ES2262963T3 - Valvula magnetica de control de gas. - Google Patents

Valvula magnetica de control de gas.

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ES2262963T3 ES03380248T ES03380248T ES2262963T3 ES 2262963 T3 ES2262963 T3 ES 2262963T3 ES 03380248 T ES03380248 T ES 03380248T ES 03380248 T ES03380248 T ES 03380248T ES 2262963 T3 ES2262963 T3 ES 2262963T3
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Chun-Chen Huang
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Abstract

Válvula magnética para el control del caudal de gas, que comprende - un cuerpo principal (10) que tiene un alojamiento interior (11); - un conducto de conexión (12) mediante el cual se acopla a una carcasa (A) que tiene una entrada de gas (A2), una salida de gas (A3) y una abertura de válvula (A4) entre la entrada de gas (A2) y la salida de gas (A3); - una palanca de válvula (22); y - una espiga de válvula (20), unida a dicha palanca de válvula (22), mediante la cual se regula el caudal de gas a través de la abertura de válvula (A4); - un dispositivo actuador (30) accionado por un motor (31); y comprende también, en el interior del alojamiento (11) - una palanca giratoria (32) sobre la que actúa dicho dispositivo actuador (30) y comprendiendo dicha palanca giratoria (32) una sección roscada (321); - un disco de levas (33) que comprende un casquillo con rosca interior (331) que se rosca con la sección roscada (321) de la palanca giratoria (32); - elementos guía (13) mediante los cuales se restringe el giro del disco de levas (33), de modo que, durante la rotación de la palanca giratoria (32) dicho disco de levas (33) se desplaza longitudinalmente en uno u otro sentido dependiendo del sentido en el cual dicha palanca giratoria (32) esté girando; y - un elemento magnético (332) y un miembro magnético (23), dispuestos en el disco de levas (33) y en la palanca de válvula (22) respectivamente, o viceversa, en donde, una vez energizado el miembro magnético (23) y cuando el disco de levas (33) se desplaza hacia la palanca de válvula (22), el elemento magnético (332) atrae magnéticamente al miembro magnético (23), de modo que, mediante el giro de la palanca giratoria (32), se desplazan conjuntamente el disco de levas (33) y la palanca de válvula (22), obligando a que la espiga de la válvula (20) abra gradualmente la abertura de válvula (A4), caracterizada porque comprende también, en la superficie frontal de la espiga de la válvula (20), un conducto de paso (21) en contacto con la superficie interior de la apertura de válvula (A4), dicho conducto de paso (21) comprendiendo en su pared lateral una ranura (211) que aumenta gradualmente desde un extremo de la espiga de la válvula (20) en la dirección de la abertura de la válvula (A4), de modo que, durante la apertura de la espiga de la válvula (20), la 10 anchura de la ranura que sobresale sobre el borde de la abertura de la válvula (A4) aumenta gradualmente conforme al desplazamiento de la espiga de válvula (20), de modo que el gas puede circular a través de la sección saliente a través del borde de la abertura de la 15 válvula (A4) y durante la apertura de la espiga de la válvula (20), el caudal de gas aumenta para asegurar que se mantiene un suministro constante de gas.

Description

Válvula magnética de control de gas.
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a una válvula magnética, más concretamente a una válvula magnética para el control del paso de gas, que comprende un cuerpo principal, un alojamiento interior, un conducto de conexión, una palanca de válvula y una espiga de válvula mediante la cual se abre y se cierra una abertura de válvula.
Estado anterior de la técnica
Es conocida una válvula magnética para el control del paso de gas en un calentador la cual está unida a una carcasa de válvula de gas. La carcasa de la válvula de gas comprende unos conductos entre la fuente de suministro de gas y el calentador de agua (quemador de gas). La carcasa comprende un conducto para el acoplamiento con la válvula magnética, una entrada de gas y una salida de gas. La carcasa de válvula comprende una abertura de válvula entre la entrada de gas y la salida de gas que puede ser cerrada por la espiga de válvula. En la práctica, cuando se utiliza un calentador de agua (quemador de gas), la válvula magnética puede actuar sobre la espiga de válvula, de manera que la espiga de válvula puede desplazarse en dirección opuesta a la abertura de la válvula, permitiendo el paso de gas entre la entrada de gas y la salida de gas. El gas puede ser suministrado desde la entrada de gas a través del paso abierto entre la espiga de válvula y la abertura de la válvula, y a través de la salida de gas hasta el lugar de combustión. El flujo de gas es controlado por el estado de apertura de la espiga de válvula.
No obstante, en una válvula magnética convencional, en principio, la sobrepresión a ambos lados de una membrana es controlada a través del desplazamiento de un miembro magnético y la membrana se desplaza en la dirección de menor presión, para activar la palanca de válvula que actúa conjuntamente con la espiga de válvula, y para permitir que la espiga de válvula se siga desplazando en dirección opuesta a la abertura de válvula, de modo que la abertura de válvula pueda ser abierta para suministrar el gas. La desventaja de dichas construcciones conocidas consiste en que durante el movimiento del miembro magnético, la sobrepresión a ambos lados de la membrana puede cambiar de repente, siendo desplazada la membrana súbitamente en la dirección con menor presión. En caso de apertura súbita de la abertura de la válvula, el gas es suministrado instantáneamente al calentador (al quemador de gas) pudiendo provocar un fogonazo.
GB 452121 describe un mecanismo magnético que comprende la mayoría de las características incluidas en el preámbulo de la reivindicación 1, pero no es una válvula para controlar el caudal de gas en los calentadores de agua.
Exposición de la invención
El principal objeto de la invención es el de proporcionar una válvula magnética para el control del paso de gas, de tal manera que la apertura del paso de gas se lleve a cabo de forma gradual, evitándose así el riesgo de fogonazos.
La válvula magnética según el preámbulo de la reivindicación 1 comprende un cuerpo principal, un alojamiento interior, un conducto de conexión, una palanca de válvula y una espiga de válvula. La válvula magnética comprende también un dispositivo actuador dispuesto en el cuerpo principal. El dispositivo actuador es accionado por un motor y actúa sobre una palanca giratoria. La palanca giratoria comprende una sección roscada.
La válvula magnética comprende también un disco de levas que tiene un casquillo con rosca interior acoplado a la palanca giratoria, de modo que el disco de levas está unido de forma articulada a la palanca giratoria. Además, se dispone un elemento magnético y un miembro magnético, respectivamente, sobre el disco de levas y sobre la palanca de válvula, o viceversa.
Cuando la palanca giratoria gira, su sección roscada actúa sobre el disco de levas. La dirección de movimiento del disco de levas es controlada en función de la dirección de giro de la palanca giratoria. Cuando el disco de levas se mueve en dirección a la abertura de válvula y el elemento magnético es atraído hacia el miembro magnético, el disco de levas y la palanca de válvula se pueden atraer magnéticamente una vez que el miembro magnético ha sido energizado. Cuando la palanca giratoria actúa sobre el disco de levas y el disco de levas se desplaza con la palanca giratoria en dirección opuesta a la abertura de la válvula, la sección roscada de la palanca giratoria puede accionar la espiga de válvula para abrir gradualmente la abertura de la válvula permitiendo un desplazamiento lento de la espiga de válvula y evitando un fogonazo súbito.
La válvula magnética de la invención según la reivindicación 1 comprende, un conducto de paso en contacto con el lado interior de la abertura de la válvula, conectado a la parte frontal de la espiga de válvula, dicho conducto de paso incluyendo una ranura en su pared, la cual aumenta desde un extremo de la espiga de válvula en dirección a la abertura de la válvula, de modo que durante el proceso de apertura de la espiga de válvula, la anchura de la ranura que sobresale respecto a la abertura de la válvula aumenta en función del desplazamiento de la espiga de válvula, de manera que el gas pueda fluir a través del borde de la abertura de la válvula, y durante la apertura de la espiga de válvula aumente el paso de gas con el objeto de poder mantener un suministro de gas constante.
Además, la palanca giratoria comprende, a ambos extremos de la sección roscada, una sección plana, la cual no actúa conjuntamente con el casquillo con rosca interior. Cuando el disco de levas alcanza una determinada posición, la sección roscada de la palanca giratoria ya no roscará con el casquillo con rosca interior, y la sección plana de la palanca giratoria entrará en contacto con el casquillo con rosca interior de modo que el disco de levas deja de actuar con el giro de la palanca giratoria, evitando una excesiva torsión de la palanca giratoria así como una compresión del disco de levas.
Por último, la válvula magnética comprende también un muelle antichoque en una determinada posición del disco de levas, para evitar un choque o un exceso de presión sobre el disco de levas durante su movimiento para permitir que el casquillo con rosca interior se rosque con la sección roscada y también para que el giro de la palanca giratoria en sentido negativo actúe simultáneamente sobre el disco de levas y sobre la palanca giratoria, desplazándolos.
Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y la descripción detallada de la invención.
Descripción de los dibujos
La Fig. 1 es una vista en sección de una realización de la invención.
La Fig. 2 es una vista en sección de la realización de la Fig. 1 en la posición en la cual el disco de levas es accionado por el dispositivo actuador, hasta que el elemento magnético es atraído magnéticamente hacia el miembro magnético.
La Fig. 3 es una vista en sección de la realización de la Fig. 1 en la posición en la cual el disco de levas está en contacto con la palanca de válvula.
La Fig. 4 es una vista en sección de la realización de la Fig. 1 en la posición en la que el dispositivo actuador acciona la espiga de válvula en dirección opuesta a la abertura de la válvula.
La Fig. 5 es una vista en sección de la realización de la Fig. 1 en la posición en la cual el dispositivo actuador acciona el disco de levas hasta una determinada posición.
La Fig. 6 es una vista en perspectiva de una realización de la espiga de válvula y del conducto de
paso.
La Fig. 7 es una vista en perspectiva de la realización de la Fig. 6, en la que se muestra el conducto de paso en una posición en la que sobresale ligeramente del borde de la abertura de la válvula.
La Fig. 8 es una vista en perspectiva de la realización de la Fig. 6, en la que se muestra el conducto de paso sobresaliendo casi totalmente desde el borde de la abertura de la válvula.
La Fig. 9 es un diagrama de curvas de desviación de la circulación durante la apertura de la abertura de la válvula de una espiga de válvula convencional y durante la apertura de una válvula de una espiga de válvula que comprende un conducto de paso según la invención.
Exposición detallada de la invención
Como se muestra en la figura 1, la válvula magnética para el control del paso de gas según la invención comprende, un cuerpo principal 10, un alojamiento interior 11, un conducto de conexión 12, una palanca de válvula 22, y una espiga de válvula 20 que abre y cierra una abertura de válvula A4. El cuerpo principal 10 está unido a una carcasa de la válvula de gas A y comprende un alojamiento interior 11 para alojar los correspondientes dispositivos de funcionamiento y un conducto de conexión 12 para su acoplamiento con el conducto A1 de la carcasa de la válvula de gas A. El conducto de unión 12 tiene una palanca de válvula 22. Un extremo de dicha palanca de válvula 22 penetra en el interior del cuerpo principal 10 y el otro extremo de dicha palanca de válvula 22 comprende una espiga de válvula 20 que penetra en el interior de la carcasa de la válvula A, para que la espiga de válvula 20 pueda cerrar la abertura de válvula A4 entre la entrada de gas A2 y la salida de gas A3 de la carcasa de la válvula de gas A, con el objeto de cerrar el paso entre la entrada de gas A2 y la salida de gas A3 de la carcasa de la válvula de gas A. En la práctica, la espiga de válvula 20 puede desplazarse en dirección opuesta a la abertura de la válvula A4, por acción de la válvula magnética, para abrir la abertura de válvula A4 y el paso entre la entrada de gas A2 y la salida de gas A3, con el objeto de suministrar gas al quemador (no representado en las figuras) desde la entrada de gas A2, a través del paso abierto entre la espiga de gas 20 y la abertura de la válvula A4 y también a través de la salida de gas A3. El paso de gas puede ser controlado mediante el grado de apertura de la espiga de válvula 20.
La válvula magnética según la invención comprende en el cuerpo principal 10, un dispositivo actuador 30 accionado por un motor 31, el cual a su vez acciona una palanca giratoria 32. Mediante la disposición y la acción de un regulador 34 entre el motor 31 y la palanca giratoria 32 se pueden reducir las revoluciones de la palanca giratoria 32. La palanca giratoria 32 comprende una sección roscada 321 y la palanca giratoria 32 está unida de forma articulada a un disco de levas 33. El disco de levas 33 comprende un casquillo con rosca interior 331 el cual se rosca con la sección roscada 321 de la palanca giratoria 32. Además, en el alojamiento interior 11 del cuerpo principal 10 se disponen unos elementos guía 13, los cuales están unidos mediante una articulación al disco de levas 33, para poder limitar la rotación del disco de levas 33. Durante el giro de la palanca giratoria 32, el disco de levas 33 puede ser desplazado longitudinalmente a lo largo de la palanca giratoria 32 mediante el accionamiento de la sección roscada 321 y por la limitación de los elementos guía 13.
Además, hay un elemento magnético 332 y un cuerpo magnético 23 situados en el disco de levas 33 y en la palanca de válvula 22, respectivamente, de modo que el elemento magnético 332 y el miembro magnético 23 pueden atraerse magnéticamente entre sí después de ser energizados. El elemento magnético 332 se dispone sobre el disco de levas 33 y el miembro magnético 23, por ejemplo, sobre la palanca de válvula 22. También es posible disponer el elemento magnético 332 y la pieza magnética 23 en posiciones contrarias. Cuando la palanca giratoria 32 gira, su sección roscada 321 puede actuar simultáneamente sobre el disco de levas 33. La dirección del movimiento del disco de levas 33 puede ser controlada por la dirección de giro de la palanca giratoria 32, bien en dirección opuesta a la abertura de la válvula A4 o en dirección a la abertura de la válvula A4. Cuando el disco de levas 33 se desplaza hacia la abertura de la válvula A4 y el elemento magnético 332 es atraído magnéticamente hacia el miembro magnético 23, el disco de levas 33 y la palanca de válvula 22 pueden atraerse magnéticamente una vez que ha sido energizado el miembro magnético 23. Si la palanca giratoria 32 continua actuando sobre el disco de levas 33 y el disco de levas 33 se desplaza con la palanca giratoria 32 en dirección opuesta a la abertura de la válvula A4, la sección roscada 321 de la palanca giratoria 32 coopera con la espiga de válvula 20 para abrir gradualmente la abertura de la válvula A4, de modo que el desplazamiento de la espiga de válvula se reduce y se evita por tanto, un fogonazo súbito.
Además, se dispone un resorte de retorno 24 en la espiga de válvula 20, entre la palanca de válvula 22 y el conducto de conexión 12, el cual está pre-montado en el cuerpo principal 10. Cuando el miembro magnético 23 está energizado, el resorte de retorno 24 presiona de inmediato la palanca de válvula 22 hasta que la espiga de válvula 20 alcanza la posición de bloqueo en la abertura de la válvula A4 cortando el suministro de gas. Según la presente invención, en los dos extremos de la sección roscada 321 de la palanca giratoria 32, hay una sección plana 322 que no actúa con el casquillo con rosca interior 331. Cuando el disco de levas 33 alcanza una determinada posición durante su desplazamiento, la sección roscada 321 de la palanca giratoria 32 no roscará con el casquillo con rosca interior 331, y la sección plana 332 de la palanca giratoria 32 contactará con el casquillo con rosca interior 331 para que el disco de levas 33 deje de actuar con el giro de la palanca giratoria 32, con el objeto de evitar una excesiva torsión de la palanca giratoria 32 así como la compresión del disco de levas 33. Se puede disponer además un resorte antichoque 35, preferentemente en una determinada posición del disco de levas 33, para evitar un choque o una sobrepresión sobre el disco de levas 33 en el transcurso del desplazamiento, así como para permitir el contacto del casquillo con rosca interior 311 con la sección roscada 321, para mover conjuntamente el disco de levas 33 con la palanca giratoria 32 mientras la palanca giratoria 32 gira en un sentido negativo.
En las figuras 2 a 5 se puede observar que cuando la palanca giratoria 32 es accionada por el motor 31 del dispositivo actuador 30, puede actuar simultáneamente sobre el disco de levas 33 y desplazarse en dirección a la abertura de la válvula A4 (como se muestra en la figura 2). Una vez que el casquillo con rosca interior 331 del disco de levas 33 se rosca con la sección roscada 321 de la palanca giratoria, el disco de levas 33 se desplaza en dirección a la abertura de la válvula A4 con la intervención de la sección roscada 321. Cuando el disco de levas 33 se desplaza hasta una posición determinada, y entra en contacto con la palanca de válvula 22 (como se muestra en la figura 3), el resorte antichoque 35 puede actuar simultáneamente para evitar un choque violento o un exceso de presión entre el disco de levas 33 y la palanca de válvula 22. Al mismo tiempo, la sección roscada 321 de la palanca giratoria 32 se suelta del casquillo con rosca interior 331 del disco de levas 33 y fija el movimiento del disco de levas 33. Con el miembro magnético 23 energizado, dicho miembro magnético 23 es atraído hacia elemento magnético 332 de modo que el disco de levas 33 puede acoplarse a la palanca de válvula 22.
Tan pronto como el disco de levas 33 sea atraído de forma precisa hasta la palanca de válvula 22 (como se muestra en la figura 4), el motor 31 del dispositivo actuador 30 comienza a girar en sentido negativo para arrastrar la palanca giratoria 32 y desplazar la espiga de válvula 20 en dirección opuesta a la abertura de la válvula A4, hasta que la abertura de la válvula A4 se abra para el suministro de gas. El giro del motor 31 es mantenido para que la espiga de válvula 20 pueda ser mantenida en el citado estado de control del paso de gas. En el momento en el cual el disco de levas 33 alcanza una posición determinada y la espiga de válvula 20 está totalmente separada de la abertura de la válvula A4 (como se muestra en la figura 5), el resorte antichoque 35 puede actuar de forma simultánea para evitar un choque o una compresión del disco de levas 33 contra el cuerpo principal 10. Al mismo tiempo, la sección roscada 321 de la palanca giratoria 32 se suelta del casquillo con rosca interna 331 del disco de levas 33, para fijar el movimiento del disco de levas 33 y evitar un choque o una compresión contra el disco de levas 33.
Como se puede observar en las figuras 1 a 6, en la parte frontal de la espiga de válvula 20 se dispone un conducto de paso 21 introducido en la abertura de la válvula A4 y en contacto con la parte interior de dicha abertura A4. En la pared del conducto de paso 21 hay una ranura 211 que se extiende desde un extremo de la espiga de válvula 20, aumentando su tamaño en dirección a la abertura de la válvula A4, y cuando la espiga de válvula 20 se desplaza en sentido contrario a la abertura de la válvula A4 (como se muestra en las figuras 4 y 7), la ranura 211 sobresale respecto al borde de la abertura de la válvula A4 durante la apertura de la espiga de válvula 20, de manera que el gas puede salir a través de la sección que sobresale respecto al borde de la abertura de la válvula A4, y mientras la espiga de válvula 20 se abre, aumenta gradualmente la anchura de la ranura 211 que sobresale desde el borde de la abertura de la válvula A4 en función del desplazamiento de la espiga de válvula 20 de modo que se puede controlar de forma regular el paso de gas, con el objeto de poder mantener un suministro de gas constante y asegurar la utilización del gas (como se representa en la figura 9). Además, se pueden disponer varias elementos alargadores 212 en los extremos anteriores del conducto de paso 21 para que cuando la espiga de válvula 20 esté en estado completamente abierto, como se muestra en la figura 8, se acople con la parte interna de la abertura de la válvula A4 mediante los miembros de extensión 212 y cuando la espiga de válvula 20 cierre por completo la abertura de la válvula A4, el conducto de paso 21 pueda ser insertado en la abertura de válvula A4.

Claims (5)

1. Válvula magnética para el control del caudal de gas, que comprende
-
un cuerpo principal (10) que tiene un alojamiento interior (11);
-
un conducto de conexión (12) mediante el cual se acopla a una carcasa (A) que tiene una entrada de gas (A2), una salida de gas (A3) y una abertura de válvula (A4) entre la entrada de gas (A2) y la salida de gas (A3);
-
una palanca de válvula (22); y
-
una espiga de válvula (20), unida a dicha palanca de válvula (22), mediante la cual se regula el caudal de gas a través de la abertura de válvula (A4);
-
un dispositivo actuador (30) accionado por un motor (31);
y comprende también, en el interior del alojamiento (11)
-
una palanca giratoria (32) sobre la que actúa dicho dispositivo actuador (30) y comprendiendo dicha palanca giratoria (32) una sección roscada (321);
-
un disco de levas (33) que comprende un casquillo con rosca interior (331) que se rosca con la sección roscada (321) de la palanca giratoria (32);
-
elementos guía (13) mediante los cuales se restringe el giro del disco de levas (33), de modo que, durante la rotación de la palanca giratoria (32) dicho disco de levas (33) se desplaza longitudinalmente en uno u otro sentido dependiendo del sentido en el cual dicha palanca giratoria (32) esté girando; y
-
un elemento magnético (332) y un miembro magnético (23), dispuestos en el disco de levas (33) y en la palanca de válvula (22) respectivamente, o viceversa, en donde, una vez energizado el miembro magnético (23) y cuando el disco de levas (33) se desplaza hacia la palanca de válvula (22), el elemento magnético (332) atrae magnéticamente al miembro magnético (23), de modo que, mediante el giro de la palanca giratoria (32), se desplazan conjuntamente el disco de levas (33) y la palanca de válvula (22), obligando a que la espiga de la válvula (20) abra gradualmente la abertura de válvula (A4),
caracterizada porque comprende también, en la superficie frontal de la espiga de la válvula (20), un conducto de paso (21) en contacto con la superficie interior de la apertura de válvula (A4), dicho conducto de paso (21) comprendiendo en su pared lateral una ranura (211) que aumenta gradualmente desde un extremo de la espiga de la válvula (20) en la dirección de la abertura de la válvula (A4), de modo que, durante la apertura de la espiga de la válvula (20), la anchura de la ranura que sobresale sobre el borde de la abertura de la válvula (A4) aumenta gradualmente conforme al desplazamiento de la espiga de válvula (20), de modo que el gas puede circular a través de la sección saliente a través del borde de la abertura de la válvula (A4) y durante la apertura de la espiga de la válvula (20), el caudal de gas aumenta para asegurar que se mantiene un suministro constante de gas.
2. Válvula magnética según la reivindicación 1, caracterizada porque el conducto de paso (21) comprende unos elementos de extensión (212), de modo que la espiga de válvula (20), cuando está completamente abierta, se acopla a través de los elementos de extensión (212) a la superficie interior de la abertura de válvula (A4), y cuando la espiga de válvula (20) cierra completamente la abertura de válvula (A4), el conducto de paso (21) puede insertarse en la abertura de válvula (A4).
3. Válvula magnética según la reivindicación 1, caracterizada porque la palanca giratoria (32) comprende, a ambos extremos de la sección roscada (321), una sección plana (322) que no coopera con el casquillo con el roscado interior (331), de modo que cuando el disco de levas (33) alcanza una determinada posición, la sección roscada (321) no rosca en el casquillo con el roscado interior (331) siendo la sección plana (322) la que contacta con el casquillo roscado (331), de modo que el disco de levas (33) no coopera con la rotación de la palanca giratoria (32) evitando una excesiva torsión de la palanca giratoria (32) y la compresión del disco de levas (33).
4. Válvula magnética según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende también un resorte antichoque (35), preferentemente en el lugar de desplazamiento del disco de levas (33), para evitar choques o sobrepresiones sobre el disco de levas (33) durante su desplazamiento, para ayudar al casquillo roscado interiormente (331) a que se rosque en la sección roscada (321), para que pueda actuar y mover simultáneamente el disco de levas (33) junto con la palanca rotatoria (32) durante la rotación de la palanca rotatoria (32) en un sentido negativo.
5. Válvula magnética según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende un dispositivo regulador (34) entre el motor (31) y la palanca rotatoria (32) por medio del cual se pueden reducir las rotaciones de la palanca rotatoria (32).
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AT (1) ATE330158T1 (es)
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