MX2014014294A

MX2014014294A - Ensamble de valvula de control hidraulico y sistema de control para redes de abastecimiento de agua.

Info

Publication number: MX2014014294A
Application number: MX2014014294A
Authority: MX
Inventors: Christian Henrik Simonsen
Original assignee: Avk Holding As
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2015-05-12
Also published as: US20150129054A1; PT2855989T; AU2013269649B2; ES2598154T3; WO2013178733A1; CN104350318B; IL235863B; EP2855989B1; MX340261B; HRP20161257T1; IL235863A0; HK1207145A1; EP2855989A1; AU2013269649A1; PL2855989T3; DK2855989T3; CA2872484A1; CN104350318A; BR112014029549A2; US10077851B2

Abstract

Un ensamblaje de válvula de control hidráulico modular (1) para el uso en un sistema de control hidráulico accionado por piloto comprende una válvula de control (2) que incluye un cuerpo de válvula (3) que define un paso de flujo principal desde una entrada (4) en un lado de presión alta (5) de la válvula de control hasta una salida (6) en un lado de presión baja (7) de la válvula de control, un miembro de válvula (13) dispuesto en el paso de flujo y que separa el lado de presión alta del lado de presión baja, una cámara de control (10) que comprende medios para el accionamiento hidráulico del miembro de válvula al aplicar una presión de control a la cámara de control con el fin de colocar el miembro de válvula entre una posición abierta y una posición cerrada ajustando de ese modo un flujo principal a través del paso de flujo principal en respuesta a la presión de control, un orificio de alimentación (31) para alimentar fluido a la cámara de control para incrementar la presión de control en la misma, un orificio de purga (32) para purgar fluido de la cámara de control para disminuir la presión de control en la misma y un cubreválvula (8) que cierra la cámara de control. El ensamblaje comprende además una válvula de retención de alimentación (41) que determina una dirección de flujo de alimentación, una válvula de retención de purga (42) que determina una dirección de flujo de purga, un bloque de distribución (9) que incluye un recinto común, una entrada de control (27) en comunicación de fluidos con el recinto común y una salida de control (28) en comunicación de fluidos con el recinto común, en donde el bloque de distribución comprende además un canal de alimentación (31) que conecta el recinto común con el orificio de alimentación por vía de un estrangulamiento de alimentación ajustable y un canal de purga (32) que conecta el recinto común con el orificio de purga por vía del estrangulamiento de purga ajustable. La figura más representativa de la invención es la número 1.

Description

ENSAMBLAJE DE VÁLVULA DE CONTROL HIDRÁULICO Y SISTEMA DE CONTROL PARA REDES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Campo de la Invención La invención se refiere al campo teenico de redes de suministro de agua, más particularmente al campo de sistemas de control hidráulico accionados por piloto para el uso en redes de abastecimiento de agua.

Antecedentes de la Invención De acuerdo con un aspecto particular, la invención se refiere a un ensamblaje de válvula de control hidráulico modular para el uso en un sistema de control hidráulico accionado por piloto, el ensamblaje comprende una válvula de control que incluye un cuerpo de válvula que define un paso de flujo principal de una entrada en un lado de presión alta de la válvula de control a una salida en un lado de presión baja de la válvula de control, un miembro de válvula dispuesto en el paso de flujo principal y que separa el lado de presión alta del lado de presión baja, una cámara de control que comprende medios para el accionamiento hidráulico del miembro de válvula al aplicar una presión de control a la cámara de control con el fin de colocar el miembro de válvula entre una posición abierta y una posición cerrada ajustando de ese modo un flujo a través del paso de flujo principal en respuesta a la presión de control, un orificio de alimentación para alimentar fluido a la cámara de control para incrementar la presión de control en la misma, un orificio de purga para purgar fluido de la cámara de control para disminuir la presión de control en la misma y un cubreválvula que cierra la cámara de control, el ensamblaje comprende además una válvula de retención de alimentación que determina una dirección del flujo de alimentación, una válvula de retención de purga que determina una dirección del flujo de purga, un bloque de distribución que incluye un recinto o pleno común, una entrada de control en comunicación de fluidos con el recinto común y una salida de control en comunicación de fluidos con el recinto común.

Dentro del alcance de la presente solicitud, fluido se refiere a un líquido, en particular a agua. En particular, la válvula de control hidráulico referida en el contexto de la presente invención se configura para el uso en la construcción y operación de tuberías y/o redes de distribución para el abastecimiento de agua. Estos sistemas de control para redes de abastecimiento de agua son particulares debido a que están sujetos al requerimiento de control de flujos principales muy grandes por medio de un flujo de control muy pequeño bifurcado del flujo principal. Adicionalmente, es importante que estos sistemas se configuren para una operación de seguridad auto-sostenible y/o autónoma que es independiente de cualquier abastecimiento de energía eléctrica, comunicación electrónica o control de computadora. Mientras que estos sistemas de control hidráulico para el uso en una red de abastecimiento de agua en principio también pueden ser controlados y/o supervisados a distancia, es un requerimiento importante, por razones de seguridad y estabilidad de la red de abastecimiento, que la función de control se pueda realizar localmente en la válvula de control misma de una manera auto-sostenible y/o autónoma.

Un sistema de válvula moduladora accionada por piloto se conoce a partir de la Patente de los Estados Unidos No. 3,669,143. El sistema de válvula moduladora comprende una válvula principal que abre y cierra para controlar un flujo principal en respuesta a una presión aplicada a una cámara de control, en donde la respuesta es determinada por una válvula piloto dispuesta en un flujo de control bifurcado del flujo principal. El flujo de control se comunica con la cámara de control por vía de una unidad estabilizadora de flujo que comprende dos válvulas de retención en direcciones opuestas para intercambiar fluido entre un flujo de control y la cámara de control. El sistema dado a conocer no permite el ajuste de la velocidad de apertura y la velocidad de cierre de una manera simple.

Adicionalmente, el sistema está diseñado para una función de control especializada y no se modifica o se actualiza fácilmente sin tener que intercambiar la parte de control completa o incluso el sistema de válvula completo. Adicionalmente, cuando se realizan funciones de control más complejas, las construcciones desordenadas dan por resultado un costo incrementado en la producción, debido a muchas partes separadas que han sido producidas y ensambladas por separado, así como también un costo incrementado de embarque, debido a los costos incrementados de mantenimiento.

Sumario de la Invención Por lo tanto, existe la necesidad de un sistema de control hidráulico para el uso en redes de abastecimiento de agua que se construya a partir de componentes robustos y versátiles, los cuales se pueden configurar y modificar fácilmente para diferentes funciones de control.

Breve Descripción de los Dibujos A continuación, la invención se explica adicionalmente con referencia a las modalidades ejemplares. Los dibujos muestran esquemáticamente.

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un ensamblaje de válvula de control hidráulico de acuerdo con una modalidad; la Figura 2 es una vista lateral transversal del ensamblaje de válvula de control hidráulico de la Figura 1, la Figura 3 muestra un detalle transversal tomado en la línea de alimentación y la línea de purga del ensamblaje de válvula de control hidráulico de la Figura 1; la Figura 4 es una vista superior del bloque de distribución incluido en el . ensamblaje de válvula de control hidráulico de la Figura 1; la Figura 5 muestra diagramáticamente, una modalidad de un sistema de control hidráulico accionado por piloto que comprende un ensamblaje de válvula de control hidráulico; las Figuras 6a-6c muestran una válvula piloto de función de asiento individual de acuerdo con una modalidad que comprende un bloque de válvula modular y uno fuera de diferentes módulos de regulación alternativos; la Figura 7 muestra el bloque de válvula modular de las Figuras 6a-6c en una posición abierta; la Figura 8 muestra un ejemplo del uso de una válvula piloto de función individual; la Figura 9 muestra otro ejemplo del uso de una válvula piloto de función individual; la Figura 10 muestra un ejemplq adicional del uso de una válvula piloto de función individual; la Figura 11 muestra un bloque de válvula modular para una válvula piloto de múltiples funciones de asiento individual de acuerdo con una modalidad; la Figura 12 muestra una válvula piloto de múltiples funciones de asiento individual que comprende el bloque de válvula de la Figura 11; la Figura 13 muestra un ejemplo del uso de una válvula piloto de múltiples funciones de asiento individual; la Figura 14 muestra otro ejemplo del uso de una válvula piloto de múltiples funciones de asiento individual; la Figura 15 muestra un ejemplo adicional del uso de una válvula piloto de múltiples funciones de asiento individual; las Figuras 16a-16b muestran un bloque de válvula modular para una válvula piloto de múltiples funciones de asiento doble de acuerdo con una modalidad con un miembro de válvula en a) una posición abierta y b) en posición cerrada; la Figura 17 muestra un ejemplo del uso de una válvula piloto de múltiples funciones de asiento doble; la Figura 18 muestra otro ejemplo del uso de una válvula piloto de múltiples funciones de asiento doble; la Figura 19 muestra un ejemplo adicional del uso de una válvula piloto de múltiples funciones de asiento individual, y la Figura 20 muestra un filtro modular de acuerdo con una modalidad.

Descripción Detallada de la Invención De acuerdo con un aspecto, este objetivo se logra por medio de un ensamblaje de válvula de control hidráulico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las modalidades ventajosas son definidas por las reivindicaciones dependientes, por las modalidades como se dan a conocer a continuación y por cualquier combinación de las mismas.

De acuerdo con una modalidad de la invención, un ensamblaje de válvula de control hidráulico para el uso en un sistema de control hidráulico accionado por piloto comprende una válvula de control que incluye un cuerpo de válvula que define un paso de flujo principal de una entrada en un lado de alta presión de la válvula de control a una salida en un lado de presión baja de la válvula de control, un miembro de válvula dispuesto en el paso de flujo principal y que separa el lado de presión alta del lado de presión baja, una cámara de control que comprende medios para el accionamiento hidráulico del miembro de válvula al aplicar una presión de control a la cámara de control con el fin de colocar el miembro de válvula entre una posición abierta y una posición cerrada ajustando de ese modo el flujo a través del paso de flujo principal en respuesta a la presión de control, un orificio de alimentación para alimentar fluido a la cámara de control para incrementar la presión de control en la misma, un orificio de purga para purgar el fluido de la cámara de control para disminuir la presión de control en la misma y un cubreválvula que cierra la cámara de control. El ensamblaje comprende además una válvula de retención de alimentación que determina una dirección de flujo de alimentación, una válvula de retención de purga que determina una dirección de flujo de purga, un bloque de distribución que incluye un recinto común, una entrada de control en comunicación de fluidos con el recinto común y una salida de control en comunicación de fluidos con el recinto común, en donde el bloque de distribución comprende además un canal de alimentación que conecta el recinto común con el orificio de alimentación por vía de un estrangulamiento de alimentación ajustable y un canal de purga que conecta el recinto común con el orificio de purga por vía de un estrangulamiento de purga ajustable.

La válvula de control hidráulico tiene un paso de flujo principal de una entrada a una salida que puede ser abierto y cerrado gradualmente con el propósito de controlar el descenso de presión transversalmente y de esta manera el flujo a través de la válvula de control. Él descenso de presión transversalmente y de esta manera el flujo a través de la válvula de control es determinado por la posición del miembro de válvula, en donde una posición determinada del miembro de válvula es accionada hidráulicamente al aplicar una presión determinada a la cámara de control. Cuando se utiliza el ensamblaje en un sistema de control hidráulico accionado por piloto, un flujo de control pequeño se bifurca del flujo principal y se guía paralelo al mismo del lado de presión alta por vía del recinto común en el bloque de distribución y nuevamente al lado de presión baja. Para este fin, se establece una conexión de fluidos entre el lado de presión alta de la válvula de control y la entrada de control del bloque de distribución con el fin de guiar el fluido del lado de presión alta a través de la entrada de control al recinto común. Adicionalmente, se establece una conexión de fluidos entre la salida de control del bloque de distribución y el lado de presión baja de la válvula de control con el fin de guiar el fluido del recinto común a través de la salida de control al lado de presión baja. El recinto común se comunica con la cámara de control por vía de los canales de alimentación y purga conectados a los orificios respectivos de alimentación y purga. De ese modo, la presión en la cámara de control puede ser regulada al controlar la presión en el recinto común. La presión en el recinto común es determinada por la distribución de descenso de presión a lo largo de la ruta de flujo de control, la cual a su vez es determinada por las condiciones locales particulares a las cuales se sujeta el flujo. En el accionamiento por piloto, la distribución de descenso de presión a lo largo de la ruta de flujo de control es regulada por medio de una válvula piloto insertada en el flujo de control. Típicamente, la válvula piloto se dispone corriente abajo del bloque de distribución, pero también se puede colocar corriente arriba del mismo para ciertas funciones de control.

Los estrangulamientos en la conexión de fluidos entre el recinto común y la cámara de control determinan, para una diferencia de presión determinada entre el recinto común y la cámara de control, el caudal a y de la cámara de control, y de esta manera la velocidad a la cual las diferencias de presión entre el recinto común y la cámara de control son reducidas/balanceadas. Los estrangulamientos determinan de esta manera la velocidad a la cual la presión en la cámara de control es incrementada y/o disminuida. Consecuentemente, los estrangulamientos en la alimentación y/o purga entre el recinto común y la cámara de control determinan la velocidad de apertura y/o cierre del paso de flujo principal de la válvula de control en respuesta a cualquiera de los cambios de presión observados en el recinto común. Al proporcionar un estrangulamiento ajustable en el canal de alimentación entre el recinto común y la cámara de control, y un estrangulamiento ajustable separado en el canal de purga entre el recinto común y la cámara de control, la velocidad de apertura y la velocidad de cierre se pueden ajustar independientemente. De esta manera, el ensamblaje se puede configurar y reconfigurar fácilmente de manera independiente al ajustar solamente los estrangulamientos de alimentación y/o purga integrados en el bloque de distribución. De ese modo, se logra un ensamblaje de válvula de control hidráulico particularmente versátil, a pesar de eso compacto, que se puede configurar y reconfigurar fácilmente para el uso en una gran variedad de funciones de control.

Además, de acuerdo con una modalidad de un ensamblaje de válvula de control hidráulico de acuerdo con la invención, la entrada de control del bloque de distribución comprende un orificio de entrada. El orificio de entrada proporciona una resistencia de flujo que introduce un descenso de presión cuando el lado de presión alta de la válvula se bonecta a la entrada de control. El orificio de entrada controla de esta manera la velocidad de intercambio de fluido entre el lado de presión alta de la válvula de control hidráulico y el lado de entrada del bloque de· istribución. Al integrar un orificio de entrada en la entrada de control, la acumulación de presión en el recinto común es controlada directamente en el bloque de distribución. Esto permite la pre-configuración del bloque de distribución y de esta manera el ensamblaje de válvula de control hidráulico para el uso en un sistema de control hidráulico accionado por piloto, donde la válvula piloto se dispone corriente abajo del bloque de distribución.

Además, de acuerdo con una modalidad de un ensamblaje de válvula de control hidráulico de acuerdo con la invención, el estrangulamiento de alimentación ajustable y/o el estrangulamiento de purga ajustable son válvulas de aguja.

Como se mencionara anteriormente, los estrangulamientos ajustables permiten ajustar la velocidad de respuesta de apertura y/o cierre de la válvula de control con respecto a los cambios de presión en la bifurcación del flujo de control y en particular los cambios de presión en el recinto común. Las válvulas de aguja permiten una configuración/calibración precisa de esas .velocidades de apertura y/o cierre. Preferiblemente, las válvulas de aguja se disponen para que sean accesibles desde el exterior del bloque de distribución y se pueden proteger preferiblemente además contra el sabotaje y/o cualquier cambio inadvertido en la configuración.

Además, de acuerdo con una modalidad de un ensamblaje de válvula de control hidráulico de acuerdo con la invención, el bloque de distribución tiene un alojamiento de pieza individual que define por lo menos parcialmente el recinto común, en donde el alojamiento tiene una pared superior, una pared de fondo opuesta a la pared superior como se observa en la dirección axial y una pared circunferencial que conecta la pared superior y la pared de fondo. Para facilitar una producción, configuración y/o mantenimiento no complicados, el bloque de distribución tiene un alojamiento de pieza individual que define por lo menos parcialmente el recinto común y el cual está provisto con agujeros que definen los conductos de fluido requeridos para la entrada de control, la salida de control, los canales de alimentación y purga, así como también agujeros para recibir los estrangulamientos de alimentación y purga ajustables respectivos que están integrados en los canales de alimentación y purga. En una modalidad preferida, los agujeros para recibir los estrangulamientos ajustables son agujeros roscados que interceptan los canales de aliment ción/purga para recibir un miembro de válvula de aguja provisto de una rosca exterior cooperativa y que define en combinación con los canales de alimentación/purga un asiento de válvula en el punto de intercepción. Preferiblemente, los estrangulamientos ajustables son operables desde el exterior del ensamblaje de válvula de control hidráulico con el fin de permitir un ajuste/calibración fácil cuando el ensamblaje de control hidráulico está en uso.

Ventajosamente de acuerdo con una modalidad del ensamblaje de válvula de control hidráulico, la entrada de control y la salida de control se proporcionan en la pared circunferencial del alojamiento y son conectadas al recinto común por agujeros que pasan a través de la pared circunferencial. En esta configuración, la entrada de control y la salida de control están orientadas lejos de la dirección axial hacia cualquier conducto que se puede proporcionar para conectar el lado de presión alta con la entrada de control y la salida de control con el lado de presión baja. Adicionalmente, esta geometría proporciona un fácil acceso de múltiples conductos externos al recinto común y mejora la modularidad con respecto a cualquier dispositivo auxiliar que se agregue al ensamblaje de válvula de control hidráulico cuando se configura un sistema de control hidráulico para realizar una función de control determinada.

Además, de acuerdo con una modalidad preferida de un ensamblaje de válvula de control hidráulico de acuerdo con la invención, la pared de fondo del alojamiento de bloque de distribución incluye una porción de brida para conectar el bloque de distribución a una porción de brida cooperativa en la válvula de control, la porción de brida cooperativa comprende el orificio de alimentación y/o el orificio de purga. De ese modo se logra un diseñó compacto y reforzado. Adicionalmente, se obtiene un ensamblaje versátil, que es particularmente muy adecuado para el uso en un sistema de control hidráulico modular evitando un desorden de dispositivos auxiliares y conductos.

Además, de acuerdo con una modalidad preferida adicional de un ensamblaje de válvula de control hidráulico de acuerdo con la invención, la porción de brida cooperativa de la válvula de control se dispone en el cubreválvul . Al agregar el bloque de distribución directamente como un componente al cubreválvula, la integración y acoplamiento operativo/funcional del bloque de distribución a la cámara de control y al regulador de la válvula se facilita, mejorando de ese modo la respuesta del ensamblaje de control hidráulico a los cambios de presión aplicados al recinto común.

Como se mencionara anteriormente; la unión del bloque de distribución directamente a la válvula de control, simplifica la ordenación de dispositivos auxiliares y conductos para configurar un sistema de control hidráulico particular. Esta no es solo una opción estética, sino que tiene una cantidad de ventajas téenicas, entre otras la reducción del costo de instalación y el mejoramiento de la confiabilidad de cualquier sistema de ese tipo. Un ejemplo que ilustra las ventajas de una ordenación simplificada se puede encontrar en el contexto de la instalación de una función de control accionada por piloto en una red de abastecimiento de agua utilizando un sistema de control hidráulico construido alrededor de un ensamblaje de válvula de control hidráulico de acuerdo con modalidades ventajosas de la invención y subsecuentemente la puesta en marcha de la red de abastecimiento de agua con la funcionalidad de control agregada. Cuando el ensamblaje de control hidráulico se monta en una posición "vertical", es decir en una posición donde la cámara de control se dispone arriba del paso de flujo principal como se observa con respecto a la gravedad, el bloque de distribución se une preferiblemente de manera directa sobre la parte superior de la válvula de control, ventajosamente sobre la parte superior del cubreválvula. El bloque de distribución accede directamente a la cámara de control de la válvula de control por vía de las líneas de alimentación/purga, en donde el recinto común se dispone a un nivel superior con la entrada/salida de control extendiéndose radialmente hacia afuera con respecto a la vertical y a nivel con el recinto común. Los dispositivos auxiliares, tal como un filtro en el lado de entrada de control y una válvula de control piloto en el lado de salida de control del bloque de distribución, se pueden montar fácilmente de esta manera también a nivel con el recinto común y pueden ser conectados a tomas respectivas en el lado de presión alta y en el lado de presión baja por conductos que se extienden directamente hacia abajo del nivel superior al paso de flujo principal. De ese modo, se evitan receptáculos indeseables y se reduce el riesgo de atrapamiento de aire en la bifurcación de control del sistema de control hidráulico. Cualquier cantidad de aire introducida en el sistema, por ejemplo durante una parada del sistema, la instalación o reemplazo de componentes puede ser retirada fácilmente al pasar fluido a través de la bifurcación de control del lado de presión alta al lado de presión baja. Esto evita en gran medida la necesidad de operaciones de ventilación tediosas y tardadas después de alguna instalación y/o parada de ese tipo e impide el mal funcionamiento de la válvula de control bajo operación.

Además, de acuerdo con una modalidad de un ensamblaje de válvula de control hidráulico de acuerdo con la invención, el canal de alimentación se extiende desde el recinto común por vía del estrangulamiento de alimentación ajustable hasta una abertura de alimentación proporcionada en la brida de bloque de distribución, la abertura de alimentación está alineada para la conexión operativa con el orificio de alimentación cuando el bloque de distribución se conecta a la válvula de control y/o el canal de purga se extiende desde el recinto común por vía del estrangulamiento de purga ajustable hasta una abertura de purga proporcionada en la brida de bloque de distribución, la abertura de purga está alineada para la conexión operativa con el orificio de purga cuando el bloque de distribución se conecta a la válvula de control. Al guiar por lo menos uno de los canales de alimentación o purga a una abertura en la brida en la pared de fondo del bloque de distribución, abertura la cual está alineada con el orificio de alimentación o purga correspondiente en la brida cooperativa de la válvula de control, el ensamblaje, el mantenimiento y la configuración del ensamblaje de válvula de control hidráulico se hacen considerablemente más fáciles. Preferiblemente, tanto el canal de alimentación como el canal de purga son guiados a aberturas respectivas en la brida en la pared de fondo del bloque de distribución, aberturas las cuales están alineadas con el orificio de alimentación y el orificio de purga correspondientes en la brida cooperativa de la válvula de control. Adicionalmente por medio de estas modalidades, el diseño del ensamblaje de válvula de control hidráulico se simplifica adicionalmente al agregarse a la robustez, así como también al facilitar adicionalmente el uso del ensamblaje de control hidráulico como un bloque de construcción modular de núcleo en un sistema de control hidráulico modular. Preferiblemente además, la brida cooperativa de la válvula de control se dispone en el cubreválvula.

Ventajosamente de acuerdo con una modalidad, el flujo a través del canal de alimentación y/o el canal de purga se controla por medio de miembros de válvula de aguja roscados que están dispuestos en agujeros que se extienden desde la pared exterior circunferencial hasta el canal de alimentación/purga, respectivamente. De manera preferible, esos agujeros de válvula de aguja están orientados transversalmente a la dirección axial.

Además, de acuerdo con una modalidad de un ensamblaje de válvula de control hidráulico de acuerdo con la invención, el alojamiento de bloque de distribución tiene un agujero central paralelo a la dirección axial, en donde el agujero central es cerrado por un inserto y en donde el inserto define el recinto común en combinación con el alojamiento. Además de facilitar una producción sencilla del bloque de distribución, este diseño es particularmente ventajoso si el inserto se conecta de manera desmontable al alojamiento de bloque de distribución, por ejemplo, por medio de un acoplamiento roscado. Este inserto reemplazable permite una reconfiguración sencilla del bloque de distribución, por ejemplo para agregar una funcionalidad de medición/supervisión al ensamblaje de válvula de control hidráulico.

Ventajosamente, el inserto tiene una abertura que penetra el bloque de distribución con el fin de proporcionar acceso a la cámara de control y/o el mecanismo de accionamiento de válvula a través del bloque de distribución cuando el bloque de distribución es montado sobre la válvula de control. Ventajosamente además, el recinto común se forma en combinación por el alojamiento y el inserto como una cavidad toroidal alrededor de la abertura del inserto. La abertura, la cual se puede disponer concéntricamente con respecto a la cavidad toroidal y la cual puede ser taladrada por ejemplo a lo largo de la dirección axial, proporciona acceso directo a la cámara de control y/o un mecanismo de accionamiento de miembro dé válvula, tal como un vástago de válvula. Ventajosamente, la abertura puede ser alineada con el vástago de válvula. Se pueden proporcionar aberturas adicionales en el inserto. Una o más de las aberturas proporcionadas en el inserto del bloque de distribución se pueden utilizar para indicadores mecánicos que visualizan la posición del miembro de válvula, ventilación, acceso de sensores y/o alimentación directa, acceso al mecanismo de válvula para cualquier sobregrabación de emergencia de la función de control, o similares.

Además, de acuerdo con una modalidad de un ensamblaje de válvula de control hidráulico de acuerdo con la invención, la válvula de retención de alimentación y/o la válvula de retención de purga son válvulas de retención sesgadas. Al proporcionar un sesgo a la válvula de retención, tiene que ocurrir una diferencia de presión mínima entre la cámara de control y el recinto común antes de que se transfiera fluido, retardando de esta manera la respuesta de apertura/cierre de la válvula de control con respecto a los cambios de presión. Se evita de ese modo que el miembro de válvula reaccione instantáneamente en cualquier cambio infinitesimal en la presión en el recinto común. La provisión de un sesgo a la válvula de retención de alimentación impone una presión en exceso mínima en el recinto común para la alimentación de fluido a la cámara de control. La provisión de un sesgo a la válvula de retención de purga impone una presión en exceso mínima en la cámara de control para la purga de fluido al recinto común. La provisión de un sesgo tanto a la válvula de retención de alimentación como a la válvula de retención de purga implementa de esta manera una histéresis en la respuesta de apertura/cierre de la válvula de control con respecto a la presión establecida en la ramificación de flujo de control, y más particularmente la presión en el recinto común.

Además, de acuerdo con una modalidad de un ensamblaje de válvula de control hidráulico de acuerdo con la invención, los controles de alimentación cierran la válvula de control y los controles de purga abren la válvula de control. En esta modalidad, el fluido inyectado del recinto común a través de la línea de alimentación dentro de la cámara de control incrementa la presión en la cámara de control y controla el despliegue del miembro de válvula de control para el cierre del paso de flujo principal de la válvula, mientras que el fluido liberado de la cámara de control a través de la línea de purga al recinto común disminuye la presión en la cámara de control y controla la retracción del miembro de válvula para la apertura del paso de flujo principal de la válvula de control.

Además, de acuerdo con una modalidad de un ensamblaje de válvula de control hidráulico de acuerdo con la invención, el orificio de alimentación de la cámara de control y/o el orificio de purga de la cámara de control se integran en el cubreválvula.

Además, de acuerdo con una modalidad de un ensamblaje de válvula de control hidráulico de acuerdo con la invención, la válvula de retención de alimentación se integra en el orificio de alimentación de la cámara de control y/o la válvula de retención de purga se integra en el orificio de purga de la cámara de control, o alternativamente la válvula de retención de alimentación se integra en el bloque de distribución en la porción del canal de alimentación entre el estrangulamiento de alimentación ajustable y el orificio de alimentación y/o la válvula de retención de purga se integra en el bloque de distribución en la porción del canal de purga entre el estrangulamiento de purga ajustable y el orificio de purga. Cualquiera de esas modalidades proporciona una configuración ventajosamente compacta.

De acuerdo con un aspecto adicional de la invención, un sistema de control hidráulico accionado por piloto comprende un ensamblaje de válvula de control hidráulico de acuerdo con cualquiera de las modalidades mencionadas anteriormente, el sistema de control hidráulico comprende además un conducto de entrada que conecta el lado de presión alta de la válvula de control con la entrada de control, un conducto de salida que conecta la salida de control con el lado de presión baja de la válvula de control y un piloto de control dispuesto en el conducto de salida o en el conducto de entrada. La válvula piloto abre o cierra en respuesta al parámetro del piloto, en donde una señal del piloto se compara con un punto establecido del piloto predeterminado. La operación de la válvula piloto afecta la distribución de descenso de presión sobre la ramificación de flujo de control que comprende el conducto de entrada, el bloque de distribución y el conducto de salida, y controla de esta manera la presión aplicada a la cámara de control de acuerdo con el parámetro del piloto. Como consecuencia, la apertura y el cierre del paso de flujo principal a través de la válvula de control se controlan en respuesta al parámetro del piloto. La señal del piloto puede ser alimentada como señal(es) de presión hidráulica directamente a la válvula piloto. El punto establecido del piloto se puede determinar mecánicamente, tal como al ajustar un sesgo mecánico impulsado por muelle al miembro de válvula piloto. La comparación se puede realizar como un balance de presión a través de un diafragma que controla la posición del miembro de válvula piloto y puede incluir un sesgo mecánico impulsado por muelle aplicado al diafragma. Alternativamente o además de esto, las señales del piloto también se pueden medir utilizando transductores/sensores adecuados y se pueden proporcionar como señales eléctricas/ópticas a un accionador de válvula motorizada que impulsa la válvula piloto. Ventajosamente además, el piloto de control puede ser regulado y/o supervisado a distancia desde una instalación central de gestión de red de abastecimiento de agua.

Típicamente, el conducto de entrada comprende además un filtro para retener contaminantes que ingresan al conducto de entrada junto con el flujo de control bifurcado del lado de presión alta. De ese modo, se evita que esos contaminantes imposibiliten el flujo/atasquen/congestionen los componentes delicados con estrangulamientos estrechos en la bifurcación de flujo de control del sistema.

Como se mencionara anteriormente, en una modalidad ventajosa, el bloque de distribución del ensamblaje de válvula de control hidráulico se dispone directamente sobre la parte superior de la válvula de control, preferiblemente sobre la parte superior del cubreválvula, en donde el recinto común se coloca a un nivel superior del cual la entrada de control y la salida de control se extienden lateralmente/radialmente hacia afuera esencialmente a nivel con el recinto común. Un sistema de control hidráulico construido alrededor de este ensamblaje de válvula de control hidráulico como un bloque de construcción básico permite mantener fácilmente cualquier conducto y dispositivo auxiliar, tal como un filtro en el lado de entrada de control y una válvula piloto, a nivel con o debajo del recinto común con el fin de evitar algún receptáculo que atrape aire en la ramificación de control del sistema de control hidráulico.

Entre otros, esta configuración reduce por ejemplo el costo de arranque de la instalación y se agrega a la confiabilidad y operación estable del sistema de control hidráulico en una red de abastecimiento de agua.

Ventajosamente de acuerdo con una modalidad, el sistema de control hidráulico se configura para realizar una función de control hidráulico seleccionada del grupo de reducción de presión, sostenimiento de presión, velocidad de flujo y control de nivel.

Además, de acuerdo con una modalidad de un sistema de control hidráulico de acuerdo con la invención, el piloto de control se configura a partir de un equipo de componentes modulares, que comprenden como un componente básico que está presente en todos los dispositivos configurados a partir del equipo un cuerpo de dispositivo estandarizado con seis aberturas dispuestas por pares en lados opuestos del cuerpo a lo largo de tres ejes, en donde por lo menos las aberturas a lo largo de dos de los ejes se hacen coincidir entre sí, con la entrada de control del bloque de distribución y con la salida de control del bloque de distribución de una manera estandarizada.

Además, de acuerdo con una modalidad de un sistema de control hidráulico de acuerdo con la invención, los tres ejes están orientados de manera ortogonal entre sí. Al imponer una simetría ortogonal, se mejora la modularidad.

Un equipo ventajoso de componentes modulares para configurar un dispositivo auxiliar para el uso en un sistema de control hidráulico comprende como componente básico que está presente en todos los dispositivos configurados a partir de ese equipo, un cuerpo de dispositivo con seis aberturas dispuestas por pares en lados opuestos del cuerpo de dispositivo a lo largo de tres ejes, los ejes están orientados preferiblemente de manera ortogonal entre sí. Las aberturas del cuerpo de dispositivo a lo largo de un eje principal están configuradas para recibir un componente regulador funcional que define el tipo de función del dispositivo. Los componentes reguladores funcionales comprendidos en el equipo están estandarizados preferiblemente para ajustarse a por lo menos una de las aberturas en el eje principal. El tipo de función comprende como mínimo un "tipo de función individual" y puede comprender ventajosamente además "tipos de múltiples funciones" y/o "filtración". Un regulador funcional de válvula piloto comprende uno o más asientos de válvula, miembros de válvula y vástagos de. válvula. Dependiendo de la función que es realizada por la válvula piloto, se unen uno o más módulos de regulación. Cada módulo de regulación está configurado para accionar el regulador de la válvula en respuesta a un parámetro del piloto, en donde el módulo de regulación recibe una señal del piloto del parámetro del piloto respectivo y produce un accionamiento de acuerdo con un punto establecido predeterminado, una curva de control o cualquier otro esquema/algoritmo de control predeterminado para el parámetro del piloto respectivo. Una o más de las señales del piloto alimentadas al módulo de regulación pueden ser hidráulicas, por ejemplo, en el caso de un accionador de regulación de tipo diafragma o pistón o eléctricas, por ejemplo en el caso de un accionador de regulación solenoide. En una modalidad preferida, los módulos de regulación tienen una brida de zona interfacial estandarizada para conectar al regulador de la válvula y al cuerpo de dispositivo, la brida de zona interfacial estandarizada, es independiente del tipo de función de la válvula piloto particular.

El término, "válvula - piloto de función individual" se refiere a una válvula piloto que controla un paso de flujo de válvula piloto determinado en respuesta a un parámetro de piloto individual. De acuerdo con una modalidad, una válvula piloto de función individual comprende un alojamiento y un regulador de la válvula que tiene un asiento de válvula individual que coopera con un miembro de válvula para controlar un paso de flujo de la válvula piloto. La válvula piloto comprende además un módulo de regulación que acciona un vástago de válvula comprendido en el regulador de la válvula y unido al miembro de válvula. Preferiblemente, el alojamiento es el cuerpo de dispositivo estandarizado que se mencionara anteriormente, en donde el regulador de la válvula se ajusta en una o más de las aberturas a lo largo del eje principal y la abertura opuesta en el eje principal es cerrada por un tapón. El paso de flujo del piloto es definido desde una primera abertura hasta una segunda abertura en los ejes secundarios. El regulador de la válvula se puede configurar además para conectar simultáneamente cualquiera de las aberturas adicionales proporcionadas en los ejes secundarios con el fin de bifurcar las señales hidráulicas del paso de flujo del piloto, el cual puede ser alimentado nuevamente al módulo de regulación como una señal del piloto.

El término "válvula piloto de múltiples funciones" se refiere a una válvula piloto que controla un paso de flujo de válvula piloto determinado en respuesta a múltiples parámetros del piloto. Se pueden concebir diferentes clases de reguladores de la válvula piloto de múltiples funciones.

De acuerdo con una modalidad, una válvula piloto de múltiples funciones comprende un cuerpo, y en el cuerpo, un regulador de la válvula que tiene un asiento de válvula individual que coopera con un miembro de válvula para controlar un paso de flujo de válvula piloto. La válvula piloto comprende además un primer módulo de regulación que acciona un primer vástago de válvula comprendido en el regulador de la válvula y unido al miembro de válvula. La válvula piloto comprende además un segundo módulo de regulación que acciona un segundo vástago dispuesto en el regulador de la válvula en alineamiento axial con el primer vástago de válvula. El segundo vástago está configurado de tal manera que puede actuar sobre el miembro de válvula para controlar el paso de flujo del piloto del lado opuesto del primer vástago. El primer módulo de regulación y el segundo módulo de regulación se pueden configurar para implementar diferentes funciones, tal como reducción de presión y sostenimiento de presión, dentro de la misma válvula piloto y utilizando el mismo conjunto de miembros de válvula/asientos de válvula. Ventajosamente, la válvula piloto de múltiples funciones de asiento individual se puede proporcionar utilizando el cuerpo de dispositivo estandarizado que se mencionara anteriormente. Además, la función adicional también puede ser proporcionada por medio de la renovación de una válvula piloto de función individual existente en un cuerpo de dispositivo estandarizado. En este caso, el tapón que cierra la segunda abertura del eje principal se retira y el segundo vástago de válvula se inserta y se asegura por medio de una pieza guía de vástago/de relleno intermedia. En un lado distal que está orientado hacia afuera del cuerpo de dispositivo, la pieza intermedia es provista con una brida de zona interfacial estandarizada a la cual se une un módulo de regulación con una zona interfacial estandarizada correspondiente.

De acuerdo con otra modalidad, una válvula piloto de múltiples funciones comprende un alojamiento, preferiblemente el cuerpo de dispositivo estandarizado mencionado anteriormente permite un cambio de renovación sencillo de la funcionalidad y un regulador de la válvula que tiene un primer asiento de válvula que coopera con un primer miembro de válvula unido a un primer vástago de válvula para controlar el paso de flujo de una válvula piloto. El regulador de la válvula comprende además un segundo asiento de válvula que coopera con el segundo miembro de válvula unido a un segundo vástago de válvula para controlar el mismo paso de flujo de válvula piloto en combinación con el primer conjunto de miembro de válvula/asiento de válvula. El primer vástago de válvula y el segundo vástago de válvula se alinean axialmente y el primer miembro de válvula y el segundo miembro de válvula correspondientes se disponen concéntricamente uno con respecto al otro. La válvula piloto comprende además un primer módulo de regulación que acciona el primer vástago de válvula de acuerdo con un primer esquema de regulación para implementar una primera función y un segundo módulo de regulación que acciona el segundo vástago de válvula de acuerdo con un segundo esquema de regulación para implementar una segunda función. El primer módulo de regulación y el segundo módulo de regulación pueden ser configurados nuevamente para implementar diferentes funciones, tales como reducción de presión y sostenimiento de presión, dentro de la misma válvula piloto y utilizando preferiblemente un cuerpo de dispositivo estandarizado individual. El flujo a través del paso de flujo del piloto se puede controlar independientemente de esta manera por medio de dos funciones con respecto a parámetros independientes del piloto. De ese modo se logra un piloto de control con una configuración particularmente compacta, que permite no obstante realizar múltiples funciones de control complejas. Aunque el primer vástago de válvula y el segundo vástago de válvula no están en contacto entre sí con el propósito de actuar sobre el mismo conjunto de miembro de válvula/asiento de válvula y son accionados para la regulación de acuerdo con funciones independientes, el alineamiento axial de los vástagos permite además proporcionar un acoplamiento elástico, por ejemplo por medio de un muelle, entre el primer vástago y el segundo vástago, agregando de esta manera un asidero adicional a la configuración de tareas complejas de control del piloto de múltiples funciones en una configuración compacta. Las aberturas a lo largo de los ejes secundarios actúan como entrada/salida de fluido, lo cual es controlado por el regulador funcional del eje principal. Las aberturas a lo largo de los dos ejes secundarios están configuradas preferiblemente con conectores estandarizados los cuales se pueden utilizar para la entrada/salida de flujo de fluido, como entrada/salida de señales de presión hidráulica y/u orificios de detección/medición para supervisar el fluido pasado a través del dispositivo. Las aberturas no utilizadas para una configuración determinada del dispositivo son tapadas con un tapón removible. De esta manera, el dispositivo puede ser reconfigurado y/o modernizado fácilmente en cualquier momento para mejorar la funcionalidad al retirar el tapón y agregar/reemplazar elementos reguladores funcionales. De ese modo, se logra un ensamblaje, adaptación, configuración y reconfiguración fácil del sistema de control hidráulico, en donde la modularidad es soportada por la modularidad del bloque de distribución, en donde las aberturas de entrada/salida a lo largo de los ejes secundarios se hacen coincidir con la entrada de control y la salida de control del bloque de distribución de una manera estandarizada. El diseño modular del sistema de control hidráulico con el ensamblaje de válvula de control hidráulico como el módulo de núcleo, en combinación con el diseño modular de los dispositivos auxiliares que utilizan un cuerpo modular común para todos los dispositivos auxiliares con múltiples orificios de acceso permiten una modernización de renovación sencilla del sistema de control hidráulico sin tener que reemplazar la bifurcación de control completa o incluso el sistema de control hidráulico completo. Adicionalmente, la modularidad del ensamblaje de bloque de distribución/válvula de control hidráulico en combinación con la modularidad del piloto de control evita configuraciones desordenadas en forma de árbol de navidad de la bifurcación de control que son comunes en el control de redes de abastecimiento de agua, en particular cuando se configuran para un esquema de control sumamente complejo que involucra múltiples funciones de control.

La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de un ensamblaje de válvula de control hidráulico 1 para el uso en un sistema de control hidráulico para realizar una función de control en una red de abastecimiento de agua en respuesta a cambios en fluctuaciones de la presión del agua. El ensamblaje de válvula de control hidráulico 1 comprende una válvula de control 2-que incluye un cuerpo de válvula 3 que define un paso de flujo principal desde una entrada 4 en un lado de presión alta 5 de la válvula de control 2 hasta una salida 6 en un lado de presión baja 7 de la válvula de control 2 en una parte más baja de la válvula de control 3. La dirección general del flujo principal M es indicada por una flecha P y coincide con una dirección longitudinal del ensamblaje de válvula de control hidráulico 1. El cuerpo de válvula comprende además una primera toma 11 para la bifurcación de un flujo de control C del flujo principal M en el lado de presión alta 5 de la válvula de control 2 y una segunda toma 12 para regresar el flujo de control C al flujo principal en el lado de presión baja 7 de la válvula de control 2. En una dirección vertical, el cuerpo de válvula 3 es cerrado por un cubreválvula 8 que mantiene al controlador de válvula de la válvula de control 2 y que cubre una cámara de control 10 (hacer referencia a la Figura 2). En la parte superior del cubreválvula 8, el ensamblaje de válvula de control hidráulico comprende un bloque·de distribución 9 a traves del cual se puede introducir un fluido del flujo de control C dentro de la cámara de control 10 así como también se puede regresar de la cámara de control 10 al flujo de control C.

La Figura 2 muestra una vista lateral transversal del ensamblaje de válvula de control hidráulico 1 de la Figura 1 como se observa en un plano de corte vertical a lo largo de una dirección longitudinal del ensamblaje de válvula de control hidráulico 1. La válvula de control 2 comprende el cuerpo de válvula 3 que forma el paso de flujo principal de la entrada 4 en el lado de presión alta 5 a la salida 6 en el lado de presión baja 7. Un miembro de válvula 13 intercepta el paso de flujo principal y separa el lado de presión alta 5 del lado de presión baja 7. El miembro de válvula 13 es accionado para ser colocado entre una posición abierta y una posición cerrada por medio de un regulador hidráulico de válvula en la cámara de control 10. La cámara de control 10 se define en una porción superior de la válvula de control 2, adyacente al paso de flujo principal. Una pared superior de la cámara de control 10 es definida por el cubreválvula 8, el cual comprende orificios de acceso a través de los cuales la cámara de control 10 puede ser accedida desde el exterior. Una pared inferior de la cámara de control 10 es definida por un diafragma 14, el cual separa la cámara de control 10 del paso de flujo principal. El diafragma 14 se flexiona dependiendo de la diferencia de presión a través del diafragma 14, es decir cualquier diferencia entre una presión de control aplicada en la cámara de control 10 y la presión en el paso de flujo principal presente en la ubicación del miembro de válvula 13. El diafragma 14 es vinculado por medios de sujeción 17 a una ordenación de vástago y pistón de válvula 15 para el accionamiento/posicionamiento del miembro de válvula 13, en este punto en la forma de un disco de válvula de una válvula de tipo globo. El vástago de válvula es dirigido por medios de guía. En un extremo superior del vástago de válvula 15, los medios de guía comprenden una guía de vástago sellada 16 a través de la cual el vástago de válvula 15 es pasado al exterior de la cámara de control 10. El accionamiento hidráulico se puede combinar con un sesgo mecánico 18 aplicado al mecanismo de accionamiento de válvula. Al incrementar la presión en la cámara de control 10, el diafragma 14 se flexiona hacia abajo, moviendo de ese modo el disco de válvula 13 hacia un asiento de válvula 19 y cerrando de esta manera el paso de flujo. Al reducir la presión en la cámara de control 10, el diafragma 14 se flexiona hacia arriba contra el sesgo mecánico del muelle 18, moviendo de ese modo el disco de válvula 13 hacia un asiento de válvula 19 y abriendo de esta manera el paso de flujo. El flujo principal M a través del paso de flujo principal puede ser controlado de esta manera en respuesta a una presión de control aplicada a la cámara de control 10.

La presión de control se aplica a la cámara de control 10 a través del bloque de distribución 9. El bloque de distribución 9 tiene un alojamiento 20 con una pared superior 21, una pared de fondo 22 y una pared circunferencial 23. El alojamiento 20 tiene un agujero central que penetra el alojamiento 20 a lo largo de una dirección axial desde la pared superior 21 hasta la pared de fondo 22. El agujero central está configurado para recibir un inserto roscado 24 en acoplamiento de sellado, en donde el inserto 24 y l alojamiento 20 definen en combinación un recinto común 25 en la forma de una cámara toroidal alrededor de la dirección axial. El inserto 24 comprende además una abertura central 26 que penetra el bloque de distribución 9. La abertura central 26 está en alineamiento coaxial con el vástago de válvula 15 cuando el bloque de distribución 9 es montado sobre el cubreválvula 8 y proporciona acceso directo a la porción exterior del vástago de válvula 15. El alojamiento 20 comprende una entrada de control 27 a través de la cual el fluido entra al recinto común 25 y una salida de control 28 a través de la cual el fluido es descargado del recinto común 25. La entrada de control 27 y la salida de control 28 se disponen sobre la pared circunferencial 23 que está orientada radialmente lejos de la dirección axial y se alinean una con respecto a la otra en un eje de entrada/salida común en una dirección radial que es perpendicular a la dirección axial.

El bloque de distribución 9 se monta directamente en el cubreválvula 8 de la válvula de control 2, formando de ese modo un cubreválvula modificado 8, 9 adaptado para el uso de la válvula de control 2 en un sistema de control hidráulico modular. El bloque de distribución 9 se conecta al cubreválvula 8 por vía de una brida 29 proporcionada sobre la pared de fondo 23 que coopera con una brida 30 proporcionada sobre la parte superior del cubreválvula 8 para formar un acoplamiento de sellado que incluye un sello plano colocado entre la brida 29 del bloque de distribución 9 y la brida cooperativa 30 de la válvula de control 2.

La Figura 3 muestra un detalle del ensamblaje de válvula de control hidráulico 1 de la Figura 1 en un corte transversal tomado en la parte superior del ensamblaje de válvula de control hidráulico 1 en un plano de corte vertical que es perpendicular a la dirección longitudinal P. El alojamiento 20 del bloque de distribución 9 forma en combinación con el inserto 24 el recinto común 25 en la forma de una cámara toroidal. La válvula de control 2 comprende un orificio de alimentación 31 para alimentar fluido a la cámara de control 10 para incrementar la presión de control en la misma y un orificio de purga 32 para purgar fluido de la cámara de control 10 para disminuir la presión de control en la -misma. Un canal de alimentación 33 conecta el recinto común 25 con el orificio de alimentación 31 por vía de un estrangulamiento de alimentación ajustable 35, y un canal de purga 34 conecta el recinto común 25 con el orificio de purga 32 por vía de un estrangulamiento de purga ajustable 36. El canal de alimentación 33 termina en una abertura de canal de alimentación 37 y el canal de purga 34 termina en una abertura de canal de purga 38, ambos se proporcionan en la brida de bloque de distribución 29. El orificio de alimentación 31 y el orificio de purga 32 se disponen en la brida del cubreválvula 30 y se alinean respectivamente con la abertura de canal de alimentación 37 y la abertura de canal de purga 38 proporcionadas en la brida de bloque de distribución 29. Ventajosamente, los canales de alimentación y purga 33, 34 comprenden primeras porciones formadas como agujeros que se extienden desde las aberturas 37, 38 en la brida hasta una segunda porción de los canales formados como agujeros radiales desde la superficie circunferencial 23 hasta el recinto común 25, en donde los agujeros radiales que forman las segundas porciones se alinean en un eje de ajuste de alimentación/purga común orientado en una dirección radial que es perpendicular a la dirección axial y perpendicular al eje de entrada/salida radial. Los agujeros radiales de los canales de alimentación/purga 33, 34 son cerrados por insertos de válvula de aguja 39, 40. Los insertos de válvula de aguja 39, 40 comprenden cada uno un buje roscado del exterior en la pared circunferencial 23 del alojamiento 20 y un miembro de aguja que coopera con un asiento formado en el canal respectivo 33, 34 para proporcionar un estrangulamiento ajustable. El ensamblaje de válvula de control hidráulico 1 comprende además una válvula de retención de alimentación 41 para determinar una dirección de flujo de alimentación y una válvula de retención de purga 42 para determinar una dirección de flujo de purga. Las válvulas de retención de alimentación y purga 41, 42 son sesgadas con el fin de requerir que se aplique una diferencia de presión mínima a través de las válvulas de retención 41, 42, antes de la apertura en la dirección de flujo respectiva. En la modalidad mostrada en la Figura 3, la válvula de retención de alimentación 41 es integrada en el orificio de alimentación 31 y la válvula de retención de purga 42 es integrada en el orificio de purga 32. Sin embargo, las válvulas de retención de alimentación/purga 41, 42 también se pueden integrar en los canales de alimentación/purga respectivos 33, 34 en el bloque de distribución 9.

En operación, el fluido entra al ensamblaje de válvula de control hidráulico 1 a través de la entrada de control 27 y alcanza el recinto común 25. Si la presión en el recinto común 25 excede la presión en la cámara de control 10 más una presión en exceso para superar el sesgo de la válvula de retención de alimentación 41, el fluido puede pasar a través de la línea de alimentación (canal de alimentación 33; estrangulamiento de alimentación 35; válvula de retención de alimentación 41; orificio de alimentación 31) del recinto común 25 a la cámara de control 10, incrementando de ese modo la presión en la cámara de control 10 y cerrando la válvula de control 2. Si la presión en la cámara de control 10 excede la presión en el recinto común 25 más una presión en exceso para superar el sesgo de la válvula de retención de purga 42, el fluido puede pasar a través de la línea de purga (canal de purga 34; estrangulamiento de purga 36; válvula de retención de purga 42; orificio de purga 32) de la cámara de control 10 al recinto común 25, disminuyendo de ese modo la presión en la cámara de control 10 y abriendo la válvula de control 2. Del recinto común 25, el fluido sale del ensamblaje de válvula de control hidráulico 1 a través de la salida de control 28. Preferiblemente, la entrada de control 27 incluye un orificio de entrada 43.

La Figura 4 muestra una vista superior en elevación de una modalidad ventajosa del bloque de distribución 9 como se utiliza en la modalidad ilustrativa del ensamblaje de válvula de control hidráulico 1 descrito anteriormente. El bloque de distribución 9 comprende el alojamiento 20 el cual en combinación con el inserto 24 define un recinto común toroidal (25, hacer referencia a la Figura 2 y la Figura 3) en comunicación de fluidos con la entrada de control 27, la salida de control 28, el canal de alimentación 33 y el canal de purga 34. La entrada de control 27 y la salida de control 28 se alinean en un eje de entrada/salida 44 y las porciones de ajuste del canal de alimentación 33 y del canal de purga 34 se alinean en un eje de ajuste de alimentación/purga 45, en donde el eje de entrada/salida 44 y el eje de ajuste de alimentación/purga 45 son perpendiculares entre sí y son perpendiculares con respecto a la dirección axial, la cual se alinea ventajosamente con el eje del vástago de válvula cuando el bloque de distribución 9 se monta en la válvula de control 2. De ese modo, la modularidad del bloque de distribución 9 y de esta manera del ensamblaje de válvula de control hidráulico 1 se mejora.

La Figura 5 muestra un sistema de control hidráulico accionado por piloto que comprende un ensamblaje de válvula de control hidráulico 1 de acuerdo con cualquiera de las modalidades mencionadas anteriormente, en donde las flechas indican las direcciones de flujo. El ensamblaje de válvula de control hidráulico 1 comprende la válvula de control 2, la cual abre y cierra en respuesta a una presión de control aplicada a la cámara de control 10 al controlar una presión en el recinto común 25. La cámara de control 10 comunica con el recinto común 25 por vía del estrangulamiento de alimentación ajustable 35 y la válvula de retención de alimentación 41 para alimentar fluido a la cámara de control 10 para incrementar la presión en la misma. Adicionalmente, la cámara de control 10 también comunica con el recinto común 25 por vía de la válvula de retención de purga 42 y el estrangulamiento de purga ajustable 36 para purgar fluido de la cámara de control 10 para disminuir la presión en la misma. El sistema de control hidráulico comprende un conducto de entrada 46 que conecta una toma 11 en el lado de presión alta 5 de la válvula de control 2 con la entrada de control 27, un conducto de salida 47 que conecta la salida de control 28 con una toma 12 en el lado de presión baja 7 de la válvula de control 2 y un piloto de control 48 dispuesto en el conducto de salida 47, es decir corriente abajo de la salida de control 28. Un orificio de entrada 43 se puede proporcionar ventajosamente en la entrada de control 27, pero también se puede disponer corriente arriba de la misma. Las tomas 11, 12 se pueden proporcionar ventajosamente en el cuerpo de la válvula de control 2, pero también se pueden disponer fuera del ensamblaje l. En la toma 11 en el lado de presión alta 5, un flujo de control pequeño C se bifurca del flujo principal M, se pasa a través del recinto común 25 del ensamblaje 1, además a través del piloto de control 48 y finalmente se regresa al flujo principal en la toma 12 en el lado de presión baja 7.

La presión en el recinto común 25 es determinada por la distribución de descenso de presión a lo largo de la ruta de flujo de control y se puede controlar al ajustar el piloto de control 48 de acuerdo con un parámetro de piloto. La válvula de control 2 puede ser accionada de esta manera para controlar el flujo principal M que entra al ensamblaje de válvula de control hidráulico 1 en la entrada 4, que pasa a través de la válvula de control 2 y que sale del ensamblaje 1 en la salida 6. El flujo principal M se controla en respuesta a la presión del flujo de control C en el recinto común 25, la cual es determinada por el piloto de control 48. De esta manera, la construcción del sistema de control implica solamente la adición de un piloto de control 48 con la función de control deseada al bloque de construcción modular básico que es definido por el ensamblaje de válvula de control hidráulico 1, que conecta la entrada de control 27 con la toma de presión alta 11 y la salida de control con la toma de presión baja 12.

Las Figuras 6a-6c muestran una válvula piloto de función de asiento individual 100 de acuerdo con una modalidad. La válvula piloto 100 comprende un bloque de válvula modular 101 que tiene un cuerpo de dispositivo modular 102 equipado con un regulador de válvula de asiento individual 103. El regulador de válvula de asiento individual 103 comprende un elemento de guía de vástago 104 para dirigir un vástago de válvula 105 para moverse en una dirección axial a lo largo del eje principal del cuerpo de dispositivo 102. El vástago de válvula 105 lleva un miembro de válvula 106, el cual coopera con un asiento de válvula 107 para formar un paso de válvula ajustable 118 (véase la Figura 7) que controla un paso de flujo de válvula piloto desde una abertura de entrada 108 hasta una abertura de salida 109 en un eje secundario del cuerpo de dispositivo 102. En una porción superior del regulador de válvula 103, el elemento de guía de vástago 104, el vástago de válvula 105 y el miembro de válvula 106 definen una cámara interior 110 del regulador de válvula 103. Adicionalmente, el regulador de válvula 103 comprende un muelle 111 que sesga el miembro de válvula 106 hacia la posición cerrada mostrada en la Figura 6.

El regulador de válvula 103 se inserta a través de una primera abertura 112 de un eje principal del cuerpo de dispositivo 102. Una segunda abertura 113 del eje principal es cerrada por un tapón 114, en este punto mostrado con una alimentación directa sellada para el vástago de válvula 105. Bajo operación, el fluido entra al cuerpo de dispositivo 102 a través de la abertura de entrada 108 y pasa a través de una cámara de entrada 115, por vía de las aberturas 116 en la pared del elemento de guía de vástago 104, a la cámara interior 110. Un lado de presión alta del paso de flujo de válvula piloto es definido de esta manera por la abertura de entrada 108, la cámara de entrada 115 y la cámara interior 110. El fluido pasa a través de la abertura de válvula 118 hasta una cámara de salida 117 definida por el cuerpo de dispositivo 102, una porción inferior del regulador de válvula 103, y el tapón 114. El fluido sale eventualmente del cuerpo de dispositivo 102 a través de la abertura de salida 109. Un lado de presión baja del paso de flujo de válvula piloto es definido de esta manera por la cámara de salida 117 y la abertura de salida 109, en donde la abertura de válvula ajustable 118 separa el lado de presión alta del lado de presión baja.

En la primera apertura 112, el cuerpo de dispositivo 102 forma junto con el inserto de regulador de válvula 103 una zona interfacial estandarizada 119 para recibir un módulo de regulación 121a, 121b, 121c con una brida de zona interfacial estandarizada adaptable 120. La brida de zona interfacial estandarizada adaptable 120 permite conectar de manera intercambiable los módulos de regulación 121a, 121b, 121c, tal como los accionadores de diafragma impulsados por muelle que se muestran en la Figura 6a-6c, independientemente del regulador funcional del bloque de válvula 101. Los accionadores de diafragma impulsados por muelle comprenden un poste 130, activado por un diafragma 124a, 124b, 124c el cual se flexiona dependiendo de la diferencia de presión entre una cámara próxima 125a, 125b, 125c y una cámara distal 126a, 126b, 126c, además de un sesgo mecánico ajustable 129a, 129b, 129c. Los términos "próximo" y "distal" se definen como se observa a partir de la brida de zona interfacial estandarizada 120. La presión en la cámara próxima 125a, 125b, 125c puede ser establecida por una señal de presión hidráulica alimentada a través de una entrada de cámara próxima 127. La presión en la cámara distal 126a, 126b, 126c puede ser establecida por una señal de presión hidráulica alimentada a través de una entrada de cámara distal 128. Los módulos de regulación 121a, 121b, 121c pueden variar por ejemplo en la constante de muelle, tamaño de diafragma y desplazamiento del vástago para coincidir con diferentes aplicaciones de regulación. Mientras que diferentes componentes de los diferentes módulos de regulación 121a, 121b, 121c en la Figura 6 se distinguen por el índice a/b/c con el propósito de enfatizar que componentes pueden diferir y que componentes tienen que seguir el mismo estándar para lograr la modularidad deseada, la distinción no es relevante para el entendimiento adicional de la invención. Por lo tanto, los componentes correspondientes solo son referidos a continuación en general por su número respectivo. Se observa además que cualquier tipo de accionadores de válvula sensibles a una señal de entrada, que incluyen accionadores de tipo pistón o accionadores solenoides, se pueden unir a la zona interfacial estandarizada 119 del bloque de válvula modular 101 para formar una válvula piloto 100, siempre y cuando estos accionadores sean provistos con una brida de zona interfacial estandarizada adaptable 120. De esta manera, las funciones de control individuales pueden comprender reducción de presión, sostenimiento de presión, control de caudal, control de nivel de altitud, control eléctrico, control motorizado y similares.

La Figura 7 muestra el bloque de válvula modular 101 de la válvula piloto 100 de la Figura 6. El miembro de válvula 106 se muestra en una posición abierta a una distancia del asiento de válvula 107, conectando de ese modo el lado de presión alta 108, 115, 110 con el lado de presión baja 117, 109 del paso de flujo de válvula piloto a través del paso de válvula ajustable 118.

La Figura 8, la Figura 9 y la Figura 10 muestran tres ejemplos del uso de una válvula piloto de función individual 100 como aquellas mostradas en la Figura 6 y la Figura 7. La válvula piloto 100 se monta para gobernar un flujo de control (flecha) en una bifurcación de control, en donde el flujo de control entra a la válvula piloto 100 a través de la abertura 108, es gobernado por el paso de válvula variable 118 y sale de la válvula piloto a través de la abertura 109. La válvula piloto de función individual 100 tiene un accionador de diafragma 121, el cual es sensible a señales de presión hidráulica alimentadas a una cámara próxima 125 a través de la entrada de cámara próxima 127 y/o a una cámara distal 126 a través de la entrada de cámara distal 128. Como se planteara anteriormente, el diafragma 124 se flexiona dependiendo de la diferencia de presión entre la cámara próxima 125 y la cámara distal 126 y acciona en combinación con. el sesgo mecánico 129 el vástago de válvula 105 por vía del poste 130. Una presión en exceso en la cámara próxima 125 actúa para cerrar el paso de flujo 118 contra el sesgo del muelle 129. Una presión en exceso en el miembro distal 126 actúa para abrir el paso de válvula 118 soportado por el sesgo del muelle 129. Al ajustar el sesgo mecánico 129, un punto establecido deseado para el parámetro del piloto respectivo se puede seleccionar.

En la configuración de reducción de presión de la Figura 8, la señal de presión hidráulica 131 es alimentada nuevamente de la porción de flujo de control corriente abajo de la válvula piloto 100 a la cámara próxima 125, mientras que la cámara distal 126 no recibe señal. De ese modo, la válvula piloto 100 gobierna el flujo de control en respuesta a la presión corriente abajo.

En la configuración de control de caudal de la Figura 9, un estrangulamiento conocido, preferiblemente calibrado 132 se coloca corriente abajo de la válvula piloto 100. Una primera señal de presión hidráulica 133 tomada como muestra inmediatamente corriente arriba del estrangulamiento 132 es alimentada nuevamente a la cámara próxima 125 y una segunda señal de presión hidráulica 134 tomada como muestra inmediatamente corriente abajo del estrangulamiento 132 es alimentada nuevamente a la cámara distal 126. El diafragma 124 detecta de esta manera el descenso de presión a través del estrangulamiento 132, lo cual es representativo del caudal a través del estrangulamiento 132. De ese modo, la válvula piloto 100 gobierna el flujo de control en respuesta al caudal.

En la configuración de control del nivel de altitud de la Figura 10, la válvula piloto 100 es montada en la línea de abastecimiento de un recipiente 135. Una señal de presión hidráulica 136 que es representativa del nivel de fluido en el recipiente 135 se toma como muestra debajo de un nivel mínimo predeterminado y es alimentada nuevamente a la cámara próxima 125, mientras que la cámara distal 126 no recibe señal. De manera análoga a la configuración de reducción de presión de la Figura 8, la válvula piloto 100 gobierna el flujo de control en respuesta a la presión corriente abajo 136, lo cual a su vez representa el nivel en el recipiente 135. Si el nivel en el recipiente 135 excede un nivel preseleccionado determinado, la presión en exceso en la cámara próxima 125 actúa para cerrar el paso de válvula 118 contra el sesgo del muelle T29, cortando de ese modo el abastecimiento para llenar el recipiente 135. Por otra parte, si el nivel desciende abajo de un nivel preseleccionado determinado, el sesgo del muelle 129 abre gradualmente la línea de abastecimiento para rellenar el recipiente 135.

La Figura 11 muestra un bloque de válvula modular 201 para una válvula piloto de múltiples funciones de asiento individual 200 de acuerdo con una modalidad. El bloque de válvula 201 se construye utilizando el mismo cuerpo de dispositivo 102 y el regulador de válvula de asiento individual 103 como el bloque de válvula de función individual de asiento individual 101 planteado aríteriormente. Por lo tanto solo se explican las diferencias entre la modalidad de función individual 101 y la modalidad de múltiples funciones 201 de los bloques de válvula de asiento individual. El bloque de válvula de múltiples funciones de asiento individual 201 difiere del bloque de válvula de función individual de asiento individual 101 por el vástago de válvula adicional 205, el cual se proporciona en alineamiento axial con el vástago de válvula 105 y desde el lado opuesto del cuerpo de dispositivo 102. Un porción superior 206 del vástago de válvula adicional 205 se configura para hacer contacto con y actuar directamente sobre el miembro de válvula 106. El vástago de válvula adicional 205 es guiado y sellado por una pieza de guía de vástago/relleno intermedia 204. Empujar el vástago de válvula 105 dentro del cuerpo de dispositivo 102 abre el paso de válvula 118 contra el sesgo del muelle.111, mientras que empujar el vástago de válvula adicional 205 dentro del cuerpo de dispositivo 102 puede poner en contacto directo la porción superior 206 del mismo con el miembro de válvula y/o el vástago de válvula 105, para actuar en una dirección opuesta, es decir cerrando el paso de válvula 118 soportado por el sesgo del muelle 111. La pieza intermedia 204 reemplaza el tapón 114 y por lo tanto está en un extremo próximo configurado para ajustarse dentro de la segunda abertura 113 en el eje principal del cuerpo de dispositivo 102. En un extremo distal, la pieza intermedia 204 se configura para proporcionar una zona interfacial estandarizada 119 para unir módulos de regulación con una brida de zona interfacial estandarizada adaptable 120. La Figura 12 muestra una válvula piloto de múltiples funciones de asiento individual 200 que comprende el bloque de válvula 201 de la Figura 11. Unidos al bloque de válvula 201 se encuentran dos accionadores de diafragma impulsados por muelle como aquellos planteados anteriormente, utilizados como módulos de regulación 121, 221. Un primer módulo regulador 121 actúa sobre el primer vástago de válvula 105 y un segundo módulo regulador 221 actúa sobre el segundo vástago de válvula 205. Se debe observar que los módulos de regulación 121, 221 pueden diferir entre sí y pueden ser de cualquier clase adecuada para activar los vástagos de válvula 105, 205 en respuesta a un parámetro del piloto respectivo.

Los ejemplos del uso de una válvula piloto de múltiples funciones de asiento individual 200 para el manejo de presión se proporcionan en la Figura 13, la Figura 14 y la Figura 15. En los tres ejemplos, el primer módulo de regulación 121 se conecta para realizar una función de reducción de presión que controla la presión en una porción corriente abajo del flujo de control como se planteara anteriormente. Para ese propósito, una señal de presión hidráulica 131 es alimentada nuevamente de la porción corriente abajo del flujo de control a la entrada de cámara próxima 127 en el primer módulo de regulación 121. Un incremento del sesgo mecánico del muelle en el primer módulo de regulación 121 da por resultado un incremento de la presión en la salida 109. En la configuración de manejo de presión de doble etapa de la Figura 13, una señal de presión hidráulica 237 de la presión en una porción corriente arriba del flujo de control es alimentada a la entrada de cámara próxima 227 del segundo módulo de regulación 221 y la misma presión es alimentada como una señal de presión hidráulica 238 a la entrada de cámara distal 228 del segundo módulo de regulación 221. La señal de presión hidráulica 238 puede ser conmutada de acuerdo con señales eléctricas por medio de una válvula solenoide 239. El cierre de la válvula solenoide 239 alivia la presión proporcionada a la entrada de cámara distal 228 y da por resultado un incremento en la presión de salida observada corriente abajo de la válvula piloto 200, por ejemplo en la abertura de salida 109. Las señales eléctricas que controlan la válvula solenoide 239 pueden ser proporcionadas por ejemplo por un temporizador 240 y/o un controlador 241 conectado a un transmisor de flujo 242. En la configuración de manejo de presión de doble etapa de la Figura 14, la señal de presión hidráulica 237 de la presión corriente arriba es alimentada a la entrada de cámara próxima 227 del segundo módulo de regulación 221 y la misma presión es alimentada como la señal de presión hidráulica 238 a la entrada de cámara distal 228 del segundo módulo de regulación 221. Alternativamente en lugar de la presión corriente arriba, la presión corriente abajo puede ser alimentada como una señal de presión hidráulica 243 a la entrada de cámara distal 228. La entrada de cámara distal 228 puede ser conmutada entre la señal corriente arriba de presión más alta 238 y la señal corriente abajo de presión más baja 243 por medio de un relé hidráulico de tres vías 244, el cual es accionado por vía de un enlace mecánico por la posición del miembro de válvula de la válvula de control principal accionada por piloto 245 de tal manera que una abertura de la válvula de control principal 245 introduce la señal de presión más baja 243 a la entrada de cámara distal 228, el paso de válvula piloto se abre y la presión en la abertura de salida 109 incrementa. En la configuración de manejo de presión proporcional dinámico de la Figura 15, la señal de presión hidráulica 237 alimenta la presión corriente arriba a la entrada de cámara próxima 227 del segundo módulo de regulación 221. Una señal hidráulica 246 toma muestras de un diferencial de presión dinámica dependiendo de la velocidad de flujo en el flujo principal y alimenta esa presión a la entrada de cámara distal 228. Un incremento en la velocidad de flujo da por resultado una disminución en la presión alimentada a la entrada de cámara distal 228, y de esta manera un incremento en la presión en la abertura de salida 109. Esta presión dependiente de la velocidad de flujo puede ser tomada como muestra por ejemplo por una comúnmente llamada sonda "Annubar" o sondas similares 247.

Las Figuras 16a-16b muestran un bloque de válvula modular 301 para una válvula piloto de múltiples funciones de asiento doble 300. El bloque de válvula 301 comprende un cuerpo de dispositivo 102, equipado con un regulador funcional que tiene un primer vástago de válvula 105 y un segundo vástago de válvula 305 que se alinean axialmente en el eje principal del cuerpo de dispositivo 102. Los vástagos de válvula 105, 305 pueden ser accionados desde direcciones opuestas por medio de módulos de regulación. Los módulos de regulación pueden ser unidos para activar los vástagos de válvula 105, 305 por vía de zonas interfaciales estandarizadas 119/120 en el bloque de válvula modular 301. El vástago de válvula es guiado en una alimentación directa sellada por una pieza de guía de vástago/relleno intermedia 304, la cual es preferiblemente idéntica a la pieza de guía de vástago/relleno intermedia mencionada anteriormente 204 del bloque de válvula 201.

Un primer miembro de válvula 106 se une al primer vástago de válvula 105 y coopera con un asiento de válvula correspondiente 107 para formar un primer paso de válvula ajustable 118. El bloque de válvula 301 difiere del bloque de válvula piloto de múltiples funciones de asiento individual mencionado anteriormente 201 debido a que una porción superior del segundo vástago de válvula 305 forma un segundo miembro de válvula 306 que coopera con un segundo asiento de válvula correspondiente 307 para formar un segundo paso de válvula ajustable 318 alrededor del primer paso de válvula 118. Los dos pasos de válvula 118, 318 pueden ser accionados independientemente entre sí, pero pueden actuar en serie en el mismo flujo de la abertura de entrada 108 a la abertura de salida 109 del cuerpo de dispositivo 102. Los dos miembros de válvula independientes pueden ser acoplados suavemente por vía de un muelle 350 dispuesto entre el primer vástago/miembro de válvula 105/106 y el segundo vástago/miembro de válvula 305/306 y proporcionar un sesgo que mantiene normalmente abierto el segundo paso de válvula 318. Los ejemplos del uso de una válvula piloto de múltiples funciones de doble asiento para implementar diferentes tareas de regulación combinadas de una manera compacta se muestran en la Figura 17, la Figura 18 y la Figura 19. En la Figura 17, un primer módulo de regulación 121 activa el primer vástago/miembro de válvula 105/106 en respuesta a la presión corriente abajo alimentada nuevamente como una señal hidráulica 131 a la entrada de cámara próxima 127. De esta manera, el primer módulo de regulación 121 proporciona una función de control de reducción de presión. Un segundo módulo de regulación 321 activa el segundo vástago/miembro de válvula 305/306 en respuesta a la presión corriente arriba alimentada como una señal hidráulica 337 a la entrada de cámara próxima 327. El segundo módulo de regulación 321 proporciona de esta manera una función de control de sostenimiento de presión. La Figura 18 muestra la configuración de reducción de presión/sostenimiento de presión de la Figura 17 con la adición de una función de desconexión eléctrica, en donde la presión corriente arriba también es alimentada a la entrada de cámara distal 328 como una señal de presión hidráulica 338. La señal 338 puede ser conmutada por ejemplo por medio de una válvula solenoide de tres vías 339 configurada para aliviar la presión en la entrada de cámara distal 328, cuando el solenoide es energizado. Otras combinaciones posibles comprenden, pero no están limitadas a combinaciones de las siguientes funciones: reducción de presión, desconexión eléctrica; caudal, sostenimiento de presión y nivel de altitud. La Figura 19 muestra una válvula piloto de múltiples funciones de doble asiento 300 utilizada para implementar una combinación de reducción de presión, sostenimiento de presión y corte hidráulico. El primer módulo de regulación 121 se configura y se conecta para el control de reducción de presión como se planteara anteriormente. Adicionalmente, el segundo módulo de regulación 321 recibe una señal de presión hidráulica 337 del lado corriente arriba en la entrada de cámara próxima 327, operando de esta manera como un regulador de sostenimiento de presión. A Addiicciioonnaallmmeennttee,, la presión corriente arriba es alimentada como la señal 338 a la entrada de cámara distal 328. La señal puede ser interrumpida por un comúnmente llamado piloto de descompresión 352 en respuesta a la señal de presión corriente abajo 351. Si el diafragma del primer módulo de regulación es dañado, la válvula piloto se abre y la presión de salida se incrementa. En esta situación, el piloto de descomprensión 352, el cual está cerrado normalmente, se abre y el segundo miembro de válvula 306 se cierra, protegiendo de esta manera la tubería corriente abajo.

La Figura 20 muestra un filtro modular 400 que comprende el cuerpo de dispositivo 102 y un inserto de filtración 401 con un cartucho de filtro 402 montado a lo largo del eje principal del cuerpo de dispositivo 102. El filtro intercepta el flujo de la abertura de entrada 108 a la abertura de salida 109 con el fin de forzar el flujo de fluido para que pase a través del cartucho de filtro 402. El cartucho de filtro 402 es encerrado por una cubierta de filtro 403 y el inserto de filtro 401 es cubierto por una tapa 404, la cual puede comprender un orificio de medición 405 para conectar un instrumento de medición, tal como un indicador de presión.

Mientras que las modalidades dadas a conocer anteriores de dispositivos auxiliares modulares mejoran sinérgicamente la modularidad y simplifican la configuración de un sistema de control hidráulico accionado por piloto para funciones de control complejas, las ventajas de esos dispositivos auxiliares también se pueden lograr en otros contextos. Por ejemplo, la configuración particularmente compacta de un bloque de válvula de múltiples funciones de doble asiento 301, equipado con módulos de regulación, puede ser ventajosa por sí misma como una válvula de control para numerosas aplicaciones que requieren combinaciones complejas de múltiples funciones de control.

Números de Referencia 1 ensamblaje de válvula de control hidráulico 2 válvula de control 3 cuerpo de válvula 4 entrada 5 lado de presión alta 6 salida 7 lado de presión baja 8 cubreválvula 9 bloque de distribución 10 cámara de control 11, 12 tomas 13 miembro de válvula (disco) 14 diafragma 15 vástago de válvula 16 guía de vástago 17 sujeción de diafragma 18 muelle 19 asiento de válvula 20 alojamiento 21 pared superior 22 pared de fondo 23 pared circunferencial 24 inserto 25 recinto o pleno común 26 abertura 27 entrada de control 28 salida de control 29 brida 30 brida 31/32 orificio de alimentación/purga 33/34 canal de alimentación/purga 35/36 estrangulamiento de alimentación/purga 37/38 abertura de canal de alimentación/purga 39/40 válvula de aguja de alimentación/purga 41/42 válvula de retención de alientación/purga 43 orificio 44 eje de entrada/salida 45 eje de ajuste de alimentación/purga 46 conducto de entrada 47 conducto de salida 48 piloto de control 100, 200, 300 válvula piloto 101, 201, 301 bloque de válvula 102 cuerpo de dispositivo 103 inserto de regulador de la válvula 104 guía de vástago 105 vástago de válvula 106 miembro de válvula 107 asiento de válvula 108/109 abertura de entrada/salida 110 cámara interior 111 sesgo mecánico 112/113 primera/segunda abertura 114 tapón 115 cámara de entrada 116 aberturas 117 cámara de salida 118 paso de válvula 119 zona interfacial estandarizada 120 brida de zona interfacial estandarizada 121, 221, 321 módulo de regulación 124 diafragma 125 cámara próxima 126 cámara distal 127, 227, 327 entrada de cámara próxima 128, 228, 328 entrada de cámara distal 129 sesgo mecánico 130 poste 131, 133, 134, 136, 237, 238, 243, 246, 337, 338 351 señales de presión hidráulica 132 estrangulamiento de flujo 135 recipiente 204, 304 pieza intermedia 205, 305 vástago de válvula 206 porción superior de vástago de válvula 221 módulo de regulación 239, 339 válvula solenoide de tres vías 240 temporizador 241 controlador 242 transmisor de flujo 244 relé hidráulico de tres vías 245 válvula de control principal 247 sonda para la señal de presión dependiente de la velocidad de flujo (por ejemplo "Annubar") 306 miembro de válvula 307 asiento de válvula 318 paso de válvula 350 muelle 352 válvula de tres vías 400 módulo de filtro 401 inserto de filtro 402 cartucho de filtro 403 cubierta de filtro 404 tapa 405 orificio de medición

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un ensamblaje de válvula de control hidráulico (1) para el uso en un sistema de control hidráulico accionado por piloto, el ensamblaje (1) comprende una válvula de control (2) que incluye un cuerpo de válvula (3) que define un paso de flujo principal desde una entrada (4) en un lado de presión alta (5) de la válvula de control (2) hasta una salida (6) en un lado de presión baja (7) de la válvula de control (2), un miembro de válvula (13) dispuesto en el paso de flujo principal y que separa el lado de presión alta (5) del lado de presión baja (7), una cámara de control (10) que comprende medios para el accionamiento hidráulico del miembro de válvula (13) al aplicar una presión de control a la cámara de control (10) con el fin de colocar el miembro de válvula (13) 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 orificio de alimentación (31) para alimentar fluido a la cámara de control (10) para incrementar la presión de control en la misma, un orificio de purga (32) para purgar fluido de la cámara de control (10) para disminuir la presión de control en la misma y un cubreválvula (8) que cierra la cámara de control (10), el ensamblaje (1) comprende además una válvula de retención de alimentación (41) que determina una dirección de flujo de alimentación, una válvula de retención de purga (42) que determina una dirección de flujo de purga, un bloque de distribución (9) que incluye un recinto común (25), una entrada de control (27) en comunicación de fluidos con el recinto común (25) y una salida de control (28) en comunicación de fluidos con el recinto común (25), caracterizado porque el bloque de distribución (9) comprende además un canal de alimentación (33) que conecta el recinto común (25) con el orificio de alimentación (31) por vía de un estrangulamiento de alimentación ajustable (35) y un canal de purga (34) que conecta el recinto común (25) con el orificio de purga (32) por vía de un estrangulamiento de purga ajustable (36).

2. Un ensamblaje de válvula de control hidráulico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la entrada de control (27) del bloque de distribución (9) comprende un orificio de entrada (43).

3. Un ensamblaje de válvula de control hidráulico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el estrangulamiento de alimentación ajustable (35) y/o el estrangulamiento de purga ajustable (36) son válvulas de aguja (39, 40).

4. Un ensamblaje de válvula de control hidráulico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el bloque de distribución (9) tiene un alojamiento (20) que define por lo menos parcialmente el pleno común (25), en donde el alojamiento (20) tiene una pared superior (21), una pared de fondo (22) opuesta a la pared superior (21) como se observa en una dirección axial y una pared circunferencial (23) que conecta la pared superior (21) y la pared de fondo (22).

5. Un ensamblaje de válvula de control hidráulico de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la pared de fondo (22) del alojamiento incluye una porción de brida (29) para conectar el bloque de distribución (9) a una porción de brida cooperativa (30) en la válvula de control (2), la porción de brida cooperativa (30) comprende el orificio de alimentación (31) y/o el orificio de purga (32).

6. Un ensamblaje de válvula de control hidráulico de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la porción de brida cooperativa (30) de la válvula de control (2) se dispone sobre el cubreválvula (8).

7. Un ensamblaje de válvula de control hidráulico de conformidad con la reivindicación 5 o la reivindicación 6, caracterizado porque el canal de alimentación (33) se extiende desde el recinto común (25) por vía del estrangulamiento de alimentación ajustable (35) hasta una abertura de alimentación (37) proporcionada en la brida del bloque de distribución (29), la abertura de alimentación (37) está alineada para la conexión operativa con el orificio de alimentación (31) cuando el bloque de distribución (9) se conecta a la válvula de control (2) y/o en donde el canal de purga (34) se extiende desde el recinto común (25) por vía del estrangulamiento de purga ajustable (36) hasta una abertura de purga (38) proporcionada en la brida del bloque de distribución (29), la abertura de purga (38) está alineada para la conexión operativa con el orificio de purga (32) cuando el bloque de distribución (9) se conecta a la válvula de control (2).

8. Un ensamblaje de válvula de control hidráulico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 4-7, caracterizado porque el alojamiento (20) tiene un agujero central que es paralelo a la dirección axial, en donde el agujero central es cerrado por un inserto (24) y en donde el inserto (24) define el recinto común (25) en combinación con el alojamiento (20).

9. Un ensamblaje de válvula de control hidráulico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la válvula de retención de alimentación (41) y/o la válvula de retención de purga (42) son válvulas de retención sesgadas.

10. Un ensamblaje de válvula de control hidráulico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la alimentación gobierna el cierre de la válvula de control (2) y la purga gobierna la abertura de la válvula de control (2).

11. Un ensamblaje de válvula de control hidráulico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el orificio de alimentación (31) de la cámara de control (10) y/o el orificio de purga (32) de la cámara de control (10) se integran en el cubreválvula (8).

12. Un ensamblaje de válvula de control hidráulico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la válvula de retención de alimentación (41) se integra en el orificio de alimentación (31) de la cámara de control (10) y/o la válvula de retención de purga (42) se integra en el orificio de purga (32) de la cámara de control (10), o en donde la válvula de retención de alimentación (41) se integra en el bloque de distribución (9) en una porción del canal de alimentación (33) entre el estrangulamiento de alimentación ajustable (35) y el orificio de alimentación (31) y/o la válvula de retención de purga (42) se integra en el bloque de distribución (9) en una porción del canal de purga (34) entre el estrangulamiento de purga ajustable (36) y el orificio de purga (32).

13. Un sistema de control hidráulico accionado por piloto, caracterizado porque comprende un ensamblaje de válvula de control hidráulico (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el sistema de control hidráulico comprende además un conducto de entrada (46) que conecta el lado de presión alta (5) de la válvula de control (2) con la entrada de control (27), un conducto de salida (47) que conecta la salida de control (28) con el lado de presión baja (7) de la válvula de control (2) y un piloto de control (48) dispuesto en el conducto de salida (47) o en el conducto de entrada (46).

14. Un sistema de control hidráulico de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el piloto de control (48) se configura a partir de un equipo de componentes modulares que comprenden como un componente básico que está presente en todos los dispositivos configurados a partir del equipo un cuerpo de dispositivo estandarizado con seis aberturas dispuestas por pares en lados opuestos del cuerpo a lo largo de tres ejes, en donde por lo menos las aberturas a lo largo de dos de los ejes se hacen coincidir entre sí, con la entrada de control (27) del bloque de distribución (9) y con la salida de control (28) del bloque de distribución (9) de una manera estandarizada.

15. Un sistema de control hidráulico de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque los tres ejes están orientados ortogonalmente entre sí. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Un ensamblaje de válvula de control hidráulico modular (1) para el uso en un sistema de control hidráulico accionado por piloto comprende una válvula de control (2) que incluye un cuerpo de válvula (3) que define un paso de flujo principal desde una entrada (4) en un lado de presión alta (5) de la válvula de control hasta una salida (6) en un lado de presión baja (7) de la válvula de control, un miembro de válvula (13) dispuesto en el paso de flujo y que separa el lado de presión alta del lado de presión baja, una cámara de control (10) que comprende medios para el accionamiento hidráulico del miembro de válvula al aplicar una presión de control a la cámara de control con el fin de colocar el miembro de válvula entre una posición abierta y una posición cerrada ajustando de ese modo un flujo principal a través del paso de flujo principal en respuesta a la presión de control, un orificio de alimentación (31) para alimentar fluido a la cámara de control para incrementar la presión de control en la misma, un orificio de purga (32) para purgar fluido de la cámara de control para disminuir la presión de control en la misma y un cubreválvula (8) que cierra la cámara de control. El ensamblaje comprende además una válvula de retención de alimentación (41) que determina una dirección de flujo de alimentación, una válvula de retención de purga (42) que determina una dirección de flujo de purga, un bloque de distribución (9) que incluye un recinto común, una entrada de control (27) en comunicación de fluidos con el recinto común y una salida de control (28) en comunicación de fluidos con el recinto común, en donde el bloque de distribución comprende además un canal de alimentación (31) que conecta el recinto común con el orificio de alimentación por vía de un estrangulamiento de alimentación ajustable y un canal de purga (32) que conecta el recinto común con el orificio de purga por vía del estrangulamiento de purga ajustable. La figura más representativa de la invención es la número 1.