PT2256391E - Conjunto de válvula de controlo de gestão da pressão - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO CONJUNTO DE VÁLVULA DE CONTROLO DE GESTÃO DA PRESSÃO Campo da Invenção A presente invenção refere-se geralmente a controladores de pilotos e a sistemas de gestão de pressão, como aqueles empregues em sistemas de serviços públicos de água municipal. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um conjunto ajustável de piloto operado hidraulicamente para gerir as condições de pressão dos sistemas.

Antecedentes da Invenção

Controlar o fornecimento e a pressão da rede de água e sistemas municipais de utilização de água e adequação da oferta e da infra-estrutura de abastecimento que variam de lugar para lugar. Convencionalmente, o sistema de água é disposto de modo que uma pressão mínima de água seja mantida em todos os pontos no sistema. Isto é geralmente feito com referência à pressão existente numa série de pontos críticos, incluindo aqueles que são mais elevados acima do nível do mar ou a mais distantes da fonte de abastecimento de água no distrito. No entanto, existe invariavelmente uma flutuação considerável na procura de água ao longo do dia e também uma considerável variação sazonal, de modo que a pressão máxima é geralmente maior do que o valor mínimo necessário. Há um entendimento geral em toda a indústria de fornecimento de água em todo o mundo de que os casos de perda de água são muito comuns em redes de distribuição de água e em muitos casos o nível de perda de água pode ser relativamente 1 elevado. A quantidade de perda de água no sistema é devido a uma variedade de fontes de vazamento, tais como o vazamento devido a tubos indevidamente apertados, os vazamentos das juntas de ligação, o vazamento de vedações de válvulas, as vedações que falharam, canos velhos (com buracos), acessórios soltos, torneiras com vazamentos, etc. A soma destas fontes de vazamento pode adicionar até um substancial quantidade de perda de água. Mantendo a pressão ponto de entrada em todos os momentos, o nível necessário para fornecer pressão adequada nos pontos distantes para os períodos de elevada procura pode resultar, em períodos de baixa procura, numa pressão excessiva nas instalações do consumidor, e aumento de resíduos, assim, como num consumo de água desnecessário e vazamento. 0 volume de água perdido por vazamento está directamente relacionado com a pressão no sistema. Válvulas automáticas redutoras da pressão são usadas em sistemas de distribuição de água para reduzir a pressão de um valor predeterminado ou sub ponto que é adequado, mas que não expõe os componentes normais, tais como tanques de água quente para casa, até à sobrepressão. 0 sub ponto é tipicamente determinado a dar a pressão mínima que atenda aos critérios da companhia de água, particularmente abaixo do máximo ou "pico" das condições de procura que podem ocorrer quando um incêndio está a ser travado. A pressão necessária para o pico da procura é geralmente significativamente mais elevada do que a necessária para "fora das horas de ponta" ou condições de típicos de tempo nocturno. Sob condições de baixa procura, não só o vazamento forma uma proporção mais elevada da procura total, mas a investigação tem mostrado que alguns orifícios de vazamento podem realmente aumentar a 2 pressão de área, agravando o problema se as pressões excessivas forem mantidas em todos os momentos.

Assim, na indústria de distribuição de água, existe um desejo para diminuir a pressão da água do sistema durante os períodos de baixa procura. De um ponto de vista prático, baixando a pressão de água num sistema durante um período de baixa procura reduz a quantidade de perda de água devido aos vazamentos do sistema. Gerir a pressão da água pode também reduzir a incidência da quebra de tubulação por envelhecimento das infra-estruturas de rede de água. Os tubos de menor pressão estão sujeitos a menores tensões durante os períodos de baixa procura. Ao longo do tempo, o acumulado de mais baixas tensões na infra-estrutura de tubulação ajuda a aumentar a expectativa de vida da tubagem no sistema de distribuição da água.

Por conseguinte, existe uma necessidade contínua de um conjunto de controlo piloto da gestão da pressão ajustável operada hidraulicamente, que pode ser usado para definir a água nos pontos de alta e baixa pressão, de modo a controlar o sistema de pressão da água entre os períodos de baixa procura e períodos de alta procura. Existe também uma necessidade contínua de um sistema de válvula, que melhor a circulação orientada para controlo automático da pressão de saida entre o conjunto de pontos seleccionados. A patente DE 1943551 descreve um tipo de redutor de membrana de pressão para a regulação da pressão dos gases. 0 redutor de pressão tem uma membrana de controlo, em especial que é necessário para usar uma membrana fina para aumentar a sensibilidade. Existe o perigo de que a permeabilidade da 3 membrana permita a contaminação do gás no lado de baixa pressão devido à difusão através da membrana. - A membrana é colocada no lado remoto a partir da secção de baixa pressão numa câmara que é totalmente fechada e cheia com um gás inerte. No lado paralelo o invólucro pode ser formado por uma segunda membrana idêntica às duas membranas ligadas entre si.

Objecto da Invenção É um objecto da presente invenção proporcionar um conjunto vantajoso do piloto da válvula que controla a pressão da válvula redutora de um sistema de abastecimento de água entre os pontos de regulação da alta pressão e baixa de pressão, de modo a controlar a pressão do sistema de água entre os períodos de baixa procura e períodos elevada de procura. A presente invenção preenche as referidas e outras necessidades e fornece outras vantagens relacionadas.

Este e outros objectivos são alcançados por um sistema de conjunto da válvula de piloto de acordo com a invenção.

Sumário da invenção 0 conjunto da válvula piloto da presente invenção compreende, geralmente, um corpo que define uma cavidade interior. Um conjunto de primeiro diafragma no interior da cavidade inclui um primeiro diafragma com uma primeira superfície do mesmo, pelo menos, parcialmente define uma primeira câmara de pressão de fluido no fluido em comunicação com uma passagem de fluido formada no corpo. 0 conjunto do primeiro diafragma também inclui um primeiro meio de polarização para polarizar 4 o primeiro diafragma. Um segundo conjunto do diafragma está no interior da cavidade, e inclui um segundo diafragma tendo uma primeira superfície do mesmo, definindo, pelo menos, parcialmente a primeira câmara de pressão de fluido, e uma segunda superfície da mesma, pelo menos parcialmente define uma segunda câmara de pressão de fluido. A segunda câmara de pressão de fluido está em comunicação de fluido com uma entrada de fluido e um fluido de saída formado no corpo. Uma porta está disposta entre a entrada de fluido e saída de fluido para controlar o fluxo de fluido através da segunda câmara de pressão de fluido. Um segundo meio de empurrar empurra a porta e o segundo diafragma. A pressão do fluido na saída da segunda câmara é substancialmente igual à pressão na saída da válvula redutora de pressão. 0 primeiro conjunto de diafragma e o segundo conjunto do diafragma são móveis, relativamente um ao outro.

Numa forma de realização vantajosa de um tal conjunto o conjunto inclui meios para ajustar selectivamente os primeiros meios de polarização para ajustar uma pressão elevada e ajustar a um determinado ponto. Tipicamente, os primeiros meios de polarização compreendem uma mola, e os meios de ajuste compreendem um primeiro parafuso de ajustamento acoplado à mola. 0 segundo meio de polarização de montagem compreende, tipicamente, uma mola que pressiona a porta no sentido de uma posição fechada.

Numa forma de realização particularmente preferida da presente invenção, a razão entre a área dos primeiros e dos segundos diafragmas é de aproximadamente 1:1. 5

Em outra forma de realização particularmente preferida de uma montagem de acordo com a invenção, a montagem do segundo diafragma inclui uma haste que se estende para o conjunto do primeiro diafragma e que se desloca por deslizamento em relação ao mesmo da mesma forma que o conjunto do primeiro diafragma e o conjunto do segundo diafragma se movem em relação um ao outro. Em tal forma de realização do conjunto do primeiro diafragma pode incluir paradas primeira e segunda para limitar viagens de a haste. Vantajosamente, o primeiro e segundo batentes movem-se como o primeiro diafragma é movido. Mais vantajosamente, são proporcionados meios para ajustar o primeiro batente para ajustar um ponto de ajuste de baixa pressão. Tipicamente esses meios compreendem um segundo parafuso de ajustamento.

Quando a pressão do fluido no primeiro fluido da câmara de pressão for igual ou inferior a um ponto de baixa pressão definida, o portão é movida para uma posição fechada para restringir o fluxo de fluido através da segunda câmara. Quando a pressão do fluido na primeira câmara de pressão de fluido é igual ou superior a um ponto de elevada pressão de ajuste, o portão é move-se para uma posição aberta para facilitar o fluxo de fluido através da segunda câmara.

Numa forma de realização da invenção, a primeira e segunda câmaras de fluido de pressão da válvula piloto são isolados a partir de uma comunicação fluida umas com as outras.

Em outra forma de realização da invenção, a passagem de um fluido é formada entre a primeira câmara de fluido e da câmara de fluido do segundo conjunto de válvula piloto. A referida passagem de fluido é aberta ou fechada de acordo com 6 as posições relativas do primeiro e do segundo conjunto de diafragma. A segunda câmara de pressão de fluido pode ser acoplada a uma câmara de pressão da válvula de fluido actuando como válvula redutora de pressão. Um orifício fixo pode ser eliminado entre a entrada do fluido de pressão e a segunda câmara, e a entrada da válvula redutora de pressão.

Em outra forma de realização da invenção, pelo menos uma válvula controlada electronicamente está ligada hidraulicamente à primeira câmara de fluido de controlo de pressão de fluido para o ajuste da pressão na primeira câmara de pressão de fluido. Tipicamente, pelo menos uma válvula de controlo electrónico compreende uma primeira válvula controlada electronicamente, que está ligada hidraulicamente para a entrada da válvula de redução de pressão e a primeira câmara de controlo de pressão de fluido. Uma segunda válvula controlada electronicamente é ligada hidraulicamente à saída da válvula redutora de pressão e ao controlo da pressão do fluido da primeira câmara. Um controlador electrónico é utilizado para controlar as, primeira e segunda válvulas de comando electrónico.

Em ainda outra concretização, um orifício de montagem variável está operativamente acoplado à válvula redutora de pressão e ligada hidraulicamente à válvula piloto e tem um fluxo de fluido variável entre uma entrada e uma mesma saída do mesmo. 0 orifício variável está operativamente ligado à válvula redutora de pressão. 0 conjunto de orifício variável tem um 7 fluxo de fluido variável entre uma entrada do mesmo que está ligada hidraulicamente à primeira câmara de pressão do fluido, e uma saída do mesmo, que está ligada hidraulicamente a uma tomada da válvula redutora de pressão.

Numa variante vantajosa de orifício variável a haste do fluxo do fluido do conjunto de orifício variável é acoplada à válvula da válvula redutora de pressão e eliminadas entre a entrada de fluido e a saída de fluido na montagem variável do orifício. 0 fluxo de fluido através da montagem do orifício variável varia conforme a válvula de redução de pressão de válvula é aberta e fechada. De preferência a haste do orifício variável do fluxo de fluido é disposta de forma deslizante entre a entrada de fluido e a saída de fluido.

Outras características e vantagens da presente invenção serão evidentes a partir da seguinte descrição mais detalhada, tomada em conjunto com os desenhos que a acompanham, que ilustram, a título de exemplo, os princípios da invenção.

Breve descrição dos desenhos A fim de facilitar uma compreensão mais completa da presente invenção, é agora feita referência aos desenhos anexos. Estas referências não devem ser interpretadas como limitativas da presente invenção, mas são destinadas a serem apenas exemplificativas. A Figura 1 é uma vista em corte transversal do piloto de controlo que concretiza o presente invento; A Figura 2 é uma vista em corte ampliada da área "2" da A Figura A Figura A Figura A Figura A Figura A Figura A Figura

Figura 1; 3 é uma vista em corte esquemática que ilustra o controlo de piloto num estado de fluxo elevado; 4 é uma vista em corte esquemático do controlo de piloto em um estado de baixo fluxo; 5 é uma vista em corte esquemática do controlo de piloto em um estado de fluxo modulante; i é uma ilustração esquemática do controlo de piloto da presente invenção operacionalmente ligada a uma válvula redutora de pressão e a um sistema de controlo electrónico, ilustração do sistema normal e situações de grande procura de fluxo; ' é uma vista esquemática semelhante à Figura 6, mas ilustrando o sistema de regulação da pressão durante a procura de baixo fluxo; 8 é uma vista diagramática do piloto de controlo operativamente ligado a um redutor de pressão que tem um conjunto de válvula de orifício variável acoplado ao mesmo, durante o funcionamento normal de fluxo em elevadas condições de procura; 9 é uma vista esquemática semelhante à figura 8, ilustrando a regulação da pressão durante as condições de baixa procura de fluxo; 9 A Figura 10 é uma vista em corte transversal de outro controlo de piloto, que concretiza o presente invento; A Figura 11 é uma vista em corte ampliada da área "11" da Figura 10; A Figura 12 é uma ilustração esquemática do controlo piloto da Figura 10 operativamente ligada a uma válvula redutora de pressão e um sistema electrónica de controlo, ilustrando o sistema em situações normais de alta procura de fluxo; A Figura 13 é uma vista esquemática do piloto de controlo da Figura 10 operativamente ligada a uma válvula redutora de pressão que tem um orifício de montagem variável acoplado ao mesmo, durante o funcionamento normal para condições de alta procura de fluxo; A Figura 14 é uma vista esquemática semelhante à Figura 13, mas ilustrando a regulação da pressão durante condições de baixa procura de fluxo; A Figura 15 é uma vista em corte ampliada da variável orifício de montagem; A Figura 16 é um gráfico que ilustra o perfil de regulação com o conjunto de orifício variável da Figura 15; 10 A Figura 17 é uma vista em corte ampliada de uma variação do orifício de montagem semelhante à Figura 15, mas tendo uma haste de perfil diferente, e A Figura 18 é um gráfico que ilustra o perfil de regulação com o conjunto de orifício variável da Figura 17.

Descrição detalhada das formas de realização preferidas da invenção

Tal como mostrado nos desenhos anexos, para fins de ilustração, a presente invenção refere-se a uma gestão de pressão ajustável operada hidraulicamente por um piloto de controlo, geralmente designada pela referência número 100. Como será discutido mais detalhadamente no presente documento, o piloto de controlo 100 pode ser utilizado em muitas aplicações, e é particularmente adaptado para gerir as condições de pressão num sistema de distribuição de água.

Com referência agora à Figura 1, uma vista em corte transversal do piloto de controlo 100 é mostrada. O piloto controlo 100 compreende um corpo 102 geralmente oco que é tipicamente composto por uma parte inferior do corpo 104 e uma tampa 106 ligados uns aos outros por meio de elementos de fixação 108 ou semelhantes.

No interior de uma cavidade interior do corpo 102 estão dois conjuntos de diafragma. 0 conjunto do primeiro diafragma inclui um primeiro diafragma 110 que tem uma primeira superfície (ilustrada na Figura 1, tal como a superfície inferior), que pelo menos parcialmente define uma primeira 11 câmara de pressão de fluido 112. A câmara de fluido 112 tem uma primeira passagem de fluido 114 que permite a entrada e a saída de água. Uma segunda superfície geralmente oposta ao primeiro diafragma 110, pelo menos, parcialmente define uma câmara 116 que está aberta para a atmosfera, por exemplo, por meio de passagem 118 formada na tampa 106. São proporcionados meios para influenciar os resultados do primeiro diafragma 110. Mais particularmente, uma primeira mola 120 é usada para empurrar o primeiro diafragma 110. Como ilustrado, a mola 120 pressiona o diafragma 110 para baixo. A mola 120 é disposta entre uma guia de mola inferior 122 e uma guia de mola superior 124. A acção de empurrar da mola 120 pode ser ajustada girando o parafuso de ajuste a alta pressão 126 que se engata com a guia de mola superior 124. A anilha 128 está disposta entre a guia de mola mais baixa 122 e a membrana superior 110. O primeiro conjunto do diafragma também inclui uma haste de guia 130 posicionada por pressão, tal como a ilustrada posicionada no primeiro lado do primeiro diafragma 110. À medida que o primeiro diafragma 110 é movido, a primeira mola 120 comprime ou se estende, o guia de mola inferior 122, a anilha 128 e a haste de guia 130 também se movem.

Com referência continuada à Figura 1, o segundo conjunto de diafragma inclui um segundo diafragma 132 tendo uma primeira superfície do mesmo, pelo menos parcialmente, definindo a câmara de fluido 112 na primeira cooperação com o primeiro diafragma 110. Numa forma de realização particularmente preferida, a razão entre a área do primeiro diafragma 110 e a zona do segundo diafragma 132 é de aproximadamente 1:1. A forma de realização ilustrada na Figura 1 mostra uma passagem 12 de fluido 134 dentro do corpo 102 para a comunicação de fluido entre os primeiro e segundo diafragmas 110 e 132. Deverá ser entendido que a primeira câmara de pressão de fluido 112 se estende entre os primeiro e segundo diafragmas 110 e 132. Uma segunda superfície geralmente oposta, do segundo diafragma 132, pelo menos parcialmente define uma segunda câmara de pressão de fluido 136. Como pode ser visto a partir de ilustração, as primeira e segunda câmaras de fluido 112 e 136 estão isoladas uma da outra de tal forma que não há nenhuma comunicação de fluido entre elas. A segunda câmara de pressão de fluido 136 está em comunicação de fluido com uma de entrada de fluido 138 e com uma saída de fluido 140.

Uma haste 142 e arruelas 144-148 estão conectadas ao segundo diafragma 132 e movem-se em conjunto com o diafragma 132. À medida que o segundo diafragma 132 é deslocado para cima e para baixo, uma porta é aberta e fechada. A porta é constituída por um retentor de disco 150 que é inclinado por uma mola 152 no sentido de um assento 154. Quando o retentor do disco 150 é afastado do assento 154, por exemplo, quando a pressão na primeira câmara de pressão do fluido 112 é maior do que a pressão combinada e força da mola 152, fazendo com que o segundo diafragma ou diafragma inferior 132 se mova para baixo e, assim, a haste 142 e o retentor de disco 150 no sentido descendente, o portão é aberto e o fluido é deixado fluir desde a entrada 138 até à saída 140 por meio da segunda câmara de pressão de fluido 136 ou câmara inferior. No entanto, se o segundo diafragma 132 for movido para cima, tal como pela pressão da água combinada na segunda câmara de 136 e por impulsão ou de força da mola 152 sendo maior do que a pressão da água na câmara de pressão 112, em seguida, o 13 retentor do disco 150 é movido no sentido do, ou mesmo para engate com o, assento 154, assim fechando a passagem ou porta entre a entrada de fluido 138 e a saída de fluido 140.

Com referência agora às Figuras 1 e 2, uma haste de posição de pressão 156 é conectada ao segundo diafragma 132 e move-se para cima e para baixo, em conjunto com o movimento do diafragma 132. Como pode ser visto nas Figuras 1 e 2, esta haste estende-se no primeiro conjunto de diafragma e, mais particularmente de modo deslizante desloca-se com respeito à guia 130 e à guia de haste de mola inferior 122. Assim, tal como o primeiro diafragma ou o diafragma superior 110 e o diafragma inferior ou segundo diafragma 132 se movem, a haste de pressão de posição 156 é movida com respeito à guia de mola inferior 122 e à haste de guia 130. Na Figura 2, em particular, pode ser visto que a haste de pressão 156 tem uma posição 158 que pode ser engatada no rebordo com um bordo 160 da haste de guia 130. Assim, o bordo 160 da haste de guia serve como um freio para limitar o movimento descendente da posição de pressão da haste 1 56.

Continuando a fazer referência às Figuras 1 e 2, uma extremidade superior 162 da posição da haste de pressão 156 é móvel para dentro e para fora da parte inferior da guia da mola 122. O espaçador 164, o qual serve como um batente, está também disposto dentro da guia inferior da mola 122 e pode ser engatado com a extremidade superior 162 da haste 156 na posição de pressão de modo a limitar o seu movimento ascendente. A posição do elemento de espaçamento de freio 164 é ajustável por meio de um segundo parafuso de ajustamento 166 que é um parafuso de ajuste de baixa pressão. 14 0 ponto de ajuste de alta pressão é ajustado por meio do parafuso 126, o qual comprime ou afrouxa a mola 120. O ponto de ajuste de baixa pressão é ajustado por meio do parafuso 166, o que aumenta ou diminui parada espaçador 164. O freio de espaçador 164 limita o curso da pressão de posição 156 da haste e, assim, o segundo diafragma ou diafragma inferior. O rebordo ou freio 160 do guia da haste 130 também serve para limitar a deslocação e o movimento da posição pressão da haste 156, e, assim, o segundo diafragma ou o conjunto de diafragma inferior. Assim, a haste de posição de pressão 156, e, portanto, o conjunto do segundo diafragma, é limitada na deslocação para cima e para baixo pelo freio de espaçador 130 e pelo bordo 160 do conjunto de diafragma primeiro ou superior. É claro que isto limita o movimento do disco retentor 150, o qual está ligado à haste 142 do conjunto do segundo diafragma ou diafragma inferior, de modo a limitar o curso de abertura e fecho da porta, entre a entrada de fluido 138 e a de saída de fluido 140 da segunda câmara de pressão do fluido 136.

Quando a pressão do fluido na primeira câmara de fluido 112 é igual ou inferior a um ponto de baixa pressão de ajuste, o porta é movida para uma posição fechada para restringir o fluxo de fluido através da segunda câmara 136. Quando a pressão do fluido na primeira câmara de pressão de fluido 112 é igual ou superior a um ponto de elevada pressão de ajuste, a porta é movida para uma posição aberta para facilitar o fluxo de fluido através da segunda câmara 136. A pressão do fluido na saída 140 da segunda câmara 136 é substancialmente igual à pressão de saída de um redutor de pressão válvula, ou a pressão a jusante do redutor de pressão válvula de um sistema de distribuição de água, como ilustrado nas Figuras 15 de 6 a 9. 0 piloto controla o controlo de altura 100 e as baixas pressões a jusante de uma válvula redutora de pressão, por vezes referida aqui como uma válvula principal, variando a pressão na primeira câmara de pressão 112 do controlo piloto 100. Variando a pressão do fluido na primeiro câmara de pressão 112 faz com que a pressão na segundo câmara de pressão 136 se module entre baixa e alta definindo pontos de controlo do piloto 100.

Com referência agora à Figura 3, durante o funcionamento normal em condições de alto fluxo, a pressão da procura na primeira e na segunda câmaras 112 e 136 actua sobre o segundo diafragma ou diafragma inferior 132 para empurrar a porção de fixação do disco da porta 150 para uma posição aberta, tal como ilustrado. Em tal condição do rebordo 158 a posição da haste de pressão 156 está envolvida com o bordo ou freio 160 da haste de guia, o que limita o curso da haste de pressão de posição 156. Quando a posição da haste de pressão 156 e a posição de pressão da haste de guia 130 estão em contacto, tal como ilustrado na Figura 3, a posição do controlo de gestão de pressão 100 é o piloto regular no ponto de ajuste de alta pressão configurado. O ponto de ajuste de alta pressão é determinado ajustando a carga da mola de alta pressão 120, que pode ser ajustada por meio do parafuso de ajustamento 126. O rebordo 158 é determinado pela posição do equilíbrio de forças entre a mola de alta pressão 120 e a pressão que actua sobre a superfície da membrana superior 110. Enquanto a pressão do fluido no primeiro compartimento 112 é maior do que a pressão na segunda câmara 136, a posição de pressão da haste 156 está em contacto com a haste de pressão de posição guia 130, e, portanto, existe um intervalo 16 entre a haste de pressão de posição 156 e o ajuste de espaçador de baixa pressão ou freio 164.

Como mencionado acima, a posição do disco retentor 150, do jugo 142 e da haste de pressão de posição 156 é determinada pelo equilíbrio de forças entre a mola de alta pressão 120 e a pressão do fluido na primeiro câmara de pressão 112, que está agindo contra a superfície da área do diafragma superior 110. Este equilíbrio de forças faz com que a pressão do piloto de controlo de gestão 100 mantenha uma posição que regula a pressão ajustada no ponto estabelecido de alta pressão, tal como ilustrado na Figura 3.

Com referência continuada à Figura 3, a relação entre as posições relativas dos componentes internos do piloto de controlo 100 e a pressão relativa entre as primeira e segunda câmaras 112 e 136 (ilustradas como as câmaras superior e inferior, respectivamente) quando está na posição de alta pressão é mostrada. Pode ser visto que a haste de pressão 156 entrou em contacto com o rebordo ou freio 160 da haste de guia de posição de pressão 130, devido à maior pressão na primeira câmara 112, em comparação com a segunda câmara 136, o que força o segundo diafragma 132 para baixo e para dentro da segunda câmara de pressão 136. Este disco de retenção 150 move-se para longe do assento 154, comprimindo a mola de baixa pressão 152 e a abertura da porta e, assim, a passagem de fluido entre a entrada 138 e a saída 140 da segunda câmara de pressão 136. Deste modo, o piloto 100 mantém a posição de controlo que regula a pressão no conjunto de ponto de alta pressão configurado na Figura 3. 17

Em condições de baixa procura de fluxo, como ilustrado na Figura 4, a pressão nas câmaras 112 e 136 está a agie sobre a parte inferior do diafragma 132 para empurrar o disco retentor 150 em direcção ao assento 154 da porta, e em direcção a uma posição fechada, tal como ilustrado. Nesta condição, a pressão na primeira câmara 112, é menor ou igual à pressão na segunda câmara 136 e da mola de empurrar 152, fazendo com gue o diafragma inferior 132 para se mova para cima dentro da primeira câmara 112, como ilustrado na Figura 4. O resultado é que o retentor de disco 150 é movido para cima, bem como para uma posição cada vez mais fechada em relação à do assento 154. É claro, isto limita a passagem de fluido a passar através da entrada 138 e da saída 140.

Quando a pressão na primeira câmara 112 é menor do que na segunda câmara 136, a posição da haste de pressão 156 é movida no sentido ou mesmo em contacto com o espaçador de ajuste de baixa pressão ou freio 164. Na Figura 4, a haste de pressão de posição 156 é mostrada movida para o contacto com o espaçador ou com o batente 164, que ilustra o controlo de regulação de piloto 100 no ponto de baixa pressão configurado. O baixo ponto de ajuste de pressão é determinado pela baixa pressão ajustada da mola de alta pressão 120 e pela posição ajustada do espaçador de baixa pressão de ajuste ou freio 164, através do parafuso de ajuste de baixa pressão 166. A posição do espaçador de baixa pressão de ajuste ou freio 164 é determinada pelo equilíbrio de forças entre a mola de alta pressão 120 e a pressão que actua sobre a superfície do primeiro diafragma 110 e a pressão que actua sobre as superfícies do segundo diafragma ou diafragma inferior 132 . 18

Com referência agora à Figura 5, durante a transição condições de fluxo, o controle de gestão de pressão 100 é regulado numa faixa entre os pontos configurados de baixa e de alta pressão. Nesta condição, existe uma lacuna entre o rebordo 160 da haste de posição de pressão 130 e o bordo 158 da guia da haste de posição de pressão 156, tal como ilustrado na Figura 5.

No estado de transição de fluxo, a pressão da água na primeira câmara 112, é aproximadamente igual a (ou um pouco mais ou um pouco menos do que) a pressão da água na segunda câmara 136 e a mola de empurrar 152. Neste estado, há uma lacuna entre o rebordo ou freio 160 da posição da haste de pressão 130 e o rebordo 158 da haste de pressão de posição guia 156, como descrito acima, o que indica que a pressão de controlo de gestão 100 é piloto regular em uma zona de transição entre os pontos de ajuste de baixa e alta pressão. A extremidade superior 162 da haste de pressão de posição guia 156 é também espaçada em relação ao espaçador ou paragem 164. Assim, na transição de fluxo, a haste de posição de pressão 156 desloca-se entre o freio de baixa pressão 164 e o freio de alta pressão ou rebordo 160. O segundo diafragma ou diafragma inferior 132 está numa posição de ponto morto, e o retentor de disco 150 está também numa posição intermédia em relação ao assento 154, que tal modo que o fluido flui a partir da entrada 138 para a saida 140, mas não tão livremente quanto na Figura 3 , quando o controlo piloto 100 está a regular a pressão no conjunto de alta pressão configurado. O piloto de controlo de gestão de pressão ajustável 100 pode ser utilizado para controlar a pressão da água num sistema de 19 distribuição. 0 valor relativo da primeira câmara de pressão 112 de pressão regulável do piloto de controlo de pressão ajustável 100 é utilizado para controlar a posição de uma válvula redutora de pressão 200, por vezes referida aqui como uma válvula principal, de modo a que regule a pressão do sistema entre os pontos de ajuste de alta e de baixa pressão.

Um primeiro exemplo de um sistema deste tipo é ilustrado nas Figuras 6 e 7, em que a pressão na primeira câmara 112 do piloto de gestão de controlo da pressão 100 é controlada pela actividade de válvulas accionadas electronicamente. Como ilustrado nas Figuras 6 e 7, duas válvulas accionadas electronicamente 302 e 304, tais como válvulas de solenoide, são mostrados, as quais podem ser abertas e fechadas alternadamente, tal como por um controlador electrónico 306 para manter a pressão desejada na primeira câmara de pressão 112 do controlo piloto 100.

Com referência às Figuras 6 e 7, pode ser visto que as válvulas 302 e 304 estão acopladas electronicamente ao controlador 306. A primeira válvula 302 está ligada hidraulicamente a uma entrada 202 da válvula redutora de pressão 200, tal como por meio da conduta 402. A segunda válvula 304 é controlada electronicamente está ligada hidraulicamente a uma saída 204 da válvula redutora de pressão 200, tal como por meio da conduta 404. Um orifício fixo 400 está disposto entre a entrada 202 da válvula redutora de pressão 400 e a entrada 138 da segunda câmara de pressão 136 do piloto de controlo 100. Isto é, por meio, por exemplo, da conduta 406. A conduta de fluido 408 está ligada hidraulicamente à passagem de fluido 114 da primeira câmara 20 112 do piloto de controlo 100, e está ligada hidraulicamente às duas válvulas controladas electronicamente 302 e 304. A pressão da redução ou da válvula principal 200 é composta por um corpo de válvula 206 que define a entrada e a saída 202 e 204. De modo intermediário entre a entrada e a saída 202 e 204 está uma válvula principal 208 de assento. Um membro de válvula principal é móvel entre uma posição aberta longe do assento da válvula principal 208 e uma posição fechada envolvendo o assento da válvula principal. O elemento de válvula principal 210 inclui uma haste móvel 212 para guiar o membro de válvula principal 210 dentro e fora do engate com o assento principal da válvula 208. A mola 214 é também tipicamente aplicada para facilitar e orientar o movimento do membro principal da válvula 210. Um diafragma da válvula principal 216 está acoplado ao elemento de válvula principal 210 e estende-se entre o corpo principal da válvula 206 e uma tampa 218 da válvula principal 200 de modo a definir uma câmara de fluido de controlo 220 entre o diafragma 216 e a tampa 218, ou outra parte do corpo 206. A câmara de controlo 220 inclui um orifício de entrada 222 para o acoplamento de fluido com a válvula piloto 100, por exemplo, por meio da conduta 410.

Durante situações de alto fluxo ou de alta procura, como será mais completamente descrito aqui, menos fluido é dirigido para a câmara de controlo de fluido 220, o que resulta em menor pressão e permite que o elemento de válvula principal 210, para se afaste dos assentos 208 de válvula principal em posição aberta, conforme ilustrado na Figura 6, para evitar que mais fluido a flua através da válvula da redução da pressão ou da válvula principal 200. No entanto, durante o 21 baixo fluxo ou em situações de baixa procura, como ilustrado na Figura 7, o fluxo de fluido para a câmara de controlo 220 da válvula redutora de pressão faz com que o membro de válvula principal 210 se mova para baixo para o engate com o assento de válvula principal 208, e reduzir o fluxo de fluido por meio da válvula de redução da pressão ou da válvula principal 200.

Com referência novamente à Figura 6, durante o funcionamento normal em situações de alto fluxo, a câmara de gestão de alta pressão 112 do piloto de controlo 100 é significativamente maior do que no manómetro P3. A pressão na primeira câmara 112 é mantida a um valor mais elevado do que a pressão no manómetro P3 quando o solenoide 302 da válvula de controlo é aberto e a válvula de solenoide de controlo 304 é fechada. A actividade das válvulas de solenoide de controlo 302 e 304 é controlada pelo controlador do processo 306. Isso faz com que o piloto de controlo de gestão de pressão 100 regule o ou perto do ponto de ajuste de alta pressão configurado. A posição da válvula de redução da pressão ou da válvula principal 200 é controlada por meio do piloto de gestão do fluxo de pressão de controlo 100. A pressão do fluido na saída da segunda câmara 136 é substancialmente igual à pressão de saída da válvula redutora de pressão 200. Quando a área de fluxo através da porta do piloto de controlo de gestão da pressão 100 é igual à área do orifício fluxo do fixo 400, então pouco ou nenhum fluxo ocorre para dentro ou para fora da câmara de pressão 220 da válvula principal 200. Durante esta condição, a posição da válvula de redução de pressão 200 permanece inalterada e o fluxo através da válvula 22 200 e esta pressão no manómetro P3 são relativamente constantes.

Quando a procura do fluxo do sistema aumenta ou diminui, o piloto de controlo de gestão da pressão 100 responde, aumentando ou diminuindo a área do fluxo através a segunda câmara de pressão 136. Quando a área de fluxo através da porta, ou segunda câmara de pressão 136, é maior do que, ou menor do que, a área de fluxo do orifício fixo 400, em seguida, faz com que esta em faça o fluxo percorrer ou para fora da tampa ou da câmara de pressão 220 válvula de redução da pressão 200, que faz com que a posição da válvula de redução da pressão mude. Como indicado acima, a Figura 6 ilustra uma normal à procura de fluxo elevada e, portanto, o conjunto de redução de pressão da válvula 200 encontra-se numa posição aberta para permitir que a água flua através da mesma.

Durante uma situação de normal a alto fluxo de procura, como ilustrado na Figura 6, os componentes do piloto de controlo 100 ficaria numa posição tal como ilustrado na Figura 3, ou a modulação entre os freios 160 e 164, ou com o rebordo 158 engatado com o bordo ou freio 160 quando a pressão elevada definir o ponto. O portão seria, pelo menos, parcialmente ou totalmente aberto, em que o retentor de disco 150 seria movido para longe a partir do banco 154, de modo a permitir que o fluido flua para a entrada 138 e para fora da saída 140 .

Com referência agora à Figura 7, o sistema é mostrado como regulador da pressão durante a baixa procura de fluxo. Durante situações de fluxo baixas, a pressão na primeira 23 câmara 112 (ou câmara de gestão de pressão) do controlo piloto 100 é menor do que a, ou igual à, pressão no manómetro P3. A pressão na primeira câmara 112 é mantida num valor da pressão no manómetro P3 quando a válvula de controlo de solenoide 302 é fechada e a válvula de solenoide de controlo 304 é aberta. Quando o controlo de gestão de pressão ajustável 100 piloto está no modo de ponto de baixa pressão, como acima descrito e ilustrado nas Figuras 7 e 4, as haste de pressão da posição 156 estão em contacto com o ajuste do espaçador de baixa pressão ou freio 164. Enquanto estes estão em contacto, o piloto de controlo 100 regula no ou perto do ponto de ajuste de baixa pressão.

Quando a pressão do fluido na primeira câmara 112 está menor do que a pressão do fluido na segunda câmara 136, o diferencial de pressão através do segundo diafragma ou diafragma inferior 132 pressiona a haste de pressão de posição 156 para cima até entrar em contacto com o espaçador de ajuste da pressão baixa ou freio 164. A deslocação para cima é limitada pela posição definida do espaçador ou freio 164, como seja ajustando o parafuso de ajuste de baixa pressão 166, que é usado para estabelecer o ponto de ajuste de baixa pressão do piloto de controlo de gestão de pressão ajustável 100.

Quando a pressão do fluido na primeira câmara 112 é igual ou menor do que a pressão no manómetro P3, esta faz com que o piloto de controlo da gestão de pressão 100 regule no ou perto do ponto mais baixo de pressão definida, conforme descrito acima. Isto provoca um aumento da pressão dentro do regulador de pressão ou pressão tampa principal da válvula da câmara 220, cada vez mais fechando o elemento de válvula principal 210 para os assentos de válvulas 208 principais de tal forma que um menor fluxo de fluido é passado através do mesmo, como ilustrado nas Figura 7. O aumento do fluxo de fluido e de pressão na câmara de controlo 220 é causado pelo facto de que o disco retentor 150 é movido no sentido do assento 154, fechando eficazmente o portão do conjunto do segundo diafragma, e restringindo ou impedindo o fluxo do fluido entre a entrada 138 e a saída 140, desviando o fluxo de fluido para dentro da conduta 410 e para dentro da câmara de controlo 220, que actua sobre o diafragma 216 para empurrar o membro de válvula 210 para baixo no sentido do assento 208, e perto da pressão ou reduzindo da válvula principal 200. A utilização de um controlador de processo electrónico e de válvulas de comando electrónico, tais como aquelas ilustradas e acima descritas, não é sempre ideal. Um controlador do processo electrónico e as válvulas de solenoide ou similares podem aumentam o custo e a complexidade do sistema. Além disso, uma fonte de energia é necessária para alimentar estes componentes electrónicos. Por conseguinte, numa forma de realização particularmente preferida, tal como ilustrado nas Figuras 8 e 9, é usado um sistema totalmente hidráulico controlado e ajustado. Tal sistema incorpora o uso de uma montagem ajustável de orifício variável, geralmente referido pelo número de referência 500. Os conjuntos de variáveis de orifícios ajustáveis exemplares estão descritos em detalhe no Pedido de Patente pendente US N 0 de Série 11/927 474.

Com referência agora à Figura 8, a pressão de gestão do piloto de controlo 100 é controlada pela actividade de um conjunto de orifício variável ajustável 500. O fluxo através 25 do conjunto de orifício ajustável variável 500 é uma função da posição da válvula principal ou válvula de redução da pressão 200.

Com referência agora à Figura 15, o conjunto de orifício variável 500 inclui um invólucro 502 que define uma de entrada de fluido 504 e uma saída de fluido 506. Normalmente, a o compartimento 502 está acoplado à tampa de válvula principal 218, como ilustrado. Contudo, as pressões de fluidos dentro do conjunto de orifício variável 500 e da redução da pressão ou da válvula principal 200 estão isolados um do outro. A haste 508 está acoplada à haste da válvula 212 de redução de pressão e de modo deslizante disposta no interior do invólucro 502 do conjunto de orifício variável 500. Desta forma, como o elemento de válvula principal 210 e a haste 212 se movem para cima e para baixo, a haste de 508 do conjunto de orifício de montagem 500 também se move para cima e para baixo. O invólucro 502 e a haste 508, e quaisquer inserções ou componentes dispostos entre as mesmas, formam um orifício variável entre a entrada 504 e a saída 506. Assim, dependendo da posição da haste 508 no interior do invólucro 502, o fluxo de fluido entre a entrada e a saída 504 e 506 varia. A figura 8 ilustra piloto de controlo de gestão de pressão regulável 100 no modo configurado de alta pressão. Como notado acima, esta é a posição em que o bordo ou rebordo da posição da haste de pressão 156 está assente no rebordo ou freio 160 da posição de guia de haste 130. Enquanto a posição de pressão haste do rebordo 158 e o bordo da posição de pressão da haste guia 160 estão em contacto, a gestão do piloto de controlo da pressão 100 regula o ponto de alta 26 pressão configurado. Quando regulada deste modo, a pressão no manómetro P2 e na câmara de pressão 112 é mais elevado do que a pressão no manómetro P4 e na segunda câmara de pressão 136. A pressão no manómetro P2 é maior do que no manómetro P4, porque a área de escoamento através do orifício fixo 412 é maior do que a área de escoamento através da variável ajustável do conjunto de orifício 500.

Durante situações de fluxo normal e de alto fluxo, a pressão no manómetro P2 é maior do que a pressão no manómetro P4, fazendo com que a pressão do piloto de controlo 100 para regulação seja pressionada para a posição aberta. Quando inclinado para a posição de abertura, o disco de retenção 150 encontra-se afastado a partir do assento 154, e assim a porta e passagem de fluido entre a entrada 138 e a saída 140 é aberta. Quando a acção de empurrar na direcção da posição aberta da área de fluxo, o fluxo por meio da pressão que regula o piloto de controlo 100 é maior do que a área de escoamento através do orifício fixo 400. Isso faz com que o fluido saia da válvula da câmara de pressão de cobertura principal 222, o que faz com que o elemento de válvula principal 210 se abra afastando-se do assento principal da válvula 208. A válvula principal, ou o regulador de pressão válvula, 200 vai continuar a abrir até que a pressão no manómetro P4 aumente para o ponto mais alto de pressão definida estabelecida pela regulação da pressão piloto de controlo 100.

Quando a válvula da redução da pressão ou a válvula principal 200 está em condições de alto fluxo ou de fluxo normal, o fluxo através do conjunto de orifício variável 500 é restringido, fazendo com que a pressão no manómetro P2 seja 27 maior do que a pressão no manómetro P4. Como pode ser visto na Figura 8, a passagem de fluido 114 para a primeira câmara de pressão 112 do piloto de controlo 100 está ligada hidraulicamente ao orifício de montagem variável 500, tal como por condutas 414 e 416. A saída 506 do orifício de montagem variável 500 é ligada hidraulicamente à saída 204 da válvula principal ou de redução da pressão 200 e da saída 140 da segunda câmara 136 do piloto de controlo 100, tal como por intermédio da conduta 418. Contanto que a pressão na primeira câmara de pressão 112 seja maior do que na segunda câmara de pressão 136 do piloto de controlo 100, a pressão do piloto de controlo de regulação 100 regula, de um modo aproximado o ponto mais alto de pressão definida, conforme ilustrado na Figura 8.

Com referência agora à Figura 9, o ajuste pressão piloto de controlo de gestão 100 é ilustrado no modo de baixa pressão configurado. Nesta posição, tal como descrito acima, onde a haste de posição de pressão 156, e, particularmente, a extremidade superior 162 da mesma está em contacto com o espaçador de ajustamento de baixa pressão ou de paragem 164, o piloto de controlo ajustável de gestão de pressão 100 regula o, ou aproximadamente o, ponto mais baixo de pressão definido. Quando o fluido pressão na primeira câmara 112 é menor do que a pressão na segunda câmara 136, o diferencial de pressão através do segundo diafragma ou diafragma inferior 132 empurra a haste de posição de pressão 156 para cima até que entre em contacto com o espaçador de baixa pressão de ajuste ou freio 164. Tal posição é mostrada na Figura 4.

Durante situações de baixo fluxo, a pressão no manómetro P2 é menor do que a pressão no manómetro P4, fazendo com que o 28 regulador de pressão de controlo de piloto 100 seja inclinado para a posição fechada. Isto é, o portão é fechado ou quase fechado e que o retentor de disco 150 é movido no sentido do assento 154, restringindo ou impedindo o fluxo de fluido entre a entrada 138 e saida 140. Quando inclinado para a posição fechada, o fluxo através da zona de regulação de pressão de piloto de controlo 100 é menor do que a área de fluxo através do orifício fixo 400. Isso faz com que o fluxo de introduzir a redução de pressão ou a válvula de câmara de pressão principal de cobertura 222, fazendo com que a posição da válvula principal se desloque em direcção à posição fechada, tal como ilustrado na Figura 9. A válvula principal ou a válvula redutora de pressão 200 vai continuar a fechar até a pressão no manómetro P4 diminuir para a pressão baixa definir o ponto estabelecido pelo controlo de regulação da pressão piloto 100. Quando a válvula principal, ou a válvula de redução de pressão 200 está numa condição de fluxo baixo, tal como ilustrado na Figura 9, o fluxo através do orificio de montagem variável 500 é irrestrito. Área de fluxo através do orificio fixo 400 é menor do que a área de escoamento através do orificio variável de montagem 500, fazendo com que a pressão no manómetro P2 seja menor do que a pressão no manómetro P3.

Quando no modo de regulação de baixa pressão o perto dele, o manómetro de pressão P2 e a pressão da primeira câmara 112 é igual ou inferior à pressão no manómetro P4 e a pressão no interior da segunda câmara 136. A pressão no manómetro P2 é menor do que no manómetro P4 porque a área de escoamento através dos orifícios 412 fixos é menor do que a área de escoamento através do orifício ajustável de montagem variável 500. Esta diferença de área de fluxo faz com que mais fluxo 29 saia através do orifício de montagem ajustável ou variável 500 que é alimentado ao orifício fixo 412. Como resultado, a pressão na primeira câmara 112 cai para um valor de inferior ou igual à pressão no manómetro P3 e à pressão no interior da segunda câmara de pressão 136. Como desde a pressão na primeira câmara de pressão 112 é menor do que a pressão na segunda câmara de pressão 136, o conjunto 100 de piloto de controlo da regulação da pressão regula de um modo aproximado o ponto de baixa pressão configurado.

Fazendo agora referência às Figuras 10 e 11, é mostrado uma regulação da pressão modificada de piloto de controlo 100'. Este controlo do piloto 100' opera sob os mesmos princípios, e tem os mesmos componentes que o controlo de piloto 100 ilustrado e descrito acima. Para facilidade de explicação, os componentes que são comuns entre os pilotos de controlo 100 e 100' são referenciadas pelo mesmo número de referência. A principal diferença entre este controlo de piloto 100' e o controlo de piloto 100 ilustrado e descrito acima é que, em vez da câmara de primeiro fluido 112 e da câmara de pressão de segundo fluido 136 serem completamente separadas uma da outra, existe um fluido de passagem formado no conjunto de primeiro diafragma e no conjunto do segundo diafragma o qual permite um grau de comunicação de fluido entre as câmaras de pressão de fluido 112 e 136. Esta passagem de fluido, tal como será mais totalmente aqui descrito, é aberta ou fechada de acordo com a posição relativa do primeiro e do segundo conjuntos de diafragma.

Continuando a fazer referência às Figuras 10 e 11, será visto que uma ou mais aberturas 170 são formadas na haste de guia 130, e que estão em comunicação fluida com a primeira câmara 30 de pressão de fluido 112. Flautas 172 ou outras aberturas são formadas entre a guia de mola 122 e a haste de pressão para permitir que na posição 156 o fluido passe a partir das aberturas 170 para a passagem 174 formada ao longo do comprimento da haste de pressão de posição 156, através da passagem 176 formada através da haste 142 e para a segunda câmara de pressão de fluido 136. Quando os primeiro e segundo diafragmas 110 e 132 são movidos afastando-se um do outro, e, assim, os conjuntos associados com eles, o fluido pode passar através das aberturas 170, e os espaços formados entre a guia de mola e a haste 122 e a posição de pressão 156, e através das passagens 174 e 176, que estão alinhadas ou de outra forma em comunicação com o fluido, para o segundo fluido da câmara de pressão 136. Vê-se nas Figuras 10 e 11, que o espaçador 164 tem uma saliência 178 que se estende desde uma extremidade do mesmo, que serve como um tampão para fechar a passagem 174 da posição de pressão de fluido para evitar a haste de fluxo entre as câmaras de pressão do primeiro e segundo fluido 112 e 136. Isto ocorre quando o primeiro e segundo conjuntos de diafragmas são movidos em direcção um ao outro, ou a montagem superior ou inferior é movida em direcção ao conjunto correspondente de tal modo que a ficha 178 entra no fluido de passagem 174 da haste de pressão de posição 156. Numa forma de realização particularmente preferida, tal como ilustrado, o tampão de projecção 178 é de um diâmetro variável, tal como um diâmetro cada vez mais pequeno, para formar uma estrutura em forma de agulha, de tal modo que uma válvula variável é criada entre uma ficha 178 e a passagem 174. Assim, a passagem 174 é cada vez mais aberta ou fechada, à medida que a ficha 178 é inserida no seu interior e extraída, devido ao 31 movimento dos diafragmas 110 e 132, e os seus componentes de montagem associados. Verificou-se que incorporando um tal percurso de fluxo de fluido, o piloto 100' de controlo proporciona maior controlo e um funcionamento mais suave para controlar o piloto 100'.

Com referência agora à Figura 12, o piloto de controlo 100' incorporado em conjuntos ou sistemas de regulação de pressão do sistema define pontos entre alta e baixa pressão em conjunto com uma válvula 302 electronicamente accionada e é mostrado um controlador electrónico 306. Esta operação é semelhante para os sistemas descritos acima com relação às Figuras 6 e 7. No entanto, neste caso, em vez de duas válvulas 302 e 304 accionadas electronicamente, é usada apenas a válvula 302 accionada electronicamente. No lugar da segunda válvula 304 accionada electronicamente, um orifício fixo 420 está disposto na linha 404. O orifício fixo tem de preferência um orifício de passagem de fluxo dimensionado de modo a permitir um menor fluxo através do mesmo do que através da passagem 170-176 de comando de piloto 100'. Quando é accionada electronicamente, a única válvula 302 é energizada ou aberta, o que permite um maior fluxo e, assim, a pressão, para a câmara de pressão superior 112, conduzindo o controlo de piloto 100', e assim o sistema, para a alta pressão definir o ponto em que os diafragmas superior e inferior são afastados e movidos um do outro, abrindo a porta 150. A Figura 12 ilustra o sistema no ponto definido como de mais alta de pressão.

No entanto, quando a válvula de solenoide 302 é fechada, a pressão aumenta no fluido inferior ou na segunda câmara de pressão 136 relativamente à câmara superior ou à primeira 32 câmara 112, o sistema de condução pára o aparelho de baixa pressão no ponto 142 quando a haste é movida para cima, para cada espaçador 164. Não só o retentor de disco 150 é movido no sentido do assento 154, fechando a passagem do portão entre a entrada 138 e a saída 140 do segundo fluido da câmara de pressão 136, mas o tampão 178 é movido para passagem do fluido 174 da posição da haste de pressão 156 de forma a aumentar cada vez mais a passagem de fluido 170-176 entre as câmaras de pressão de fluido 112 e 136. Quando o sistema está num modo de baixo fluxo ou baixa pressão, o segundo diafragma 132 é deslocado para cima, e reduz a pressão da válvula principal 200, os componentes estão posicionados como ilustrado na Figura 7 para limitar o fluxo de fluido através da válvula principal 200.

Fazendo agora referência às Figuras 13 e 14, o piloto 100' é mostrado incorporando uma regulação da pressão do sistema que é controlada hidraulicamente, pela incorporação de um conjunto de orifício variável 500 para a redução da pressão ou da válvula principal 200 de uma maneira semelhante ao descrito acima, nas Figuras 8 e 9. Com particular referência à Figura 13, durante o funcionamento normal de situações de alto fluxo, a pressão em P2 é maior que a pressão em P4. Isso faz com que o controlador de piloto 100' regulador de pressão tenha de ser pressionado para a posição aberta. Quando pressionada para a posição de abertura de fluxo, através da regulação de pressão piloto de controlo 100' é maior do que o fluxo área através de orifício fixo 400. Isto é, a pressão na câmara superior ou primeiro fluido de pressão 112 é maior do que a pressão do fluido na segunda câmara de pressão de fluido 136, fazendo com que o segundo diafragma 132 se mova para baixo, e o retentor de disco 150 para ser movido para 33 longe a partir do banco 154, abrindo assim a porta ou a passagem entre a entrada 138 e a sarda 140 do segundo fluido câmara de pressão 136. A pressão no primeiro fluido câmara 112 varia por meio da abertura ou passagem 174 da posição pressão de freio 156. À medida que a haste 156 se move em relação à posição de ajuste da baixa pressão do espaçador 164 de tal modo que ela é movida para longe, de modo a abrir totalmente a passagem 174 para o escoamento através da mesma, nesta posição a válvula principal 200 está progredindo em direcção ao regulador definido no ponto de alta pressão, tal como ilustrado.

Isto provoca a saída de fluxo para a tampa da válvula principal da câmara 220, o que faz com que a válvula para a se 210 se posicione para cima ou aberto. A válvula principal 200 vai continuar a abrir até que a pressão no P4 aumente para o conjunto de alta pressão do ponto estabelecido pelo piloto de controlo 100' de regulação da pressão.

Quando a válvula principal 200 corresponde à posição normal a condição de escoamento é elevada, o fluxo através da montagem orifício variável 500 é ilimitado, o que faz com que a pressão em P2 seja maior do que a pressão em P4. Deste modo, a pressão na primeira câmara de pressão 112 é maior do que na segunda na câmara de pressão 136 do controlo de piloto 100'. Enquanto a pressão na primeira câmara 112 é maior do que na segunda câmara ou na câmara inferior 136, a pressão do piloto de controlo regular 100' regula o ponto mais alto próximo da pressão definida.

Com referência agora à Figura 14, durante as situações de baixo fluxo, a pressão em P2 é igual à pressão em P4. Quando 34 a pressão P2 é igual à pressão P4, isto provoca no regulador de pressão de controlo do piloto 100' a tendência no sentido da posição de fecho, em que o disco 150 do retentor é deslocado em direcção ao assento 154 através do movimento do segundo diafragma 132 na medida em que a pressão na segunda câmara de fluido de pressão 136 é igual ou maior do que a pressão na câmara de fluido 112 do primeiro piloto de controlo 100'. De facto, se a pressão na segunda câmara 136 de pressão de fluido se aproxima ou iguala à pressão na primeira da câmara fluido 112 de pressão 152 a mola vai passar o conjunto do segundo diafragma, e assim, o segundo diafragma 132 sobe para mover o disco 150 do retentor para o assento 154, fechando assim o portão. Isto também move a posição da pressão 156 na direção do engate com o espaçador 164, e, portanto, cada vez mais o encaixe 178 fecha a passagem 174 ao escoamento de fluido.

Quando o controlo do piloto 100' está inclinado para a posição fechada, o fluxo através da zona de regulação de pressão piloto de controlo 100' é menor do que a área de fluxo através do orifício fixo 400, fazendo com que o fluxo entre na válvula principal da tampa do compartimento 220, fazendo com que o diafragma da válvula principal 216 e os membros da válvula principal 210 avancem para a posição fechada. A válvula principal 200 continuará até que a pressão para fechar a válvula P4 diminua para a pressão definida como abaixo do ponto estabelecido pelo controlo de regulação da pressão do piloto 100 '.

Quando a válvula principal 200 é movida em direcção à posição fechada, devido à condição de baixo fluxo, o fluxo através do conjunto de orifício variável 500 é restrito. O fluxo através 35 do orifício fixo 400 é maior do que o fluxo através do orifício de montagem variável 500, fazendo com que a pressão em P2 passe a ser aproximadamente igual à pressão em P4. Tipicamente, o fluxo entre a primeira câmara de pressão de fluido 112 e a segunda câmara de pressão de fluido 136 do piloto de controlo 100' é aproximadamente o mesmo que o escoamento através do orifício de montagem variável 500. Enquanto a pressão nas câmaras de pressão do primeiro e segundo fluido 112 e 136 do controle do piloto 100 é aproximadamente igual, o regulador de pressão piloto de controlo 100' regula no ou perto do ponto mais baixo de pressão definida. A área de fluxo através do conjunto de orifício variável 500 pode ser alterada, pelo menos em parte, devido à geometria de uma porção 510 da haste 508 que se desloca entre a entrada e saída 504 e 506 do conjunto de orifício variável 500. A geometria 510 ilustrada na Figura 15 transita gradualmente da geometria de área de fluxo restrita para a irrestrita, tal como ilustrado no gráfico da Figura 16. Diferentes tipos de geometria variáveis do orifício podem ser usados para personalizar o perfil de regulação de pressão entre os pontos de ajuste de baixa e alta pressão. Por exemplo, a geometria 510' da haste 508 ilustrada na Figura 17 utiliza uma geometria de ranhura na parte variável do orifício da haste 508 que não tem uma área de fluxo gradual do perfil do fluxo de transição. Em vez disso, a ranhura de pormenor (ou área de fluxo) é constante. Por ter uma fenda de geometria constante, a transição sem restrições da área de fluxo restrita (ou vice-versa) é súbita, tal como ilustrado no gráfico da Figura 18. Embora o orifício de montagem variável 500 seja idêntico, excepto o fluxo de geometria 510' da Figura 17, o detalhe do 36 fluxo através da ranhura da haste detalhes é ou de plena capacidade ou de restrição total, ou "ligado" ou "desligado". Assim, o fluxo não varia com a posição da válvula como com a variável do desenho da geometria do orifício da haste da Figura 15. A mudança brusca na geometria do fluxo tem efeito na área provocando um salto imediato entre os pontos de baixo e alta pressão e do conjunto de gestão da pressão do controlador piloto 100. Do ponto de vista de aplicação do produto, isto pode ser útil em um sistema de distribuição de água que tem ou situações de procura baixa ou alta e que não necessita de transição gradual entre os pontos definidos como baixa e alta pressão. Neste caso, o utilizador pode desejar o ajuste da dos valores entre os pontos de baixa e alta pressão tão rapidamente quanto possível, como se ilustra no fluxo de geometria 510' da Figura 17 que o iria conseguir. A partir do exposto, pode ver-se que a gestão da pressão ajustável accionada hidraulicamente na montagem de controlo do piloto 100 pode ser usada para definir os pontos de pressão alta e baixa da água, de modo a controlar o sistema de pressão da água entre os períodos de baixa procura e períodos de alta procura. Quando incorporado num conjunto maior ou acoplado a um sistema de válvula redutora de pressão, é realizado um sistema de válvula melhorado impulsionado pelo fluxo para o controlo automático da pressão a jusante entre pontos configurados seleccionados.

Embora várias formas de realização tenham sido descritas em pormenor para fins de ilustração, várias modificações podem ser feitas sem se sair do âmbito da invenção. Consequentemente, a invenção não se encontra limitada, excepto pelas reivindicações anexas. 37 26-11-2012 38

Claims (11)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Um conjunto da válvula piloto (100) que controla a pressão da válvula redutora (200) de um sistema de abastecimento de água entre pontos definidos de alta pressão e de baixa pressão, o conjunto que compreende: um corpo (102) definindo uma cavidade interior; um primeiro conjunto de diafragma no interior da cavidade e incluindo um primeiro diafragma (110) tendo uma primeira superfície do mesmo que define pelo menos parcialmente uma primeira câmara de pressão de fluido (112) em comunicação de fluido com uma passagem de fluido (114) formada no corpo (102), e um primeiro meio de empurrar (120) para pressionar o primeiro diafragma (110); e um segundo conjunto de diafragma no interior da cavidade e que inclui um segundo diafragma (132) possuindo uma primeira superfície do mesmo definindo, pelo menos parcialmente, a primeira câmara de pressão de fluido (112), e uma segunda superfície da mesma, que define pelo menos parcialmente uma segunda câmara de pressão de fluido (136) em comunicação de fluido com uma entrada de fluido (138) e uma saída de fluido (140) formada no corpo (102), e uma porta (150) disposta entre a entrada de fluido (138) e a saída de fluido (140) para controlar o fluxo de fluido através da segunda câmara de pressão de fluido (136), e um segundo meio de empurrar (152) para a pressionar a porta (150) e o segundo diafragma (132); em que a pressão do fluido na saída (140) da segunda câmara (136) é substancialmente igual à pressão de saída da válvula redutora de pressão (200), caracterizado por o primeiro conjunto de montagem e o segundo conjunto de diafragma são móveis em relação a um outro. 1 2. 0 conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de que quando uma pressão de fluido na primeira câmara de pressão de fluido (112) é aproximadamente igual ou inferior a um ponto de ajuste de baixa pressão, a porta (150) é movida no sentido de uma posição fechada para restringir o fluxo de fluido através da segunda câmara (136), e quando a pressão do fluido na primeira câmara de pressão de fluido (112) é igual ou maior do que um ponto de alta pressão configurado, o portão (150) é movido para uma posição aberta para facilitar o fluxo de fluido através da segunda câmara (136) .
2. 3. O conjunto de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo facto de compreender meios (126) para selectivamente ajustar o primeiro meio de empurrar (120) para ajustar um ponto de alta pressão configurado.
3. 4. O conjunto de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de o segundo meio de empurrar compreender uma mola (152) que empurra o portão (150) em direcção a uma posição fechada. 5. 0 conjunto de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de o segundo conjunto de diafragma incluir uma haste (156 ) que se estende para 0 primeiro conjunto do diafragma e de um modo deslizante se move com relação ao mesmo como o primeiro conjunto de diafragma e o segundo conjunto de diafragma movem-se um em relação ao outro. 2 6. 0 conjunto de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo facto de que o primeiro conjunto de diafragma inclui primeiro e segundo freios (164, 160) para limitar o curso da haste.
4. 7. O conjunto de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de que os primeiro e segundo freios (164, 160) se movem quando o primeiro diafragma (110) é movido.
5. 8. O conjunto de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo facto de incluir meios (166) para ajustar o primeiro freio (164) para ajustar um ponto configurado de baixa pressão.
6. 9. O conjunto de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de a entrada (138) da segunda câmara de pressão de fluido (136) se encontrar ligada hidraulicamente a uma câmara de pressão de actuação de válvula (220) da válvula de redução da pressão (200).
7. 10. O conjunto de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por possuir um orifício fixo (400) entre a entrada (138) da segunda câmara de pressão de fluido (136) e a entrada (202) da válvula de redução de pressão (200). 3
8. 11. Um conjunto que compreende um conjunto de válvula piloto de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de incluir pelo menos uma válvula controlada eletronicamente (302, 304) ligada hidraulicamente à primeira câmara de controlo de fluido para ajustar a pressão do fluido na primeira câmara de pressão de fluido (112) .
9. 12. O conjunto de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo facto de que pelo menos uma válvula de controlo electrónico (302, 304) compreende um primeiro controlador electrónico da válvula (302) ligada hidraulicamente à entrada (202) da válvula redutora de pressão (200) e a pressão do fluido da primeira câmara de controlo (112) e uma segunda válvula de controlo electrónica (304) ligada hidraulicamente à saída (204) da válvula de redução de pressão (200) e à primeira câmara de de fluido de pressão da (112), e um controlador electrónico (306) para controlar as primeiras e segundas válvulas controladas eletronicamente (302, 304).
10. 13. O conjunto de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 ou 12, incluindo um conjunto de orifício variável (500), operacionalmente acoplado à válvula redutora de pressão (200) e ligada hidraulicamente à válvula de piloto (100), o conjunto de orifício variável (500) inclui um orifício variável da haste de fluxo de fluido (508) acoplado à válvula redutora de pressão (200) e disposto de forma deslizante entre a entrada (504) e saída (506) de fluido do conjunto de orifício variável (500), em que o fluxo de fluido através da 4 entrada (504) e de saída (506) do conjunto de orifício variável (500) varia com a abertura e o fecho da válvula redutora de pressão (200).
11. 14. O conjunto de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 13, caracterizado pelo facto de as primeira e segunda câmaras de pressão do fluido (112, 136) estarem isoladas a partir da comunicação de fluido uma com a outra. 15. 0 conjunto de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 14, caracterizado por incluir uma passagem de fluido (174, 176), entre a primeira câmara de fluido (112) e a segunda câmara de fluido (136) do conjunto da válvula piloto (100), as posições relativas do primeiro conjunto de diafragma e do segundo conjunto de diafragma abrindo ou fechando a passagem de fluido (174, 176). 26-11-2012 5