PT886090E - Disposicao de valvula para a distribuicao de fluidos - Google Patents

Description

I / DESCRIÇÃO "DISPOSIÇÃO DE VÁLVULA PARA A DISTRIBUIÇÃO DE FLUIDOS" A presente invenção refere-se a uma disposição de válvula para a distribuição de fluidos.

Para o fecho temporário ou estrangulamento de um fluxo de gás, de vapor ou de fluido, são conhecidas uma pluralidade de diferentes tipos de válvulas. Existe, por exemplo, uma diferença entre as válvulas directas com um fluxo de fluido linear, válvulas de canto com um fluxo curvo e válvulas de vai-vem. Em muitas áreas de aplicação os fluidos muito viscosos, em parte sob pressão, são empurrados através das válvulas. Apesar da elevada viscosidade, o fluido de gás, de vapor ou de fluido distribuído a partir da válvula deverá funcionar de um modo tão uniforme quanto possível. Em especial com válvulas em que é feita uma mudança na direcção do fluido, toma-se difícil conseguir uma distribuição uniforme. Com a válvula fechada, o fluido a ser distribuído pressiona lateralmente sobre um elemento de fecho, por exemplo num elevador de válvulas. Assim que o elemento de fecho se afasta e, deste modo, a válvula se abre, o fluido é distribuído. Quando o fluido muito viscoso entra lateralmente sob pressão no interior da válvula, por vezes não é possível que o fluido seja distribuído sob a forma de um jacto rectilíneo. Dependendo da pressão e da viscosidade do fluido, existe um desvio do jacto. Os problemas mencionados encontram-se presentes, por exemplo, com fluidos muito viscosos como sejam as tintas de impressão. A Patente dos Estados Unidos n° 3 286 736 revela uma disposição de válvula destinada a ser usada com líquidos viscosos, em que a referida disposição de válvula revela as características definidas nu preâmbulo da reivindicação 1. O líquido é recolhido num espaço anelar foimado entre uma agulha axialmente móvel e o corpo da válvula. A ponta da agulha conduz a uma secção transversal crescente do espaço anelar na direcção da extremidade inferior. 2

É o objecto da presente invenção evitar as desvantagens dos métodos conhecidos, em particular proporcionar uma disposição de válvula para a distribuição de fluidos, por intermédio da qual a distribuição de fluidos muito viscosos é possível através de um jacto uniforme. Um outro objecto da presente invenção assenta no fornecimento de uma disposição de válvula que pode ser produzida de um modo fácil e económico e que é composta por tão poucas partes móveis quanto possível. O dispositivo de acordo com a presente invenção pode ainda ser limpo de uma forma simples.

De acordo com a invenção, estes objectos são alcançados com uma disposição de válvula com as características da reivindicação 1. A disposição de válvula possuindo as características da presente invenção consiste essencialmente por um compartimento de válvula e por um elemento de fecho que se encontra disposto de uma forma móvel no interior do compartimento de válvula. O compartimento de válvula está dotado de uma abertura lateral de entrada e uma abertura axial de saída. A abertura de saída pode ser fechada com uma secção de vedação do elemento de fecho num conjunto de válvula do compartimento de válvula. O assento de válvula encontra-se disposto de uma forma axial a uma certa distância da abertura de entrada. De forma a que uma distribuição uniforme de um líquido também viscoso, sempre que seja adequado sob pressão, se tome possível, encontra-se presente entre o assentamento da válvula e a abertura de entrada um espaço de distribuição circunferencial possuindo pelo menos uma disposição de válvula fechada, em ligação com a abertura de entrada. Neste contexto, os fluidos muito viscosos devem ser entendidos como fluidos como sejam as tintas de impressão cuja viscosidade é, hábitualmente, superior a 2 Pa.s. Por um lado, o espaço de distribuição está limitado pela superfície interna do compartimento de válvula e, pelo outro lado, pela superfície externa do elemento de fecho. Quando a válvula se encontra fechada, o fluido enche o espaço de distribuição circunferencial de modo a que uma pressão uniforme prevaleça na totalidade da circunferência do elemento de fecho. Assim que a secção de vedação do elemento de fecho é solta do seu engate com o assentamento de válvula, o fluido recolhido no espaço de distribuição sai da válvula. 3 A largura do espaço de distribuição reduz-se de uma forma contínua deste um ponto de largura máxima até à abertura de saída. Com uma tal redução contínua, pode obter-se uma distribuição particularmente homogénea da pressão de distribuição do fluido no espaço de distribuição. O elemento de fecho está, de preferência, montado de modo a ser deslocável axialmente no compartimento de válvula. São também possíveis outras disposições, por exemplo um elemento de fecho rotativo que, por intermédio de rotação abre ou fecha orifícios para a distribuição do fluido. O espaço de distribuição prolonga-se, de uma forma mais preferencial, até, ou quase até, ao assentamento da válvula até à secção de vedação do elemento de fecho. O espaço de distribuição encontra-se, por um lado, limitado pela superfície externa do elemento de fecho e, pelo outro lado, pela superfície interna do compartimento de válvula. De modo a formar um espaço de distribuição, é ainda possível dotar a superfície externa do elemento de fecho com um gargalo d ou a superfície interna do compartimento de válvula com uma reentrância. Ambos os exemplos de formas de realização são similares relativamente à sua forma de operação. A homogeneidade do jacto de fluido distribuído é adicionalmente aumentada por esta razão. Como regra é possível qualquer disposição rotacionalmente simétrica. Foi estabelecido que uma disposição com secções de cone umas sobre as outras, ou uma disposição com uma superfície curva de rotação como uma rotação parabolóide, ou com uma secção de uma superfície esférica, são particularmente vantajosas. Tais superfícies permitem uma descarga uniforme do fluido sobre as superfícies em causa. A invenção encontra-se descrita de seguida de um modo mais detalhado através dc exemplos de formas de realização e de desenhos. Encontram-se ilustrados:

Figura 1 - uma representação esquemática, em corte transversal, de uma disposição de válvula de acordo com a invenção, com a válvula fechada,

Figura 2 - uma disposição de acordo com a Figura 1, com a válvula aberta,

Figuras 3 e 4 - exemplos de formas de realização alternativas do espaço de distribuição, e

Figura 5 - uma disposição de válvula de acordo com a técnica actual.

Uma disposição de válvula de acordo com a técnica actual encontra-se ilustrada de um modo esquemático na Figura 5. Um compartimento de válvula 32 está dotado de uma abertura 34 lateral de entrada que pode ser fechada por um elemento de fecho 33 deslocável de um modo axial no compartimento 32 de válvula. Na posição fechada que se encontra ilustrada na Figura 5, o fluido F pressiona de encontro à superfície externa do elemento de fecho 33. Para abrir a disposição de válvula, o elemento de fecho 33 é levantado e liberta a abertura de entrada 34. O fluido F pode entrar para o interior do compartimento de válvula 32 sendo distribuído por intermédio da abertura de saída 37. Devido à pressão, o fluido F recebe um componente lateral de modo a que o fluido não saia da abertura de saída 37 paralela ao eixo da válvula, mas sim de uma forma diagonal. A disposição de válvula 1 de acordo com a presente invenção que se encontra ilustrada na Figura 1 não apresenta estas desvantagens. A disposição de válvula 1 consiste, do mesmo modo, por um compartimento de válvula 2 e, no interior deste, por um elemento de fecho 3 que é deslocável de uma forma axial. O elemento de fecho 3 compreende uma secção de vedação 5 por intermédio da qual o referido elemento de fecho pressiona de encontro a um assentamento de válvula 6 e, deste modo, fecha uma abertura de saída 7.

Um fluido F muito viscoso, com uma viscosidade Δ 2 Pa.s pode ser introduzido no interior de um compartimento de válvula 2 através de uma abertura de entrada 4. Em ligação directa com a abertura de entrada 4 encontra-se o espaço de distribuição circunferencial 12 no qual o fluido F se recolhe com a válvula fechada. O espaço de distribuição circunferencial 12 num dos lados encontra-se limitado pela superfície / / ( interna 10 do compartimento de válvula 2 e, no outro lado, pela superfície externa 11 do elemento de fecho 3. A superfície externa 11 do elemento de fecho compreende um estrangulamento 15 que define a largura máxima b do espaço de distribuição 12. No exemplo de forma de realização ilustrado na Figura 1, o estrangulamento 15 é definido pelo ponto de intersecção de duas secções de cone 20a, 20b apoiadas uma sobre a outra. As secções de cone 20a, 20b formam a superfície externa 11 do elemento de fecho 3 na região do espaço de distribuição 12.

Na secção superior 23, o elemento de fecho 3 desliza de um modo estanque no compartimento de válvula 2. O elemento de fecho 3 é móvel na direcção axial por intermédio de uma disposição de impulsão 24 que não se encontra ilustrada de um modo mais detalhado. Isto pode ser uma impulsão manual, por acção de um motor, ou pneumática. Por forma a abrir a disposição de válvula 1, o elemento de fecho 3 é levantado na direcção axial por intermédio da disposição de impulsão 24. A Figura 2 ilustra a disposição de válvula 1 de acordo com a presente invenção numa situação aberta. Entre a secção de vedação 5 do elemento de fecho 3 e o lado interno 10 do compartimento de válvula 2 está formado um intervalo anelar 22 através do qual o fluido F alcança a abertura de saída 7. O fluido F recolhe-se em primeiro lugar no espaço de distribuição 12 e após a abertura do elemento de fecho 3 sai de um modo uniformemente distribuído sobre a circunferência do elemento de fecho 3 através do intervalo anelar 22. A largura do espaço de distribuição 12 reduz-se continuamente, desde o ponto de largura máxima b na região do estrangulamento 15, na direcção da secção de vedação 5. Deste modo, encontra-se assegurada uma descarga do fluido F de um modo tão uniforme quanto possível. O espaço de distribuição 12 prolonga-se na direcção da disposição de vedação 5 que, por sua vez, apresenta uma certa extensão axial.

Um factor essencial para a presente invenção consiste no facto de, com a válvula ainda fechada, o espaço de distribuição 12 ser preenchido de um modo uniforme com o fluido F, de forma a que uma pressão uniforme se vai criando no espaço de distribuição 12.

Quando a disposição de válvula 1 é aberta, o fluido F sai através de uma abertura de saída 7 sob pressão, a qual apresenta a mesma magnitude ao longo da circunferência do elemento de fecho 3. Deste modo, o jacto distribuído 9 do fluido F, independentemente da pressão e da viscosidade do fluido F, escorre em paralelo ao eixo da disposição de válvula 1.

As Figuras 3 e 4 mostram exemplos de formas de realização alternativas do espaço de distribuição 12. Na Figura 3, o espaço de distribuição 12 é formado por uma reentrância 16 no lado de dentro 10 do compartimento de válvula 2. A reentrância é formada por uma superfície de rotação curva 21 e pela superfície externa de um elemento de fecho 3 de formato cilíndrico. A abertura de saída 7 é fechada pela acção de vedação entre a secção de vedação 5 e o assentamento de válvula 6. Com a válvula fechada, o fluido entra no espaço de distribuição 12 semelhante ao da Figura 1 e, neste ponto, distribui-se de um modo uniforme.

Na Figura 4 encontra-se ilustrada uma disposição semelhante à que se encontra ilustrada na Figura 1. O estrangulamento 15, em contraste com o exemplo de forma de realização que se encontra ilustrado na Figura 1, está formado por uma superfície curva de rotação, sendo de preferência uma rotação parabolóide. Em ambos os exemplos ilustrados, o estrangulamento 15 ou a reentrância 16 define a largura máxima b do espaço de distribuição 12. A largura do espaço de distribuição 12 reduz de um modo continuado deste a reentrância 16 ou do estrangulamento 15 na direcção da secção de vedação 5. O espaço de distribuição 12 prolonga-se para cima até à secção de vedação 5.

Lisboa, 3 _ DEZ. 2001

Maria Silvina Ferreira

ADVOGADA

Agente Oficial de Propriedade Industrial P. Castilho. 50-5?- 1250 - 071 LISBOA fel. 2138150 50 - Fax. 21383 1150

Claims (6)

1 REIVINDICA ÇÕES 1. Uma disposição de válvula (1) para a administração de, de preferência, fluidos (F) de elevada viscosidade, com um compartimento de válvula (2) e um elemento de fecho (3) que se encontra disposto de uma forma móvel no compartimento de válvula (2), em que o referido compartimento de válvula (2) compreende uma abertura de entrada lateral (4) e uma abertura de saída axial (7) a qual pode ser fechada por uma secção de vedação (5) do elemento de fecho (3) num assentamento de válvula (6), em que o assentamento da válvula (6) se encontra disposto de um modo axial afastado da abertura de entrada (4), e em que se encontra presente, entre o assentamento de válvula (6) e a abertura de entrada (4), um espaço de distribuição circunferencial (12) que se encontra limitado pela superfície interna (10) do compartimento de válvula (2) e pela superfície externa (11) do elemento de fecho (3) e que, pelo menos com uma disposição (1) de válvula fechada, se encontra em ligação com a abertura de entrada (4), caracterizada por o espaço de distribuição (12) apresentar uma largura que se reduz de um modo contínuo, desde um ponto com a largura máxima (b) na direcção da secção de vedação (5) do elemento de fecho.

2. Uma disposição de válvula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o espaço de distribuição (12) se prolongar até à secção de vedação (5).

3. Uma disposição de válvula de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada por o espaço de distribuição (12) ser formado por um estrangulamento (15) da superfície externa (11) do elemento de fecho (3). 2

4. Uma disposição de válvula de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada por o espaço de distribuição (12) ser formado por uma reentrância (16) da superfície interna (10) do compartimento de válvula (2).

5. Uma disposição de válvula de acordo com uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada por o espaço de distribuição (12) ser formado de um modo rotacionalmente simétrico.

Uma disposição de válvula de acordo com uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada por o espaço de distribuição (12) ser formado por duas secções de cone (20a, 20b) que se encontram uma sobre a outra.

7. Uma disposição de válvula de acordo com uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada por o espaço de distribuição (12) ser formado por uma superfície rotativa curva (21), em particular uma rotação parabolóide ou uma secção de uma superfície esférica. Lisboa, 3 _ QEZ 2001

Maria Siívina Ferreira ADVOGADA Agente Oficial de Propriedade Industrial R. Castilho, 50 - 5? - 1250 - 071 LISBOA Tel. 2138150 50 - Fax. 21 383 11 50