ES2295974T3 - Valvula de regulacion y de seguridad de gas. - Google Patents

Abstract

Válvula de regulación y de seguridad de gas para quemadores de una instalación de calefacción de gas modulable, que presenta en una carcasa (1) al menos dos elementos de cierre colocados coaxialmente entre sí entre un canal de entrada (2) y un canal de salida (3) y distanciados axialmente uno del otro, que cierran de una manera independiente entre sí, respectivamente, por medio de un elemento de cierre (5, 9) respectivo, en el estado sin corriente, de forma repentina la válvula de regulación y de seguridad de gas, presentando el primer elemento de cierre exterior, que sirve adicionalmente para la modulación de la corriente de gas, un eje de accionamiento (4) configurado como husillo de un accionamiento lineal (12), en cuyo extremo dirigido hacia el lado de válvula (1.1) de la válvula de regulación y de seguridad de gas, está colocado un cuerpo de estrangulamiento (6) y sobre el lado de accionamiento (1.2) de la válvula de regulación y de seguridad de gas está colocado el primer elemento deresorte (5), y porque el segundo elemento de cierre interior, dispuesto entre el primer elemento de resorte (5) y el cuerpo de estrangulamiento (6, 6.1), presenta un cuerpo de cierre (8, 8.1) conectado con un inducido hueco (7) y que apunta hacia el lado de válvula (1.1) de la válvula de regulación y de seguridad de gas, caracterizada porque el inducido hueco (7), que recibe el segundo elemento de resorte (9), está dispuesto móvil en una cavidad (19) de forma cilíndrica, y esta cavidad (19) está rodeada por un arrollamiento de excitación (14) del inducido hueco (7) configurada como parte de un accionamiento magnético.

Description

Válvula de regulación y de seguridad de gas.

La invención se refiere a una válvula de regulación y de seguridad de gas integrada para quemadores de una instalación de calefacción de gas modular, que encuentra aplicación para la adaptación a una carga térmica variable y para la desconexión repentina de la corriente de gas de la combustión, especialmente en calentadores de gas empleados para la calefacción de viviendas y para el abastecimiento de agua caliente.

Estado de la técnica es una unidad de una válvula de modulación con dos válvulas de seguridad independientes entre sí, conectadas en serie. La válvula de modulación es regulada en este caso con ajuste sensible por un imán proporcional o un motor paso a paso. Las dos válvulas de seguridad, que actúan de una manera independiente entre sí, son activadas por medio de electroimanes y son cerradas, en el estado sin corriente, por muelles de recuperación.

Un primer principio conocido para evitar un gasto alto de tres unidades de actuación, por ejemplo un motor paso a paso y 2 electroimanes por cada válvula de regulación y de seguridad de gas, es la integración de un muelle de recuperación en el accionamiento de la válvula de modulación. De esta manera, se puede suprimir una válvula de seguridad y permanecen, sin embargo, todavía dos unidades de actuación por cada válvula de gas.

En el documento DE 101 14 175 C1 se publica a tal fin una válvula magnética coaxial, que presenta dos elementos de cierre colocados axialmente entre sí. Los elementos de cierre presentan, respectivamente, un plato de válvula, en el que el plato exterior de la válvula rodea en forma de anillo el plato interior de la válvula. Ambos elementos de cierre son accionados por medio de un accionamiento magnético con dos circuitos magnéticos colocados superpuestos axialmente y que presentan, respectivamente, una bobina. Los circuitos magnéticos colaboran en este caso con dos inducidos colocados superpuestos axialmente, uno de los cuales está conectado con el plato interior de la válvula y el otro está conectado con el plato exterior de la válvula, y el inducido del plato exterior de la válvula es atravesado por una varilla de empuje, que conecta el plato interior de la válvula con su inducido. <El documento DE 101 14 175 C1 publica una válvula de regulación y de seguridad de gas según el preámbulo de las reivindicaciones independientes 1 y 5>.

En la invención publicada con el documento DE 198 26 076 C1 se describe una válvula de seguridad doble. En este caso, el primer plato (exterior) de la válvula, en la dirección de la circulación de la válvula de seguridad doble, rodea el segundo plato (interior) de la válvula, de manera que ambos asientos de la válvula están agrupados en un asiento común de la válvula y este asiento de la válvula rodea al único orificio de la válvula. Además, en esta válvula de seguridad doble está prevista una bobina, que actúa sobre un inducido conectado con el plato interior de la válvula. El plato exterior de la válvula engancha detrás del plato interior de la válvula en dirección de cierre y, por lo tanto, es arrastrado durante la apertura del plato interior de la válvula por éste. En esta invención es un inconveniente que los dos platos de la válvula solamente se abren, por lo tanto, en común y no se da un modo de trabajo independiente entre sí de los dos elementos de regulación.

En el documento DE 103 06 001 A1 se publica una grifería de bloqueo y de regulación doble con dos elementos de cierre que actúan de una manera independiente entre sí. Los elementos de cierre están colocados en este caso coaxiales entre sí y se asientan sobre asientos de válvula diferentes. A ambos elementos de cierre está asociado en cada caso un muelle de cierre, en el que ambos muelles de cierre están colocados en la zona de los asientos de la válvula. Para el accionamiento de los dos elementos de cierre, acoplados, respectivamente, con un inducido, está previsto un imán de dos fases, que está constituido por dos bobinas de excitación dispuestas una detrás de la otra en la dirección del movimiento de los elementos de cierre. En este caso, para los dos inducidos están previstas o bien una carcasa magnética común o, en cambio, dos carcasas magnéticas separadas una de la otra. Por lo demás, se puede prever una varilla de elevación colocada en una carcasa magnética común para ambos inducidos, que está acoplada con un inducido a través de asiento de contracción y está guiada a través del segundo inducido configurado como inducido hueco.

Por lo demás, se conoce a partir del documento DE 195 25 384 C2 una válvula magnética de seguridad doble con dos elementos de ajuste. Los dos elementos de ajuste están dispuestos sobre un eje común, con preferencia superpuestos, en el que el primer elemento de ajuste presenta como inducido magnético un inducido hueco, en el que se proyecta el inducido del segundo elemento de ajuste de manera desplazable longitudinalmente a lo largo del eje común y en el que solamente está previsto un único accionamiento magnético para los dos elementos de ajuste, en cuyo interior se proyectan el inducido hueco y el inducido. Aunque con esta válvula de seguridad doble se consigue ya un tipo de construcción relativamente compacto, la altura de construcción axial es grande en virtud de los platos de válvula o bien de los elementos de ajuste dispuestos axialmente tanto desplazables como también sucesivos.

Se puede mencionar como especialmente crítico en las válvulas de gas conocidas anteriormente con solamente dos unidades de actuación el hecho de que no se garantiza o no totalmente la hermeticidad interina al gas en virtud de la disposición espacial muy estrecha de las unidades de actuación y, dado el caso, debido a una superposición de las vías de regulación de los cuerpos de estrangulamiento.

Se pueden mencionar como otros inconvenientes del estado de la técnica los altos costes en la fabricación de las válvulas de regulación y de seguridad de gas y la necesidad considerable de espacio en la incorporación o bien en la instalación de las válvulas de regulación y de seguridad de gas en instalaciones compactas de calefacción de gas, como por ejemplo calentadores de gas suspendidos en la pared.

Cometido de la invención es proponer una válvula de regulación y de seguridad de gas para quemadores de una instalación de calefacción de gas modulable, en la que los componentes condicionados por la función y técnicos de seguridad se disponen concéntricos sobre un espacio de construcción muy estrecho y en la que, tolerando una tasa de fugas admisible, se aseguran de una manera duradera tanto la hermeticidad interior como también la hermeticidad exterior al gas. Por lo demás, la invención debe asegurar un modo de funcionamiento independiente entre sí de los componentes condicionados por la función y técnicos de seguridad. El cometido se soluciona a través de las características de la válvula de regulación y de seguridad de gas para quemadores de una instalación de calefacción de gas modulable de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 5 de la patente. Otras configuraciones ventajosas están contenidas en la descripción y en los dibujos y son objeto de las reivindicaciones dependientes respectivas.

De acuerdo con la invención, está previsto que la válvula de regulación y de seguridad de gas para quemadores de una instalación de calefacción de gas modulable presente al menos dos elementos de cierre colocados coaxiales entre sí en una carcasa entre un canal de entrada y un canal de salida y distanciados axialmente uno del otro, los cuales cierran de una manera independiente entre sí, respectivamente, de una manera repentina la válvula de regulación y de seguridad de gas en el estado sin corriente por medio de un elemento de resorte correspondiente. El primer elemento de cierre exterior, que sirve adicionalmente para la modulación de la corriente de gas, presenta un eje de accionamiento configurado como husillo de un accionamiento lineal, en el que está colocado, en su lado dirigido hacia el lado de la válvula de regulación y de seguridad de gas, un cuerpo de estrangulamiento, y en lado de accionamiento de la válvula de regulación y de seguridad de gas está colocado el primer elemento de resorte. El segundo elemento de cierre interior, que está dispuesto entre el primer elemento de cierre y el cuerpo de estrangulamiento, presenta, sin embargo, un cuerpo de cierre conectado con un inducido hueco, que es atravesado en el centro por el eje de accionamiento, y en el que el inducido hueco está dispuesto móvil en una cavidad de forma cilíndrica. Esta cavidad está rodeada por un arrollamiento de excitación del inducido hueco, que está configurado como parte de un accionamiento magnético.

La ventaja de esta invención consiste en que a través del desacoplamiento mecánico completo de los dos elementos de cierre dispuestos en un espacio de construcción muy estrecho, se garantiza la hermeticidad interna al gas, que contribuye a la seguridad, especialmente en el estado cerrado, de la válvula de regulación y de seguridad de gas.

De acuerdo con la concepción de la invención, entre el canal de entrada y el canal de salida están previstos una cámara de circulación así como un intersticio anular, que se extiende al menos en parte concéntricamente alrededor de la cámara de circulación. El intersticio anular y la cámara de circulación son utilizados en este caso de forma alternativa para la entrada de la corriente de gas y para la salida de la corriente de gas dentro así como fuera de la zona de estrangulamiento. La cámara de circulación así como el intersticio anular, que se extiende al menos en parte concéntricamente alrededor de la cámara de circulación, están colocados en este caso en la dirección del eje longitudinal del accionamiento lineal ortogonalmente al canal de entrada y al canal de salida.

En una primera configuración preferida de la invención, la entrada de la corriente de gas en la zona de estrangulamiento de la válvula de regulación y de seguridad de gas se realiza a través del intersticio anular y la salida de la corriente de gas se lleva a cabo desde la zona de estrangulamiento de la válvula de regulación y de seguridad de gas a través de la cámara de circulación. El intersticio anular se extiende en este caso desde el canal de entrada hasta la zona de estrangulamiento y se impulsa con la corriente de entrada de gas a presión elevada. En cambio, la cámara de circulación se conecta directamente en la zona de estrangulamiento y desemboca en el canal de salida y se impulsa con la corriente de salida de gas a presión reducida. Los dos elementos de cierre controlables eléctricamente de una manera independiente entre sí están configurados en este caso para la consecución de su posición abierta o cerrada de forma móvil axialmente en la misma dirección. Por lo tanto, se ha revelado que es especialmente ventajosa una fabricación de la válvula de regulación y de seguridad de gas de acuerdo con la invención, puesto que la válvula de regulación y de seguridad de gas se puede equipar desde un lado de montaje, a saber, con preferencia desde el lado de accionamiento, con los dos elementos de cierre.

En una segunda configuración de la invención, la entrada de la corriente de gas en la zona de estrangulamiento de la válvula de regulación y de seguridad de gas se realiza a través de la cámara de circulación y la salida de la corriente de gas desde la zona de estrangulamiento de la válvula de regulación y de seguridad de gas se lleva a cabo a través del intersticio anular. La cámara de circulación se extiende en este caso desde el canal de entrada hasta la zona de estrangulamiento y es impulsada con la corriente de entrada de gas a presión elevada. En cambio, el intersticio anular se conecta directamente en la zona de estrangulamiento y desemboca en el canal de salida y se impulsa con la corriente de salida de gas a presión reducida. Los dos elementos de cierre controlables eléctricamente de una manera independiente entre sí están configurados en este caso para la consecución de su posición abierta o cerrada de forma móvil axialmente en dirección opuesta.

En las dos configuraciones mencionadas anteriormente, el gas circula en el intersticio anular y en la cámara de circulación en dirección opuesta, siendo estrangulado el gas, por una parte, de una manera selectiva en la zona de estrangulamiento de la válvula de regulación y de seguridad de gas y siendo sometido, por otra parte, a una desviación de la dirección de la circulación. En este caso, el gas circula o bien desde el intersticio anular a través de la zona de estrangulamiento hasta la cámara de circulación o, en cambio, desde la cámara de circulación a través de la zona de estrangulamiento hasta el intersticio anular.

La zona de estrangulamiento, prevista para el estrangulamiento de la corriente volumétrica u de la presión del gas, corresponde esencialmente a la zona de trabajo del cuerpo de estrangulamiento en el primer elemento de cierre y del cuerpo de cierre en el segundo elemento de cierre. Al cuerpo de cierre y al cuerpo de estrangulamiento están asociados, en la extensión longitudinal del eje de accionamiento, respectivamente, unos asientos de válvula distanciados de forma adaptable entre sí, sobre los que descansan y que están configurados en forma de anillo en la zona de estrangulamiento de la válvula de regulación y de seguridad de gas.

Los dos elementos de cierre, que trabajan de una manera independiente uno del otro tienen en común que ambos elementos de cierre están configurados de manera que pueden ser impulsados, respectivamente, con la fuerza de un elemento de resorte presentado respectivo y, por lo tanto, disponen de una función de cierre rápido.

La diferencia significativa en la función de ambos elementos de cierre consiste en que el primer elemento de cierre asume adicionalmente una función de regulación y de modulación para la adaptación de la corriente de gas a una carga térmica variable. De esta manera, la válvula de regulación y de seguridad de gas de acuerdo con la invención dispone de tres funciones, a saber, de dos funciones de cierre rápido y de una función de regulación y de modulación.

Los dos elementos de cierre utiliza, para la seguridad de su función, adicionalmente dos sistemas de accionamiento diferentes. Mientras que el primer elemento de cierre, que presenta una función de cierre rápido y una función de regulación y de modulación, utiliza un accionamiento lineal con un sistema de tuerca y husillo accionado con motor eléctrico, el segundo elemento de cierre, que presenta exclusivamente una función de cierre rápido, está equipado con un accionamiento magnético.

El arrollamiento de excitación del accionamiento magnético del segundo elemento de cierre, el primer elemento de resorte y los arrollamientos del motor del accionamiento lineal del primer elemento de cierre están colocados unos detrás de otros con preferencia en la dirección del eje longitudinal de la válvula de regulación y de seguridad de gas o del accionamiento lineal.

A través del modo de funcionamiento independiente entre sí, a través de la estructura diferente así como a través de los diferentes accionamiento de los dos elementos de cierre se excluye de una manera fiable un bloqueo completo de la válvula de regulación y de seguridad de gas de acuerdo con la invención en el caso de avería o en el caso de fallo.

El cuerpo de estrangulamiento del primer elemento de cierre presenta, condicionada por la función, una curva característica de la válvula de igual porcentaje para la modulación de la corriente de gas necesaria para el abastecimiento del quemador de la instalación de calefacción de gas. La ventaja de esta curva característica de igual porcentaje consiste en que se pueden estabilizar mejor presiones variables de abastecimiento y, por lo tanto, se evita el peligro de un circuito de regulación oscilante. El cuerpo de estrangulamiento se desliza en la cámara de circulación sin escalonamiento entre una posición abierta y una posición cerrada. La dirección de movimiento axial del cuerpo de estrangulamiento se extiende en este caso ortogonalmente a la dirección de la corriente de entrada de gas en el canal de entrada y de la corriente de salida de gas desde el canal de salida.

El cuerpo de cierre del segundo elemento de cierre presenta en una primera variante de realización un elemento de obturación de forma anular con una superficie de obturación curvada o plana, dirigida hacia el asiento de válvula complementario del cuerpo de cierre. La superficie de obturación cierra, por lo tanto, en el estado cerrado, superficialmente de forma hermética al gas el intersticio anular, que rodea al menos en parte la cámara de circulación.

En una segunda variante de realización, el cuerpo de cierre del segundo elemento de cierre presenta un elemento de obturación de forma anular y en forma de V en la sección transversal con brazos de la V elásticos, abiertos en la dirección del asiento de la válvula del cuerpo de cierre. Por lo tanto, en el caso de impulsión con fuerza a través del elemento de resorte, se pueden deformar los brazos de la V del elemento de obturación. Los brazos deformables de la V cierran a lo largo de su apoyo o bien de sus lados frontales de una manera lineal hermética al gas el intersticio anular que rodea al menos en parte la cámara de circulación. La dimensión constructiva y la selección del material de los brazos de la V se realizan con preferencia en función de la fuerza de resorte del elemento de resorte previsto para el cierre del segundo elemento de cierre. El grado de deformación de los brazos de la V y, por lo tanto, el efecto de obturación, es en este caso, con una elasticidad predeterminada, tanto mayor cuando más elevada es la fuerza de resorte del elemento de resorte.

Una ventaja esencial de un elemento de obturación en forma de V frente a un elemento de obturación compacto, que está constituido por un elastómero blando, con una superficie de obturación plana, curvada o recta, dirigida hacia el asiento complementario de la válvula del cuerpo de cierre, consiste sobre todo en que ya con una fuerza de resorte relativamente reducida, se consigue un asiento hermético mejorado del cuerpo de cierre sobre su asiento de válvula respectivo. Además, con un elemento de obturación en forma de V se pueden compensar los problemas de centrado condicionados por la fabricación eventualmente planteados.

El cuerpo de cierre del segundo elemento de cierre así como el cuerpo de estrangulamiento del primer elemento de cierre asumen la función de un dispositivo de bloqueo de seguridad, cuando la válvula de regulación y de seguridad de gas está conectada sin corriente. En el caso de un fallo inesperado de la corriente o de una desconexión selectiva de la corriente, se cierra de forma hermética al gas, por una parte, el intersticio anular, en función de la configuración de la válvula de regulación y de seguridad de gas, por el cuerpo de cierre, impulsado con fuerza de resorte, del segundo elemento de cierre o por el cuerpo de estrangulamiento, impulsado con fuerza de resorte, del primer elemento de cierre. Por otra parte, el extremo de la cámara de circulación, dirigido hacia el accionamiento, se cierra de forma hermética al gas por el cuerpo de cierre, impulsado con fuerza de resorte, del segundo elemento de cierre o por el cuerpo de estrangulamiento, impulsado con fuerza de resorte, del primer elemento de cierre.

En el funcionamiento del quemador, a través de la impulsión de la corriente de los arrollamientos de excitación, que pertenecen al inducido hueco, del segundo elemento de cierre así como a través de los arrollamientos de accionamiento, que pertenecen al motor, del primer elemento de cierre se liberan, en contra de la acción de fuerza de resorte de los elementos de resorte correspondientes, el intersticio anular y la cámara de circulación en su sección transversal.

Mientras que en el caso de impulsión de la corriente de los arrollamientos de accionamiento del motor, utilizados para el accionamiento del primer elemento de cierre, así como de los arrollamientos de excitación del inducido hueco, utilizados para el accionamiento del segundo elemento de cierre, ambos elementos de resorte están configurados atraídos o bien comprimidos, éstos se expanden en el caso de interrupción de la corriente, lo que conduce a un cierre repentino de la válvula de regulación y de seguridad de gas en su zona de estrangulamiento.

En el estado sin corriente de la válvula de regulación y de seguridad de gas, el cuerpo de cierre se asienta con su elemento de obturación sobre el asiento de válvula colocado en el extremo de una cámara de circulación y el cuerpo de estrangulamiento se asienta sobre un asiento de válvula de la cámara de circulación, que está distanciado de este asiento de válvula en la dirección de la extensión longitudinal del eje de accionamiento. La distancia entre los dos asientos de válvula puede estar configurada en este caso de forma variable.

Para la realización de un cierre rápido de la zona de estrangulamiento de la válvula de regulación y de seguridad de gas en el caso de avería son necesarios tiempos de ajuste cortos de los elementos de cierre. Esta necesidad se tiene en cuenta porque los recorridos de ajuste de los elementos de cierre están dimensionados especialmente reducidos. Para el inducido con el cuerpo de cierre conectado del segundo elemento de cierre, es suficiente un recorrido de ajuste preferido dimensionado hasta 2 mm y para el eje de accionamiento con cuerpo de estrangulamiento conectado del primer elemento de cierre es suficiente un recorrido de ajuste dimensionado hasta 8 mm.

Otra configuración preferida de la invención consiste en que la válvula de regulación y de seguridad de gas presentas al menos dos elementos de cierre colocados ortogonalmente entre sí entre un canal de entrada y un canal de salida. Un primer elemento de cierre comprende un eje de accionamiento, un cuerpo de estrangulamiento dispuesto en el extremo inferior del eje de accionamiento así como un primer elemento de resorte pretensado, que actúa sobre el primer elemento de cierre, que está dispuesto en la zona superior del eje de accionamiento. El segundo elemento de cierre, que presentas un cuerpo de cierre, está conectado en este caso por medio de elementos de acoplamiento con un inducido hueco. El inducido hueco está dispuesto móvil en una cavidad de forma cilíndrica, rodeada por el arrollamiento de excitación del inducido hueco y que trabaja contra la fuerza de un segundo elemento de resorte
pretensado.

En este caso, están previstos dos elementos de acoplamiento colocados ortogonalmente entre sí, que están conectados mutuamente por medio de un elemento de desviación. El primer elemento de acoplamiento está configurado en este caso móvil en dirección-x y el segundo elemento de acoplamiento móvil en dirección-y.

El elemento de desviación presenta, para la seguridad de su movimiento giratorio, un eje de giro y dos brazos dispuestos ortogonales entre sí, en los que inciden con preferencia en unión positiva los elementos de acoplamiento.

En la dirección de la circulación del gas, en el canal de entrada se conecta una cámara de circulación, estando configurado el cuerpo de cierre móvil axialmente entre una posición abierta y una posición cerrada en la cámara de circulación.

Ambas variantes de realización de la válvula de regulación y de seguridad de gas de acuerdo con la invención, a saber, la disposición coaxial así como la disposición ortogonal de los dos elementos de cierre, tienen en común que los dos elementos de cierre se cierran de forma repentina, pero, sin embargo, desplazada en el tiempo, en el estado sin corriente en la dirección del lado de baja presión de la válvula de regulación y de seguridad de gas, para descargar sin peligro las cantidades de gas no quemadas.

Las ventajas y características significativas de la invención frente al estado de la técnica son esencialmente:

-

desacoplamiento mecánico completo de los dos elementos de cierre dispuestos en espacio de construcción muy estrecho,

-

unos elementos de cierre colocados ortogonales o coaxiales entre sí aseguran un campo de aplicación amplio también en espacios de montaje pequeños,

-

el accionamiento lineal, configurado como sistema de tuerca y husillo, del primer elemento de cierre y el accionamiento magnético del segundo elemento de cierre aseguran el modo de funcionamiento independiente entre sí de los dos elementos de cierre,

-

el primer elemento de cierre asume una función de cierre rápido así como una función de regulación y de modulación y el segundo elemento de cierre asume una función de cierre rápido,

-

dispositivo favorable para la circulación y dirección de ajuste de los elementos de cierre en la dirección de la circulación del gas y, por lo tanto, caída reducida de la presión a través de la válvula de regulación y de seguridad de gas,

-

cierre desplazado en el tiempo de los elementos de cierre en la dirección del lado de baja presión de la válvula de regulación y de seguridad de gas en el estado sin corriente y, por lo tanto, descarga sin peligro de las cantidades de gas no quemadas así como

-

asiento hermético excelente del cuerpo de estrangulamiento sobre su asiento de válvula respectivo utilizando un elemento de obturación en forma de V, cuyos brazos de la V se pueden deformar de una manera independiente entre sí en el caso de impulsión de fuerza de resorte.

Otras características y ventajas de la invención se deducen para el técnico a partir de la siguiente descripción detallada de tres formas de realización preferidas con referencia a los dibujos adjuntos; en éstos:

La figura 1 muestra una sección transversal de una primera configuración preferida de la válvula de regulación y de seguridad de gas con elementos de cierre colocados coaxiales entre sí en la posición cerrada, con un intersticio anular en el lado de salida y con un cuerpo de cierre con un elemento de obturación plano.

La figura 2 muestra una sección transversal de una primera configuración preferida de la válvula de regulación y de seguridad de gas con elementos de cierre colocados coaxiales entre sí en la posición abierta, con un intersticio anular en el lado de salida y con un cuerpo de cierre con un elemento de obturación plano.

La figura 3 muestra una sección transversal de una segunda configuración preferida de la válvula de regulación y de seguridad de gas con elementos de cierre colocados coaxiales entre sí en la posición cerrada, con un intersticio anular en el lado de entrada y con un cuerpo de cierre con elemento de obturación en forma de V.

La figura 4 muestra una sección transversal de una segunda configuración preferida de la válvula de regulación y de seguridad de gas con elementos de cierre colocados coaxiales entre sí en la posición cerrada, con un intersticio anular en el lado de salida y con un cuerpo de cierre con elemento de obturación en forma de V.

La figura 5 muestra una sección transversal de una tercera configuración preferida de la válvula de regulación y de seguridad de gas con elementos de cierre colocados ortogonales entre sí en la posición cerrada del cuerpo de cierre así como

La figura 6 muestra una sección transversal de una tercera configuración preferida de la válvula de regulación y de seguridad de gas con elementos de cierre colocados ortogonales entre sí en la posición abierta del cuerpo de cierre.

Las figuras 1 a 2 ilustran una sección transversal de una primera configuración preferida de la válvula de regulación y de seguridad de gas en la posición abierta y en la posición cerrada con elementos de cierre colocados coaxiales entre sí, con una cámara de circulación 2.1 en el lado de entrada, con un intersticio anular 3.1 en el lado de salida y con un cuerpo de cierre 8 con un elemento de obturación plano 8.1. La válvula de regulación y de seguridad de gas de acuerdo con la invención presenta un canal de entrada 2 así como un canal de salida 3 colocado opuesto en prolongación axial del eje principal del canal de entrada 2. Entre el canal de entrada 2 y el canal de salida 3 están previstos la cámara de circulación 2.1 así como el intersticio anular 3.1, que se extiende al menos en parte concéntricamente alrededor de la cámara de circulación 2.1, que coinciden en la zona de estrangulamiento 10. La cámara de circulación 2.1 se conecta directamente en el canal de entrada 2 y desemboca en la zona de estrangulamiento 10. A partir de la zona de estrangulamiento 10 se extiende el intersticio anular 3.1, dispuesto concéntricamente alrededor de la cámara de circulación 2.1, hasta el canal de salida 3 y desemboca en éste. De acuerdo con ello, la trayectoria de la circulación del gas desde el lado de alta presión hacia el lado de baja presión se puede describir de la siguiente manera: canal de entrada 2, cámara de circulación 2.1, zona de estrangulamiento 10, intersticio anular 3.1 y canal de salida 3.

Los dos elementos de cierre de la válvula de regulación y de seguridad de gas, que actúan de una manera independiente entre sí, están colocados coaxiales entre sí y están distanciados axiales uno del otro. El primer elemento de cierre exterior presenta un eje de accionamiento 4, configurado como husillo de un accionamiento lineal 12, en cuyo lado de válvula 1.1 de la válvula de regulación y de seguridad de gas está colocado el cuerpo de estrangulamiento 6, que sirve para la modulación de la corriente de gas, cuya zona de trabajo corresponde a la zona de estrangulamiento 10 de la válvula de regulación y de seguridad de gas. En la zona del lado de accionamiento 1.2 del eje de accionamiento 4, que se conecta en el lado de la válvula 1.1, está dispuesto, por encima del accionamiento magnético para el segundo elemento de cierre, un primer elemento de resorte 5, que comprime el eje de accionamiento 4, en el estado sin corriente de la válvula de regulación y de seguridad de gas, en la dirección del lado de la válvula 1.1 y de esta manera presiona el cuerpo de estrangulamiento 6, que presenta un elemento de obturación 6.1, sobre su asiento de válvula 11.2 correspondiente. En el lado de accionamiento 1.2 del eje de accionamiento 4 están colocados los arrollamientos de accionamiento 13 del motor. Sobre el eje de accionamiento 4 gira una tuerca no descrita en detalle del accionamiento lineal 12 conocido anteriormente a partir del estado de la técnica o bien del accionamiento de tuerca y husillo, que es accionado por los arrollamientos de accionamiento 13 del motor. El asiento de válvula 11.2 del cuerpo de estrangulamiento 6 está dispuesto en el extremo de la cámara de circulación 2.1, que apunta hacia el lado de accionamiento 1.2 de la válvula de regulación y de seguridad de gas, en la zona de estrangulamiento 10. El cuerpo de estrangulamiento 6, que cierra la cámara de circulación 2.1, puede presentar una forma discrecional, pero está configurado con preferencia de forma cónica. El segundo elemento de cierre, dispuesto entre el cuerpo de estrangulamiento 6 y el primer elemento de resorte 5 respectivo, está constituido por un inducido hueco 7, en cuyo extremo, que apunta hacia el lado de válvula 1.1 de la válvula de regulación y de seguridad de gas, está colocado un cuerpo de cierre 8. El inducido hueco 7 está dispuesto móvil axialmente en una cavidad 19 de forma cilíndrica. Esta cavidad 19 está rodeada por el arrollamiento de excitación 14 configurado como parte de un accionamiento magnético y es accionado por éste. El inducido hueco 7 está acoplado con un segundo elemento de resorte 9 dispuesto coaxialmente, que se encuentra entre el inducido hueco y la pared de la carcasa apoyándose en el interior del inducido hueco y presiona, en el estado sin tensión de la válvula de regulación y de seguridad de gas, el cuerpo de cierre 8 conectado con el inducido hueco 7, sobre su asiento de válvula 11.1 respectivo y colocado en la zona de estrangulamiento 10. El cuerpo de cierre presenta un elemento de obturación 8.1 en forma de anillo con una superficie de obturación plana, que apunta hacia el asiento de válvula 11.1 del cuerpo de cierre 8, en el que el elemento de cierre 8.1 cierra de forma hermética al gas el intersticio anular 3.1, que rodea, en el estado cerrado, concéntricamente la cámara de circulación 2.1 y conectado con el canal de salida 3. El asiento de válvula 11.1 del cuerpo de cierre 8 está dispuesto distanciado del asiento de válvula 11.2 del cuerpo de estrangulamiento 6 en la dirección de la extensión longitudinal del eje de accionamiento 4. El eje de accionamiento 4 del primer elemento de cierre atraviesa, en la zona de estrangulamiento 10 de la válvula de regulación y de seguridad de gas, el cuerpo de cierre 8 del segundo elemento de cierre sin contacto, de tal forma que ambos elementos de cierre se pueden mover desacoplados mecánicamente uno del otro. Para el caso de que uno de los dos elementos de cierre falle, se garantiza la hermeticidad exterior al gas de la válvula de regulación y de seguridad de gas a través del segundo elemento de cierre todavía con capacidad funcional. Los dos elementos de cierre, que pueden ser controlados eléctricamente independientes unos del otro, están configurados móviles axialmente en dirección opuesta para la consecución de su posición abierta y su posición cerrada.

La figura 3 ilustra una sección transversal de una primera configuración preferida de la válvula de regulación y de seguridad de gas con elementos de cierre colocados coaxiales entre sí, con una cámara de circulación 2.1 en el lado de entrada, con un intersticio anular 3.1 en el lado de salida y con un cuerpo de cierre 8 con elemento de obturación en forma de V. La cámara de circulación 2.1 se conecta directamente en el canal de entrada 2 y desemboca en la zona de estrangulamiento 10. A partir de la zona de estrangulamiento 10 se extiende el intersticio anular 3.1 dispuesto concéntricamente alrededor de la cámara de circulación 2.1 hasta el canal de salida 3 y desemboca en éste. La estructura de la válvula de regulación y de seguridad de gas corresponde a la de las figuras 1 y 2, pudiendo describirse, por lo tanto, la trayectoria de la circulación del gas desde el lado de alta presión hasta el lado de baja presión de la siguiente manera: canal de entrada 2, cámara de circulación 2.1, zona de estrangulamiento 10, intersticio anular 3.1 y canal de salida 3. La diferencia esencial frente a la configuración de la invención representada en las figuras 1 y 2 consiste, sin embargo, en que el cuerpo de cierre 8 del segundo elemento de cierre no presenta ningún elemento de obturación 8.1 de forma anular con efecto de obturación superficial, sino más bien un elemento de obturación 8.1 en forma de anillo y en forma de V en la sección transversal con canto de obturación de forma lineal. El elemento de obturación 8.1 en forma de V en la sección transversal presenta, en la dirección del asiento de válvula 11.1 del cuerpo de cierre 8, dos brazos en V abiertos, donde los brazos en V deformables elásticamente en el caso de impulsión con fuerza a través del elemento de resorte 9 respectivo, cierran de forma hermética al gas el intersticio anular 3.1, que rodea al menos en parte la cámara de circulación 2.1, linealmente a lo largo del apoyo de los brazos en V. Ambos brazos en V, que forman el elemento de obturación, están dispuestos simétricamente al eje que se extiende a través del elemento de obturación o bien del elemento de cierre y se contactan -considerados en la sección transversal- naturalmente sólo en un punto en el lado inferior del cuerpo de cierre 8. Puesto que ambos brazos en V se pueden deformar elásticamente de una manera independiente entre sí, se pueden igualar y compensar de la mejor manera posible las tolerancias del asiento de válvula 11.1 condicionadas por la fabricación, lo que conduce a un asiento de válvula excelente. Los dos elementos de cierre controlables eléctricamente de una manera independiente entre sí están configurados móviles axialmente en dirección opuesta para la consecución de su posición abierta y su posición cerrada.

La figura 4 ilustra una sección transversal de una segunda configuración preferida de la válvula de regulación y de seguridad de gas con elementos de cierre colocados coaxiales entre sí, con un intersticio anular 3.1 en el lado de entrada, con una cámara de circulación 2.1 en el lado de salida y con un cuerpo de cierre 8 con elemento de obturación 8.1 en forma de V. La estructura básica de la válvula de regulación y de seguridad de gas corresponde a la de las figuras 1 a 2, siendo utilizado como elemento de obturación 8.1 para el cuerpo de cierre 8, de la misma manera que en la figura 3, un elemento de obturación 8.1 en forma de V en la sección transversal. La diferencia esencial frente a las configuraciones de la invención representadas en las figuras 1 a 3 consiste en que el intersticio anular 3.1, que rodea al menos en parte la cámara de circulación 2.1 y que está conectado con el canal de entrada 2, se utiliza para la entrada de la corriente de gas en la zona de estrangulamiento 10 y la cámara de circulación 2.1 conectada con el canal de salida 3 se utiliza para la salida de la corriente del gas desde la zona de estrangulamiento 10. La cámara de circulación 2.1 se conecta en este caso directamente en el canal de entrada 2 y desemboca en la zona de estrangulamiento 10. A partir de la zona de estrangulamiento 10 se extiende el intersticio anular 3.1, dispuesto concéntricamente alrededor de la cámara de circulación 2.1, hasta el canal de salida 3 y desemboca en éste. La trayectoria de la circulación del gas desde el lado de alta presión hasta el lado de baja presión se puede describir, por lo tanto, de la siguiente manera: canal de entrada 2, intersticio anular 3.1, zona de estrangulamiento 10, cámara de circulación 2.1 y canal de salida 3. Los dos elementos de cierre controlables eléctricamente de una manera independiente entre sí están configurados móviles axialmente en la misma dirección para la consecución de su posición abierta y su posición cerrada.

Las figuras 5 y 6 ilustran una sección transversal de una tercera configuración ventajosa de la válvula de regulación y de seguridad de gas con elementos de cierre colocados ortogonales entre sí. La estructura básica corresponde en este caso esencialmente a la de las figuras 1 a 4. La diferencia esencial frente a la configuración de la invención representada en las figuras 1 a 4 consiste en que el segundo elemento de cierre está conectado con su cuerpo de cierre 8, 8.1 por medio de dos elementos de acoplamiento 16 indirectamente con el inducido hueco 7. La dirección del movimiento de los dos elementos de acoplamiento 16.1, 16.2 colocados ortogonales entre sí corresponde en este caso a la dirección del movimiento del inducido hueco 7 o bien del cuerpo de cierre 8. El elemento de acoplamiento 16.1 móvil en dirección-x está conectado en este caso con el inducido hueco 7 y el elemento de acoplamiento 16.2 móvil en la dirección-\gamma está conectado con el cuerpo de cierre 8. Ambos elementos de acoplamiento 16.1, 16.2 están conectados, con la finalidad de la desviación de la actuación de la fuerza mecánica, con un elemento de desviación 17 articulado o bien giratorio con brazos alineados ortogonalmente entre sí. El elemento de desviación 17 presenta un eje de giro 18, que asegura una articulación del elemento de desviación en dirección-x y en dirección-y. La conexión por unión positiva representada aquí entre los brazos del elemento de desviación 17 y los dos elementos de acoplamiento 16.1, 16.2 está configurada como unión de horquilla y bulón. La zona de estrangulamiento 10 de esta configuración de la válvula está dimensionada mayor con respecto a las configuraciones de la válvula representadas en las figuras 1 a 4, pudiendo reducirse el gasto de fabricación en una medida considerable a través del elemento de cierre 8 dispuesto localmente separado del inducido hueco 7.

Lista de signos de referencia

1

Carcasa de la válvula de regulación y de seguridad de gas

1.1

Lado de la válvula

1.2

Lado de accionamiento

2

Canal de entrada

2.1

Cámara de circulación

3

Canal de salida

3.1

Intersticio anular

4

Eje de accionamiento

5

Primer elemento de resorte

6

Cuerpo de estrangulamiento

6.1

Elemento de obturación del cuerpo de estrangulamiento 6

7

Inducido/inducido hueco

8

Cuerpo de cierre

8.1

Elemento de obturación del cuerpo de cierre 8

9

Segundo elemento de resorte

10

Zona de estrangulamiento

11

Asientos de la válvula

11.1

Asiento de válvula del cuerpo de cierre 8

11.2

Asiento de válvula del cuerpo de estrangulamiento 6

12

Accionamiento lineal

13

Arrollamientos del motor

14

Arrollamiento de excitación del inducido hueco 7

15

Dirección de la circulación del gas

16

Elemento de acoplamiento

16.1

Primer elemento de acoplamiento

16.2

Segundo elemento de acoplamiento

17

Elemento de desviación

18

Eje de giro

19

Cavidad.

Claims (9)

1. Válvula de regulación y de seguridad de gas para quemadores de una instalación de calefacción de gas modulable, que presenta en una carcasa (1) al menos dos elementos de cierre colocados coaxialmente entre sí entre un canal de entrada (2) y un canal de salida (3) y distanciados axialmente uno del otro, que cierran de una manera independiente entre sí, respectivamente, por medio de un elemento de cierre (5, 9) respectivo, en el estado sin corriente, de forma repentina la válvula de regulación y de seguridad de gas, presentando el primer elemento de cierre exterior, que sirve adicionalmente para la modulación de la corriente de gas, un eje de accionamiento (4) configurado como husillo de un accionamiento lineal (12), en cuyo extremo dirigido hacia el lado de válvula (1.1) de la válvula de regulación y de seguridad de gas, está colocado un cuerpo de estrangulamiento (6) y sobre el lado de accionamiento (1.2) de la válvula de regulación y de seguridad de gas está colocado el primer elemento de resorte (5), y porque el segundo elemento de cierre interior, dispuesto entre el primer elemento de resorte (5) y el cuerpo de estrangulamiento (6, 6.1), presenta un cuerpo de cierre (8, 8.1) conectado con un inducido hueco (7) y que apunta hacia el lado de válvula (1.1) de la válvula de regulación y de seguridad de gas, caracterizada porque el inducido hueco (7), que recibe el segundo elemento de resorte (9), está dispuesto móvil en una cavidad (19) de forma cilíndrica, y esta cavidad (19) está rodeada por un arrollamiento de excitación (14) del inducido hueco (7) configurada como parte de un accionamiento magnético.

2. Válvula de regulación y de seguridad de gas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque entre el canal de entrada (2) y el canal de salida (3) están previstos una cámara de circulación (2.1) así como un intersticio anular (3.1) que se extiende al menos en parte concéntricamente alrededor de la cámara de circulación (2.1), y el intersticio anular (3.1) y la cámara de circulación (2.1) se utilizan de forma alternativa para la entrada de la corriente y para la salida de la corriente de gas, en la que

a.

durante la entrada de la corriente de gas a través del intersticio anular (3.1), éste se extiende desde el canal de entrada (2) hasta la zona de estrangulamiento (6) y la cámara de circulación (2.1) se extiende desde la zona de estrangulamiento (6) hasta el canal de salida (3), y los dos elementos de cierre controlables eléctricamente independientes entre sí están configurados móviles axialmente en la misma dirección para la consecución de su posición abierta y su posición cerrada,

b

durante la entrada de la corriente de gas a través de la cámara de circulación (2.1), ésta se extiende desde el canal de entrada (2) hasta la zona de estrangulamiento (6) y el intersticio anular (3.1) se extiende desde la zona de estrangulamiento (6) hasta el canal de salida (3), y los dos elementos de cierre controlables eléctricamente independientes entre sí están configurados móviles axialmente en la dirección opuesta para la consecución de su posición abierta y su posición cerrada.

3. Válvula de regulación y de seguridad de gas de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque la cámara de circulación (2.1) así como el intersticio anular (3.1) que se extiende al menos parcialmente concéntrico alrededor de la cámara de circulación (2.1) están colocados en la dirección del eje longitudinal del accionamiento lineal (12) ortogonalmente al canal de entrada (2) y al canal de salida (3).

4. Válvula de regulación y de seguridad de gas de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizada porque en el estado sin corriente de la válvula de regulación y de seguridad de gas, el cuerpo de cierre (8) está dispuesto por medio de su elemento de obturación (8.1) sobre un asiento de válvula (11.1) dispuesto en un extremo de la cámara de circulación (2.1), que apunta hacia el accionamiento de la válvula de regulación y de seguridad de gas, y el cuerpo de estrangulamiento (6) está dispuesto sobre un asiento de válvula (11.2) de la cámara de circulación (2.1), distanciado de este asiento de válvula, en la dirección de la extensión longitudinal del eje de accionamiento (4).

5. Válvula de regulación y de seguridad de gas para quemadores de una instalación de calefacción de gas modulable, que presenta en una carcasa (1) al menos dos elementos de cierre colocados entre un canal de entrada (2) y un canal de salida (3), en la que el primer elemento de cierre -accionado por medio de accionamiento lineal- presenta un eje de accionamiento (4), un cuerpo de estrangulamiento (6, 6.1) dispuesto en el extremo inferior del eje de accionamiento (4) así como un primer elemento de resorte (5) pretensado, que actúa sobre el primer elemento de cierre, que está dispuesto en la zona superior del eje de accionamiento (4), caracterizada porque ambos elementos de cierre están colocados ortogonales entre sí y porque el segundo elemento de cierre -accionado por medio de accionamiento magnético- que presenta un cuerpo de cierre (8, 8.1) está conectado por medio de dos elementos de acoplamiento (16) colocados ortogonales entre sí y conectados mutuamente a través de un elemento de desviación con un inducido hueco (7), que está dispuesto móvil en una cavidad (19) de forma cilíndrica, rodeada por el arrollamiento de excitación del inducido hueco (7) y que trabaja contra la fuerza de un segundo elemento de resorte (9) pretensado.

6. Válvula de regulación y de seguridad de gas de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque el elemento de desviación (17) presenta un eje de giro (18) y dos brazos dispuestos ortogonales entre sí, en los que inciden en unión positiva los elementos de acoplamiento (16).

7. Válvula de regulación y de seguridad de gas de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizada porque está prevista una cámara de circulación (2.1), que se conecta en la dirección de la circulación del gas en el canal de entrada (2), estando configurado el cuerpo de cierre (8) móvil axialmente entre una posición abierta y una posición cerrada en la cámara de circulación (2.1).

8. Válvula de regulación y de seguridad de gas de acuerdo con una de las reivindicaciones 2, 4 ó 7, caracterizada porque el cuerpo de cierre (8) presenta un elemento de obturación de forma anular con una superficie de obturación curvada o plana, que apunta hacia el asiento de válvula complementario del cuerpo de cierre (8), en la que el elemento de obturación cierra de forma hermética al gas en la superficie el intersticio anular (3.1) que rodea al menos parcialmente la cámara de circulación (2.1).

9. Válvula de regulación y de seguridad de gas de acuerdo con una de las reivindicaciones 2, 4 ó 7, caracterizada porque el cuerpo de cierre (8) presenta un elemento de obturación (8.1) en forma de anillo y en forma de V en la sección transversal, con brazos en V abiertos en la dirección del asiento de válvula (11.1) del cuerpo de cierre (8), en la que los brazos en V elásticos deformables en el caso de impulsión con fuerza a través del elemento de resorte (9) cierran de forma hermética al gas el intersticio anular (3.1), que rodea al menos parcialmente la cámara de circulación (2.1), linealmente a lo largo del apoyo de los brazos en V.