ES2598154T3

ES2598154T3 - Conjunto de válvula de control hidráulico y sistema de control para redes de abastecimiento de agua

Info

Publication number: ES2598154T3
Application number: ES13726203.6T
Authority: ES
Inventors: Christian Henrik SIMONSEN
Original assignee: AVK Holding AS
Current assignee: AVK Holding AS
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2033-05-30
Also published as: MX340261B; EP2855989A1; IL235863B; CN104350318B; MX2014014294A; US10077851B2; HRP20161257T1; US20150129054A1; CN104350318A; PT2855989T; PL2855989T3; DK2855989T3; AU2013269649A1; HK1207145A1; BR112014029549A2; CA2872484A1; WO2013178733A1; IL235863A0; AU2013269649B2; EP2855989B1

Abstract

Conjunto (1) de válvula de control hidráulico para su uso en un sistema de control hidráulico accionado por piloto, comprendiendo el conjunto (1) una válvula (2) de control que incluye un cuerpo (3) de válvula que define un paso de flujo principal desde una entrada (4) en un lado (5) de alta presión de la válvula (2) de control hasta una salida (6) en un lado (7) de baja presión de la válvula (2) de control, un elemento (13) de válvula dispuesto en el paso de flujo principal y que separa el lado (5) de alta presión del lado (7) de baja presión, una cámara (10) de control que comprende medios para el accionamiento hidráulico del elemento (13) de válvula aplicando una presión de control a la cámara (10) de control de modo que se sitúe el elemento (13) de válvula entre una posición abierta y una posición cerrada ajustando de ese modo un flujo (M) a través del paso de flujo principal en respuesta a la presión de control, un puerto (31) de alimentación para alimentar fluido a la cámara (10) de control para aumentar la presión de control en la misma, un puerto (32) de purga para purgar fluido de la cámara (10) de control para disminuir la presión de control en la misma, y un cubreválvula (8) que cierra la cámara (10) de control, comprendiendo además el conjunto (1) una válvula (41) de retención de alimentación que determina una dirección de flujo de alimentación, una válvula (42) de retención de purga que determina una dirección de flujo de purga, un bloque (9) de distribución que incluye una cámara (25) de distribución común, una entrada (27) de control en comunicación de fluido con la cámara (25) de distribución común, y una salida (28) de control en comunicación de fluido con la cámara (25) de distribución común, caracterizado porque el bloque (9) de distribución comprende además un canal (33) de alimentación que conecta la cámara (25) de distribución común con el puerto (31) de alimentación mediante una constricción (35) de alimentación ajustable, y un canal (34) de purga que conecta la cámara (25) de distribución común con el puerto (32) de purga mediante una constricción (36) de purga ajustable.

Description

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DESCRIPCION

Conjunto de valvula de control hidraulico y sistema de control para redes de abastecimiento de agua

La invencion se refiere al campo tecnico de las redes de abastecimiento de agua, mas en particular al campo de sistemas de control hidraulico accionados por piloto para su uso en redes de abastecimiento de agua.

Segun un aspecto particular, la invencion se refiere a un conjunto de valvula de control hidraulico modular para su uso en un sistema de control hidraulico accionado por piloto, comprendiendo el conjunto una valvula de control que incluye un cuerpo de valvula que define un paso de flujo principal desde una entrada en un lado de alta presion de la valvula de control hasta una salida en un lado de baja presion de la valvula de control, un elemento de valvula dispuesto en el paso de flujo principal y que separa el lado de alta presion del lado de baja presion, una camara de control que comprende medios para el accionamiento hidraulico del elemento de valvula aplicando una presion de control a la camara de control de modo que se situe el elemento de valvula entre una posicion abierta y una posicion cerrada ajustando de ese modo un flujo a traves del paso de flujo principal en respuesta a la presion de control, un puerto de alimentacion para alimentar fluido a la camara de control para aumentar la presion de control en la misma, un puerto de purga para purgar fluido de la camara de control para disminuir la presion de control en la misma, y un cubrevalvula que cierra la camara de control, comprendiendo ademas el conjunto una valvula de retencion de alimentacion que determina una direccion de flujo de alimentacion, una valvula de retencion de purga que determina una direccion de flujo de purga, un bloque de distribucion que incluye una camara de distribucion comun, a entrada de control en comunicacion de fluido con la camara de distribucion comun, y una salida de control en comunicacion de fluido con la camara de distribucion comun.

Dentro del alcance de la presente solicitud, fluido se refiere a un liquido, en particular a agua. En particular, la valvula de control hidraulico a la que se hace referencia en el contexto de la presente invencion se configura para su uso en redes de distribucion y/o tuberias en funcionamiento y construccion para abastecimiento de agua. Tales sistemas de control para redes de abastecimiento de agua son particulares porque estan sujetos al requisito de control de flujos principales muy grandes por medio de un flujo de control muy pequeno bifurcado del flujo principal. Ademas, es importante que estos sistemas se configuren para el funcionamiento seguro autosostenido y/o autonomo independientemente de cualquier fuente de alimentacion electrica, comunicacion electronica o control por ordenador. Aunque tales sistemas de control hidraulico para su uso en una red de abastecimiento de agua en principio tambien pueden controlarse y/o monitorizarse de manera remota, es un requisito importante, por motivos de seguridad y estabilidad de la red de abastecimiento, que la funcion de control pueda realizarse localmente en la propia la valvula de control de manera autosostenida y/o autonoma.

A partir del documento US 3.669.143, se conoce un sistema de valvula de modulacion accionado por piloto. El sistema de valvula de modulacion comprende una valvula principal que se abre y se cierra para controlar un flujo principal en respuesta a una presion aplicada a una camara de control, en el que se determina la respuesta mediante una valvula piloto dispuesta en un flujo de control bifurcado del flujo principal. El flujo de control se comunica con la camara de control mediante una unidad de estabilizador de flujo que comprende dos valvulas de retencion dirigidas de forma opuesta para intercambiar fluido entre un flujo de control y la camara de control. El sistema dado a conocer no permite ajustar la velocidad de apertura y la velocidad de cierre de manera sencilla. Ademas, el sistema esta disenado para una funcion de control dedicada, y no se modifica o actualiza facilmente sin tener que cambiar la pieza de control completa o incluso todo el sistema de valvula. Ademas, cuando se realizan funciones de control mas complejas, construcciones abarrotadas dan como resultado un aumento del coste de produccion, debido a que tienen que producirse y ensamblarse por separados muchas piezas independientes, asi como un aumento del coste de titularidad, debido al aumento de los costes de mantenimiento.

Por tanto, existe la necesidad de un sistema de control hidraulico para su uso en redes de abastecimiento de agua que se construya a partir de componentes robustos y versatiles, que pueda configurarse y modificarse facilmente para diferentes funciones de control.

Segun un aspecto, se logra este objeto mediante un conjunto de valvula de control hidraulico segun la reivindicacion 1, en el que se definen realizaciones ventajosas en las reivindicaciones dependientes, mediante las realizaciones dadas a conocer a continuacion y mediante cualquier combinacion de las mismas.

Segun una realizacion de la invencion, un conjunto de valvula de control hidraulico para su uso en un sistema de control hidraulico accionado por piloto comprende una valvula de control que incluye un cuerpo de valvula que define un paso de flujo principal desde una entrada en un lado de alta presion de la valvula de control hasta una salida en un lado de baja presion de la valvula de control, un elemento de valvula dispuesto en el paso de flujo principal y que separa el lado de alta presion del lado de baja presion, una camara de control que comprende medios para el accionamiento hidraulico del elemento de valvula aplicando una presion de control a la camara de control de modo que se situe el elemento de valvula entre una posicion abierta y una posicion cerrada ajustando de ese modo el flujo a traves del paso de flujo principal en respuesta a la presion de control, un puerto de alimentacion para alimentar fluido a la camara de control para aumentar la presion de control en la misma, un puerto de purga para purgar fluido de la camara de control para disminuir la presion de control en la misma, y un cubrevalvula que cierra la camara de

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control. El conjunto comprende ademas una valvula de retencion de alimentacion que determina una direccion de flujo de alimentacion, una valvula de retencion de purga que determina una direccion de flujo de purga, un bloque de distribucion que incluye una camara de distribucion comun, una entrada de control en comunicacion de fluido con la camara de distribucion comun, y una salida de control en comunicacion de fluido con la camara de distribucion comun, en el que el bloque de distribucion comprende ademas un canal de alimentacion que conecta la camara de distribucion comun con el puerto de alimentacion mediante una constriccion de alimentacion ajustable, y un canal de purga que conecta la camara de distribucion comun con el puerto de purga mediante una constriccion de purga ajustable.

La valvula de control hidraulico tiene un paso de flujo principal desde una entrada hasta una salida que puede abrirse y cerrarse gradualmente para controlar la caida de presion a lo largo y por tanto el flujo a traves de la valvula de control. La caida de presion a lo largo y, por tanto, el flujo a traves de la valvula de control se determina mediante la posicion del elemento de valvula, en la que una posicion de elemento de valvula dada se acciona de manera hidraulica aplicando una presion dada a la camara de control. Cuando se usa el conjunto en un sistema de control hidraulico accionado por piloto, se bifurca un flujo de control pequeno del flujo principal y se guia en paralelo al mismo desde el lado de alta presion mediante la camara de distribucion comun en el bloque de distribucion y de vuelta al lado de baja presion. Para ello, se establece una conexion de fluido entre el lado de alta presion de la valvula de control y la entrada de control del bloque de distribucion de modo que se guie fluido desde el lado de alta presion a traves de la entrada de control hasta la camara de distribucion comun. Ademas, se establece una conexion de fluido entre la salida de control del bloque de distribucion y el lado de baja presion de la valvula de control de modo que se guie fluido desde la camara de distribucion comun a traves de la salida de control hasta el lado de baja presion. La camara de distribucion comun se comunica con la camara de control mediante los canales de alimentacion y de purga conectados a los puertos de alimentacion y de purga respectivos. De ese modo, puede controlarse la presion en la camara de control controlando la presion en la camara de distribucion comun. La presion en la camara de distribucion comun se determina mediante la distribucion de caida de presion a lo largo de la trayectoria de flujo de control, que se determina a su vez mediante las condiciones locales particulares a las que esta sometido el flujo. En el funcionamiento con piloto, la distribucion de caida de presion a lo largo de la trayectoria de flujo de control se controla por medio de una valvula piloto insertada en el flujo de control. Normalmente, la valvula piloto esta dispuesta aguas abajo del bloque de distribucion, pero tambien puede situarse aguas arriba del mismo para determinadas funciones de control.

Constricciones en la conexion de fluido entre la camara de distribucion comun y la camara de control determinan, para una diferencia de presion dada entre la camara de distribucion comun y la camara de control, la velocidad de flujo hasta y desde la camara de control, y por tanto la velocidad a la que se reducen/equilibran las diferencias de presion entre la camara de distribucion comun y la camara de control. Las constricciones determinan por tanto la velocidad a la que aumenta y/o disminuye la presion en la camara de control. Por consiguiente, constricciones en la alimentacion y/o purga entre la camara de distribucion comun y la camara de control determinan la velocidad de apertura y/o de cierre del paso de flujo principal de la valvula de control en respuesta a cualquier cambio de presion observado en la camara de distribucion comun. Proporcionando una constriccion ajustable en el canal de alimentacion entre la camara de distribucion comun y la camara de control, y una constriccion ajustable independiente en el canal de purga entre la camara de distribucion comun y la camara de control, pueden ajustarse independientemente la velocidad de apertura y la velocidad de cierre. Por tanto, el conjunto puede configurarse y reconfigurarse facilmente de manera independiente ajustando simplemente las constricciones de alimentacion y/o purga integradas en el bloque de distribucion. De ese modo, se logra un conjunto de valvula de control hidraulico particularmente versatil, aunque compacto que pueda configurarse y reconfigurarse facilmente para su uso en una gran variedad de funciones de control.

Ademas, segun una realizacion de un conjunto de valvula de control hidraulico segun la invencion, la entrada de control del bloque de distribucion comprende un orificio de entrada. El orificio de entrada proporciona una resistencia al flujo que introduce una caida de presion cuando el lado de alta presion de la valvula se conecta con la entrada de control. El orificio de entrada controla por tanto la velocidad de intercambio de fluido entre el lado de alta presion de la valvula de control hidraulico y el lado de entrada del bloque de distribucion. Integrando un orificio de entrada en la entrada de control, la acumulacion de presion en la camara de distribucion comun se controla directamente en el bloque de distribucion. Esto permite preconfigurar el bloque de distribucion, y por tanto el conjunto de valvula de control hidraulico para su uso en un sistema de control hidraulico accionado por piloto cuando la valvula piloto esta dispuesta aguas abajo del bloque de distribucion.

Ademas, segun una realizacion de un conjunto de valvula de control hidraulico segun la invencion, la constriccion de alimentacion ajustable y/o la constriccion de purga ajustable son valvulas de aguja.

Tal como se menciono anteriormente, las constricciones ajustables permiten ajustar la velocidad de respuesta de apertura y/o cierre de la valvula de control con respecto a cambios de presion en la bifurcacion del flujo de control, y en particular cambios de presion en la camara de distribucion comun. Las valvulas de aguja permiten una calibracion/ajuste preciso de estas velocidades de apertura y/o cierre. Preferiblemente, las valvulas de aguja estan dispuestas de manera accesible desde el exterior del bloque de distribucion, y pueden estar protegidas ademas preferiblemente frente a la manipulacion indebida y/o cualquier cambio inadvertido en el ajuste.

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Ademas, segun una realizacion de un conjunto de valvula de control hidraulico segun la invencion, el bloque de distribucion tiene una carcasa de una sola pieza que define al menos parcialmente la camara de distribucion comun, en el que la carcasa tiene una pared superior, una pared inferior opuesta a la pared superior tal como se observa en una direccion axial, y una pared circunferencial que conecta la pared superior y la pared inferior. Para facilitar una produccion, configuracion y/o mantenimiento sencillos, el bloque de distribucion tiene una carcasa de una sola pieza que define al menos parcialmente la camara de distribucion comun, y que esta dotada de perforaciones que definen los conductos de fluido requeridos para la entrada de control, la salida de control, los canales de alimentacion y de purga, asi como perforaciones para recibir las constricciones de alimentacion y de purga ajustables respectivas integradas en los canales de alimentacion y de purga. En una realizacion preferida, las perforaciones para recibir las constricciones ajustables son perforaciones roscadas que interceptan los canales de alimentacion/purga para recibir un elemento de valvula de aguja dotado de una rosca externa de accion conjunta, y que define en combinacion con los canales de alimentacion/purga un asiento de valvula en el punto de intercepcion. Preferiblemente, las constricciones ajustables pueden accionarse desde el exterior del conjunto de valvula de control hidraulico de modo que se permita una calibracion/ajuste facil cuando el conjunto de control hidraulico esta en uso.

Ventajosamente segun una realizacion de un conjunto de valvula de control hidraulico, la entrada de control y la salida de control estan previstas en la pared circunferencial de la carcasa y estan conectadas con la camara de distribucion comun mediante perforaciones que pasan a traves de la pared circunferencial. En esta configuracion, la entrada y salida de control estan orientadas de forma opuesta a la direccion axial hacia cualquier conducto que puede estar previsto para conectar el lado de alta presion con la entrada de control y la salida de control con el lado de baja presion. Ademas, esta geometria proporciona un facil acceso de multiples conductos externos a la camara de distribucion comun y potencia la modularidad con respecto a cualquier dispositivo auxiliar que vaya a anadirse al conjunto de valvula de control hidraulico cuando se configura un sistema de control hidraulico para realizar una funcion de control dada.

Ademas, segun una realizacion preferida de un conjunto de valvula de control hidraulico segun la invencion, la pared inferior de la carcasa del bloque de distribucion incluye una porcion de pestana para conectar el bloque de distribucion a una porcion de pestana de accion conjunta en la valvula de control, comprendiendo la porcion de pestana de accion conjunta el puerto de alimentacion y/o el puerto de purga. De ese modo se logra un diseno compacto y resistente. Ademas, se obtiene un conjunto versatil, que es particularmente adecuado para su uso en un sistema de control hidraulico modular evitando el abarrotamiento de conductos y dispositivos auxiliares.

Ademas, segun una realizacion adicional preferida de un conjunto de valvula de control hidraulico segun la invencion, la porcion de pestana de accion conjunta de la valvula de control esta dispuesta en el cubrevalvula. Anadiendo el bloque de distribucion directamente como componente en el cubrevalvula, se facilitan la integracion y acoplamiento operativo/funcional del bloque de distribucion a la camara de control y al regulador de valvula, potenciando de ese modo la respuesta del conjunto de control hidraulico a cambios de presion aplicados a la camara de distribucion comun.

Tal como se menciono anteriormente, la union del bloque de distribucion directamente con la valvula de control, simplifica la disposicion de conductos y dispositivos auxiliares para configurar un sistema de control hidraulico particular. Esto no es una mera eleccion estetica, sino que tiene varias ventajas tecnicas, entre otras, la reduccion del coste de instalacion y la potenciacion de la fiabilidad de cualquier sistema de este tipo. Puede encontrarse un ejemplo que ilustra las ventajas de una disposicion simplificada en el contexto de la instalacion de una funcion de control accionada por piloto en una red de abastecimiento de agua que usa un sistema de control hidraulico construido alrededor de un conjunto de valvula de control hidraulico segun realizaciones ventajosas de la invencion, y poniendo en marcha posteriormente la red de abastecimiento de agua con la funcionalidad de control anadida. Cuando el conjunto de control hidraulico se monta en una posicion “erguida”, es decir en una posicion en la que la camara de control esta dispuesta por encima del paso de flujo principal tal como se observa con respecto a la gravedad, el bloque de distribucion preferiblemente se une directamente encima de la valvula de control, ventajosamente encima del cubrevalvula. El bloque de distribucion accede directamente a la camara de control de la valvula de control mediante lineas de alimentacion/purga, en el que la camara de distribucion comun esta dispuesta en un nivel superior, extendiendose la entrada/salida de control radialmente hacia fuera con respecto a la vertical, y a nivel de la camara de distribucion comun. Por tanto, pueden montarse facilmente dispositivos auxiliares, tales como un filtro en el lado de la entrada de control y una valvula piloto de control en el lado de la salida de control del bloque de distribucion, tambien a nivel de la camara de distribucion comun, y pueden conectarse con derivaciones respectivas en el lado de alta presion y en el lado de baja presion mediante conductos que se extienden directamente hacia abajo desde el nivel superior hasta el paso de flujo principal. De ese modo, se evitan cavidades no deseadas y se reduce el riesgo de que quede aire atrapado en la bifurcacion de control del sistema de control hidraulico. Puede eliminarse facilmente cualquier cantidad de aire que se introduzca en el sistema, por ejemplo durante una parada del sistema, instalacion o sustitucion de componentes, haciendo pasar fluido a traves de la bifurcacion de control desde el lado de alta presion hasta el lado de baja presion. Esto obvia en gran medida la necesidad de operaciones de ventilacion tediosas y que llevan mucho tiempo despues de cualquier instalacion y/o parada de este tipo e impide el mal funcionamiento de la valvula de control en funcionamiento.

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Ademas, segun una realizacion de un conjunto de valvula de control hidraulico segun la invencion, el canal de alimentacion se extiende desde la camara de distribucion comun mediante la constriccion de alimentacion ajustable hasta una abertura de alimentacion prevista en la pestana de bloque de distribucion, estando alineada la abertura de alimentacion para la conexion operativa con el puerto de alimentacion cuando el bloque de distribucion se conecta con la valvula de control, y/o el canal de purga se extiende desde la camara de distribucion comun mediante la constriccion de purga ajustable hasta una abertura de purga prevista en la pestana de bloque de distribucion, estando alineada la abertura de purga para la conexion operativa con el puerto de purga cuando el bloque de distribucion se conecta con la valvula de control. Guiando al menos uno de los canales de alimentacion o de purga hasta una abertura en la pestana en la pared inferior del bloque de distribucion, esa abertura se alinea con el puerto de alimentacion o de purga correspondiente en la pestana de accion conjunta de la valvula de control, se facilitan considerablemente el ensamblaje, mantenimiento y configuracion del conjunto de valvula de control hidraulico. Preferiblemente, tanto el canal de alimentacion como el canal de purga se guian hasta aberturas respectivas en la pestana en la pared inferior del bloque de distribucion, aberturas que se alinean con el puerto de alimentacion y puerto de purga correspondientes en la pestana de accion conjunta de la valvula de control. Ademas mediante estas realizaciones, el diseno de conjunto de valvula de control hidraulico se simplifica adicionalmente anadiendose a la resistencia, asi como se facilita ademas el uso del conjunto de control hidraulico como elemento estructural modular central en un sistema de control hidraulico modular. Ademas preferiblemente, la pestana de accion conjunta de la valvula de control esta dispuesta en el cubrevalvula.

Ventajosamente segun una realizacion, el flujo a traves del canal de alimentacion y/o el canal de purga se controla mediante elementos de valvula de aguja roscados dispuestos en perforaciones que se extienden desde la pared exterior circunferencial hasta el canal de alimentacion/purga, respectivamente. Preferiblemente, estas perforaciones de valvula de aguja estan orientadas de manera transversal a la direccion axial.

Ademas, segun una realizacion de un conjunto de valvula de control hidraulico segun la invencion, la carcasa del bloque de distribucion tiene una perforacion central en paralelo a la direccion axial, en el que la perforacion central se cierra mediante una pieza de insercion, y en el que la pieza de insercion define la camara de distribucion comun en combinacion con la carcasa. Ademas de facilitar la produccion sencilla del bloque de distribucion, este diseno es particularmente ventajoso si la pieza de insercion se conecta de manera separable con la carcasa del bloque de distribucion, por ejemplo mediante un enganche roscado. Una pieza de insercion sustituible de este tipo permite una facil reconfiguracion del bloque de distribucion, por ejemplo para anadir una funcionalidad de medicion/monitorizacion al conjunto de valvula de control hidraulico. Ventajosamente, la pieza de insercion tiene una abertura que penetra en el bloque de distribucion de modo que proporciona acceso a la camara de control y/o el mecanismo de accionamiento de valvula a traves del bloque de distribucion cuando el bloque de distribucion se monta en la valvula de control. Ademas ventajosamente, la camara de distribucion comun esta formada en combinacion por la carcasa y la pieza de insercion como cavidad toroidal alrededor de dicha abertura de la pieza de insercion. La abertura, que puede estar dispuesta de manera concentrica con respecto a la cavidad toroidal y que puede taladrarse por ejemplo a lo largo de la direccion axial, proporciona acceso directo a la camara de control y/o un mecanismo de accionamiento de elemento de valvula, tal como un vastago de valvula. Ventajosamente, la abertura puede alinearse con el vastago de valvula. Pueden estar previstas aberturas adicionales en la pieza de insercion. La una o mas aberturas previstas en la pieza de insercion del bloque de distribucion pueden usarse para indicadores mecanicos que visualizan la posicion del elemento de valvula, ventilacion, acceso a sensores y/o paso a su traves, acceso al mecanismo de valvula para cualquier sobreescritura de emergencia de la funcion de control, o similar.

Ademas, segun una realizacion de un conjunto de valvula de control hidraulico segun la invencion, la valvula de retencion de alimentacion y/o la valvula de retencion de purga son valvulas de retencion de derivacion. Proporcionando un desvio a la valvula de retencion, tiene que producirse una diferencia de presion minima entre la camara de control y la camara de distribucion comun antes de que se transfiera fluido, retrasando por tanto la respuesta de apertura/cierre de la valvula de control con respecto a cambios de presion. De ese modo se evita que el elemento de valvula reaccione instantaneamente con cualquier cambio infinitesimal en la presion en la camara de distribucion comun. Proporcionar un desvio a la valvula de retencion de alimentacion impone una presion excesiva minima en la camara de distribucion comun para alimentar fluido a la camara de control. Proporcionar un desvio a la valvula de retencion de purga impone una presion excesiva minima en la camara de control para purgar fluido a la camara de distribucion comun. Proporcionar un desvio tanto a la valvula de retencion de alimentacion como a la valvula de retencion de purga implementa por tanto una histeresis en la respuesta de apertura/cierre de la valvula de control con respecto a la presion establecida en la bifurcacion del flujo de control, y mas particularmente la presion en la camara de distribucion comun.

Ademas, segun una realizacion de un conjunto de valvula de control hidraulico segun la invencion, la alimentacion controla el cierre de la valvula de control y la purga controla la apertura de la valvula de control. En esta realizacion, el fluido inyectado desde la camara de distribucion comun a traves de la linea de alimentacion en la camara de control aumenta la presion en la camara de control y controla el despliegue del elemento de valvula de control para el cierre del paso de flujo principal de la valvula, mientras que el fluido liberado de la camara de control a traves de la linea de purga a la camara de distribucion comun disminuye la presion en la camara de control y controla la retraccion del elemento de valvula para la apertura del paso de flujo principal de la valvula de control.

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Ademas, segun una realizacion de un conjunto de valvula de control hidraulico segun la invencion, el puerto de alimentacion de la camara de control y/o el puerto de purga de la camara de control estan integrados en el cubrevalvula.

Ademas, segun una realizacion de un conjunto de valvula de control hidraulico segun la invencion, la valvula de retencion de alimentacion esta integrada en el puerto de alimentacion de la camara de control y/o la valvula de retencion de purga esta integrada en el puerto de purga de la camara de control, o alternativamente la valvula de retencion de alimentacion esta integrada en el bloque de distribucion en la porcion del canal de alimentacion entre la constriccion de alimentacion ajustable y el puerto de alimentacion y/o la valvula de retencion de purga esta integrada en el bloque de distribucion en la porcion del canal de purga entre la constriccion de purga ajustable y el puerto de purga. Cualquiera de estas realizaciones proporciona una configuracion ventajosamente compacta.

Segun un aspecto adicional de la invencion, un sistema de control hidraulico accionado por piloto comprende un conjunto de valvula de control hidraulico segun cualquiera de las realizaciones mencionadas anteriormente, comprendiendo ademas el sistema de control hidraulico un conducto de entrada que conecta el lado de alta presion de la valvula de control con la entrada de control, un conducto de salida que conecta la salida de control con el lado de baja presion de la valvula de control, y un piloto de control dispuesto en el conducto de salida o en el conducto de entrada. La valvula piloto se abre o se cierra en respuesta a un parametro piloto, en el que se compara una senal piloto con un punto de referencia piloto predeterminado. El accionamiento de la valvula piloto afecta a la distribucion de caida de presion por la bifurcacion del flujo de control que comprende el conducto de entrada, el bloque de distribucion y el conducto de salida, y controla por tanto la presion aplicada a la camara de control segun el parametro piloto. Como consecuencia, la apertura y el cierre del paso de flujo principal a traves de la valvula de control se controlan en respuesta al parametro piloto. La senal piloto puede alimentarse como senal(es) de presion hidraulica directamente a la valvula piloto. El punto de referencia piloto puede determinarse mecanicamente, tal como mediante el ajuste de un desvio mecanico accionado por resorte al elemento de valvula piloto. Puede realizarse la comparacion como un equilibrio de presion a lo largo de un diafragma que controla la posicion del elemento de valvula piloto y puede incluir un desvio mecanico accionado por resorte aplicado al diafragma. Alternativamente o ademas de esto, tambien pueden medirse senales piloto usando transductores/sensores adecuados y pueden proporcionarse como senales electricas/opticas a un accionador de valvula motorizado que activa la valvula piloto. Ademas ventajosamente, el piloto de control puede controlarse y/o monitorizarse de forma remota desde una instalacion de gestion de red de abastecimiento de agua central.

Normalmente, el conducto de entrada comprende ademas un filtro para retener contaminantes que entran en el conducto de entrada junto con el flujo de control bifurcado desde el lado de alta presion. De ese modo, se impide que tales contaminantes obstruyan / atasquen / congestionen los delicados componentes con constricciones estrechas en la bifurcacion del flujo de control del sistema.

Tal como se menciono anteriormente, en una realizacion ventajosa, el bloque de distribucion del conjunto de valvula de control hidraulico esta dispuesto directamente encima de la valvula de control, preferiblemente encima del cubrevalvula, en el que la camara de distribucion comun se situa en un nivel superior desde el que se extienden la entrada de control y la salida de control de manera lateral/radialmente hacia fuera esencialmente a nivel de la camara de distribucion comun. Un sistema de control hidraulico construido alrededor de un conjunto de valvula de control hidraulico de este tipo como elemento estructural basico permite sujetar facilmente cualquier conducto y dispositivo auxiliar, tal como un filtro en el lado de la entrada de control y una valvula piloto, a nivel de o por debajo de la camara de distribucion comun de modo que se evite que quede atrapado aire en cualquier cavidad en la bifurcacion de control del sistema de control hidraulico. Entre otros, una configuracion de este tipo reduce por ejemplo el coste de puesta en marcha de instalacion y se anade a la fiabilidad y funcionamiento estable del sistema de control hidraulico en una red de abastecimiento de agua.

Ventajosamente segun una realizacion, el sistema de control hidraulico se configura para realizar una funcion de control hidraulico seleccionada del grupo de reduccion de presion, mantenimiento de presion, velocidad de flujo y control de nivel.

Ademas, segun una realizacion de un sistema de control hidraulico segun la invencion, el piloto de control se configura a partir de un kit de componentes modulares, que comprende como componente basico presente en todos los dispositivos configurados a partir del kit un cuerpo de dispositivo normalizado con seis aberturas dispuestas por parejas en lados opuestos del cuerpo a lo largo de tres ejes, en el que al menos las aberturas a lo largo de dos de los ejes corresponden entre si, con la entrada de control del bloque de distribucion y con la salida de control del bloque de distribucion de manera normalizada.

Ademas, segun una realizacion de un sistema de control hidraulico segun la invencion, los tres ejes estan orientados ortogonales entre si. Imponiendo una simetria ortogonal, se potencia la modularidad.

Un kit ventajoso de componentes modulares para configurar un dispositivo auxiliar para su uso en un sistema de control hidraulico comprende como componente basico que esta presente en todos los dispositivos configurados a

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partir de ese kit, un cuerpo de dispositivo con seis aberturas dispuestas por parejas en lados opuestos del cuerpo de dispositivo a lo largo de tres ejes, estando orientados los ejes preferiblemente ortogonales entre sf. Las aberturas del cuerpo de dispositivo a lo largo de un eje primario se configuran para recibir un componente de regulador funcional que define el tipo de funcion del dispositivo. Los componentes de regulador funcional comprendidos en el kit se normalizan preferiblemente para encajar en al menos una de las aberturas en el eje primario. El tipo de funcion comprende como mmimo un “tipo monofuncion”, y puede comprender ademas ventajosamente “tipos multifuncion” y/o “de filtracion”. Un regulador funcional de valvula piloto comprende uno o mas asientos de valvula, elementos de valvula y vastagos de valvula. Dependiendo de la funcion de valvula piloto que vaya a realizarse, se unen uno o mas modulos de regulacion. Cada modulo de regulacion se configura para accionar el regulador de valvula en respuesta a un parametro piloto, en el que el modulo de regulacion recibe una senal piloto del parametro piloto respectivo y emite un accionamiento segun un punto de referencia predeterminado, curva de control, o cualquier otro esquema/algoritmo de control predeterminado para el parametro piloto respectivo. Las una o mas senales piloto alimentadas al modulo de regulacion pueden ser hidraulicas, por ejemplo en el caso de un accionador de regulacion de tipo piston o diafragma, o electricas, por ejemplo en el caso de un accionador de regulacion de solenoide. En una realizacion preferida, los modulos de regulacion tienen una pestana de superficie de contacto normalizada para la conexion con el regulador de valvula y el cuerpo de dispositivo, siendo la pestana de superficie de contacto normalizada independiente del tipo de funcion de valvula piloto particular.

El termino “valvula piloto monofuncion” se refiere a una valvula piloto que controla un paso de flujo de valvula piloto dado en respuesta a un solo parametro piloto. Segun una realizacion, una valvula piloto monofuncion comprende una carcasa y un regulador de valvula que tiene un solo asiento de valvula que actua conjuntamente con un elemento de valvula para controlar un paso de flujo de valvula piloto. La valvula piloto comprende ademas un modulo de regulacion que acciona un vastago de valvula comprendido en el regulador de valvula y unido al elemento de valvula. Preferiblemente, la carcasa es el cuerpo de dispositivo normalizado mencionado anteriormente, en el que el regulador de valvula encaja en una de las aberturas a lo largo del eje primario y la abertura opuesta en el eje primario se cierra mediante un obturador. El paso de flujo piloto se define desde una primera abertura hasta una segunda abertura en los ejes secundarios. El regulador de valvula puede configurarse ademas para conectar simultaneamente cualquiera de las aberturas adicionales previstas en los ejes secundarios de modo que se bifurquen senales hidraulicas del paso de flujo piloto, que pueden retroalimentarse al modulo de regulacion como senal piloto.

El termino “valvula piloto multifuncion” se refiere a una valvula piloto que controla un paso de flujo de valvula piloto dado en respuesta a multiples parametros piloto. Pueden concebirse diferentes clases de reguladores de valvula piloto multifuncion.

Segun una realizacion, una valvula piloto multifuncion comprende un cuerpo, y en el cuerpo, un regulador de valvula que tiene un solo asiento de valvula que actua conjuntamente con un elemento de valvula para controlar un paso de flujo de valvula piloto. La valvula piloto comprende ademas un primer modulo de regulacion que acciona un primer vastago de valvula comprendido en el regulador de valvula y unido al elemento de valvula. La valvula piloto comprende ademas un segundo modulo de regulacion que acciona un segundo vastago dispuesto en el regulador de valvula en alineacion axial con el primer vastago de valvula. El segundo vastago se configura de tal manera que puede actuar sobre el elemento de valvula para controlar el paso de flujo piloto desde el lado opuesto del primer vastago. Los modulos de regulacion primero y segundo pueden configurarse para implementar diferentes funciones, tales como reduccion de presion y mantenimiento de presion, dentro de la misma valvula piloto y usando el mismo grupo de elemento de valvula / asiento de valvula. Ventajosamente, la valvula piloto multifuncion de asiento simple puede proporcionarse usando el cuerpo de dispositivo normalizado mencionado anteriormente. Ademas, la funcion adicional tambien puede proporcionarse mediante la readaptacion de una valvula piloto monofuncion existente en un cuerpo de dispositivo normalizado. En este caso, se retira el obturador que cierra la segunda abertura del eje, y se inserta el segundo vastago de valvula y se sujeta por medio de una pieza de relleno/gufa de vastago intermedia. En un lado distal orientado de forma opuesta al cuerpo de dispositivo, la pieza intermedia esta dotada de una pestana de superficie de contacto normalizada a la que se une un modulo de regulacion con una superficie de contacto normalizada correspondiente.

Segun otra realizacion, una valvula piloto multifuncion comprende una carcasa, preferiblemente el cuerpo de dispositivo normalizado mencionado anteriormente que permite un facil cambio por readaptacion de la funcionalidad, y un regulador de valvula que tiene un primer asiento de valvula que actua conjuntamente con un primer elemento de valvula unido a un primer vastago de valvula para controlar un paso de flujo de valvula piloto. El regulador de valvula comprende ademas un segundo asiento de valvula que actua conjuntamente con un segundo elemento de valvula unido a un segundo vastago de valvula para controlar el mismo paso de flujo de valvula piloto en combinacion con el primer grupo de elemento de valvula/asiento de valvula. Los vastagos de valvula primero y segundo se alinean axialmente y los elementos de valvula primero y segundo correspondientes estan dispuestos de manera concentrica uno con respecto a otro. La valvula piloto comprende ademas un primer modulo de regulacion que acciona el primer vastago de valvula segun un primer esquema de regulacion para implementar una primera funcion, y un segundo modulo de regulacion que acciona el segundo vastago de valvula segun un segundo esquema de regulacion para implementar una segunda funcion. Los modulos de regulacion primero y segundo pueden configurarse de nuevo para implementar diferentes funciones, tales como reduccion de presion y mantenimiento de

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presion, dentro de la misma valvula piloto, y preferiblemente usando un solo cuerpo de dispositivo normalizado. El flujo a traves del paso de flujo piloto puede controlarse por tanto independientemente mediante dos funciones en relacion con parametros piloto independientes. De ese modo, se obtiene un piloto de control con una configuracion particularmente compacta, permitiendo aun realizar funciones de control multifuncion complejas. Aunque los vastagos de valvula primero y segundo no estan en contacto entre si para actuar sobre el mismo grupo de elemento de valvula / asiento de valvula y se accionan para la regulacion segun funciones independientes, la alineacion axial de los vastagos permite ademas proporcionar un acoplamiento elastico, por ejemplo por medio de un resorte, entre los vastagos primero y segundo, anadiendo por tanto un medio adicional para configurar tareas de control piloto multifuncion complejas en una configuracion compacta. Las aberturas a lo largo de ejes secundarios actuan como entrada/salida de fluido, que se controla mediante el regulador funcional del eje primario. Las aberturas a lo largo de los dos ejes secundarios se configuran preferiblemente con conectores normalizados que pueden usarse para entrada/salida de flujo de fluido, como entrada/salida de senales de presion hidraulica, y/o como puertos de deteccion/medicion para monitorizar el fluido que ha pasado a traves del dispositivo. Las aberturas no usadas para una configuracion de dispositivo dada se obturan con un obturador retirable. El dispositivo puede por tanto reconfigurarse y/o actualizarse facilmente en cualquier momento para potenciar su funcionalidad retirando el obturador y anadiendo/sustituyendo elementos de regulador funcional. De ese modo, se logran un facil ensamblaje, adaptacion, configuracion y reconfiguracion del sistema de control hidraulico, en el que se soporta la modularidad mediante la modularidad del bloque de distribucion, en el que las aberturas de entrada/salida a lo largo de los ejes secundarios se hacen corresponder con la entrada de control y la salida de control del bloque de distribucion de manera normalizada. El diseno modular del sistema de control hidraulico con el conjunto de valvula de control hidraulico como modulo central, en combinacion con el diseno modular de los dispositivos auxiliares usando un cuerpo modular comun para todos los dispositivos auxiliares con multiples puertos de acceso permite una actualizacion por readaptacion sencilla del sistema de control hidraulico sin tener que sustituir toda la bifurcacion de control, o incluso el sistema de control hidraulico completo. Ademas, la modularidad del bloque de distribucion/conjunto de valvula de control hidraulico en combinacion con la modularidad del piloto de control evita configuraciones de tipo arbol de Navidad abarrotadas de la bifurcacion de control que son comunes en el control de redes de abastecimiento de agua, en particular cuando se configuran para un esquema de control altamente complejo que implica multiples funciones de control.

A continuacion, se explica adicionalmente la invencion haciendo referencia a realizaciones a modo de ejemplo. Los dibujos muestran esquematicamente en

la figura 1 una vista en perspectiva de un conjunto de valvula de control hidraulico segun una realizacion,

la figura 2 una vista lateral en seccion transversal del conjunto de valvula de control hidraulico de la figura 1,

la figura 3 un detalle en seccion transversal tomado en la linea de alimentacion y la linea de purga del conjunto de valvula de control hidraulico de la figura 1,

la figura 4 una vista desde arriba del bloque de distribucion incluido en el conjunto de valvula de control hidraulico de la figura 1,

la figura 5 esquematicamente, una realizacion de un sistema de control hidraulico accionado por piloto que comprende un conjunto de valvula de control hidraulico,

la figura 6 la valvula piloto de funcion de asiento simple segun una realizacion que comprende un bloque de valvula modular y uno de diferentes modulos de regulacion alternativos,

la figura 7 el bloque de valvula modular de la figura 6 en una posicion abierta,

la figura 8 un ejemplo de uso de una valvula piloto monofuncion,

la figura 9 otro ejemplo de uso de una valvula piloto monofuncion,

la figura 10 un ejemplo adicional de uso de una valvula piloto monofuncion,

la figura 11 un bloque de valvula modular para una valvula piloto multifuncion de asiento simple segun una realizacion,

la figura 12 la valvula piloto multifuncion de asiento simple que comprende el bloque de valvula de la figura 11, la figura 13 un ejemplo de uso de la valvula piloto multifuncion de asiento simple, la figura 14 otro ejemplo de uso de la valvula piloto multifuncion de asiento simple, la figura 15 un ejemplo adicional de uso de la valvula piloto multifuncion de asiento simple,

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la figura 16 un bloque de valvula modular para una valvula piloto multifuncion de asiento doble segun una realizacion con un elemento de valvula en a) una posicion abierta y b) en la posicion cerrada,

la figura 17 un ejemplo de uso de una valvula piloto multifuncion de asiento doble,

la figura 18 otro ejemplo de uso de una valvula piloto multifuncion de asiento doble,

la figura 19 un ejemplo adicional de uso de la valvula piloto multifuncion de asiento simple, y

la figura 20 un filtro modular segun una realizacion.

La figura 1 muestra una vista en perspectiva de un conjunto 1 de valvula de control hidraulico para su uso en un sistema de control hidraulico para realizar una funcion de control en una red de abastecimiento de agua en respuesta a cambios en fluctuaciones de presion de agua. El conjunto 1 de valvula de control hidraulico comprende una valvula 2 de control que incluye un cuerpo 3 de valvula que define un paso de flujo principal desde una entrada 4 en un lado 5 de alta presion de la valvula 2 de control hasta una salida 6 en un lado 7 de baja presion de la valvula

2 de control en una parte inferior de la valvula de control 3. La direccion general del flujo M principal se indica mediante una flecha P y coincide con una direccion longitudinal del conjunto 1 de valvula de control hidraulico. El cuerpo de valvula comprende ademas una primera derivacion 11 para bifurcar un flujo C de control desde el flujo M principal en el lado 5 de alta presion de la valvula 2 de control, y una segunda derivacion 12 para retornar el flujo C de control al flujo principal en el lado 7 de baja presion de la valvula 2 de control. En una direccion vertical, el cuerpo

3 de valvula se cierra mediante un cubrevalvula 8 que contiene el regulador de valvula de la valvula 2 de control y que cubre una camara 10 de control (remitase a la figura 2). Encima del cubrevalvula 8, el conjunto de valvula de control hidraulico comprende un bloque 9 de distribucion a traves del que puede introducirse fluido desde el flujo C de control en la camara 10 de control asi como retornarse desde la camara 10 de control al flujo C de control.

La figura 2 muestra una vista lateral en seccion transversal del conjunto 1 de valvula de control hidraulico de la figura 1 tal como se observa en un plano de corte vertical a lo largo de una direccion longitudinal del conjunto 1 de valvula de control hidraulico. La valvula 2 de control comprende un cuerpo 3 de valvula que forma el paso de flujo principal desde la entrada 4 en el lado 5 de alta presion hasta la salida 6 en el lado 7 de baja presion. Un elemento 13 de valvula intercepta el paso de flujo principal y separa el lado 5 de alta presion del lado 7 de baja presion. El elemento 13 de valvula se acciona para situarse entre una posicion abierta y una posicion cerrada por medio de un regulador de valvula hidraulico en la camara 10 de control. La camara 10 de control esta definida en una porcion superior de la valvula 2 de control, adyacente al paso de flujo principal. Una pared superior de la camara 10 de control esta definida por el cubrevalvula 8, que comprende puertos de acceso a traves de los que puede accederse a la camara 10 de control desde el exterior. Una pared inferior de la camara 10 de control esta definida por un diafragma 14, que separa la camara 10 de control del paso de flujo principal. El diafragma 14 se flexiona dependiendo de la diferencia de presion a lo largo del diafragma 14, es decir cualquier diferencia entre una presion de control aplicada en la camara 10 de control y la presion en el paso de flujo principal presente en la ubicacion del elemento 13 de valvula. El diafragma 14 se conecta mediante medios 17 de sujecion a una disposicion 15 de piston y vastago de valvula para accionar/situar el elemento 13 de valvula, en este caso en forma del disco de valvula de una valvula del tipo de globo. El vastago de valvula se guia mediante medios de guiado. En un extremo superior del vastago 15 de valvula, los medios de guiado comprenden una guia 16 de vastago sellada a traves de la que se hace pasar el vastago 15 de valvula al exterior de la camara 10 de control. El accionamiento hidraulico puede combinarse con un desvio 18 mecanico aplicado al mecanismo de accionamiento de valvula. Aumentando la presion en la camara 10 de control, el diafragma 14 se flexiona hacia abajo, moviendo de ese modo el disco 13 de valvula hacia un asiento 19 de valvula y por tanto cerrando el paso de flujo. Reduciendo la presion en la camara 10 de control, el diafragma 14 se flexiona hacia arriba contra el desvio mecanico del resorte 18, moviendo de ese modo el disco 13 de valvula hacia un asiento 19 de valvula y por tanto abriendo el paso de flujo. El flujo M principal a traves del paso de flujo principal puede controlarse por tanto en respuesta a una presion de control aplicada a la camara 10 de control.

La presion de control se aplica a la camara 10 de control a traves del bloque 9 de distribucion. El bloque 9 de distribucion tiene una carcasa 20 con una pared 21 superior, una pared 22 inferior y una pared 23 circunferencial. La carcasa 20 tiene una perforacion central que penetra en la carcasa 20 a lo largo de una direccion axial desde la pared 21 superior hasta la pared 22 inferior. La perforacion central se configura para recibir una pieza 24 de insercion roscada en enganche sellante, en el que la pieza 24 de insercion y la carcasa 20 definen en combinacion una camara 25 de distribucion comun en forma de una camara toroidal alrededor de la direccion axial. La pieza 24 de insercion comprende ademas una abertura 26 central que penetra en el bloque 9 de distribucion. La abertura 26 central esta en alineacion coaxial con el vastago 15 de valvula cuando el bloque 9 de distribucion se monta en el cubrevalvula 8 y proporciona acceso directo a la porcion exterior del vastago 15 de valvula. La carcasa 20 comprende una entrada 27 de control a traves de la que entra fluido en la camara 25 de distribucion comun, y una salida 28 de control a traves de la que se descarga fluido de la camara 25 de distribucion comun. La entrada 27 de control y la salida 28 de control estan dispuestas en la pared 23 circunferencial que esta orientada radialmente de forma opuesta a la direccion axial y se alinean una con respecto a otra en un eje comun de entrada/salida en una direccion radial perpendicular a la direccion axial.

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El bloque 9 de distribucion se monta directamente en el cubrevalvula 8 de la valvula 2 de control, formando de ese modo un cubrevalvula 8, 9 modificado adaptado para el uso de la valvula 2 de control en un sistema de control hidraulico modular. El bloque 9 de distribucion se conecta con el cubrevalvula 8 mediante una pestana 29 prevista en la pared inferior 23 que actua conjuntamente con una pestana 30 prevista encima del cubrevalvula 8 para formar un enganche sellante que incluye un sello plano situado entre la pestana 29 del bloque 9 de distribucion y la pestana 30 de accion conjunta de la valvula 2 de control.

La figura 3 muestra un detalle del conjunto 1 de valvula de control hidraulico de la figura 1 en una seccion transversal tomada en la parte superior del conjunto 1 de valvula de control hidraulico en un plano de corte vertical perpendicular a la direccion longitudinal P. La carcasa 20 del bloque 9 de distribucion forma, en combinacion con la pieza 24 de insercion, la camara 25 de distribucion comun en forma de una camara toroidal. La valvula 2 de control comprende un puerto 31 de alimentacion para alimentar fluido a la camara 10 de control para aumentar la presion de control en la misma, y un puerto 32 de purga para purgar fluido de la camara 10 de control para disminuir la presion de control en la misma. Un canal 33 de alimentacion conecta la camara 25 de distribucion comun con el puerto 31 de alimentacion mediante una constriccion 35 de alimentacion ajustable, y un canal de purga 34 conecta la camara 25 de distribucion comun con el puerto 32 de purga mediante una constriccion 36 de purga ajustable. El canal 33 de alimentacion termina en una abertura 37 de canal de alimentacion y el canal 34 de purga termina en una abertura 38 de canal de purga, estando ambas previstas en la pestana 29 de bloque de distribucion. El puerto 31 de alimentacion y el puerto 32 de purga estan dispuestos en la pestana 30 de cubrevalvula y se alinean respectivamente con la abertura 37 de canal de alimentacion y la abertura 38 de canal de purga previstas en la pestana 29 de bloque de distribucion. Ventajosamente, los canales 33, 34 de alimentacion y de purga comprenden primeras porciones formadas como perforaciones que se extienden desde las aberturas 37, 38 en la pestana hasta una segunda porcion de los canales formadas como perforaciones radiales desde la superficie 23 circunferencial hasta la camara 25 de distribucion comun, en el que las perforaciones radiales que forman las segundas porciones se alinean en un eje de ajuste de alimentacion/purga comun orientado en una direccion radial perpendicular a la direccion axial y perpendicular al eje de entrada/salida radial. Las perforaciones radiales de los canales 33, 34 de alimentacion/purga se cierran mediante piezas 39, 40 de insercion de valvula de aguja. Las piezas 39, 40 de insercion de valvula de aguja comprenden cada una un casquillo roscado desde el exterior en la pared 23 circunferencial de la carcasa 20 y un elemento de aguja que actua conjuntamente con un asiento formado en el canal 33, 34 respectivo para proporcionar una constriccion ajustable. El conjunto 1 de valvula de control hidraulico comprende ademas una valvula 41 de retencion de alimentacion para determinar una direccion de flujo de alimentacion, y una valvula 42 de retencion de purga para determinar una direccion de flujo de purga. Las valvulas 41, 42 de retencion de alimentacion y de purga se desvian de modo que se requiere que se aplique una diferencia de presion minima a lo largo de las valvulas 41,42 de retencion, antes de abrirse en la direccion de flujo respectiva. En la realizacion mostrada en la figura 3, la valvula 41 de retencion de alimentacion esta integrada en el puerto 31 de alimentacion, y la valvula 42 de retencion de purga esta integrada en el puerto 32 de purga. Sin embargo, las valvulas 41, 42 de retencion de alimentacion/purga tambien pueden integrarse en los canales 33, 34 de alimentacion/purga respectivos en el bloque 9 de distribucion.

En funcionamiento, entra fluido en el conjunto 1 de valvula de control hidraulico a traves de la entrada 27 de control y alcanza la camara 25 de distribucion comun. Si la presion en la camara 25 de distribucion comun supera la presion en la camara 10 de control mas una presion excesiva para superar el desvio de la valvula 41 de retencion de alimentacion, el fluido puede pasar a traves de la linea de alimentacion (canal 33 de alimentacion; constriccion 35 de alimentacion; valvula 41 de retencion de alimentacion; puerto 31 de alimentacion) desde la camara 25 de distribucion comun hasta la camara 10 de control, aumentando de ese modo la presion en la camara 10 de control y cerrando la valvula 2 de control. Si la presion en la camara 10 de control supera la presion en la camara 25 de distribucion comun mas una presion excesiva para superar el desvio de la valvula 42 de retencion de purga, el fluido puede pasar a traves de la linea de purga (canal 34 de purga; purga constriccion 36; valvula 42 de retencion de purga; puerto 32 de purga) desde la camara 10 de control hasta la camara 25 de distribucion comun, disminuyendo de ese modo la presion en la camara 10 de control y abriendo la valvula 2 de control. Desde la camara 25 de distribucion comun, el fluido abandona el conjunto 1 de valvula de control hidraulico a traves de la salida 28 de control. Preferiblemente, la entrada 27 de control incluye un orificio 43 de entrada.

La figura 4 muestra una vista en alzado desde arriba de una realizacion ventajosa del bloque 9 de distribucion tal como se usa en la realizacion ilustrativa del conjunto 1 de valvula de control hidraulico descrito anteriormente. El bloque 9 de distribucion comprende la carcasa 20 que, en combinacion con la pieza 24 de insercion, define una camara toroidal de distribucion comun (25, remitase a la figura 2 y la figura 3) en comunicacion de fluido con la entrada 27 de control, la salida 28 de control, el canal 33 de alimentacion y el canal 34 de purga. La entrada 27 de control y la salida 28 de control se alinean en un eje 44 de entrada/salida, y porciones de ajuste del canal 33 de alimentacion y del canal 34 de purga se alinean en un eje 45 de ajuste de alimentacion/purga, en el que el eje 44 de entrada/salida y el eje 45 de ajuste de alimentacion/purga son perpendiculares entre si y perpendiculares a la direccion axial, que se alinea ventajosamente con el eje de vastago de valvula cuando el bloque 9 de distribucion se monta en la valvula 2 de control. De ese modo, se potencia la modularidad del bloque 9 de distribucion y por tanto del conjunto 1 de valvula de control hidraulico.

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La figura 5 muestra un sistema de control hidraulico accionado por piloto que comprende un conjunto 1 de valvula de control hidraulico segun cualquiera de las realizaciones mencionadas anteriormente, en el que las flechas indican direcciones de flujo. El conjunto 1 de valvula de control hidraulico comprende la valvula 2 de control, que se abre y se cierra en respuesta a una presion de control aplicada a la camara 10 de control controlando una presion en la camara 25 de distribucion comun. La camara 10 de control se comunica con la camara 25 de distribucion comun mediante la constriccion 35 de alimentacion ajustable y la valvula 41 de retencion de alimentacion para alimentar fluido a la camara 10 de control para aumentar la presion en la misma. Ademas, la camara 10 de control tambien se comunica con la camara 25 de distribucion comun mediante la valvula 42 de retencion de purga y la constriccion 36 de purga ajustable para purgar fluido de la camara 10 de control para disminuir la presion en la misma. El sistema de control hidraulico comprende un conducto 46 de entrada que conecta una derivacion 11 en el lado 5 de alta presion de la valvula 2 de control con la entrada 27 de control, un conducto 47 de salida que conecta la salida 28 de control con una derivacion 12 en el lado 7 de baja presion de la valvula 2 de control, y un piloto 48 de control dispuesto en el conducto 47 de salida, es decir aguas abajo de la salida 28 de control. El orificio 43 de entrada puede estar previsto ventajosamente en la entrada 27 de control, pero tambien puede estar dispuesto aguas arriba de la misma. Las derivaciones 11, 12 pueden estar previstas ventajosamente en el cuerpo de la valvula 2 de control, pero tambien pueden estar dispuestas en el exterior del conjunto 1. En la derivacion 11 en el lado 5 de alta presion, se bifurca un flujo C de control pequeno del flujo M principal, se hace pasar a traves de la camara 25 de distribucion comun del conjunto 1, adicionalmente a traves del piloto 48 de control, y finalmente se retorna al flujo principal en la derivacion 12 en el lado 7 de baja presion. La presion en la camara 25 de distribucion comun se determina mediante la distribucion de caida de presion a lo largo de la trayectoria de flujo de control, y puede controlarse ajustando el piloto 48 de control segun un parametro piloto. La valvula 2 de control puede accionarse por tanto para controlar el flujo M principal que entra en el conjunto 1 de valvula de control hidraulico en la entrada 4, que pasa a traves de la valvula 2 de control, y que abandona el conjunto 1 en la salida 6. El flujo M principal se controla en respuesta a la presion del flujo C de control en la camara 25 de distribucion comun, que se determina mediante el piloto 48 de control. Por tanto, la construccion del sistema de control implica simplemente anadir un piloto 48 de control con la funcion de control deseada al elemento estructural modular basico definido por el conjunto 1 de valvula de control hidraulico, que conecta la entrada 27 de control con la derivacion 11 de alta presion, y la salida de control con la derivacion 12 de baja presion.

La figura 6 muestra una valvula 100 piloto de funcion de asiento simple segun una realizacion. La valvula 100 piloto comprende un bloque 101 de valvula modular que tiene un cuerpo 102 de dispositivo modular equipado con el regulador 103 de valvula de asiento simple. El regulador 103 de valvula de asiento simple comprende un elemento 104 de guiado de vastago que guia un vastago 105 de valvula para que se mueva en una direccion axial a lo largo del eje primario del cuerpo 102 de dispositivo. El vastago 105 de valvula porta un elemento 106 de valvula, que actua conjuntamente con un asiento 107 de valvula para formar un paso 118 de valvula ajustable (vease la figura 7) que controla un paso de flujo de valvula piloto desde una abertura 108 de entrada hasta una abertura 109 de salida en un eje secundario del cuerpo 102 de dispositivo. En una porcion superior del regulador 103 de valvula, el elemento 104 de guiado de vastago, el vastago 105 de valvula y el elemento 106 de valvula definen una camara 110 interna del regulador 103 de valvula. Ademas, el regulador 103 de valvula comprende un resorte 111 que desvia el elemento 106 de valvula hacia la posicion cerrada mostrada en la figura 6.

El regulador 103 de valvula se inserta a traves de una primera abertura 112 de un eje primario del cuerpo 102 de dispositivo. Una segunda abertura 113 del eje primario se cierra mediante un obturador 114, mostrado en este caso con un paso a su traves sellado para el vastago 105 de valvula. En funcionamiento, entra fluido en el cuerpo 102 de dispositivo a traves de la abertura 108 de entrada, y pasa a traves de una camara 115 de entrada, mediante aberturas 116 en la pared del elemento 104 de guiado de vastago, hasta la camara 110 interna. Por tanto, un lado de alta presion del paso de flujo de valvula piloto esta definido por la abertura 108 de entrada, la camara 115 de entrada y la camara 110 interna. El fluido pasa a traves de la abertura 118 de valvula hasta una camara 117 de salida definida por el cuerpo 102 de dispositivo, una porcion inferior del regulador 103 de valvula y el obturador 114. El fluido abandona eventualmente el cuerpo 102 de dispositivo a traves de la abertura 109 de salida. Por tanto, un lado de baja presion del paso de flujo de valvula piloto esta definido por la camara 117 de salida y la abertura 109 de salida, en el que la abertura 118 de valvula ajustable separa el lado de alta presion del lado de baja presion.

En la primera abertura 112, el cuerpo 102 de dispositivo forma junto con la pieza 103 de insercion de regulador de valvula una superficie 119 de contacto normalizada para recibir un modulo 121a, 121b, 121c de regulacion con una pestana 120 de superficie de contacto normalizada flexible. La pestana 120 de superficie de contacto normalizada flexible permite la conexion intercambiable de los modulos 121a, 121b, 121c de regulacion, tales como los accionadores de diafragma accionados por resorte mostrados en la figura 6, independientes del regulador funcional del bloque 101 de valvula. Los accionadores de diafragma accionados por resorte comprenden un esparrago 130, activado por un diafragma 124a, 124b, 124c que se flexiona con dependencia de la diferencia de presion entre una camara 125a, 125b, 125c proximal, y una camara 126a, 126b, 126c distal, ademas de un desvio 129a, 129b, 129c mecanico ajustable. Los terminos “proximal” y “distal” se definen tal como se observa a partir de la pestana 120 de superficie de contacto normalizada. La presion en la camara 125a, 125b, 125c proximal puede fijarse mediante una senal de presion hidraulica alimentada a traves de una entrada 127 de camara proximal. La presion en la camara 126a, 126b, 126c distal puede fijarse mediante una senal de presion hidraulica alimentada a traves de una entrada 128 de camara distal. Los modulos 121a, 121b, 121c de regulacion pueden variar por ejemplo en la constante

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elastica, el tamano de diafragma y el desplazamiento de vastago para corresponder a diferentes aplicaciones de regulacion. Aunque se distinguen diferentes componentes de los diferentes modulos 121a, 121b, 121c de regulacion en la figura 6 mediante el indice a/b/c para enfatizar que componentes pueden diferir y que componentes tienen que seguir el mismo criterio para lograr la modularidad deseada, la distincion no es relevante para la comprension adicional de la invencion. Por tanto, solo se hace referencia a continuacion en general a componentes correspondientes mediante su numero respectivo. Se observa ademas que cualquier tipo de accionador de valvula que responde a una senal de entrada, incluyendo accionadores del tipo de piston o accionadores de solenoide, pueden estar unidos a la superficie 119 de contacto normalizada del bloque 101 de valvula modular para formar una valvula 100 piloto, siempre que estos accionadores esten dotados de una pestana 120 de superficie de contacto normalizada flexible. Las funciones de control sencillo pueden comprender por tanto reduccion de presion, mantenimiento de presion, control de velocidad de flujo, control de nivel de altitud, control electrico, control motorizado, y similares.

La figura 7 muestra el bloque 101 de valvula modular de la valvula 100 piloto de la figura 6. El elemento 106 de valvula se muestra en una posicion abierta a una distancia del asiento 107 de valvula, conectando de ese modo el lado de alta presion 108, 115, 110 con el lado de baja presion 117, 109 del paso de flujo de valvula piloto a traves del paso 118 de valvula ajustable.

La figura 8, la figura 9 y la figura 10 muestran tres ejemplos de uso de una valvula 100 piloto monofuncion como las mostradas en la figura 6 y la figura 7. La valvula 100 piloto se monta para controlar un flujo de control (flecha) en una bifurcacion de control, en la que el flujo de control entra en la valvula 100 piloto a traves de la abertura 108, se controla mediante el paso 118 de valvula variable, y abandona la valvula piloto a traves de la abertura 109. La valvula 100 piloto monofuncion tiene un accionador 121 de diafragma, que responde a senales de presion hidraulica alimentadas a una camara 125 proximal a traves de la entrada 127 de camara proximal y/o a una camara 126 distal a traves de la entrada 128 de camara distal. Tal como se comento anteriormente, el diafragma 124 se flexiona dependiendo de la diferencia de presion entre la camara 125 proximal y la camara 126 distal, y activa en combinacion con el desvio 129 mecanico el vastago 105 de valvula mediante el esparrago 130. Una presion excesiva en la camara 125 proximal actua para cerrar el paso de flujo 118 contra el desvio del resorte 129. Una presion excesiva en la camara 126 distal actua para abrir el paso 118 de valvula soportado por el desvio del resorte 129. Ajustando el desvio 129 mecanico, puede seleccionarse un punto de referencia deseado para el parametro piloto respectivo.

En la configuracion de reduccion de presion de la figura 8, se retroalimenta una senal 131 de presion hidraulica desde la porcion de flujo de control aguas abajo de la valvula 100 piloto a la camara 125 proximal, mientras que la camara 126 distal no recibe senal. De ese modo, la valvula 100 piloto controla el flujo de control en respuesta a la presion aguas abajo.

En la configuracion de control de la velocidad de flujo de la figura 9, se situa una constriccion 132 conocida, preferiblemente calibrada, aguas abajo de la valvula 100 piloto. Una primera senal 133 de presion hidraulica de la que se toman muestras inmediatamente aguas arriba de la constriccion 132 se retroalimenta a la camara 125 proximal, y una segunda senal 134 de presion hidraulica de la que se toman muestras inmediatamente aguas abajo de la constriccion 132 se retroalimenta a la camara 126 distal. El diafragma 124 detecta por tanto la caida de presion a lo largo de la constriccion 132, que es representativa de la velocidad de flujo a traves de la constriccion 132. De ese modo, la valvula 100 piloto controla el flujo de control en respuesta a la velocidad de flujo.

En la configuracion de control del nivel de altitud de la figura 10, la valvula 100 piloto se monta en la linea de abastecimiento de un recipiente 135. Se toman muestras de una senal 136 de presion hidraulica representativa del nivel de fluido en el recipiente 135 por debajo de un nivel minimo predeterminado y se retroalimenta a la camara 125 proximal, mientras que la camara 126 distal no recibe senal. De manera analoga a la configuracion de reduccion de presion de la figura 8, la valvula 100 piloto controla el flujo de control en respuesta a la presion 136 aguas abajo, que representa a su vez el nivel en el recipiente 135. Si el nivel en el recipiente 135 supera un nivel preseleccionado dado, la presion excesiva en la camara 125 proximal actua para cerrar el paso 118 de valvula contra el desvio del resorte 129, cortando de ese modo el abastecimiento para llenar el recipiente 135. Por otra parte, si el nivel cae por debajo de un nivel preseleccionado dado, el desvio del resorte 129 abre gradualmente la linea de abastecimiento para volver a llenar el recipiente 135.

La figura 11 muestra un bloque 201 de valvula modular para una valvula 200 piloto multifuncion de asiento simple segun una realizacion. El bloque 201 de valvula se construye usando el mismo cuerpo 102 de dispositivo y el regulador 103 de valvula de asiento simple como bloque 101 de valvula monofuncion de asiento simple comentado anteriormente. Por tanto solo se explican las diferencias entre la realizacion 101 monofuncion y la realizacion 201 multifuncion de los bloques de valvula de asiento simple. El bloque 201 de valvula multifuncion de asiento simple difiere del bloque 101 de valvula monofuncion de asiento simple en el vastago 205 de valvula adicional, que esta previsto en alineacion axial con el vastago 105 de valvula y desde el lado opuesto del cuerpo 102 de dispositivo. Una porcion 206 superior del vastago 205 de valvula adicional se configura para entrar en contacto y actuar directamente sobre el elemento 106 de valvula. El vastago 205 de valvula adicional se guia y sella mediante una pieza 204 de relleno/guia de vastago intermedia. El empuje del vastago 105 de valvula en el cuerpo 102 de dispositivo abre el

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paso 118 de valvula contra el desvio del resorte 111, mientras que el empuje del vastago 205 de valvula adicional en el cuerpo 102 de dispositivo puede poner la porcion 206 superior del mismo en contacto directo con el elemento de valvula y/o el vastago 105 de valvula, para que actuen en un sentido opuesto, es decir cerrando el paso 118 de valvula soportado por el desvio del resorte 111. La pieza 204 intermedia sustituye al obturador 114 y esta por tanto en un extremo proximal configurado para encajar en la segunda abertura 113 en el eje primario del cuerpo 102 de dispositivo. En un extremo distal, la pieza 204 intermedia se configura para proporcionar una superficie 119 de contacto normalizada para unir modulos de regulacion con una pestana 120 de superficie de contacto normalizada flexible. La figura 12 muestra una valvula 200 piloto multifuncion de asiento simple que comprende el bloque 201 de valvula de la figura 11. Unido al bloque 201 de valvula hay dos accionadores de diafragma accionados por resorte como los comentados anteriormente, usados como modulos 121, 221 de regulacion. Un primer modulo 121 de regulacion actua sobre el primer vastago 105 de valvula, y un segundo modulo 221 de regulacion actua sobre el segundo vastago 205 de valvula. Observese que los modulos 121, 221 de regulacion pueden diferir entre si y pueden ser de cualquier clase adecuada para activar los vastagos 105, 205 de valvula en respuesta a un parametro piloto respectivo.

Se proporcionan ejemplos de uso de una valvula 200 piloto multifuncion de asiento simple para el manejo de la presion en la figura 13, la figura 14 y la figura 15. En los tres ejemplos, el primer modulo 121 de regulacion se conecta para realizar una funcion de reduccion de presion que controla la presion en una porcion aguas abajo del flujo de control tal como se comento anteriormente. Para ello, se retroalimenta una senal 131 de presion hidraulica desde la porcion aguas abajo del flujo de control a la entrada 127 de camara proximal en el primer modulo 121 de regulacion. Un aumento del desvio mecanico del resorte en el primer modulo 121 de regulacion da como resultado un aumento de la presion en la salida 109. En la configuracion de manejo de la presion de dos fases de la figura 13, se alimenta una senal 237 de presion hidraulica de la presion en una porcion aguas arriba del flujo de control a la entrada 227 de camara proximal del segundo modulo 221 de regulacion, y se alimenta la misma presion como senal 238 de presion hidraulica a la entrada 228 de camara distal del segundo modulo 221 de regulacion. La senal 238 de presion hidraulica puede conmutarse segun senales electricas por medio de una valvula 239 solenoide. El cierre de la valvula 239 solenoide alivia la presion proporcionada a la entrada 228 de camara distal, y da como resultado un aumento de la presion de salida observada aguas abajo de la valvula 200 piloto, por ejemplo en la abertura 109 de salida. Las senales electricas que controlan la valvula 239 solenoide pueden proporcionarse por ejemplo mediante un temporizador 240 y/o un controlador 241 conectados a un transmisor de flujo 242. En la configuracion de manejo de la presion de dos fases de la figura 14, la senal 237 de presion hidraulica de la presion aguas arriba se alimenta a la entrada 227 de camara proximal del segundo modulo 221 de regulacion, y se alimenta la misma presion como senal 238 de presion hidraulica a la entrada 228 de camara distal del segundo modulo 221 de regulacion. Alternativamente en vez de la presion aguas arriba, la presion aguas abajo puede alimentarse como senal 243 de presion hidraulica a la entrada 228 de camara distal. La entrada 228 de camara distal puede conmutarse entre la senal 238 aguas arriba de mayor presion y la senal 243 aguas abajo de menor presion por medio de un rele 244 hidraulico de tres vias, que se acciona mediante un enlace mecanico mediante la posicion del elemento de valvula de la valvula 245 de control principal accionada por piloto de tal manera que una apertura de la valvula 245 de control principal introduce la senal 243 de menor presion en la entrada 228 de camara distal, se abre el paso de valvula piloto, y aumenta la presion en la abertura 109 de salida. En la configuracion de manejo de la presion proporcional dinamica de la figura 15, la senal 237 de presion hidraulica alimenta la presion aguas arriba a la entrada 227 de camara proximal del segundo modulo 221 de regulacion. Una senal 246 hidraulico toma muestras de un diferencial de presion dinamica dependiendo de la velocidad de flujo en el flujo principal y alimenta esa presion a la entrada 228 de camara distal. Un aumento de la velocidad de flujo da como resultado una disminucion de la presion alimentada a la entrada 228 de camara distal, y por tanto un aumento de la presion en la abertura 109 de salida. Pueden tomarse muestras de una presion dependiente de la velocidad de flujo de este tipo por ejemplo mediante un denominado “Annubar” o sondas 247 similares.

La figura 16 muestra un bloque 301 de valvula modular para una valvula 300 piloto multifuncion de asiento doble. El bloque 301 de valvula comprende un cuerpo 102 de dispositivo, equipado con un regulador funcional que tiene un primer vastago 105 de valvula y un segundo vastago 305 de valvula que se alinean axialmente en el eje primario del cuerpo 102 de dispositivo. Los vastagos 105, 305 de valvula pueden accionarse desde sentidos opuestos por medio de modulos de regulacion. Los modulos de regulacion pueden unirse para activar los vastagos 105, 305 de valvula mediante superficies 119/120 de contacto normalizadas en el bloque 301 de valvula modular. El vastago de valvula se guia en un paso a su traves sellado mediante una pieza 304 de relleno/guia de vastago intermedia, que preferiblemente es identica a la pieza 204 de relleno/guia de vastago intermedia mencionada anteriormente del bloque 201 de valvula.

Un primer elemento 106 de valvula se une al primer vastago 105 de valvula y actua conjuntamente con un asiento 107 de valvula correspondiente para formar un primer paso 118 de valvula ajustable. El bloque 301 de valvula difiere del bloque 201 de valvula piloto multifuncion de asiento simple mencionado anteriormente en la que una porcion superior del segundo vastago 305 de valvula forma un segundo elemento de valvula 306 que actua conjuntamente con un segundo asiento 307 de valvula correspondiente para formar un segundo paso 318 de valvula ajustable alrededor del primer paso 118 de valvula. Los dos pasos 118, 318 de valvula pueden accionarse independientemente entre si, pero actuan en serie sobre el mismo flujo desde la abertura 108 de entrada hasta la abertura 109 de salida del cuerpo 102 de dispositivo. Los dos elementos de valvula independientes pueden

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acoplarse de manera suave mediante un resorte 350 dispuesto entre el primer vastago/elemento 105/106 de valvula y el segundo vastago/elemento 305/306 de valvula y para proporcionar un desvfo que mantiene abierto normalmente el segundo paso 318 de valvula. Se muestran ejemplos de uso de una valvula piloto multifuncion de asiento doble para implementar diferentes tareas de regulacion combinadas de manera compacta en la figura 17, la figura 18 y la figura 19. En el de la figura 17, un primer modulo 121 de regulacion activa el primer vastago/elemento 105/106 de valvula en respuesta a la presion aguas abajo retroalimentada como senal 131 hidraulica a la entrada 127 de camara proximal. El primer modulo 121 de regulacion proporciona por tanto una funcion de control de reduccion de presion. Un segundo modulo 321 de regulacion activa el segundo vastago/elemento 305/306 de valvula en respuesta a la presion aguas arriba alimentada como senal 337 hidraulica a la entrada de camara proximal 327. El segundo modulo 321 de regulacion proporciona por tanto una funcion de control de mantenimiento de presion. La figura 18 muestra la configuracion de reduccion de presion / mantenimiento de presion de la figura 17 con la adicion de una funcion de corte electrico, en la que la presion aguas arriba tambien se alimenta a la entrada 328 de camara distal como senal 338 de presion hidraulica. La senal 338 puede conmutarse por ejemplo por medio de una valvula 339 solenoide de tres vfas configurada para aliviar la presion en la entrada 328 de camara distal, cuando se excita el solenoide. Otras posibles combinaciones comprenden, pero no se limitan a combinaciones de las siguientes funciones: reduccion de presion, corte electrico; velocidad de flujo, mantenimiento de presion y nivel de altitud. La figura 19 muestra una valvula 300 piloto multifuncion de asiento doble usada para implementar una combinacion de reduccion de presion, mantenimiento de presion y corte hidraulico. El primer modulo 121 de regulacion se configura y conecta para el control de reduccion de presion tal como se comento anteriormente. Ademas, el segundo modulo 321 de regulacion recibe una senal 337 de presion hidraulica del lado aguas arriba en la entrada 327 de camara proximal, funcionando por tanto como regulador de mantenimiento de presion. Ademas, la presion aguas arriba se alimenta como senal 338 a la entrada 328 de camara distal. La senal puede interrumpirse mediante un denominado piloto 352 de alivio en respuesta a la senal 351 de presion aguas abajo. Si se dana el diafragma del primer modulo de regulacion, la valvula piloto se abre y aumenta la presion de salida. En esta situacion, el piloto 352 de alivio, que normalmente esta cerrado, se abre, y el segundo elemento de valvula 306 se cierra, protegiendo de ese modo la tuberfa aguas abajo.

La figura 20 muestra un filtro 400 modular que comprende el cuerpo 102 de dispositivo y una pieza 401 de insercion de filtracion con un cartucho 402 de filtro montado a lo largo del eje primario del cuerpo 102 de dispositivo. El filtro intercepta el flujo desde la abertura 108 de entrada hasta la abertura 109 de salida de modo que se fuerza el flujo de fluido a pasar a traves del cartucho 402 de filtro. El cartucho 402 de filtro esta encerrado por una montura 403 de filtro, y la pieza 401 de insercion de filtro esta cubierta por una tapa 404, que puede comprender un puerto 405 de medicion para conectar un instrumento de medicion, tal como un indicador de presion.

Aunque las realizaciones dadas a conocer anteriormente de dispositivos auxiliares modulares potencian de manera sinergica la modularidad y simplifican la configuracion de un sistema de control hidraulico accionado por piloto para funciones de control complejas, las ventajas de estos dispositivos auxiliares tambien pueden obtenerse en otros contextos. Por ejemplo, la configuracion particularmente compacta de un bloque 301 de valvula multifuncion de asiento doble, equipado con modulos de regulacion, puede ser ventajosa a su vez como valvula de control para numerosas aplicaciones que requieren combinaciones complejas de multiples funciones de control.

Numeros de referencia

1 conjunto de valvula de control hidraulico

2 valvula de control

3 cuerpo de valvula

4 entrada

5 lado de alta presion

6 salida

7 lado de baja presion

8 cubrevalvula

9 bloque de distribucion

10 camara de control 11, 12 derivaciones

13 elemento de valvula (disco)

14 diafragma

15 vastago de valvula

16 gufa de vastago

17 elemento de sujecion de diafragma

18 resorte

19 asiento de valvula

20 carcasa

21 pared superior

22 pared inferior

23 pared circunferencial

24 pieza de insercion

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25 camara de distribucion comun

26 abertura

27 entrada de control

28 salida de control

29 pestana

30 pestana

31/32 puerto de alimentacion/purga 33/34 canal de alimentacion/purga 35/36 constriccion de alimentacion/purga 37/38 abertura de canal de alimentacion/purga 39/40 valvula de aguja de alimentacion/purga 41/42 valvula de retencion de alimentacion/purga

43 orificio

44 eje de entrada/salida

45 eje de ajuste de alimentacion/purga

46 conducto de entrada

47 conducto de salida

48 piloto de control

100, 200, 300 valvula piloto

101,201,301 bloque de valvula

102 cuerpo de dispositivo

103 pieza de insercion de regulador de valvula

104 guia de vastago

105 vastago de valvula

106 elemento de valvula

107 asiento de valvula

108/109 abertura de entrada/salida

110 camara interna

111 desvio mecanico

112/113 primera/segunda abertura

114 obturador

115 camara de entrada

116 aberturas

117 camara de salida

118 paso de valvula

119 superficie de contacto normalizada

120 pestana de superficie de contacto normalizada

121,221,321 modulo de regulacion

124 diafragma

125 camara proximal

126 camara distal

127, 227, 327 entrada de camara proximal

128, 228, 328 entrada de camara distal

129 desvio mecanico

130 esparrago

131, 133, 134, 136, 237, 238, 243, 246, 337, 338, 351 senales de presion hidraulica

132 constriccion de flujo

135 recipiente

204, 304 pieza intermedia

205, 305 vastago de valvula

206 porcion superior de vastago de valvula

221 modulo de regulacion

239, 339 valvula solenoide de tres vias

240 temporizador

241 controlador

242 transmisor de flujo

244 rele hidraulico de tres vias

245 valvula de control principal

247 sonda para senal de presion dependiente de la velocidad de flujo (por ejemplo “Annubar”)

306 elemento de valvula

307 asiento de valvula

318 paso de valvula

350 resorte

352 valvula de tres vias

400 modulo de filtro

401 pieza de insercion de filtro

402 cartucho de filtro

403 montura de filtro

404 tapa

405 puerto de medicion 5

Claims

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REIVINDICACIONES

Conjunto (1) de valvula de control hidraulico para su uso en un sistema de control hidraulico accionado por piloto, comprendiendo el conjunto (1) una valvula (2) de control que incluye un cuerpo (3) de valvula que define un paso de flujo principal desde una entrada (4) en un lado (5) de alta presion de la valvula (2) de control hasta una salida (6) en un lado (7) de baja presion de la valvula (2) de control, un elemento (13) de valvula dispuesto en el paso de flujo principal y que separa el lado (5) de alta presion del lado (7) de baja presion, una camara (10) de control que comprende medios para el accionamiento hidraulico del elemento (13) de valvula aplicando una presion de control a la camara (10) de control de modo que se situe el elemento (13) de valvula entre una posicion abierta y una posicion cerrada ajustando de ese modo un flujo (M) a traves del paso de flujo principal en respuesta a la presion de control, un puerto (31) de alimentacion para alimentar fluido a la camara (10) de control para aumentar la presion de control en la misma, un puerto

(32) de purga para purgar fluido de la camara (10) de control para disminuir la presion de control en la misma, y un cubrevalvula (8) que cierra la camara (10) de control, comprendiendo ademas el conjunto (1) una valvula (41) de retencion de alimentacion que determina una direccion de flujo de alimentacion, una valvula (42) de retencion de purga que determina una direccion de flujo de purga, un bloque (9) de distribucion que incluye una camara (25) de distribucion comun, una entrada (27) de control en comunicacion de fluido con la camara (25) de distribucion comun, y una salida (28) de control en comunicacion de fluido con la camara (25) de distribucion comun, caracterizado porque el bloque (9) de distribucion comprende ademas un canal (33) de alimentacion que conecta la camara (25) de distribucion comun con el puerto (31) de alimentacion mediante una constriccion (35) de alimentacion ajustable, y un canal (34) de purga que conecta la camara (25) de distribucion comun con el puerto (32) de purga mediante una constriccion (36) de purga ajustable.

Conjunto de valvula de control hidraulico segun la reivindicacion 1, en el que la entrada (27) de control del bloque (9) de distribucion comprende un puerto (43) de entrada.

Conjunto de valvula de control hidraulico segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la constriccion (35) de alimentacion ajustable y/o la constriccion (36) de purga ajustable son valvulas (39, 40) de aguja.

Conjunto de valvula de control hidraulico segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el bloque (9) de distribucion tiene una carcasa (20) que define al menos parcialmente la camara (25) de distribucion comun, en el que la carcasa (20) tiene una pared (21) superior, una pared (22) inferior opuesta a la pared (21) superior tal como se observa en una direccion axial, y una pared (23) circunferencial que conecta la pared (21) superior y la pared (22) inferior.

Conjunto de valvula de control hidraulico segun la reivindicacion 4, en el que la pared (22) inferior de la carcasa incluye una porcion (29) de pestana para conectar el bloque (9) de distribucion a una porcion (30) de pestana de accion conjunta en la valvula (2) de control, comprendiendo la porcion (30) de pestana de accion conjunta el puerto (31) de alimentacion y/o el puerto (32) de purga.

Conjunto de valvula de control hidraulico segun la reivindicacion 5, en el que dicha porcion (30) de pestana de accion conjunta de la valvula (2) de control esta dispuesta en el cubrevalvula (8).

Conjunto de valvula de control hidraulico segun la reivindicacion 5 o la reivindicacion 6, en el que el canal

(33) de alimentacion se extiende desde la camara (25) de distribucion comun mediante la constriccion (35) de alimentacion ajustable hasta una abertura (37) de alimentacion prevista en la pestana (29) de bloque de distribucion, estando alineada la abertura (37) de alimentacion para la conexion operativa con el puerto (31) de alimentacion cuando el bloque (9) de distribucion se conecta con la valvula (2) de control, y/o en el que el canal (34) de purga se extiende desde la camara (25) de distribucion comun mediante la constriccion (36) de purga ajustable hasta una abertura (38) de purga prevista en la pestana (29) de bloque de distribucion, estando alineada la abertura (38) de purga para la conexion operativa con el puerto (32) de purga cuando el bloque (9) de distribucion se conecta con la valvula (2) de control.

Conjunto de valvula de control hidraulico segun cualquiera de las reivindicaciones 4-7, en el que la carcasa (20) tiene una perforacion central en paralelo a la direccion axial, en el que la perforacion central se cierra mediante una pieza (24) de insercion, y en el que la pieza (24) de insercion define la camara (25) de distribucion comun en combinacion con la carcasa (20).

Conjunto de valvula de control hidraulico segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la valvula (41) de retencion de alimentacion y/o la valvula (42) de retencion de purga son valvulas de retencion de derivacion.

Conjunto de valvula de control hidraulico segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la alimentacion controla el cierre de la valvula (2) de control y la purga controla la apertura de la valvula (2) de

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control.

Conjunto de valvula de control hidraulico segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el puerto (31) de alimentacion de la camara (10) de control y/o el puerto (32) de purga de la camara (10) de control estan integrados en el cubrevalvula (8).

Conjunto de valvula de control hidraulico segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la valvula (41) de retencion de alimentacion esta integrada en el puerto (31) de alimentacion de la camara (10) de control y/o la valvula (42) de retencion de purga esta integrada en el puerto (32) de purga de la camara (10) de control, o en el que la valvula (41) de retencion de alimentacion esta integrada en el bloque (9) de distribucion en una porcion del canal (33) de alimentacion entre la constriccion (35) de alimentacion ajustable y el puerto (31) de alimentacion y/o la valvula (42) de retencion de purga esta integrada en el bloque (9) de distribucion en una porcion del canal (34) de purga entre la constriccion (36) de purga ajustable y el puerto (32) de purga.

Sistema de control hidraulico accionado por piloto que comprende un conjunto (1) de valvula de control hidraulico segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo ademas el sistema de control hidraulico un conducto (46) de entrada que conecta el lado (5) de alta presion de la valvula (2) de control con la entrada (27) de control, un conducto (47) de salida que conecta la salida (28) de control con el lado (7) de baja presion de la valvula (2) de control, y un piloto (48) de control dispuesto en el conducto (47) de salida o en el conducto (46) de entrada.

Sistema de control hidraulico segun la reivindicacion 13, en el que el piloto (48) de control se configura a partir de un kit de componentes modulares que comprende como componente basico que esta presente en todos los dispositivos configurados a partir del kit un cuerpo de dispositivo normalizado con seis aberturas dispuestas por parejas en lados opuestos del cuerpo a lo largo de tres ejes, en el que al menos las aberturas a lo largo de dos de los ejes corresponden entre si, con la entrada (27) de control del bloque (9) de distribucion, y con la salida (28) de control del bloque (9) de distribucion de manera normalizada.

Sistema de control hidraulico segun la reivindicacion 14, en el que los tres ejes estan orientados ortogonales entre si.