplo, por la figura 3 del documento GB -A- 1 281 060.

También es conocido el sistema de equipar válvulas pequeñas con un accionador bimetálico, que se deforma por medio del calor del ambiente circundante y de este modo acciona la válvula, o bien es calentado con ayuda de un hilo metálico de calentamiento que rodea a la pieza bimetálica y de este modo puede ser deformado. Con la presente invención se trata de crear una válvula que sea lo más económica posible. Esto se consigue por medio de la innovación indicada en las características de la reivindicación 1 y que es adecuada en especial para válvulas de purgado o de descarga en reguladores neumáticos, como servorreguladores de presión. Otras realizaciones ventajosas de la innovación pueden verse en las reivindicaciones dependientes.

La innovación se explica a continuación con ayuda de dos ejemplos de realización reproducidos en los dibujos adjuntos, en los que se muestran:

- en la figura 1 una vista desde arriba sobre la placa de base y el accionador de una válvula, construidos según un ejemplo de realización:

- en la figura 2 una sección a lo largo de la línea de corte B-B de la figura 1;

- en la figura 3 una vista desde arriba sobre la placa de base y el accionador de una válvula, construidos según un segundo ejemplo de realización; y

- en la figura 4 una sección a lo largo de la línea de corte D-D de la figura 3.

Un primer ejemplo de realización de una válvula construida según la invención está representada en las figuras 1 y 2. En este ejemplo de realización, una placa de base 1 está provista de una conexión 2 para aire o gas, que desemboca en una tobera 3. Esta tobera, junto con el travesaño transversal de unión 4 de una pieza saliente en voladizo compuesta de tres brazos, forma una válvula, por ejemplo la válvula de purgado o de descarga de un regulador neumático o de un servorregulador de presión. La pieza saliente en voladizo compuesta de tres brazos consta de dos brazos exteriores 5, que están sujetos en la zona 6 en la placa de base 1, así como de un listón central 7, cuyo punto de sujeción 8 en la placa de base 1 está desplazado respecto a los puntos de sujeción 6. Concretamente, el punto de sujeción 8, según se muestra en la figura 2, se encuentra por una parte en la dirección de la extensión del accionador 5, 7, algo más cerca del extremo libre 4, y por otra parte el punto de sujeción 8 está situado en posición algo más baja respecto a la placa de base 1, de modo que entre los dos brazos exteriores 5 y el listón central 7 se forma un ángulo agudo W. Este ángulo le proporciona en la pieza saliente en voladizo un cierto pretensado en el sentido de cierre de la válvula 3, 4. La pieza saliente en voladizo consta de una chapa de resorte y en su listón central 7 está colocada una capa de material de calentamiento por resistencia 9, que está provista de conexiones de cables eléctricos 10 y 11 con poco poder de recuperación.

Para el accionamiento de la válvula, la capa de material de calentamiento 9 se conecta a la corriente eléctrica, de manera que como consecuencia del calentamiento del listón central 7, éste se dilata y por lo tanto los brazos exteriores 5 se curvan hacia arriba, respecto a la posición de la figura 2, y de este modo el extremo de accionamiento 4 resulta apartado del asiento de válvula 3. Con ello se abre la válvula. La deformación ocasionada por el calentamiento del listón central 7 actúa por lo tanto contra el pretensado elástico de la pieza saliente en voladizo, que cierra la válvula. Para impedir que el calor producido o el material de calentamiento 9 en el listón central 7 se escape por una parte a través del extremo de sujeción 8 a través de la placa de base 1 y por otra parte salga a través del extremo de unión 4 hasta los brazos exteriores, el listón central está provisto de un hueco, en el caso representado en el dibujo un agujero 12, que reduce su sección de conducción térmica tanto en la proximidad de su extremo de sujeción 8, como también en la proximidad del travesaño de unión 4. El hueco que reduce la sección actúa también como articulación. La válvula se caracteriza por tener una construcción mecánica muy sencilla y un consumo muy pequeño de corriente eléctrica. En lugar de utilizar como cuerpo de cierre de la válvula el extremo móvil 4 de la propia pieza saliente en voladizo, en este extremo puede estar sujeto o configurado un cuerpo de cierre especial.

En el asiento 3 de la válvula puede estar colocado un cuerpo especial de cierre, como por ejemplo un cuerpo de junta o una junta tórica de goma o similar. De este modo se puede mejorar el comportamiento de cierre de la válvula.

En los brazos exteriores 5 está realizado, en la proximidad de cada uno de los puntos de sujeción 6, respectivamente un hueco, un agujero 13 en el ejemplo de realización representado en el dibujo. Estos agujeros trabajan entonces como una articulación.

En lugar de un asiento rígido de la válvula, también se puede prever un asiento graduable de la válvula, en especial graduable en su altura. De este modo, se puede ajustar la distancia hasta el extremo 4, así como la fuerza que debe actuar sobre el extremo 4. De esta manera se puede mejorar todavía más el comportamiento de cierre de la válvula.

Las figuras 3 y 4 muestran un segundo ejemplo de realización de la válvula propuesta en la presente invención. también en el ejemplo de realización representado allí, una placa de base 21 está provista de una conexión para aire o gas. La conexión 22 para aire o gas puede desembocar en una tobera, no representada en el dibujo para mayor sencillez del mismo. Junto con un travesaño transversal 24 del listón de una pieza saliente en voladizo compuesta de dos brazos, se forma una válvula, por ejemplo una válvula de purgado o de descarga de un regulador neumático. La pieza saliente en voladizo compuesta de dos brazos consta de un primer brazo 25 y un segundo brazo 27. El primer brazo 25 está sujeto en la zona 26 en la placa de base 21. El segundo brazo 27 está sujeto en el punto de sujeción 28 en la placa de base 21. El punto de sujeción 28 del brazo 27 está desplazado en su altura hacia abajo respecto al punto de sujeción 26 del brazo 25. Además, el punto de sujeción 28, según se muestra en la figura 4, se encuentra más cerca del extremo libre 24 que el punto de sujeción 26 del brazo 25. Entre los dos brazos 25 y 27 se forma un ángulo agudo W. El ángulo W le proporciona a su vez a la pieza saliente en voladizo un cierto pretensado en el sentido de cierre de la válvula. Sobre el brazo 27, desplazado por zonas hacia abajo, está colocada una capa de material de resistencia de calentamiento 29, que está provista de conexiones de cables eléctricos 30 y 31 con poco poder de recuperación.

Para el accionamiento de la válvula, realizada según las figuras 3 y 4, la capa de material de calentamiento 29 se conecta a la corriente eléctrica, de manera que, como consecuencia del calentamiento del listón 27, éste se dilata y como consecuencia de ello se puede elevar el extremo de accionamiento 24. Con ello queda abierta la válvula.

Las válvulas construidas según los ejemplos de realización representados en las figuras 1 y 2, así como en las figuras 3 y 4, trabajan por consiguiente según el mismo principio. Para evitar repeticiones innecesarias, por lo tanto, en lo relativo al segundo ejemplo de realización se hace referencia aquí a las explicaciones dadas ya para el primer ejemplo de realización según las figuras 1 y 2. Aquí debe advertirse únicamente otra vez en forma muy breve que también el asiento de la válvula del ejemplo de realización según las figuras 3 y 4 puede estar provisto de un cuerpo especial de cierre, por ejemplo un cuerpo de junta de goma. Además, el asiento de válvula del ejemplo de realización según las figuras 3 y 4 puede estar configurado en forma graduable en su altura. Además es posible realizar los brazos 25 y 27 del ejemplo de realización según las figuras 3 y 4 con huecos para reducir la sección de conducción de calor de los mismos. La figura 3 muestra un hueco 32 de esta clase, realizado en la zona del brazo 25.

Claims (14)

1. Válvula, con pieza saliente en voladizo sujeta en un lado, mediante cuyo extremo libre se puede cerrar un asiento de válvula, caracterizada porque:

a)

la pieza saliente en voladizo está configurada por lo menos con dos brazos (5, 7; 25, 27);

b)

los brazos (5, 7; 25, 27) de la pieza saliente en voladizo están unidos entre sí en un extremo libre (4; 24);

c)

los extremos (6, 8; 26, 28) de los brazos (5, 7; 25, 27), situados en posición opuesta al extremo libre (4; 24), están sujetos en una placa de base (1; 21) sobre la que está situado al mismo tiempo el asiento de la válvula;

d)

en un brazo (7; 27) está colocada una resistencia de alentamiento (9; 29); y

e)

están previstas conexiones eléctricas (10, 11; 30, 31) con poco poder de recuperación para la resistencia de calentamiento (9; 29), para mover el extremo libre (4; 24) de la pieza saliente en voladizo respecto al asiento de la válvula por medio de la alimentación de corriente eléctrica y de la deformación térmica ocasionada de este modo en el brazo (7; 27), en el que está situada la resistencia de calentamiento (9; 29).

2. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque:

a)

la pieza saliente en voladizo está configurada con tres brazos (5, 7);

b)

la resistencia de calentamiento (9) está colocada sobre un listón central (7);

c)

el extremo libre (4) de la pieza saliente en voladizo se puede mover respecto al asiento (3) de la válvula por medio de la alimentación de corriente eléctrica y de la deformación térmica ocasionada de este modo en el listón central (7); y

d)

el listón central (7) tiene su sección transversal conductora de calor reducida en sus medidas en su extremo de sujeción (8) y en el extremo libre (4) por medio de huecos (12).

3. Válvula según la reivindicación 2, caracterizada porque el listón central (7) está desplazado por zonas hacia abajo respecto a los brazos exteriores (5).

4. Válvula según las reivindicaciones 1, 2 ó 3, caracterizada porque la resistencia de calentamiento está formada por una capa de material de resistencia de calentamiento (9) aplicada sobre el listón central (7).

5. Válvula según las reivindicaciones 1, 2, 3 ó 4, caracterizada porque el extremo libre (4) de la pieza saliente en voladizo lleva o forma un cuerpo de cierre de válvula.

6. Válvula según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el asiento de válvula dispone de un cuerpo de junta de goma o similar.

7. Válvula según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el punto de sujeción (8) del listón central (7) está desplazado en su altura respecto a los puntos de sujeción (6) de los brazos exteriores (5), de manera que, estando cerrada la válvula (3, 4), el plano del listón central (7) forma un ángulo agudo (W) con los planos de los brazos exteriores (5).

8. Válvula según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el asiento de la válvula puede ser graduado en su altura.

9. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque:

a)

la pieza saliente en voladizo está configurada con dos brazos (25, 27);

b)

la resistencia de calentamiento (29) está colocada sobre un brazo (27) desplazado por zonas hacia abajo;

c)

por medio de la alimentación eléctrica y la deformación térmica, causada por la misma, del brazo (27) desplazado hacia abajo, se puede mover el extremo libre (24) de la pieza saliente en voladizo respecto al asiento de la válvula;

d)

el brazo (27) desplazado hacia abajo está reducido en las medidas de su sección conductora térmica en su extremo de sujeción (28) y en el extremo libre (24).

10. Válvula según las reivindicaciones 1 ó 9, caracterizada porque el punto de sujeción (28) del brazo (27), en el que está colocada la resistencia de calentamiento (29), está desplazado en su altura respecto al punto de sujeción (26) del otro brazo (25), de manera que, estando cerrada la válvula (23, 24), se forma un ángulo agudo (W) entre los planos de los dos brazos (25, 27).

11. Válvula según las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizada porque la resistencia de calentamiento (29) está configurada como capa de material de resistencia de calentamiento.

12. Válvula según una o varias de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizada porque el extremo libre (24) lleva colocado sobre él un cuerpo de cierre de la válvula.

13. Válvula según una o varias de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizada porque en el asiento de la válvula está situado un cuerpo de junta.

14. Válvula según una o varias de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizada porque el asiento de la válvula puede ser graduado en su altura.