ES2327993A1 - Safety electromagnetic valve with internal spring - Google Patents
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Abstract
Description
Válvula electromagnética de gas de seguridad con muelle interno.Safety gas solenoid valve with internal spring
La presente invención se relaciona con una válvula electromagnética de seguridad de llama que se incorpora en un alojamiento de un grifo de suministro doméstico de gas a un quemador.The present invention relates to a Flame safety solenoid valve incorporated in a housing of a domestic gas supply tap to a burner.
Son conocidas válvulas de gas de seguridad de llama de este tipo que son accionadas por un grupo magnético alimentado por un termopar o un voltaje DC externo.Safety gas valves of flame of this type that are powered by a magnetic group powered by a thermocouple or an external DC voltage.
EP 1036987 A (ES 2155016 A) divulga una válvula de gas de seguridad de llama que se incorpora en un alojamiento cilíndrico de un grifo de suministro doméstico de gas que comprende un electroimán con un núcleo y con una armadura móvil, una cápsula protectora en cuyo interior se aloja el electroimán, un eje y un miembro obturador de válvula, en donde el miembro obturador está fijado al extremo del eje, ambos extendidos fuera de la cápsula, un asiento coaxial soporte del núcleo del electroimán sobre el que se fija la cápsula protectora y un muelle helicoidal de retorno del miembro obturador rodeando el eje de válvula, teniendo el extremo cerrado de la cápsula un orificio de guía ajustado para el desplazamiento axial del eje. En esta válvula, el muelle de retorno está extendido entre el miembro obturador y la cápsula protectora apoyado sobre el extremo de la cápsula y fuera de ella, con lo cual se requiere que el eje de la válvula tenga una longitud determinada para la guía del muelle. Una válvula de seguridad de este tipo ocupa un alojamiento en el grifo de una longitud equivalente, que aumenta el volumen del cuerpo del grifo y en consecuencia el peso de aleación empleado para la fabricación del grifo de gas.EP 1036987 A (ES 2155016 A) discloses a valve of flame safety gas that is incorporated into a housing cylindrical of a domestic gas supply tap comprising an electromagnet with a core and with a mobile armor, a capsule protective inside whose electromagnet is housed, a shaft and a valve sealing member, where the sealing member is attached to the end of the shaft, both extended outside the capsule, a coaxial seat support of the electromagnet core on which it fixes the protective capsule and a helical return spring of the sealing member surrounding the valve shaft, having the end closed the capsule a guide hole adjusted for the axial displacement of the shaft. In this valve, the return spring is extended between the sealing member and the protective capsule resting on the end of the capsule and out of it, thereby the valve shaft is required to have a certain length for the spring guide. A safety valve of this type occupies a housing in the tap of an equivalent length, which increases the volume of the tap body and consequently the weight alloy used to manufacture the gas tap.
El objeto de la presente invención es el de proporcionar una válvula de gas de seguridad adaptada en su longitud para ser alojada en un cuerpo de grifo de gas que comprende un electroimán con un núcleo y con una armadura móvil, un miembro obturador de válvula unido directamente a la armadura móvil, una cápsula protectora que aloja en su interior al electroimán y un muelle de retorno alojado en la cápsula protectora para el cierre del miembro obturador cuando el electroimán es desenergizado.The object of the present invention is that of provide a safety gas valve adapted in your length to be housed in a gas tap body that it comprises an electromagnet with a core and with a mobile armor, a valve sealing member attached directly to the frame mobile, a protective capsule that houses inside the electromagnet and a return spring housed in the protective capsule for closing the sealing member when the electromagnet is de-energized
El objetivo de la presente invención es reducir la longitud de la válvula de seguridad del estado anterior de la técnica para minimizar el volumen de su alojamiento en el cuerpo de grifo y así conseguir un volumen menor de cuerpo de grifo. La válvula de seguridad conforme a la invención aloja el muelle de retorno en la cápsula protectora, en vez de disponer el muelle entre dicha cápsula protectora y el miembro obturador como las válvulas de seguridad conocidas, y no requiere por tanto de un eje de válvula acoplando el miembro obturador con la armadura móvil para guiar al muelle durante los desplazamientos de dicha armadura.The objective of the present invention is to reduce the length of the safety valve of the previous state of the technique to minimize the volume of your accommodation in the body of tap and thus achieve a smaller volume of tap body. The safety valve according to the invention houses the spring return in the protective capsule, instead of arranging the spring between said protective capsule and the sealing member as the known safety valves, and therefore does not require a shaft valve coupling coupling member with movable armature to guide the pier during the movements of said armor.
Para el alojamiento del muelle de retorno en la cápsula protectora, en una primera realización de la invención, la cápsula protectora se forma con un elemento fijo tubular que comprende un alojamiento para el muelle y un elemento móvil tubular que se apoya sobre un extremo interno del muelle de retorno y así puede comprimir el muelle de retorno cuando la armadura móvil es atraída hacia el núcleo en la condición de válvula abierta, o en la dirección de cierre de válvula es desplazado dicho elemento móvil de la cápsula por efecto de la fuerza del muelle, cuando el electroimán es desenergizado. En una segunda realización, la cápsula protectora se forma con un elemento móvil tubular y un elemento fijo tubular de material flexible, tal como elastómero, el cual tiene una parte central armada internamente con el muelle de retorno, con una geometría tipo fuelle adaptada a dicho muelle. El elemento fijo tubular se acopla en su extremo libre al elemento móvil tubular de forma que dicho elemento móvil tubular puede comprimir el muelle de retorno y la parte central flexible tubular cuando la armadura móvil es atraída hacia el núcleo en la condición de válvula abierta, o en la dirección de cierre de válvula es desplazado dicho elemento móvil de la cápsula por efecto de la fuerza del muelle, cuando el electroimán es desenergizado.For housing the return spring in the protective capsule, in a first embodiment of the invention, the protective capsule is formed with a fixed tubular element that comprises a housing for the spring and a tubular mobile element which rests on an inner end of the return spring and so can compress the return spring when the mobile armor is attracted to the core in the open valve condition, or in the valve closing direction is displaced said moving element of the capsule due to the force of the spring, when the Electromagnet is de-energized. In a second embodiment, the protective capsule is formed with a tubular mobile element and a tubular fixed element of flexible material, such as elastomer, the which has a central part internally armed with the spring of return, with a bellows type geometry adapted to said spring. He tubular fixed element is coupled at its free end to the element tubular mobile so that said tubular mobile element can compress the return spring and the tubular flexible central part when the mobile armor is attracted to the core in the condition valve open, or in the direction of valve closure is said mobile element of the capsule displaced by the effect of spring force, when the electromagnet is de-energized.
En una tercera realización, la cápsula protectora se forma con un elemento fijo tubular que se corresponde con una pared tubular del casquillo metálico que aloja en su exterior el núcleo y un elemento móvil tubular que se apoya sobre un extremo interno del muelle de retorno y así, puede comprimir el muelle de retorno cuando la armadura móvil es atraída hacia el núcleo en la condición de válvula abierta, o en la dirección de cierre de válvula es desplazada dicha elemento móvil de la cápsula por efecto de la fuerza del muelle, cuando el electroimán es desenergizado.In a third embodiment, the capsule protective is formed with a fixed tubular element that corresponds with a tubular wall of the metal bushing that houses in its outer core and a tubular moving element that rests on an inner end of the return spring and thus, can compress the return spring when the mobile armor is attracted to the core in the open valve condition, or in the direction of valve closure is displaced said mobile element of the capsule due to the force of the spring, when the electromagnet is de-energized
La Fig. 1 es una vista en sección de una primera realización de una válvula electromagnética de gas de seguridad, mostrada en dos mitades longitudinales en las dos posiciones de válvula cerrada y abierta.Fig. 1 is a sectional view of a first realization of an electromagnetic safety gas valve, shown in two longitudinal halves in the two positions of closed and open valve.
La Fig. 2 es una vista frontal de la válvula de gas de seguridad de la figura 1 en la posición de válvula cerrada.Fig. 2 is a front view of the valve safety gas of figure 1 in the valve position closed.
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La Fig. 3 es una vista en sección de una segunda realización de la válvula electromagnética de gas de seguridad, mostrada en dos mitades longitudinales en las dos posiciones de válvula cerrada y abierta.Fig. 3 is a sectional view of a second realization of the electromagnetic safety gas valve, shown in two longitudinal halves in the two positions of closed and open valve.
La Fig. 4 es una vista frontal de la válvula de gas de seguridad de la figura 3 en la posición de válvula cerrada.Fig. 4 is a front view of the valve safety gas of figure 3 in the valve position closed.
La Fig. 5 es una vista en sección de una tercera realización de la válvula electromagnética de gas de seguridad, mostrada en dos mitades longitudinales en las dos posiciones de válvula cerrada y abierta.Fig. 5 is a sectional view of a third realization of the electromagnetic safety gas valve, shown in two longitudinal halves in the two positions of closed and open valve.
La Fig. 5a es una vista de un detalle de la válvula electromagnética de gas de seguridad de la Fig. 5.Fig. 5a is a view of a detail of the safety gas solenoid valve of Fig. 5.
La Fig. 6 es una vista frontal de la válvula de gas de seguridad de la figura 5 en la posición de válvula cerrada.Fig. 6 is a front view of the valve safety gas of figure 5 in the valve position closed.
Con referencia a las figuras 1-6, la válvula electromagnética de seguridad 1 de la invención, que se adapta a un cuerpo de grifo de gas, comprende un electroimán 2 con un núcleo 3 en forma de U y una armadura móvil 4 atraída por el núcleo, un miembro obturador 9 fijado directamente a la armadura móvil 4 que efectúa un recorrido "e" equivalente al entrehierro del electroimán 2 cuando éste es energizado abriendo el asiento de válvula 20, un casquillo 7 metálico de conexión eléctrica a la masa en donde apoya el núcleo 3, una cápsula 10 protectora de forma tubular que aloja el electroimán 2 encerrándolo, un muelle 8 de tipo helicoidal, de retorno para el miembro obturador 9, que se aloja en la cápsula protectora 10 y un conector eléctrico 22 que alimenta el electroimán, en donde la válvula de seguridad 1 es incorporada en un alojamiento 6 del cuerpo del grifo.With reference to the figures 1-6, the solenoid safety valve 1 of The invention, which adapts to a gas tap body, comprises an electromagnet 2 with a U-shaped core 3 and a mobile armor 4 attracted by the core, a sealing member 9 fixed directly to the mobile armor 4 that travels "e" equivalent to the air gap of electromagnet 2 when it it is energized by opening the valve seat 20, a bushing 7 metallic electrical connection to the ground where the core rests 3, a protective capsule 10 of tubular shape housing the electromagnet 2 enclosing it, a coil spring 8 of return for the sealing member 9, which is housed in the capsule protective 10 and an electrical connector 22 that feeds the electromagnet, where safety valve 1 is incorporated in a housing 6 of the tap body.
La cápsula 10 protectora de forma tubular comprende al menos un elemento móvil, tal que un capuchón móvil 12, y un elemento fijo 11 tubular rodeando el núcleo 3. El capuchón móvil 12 tubular, hecho por ejemplo de plástico tiene un extremo libre cerrado mediante una pared de cierre 12a de la cápsula, la cual sirve de soporte de fijación a la armadura móvil 4 y al miembro obturador 9 y se desplaza con ellos en una y otra dirección axial.The tubular protective capsule 10 it comprises at least one movable element, such that a movable cap 12, and a fixed tubular element 11 surrounding the core 3. The cap 12 tubular mobile, made for example of plastic has one end free closed by a closing wall 12a of the capsule, the which serves as a fixing support for the mobile frame 4 and the shutter member 9 and moves with them in either direction axial.
El elemento fijo 11 tubular y el capuchón móvil 12 conforman unidos entre ellos, la cápsula 10 que se mantiene cerrada en todas sus posiciones relativas de ambas partes 11 y 12, asegurándose de este modo el cierre hermético de la cápsula protectora 10.The fixed tubular element 11 and the mobile cap 12 form together between them, the capsule 10 that remains closed in all their relative positions of both parts 11 and 12, thus ensuring the seal of the capsule protective 10.
En una primera realización, representada en las figuras 1 y 2, el elemento fijo 11 tubular es abierto por los dos extremos, de los cuales el extremo libre tiene un collar 11a para su fijación al casquillo 7 metálico.In a first embodiment, represented in the Figures 1 and 2, the fixed tubular element 11 is opened by both ends, of which the free end has a collar 11a for its attachment to the metal bushing 7.
El elemento fijo 11 forma un canal circular concéntrico 14 delimitado por una pared interior 17 cilíndrica y una pared exterior 16 cilíndrica, a lo largo del cual es guiado y soportado el muelle de retorno 8. El extremo del capuchón móvil 12b es acoplado al elemento fijo 11 de la cápsula 10 en el hueco entre la pared exterior 16 y la pared interior 17, de manera que desliza sobre ellas fácilmente cuando la armadura móvil 4 es atraída hacia el núcleo 3.The fixed element 11 forms a circular channel concentric 14 delimited by a cylindrical inner wall 17 and a cylindrical outer wall 16, along which it is guided and supported the return spring 8. The end of the mobile cap 12b it is coupled to the fixed element 11 of the capsule 10 in the gap between the outer wall 16 and the inner wall 17, so that it slides on them easily when the mobile armor 4 is attracted to the core 3.
El capuchón móvil 12 presiona apoyado sobre un extremo del muelle 8 cuando es impulsado por la armadura móvil 4 atraída hacia el núcleo 3, comprimiendo dicho muelle 8. En la dirección opuesta, el muelle 8 se extiende impulsando el capuchón móvil 12 para el cierre del miembro obturador 9. El capuchón móvil 12 comprende en su extremo abierto 12b, una pluralidad de rebordes radiales 18 salientes los cuales se insertan en unas ventanas 19 correspondientes abiertas en dicha pared exterior 16 de la cápsula.The mobile cap 12 presses on a end of spring 8 when driven by movable armor 4 attracted to the core 3, compressing said spring 8. In the opposite direction, the spring 8 extends by driving the cap mobile 12 for closing the sealing member 9. The mobile cap 12 comprises at its open end 12b, a plurality of flanges radial 18 protrusions which are inserted in windows 19 corresponding open in said outer wall 16 of the capsule.
Con referencia a la Fig. 1, cuando el electroimán 2 está desenergizado y el muelle 8 extendido, el miembro obturador 9 cierra el asiento de válvula 20. El muelle 8 está guiado en dicho canal circular 14, pretensado contra el fondo del canal circular 14 en el elemento fijo 11 de cápsula por los rebordes radiales 18 del capuchón móvil 12. En esta posición de reposo, la armadura móvil 4 está separada del núcleo 3 del electroimán 2 dejando un entrehierro "e". El capuchón móvil 12 ocupa una posición extendida de reposo, con los rebordes radiales 18 haciendo tope contra las ventanas 19 en el elemento fijo 11 tubular, de modo que en dicha posición de reposo, se mantiene el asiento de válvula 20 cerrado.With reference to Fig. 1, when the electromagnet 2 is de-energized and spring 8 extended, the sealing member 9 closes the valve seat 20. The spring 8 is guided in said circular channel 14, prestressed against the bottom of the circular channel 14 in the fixed capsule element 11 by the radial flanges 18 of the movable cap 12. In this position of at rest, the mobile armor 4 is separated from the core 3 of the electromagnet 2 leaving an air gap "e". The mobile cap 12 occupies an extended resting position, with radial flanges 18 butt against the windows 19 in the fixed element 11 tubular, so that in said resting position, the valve seat 20 closed.
Mostrada también en la figura 1, estando el electroimán 2 energizado en la condición de válvula abierta, la armadura móvil 4 es atraída hacia el núcleo 3 del electroimán 2 venciendo la resistencia del muelle 8 de retorno, de modo que la cápsula móvil 12 se desplaza hacia el núcleo 3 un recorrido "e" a través del canal circular 14 de la cápsula, comprimiendo el muelle 8 de retorno. En un ejemplo concreto de realización de la válvula electromagnética de seguridad 1, dicho recorrido "e" es de 1 mm aproximadamente.Also shown in Figure 1, the Electromagnet 2 energized in the open valve condition, the mobile armor 4 is attracted to the core 3 of the electromagnet 2 overcoming the resistance of the return spring 8, so that the mobile capsule 12 travels to core 3 a path "e" through the circular channel 14 of the capsule, compressing the return spring 8. In a specific example of realization of the safety solenoid valve 1, said path "e" It is about 1 mm.
En una segunda realización, representada en las figuras 3 y 4, el elemento fijo 11 tubular está hecho de un material tal como el elastómero, y tiene una parte central 30 flexible tipo fuelle, armada interiormente con el muelle 8 de retorno y con una geometría adaptada a dicho muelle 8. El elemento fijo 11 tubular de la cápsula 10 es abierto por los dos extremos, de los cuales el extremo libre 15 tiene un collar 11a para su fijación al casquillo 7 metálico, y el otro extremo comprende un reborde radial interior 33. El capuchón móvil 12 comprende en la pared exterior del extremo abierto 12b, una ranura radial 31 donde se inserta el reborde radial interior 33 de modo que el elemento fijo 11 y el elemento móvil 12, integrados en la cápsula 10 protectora, están solidariamente unidos. Cuando el electroimán 2 está desenergizado y el muelle 8 extendido, el miembro obturador 9 cierra el asiento de válvula 20, la armadura móvil 4 está separada del núcleo 3 del electroimán 2 dejando un entrehierro "e" y la cápsula protectora 10 ocupa una posición extendida de reposo. Cuando el electroimán 2 está energizado en la condición de válvula abierta, la armadura móvil 4 es atraída hacia el núcleo 3 del electroimán 2 venciendo la resistencia del muelle 8, de modo que el capuchón móvil 12 se desplaza hacia el núcleo 3 un recorrido "e", mientras el muelle 8 y la parte central 30 flexible del elemento fijo 11 se comprimen. En un ejemplo concreto de realización de la válvula electromagnética de seguridad 1, dicho recorrido "e" es de 1 mm aproximadamente.In a second embodiment, represented in the Figures 3 and 4, the fixed tubular element 11 is made of a material such as elastomer, and has a central part 30 flexible bellows type, armed internally with spring 8 return and with a geometry adapted to said spring 8. The element Tubular fixed 11 of the capsule 10 is opened at both ends, of which the free end 15 has a collar 11a for its fixing to the metal bushing 7, and the other end comprises a radial inner flange 33. The mobile cap 12 comprises in the outer wall of the open end 12b, a radial groove 31 where the inner radial flange 33 is inserted so that the element fixed 11 and the mobile element 12, integrated in the capsule 10 protective, they are jointly united. When the electromagnet 2 is de-energized and the spring 8 extended, the sealing member 9 close the valve seat 20, the mobile frame 4 is separated of the core 3 of the electromagnet 2 leaving an air gap "e" and the Protective capsule 10 occupies an extended resting position. When electromagnet 2 is energized in the valve condition open, the mobile armor 4 is attracted to the core 3 of the electromagnet 2 overcoming the resistance of the spring 8, so that the mobile cap 12 travels to the core 3 a path "e", while the spring 8 and the flexible central part 30 of the Fixed element 11 are compressed. In a specific example of embodiment of the electromagnetic safety valve 1, said travel "e" is approximately 1 mm.
En una tercera realización, representada en las figuras 5, 5a y 6, la cápsula protectora 10 comprende el capuchón móvil 12, cuyo extremo libre 12b tiene un reborde radial interior 43, y un elemento fijo 11 que se corresponde con una pared tubular del casquillo 7, la cual aloja y encierra el electroimán 2, rodeándolo. El casquillo 7 metálico comprende una base anular 41 sobre la que se apoya uno de los extremos del muelle 8, siendo dicha pared tubular 11 concéntrica a la base anular 41. La pared tubular 11 guía interiormente el muelle 8 y tiene en su extremo libre un reborde radial exterior 42. El reborde radial exterior 42 se inserta en el reborde radial interior 43, quedando dicho reborde radial interior 43 bloqueado por su reborde exterior complementario 42. De este modo, la pared tubular 11 del casquillo 7 y el capuchón móvil 12 conforman, unidos entre ellos, la cápsula protectora 10 que se mantiene cerrada en todas sus posiciones relativas de ambas partes 11 y 12, asegurándose así el cierre hermético de la cápsula protectora 10. El reborde radial interior 43 tiene una superficie anular exterior 43a que se apoya en el muelle 8. El muelle 8 es alojado en el exterior de la pared tubular 11 del casquillo 7, pretensado contra la base anular 41 de dicho casquillo 7 y con uno de sus extremos emplazado en un alojamiento 45 delimitado por la pared tubular 11, la superficie anular 43a del capuchón móvil 12 y una pestaña radial periférica 44 conformada en el extremo 12b de dicho capuchón móvil 12. Cuando el electroimán 2 está desenergizado y el muelle 8 extendido, el miembro obturador 9 cierra el asiento de válvula 20. El muelle 8 está guiado en la pared tubular 11 del casquillo 7, pretensado contra la base anular 41 del casquillo 7. En esta condición de reposo, la armadura móvil 4 está separada del núcleo 3 del electroimán 2 dejando un entrehierro "e". El capuchón móvil 12 ocupa una posición extendida de reposo con los rebordes radiales exteriores 42 de la pared tubular 11 haciendo tope contra los rebordes radiales interiores 43 del capuchón móvil 12, de modo que en dicha posición de reposo, se mantiene el asiento de válvula 20 cerrado. Cuando el electroimán 2 está energizado en la condición de válvula abierta, la armadura móvil 4 es atraída hacia el núcleo 3 del electroimán 2 venciendo la resistencia del muelle 8, de modo que el capuchón móvil 12 se desplaza hacia el núcleo 3 un recorrido "e" comprimiendo el muelle 8.In a third embodiment, represented in the Figures 5, 5a and 6, the protective capsule 10 comprises the cap mobile 12, whose free end 12b has an inner radial flange 43, and a fixed element 11 corresponding to a tubular wall of bushing 7, which houses and encloses electromagnet 2, surrounding it. The metal bushing 7 comprises an annular base 41 on which one of the ends of the spring 8 rests, being said tubular wall 11 concentric to the annular base 41. The wall tubular 11 internally guides the spring 8 and has at its end free an outer radial flange 42. The outer radial flange 42 it is inserted in the inner radial flange 43, said flange being radial interior 43 locked by its complementary outer flange 42. Thus, the tubular wall 11 of the bushing 7 and the cap mobile 12 make up, together with each other, the protective capsule 10 which remains closed in all its relative positions of both parts 11 and 12, thus ensuring the seal of the capsule protective 10. The inner radial flange 43 has a surface outer ring 43a that rests on the spring 8. The spring 8 is housed outside the tubular wall 11 of the socket 7, prestressed against the annular base 41 of said bushing 7 and with one of its ends located in a housing 45 delimited by the tubular wall 11, the annular surface 43a of the movable cap 12 and a peripheral radial flange 44 formed at the end 12b of said movable cap 12. When the electromagnet 2 is de-energized and the spring 8 extended, the sealing member 9 closes the seat of valve 20. The spring 8 is guided in the tubular wall 11 of the bushing 7, prestressed against the annular base 41 of bushing 7. In this resting condition, the mobile armor 4 is separated from the core 3 of the electromagnet 2 leaving an air gap "e". He mobile cap 12 occupies an extended resting position with the outer radial flanges 42 of the tubular wall 11 making stop against the inner radial flanges 43 of the movable cap 12, so that in said resting position, the seat is maintained of valve 20 closed. When electromagnet 2 is energized in open valve condition, mobile armor 4 is attracted towards the core 3 of the electromagnet 2 overcoming the resistance of the spring 8, so that the mobile cap 12 moves towards the core 3 an "e" path compressing the spring 8.
Otras realizaciones de la cápsula protectora son abarcadas por la invención, aunque no son representadas en los dibujos, siempre de una válvula electromagnética de seguridad como la descrita aquí, en donde el miembro obturador 9 y la armadura móvil 4 del electroimán están unidos entre ellos directamente, sin el uso de un eje intermedio como guía del muelle de retorno 8, el cual es dispuesto por ello en la cápsula protectora 10, con el fin de reducir la longitud total del grupo magnético 2, 7, 9, 10.Other embodiments of the protective capsule are covered by the invention, although they are not represented in the drawings, always of a safety solenoid valve like the one described here, where the sealing member 9 and the armor 4 of the electromagnet are connected to each other directly, without the use of an intermediate shaft as a guide for the return spring 8, the which is therefore arranged in the protective capsule 10, in order of reducing the total length of the magnetic group 2, 7, 9, 10.
Claims (13)
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