MX2015005164A - Valvula termostatica. - Google Patents
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Abstract
La invención se relaciona con un termostato (10) para aparatos de cocción alimentados con gas, el termostato (10) que comprende un cuerpo (20) dentro del cual se forma un conducto de entrada (23) y un conducto de salida (24), adecuado para recibir un flujo de gas desde una fuente de suministro y para suministrar ese flujo de gas a un quemador de gas, respectivamente, así como una cámara (25) con una forma sustancialmente cilíndrica arreglada en comunicación fluida con el conducto de entrada (23) . La cámara (25) también es arreglada en comunicación fluida con el conducto de salida (24) ya sea directamente, a través de una abertura principal (70) formada en un extremo del mismo, o indirectamente, a través de un conducto secundario (71) que está formado en el cuerpo (20) del termostato (10) y alcanza el conducto de salida (24) evitando la abertura principal (70), estando la abertura principal y el conducto secundario (70, 71) dimensionados respectivamente para una velocidad de flujo de gas máxima o mínima. El termostato (10) comprende además una válvula (80) para ajustar la velocidad de flujo de gas, siendo la válvula colocada coaxialmente en la cámara (25). La posición de la válvula (80) es controlada por un miembro expansible (73) de un bulbo termostático (50) del termostato (10) y la válvula es axialmente deformable más allá en umbral de carga predefinido. Gracias a esta configuración, la válvula permite compensar dilataciones del miembro expansible (43) bajo una condición de operación normal, así como absorber fuerzas axiales ejercidas por la perilla del termostato (10) cuando se haga girar para apagar un quemador activado por el termostato (10), minimizando de este modo el riesgo de que esas fuerzas dañen aún de manera irreparable el miembro expansible (53) del bulbo termostático (50).
Description
VÁLVULA TERMOSTÁTICA
CAMPO DE LA INVENCION
La presente invención se relaciona de manera general con el campo de los aparatos de cocción de gas y en particular con un termostato para aparatos de cocción de gas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los termostatos son usados para mantener una temperatura deseada en compartimientos cerrados como un compartimiento de un horno dentro del cual un quemador alimentado por gas proporciona la energía térmica necesaria para la cocción. El mantenimiento de una temperatura deseada es posible gracias al uso de un bulbo termostático colocado en el compartimiento caliente, el cual permite el ajuste retroactivo del flujo de gas suministrado al quemador a través de un miembro expansible conectado operativamente a una válvula arreglada dentro de un cuerpo del termostato.
En el cuerpo de los termostatos conocidos en la téenica generalmente existe formada una pluralidad de conductos que definen un primer circuito para suministrar gas a una boquilla que genera una llama piloto y un segundo circuito para suministrar gas a un quemador. El primer circuito se caracteriza por un flujo de gas mínimo
predefinido, generalmente controlado por una válvula de aguja y un tornillo ajustador, mientras que el segundo circuito se caracteriza por un flujo de gas variable controlado por una válvula la cual es accionada retroactivamente por el bulbo termostático.
Cuando únicamente está encendida la llama piloto, el gas fluye exclusivamente en el primer circuito y la válvula del segundo circuito está completamente cerrada. En una condición de operación normal del termostato en su lugar el gas fluye a través de ambos del primero y segundo circuitos.
La temperatura deseada es ajustada con la ayuda de una escala graduada por medio de una perilla giratoria, la cual actúa sobre un miembro de tope que define una posición de operación máxima para la válvula. Un miembro expansible del bulbo termostático se arregla entre la válvula y el miembro tope conectado a la perilla. En una condición de operación del sistema donde la temperatura dentro del compartimiento se incrementa, el miembro expansible del bulbo se expande y actúa sobre la válvula reduciendo la velocidad del gas suministrado al quemador; por el contrario, cuando la temperatura dentro del compartimiento disminuye, el miembro expandible se contrae y actúa sobre la válvula incrementando la velocidad del flujo de gas suministrado al quemador. De este modo, es
posible alcanzar una condición de operación del sistema donde la temperatura en el compartimento del ambiente varia dentro de un intervalo de tolerancia predeterminado.
También se conocen termostatos donde un flujo de gas es alimentado directamente y únicamente al quemador, eliminando de este modo el circuito de gas que suministra la llama piloto. Para este propósito, una sola cámara suministrada por un conducto de entrada y arreglada en comunicación fluida con un conducto de salida tanto a través de una abertura principal como un conducto secundario se forma en el cuerpo del termostato, siendo la abertura principal y el conducto secundario respectivamente diseñados, para una velocidad de flujo máxima y mínima de gas. Dentro de la cámara se encuentra una válvula para ajustar la velocidad de flujo de gas, cuya posición en la cámara es controlada por el miembro expansible de un bulbo termostático del termostato y hace que el gas fluya a través de la abertura principal o en el conducto secundario hacia el conducto de salida.
Un termostato de este tipo es por ejemplo, descrito en la solicitud de patente MI2012A001633, a nombre de la solicitante. El termostato comprende un cuerpo dentro del cual se forman conductos de entrada y conductos de salida, los cuales se pretende que sirvan respectivamente para recibir un flujo de gas de una fuente de suministro y
para suministrar el flujo de gas a un quemador, asi como una cámara que tiene una forma sustancialmente cilindrica arreglada en comunicación fluida con el conducto de entrada. La cámara es también arreglada en comunicación fluida con el conducto de salida directamente, a través de una abertura principal formada en un extremo de la misma, asi como a través de un conducto secundario formado en el cuerpo del termostato, el cual alcanza el conducto de salida evitando la abertura principal. La abertura principal y el conducto secundario son calibrados respectivamente para una velocidad de flujo máxima y mínima de gas.
El termostato comprende además una válvula para ajustar la velocidad de flujo de gas, estando la válvula arreglada dentro de la cámara. La válvula puede moverse coaxialmente hacia la cámara entre una primera posición donde la abertura principal está completamente libre, permitiendo de este modo el paso de un flujo de gas hacia el conducto de salida, y una segunda posición donde la abertura principal es cerrada completamente por la válvula y el flujo de gas alcanza el conducto de salida a través del conducto secundario únicamente. La válvula tiene una forma sustancialmente cilindrica y comprende un par de rebordes formados en sus extremos libres; un primer reborde se orienta hacia la abertura principal de la cámara y tiene
un diámetro adecuado para cerrar ésta en la segunda posición, mientras que un segundo reborde cierra la cámara en el extremo opuesto y está provista con una ranura circunferencial donde puede ser colocado un miembro de sellado de la válvula para evitar fugas de gas en la cámara. La válvula es empujada en la primera posición por un resorte y colocada en la cámara en la abertura principal.
En una condición de operación normal, la posición de la válvula es controlada por un miembro expansible de un bulbo termostático. En esta condición el termostato opera a una velocidad de flujo mínima con la abertura principal sustancialmente cerrada por la válvula.
Otro ejemplo de un termostato donde la posición de la válvula es controlada por el miembro expansible de una válvula termostática se describe en la solicitud de patente Francesa FR 2366616 Al.
Un problema de este tipo de termostatos es que pueden ocurrir fallas de operación y aún daños a temperaturas que vayan más allá de la temperatura de operación normal. En efecto, cuando la válvula entra en contacto con la abertura principal para el flujo de gas, posibles dilataciones del miembro expansible debidas a incrementos de temperatura que puedan no ser contempladas pueden dar como resultado deformaciones permanentes del
miembro expansible o aún causar su ruptura, lo cual conduciría a fugas del fluido contenido allí y a daños de las partes del termostato cerca del miembro expansible.
Un problema téenico similar puede ocurrir cuando se apague el quemador. En este caso, partiendo de una condición de operación normal donde la válvula cierre sustancialmente la abertura principal, es necesario hacer girar la perilla de accionamiento del termostato para llevar ésta a la posición de apagado, determinando de este modo una compresión axial de los componentes que estén arreglados en serie debajo de ésta, entre los cuales se encuentra el miembro expansible del bulbo termostático en contacto con la válvula.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Por lo tanto un objetivo de la presente invención es proporcionar un termostato que permite superar esas desventajas. El objetivo propuesto es alcanzado con un termostato cuyas características principales son especificadas en la primera reivindicación, mientras que las otras características son especificadas en las reivindicaciones restantes.
Una idea de solución que subyace a la presente invención es producir un termostato que sea estructuralmente similar al termostato descrito en la solicitud de patente MI2012D001633 a nombre de la
solicitante, y donde la válvula arreglada en la cámara formada en el cuerpo del termostato deformable axialmente más allá de un umbral de carga predefinido. El umbral de carga es calculado con referencia al resorte que empuja la válvula en la primera posición de abertura, y es mayor que la fuerza de reacción máxima que el resorte puede proporcionar cuando la válvula está en la segunda posición de cierre, permitiendo de este modo compensar dilataciones del miembro expansible más allá de la expansión determinada por la temperatura máxima que el bulbo termostático puede resistir. Esta configuración también permite que la válvula absorba fuerzas axiales consecuentes a la rotación de la perilla del termostato cuando se apague el quemador accionado por el termostato, minimizando de este modo el riesgo de que esas fuerzas dañen el miembro expansible del bulbo termostático.
El termostato provisto con válvulas que son deformables axialmente ya es conocido en el campo, por ejemplo de la publicación de patente Alemanda DE 102006032020 Al. Sin embargo, la válvula deformable axialmente descrita en este documento no es accionada por un bulbo termostático, sino a través de una leva formada sobre una rueda dentada, y sirve como un conmutador que permite abrir y cerrar un conducto de gas. La carrera de un vástago de válvula es mayor que la distancia entre el borde
de cierre y la abertura a través de la cual puede fluir el gas, de modo que la deformabilidad axial de la válvula sea usada para asegurar el cierre completo del conducto de gas. Esto resuelve un problema téenico que es completamente diferente del problema técnico de la invención y no se relaciona con ésta.
Un ejemplo más de un termostato provisto con una válvula deformable axialmente es descrito en la publicación de patente Francesa FR 2875573 Al. También en este caso la válvula deformable axialmente no entra en contacto con el miembro expansible de un bulbo termostático, sino un accionador lineal y un conductor electromagnético que acciona el accionador lineal que controla la posición de la válvula. La deformabilidad axial de la válvula sirve para asegurar la compensación de juegos entre los núcleos magnéticos permitiendo sus movimientos axiales.
En otras palabras, la invención no reside en la elección de una válvula deformable axialmente para ajustar un flujo de gas, sino en la combinación entre una válvula deformable axialmente y el miembro expansible de un bulbo termostático para proporcionar un termostato con un dispositivo de seguridad mecánica adecuado para preservar el miembro expansible del bulbo termostático cuando sea sometido a cargas que sean mayores que las cargas que caracterizan a la condición de operación normal del termostato.
La deformabilidad axial de la válvula es obtenida preferiblemente formando una cavidad axial en su cuerpo y colocando en ella un miembro móvil axialmente empujado lejos de la misma por un resorte o medios elásticos equivalentes. Los medios elásticos están calibrados para intervenir más allá de un umbral de carga predefinido, correspondiente a la fuerza máxima que el resorte que empuja la válvula en la primera posición de abertura pueda ejercer. En consecuencia, bajo condiciones de operación normales la válvula se comporta como un cuerpo rígido, mientras que cuando el umbral de carga predefinido es excedido, la válvula es deformada axialmente permitiendo de este modo absorber dilataciones del miembro expansible más allá de aquellos que caracterizan la acción normal del termostato y/o las fuerzas axiales ejercidas cuando se apaga el quemador.
Esta configuración permite implementar la invención en una forma muy simple y barata partiendo de una válvula de una pieza ya empleada en el mismo tipo de termostato.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Las ventajas y características adicionales del termostato de acuerdo con la presente invención se aclararán a aquellos expertos en la téenica a partir de la siguiente descripción detallada y no limitante de una
modalidad de la misma con una referencia a las Figuras anexas en las cuales:
La Figura 1 es una vista en perspectiva que muestra un termostato de acuerdo con la invención;
La Figura 2 es una vista en corte longitudinal tomada a lo largo de la linea II-II de la Figura 1, la cual muestra esquemáticamente el termostato en una condición de operación donde no es permitido el flujo de gas;
La Figura 2a muestra un detalle de la Figura 2;
La Figura 3 es una vista en corte longitudinal similar al de la Figura 2, que muestra esquemáticamente el termostato en una condición de operación normal;
Las Figuras 3a y 3b muestran detalles de la Figura 3;
La Figura 4 es una vista en corte longitudinal similar a aquellas de las Figuras 2 y 3, la cual muestra esquemáticamente el termostato en una condición de operación a un flujo mínimo de gas;
La Figura 4a muestra un detalle de la Figura 4;
La Figura 5 es una vista en corte longitudinal similar a aquellos de las Figuras 2, 3 y 4, la cual muestra esquemáticamente la operación de la válvula deformable; y
La Figura 5a muestra un detalle de la Figura 5.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Refiriéndose a la Figura 1, el termostato 10 de acuerdo con la invención comprende un cuerpo 20 dentro del
cual se forma una pluralidad de conductos adecuados para suministrar un flujo de gas a un quemador (no mostrado) desde una abertura de entrada 21 hasta una entrada de salida 22. Se pretende que la abertura de entrada sea conectada a un suministro de gas, mientras que se pretende que la abertura de salida sea conectada al quemador a través de conductos adecuados.
El termostato 10 también comprende una cubierta en forma de campana 30 fija al cuerpo 20, por ejemplo por medio de tornillos, la cual soporta de manera giratoria un miembro de acoplamiento 40 configurado para permitir el montaje de una perilla (no mostrada) para la ignición del quemador de ajuste de temperatura.
El termostato 10 comprende además un bulbo termostático 50 equipado con una sonda 51 que se pretende sea insertada en un compartimento a ser calentado, por ejemplo, el compartimiento de un horno. Un conducto 52 llenado con un medio fluido térmicamente expansible, por ejemplo, un aceite diatérmico, es conectado a la sonda 51 del bulbo termostático 50. El bulbo termostático 50 también comprende en forma conocida un miembro expansible 53 (mostrado en las Figuras 2 a 5 y en sus detalles respectivos 2a a 5a), el cual se conecta al conducto 52 en un extremo del mismo opuesto al extremo en el cual la sonda 51 es fijada. El miembro expansible es alojado dentro de la
cubierta en forma de campana 30. El miembro expansible 53 es preferiblemente de un tipo de membrana, cuya forma plana permite limitar las dimensiones totales del termostato 10.
Como será descrito con detalle más adelante con referencia a las Figuras 2 a 5, el miembro expansible 53 del bulbo termostático es conectado operativamente a una válvula del termostato 10, lo cual permite el ajuste del flujo de gas dentro de su cuerpo 20.
El termostato 10 comprende además un dispositivo de seguridad termoeléctrica 60 adecuado para bloquear el flujo de gas a través del cuerpo 20 cuando se apague voluntariamente el quemador o cuando la llama del quemador se extinga accidentalmente.
Refiriéndose ahora a las Figuras 2 a 5, un conducto de entrada 23 y un conducto de salida 24 se forman en el cuerpo 20 del termostato 10 y están adaptadas respectivamente para recibir un flujo de gas de una fuente de suministro (no mostrada) y para suministrar el flujo de gas a un quemador (no mostrado). El dispositivo de seguridad termoeléctrica 60 es conectado operativamente al conducto de entrada 23 y cruza éste en una porción en forma de codo 230 del mismo, la cual se forma en un reborde 231 adaptado para recibir por empalme un miembro de cierre conectado operativamente aall ddiissppoossiittiivvoo de seguridad termoeléctrica 60.
Una cámara 25 que tiene una forma sustancialmente cilindrica se forma dentro del cuerpo 20 del termostato 10 y se arregla en comunicación fluida en el conducto de entrada 23.
La cámara 25 también se arregla en comunicación fluida con el conducto de salida 24 a través de una abertura principal 70, asi como a través de un conducto secundario 71 formado en el cuerpo 20 del termostato, el cual alcanza el conducto de salida 24 evitando la abertura principal 70.
La abertura principal 70 y el conducto secundario 71 están calibrados respectivamente para una velocidad de flujo máxima y mínima de gas.
Una válvula 80 para la regulación de la velocidad de flujo de gas se arregla dentro de la cámara 25. La válvula 80 es móvil coaxialmente a la cámara 25 desde una primera posición de abertura máxima, donde la abertura principal 70 está completamente libre permitiendo el paso de un flujo de gas hacia el conducto de salida 24, a una segunda posición de cierre donde la abertura principal 70 es cerrada completamente por la válvula y el flujo de gas alcanza el conducto de salida 24 a través del conducto secundario 71. El movimiento de la válvula 80 entre la primera y segunda posiciones determina de este modo la velocidad de flujo del gas suministrado al quemador, la
cual va de una velocidad de flujo máxima a una mínima, permitiendo de este modo alcanzar un intervalo de temperatura dentro del compartimiento a ser calentado.
En la modalidad ilustrada, un eje de la cámara 25 se orienta en una primera dirección A del cuerpo 20 del termostato 10 y el conducto de entrada 23 se conecta a la cámara 25 a través de una abertura formada en su pared periférica.
La abertura principal 70 se forma en un extremo de la cámara 25 en la primera dirección D para permitir la comunicación de fluida con el conducto de salida 24 en la misma dirección A. En consecuencia, la cámara 25, la abertura principal 70 y el conducto de salida 24 se arreglan en serie.
El conducto secundario 71 es en su lugar conectado a la cámara 25 a través de una abertura formada en su pared periférica y tiene una forma de U cuyos trazos rectos se extienden paralelos entre sí transversalmente a la cámara 25 en una segunda dirección B del cuerpo 20 del termostato 10 perpendicular a la primera dirección A, y se conectan conjuntamente por medio de una porción en forma de codo que se extiende en la primera dirección A.
El conducto secundario 71 así configurado conecta la cámara 25 con el conducto de salida 24 corriente abajo de la abertura principal 70 con respecto a la dirección del
flujo de gas a través del cuerpo 20 del termostato 10. Esta configuración permite suministrar gas al quemador a una velocidad de flujo mínima cuando la válvula 80 está en la posición cerrada.
La válvula 80 tiene una forma sustancialmente cilindrica y comprende un par de rebordes 81, 82 formados en sus extremos. En la modalidad ilustrada, un primer reborde 81 se orienta hacia la abertura principal 70 de la cámara 25 la cual se comunica con el conducto de salida 24 y tiene un diámetro adecuado para cerrar ésta en la posición de cierre de la válvula 80, mientras que un segundo reborde 82 cierra la cámara 25 en el extremo opuesto y para este propósito, está provisto con una ranura circunferencial donde un elemento de sellado 83 de la válvula 80 adecuado para evitar fugas de gases puede ser colocado.
El diámetro de la porción de la válvula 80 comprendido entre los dos rebordes 81, 82 es más pequeño que el diámetro de la cámara 25 y define un volumen con éstos que tiene una forma sustancialmente toroidal adecuada para permitir el paso del gas suministrado desde el conducto de entrada 23.
En el extremo de la cámara 25 opuesto al extremo en el cual la abertura principal 70 se forma, una tapa plana 26 que cierra parcialmente la cámara 25 se fija al
cuerpo 20 del termostato 10. La tapa plana 26 restringe el movimiento de la válvula 80 coaxialmente hacia la cámara 25 y por lo tanto determina la posición de abertura máxima.
La válvula 80 comprende una porción de accionamiento 84 formada sobre el reborde 82 que cierra la cámara 25 en el extremo opuesto al extremo en el cual se forma la abertura principal 70. En una configuración montada al termostato 10, la válvula 80 es empujada por un resorte helicoidal (no mostrado) alejándose de la abertura principal 70 en la primera dirección A, en consecuencia, hacia la primera posición de abertura, y la porción de accionamiento 84 se proyecta desde el cuerpo 20 a través de una abertura circular formada en la tapa 26 presionando de este modo contra el miembro expansible 53 del bulbo termostático 50. Como será descrito mejor más adelante, esta configuración permite controlar la operación normal del termostato.
En las Figuras 2 a 5, el flujo de gas a través del cuerpo 20 del termostato 10 es mostrado esquemáticamente por medio de una pluralidad de flechas.
La Figura 2 muestra una condición fuera de operación del termostato 10, donde el dispositivo termoeléctrico 60 se encuentra en una condición de bloqueo que evita que un flujo de gas entre a la cámara 25.
La Figura 3 en su lugar muestra una condición de operación del termostato, donde la válvula 80 está separada de la abertura 70 y arreglada en la posición de abertura máxima. En esta condición de operación el gas suministrado desde el tubo de entrada 23 llena la cámara 25 y fluye hacia el conducto de salida 24 a través de la abertura principal 70 que pasa alrededor del reborde 81.
En las posiciones de la válvula 80 comprendida entre la posición de abertura máxima y la posición de cierre, la velocidad de flujo del gas a través de la abertura principal 70 es reducida progresivamente y en la posición de cierre el gas que llena la cámara 25 fluye a una velocidad de flujo mínima únicamente a través del conducto secundario 71. Esta condición de operación a una velocidad de flujo mínima es mostrada en la Figura 4.
La velocidad de flujo mínima del gas en el conducto secundario 71 puede ser ajustada de manera ventajosa por medio de una válvula, por ejemplo una válvula de aguja controlada con un tornillo ajustador.
En la modalidad ilustrada una válvula de aguja 90 es mostrada colocada en un orificio parcialmente roscado formado en el cuerpo 20 del termostato en la primera dirección A; la válvula de aguja es provista con un elemento de sellado adecuado, como un sello anular.
La válvula de aguja 90 cruza el conducto secundario 71 en su porción en forma de codo, la cual para este propósito tiene una forma frustocónica adaptada para recibir por empalme una porción extrema frustocónica correspondiente 91 de la válvula de aguja 90. Esta configuración es ventajosa, debido a que proporciona más espacio para el alojamiento de la válvula de aguja 90.
La válvula de aguja 90 del termostato 10 de acuerdo con la invención también comprende un orificio axial 92 formado en su porción extrema frustocónica 91 y una pluralidad de orificios radiales 93 por ejemplo, cuatro orificios formados en la porción cilindrica inmediatamente adyacente a la porción extrema frustocónica 91 y arreglados en comunicación fluida con el orificio axial 92, permitiendo de este modo la comunicación de fluido a través del conducto secundario 71 también cuando la porción frustocónica 91 de la válvula de aguja 90 se empalma a la porción frusto en forma de codo. En consecuencia, esta configuración siempre asegura el paso del flujo de gas a través del conducto secundario 71, y entonces la operación a una velocidad de flujo mínima de un quemador conectado al termostato 10 de acuerdo con la invención.
En una condición de operación normal del termostato 10, un usuario ajusta una temperatura deseada con la ayuda de una escala graduada actuando sólo una
perilla (no mostrada) conectada al miembro de acoplamiento giratorio 40. La dirección de rotación del miembro de acoplamiento giratorio 40 es mostrada esquemáticamente en la Figuras 2 a 4 por medio de una flecha R.
Como se explicó anteriormente, el miembro de acoplamiento giratorio 40 actúa sobre la válvula 80 a través del miembro expansible 53 del bulbo termostático 50 y cuando se hace girar por medio de un usuario para ajustar una temperatura de operación deseada define una posición de abertura máxima para la válvula 80. Bajo condiciones de operación normales, es decir una vez que alcanzó una temperatura deseada, si la temperatura dentro del compartimiento caliente se incrementa, el miembro expansible 53 del bulbo termostático 50 se expande presionando de este modo contra la porción de accionamiento 84 de la válvula 80. En consecuencia, la válvula 80 se mueve hacia la abertura principal 70 de la cámara 25 reduciendo de este modo la velocidad de flujo del gas suministrado al quemador y disminuyendo la temperatura.
Cuando la temperatura dentro del compartimiento caliente disminuye en su lugar, el miembro expansible 53 del bulbo termostático 50 se contrae permitiendo de este modo una abertura mayor de la válvula 80, la cual es empujada en la posición de abertura por un resorte, incrementando de este modo la velocidad del flujo de gas
suministrado al quemador y elevando en consecuencia la temperatura. De este modo es posible obtener una condición de operación del sistema donde la temperatura en el compartimiento caliente varia en un intervalo de tolerancia predeterminado con relación a un ajuste de válvula deseado por el usuario.
De acuerdo con la invención la válvula 80 es deformable axialmente más allá de un umbral de carga predefinido. El umbral de carga es calculado con respecto al resorte helicoidal que empuja la válvula en la primera posición de abertura y es mayor que la fuerza de reacción máxima que este resorte puede ejercer cuando la válvula está en la segunda posición de cierre, es decir en una condición de operación caracterizada por una velocidad de flujo mínima como se muestra en las Figuras 4 y 4a, permitiendo de este modo compensar dilataciones del miembro expansible 53 del bulbo termostático 50, así como absorber fuerzas axiales ejercidas tras la rotación de la perilla del termostato 10 cuando se apague el quemador accionado por el termostato.
Como se muestra en las Figuras 2 a 5, de cuerdo con una modalidad de la invención, la deformidad axial de la válvula 80 es obtenida formando una cavidad axial 85 en su cuerpo y colocando en ella un miembro 86 axialmente móvil con relación a la válvula 80.
El miembro móvil 86 es empujado por medios elásticos lejos de la válvula. En la modalidad ilustrada los medios elásticos consisten de un resorte helicoidal 87, pero está claro que también pueden ser usados miembros elásticos hechos de materiales de caucho y otros materiales poliméricos, asi como membranas elásticas y otros medios equivalentes.
Los medios elásticos son dimensionados para ser deformados únicamente más allá de un umbral de carga predeterminado, correspondiente a la fuerza máxima que pueda ejercer el resorte que empuja la válvula 80 en la primera posición de abertura. En consecuencia, durante la operación normal del termostato, la válvula 80 se comporta como un cuerpo rígido, mientras que cuando el umbral de carga es excedido la válvula experimenta deformación axial permitiendo de este modo absorber dilataciones del miembro expansible 53 que sean mayores que aquellas que caracterizan la operación normal del termostato 10 y/o fuerzas axiales ejercidas cuando se apague el quemador.
Las Figuras 5 y 5a muestran la operación de la válvula 80 cuando las cargas axiales aplicadas sobre ella exceden el umbral de carga predefinido. En particular, esas Figuras muestran una condición donde el miembro expansible 53 del bulbo termostático 50 se dilata cuando el termostato 10 opera con una velocidad de flujo mínimo de gas.
Como puede ser observado, una vez que el umbral de carga predefinido es excedido, el resorte helicoidal 87 se deforma elásticamente y se deforma axialmente haciendo que el miembro móvil 86 se mueva dentro de la cavidad 85 hacia la válvula 80. La altura si la válvula 80 se reduce en consecuencia con respecto a la altura que tiene durante la operación del termostato 10.
Como se explicó anteriormente, el termostato 10 también es provisto con un dispositivo de seguridad termoeléctrica 60. Este dispositivo comprende en la forma conocida un electroimán 61 controlado por un termopar (no mostrado). El electroimán 61 está provisto con un miembro de placa 62 móvil de una posición de desbloqueo a una posición de bloqueo respectivamente para abrir o cerrar el conducto de entrada 23 del gas. El miembro en forma de placa móvil 62 es empujado por un resorte (no mostrado) lejos del electroimán 61. Cuando el termopar es calentado por las llamas del quemador, debido al efecto de Seebeck bien conocido el electroimán 61 es suministrado eléctricamente y genera una fuerza sobre el miembro en forma de placa 62 opuesto a la fuerza del resorte que desvia este, produciendo de este modo la abertura del conducto de entrada 23 del gas, que entra a la cámara a través de la abertura de entrada 21 formado en el cuerpo 20 del termostato 10. Cuando el termopar se enfria debido al
cierre intencional o accidental de las llamas del quemador, el electroimán 61 ya no es suministrado eléctricamente y libera el miembro en forma de placa 62 el cual cierra el conducto de entrada 23 del gas empujado por el resorte que desvia este.
Como es sabido, para producir la ignición de un quemador conectado a un termostato provisto con un dispositivo de seguridad termoeléctrica, es necesario bloquear manualmente el dispositivo de seguridad termoeléctrica presionando típicamente la perilla hacia el cuerpo del termostato y manteniendo esta posición hasta que el termopar suministre al electroimán con un corriente suficiente para mantener el conducto de entrada de gas abierto. Para este propósito, una varilla es típicamente insertada en un orificio formado en el cuerpo del termostato y arreglada debajo de la perilla. La varilla de accionamiento se extiende desde la perilla hasta el miembro en forma de placa del electroimán del dispositivo de seguridad, permitiendo de este modo el desbloqueo de este último presionando sobre la perilla.
La varilla de accionamiento es empujada hacia la perilla típicamente por un resorte helicoidal.
La varilla de accionamiento 100 del dispositivo de seguridad termoeléctrica 60 actúa sobre la placa 62 del electroimán 61 a través de un miembro de empuje 110
insertado telescópicamente en ella y empujado lejos de la misma por un resorte (no mostrado).
En una configuración montada del termostato 10, el miembro de empuje 110 es arreglado en el conducto de entrada 23 en el reborde 231 formado en el codo 230 y entra en contacto con el miembro en forma de placa móvil 62 del electroimán 61. El miembro de empuje 110 incluye un reborde 111 provisto de una junta 112 dimensionada para sellar el conducto de entrada 23 presionando contra el reborde 231 cuando el electroimán 61 no es impulsado por el termopar. La varilla de accionamiento 100 es accionada por el miembro de acoplamiento giratorio 40 de la perilla y es empujada hacia éste por un resorte 101 arreglado entre la tapa plana 26 del cuerpo 20 del termostato 10 y un anillo de retención 102 restringido axialmente a la varilla de accionamiento 100 en correspondencia con una ranura circunferencial formada en ella.
Para este propósito el miembro de acoplamiento giratorio 40 comprende un perfil de leva 41 formado sobre la superficie orientada hacia la varilla de accionamiento 100 y configurado para acoplarse a ésta última únicamente más allá de un cierto ángulo de rotación de la perilla fija al miembro de acoplamiento giratorio 40 en la dirección indicada por la flecha R, haciendo de este modo el termostato 10 inherentemente confiable también en el caso
de una rotación accidental de la perilla. En la modalidad ilustrada, el perfil de leva 41 es configurado por ejemplo para actuar sobre la varilla de accionamiento 100 más allá de un ángulo de rotación correspondiente a 52°.
La modalidad de la invención descrita e ilustrada anteriormente es sólo un ejemplo susceptible de numerosas variantes. Por ejemplo, la estructura deformable de la válvula 80 puede ser obtenida dividiendo la válvula en dos porciones móviles telescópicamente una con relación a la otra entre las cuales se arreglan miembros elásticos. De manera alternativa, la válvula 80 puede comprender una porción constituida de un material deformable elásticamente, como caucho.
Claims (5)
1. Un termostato para aparatos de conexión alimentados con gas, el termostato comprende un cuerpo dentro del cual se forman un conducto de entrada y un conducto de salida, adecuados para recibir un flujo de gas de una fuente de suministro y para suministrar ese flujo de gas a un quemador de gas, respectivamente, asi como una cámara con una forma cilindrica arreglada en comunicación fluida con el conducto de entrada, donde la cámara es también arreglada en comunicación fluida con el conducto de salida ya sea directamente, a través de una abertura principal formada en un extremo de la misma, o indirectamente, a través de un conducto secundario que es formado en el cuerpo del termostato y alcanza el conducto de salida evitando la abertura principal, estando la abertura principal y el conducto secundario respectivamente dimensionados para velocidades de flujo máxima o mínima de gas, el termostato comprende además una válvula arreglada en la cámara y adecuada para regular la velocidad de flujo del gas, donde la válvula puede moverse coaxialmente hacia la cámara en una primera dirección (A) del cuerpo entre una primera posición de abertura máxima, donde la abertura principal está completamente libre permitiendo de este modo el paso de un flujo de gas hacia el conducto de salida, y una segunda posición de cierre, donde la abertura principal es cerrada completamente por la válvula y el flujo de gas alcance el conducto de salida a través del conducto secundario únicamente, siendo la válvula empujada en la primera posición de abertura con un resorte helicoidal colocado en la cámara en la abertura principal, el termostato comprende además un bulbo termostático con un miembro expansible, siendo la posición de la válvula controlada por medio del miembro expansible del bulbo termostático del termostato, el cual entra en contacto con la válvula en el extremo opuesto al extremo sobre el cual actúa el resorte helicoidal, caracterizado porque la válvula es configurada para ser deformable axialmente más allá del umbral de carga definido, siendo el umbral de carga mayor que la fuerza de reacción máxima que ejerce el resorte helicoidal que empuja la válvula hacia la primera posición de abertura cuando la válvula está en la segunda posición de cierre.
2. El termostato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la válvula comprende una cavidad axial y un miembro móvil colocado de manera móvil en la cavidad, siendo el miembro móvil empujado lejos de la válvula por medio de medios elásticos.
3. El termostato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque los medios elásticos comprenden un resorte helicoidal.
4. El termostato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la válvula deformable axialmente comprende dos porciones que pueden moverse telescópicamente una con relación a la otra, asi como medios elásticos arreglados entre ellas.
5. El termostato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la válvula deformable axialmente comprende una porción hecha de un material deformable elásticamente. RESUMEN DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un termostato (10) para aparatos de cocción alimentados con gas, el termostato (10) que comprende un cuerpo (20) dentro del cual se forma un conducto de entrada (23) y un conducto de salida (24), adecuado para recibir un flujo de gas desde una fuente de suministro y para suministrar ese flujo de gas a un quemador de gas, respectivamente, así como una cámara (25) con una forma sustancialmente cilindrica arreglada en comunicación fluida con el conducto de entrada (23). La cámara (25) también es arreglada en comunicación fluida con el conducto de salida (24) ya sea directamente, a través de una abertura principal (70) formada en un extremo del mismo, o indirectamente, a través de un conducto secundario (71) que está formado en el cuerpo (20) del termostato (10) y alcanza el conducto de salida (24) evitando la abertura principal (70), estando la abertura principal y el conducto secundario (70, 71) dimensionados respectivamente para una velocidad de flujo de gas máxima o mínima. El termostato (10) comprende además una válvula (80) para ajustar la velocidad de flujo de gas, siendo la válvula colocada coaxialmente en la cámara (25). La posición de la válvula (80) es controlada por un miembro expansible (73) de un bulbo termostático (50) del termostato (10) y la válvula es axialmente deformable más allá en umbral de carga predefinido. Gracias a esta configuración, la válvula permite compensar dilataciones del miembro expansible (43) bajo una condición de operación normal, asi como absorber fuerzas axiales ejercidas por la perilla del termostato (10) cuando se haga girar para apagar un quemador activado por el termostato (10), minimizando de este modo el riesgo de que esas fuerzas dañen aún de manera irreparable el miembro expansible (53) del bulbo termostático (50).
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