PT96984A - Valvula de controlo de pressao aperfeicoada - Google Patents

Description

METAL WORK S.p.A. "VALVULA DE CONTROLO DE PRESSÃO APERFEIÇOADA" A presente invenção diz respeito a um aperfeiçoamento de uma válvula de controlo da pressão. Há válvulas de controlo da pressão que são usadas para reduzir a pressão de um fluido recebido para um valor inferior e substancialmente constante. Nestas válvulas sucede por vezes, em certas condições, que, se qualquer razão houver uma queda da pressão na entrada para um valor inferior ao valor da pressão de saída desejado, a válvula se mantenha fechada. Por conseguinte, por exemplo, se a entrada da válvula for desligada da fonte de fluido sob pressão, o sistema a jusante mantém-se sob pressão. Isso torna necessário proporcionar uma válvula de segurança apropriada que tem sempre de ser operada antes de poder operar o sistema a jusante da válvula de controlo, pois não é suficiente simplesmente desligar a fonte de fluido sob pressão. Além de dar origem a custos de produção adicionais, é fácil imaginar os perigos que resultam da possível falha na operação da válvula de segurança. 0 objectivo geral da presente invenção consiste em eliminar os problemas referidos, proporcionando um tipo de válvula de controlo da pressão que, quando cair a pressão na entrada até zero ou até um valor inferior à pressão de saída necessária pré-ajustada, igualize substancialmente a pres-

y ί são de saída à pressão de entrada, em quaisquer condições que se verifiquem. Deste modo, por exemplo, quando a ligação de entrada à válvula for desfeita, a pressão no sistema a jusante é aliviada e cai até ao valor da pressão ambiente.

Este objectivo é atingido, segundo a presente invenção, proporcionando uma válvula de controlo da pressão susceptível de reduzir a pressão de um fluido que se escoa para a sua conduta de saída até um valor substancialmente constante pré-ajus-tado, antes de o fornecer a partir da sua conduta de saída, do tipo que possui um elemento obturador que é feito de modo a deslizar axialmente, contra a acção ajustável de uma mola, pela pressão na conduta de saída, de modo a fechar uma abertura que liga a conduta de saída à conduta de entrada, quando a referida pressão atingir um valor pré-ajustado, sendo uma extremidade do referido elemento obturador recebido num alojamento cilíndrico complementar na caixa da válvula e tendo um anel toroidal disposto numa ranhura periférica, de modo a aderir para fora ê parede lateral do referido alojamento complementar, estando o alojamento complementar em comunicação, de um lado do anel toroidal, com a conduta de entrada e, do outro lado, com a conduta de saída, caracterizado pelo facto de a ranhura periférica que recebe o anel toroidal ter uma primeira parede junto da parte do alojamento em ligação com a conduta de saída, disposta substan-cialment num plano perpendicular ao eixo de deslizamento do elemento obturador de modo a formar uma vedação quando o anel toroidal assentar no mesmo, tendo a ranhura periférica que re- cebe o anel toroidal também uma segunda parede junto da parte do alojamento em ligação com a conduta de entrada feita com pelo menos uma descontinuidade em forma de degrau, tendo o fundo da ranhura, pelo menos substancialmente em correspondência com a descontinuidade, uma parte cavada, de modo a constituir, juntamente com a descontinuidade,uma passagem entre as condutas de entradae de saída que não é vedada pelo anel toroidal.

Os princípios inovadores da presente invenção e as suas vantagens relativamente à técnica conhecida serão melhor eviden ciados a partir da descrição seguinte de uma forma de realização dada como exemplo não limitativo, que aplica esses princípios, com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam: A fig. 1, uma vista esquemática, parcialmente em corte transversal, de uma válvula de controlo segundo a presente invenção; A fig. 2, uma vista ampliada de um pormenor da válvula da fig. 1; A fig. 3, uma vista em corte parcial feito pela linha (111-111) da fig. 2; e A fig. 4, uma vista em corte transversal feito pela linha (IV-IV) da fig.3.

Com referência às figuras, uma válvula de controlo da pressão, que tem a referência genérica (10), compreende uma con duta de entrada de alta pressão (11), ligada, com interposição de um elemento obturador deslizante axialmente (12), â conduta

de saída (13) de pressão controlada. 0 elemento obturador (12) tem uma vedação superior (20) e um anel toroidal periférico (21). 0 elemento obturador (12) está ligado operativamente a um diafragma flexível (14) que está sujeito, por um lado, através de uma conduta de comunicação (15), à pressão na conduta (13) e, do lado oposto, à força de uma contramola (16) cuja compressão é ajustável rodando um botão (17).

De acordo com a técnica conhecida, para se obter uma válvula de controlo equilibrada, isto é, cujo elemento obturador não seja afectado pelas forças de pressão, devidas em particular às variações da pressão de entrada, exercida no mesmo directamente e não através do diafragma (14), a extremidade do elemento obturador oposta à que fecha a válvula está disposta numa câmara (18), ligada, através de uma conduta (19), à conduta de saída (13). Deste modo, a pressão de saída é exercida em faces opostas do elemento obturador, de modo que a pressão de entrada e as forças geradas anulam-se mutuamente. Como pode ser imaginado facilmente por qualquer técnico, quando a pressão na conduta (13) for mais baixa do que a pressão pré-ajus-tada ajustando-se a mola (16), o elemento obturador (12) é empurrado para baixo por esta última, abrindo desse modo a passagem superior entre a conduta (11) e a conduta (13). Quando a pressão na conduta (13) começar a ser maior do que o valor desejado , o diafragma (14) sobe contra a acção da mola (16) e o elemento obturador (12), sòb a acção da força da mola inferior â

(28), fecha de novo a referida passagem superior entre as condutas (11) e (13).

Assim, a pressão do fluido que se escoa da válvula é ajustada para um valor pré-determinado substancialmente constante. Até aqui, a válvula descrita é substancialmente semelhante â técnica conhecida. Como pode ver-se claramente nas fig. 2, 3 e 4, de acordo com os princípios inovadores segundo a presente invenção, o anel toroidal (21) está colocado numa ranhura periférica (22) com uma parede lateral (25), voltada para a câmara (18), constituída por uma superfície completamente contida num plano perpendicular ao eixo do elemento obturador e uma parede lateral oposta constituída por uma primeira parte (26) e uma segunda parte (24) afastadas axialmente de modo a definir um degrau (23). Além disso, o fundo da ranhura (22) compreende uma parte cavada (27) junto do degrau (23). 0 degrau (23) e a parte cavada (27) são feitos vantajosamente como uma superfície plana única, por exemplo por meio de uma máquina de rectificar que, numa só operação, como é fácil de conceber por um especialista na matéria, corta a superfície formada pelo degrau (23), a parte (27) e a superfície (24) de uma ranhura periférica (22), com uma secção transversal rectangular em toda a sua periferia. Durante o funcionamento da válvula, enquanto a pressão na entrada (11) se mantém com um valor mais elevado do que a pressão na saída (13), o anel toroidal (21) fica sujeito a uma diferença de pressões que o mantém apertado (como se mostra pelo traço contínuo nas fig. 2 e 3) contra a superfície (25) e contra a parede lateral da câmara (18), formando desse modo a vedação necessária. Deste modo, a válvula comporta-se normalmente, ajustando a pressão de saída ao valor pré-ajustado por meio do botão (17).

Quando a pressão de entrada cair abaixo da pressão de saída, a diferença de pressões que actua no anel toroidal (21) muda de um valor positivo para um valor negativo e o anel toroidal é empurrado para o lado oposto da ranhura (22). Devido ao degrau (23), o anel toroidal (21) não pode aderir ao lado oposto e portanto comporta-se como se representa a traço e ponto nas fig. 2 e 3. Obtém-se assim uma passagem ao longo do degrau (23) e da superfície (27), entre a câmara (18), em comunicação com a saída (13) e a entrada (11). Deste modo, o fluido sob pressão na conduta (13) pode escoar-se para a conduta (11). Quando a pressão na conduta (13) tiver caído abaixo do valor ajustad pela mola (16), o elemento obturador (12) também se abre, aumentando desse modo a velocidade de escoamento do fluido.

Se a conduta (11) estiver, por exemplo, à pressão ambien te, por estar desligada da fonte de fluido sob pressão, então o sistema a jusante da válvula cairá até à pressão ambiente.

Quando a pressão de entrada for aumentada até um valor mais elevado do que a pressão de saída da válvula, a diferença de pressões no anel toroidal empurra de novo o mesmo contra a parede (25) do seu alojamento, restaurando a sua vedação e a válvula retoma o seu funcionamento normal de controlo da pres- sao.

Como pode ver-se, aplicando-se os princípios inovadores aqui reivindicados, atingem-se os objectivos atrás referidos com um custo adicional mínimo e com uma complexidade mecânica comparável à das válvulas da técnica conhecida. A descrição anterior de uma forma de realização que aplica os princípios inovadores da presente invenção é obvia-mente dada apenas a título de exemplo para ilustrar esses princípios inovadores, não devendo ser entendida portanto como uma limitação do domínio da presente invenção.

Por exemplo, a estrutura de controlo para manter uma pressão de saída na válvula constante diferir do descrito, como qualquer técnico pode imaginar.

Além disso, a câmara (18) pode ser ligada à conduta de saída (13) através da caixa da válvula em vez de por meio da conduta (19) que passa através do corpo do elemento obturador. Finalmente, a descontinuidade representada pelo degrau (24) e a depressão (27) do fundo da ranhura pode ser repetida uma ou mais vezes em torno da periferia da ranhura (22).

Claims (2)

1. -Β REIVINDICAÇÕES 1.- Válvula de controlo da pressão susceptível de reduzir a pressão de um fluido que se escoa para a sua conduta de entrada, para um valor pré-ajustado e substancialmente cons tante, antes de o fornecer a partir da sua conduta de saída, do tipo que tem um elemento obturador que se faz deslizar axialmente contra a acção ajustável de uma mola, pela pressão na conduta de saída, de modo a fechar uma abertura que liga a conduta de saída à conduta de entrada quando a referida pressão atinge o valor pré-determinado, sendo uma extremidade do elemnto obturador recebida num alojamento cilíndrico complementar na caixa da válvula e suportando um anel toroidal colocado numa ranhura periférica de modo a aderir para fora â parede lateral do referido alojamento complementar, estando o / -9- alojamento complementar em comunicação, de um lado do anel to-roidal, com a conduta de entrada e do outro lado, com a condu ta de saída, caracterizada pelo facto de a ranhura periférica que recebe o anel toroidal ter uma primeira parede voltada para o lado da parte do alojamento em ligação com a conduta de saída disposta substancialmente num plano perpendicular ao eixo de deslizamento do elemento obturador de modo a formar uma vedação quando o anel toroidal assentar no mesmo, tendo a ranhura periférica que recebé o anel toroidal também uma segunda parede voltada para a parte do alojamento em ligação com a conduta de entrada feita com pelo menos uma descontinuidade em forma de degrau, tendo o fundo da ranhura, pelo menos substancialmente em correspondência com a descontinuidade, uma parte rebaixada de modo a constituir juntamente com a descontinuida-de uma passagem entre as condutas de entrada e de saída que não é vedada pelo anel toroidal.
2. 2.- Válvula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de a descontinuidade em forma de degrau e a parte rebaixada do fundo da ranhura definirem uma superfície plana única substancialmente paralela ao eixo do elemento obturador . Lisboa, 08 de Março de 1991 <j Ags.ve Oficial da Propr.sacue nsuusuiui