ES2458391B1 - Gas pressure regulator - Google Patents
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Abstract
Regulador de presión de gas, que comprende un cuerpo con una entrada (10) y una salida (11), un circuito que comunica la entrada (10) con la salida, un miembro de cierre (5) alojado en el cuerpo y que coopera con el circuito para obstruir la comunicación entre la entrada (10) y la salida (11) y regular así la presión del gas, y unos medios de regulación accesibles desde el exterior, que actúan sobre el miembro de cierre (5) para modificar su cooperación con el circuito y regular la presión del gas. Los medios de regulación comprenden un actuador (40) que ejerce una fuerza de empuje (F1) sobre el miembro de cierre (5) que es variable con su giro, y que está configurado para que en una posición la fuerza de empuje (F1) sea nula y se anule el paso de gas.Gas pressure regulator, comprising a body with an inlet (10) and an outlet (11), a circuit that communicates the inlet (10) with the outlet, a closing member (5) housed in the body and cooperating with the circuit to obstruct the communication between the inlet (10) and the outlet (11) and thus regulate the gas pressure, and regulation means accessible from the outside, acting on the closing member (5) to modify its cooperation with the circuit and regulate the gas pressure. The regulating means comprise an actuator (40) that exerts a pushing force (F1) on the closing member (5) that is variable with its rotation, and that is configured so that in one position the pushing force (F1) be void and the gas passage is canceled.
Description
DESCRIPCIÓN DESCRIPTION
Regulador de presión de gas. Gas pressure regulator.
SECTOR DE LA TÉCNICA 5 SECTOR OF THE TECHNIQUE 5
La presente invención se relaciona con reguladores de presión de gas. The present invention relates to gas pressure regulators.
ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA PREVIOUS STATE OF THE TECHNIQUE
10 10
Son conocidos reguladores de presión de gas. Los reguladores de presión comprenden generalmente un cuerpo con una entrada de regulador y una salida de regulador, un circuito de flujo que comunica la entrada de regulador con la salida de regulador y que comprende un estrangulamiento, un miembro de cierre que está alojado en el cuerpo y que coopera con el estrangulamiento para obstruir la comunicación entre la entrada de regulador y la salida de regulador, regulándose la presión del gas mediante dicha cooperación, una membrana que está alojada en el cuerpo 15 y que delimita parte del circuito de flujo, y unos medios de regulación que actúan sobre el miembro de cierre para que éste regule la presión del gas, modificando el grado de cooperación con el estrangulamiento. Gas pressure regulators are known. Pressure regulators generally comprise a body with a regulator inlet and a regulator outlet, a flow circuit that communicates the regulator inlet with the regulator outlet and comprising a throttling, a closing member that is housed in the body and that cooperates with the throttling to obstruct the communication between the regulator inlet and the regulator outlet, the gas pressure being regulated by said cooperation, a membrane that is housed in the body 15 and that delimits part of the flow circuit, and about regulating means acting on the closing member so that it regulates the gas pressure, modifying the degree of cooperation with the throttling.
Algunos de los reguladores son actuados manualmente, de tal manera que la presión del gas se regula de manera manual y controlada. El documento EP 561018 B1 divulga un regulador de presión que es actuado manualmente 20 desde el exterior, y comprende un engranaje que se encarga de transmitir la actuación manual al miembro de cierre, para regular la presión del gas. Some of the regulators are manually operated, so that the gas pressure is regulated manually and controlled. EP 561018 B1 discloses a pressure regulator that is manually operated 20 from the outside, and comprises a gear that is responsible for transmitting the manual action to the closing member, to regulate the gas pressure.
EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN EXHIBITION OF THE INVENTION
25 25
Un objeto de la invención es el de proporcionar un regulador de presión de gas, según se describe en las realizaciones. An object of the invention is to provide a gas pressure regulator, as described in the embodiments.
El regulador de presión de gas comprende un cuerpo con una entrada de regulador y una salida de regulador, un circuito de flujo que comunica la entrada de regulador con la salida de regulador y que comprende un 30 estrangulamiento, un miembro de cierre que está alojado en el cuerpo y que coopera con el estrangulamiento para obstruir la comunicación entre la entrada de regulador y la salida de regulador, regulándose la presión del gas mediante dicha cooperación, una membrana que está alojada en el cuerpo y que delimita parte del circuito de flujo, y unos medios de regulación accesibles desde el exterior del regulador, que actúan sobre el miembro de cierre para regular la presión del gas. 35 The gas pressure regulator comprises a body with a regulator inlet and a regulator outlet, a flow circuit that communicates the regulator inlet with the regulator outlet and comprising a throttling, a closing member that is housed in the body and cooperating with the throttling to obstruct the communication between the regulator inlet and the regulator outlet, the gas pressure being regulated by said cooperation, a membrane that is housed in the body and that delimits part of the flow circuit, and regulating means accessible from outside the regulator, which act on the closing member to regulate the gas pressure. 35
El miembro de cierre está fijado a la membrana y comprende un extremo de cooperación que sobresale de la membrana fuera del circuito de flujo, comprendiendo los medios de regulación un actuador giratorio que está dispuesto en el interior del cuerpo fuera del circuito de flujo, que ejerce una fuerza de empuje sobre el miembro de cierre para regular la presión del gas, en particular sobre el extremo de cooperación del miembro de cierre, y que 40 gira con respecto a un eje de giro cuando son actuados los medios de regulación. The closing member is fixed to the membrane and comprises a cooperating end protruding from the membrane outside the flow circuit, the regulating means comprising a rotating actuator which is disposed inside the body outside the flow circuit, which exerts a pushing force on the closing member to regulate the pressure of the gas, in particular on the cooperating end of the closing member, and which rotates with respect to an axis of rotation when the regulating means are actuated.
El actuador giratorio está configurado de tal manera que la fuerza de empuje es nula estando el actuador giratorio en una posición de giro determinada y varía a medida que el actuador giratorio gira. De esta manera se consigue regular manualmente la presión del gas de una manera sencilla, precisa y directa, empleando un número mínimo de 45 elementos, lo cual contribuye a una disminución en el coste del regulador y a una disminución en su complejidad por ejemplo. The rotary actuator is configured in such a way that the thrust force is null with the rotary actuator being in a certain turning position and varies as the rotary actuator rotates. In this way it is possible to manually regulate the gas pressure in a simple, precise and direct way, using a minimum number of 45 elements, which contributes to a decrease in the cost of the regulator and a decrease in its complexity for example.
Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención. 50 These and other advantages and features of the invention will become apparent in view of the figures and the detailed description of the invention. fifty
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
La FIG. 1 muestra una vista en perspectiva de una realización de un regulador de presión según la invención, donde se muestra una entrada de regulador. 55 FIG. 1 shows a perspective view of an embodiment of a pressure regulator according to the invention, where a regulator inlet is shown. 55
La FIG. 2 muestra una vista en perspectiva del regulador de presión de la FIG. 1, donde se muestra una salida de regulador. FIG. 2 shows a perspective view of the pressure regulator of FIG. 1, where a regulator output is shown.
La FIG. 3 muestra una vista en corte del regulador de la FIG. 1, donde se muestra un circuito de flujo. 60 FIG. 3 shows a sectional view of the regulator of FIG. 1, where a flow circuit is shown. 60
La FIG. 4 muestra una vista en perspectiva y a modo de ejemplo de unos medios de regulación del regulador de la FIG. 1. FIG. 4 shows a perspective and exemplary view of regulating means of the regulator of FIG. one.
La FIG. 5 muestra una vista en perspectiva de un actuador giratorio de los medios de regulación según la FIG. 1. 65 FIG. 5 shows a perspective view of a rotary actuator of the regulating means according to FIG. 1. 65
La FIG. 6 muestra una vista en planta del actuador giratorio de la FIG. 5. FIG. 6 shows a plan view of the rotary actuator of FIG. 5.
La FIG. 7 muestra una vista en corte del regulador de la FIG. 1, con el regulador cerrado. FIG. 7 shows a sectional view of the regulator of FIG. 1, with the regulator closed.
La FIG. 8 muestra una vista en planta del regulador de la FIG. 1 sin algunos de sus elementos, donde se muestra la 5 cooperación entre un miembro de cierre y un actuador giratorio de dicho regulador con el regulador cerrado. FIG. 8 shows a plan view of the regulator of FIG. 1 without some of its elements, where the cooperation between a closing member and a rotating actuator of said regulator with the closed regulator is shown.
La FIG. 9 muestra una vista en corte del regulador de la FIG. 1, con el regulador abierto. FIG. 9 shows a sectional view of the regulator of FIG. 1, with the regulator open.
La FIG. 10 muestra una vista en planta del regulador de la FIG. 1 sin algunos de sus elementos, donde se muestra 10 la cooperación entre el miembro de cierre y el actuador giratorio de dicho regulador con el regulador abierto. FIG. 10 shows a plan view of the regulator of FIG. 1 without some of its elements, where 10 the cooperation between the closing member and the rotary actuator of said regulator with the open regulator is shown.
La FIG. 11 muestra una vista en corte del regulador de la FIG. 1, con el regulador parcialmente abierto. FIG. 11 shows a sectional view of the regulator of FIG. 1, with the regulator partially open.
La FIG. 12 muestra una vista en planta del regulador de la FIG. 1 sin algunos de sus elementos, donde se muestra 15 la cooperación entre el miembro de cierre y el actuador giratorio de dicho regulador con el regulador parcialmente abierto. FIG. 12 shows a plan view of the regulator of FIG. 1 without some of its elements, where the cooperation between the closing member and the rotary actuator of said regulator with the partially open regulator is shown.
La FIG. 13 muestra una evolución de la fuerza de empuje que realiza el actuador giratorio sobre el miembro de cierre con su giro, para un actuador giratorio según la FIG. 5. 20 FIG. 13 shows an evolution of the pushing force performed by the rotary actuator on the closing member with its rotation, for a rotating actuator according to FIG. 5. 20
La FIG. 14 muestra una vista inferior esquemática de un segundo elemento del cuerpo del regulador de la FIG. 1, con un perno de regulación de los medios de regulación de dicho regulador. FIG. 14 shows a schematic bottom view of a second element of the regulator body of FIG. 1, with a regulating bolt of the regulating means of said regulator.
La FIG. 15 muestra un miembro de cierre del regulador según la FIG. 1. 25 FIG. 15 shows a closing member of the regulator according to FIG. 1. 25
EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN DETAILED EXHIBITION OF THE INVENTION
En las figuras se muestra una realización preferente de un regulador 100 de presión de gas, en particular la presión de gas empleado en aparatos electrodomésticos de cocción tales como una cocina, o en hornos. Así, el regulador 30 100 está pensado para su uso en aparatos electrodomésticos de cocción tales como una cocina, o en hornos, pero sin carácter limitativo. El regulador 100 comprende un cuerpo 1 con una entrada de regulador 10 a través del cual se introduce un gas en el regulador 100 y una salida de regulador 11 por la que sale el gas introducido a través de la entrada de regulador 10 con la presión regulada, tal y como se muestra en las figuras 1 y 2. A preferred embodiment of a gas pressure regulator 100 is shown in the figures, in particular the gas pressure used in cooking appliances such as a kitchen, or in ovens. Thus, the regulator 30 100 is intended for use in cooking appliances such as a kitchen, or in ovens, but without limitation. The regulator 100 comprises a body 1 with a regulator inlet 10 through which a gas is introduced into the regulator 100 and a regulator outlet 11 through which the gas introduced through the regulator inlet 10 with the regulated pressure , as shown in figures 1 and 2.
35 35
El regulador 100 comprende un circuito de flujo 2 de gas que se muestra por ejemplo en la figura 3 y que comunica la entrada de regulador 10 con la salida de regulador 11, llegando el gas introducido en el regulador 100 por la entrada de regulador 10 hasta la salida de regulador 11 a través del circuito de flujo 2. El circuito de flujo 2 comprende un estrangulamiento 20, y el regulador 100 comprende un miembro de cierre 5 que coopera con el estrangulamiento 20 para obstruir la comunicación entre la entrada de regulador 10 y la salida de regulación 11, 40 regulándose la presión del gas mediante dicha cooperación, y una membrana 3 que está alojada en el cuerpo 1 y que delimita parte del circuito de flujo 2. El regulador 100 puede comprender un miembro de estanqueidad 9 que está enfrentado a la membrana 3, un elastómero por ejemplo, que está fijado al cuerpo 1 en la zona del estrangulamiento 20, y que comprende un orificio pasante central que se corresponde con el estrangulamiento 20. The regulator 100 comprises a gas flow circuit 2 shown for example in Figure 3 and that communicates the regulator input 10 with the regulator output 11, the gas introduced in the regulator 100 arriving through the regulator input 10 until the output of regulator 11 through the flow circuit 2. The flow circuit 2 comprises a throttle 20, and the regulator 100 comprises a closure member 5 cooperating with the throttle 20 to obstruct the communication between the regulator input 10 and the regulating outlet 11, 40 regulating the gas pressure by said cooperation, and a membrane 3 that is housed in the body 1 and that delimits part of the flow circuit 2. The regulator 100 may comprise a sealing member 9 facing each other to the membrane 3, an elastomer for example, which is fixed to the body 1 in the throttle zone 20, and which comprises a central through hole that corresponds to the throttle to 20
45 Four. Five
El regulador 100 comprende además unos medios de regulación que son accesibles desde el exterior del regulador 100 para actuar sobre el miembro de cierre 5 y que, cuando son actuados, actúan sobre el miembro de cierre 5 ejerciendo una fuerza de empuje F1 contra el miembro de cierre 5. La modificación en la fuerza de empuje F1 provoca un desplazamiento lineal del miembro de cierre 5, en uno u otro sentido en función de si aumenta o se disminuye la fuerza de empuje F1, modificándose la presión del gas como resultado del desplazamiento lineal del 50 miembro de cierre 5. The regulator 100 further comprises regulating means that are accessible from outside the regulator 100 to act on the closing member 5 and which, when actuated, act on the closing member 5 exerting a pushing force F1 against the member of closure 5. The modification in the pushing force F1 causes a linear displacement of the closing member 5, in one way or another depending on whether the pushing force F1 increases or decreases, the gas pressure being modified as a result of the linear displacement of the 50 closing member 5.
El miembro de cierre 5 está fijado a la membrana 3 y comprende un extremo de cooperación 51 sobre el que actúan los medios de regulación cuando actúan sobre el miembro de cierre 5. El extremo de cooperación sobresale de la membrana 3, fuera del circuito de flujo 2. 55 The closing member 5 is fixed to the membrane 3 and comprises a cooperation end 51 on which the regulating means act when acting on the closing member 5. The cooperation end protrudes from the membrane 3, outside the flow circuit 2. 55
Los medios de regulación se muestran a modo de ejemplo en la figura 4, y comprenden un actuador giratorio 40 mostrado a modo de ejemplo en las figuras 5 y 6, que está dispuesto en el interior del cuerpo 1 fuera del circuito de flujo 2, que es el encargado de actuar sobre el miembro de cierre 5, de cooperar con él, para regular la presión del gas, en particular sobre el extremo de cooperación 51 del miembro de cierre 5, que gira cuando los medios de 60 regulación son actuados, y que modifica la fuerza que ejerce sobre el miembro de cierre 5 con su giro, modificándose la presión del gas con su giro. Así, una modificación controlada de la fuerza de empuje F1 permite una regulación controlada de la presión del gas. El actuador giratorio 40 está configurado de tal manera que la fuerza de empuje F1 es nula estando el actuador giratorio 40 en una posición de giro determinada y varía a medida que el actuador giratorio 40 gira. Cuando la fuerza de empuje F1 aplicada sobre el elemento de cierre 5 es nula o de 65 valor cero, el regulador 100 anula totalmente el paso de gas. El actuador giratorio 40 puede estar adaptado para The regulating means are shown by way of example in Figure 4, and comprise a rotary actuator 40 shown by way of example in Figures 5 and 6, which is disposed inside the body 1 outside the flow circuit 2, which it is in charge of acting on the closing member 5, of cooperating with it, to regulate the gas pressure, in particular on the cooperating end 51 of the closing member 5, which rotates when the regulating means are actuated, and which modifies the force exerted on the closing member 5 with its rotation, the pressure of the gas being modified with its rotation. Thus, a controlled modification of the thrust force F1 allows a controlled regulation of the gas pressure. The rotary actuator 40 is configured in such a way that the thrust force F1 is zero with the rotary actuator 40 being in a certain rotational position and varies as the rotary actuator 40 rotates. When the thrust force F1 applied on the closure element 5 is zero or zero value, the regulator 100 completely cancels the gas passage. The rotary actuator 40 may be adapted to
cumplir la normativa europea, estadounidense o de cualquier otro territorio en cuanto al cierre, pudiéndose adaptar el rango de cierre (rango de posiciones de giro del actuador giratorio 40) a la normativa a aplicar, de tal manera que el regulador 100 de la invención puede actuar como un grifo de gas o como una válvula de gas convencional. Así, con los medios de regulación del regulador 100 de la invención se puede regular manualmente la fuerza de empuje F1 que se ejerce sobre el miembro de cierre 5, de una manera controlada, regulándose así de manera controlada la 5 presión del gas. De esta manera, en el regulador 100 de la invención se consigue regular manualmente la presión del gas de una manera sencilla, únicamente actuando sobre unos medios de regulación. Esto se hace además manteniendo los estándares de estanqueidad del circuito de flujo 2, y con un número mínimo de elementos lo cual contribuye a una disminución en el coste del regulador 100 y a una disminución en su complejidad por ejemplo. comply with European, US or any other territory regulations regarding closure, and the closing range (range of rotary positions of the rotary actuator 40) can be adapted to the regulations to be applied, so that the regulator 100 of the invention can act as a gas tap or as a conventional gas valve. Thus, with the regulating means of the regulator 100 of the invention, the pushing force F1 exerted on the closing member 5 can be manually regulated in a controlled manner, thus regulating the gas pressure in a controlled manner. Thus, in the regulator 100 of the invention it is possible to manually regulate the gas pressure in a simple manner, only by acting on regulating means. This is also done by maintaining the sealing standards of the flow circuit 2, and with a minimum number of elements which contributes to a decrease in the cost of the regulator 100 and a decrease in its complexity for example.
10 10
El actuador giratorio 40 es de un material elástico por motivos que se explican a continuación, como por ejemplo un acero de resorte, cobre – berilio, bronce o cualquier aleación con propiedades elásticas, y comprende una zona de regulación 40b circular alrededor del eje de giro 40c del actuador giratorio 40 representada en la figura 5 entre dos círculos de líneas discontinuas. La zona de regulación 40b está adaptada para empujar al miembro de cierre 5 con una fuerza de empuje F1, y que comprende un radio R que puede depender del grado de regulación de presión 15 deseado (cuanto mayor sea el radio R mayor es la longitud del arco definido por el radio R, y por tanto, mayor es el grado de regulación). La zona de regulación 40b comprende una pluralidad de tramos en forma de arco alrededor del eje de giro 40c, de radio R, de diferentes características, para ejercer una fuerza de empuje F1 diferente sobre el miembro de cierre 5 con diferentes posiciones de giro del actuador giratorio 40, tal y como se comenta a continuación. 20 The rotary actuator 40 is made of an elastic material for reasons explained below, such as, for example, a spring steel, copper-beryllium, bronze or any alloy with elastic properties, and comprises a regulation zone 40b circular around the axis of rotation 40c of the rotary actuator 40 shown in Figure 5 between two circles of dashed lines. The regulation zone 40b is adapted to push the closing member 5 with a pushing force F1, and which comprises a radius R that can depend on the degree of pressure regulation 15 desired (the greater the radius R the greater the length of the arc defined by the radius R, and therefore, the greater the degree of regulation). The regulation zone 40b comprises a plurality of arc-shaped sections around the axis of rotation 40c, of radius R, of different characteristics, to exert a different pushing force F1 on the closing member 5 with different rotational positions of the actuator swivel 40, as discussed below. twenty
La zona de regulación 40b comprende al menos una ventana 44 o tramo abierto. Cuando el actuador giratorio 40 está en una posición en la que coinciden el miembro de cierre 5 y la ventana 44, al menos parte del extremo de cooperación 51 del miembro de cierre 5 atraviesa la ventana 44, y el miembro de cierre 5 cierra la comunicación entre la entrada de regulación 10 y la salida de regulación 11. En este caso el regulador 100 está cerrado, y esta 25 situación se muestra en las figuras 7 y 8. La función de este tramo es por tanto mantener el regulador 100 cerrado, y tiene una longitud suficiente para que la parte del extremo de cooperación 51 del miembro de cierre 5 la atraviese. The regulation zone 40b comprises at least one window 44 or open section. When the rotary actuator 40 is in a position where the closing member 5 and the window 44 coincide, at least part of the cooperating end 51 of the closing member 5 crosses the window 44, and the closing member 5 closes the communication between the regulation input 10 and the regulation output 11. In this case the regulator 100 is closed, and this situation is shown in figures 7 and 8. The function of this section is therefore to keep the regulator 100 closed, and It is long enough for the cooperation end portion 51 of the closure member 5 to pass through it.
La zona de regulación 40b comprende además un tramo ciego 47. Cuando el actuador giratorio 40 está en una posición en la que coinciden el miembro de cierre 5 y el tramo ciego 47, el extremo de cooperación 51 del miembro 30 de cierre 5 choca contra el tramo ciego 47 del actuador giratorio 40 y el miembro de cierre 5 coopera de tal manera con la estrangulación 20 que permite la máxima presión del gas (máxima apertura de la estrangulación). En este caso el regulador 100 está completamente abierto, y esta situación se muestra en las figuras 9 y 10 (hay que señalar que en la figura 9 se muestra el extremo de cooperación 51 del miembro de cierre 5 por claridad, pero es claro que en la vista en planta no se debería ver por estar tapado por el tramo ciego 47). Así, el tramo ciego 47 no es más que 35 una superficie del actuador giratorio 40 con una longitud determinada, y ésta longitud basta con que sea suficiente para que el extremo de cooperación 51 del miembro de cierre 5 pueda cooperar con ella, es decir, no se necesita mantener abierto completamente el regulador 100 durante un alto grado de giro del actuador giratorio 40 (aunque esto puede depender de los requisitos del fabricante y /o cliente). The regulation zone 40b further comprises a blind section 47. When the rotary actuator 40 is in a position where the closing member 5 and the blind section 47 coincide, the cooperating end 51 of the closing member 30 collides against the blind section 47 of the rotary actuator 40 and the closing member 5 cooperates in such a way with the throttle 20 which allows maximum gas pressure (maximum throttle opening). In this case the regulator 100 is completely open, and this situation is shown in figures 9 and 10 (it should be noted that in figure 9 the cooperation end 51 of the closure member 5 is shown for clarity, but it is clear that in the plan view should not be seen because it is covered by the blind section 47). Thus, the blind section 47 is no more than 35 a surface of the rotary actuator 40 with a determined length, and this length is sufficient enough that the cooperating end 51 of the closure member 5 can cooperate with it, that is, It is not necessary to keep regulator 100 fully open during a high degree of rotation of the rotary actuator 40 (although this may depend on the requirements of the manufacturer and / or customer).
40 40
La zona de regulación 40b comprende además un tramo elástico 46 o flexible que, salvo por un extremo fijo 46b, está rodeado por una ranura 49 en forma de U circular. El tramo elástico 46 es flexible con respecto al extremo fijo 46b, gracias al material del actuador giratorio 40 con propiedades elásticas, por lo que cuanto más se aleje un punto del tramo elástico 46 de dicho extremo fijo 46b más libertad de flexar tiene con respecto a dicho extremo fijo 46b. De esta manera cuando el extremo de cooperación 51 del miembro de cierre 5 es empujado por el tramo elástico 46 45 sufre una fuerza de empuje F1 de diferente amplitud en función del punto del tramo elástico 46 con el que sea empujado, y esta propiedad se aprovecha para regular la presión del gas. A medida que gira la pieza actuador 40 en el sentido en el que el extremo fijo 46b va alejándose del extremo de cooperación 51 del miembro de cierre 5 la fuerza de empuje F1 que sufre el miembro de cierre 5 va disminuyendo por lo que la estrangulación 20 se va cerrando, disminuyéndose la presión del gas. Si el giro es en el sentido contrario ocurre justamente lo contrario, la 50 fuerza de empuje que sufre el miembro de cierre 5 va aumentando por lo que la estrangulación 20 se va abriendo, aumentándose la presión del gas. En ambos casos, la disminución o el aumento de presión se realiza de forma progresiva, proporcional y sustancialmente lineal, con lo que se puede obtener una regulación de presión precisa. En las figuras 11 y 12 se muestra una situación en la que el miembro de cierre 5 está en contacto con el tramo elástico 46, y en esta situación el regulador 100 está parcialmente abierto. Hay que señalar que en la figura 11 se muestra el 55 extremo de cooperación 51 del miembro de cierre 5 por claridad, pero es claro que en la vista en planta no se debería ver por estar tapado por el tramo elástico 46. The regulation zone 40b further comprises an elastic or flexible section 46 which, except for a fixed end 46b, is surrounded by a circular U-shaped groove 49. The elastic section 46 is flexible with respect to the fixed end 46b, thanks to the material of the rotating actuator 40 with elastic properties, so that the further a point moves away from the elastic section 46 of said fixed end 46b, the more freedom to flex it has with respect to said fixed end 46b. In this way, when the cooperating end 51 of the closing member 5 is pushed by the elastic section 46 45 it suffers a pushing force F1 of different amplitude depending on the point of the elastic section 46 with which it is pushed, and this property is used to regulate the gas pressure. As the actuator part 40 rotates in the direction in which the fixed end 46b moves away from the cooperating end 51 of the closing member 5, the pushing force F1 suffered by the closing member 5 decreases so that the throttle 20 It is closing, decreasing the gas pressure. If the rotation is in the opposite direction, just the opposite occurs, the thrust force suffered by the closing member 5 increases so that the throttle 20 opens, increasing the gas pressure. In both cases, the decrease or increase in pressure is carried out in a progressive, proportional and substantially linear manner, so that precise pressure regulation can be obtained. A situation in which the closing member 5 is in contact with the elastic section 46 is shown in Figures 11 and 12, and in this situation the regulator 100 is partially open. It should be noted that in figure 11 the cooperation end 51 of the closure member 5 is shown for clarity, but it is clear that in the plan view it should not be seen as being covered by the elastic section 46.
Con la fuerza de empuje F1 el actuador giratorio 40 provoca un desplazamiento lineal del miembro de cierre 5, modificándose así el grado de cooperación entre el actuador giratorio 40 y el miembro de cierre 5, modificándose la 60 presión del gas en función del desplazamiento lineal del miembro de cierre 5. With the pushing force F1 the rotary actuator 40 causes a linear displacement of the closing member 5, thus modifying the degree of cooperation between the rotating actuator 40 and the closing member 5, the gas pressure being modified as a function of the linear displacement of the closing member 5.
El regulador 100 comprende un resorte 8 que actúa sobre el miembro de cierre 5 con una fuerza de resorte F2 contraria a la fuerza de empuje F1. La presión regulada del gas es el resultado de la relación entre ambas fuerzas F1 y F2, y se corresponde con las siguientes ecuaciones: 65 The regulator 100 comprises a spring 8 acting on the closing member 5 with a spring force F2 contrary to the pushing force F1. The regulated gas pressure is the result of the relationship between both forces F1 and F2, and corresponds to the following equations: 65
Fp = F1 – F2; con F1 ≠ 0 y F1 ≥ F2; Fp = F1-F2; with F1 ≠ 0 and F1 ≥ F2;
Fp = 0; con F1 = 0 o F1 ≤ F2. Fp = 0; with F1 = 0 or F1 ≤ F2.
En donde: Where:
- Fp: presión regulada del gas. 5 - Fp: regulated gas pressure. 5
- F1: fuerza de empuje realizada por los medios de regulación sobre el miembro de cierre. - F1: pushing force made by the regulating means on the closing member.
- F2: fuerza de resorte realizada por el resorte sobre el miembro de cierre. - F2: spring force made by the spring on the closing member.
El resorte 8 actúa sobre un extremo de resorte 52 del miembro de cierre 5 opuesto al extremo de cooperación 51, y está asociado por un extremo al miembro de cierre 5, en particular está unido al extremo de resorte 52 del miembro 10 de cierre 5, y por el otro extremo al cuerpo 1 del regulador 100. En la realización preferente el cuerpo 1 comprende un saliente 14 que sirve para que el resorte 8 se mantenga unido por un extremo al cuerpo 1, y el resorte 8 comprende una forma sustancialmente cónica para facilitar su montaje, aunque el resorte 8 pudiera comprender una forma sustancialmente cilíndrica estándar. The spring 8 acts on a spring end 52 of the closing member 5 opposite the cooperating end 51, and is associated at one end to the closing member 5, in particular it is attached to the spring end 52 of the closing member 10, and at the other end to the body 1 of the regulator 100. In the preferred embodiment the body 1 comprises a projection 14 which serves to keep the spring 8 held together by one end to the body 1, and the spring 8 comprises a substantially conical shape for facilitate assembly, although the spring 8 could comprise a substantially cylindrical standard shape.
15 fifteen
El regulador 100 comprende además un ajustador 41 cuya función es la de limitar la flexión del tramo elástico 46 del actuador giratorio 40, aunque en otras realizaciones no tiene porqué comprender un ajustador, siempre y cuando diseñe al actuador giratorio 40 para cumplir unos requisitos predeterminados. El ajustador 41 está unido al cuerpo 1 mediante un roscado o de una manera que se permita un desplazamiento lineal del mismo controlado, está enfrentado a la zona de regulación 40b por un extremo y está accesible desde el exterior por el otro extremo para 20 que se pueda actuar sobre él. El ajustador 41 está así enfrentado a la zona de regulación 40b por la superficie opuesta a la superficie de la zona de regulación 40b enfrentada a la membrana 3. Mediante una acción manual desde el exterior el ajustador 41 se puede acercar o alejar de la zona de regulación 40b, mediante una actuación de giro a modo de tornillo si está unido al cuerpo 1 mediante un roscado por ejemplo, para limitar la máxima flexión posible del tramo elástico. Cuando el miembro de cierre 5 y el tramo elástico 46 cooperan, el tamo elástico 46 flexa 25 tal y como se ha comentado anteriormente. Si se acerca lo suficiente el limitador a la zona de regulación 40b del actuador giratorio 40, al flexar el tramo elástico se encuentra con el ajustador 41 que le impide seguir flexando, limitándose así la flexión del tramo elástico 46. The regulator 100 further comprises an adjuster 41 whose function is to limit the flexion of the elastic section 46 of the rotary actuator 40, although in other embodiments it does not have to comprise an adjuster, as long as it designs the rotary actuator 40 to meet predetermined requirements. The adjuster 41 is attached to the body 1 by means of a threading or in a way that allows a linear displacement of the same controlled, is faced with the regulation zone 40b by one end and is accessible from the outside by the other end so that I can act on him. The adjuster 41 is thus facing the regulation zone 40b by the surface opposite to the surface of the regulation zone 40b facing the membrane 3. By means of a manual action from the outside the adjuster 41 can be moved closer or further away from the control zone. adjustment 40b, by means of a screw-like rotation action if it is attached to the body 1 by means of a thread for example, to limit the maximum possible flexion of the elastic section. When the closure member 5 and the elastic section 46 cooperate, the elastic loop 46 flexes 25 as previously mentioned. If the limiter is close enough to the adjustment zone 40b of the rotary actuator 40, when flexing the elastic section, it encounters the adjuster 41 which prevents it from continuing to flex, thus limiting the flexion of the elastic section 46.
En la figura 13 se muestra a modo de ejemplo una evolución EV de la presión del gas en el regulador 100 a medida 30 que la el actuador giratorio 40 gira, que se corresponde con la evolución EV de la realización preferente. Para obtener esta evolución EV los tramos de la zona de regulación 40b tienen que estar dispuestos en un orden determinado en el sentido de giro deseado, aunque en otras realizaciones se puede requerir una evolución EV diferente que implicaría una disposición diferente de dichos tramos. En la realización preferente el sentido deseado es el sentido horario y el tramo ciego 47 está dispuesto entre la ventana 44 o tramo abierto y el tramo elástico 46. En 35 este caso, además, la zona de regulación 40b comprende una aleta 45 inclinada que empuja contra el miembro de cierre 5 cuando gira, para provocar que el miembro de cierre 5 deje de atravesar la ventana 44. La aleta 45 se extiende desde el extremo de la ventana 44 más próximo al tramo ciego 47 en el sentido de cubrir la ventana 44, de una manera inclinada y en dirección contraria al miembro de cierre 5. Así, partiendo de una posición de reposo en la que el miembro de cierre 5 atraviesa la ventana 44 (regulador 100 cerrado), el miembro de cierre 5 coopera después 40 con el tramo ciego 47 y después con el ramo elástico 46, a medida que gira el actuador giratorio 40 en el sentido horario. La ventana 44 se corresponde con el tramo T1 de la figura 6, el tramo ciego 47 con el tramo T2, y el tramo elástico 46 con el tramo T3. En la realización preferente el tramo elástico 46 aproximadamente 180º, aunque esto se puede personalizar en función de los requisitos del propio fabricante o del cliente. Figure 13 shows by way of example an evolution EV of the gas pressure in the regulator 100 as the rotary actuator 40 rotates, which corresponds to the evolution EV of the preferred embodiment. To obtain this EV evolution the sections of the regulation zone 40b must be arranged in a certain order in the desired direction of rotation, although in other embodiments a different EV evolution may be required that would imply a different arrangement of said sections. In the preferred embodiment, the desired direction is the clockwise direction and the blind section 47 is arranged between the window 44 or open section and the elastic section 46. In this case, in addition, the regulation zone 40b comprises an inclined flap 45 that pushes against the closing member 5 when it rotates, to cause the closing member 5 to stop passing through the window 44. The flap 45 extends from the end of the window 44 closest to the blind section 47 in the direction of covering the window 44 , in an inclined manner and in the opposite direction to the closing member 5. Thus, starting from a rest position in which the closing member 5 crosses the window 44 (closed regulator 100), the closing member 5 then cooperates with the blind section 47 and then with the elastic branch 46, as the rotary actuator 40 rotates clockwise. The window 44 corresponds to the section T1 of Figure 6, the blind section 47 with the section T2, and the elastic section 46 with the section T3. In the preferred embodiment, the elastic section 46 approximately 180 °, although this can be customized according to the requirements of the manufacturer or the customer.
45 Four. Five
Los medios de regulación comprenden un perno de regulación 42 que está fijado al cuerpo 1 con libertad de giro, que comprende una zona de exterior sobre la que se actúa para provocar su giro y que sobresale del cuerpo 1, y una zona de interior que está alojada en el cuerpo 1, estando el actuador giratorio 40 fijado a la zona interior del perno de regulación 42 de tal manera que gira solidario con el perno de regulación 42. Así, al generar manualmente el giro del perno de regulación 42 se provoca el giro del actuador giratorio 40, que provoca a su vez el 50 desplazamiento lineal del miembro de cierre 5. El eje longitudinal 5b del miembro de cierre 5 y el eje longitudinal del perno de regulación 42, que se corresponde con el eje de giro 40c, son sustancialmente paralelos y están desalineados entre sí, correspondiéndose la distancia entre ellos con el radio R. The regulating means comprise a regulating bolt 42 that is fixed to the body 1 with freedom of rotation, which comprises an outside area on which it is actuated to cause its rotation and protruding from the body 1, and an interior area that is housed in the body 1, the rotary actuator 40 being fixed to the inner area of the regulating bolt 42 in such a way that it rotates integral with the regulating bolt 42. Thus, by manually generating the rotation of the regulating bolt 42 the rotation is caused. of the rotary actuator 40, which in turn causes the 50 linear displacement of the closing member 5. The longitudinal axis 5b of the closing member 5 and the longitudinal axis of the regulating bolt 42, which corresponds to the axis of rotation 40c, are substantially parallel and are misaligned with each other, the distance between them corresponding to the radius R.
En la realización preferente el giro del actuador giratorio 40 está limitado hasta un máximo, hasta el final del tramo 55 elástico 46. Para ello el regulador 100 comprende un tope 70 estático fijado al cuerpo 1 y un saliente 71 en el perno de regulación 42, que coopera con el tope 70 para limitar el giro tal y como se muestra a modo de ejemplo en la figura 14. A medida que el perno de regulación 42 y el actuador giratorio 40 giran el saliente 71 también gira, y se llega a un punto en el que el saliente 71 choca contra el tope 70, de tal manera que el tope 70 impide que el perno de regulación 42 y el actuador giratorio 40 puedan seguir girando. El tope 70 se fija al cuerpo 1 en una posición 60 determinada que depende del giro que se quiera permitir al perno de regulación 42 y al actuador giratorio 40, y en la realización preferente limita el giro a aproximadamente 270º. In the preferred embodiment, the rotation of the rotary actuator 40 is limited to a maximum, until the end of the elastic section 55. To this end, the regulator 100 comprises a static stop 70 fixed to the body 1 and a projection 71 in the regulating bolt 42, cooperating with the stop 70 to limit the rotation as shown by way of example in figure 14. As the adjusting bolt 42 and the rotating actuator 40 rotate the projection 71 also rotates, and a point is reached wherein the projection 71 collides with the stop 70, such that the stop 70 prevents the regulating bolt 42 and the rotary actuator 40 from continuing to rotate. The stop 70 is fixed to the body 1 in a determined position 60 which depends on the rotation that is to be allowed to the adjusting bolt 42 and the rotary actuator 40, and in the preferred embodiment limits the rotation to approximately 270 °.
El miembro de cierre 5 actúa sobre el miembro de estanqueidad 9 para cerrar el estrangulamiento 20, y gracias a las propiedades de estanqueidad del miembro de estanqueidad 9, cuando esto sucede se asegura un cierre estanco del 65 estrangulamiento 20. El extremo de resorte 52 del miembro de cierre 5 comprende un asiento 52b que sirve por un The closing member 5 acts on the sealing member 9 to close the throttle 20, and thanks to the sealing properties of the sealing member 9, when this happens, a tight seal of the throttling 65 is secured. The spring end 52 of the closure member 5 comprises a seat 52b serving by a
lado para sujetar el extremo correspondiente del resorte 8, y por otro lado para cerrar el estrangulamiento 20 y limitar el desplazamiento del miembro de cierre 5 cuando los medios de regulación no están ejerciendo una fuerza de empuje F1 sobre él o cuando la fuerza de empuje F1 es menor que la fuerza de resorte F2. side to hold the corresponding end of the spring 8, and on the other hand to close the throttle 20 and limit the displacement of the closing member 5 when the regulating means are not exerting a pushing force F1 on it or when the pushing force F1 It is less than the spring force F2.
Tal y como se muestra en la figura 15, el miembro de cierre 5 se corresponde con un vástago y comprende un tramo 5 intermedio 53 entre ambos extremos 51 y 52. La parte del tramo intermedio 53 más cercana al extremo de cooperación 51 atraviesa la membrana 3 y comprende una sección transversal 54 que queda alojada en un alojamiento adaptado para tal fin de la membrana 3, permaneciendo así el miembro de cierre 5 unido a la membrana 3. Por otro lado, la parte del tramo intermedio 53 más cercana al extremo de resorte 52 atraviesa el miembro de estanqueidad 9. El miembro de cierre 5 comprende además una sección transversal de alineación 55 en el tramo 10 intermedio 53, sobre el que está apoyada la membrana 3. La sección transversal de alineación 55 permite que el desplazamiento del miembro de cierre 5 sea lineal en todo momento, sin riesgo a que bascule a uno u otro lado. As shown in Figure 15, the closing member 5 corresponds to a rod and comprises an intermediate section 5 between both ends 51 and 52. The part of the intermediate section 53 closest to the cooperation end 51 crosses the membrane 3 and comprises a cross-section 54 that is housed in a housing adapted for this purpose of the membrane 3, the closure member 5 thus remaining attached to the membrane 3. On the other hand, the part of the intermediate section 53 closest to the end of spring 52 passes through the sealing member 9. The closing member 5 further comprises an alignment cross section 55 in the intermediate section 10, on which the membrane 3 is supported. The alignment cross section 55 allows the member to move of closing 5 is linear at all times, without risk to swing on either side.
El regulador 100 comprende además un pulsador 72 de seguridad para permitir el giro del perno de regulación 42, y por lo tanto del actuador giratorio 40, de tal manera que se evita el giro accidental. Para poder girar el perno de 15 regulación 42, y por lo tanto del actuador giratorio 40, es decir, para poder realizar una regulación de presión es necesario pulsar el pulsador 72 previamente. El pulsador 72 mantiene bloqueado el perno de regulación 72 e impide su giro, y cuando es pulsado libera al perno de regulación 72 que puede girar ahora libremente. Una vez que vuelve el perno de regulación 72 a su posición inicial el pulsador 72 vuelve también a su posición inicial, bloqueando de nuevo el perno de regulación 72. El cuerpo 1 puede comprender una ranura 73 donde esta alojado el saliente 71 del 20 perno de regulación 42 para impedir el giro del perno de regulación 42, y al pulsar el pulsador 72, el saliente 71 se libera de la ranura 73. En otras realizaciones en vez de emplear el saliente 71 también para esta función el regulador 100 puede comprender otro saliente específico para esta función, preferiblemente también en el perno de regulación 42. The regulator 100 further comprises a safety button 72 to allow rotation of the regulating bolt 42, and therefore of the rotary actuator 40, such that accidental rotation is avoided. In order to rotate the regulating bolt 42, and therefore of the rotary actuator 40, that is, to be able to perform a pressure regulation it is necessary to press the button 72 previously. The button 72 keeps the regulating bolt 72 locked and prevents its rotation, and when pressed releases the regulating bolt 72 which can now turn freely. Once the regulating bolt 72 returns to its initial position, the button 72 also returns to its initial position, again locking the regulating bolt 72. The body 1 can comprise a groove 73 where the boss 71 of the 20 bolt is housed. regulation 42 to prevent rotation of the regulation bolt 42, and when the button 72 is pressed, the projection 71 is released from the groove 73. In other embodiments instead of using the projection 71 also for this function the regulator 100 may comprise another projection specific to this function, preferably also in regulating bolt 42.
25 25
El regulador 100 comprende una cámara 6 de aire que está fuera del circuito de flujo 2 pero en el interior del cuerpo 1, estando la cámara 6 y el circuito de flujo 2 separados por la membrana 3. El actuador giratorio 40 está alojado en la cámara 6, y, cuando sobresale de la membrana 3, el extremo de cooperación 51 del miembro de cierre 5 también está en la cámara 6. The regulator 100 comprises an air chamber 6 that is outside the flow circuit 2 but inside the body 1, the chamber 6 and the flow circuit 2 being separated by the membrane 3. The rotary actuator 40 is housed in the chamber 6, and, when protruding from the membrane 3, the cooperating end 51 of the closure member 5 is also in the chamber 6.
30 30
El cuerpo 1 comprende un primer elemento 12 que comprende el circuito de flujo 2, y un segundo elemento 13 que comprende la cámara 6, estando ambos elementos 12 y 13 unidos entre sí y estando la cámara ) y el circuito de flujo 2 separados por la membrana 3. The body 1 comprises a first element 12 comprising the flow circuit 2, and a second element 13 comprising the chamber 6, both elements 12 and 13 being joined together and the chamber being) and the flow circuit 2 separated by the membrane 3.
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