PT98182B - Valvula de reducao de dois andares para garrafas de gas - Google Patents
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Description
presente Invento refere-se a uma válvula de redução de pressão de dois andares para fluidos gasosos, consistindo num conjunto de alta pressão com uni diafragma de alta pressão, que actua num componente de válvula, preferivelmente, disposto no gargalo de uma garrafa dc gás» e um conjunto dc baixa pressão consistindo num componente de válvula, ígualmente operada por diafragma e que está posicionada numa conduta dc gás, que se prolonga do conjunto d© alta pressão, ficando o referido diafragma sujeito à pressão da conduta a jusante da sede de válvula da válvula de baixa pressão, e em que na válvula de redução, uma haste de fecho ligada a um manipulo de operação se pode deslocar de forma restrita, ligado a um veio de diafragma, firmemente ligado ao diafragma de alta pressão, veio de diafragma que na posição de abertura actua com a sua extremidade inferior no componente de válvula alojado no gargalo da garrafa e na sua extremidade superior tem uma perfuração substancialmente cilíndrica, que recebe de modo deslocãvel a extremidade inferior da haste de fecho, de modo que a válvula de alta pressão, numa posição do manipulo de operação, e portanto a haste de fecho é mantida forçadamente fechada, Independentemente do diafragma de alta pressão, enquanto numa outra posição do manipulo de operação, a válvula de alta pressão pode ser movida pelo diafragma de alta pressão, estando a haste de fecho firmemente ligada ao mecanismo de controlo de válvula do conjunto de baixa pressão, e estando adicionalmente ligado de tal modo ao componente de válvula de baixa pressão que o referido componente é impelido para a posição de fecho, quando a haste de fecho está na posição fechada, tendo a boca circular virada para cima da referida perfuração no veio de diafragma um diâmetro reduzido, e tendo a haste de fecho na sua extremidade inferior uma cabeça com uma largura superior à do referido diâmetro reduzido.
Numa válvula de redução do tipo atrás referido, descrita na patente US n.Q» 4,550,746, a referida ligação entre a haste de fecho e o componente de válvula de baixa pressão conduz a uma maior segurança contra as fugas de gás na posição fechada da
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-Zw válvula, visto que qualquer fuga de gás através de fugas na válvula de «alta pressão fechada» fica confinada ao interior da câmara de diafragma de alta pressão» isto é, ao espaço entre a válvula de alta pressão e o diafragma de alta pressão.
A ligação com mobilidade restrita da haste de fecho com o mecanismo de controlo da válvula do conjunto de alta pressão e a ligação fixa com o mecanismo de controlo de válvula do conjunto de baixa pressão não resulta apenas na mobilidade livre dos dois mecanismos de controlo da válvula na. posição aberta da. válvula» mas tem por objectivo também a simplificação da estrutura.
Na concepção da. válvula» conhecida através da. referida patente US» a ligação de mobilidade restrita entre a haste de fecho e o veio de diafragma foi estabelecida» fazendo-se passar uma cavilha ligada ao veio de diafragma na boca do orifício cilíndrica através de um orifício oblongo situado na proximidade da extremidade inferior da haste de fecho.
Apesar da simplicidade que se pretendeu atingir» a referida concepção teve como resultados que a montagem se tornou complicada e não podia ser automatizada» visto que a cavilha só pode ser ligada ao veio de diafragma depois de ter sido posicionada no orifício oblongo existente na haste de fecho.
Além disso» existe um certo risco de que a válvula possa ficar bloqueada pela referida cavilha.
Com vista à eliminação deste inconveniente, tem sido sugerido, conceber a ligação de mobilidade restrita por meio de qualquer acoplamento do tipo baioneta entre a extremidade inferior da haste de fecho e o orifício do veio de diafragma» formando a extremidade inferior da haste de fecho uma peça de ficha baixa do acoplamento» para ser inserida numa cavidade em forma de chaveta cavada na boca do orifício do veio de diafragma.
Com a concepção atrás referida, a montagem requer uma orientação angular específica da haste de fecho e do veio de
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diafragma para a inserção da haste de fecho e um movimento de rotação subsequente cios dois componentes a fim de assegurar o engate do acoplamento de baioneta, do que resulta que, também neste caso, a automatização da montagem se torna difícil.
Acresce ainda que hã o risco de a haste de fecho e o veio de diafragma poderem soltar-se do engate de Paíoneta simplesmente por uma rotação mútua, quando se utiliza a válvula.
De acordo com o presente invento, consegue-se uma simplificação considerável da montagem, de tal forma que esta pode ser automatizada sem grandes complicações na preparação d® controlo de um autómato e ainda uma segurança acrescida contra mau funcionamento devido a falhas de engate entre a haste de fecho e o veio de diafragma, dado que a cabeça da haste de fecho tem urna forma que lhe permite ser inserida num orifício através da boca do mesmo, quando a haste de fecho se encontrar inclinada em relação ao eixo do veio de diafragma, mas quando na posição inserida e com a haste de fecho coaxial com o orifício, fica impedida de ser puxada para fora do engate.
Com a concepção anterior dc orifício do veio de diafragma, com uma boca circular estreita & com a concepção da cabeça na. extremidade inferior da. haste de fecho, consegue-se que as duas peças possam ser montadas em qualquer posição angular relativa e que a posição inclinada da haste de fecho necessária para se efectuar a operação de montagem é facilmente efectuada por controlo de autómato.
Dado o guiamento fixo dc veio de diafragma na válvula completamente montada, na prática nao é possível retirar a haste de fecho da sua relação coaxial com o veio de diafragma, não havendo assim risco da haste de fecho se desengatar do veio de diafragma.
Numa concretização preferida, a cabeça da haste de fecho tem a forma de um componente hexagonal, em que a diagonal se prolonga perpendicularmente ao eixo da haste de fecho e tem um comprimento superior ao diâmetro da boca do orifício, sendo a menor distância
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5linear entre os dois lados opostos» não paralelos à referida diagonal» inferior ao referido diâmetro da boca.
Pode ser obtida uma outra simplificação da montagem, se a sede de diafragma para o diafragma de baixa pressão for formada integralmente com a haste de fecho, Isto torna possível evitar a soldadura da sede de diafragma à haste de fecho, usada geralmente em concepções conhecidas da válvula de redução e assegura uma ligação firme, permanente, entre a haste de fecho e o diafragma de baixa pressão.
Numa outra concretização vantajosa, a haste de fecho é projectada de forma que a haste de fecho, abaixo da sede de diafragma, ter um estreitamento para receber uma extremidade bifurcada de um componente de folha de mola dobrado angularmente» através da qual a haste de fecho fica ligada ao componente de baixa pressão, pelo que se simplifica a ligação entre a haste de fecho e o componente de válvula de baixa pressão.
Obtém-se uma fixação segura e segurança do diafragma de baixa pressão em relação à haste de fecho e assim também uma segurança melhorada contra fugas que podem ser causadas, incidentalmente, pela deslocação do diafragma de baixa pressão resiliente em relação à haste de fecho, mantendo o diafragma de baixa pressão apertado firmemente na sede de válvula por um disco de diafragma, posicionado nes lado de cima dc diafragma e no lado de baixo, cujas ranhuras são proporcionadas de modo a receberem nervuras que sobressaem do lado de cima do diafragma.
invento será agora explicado, aos desenhos, nos quais;
em pormenor, com referência a Fig, 1 é uma vista em corte vertical de uma concretização de uma válvula de redução de dois andares, de acordo com o invento, e a Fig, 2, representa ern escala maior a uma haste de fecho e uma haste de membrana.
interligação entre
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-6A caixa da válvula 1 fox concebida para ser disposta de forma destacável por cima de um casquilho de válvula (nao mostrado) fixo permanentemente na abertura de uma garrafa de gás, envolvendo uma saia circular 2 dirigida para baixo, da caixa da válvula, a parte superior do casquilho da válvula, ficando aí fixada por meio de um determinado número de esferas 3 que sâo comprimidas para engate numa reentrância circular, disposta externamente ao casquilho da válvula, por meio de um colar deslisante 4, pressionado para baixo por uma mola 5»
Num prolongamento virado para cima, da saía 2, existe uma parede 6, que rodeia uma câmara do diafragma de alta pressão 7, que está fechada em relação à válvula, por meio de uma parede 9, munida com aberturas de passagem 8 e, do lado de cima por um diafragma de alta pressão 10, o qual estã fixado à parede 6, ao longo da sua periferia exterior, por meio de uma caixa de mola 11, onde se aloja uma mola de diafragma 12 inserida entre a parte superior da caixa 11 e um disco de diafragma 13, posicionado no lado superior do diafragma de alta pressão 10..
diafragma de alta pressão 10 estã fixado coaxialmente num veio de diafragma 14 que, por baixo do diafragma 10, estã munida com uma sede de diafragma 15 para suportar o referido diafragma e cuja extremidade 16, que se prolonga para baixo, na posição de trabalho da válvula de redução, actua numa haste (não mostrada), no casquilho da válvula para abrir contrariando a força de uma mola que tende a fechar a válvula» isto permite à haste (não mostrada), compreendendo um componente de válvula de alta pressão, ser controlada na posição de trabalho pelo diafragma de alta pressão 10 com a mola 12 cooperando com a força de mola que actua na haste»
Uma conduta de saída 17 prolonga-se da câmara do diafragma de alta pressão 7 através da parede 6, e abre numa conduta de gãs de grande diâmetro 18, à qual foi hermeticamente aparafusado um acoplamento de mangueira 19» A boca da conduta de saída 17 na conduta de gãs 18 é formada como uma sede de válvula 20 e pode ser fechada por meio de um componente de válvula de baixa pressão
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deslocável longitudinalmente na conduta de gás
A conduta de gás 18 tem uma abertura 22, alinhada com o componente de válvula de baixa pressão 21, para passagem para uma câmara de diafragma de baixa pressão 24 proporcionada dentro de uma secção de parede 23 da caixa de válvula 1 e que estã fechada do lado de baixo pela parede 6 e pelo diafragma de alta pressão 10 com a caixa de mola 11 e, do lado de cima, por um diafragma de baixa pressão 25. Este último diafragma é apertado, ao longo da sua periferia, entre o bordo superior da secção de parede 23 e uma caixa de mola 26, sendo inserida uma mola de diafragma de baixa pressão 28, entre a parte superior da referida caixa de mola e ericostando-se um disco de diafragma 27 na parte superior do diafragma 25.
Uma haste de fecho 30 formada de uma única peça com uma sede de diafragma 31, para proporcionar um suporte para o diafragma 25 passa de forma móvel através do diafragma de baixa pressão 25, gue tem um espessamento central 253. Por meio de uma mola de segurança 33, apertada entre o disco de diafragma 27 e um disco de mola, o diafragma 25 é comprimido firmemente contra a sede de diafragma 31, mas se a pressão na câmara do diafragma de baixa pressão 24 exceder um limite pré-estabelecido será capaz de levantar o diafragma 2.5 da sede 31, não apenas contra a acção exercida pela mola de diafragma 28, mas também contra a acção da mola de segurança 33, pelo que o gás se pode escapar através do orifício do diafragma 25 em torno da haste de fecho 30.
A fim de evitar que o diafragma 25 seja deslocado lateralmente do seu posicionamento normal coaxial ern relação à haste de fecho 30, o diafragma 25 pode ser munido no seu lado superior com uma ou mais nervuras círounferêncíais 34 para engate com ranhuras 35 no lado de baixo do disco de diafragma 27.
Por baixo da sede de membrana 31, a haste de fecho tem um estreitamento 36 para receber, de forma a facilitar a montagem, uma extremidade bifurcada de um componente de folha de mola dobrado angularmente 37, através do qual a haste de fecho 30 fica
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ligada ao componente de válvula de baixa pressão 21» 0 componente de mola 37 gira em torno de uma cavilha ou veio estacionário 38 e tem uma rigidez que apenas cede a forças que excedam as forças de controlo exercidas no componente de válvula de baixa pressão 21 pelo diafragma 23 com a mola associada de diafragma 28.,
Na sua extremidade superior, a haste de fecho 30 tem um orifício oblongo 39, através do qual passa uma cavilha 40, que está fixada excentricamente no manipulo de actuação 41 ligado rotativamente a uma peça de topo 42 na extremidade superior da caixa de mola 26 que pode ser rodada 180°, no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio, da posição actuante representada, na Fig» 1 para uma posição de fecho, na qual o mesmo, elevando a haste de fecho 30 ligada ao veio de diafragma .14, da maneira explicada seguidamente, impele o veio de diafragma para cima, suspendendo portanto a sua acção na haste, seguindo-se que a haste é fechada em virtude da sua força de mola.
A ligação da haste de fecho ao componente de válvula de baixa pressão 21, através do componente de mola 37, fecha simultaneamente o componente de válvula 21 contra a sede 20»
A extremidade inferior da haste de fecho 30 é levada para baixo para o interior de um orifício sensivelmente cilíndrico 43 na extremidade superior do veio de diafragma 14. Oe acordo com o invento, a boca dirigida para cima 44 do orifício 43 estã projectada com uma constrição, com diâmetro reduzido, e a haste de fecho 30, na sua extremidade inferior, tem uma cabeça 45 com uma largura maior do que o diâmetro da boca 44, mas está configurada de tal modo que, quando a haste de fecho 30 se inclina relatívamente ao eixo do veio de diafragma 14, a cabeça pode ser inserida no orifício 43, através da boca de diâmetro reduzido 44, ao mesmo tempo que se evita que seja puxada para fora do orifício devido à sua largura maior na posição inserida e montada, na qual a haste de fecho 30 fica coaxial com o orifício 43.
Como se poderá ver mais claramente na vista ampliada da Fig» •pp
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2, a cabeça 45 pode ter a forma de um corpo hexagonal cuja perpendicular ao plano da. figura tem urn comprimento menor que o diâmetro da boca 44, mas no plano da. figura» perpendicular ao eixo da haste de fecho» tem uma diagonal 46 mais comprida que o diâmetro da boca 44. A fim de se fazer passar a boca 44 sob a referida orientação inclinada, conforme ss representa pelas linhas a tracejado na Fíg. 2» a distância linear rnais curta a, entre dois lados opostos, inclinados 47, 48, que não são paralelos à diagonal 46, é inferior ao diâmetro da boca 44.
Se a distância a for apenas um pouco inferior ao diâmetro da boca 44, a inclinação necessária da haste de fecho, durante a inserção, corresponderá sensivelmente ao ângulo formado por cada um dos lados inclinados 47, 48 com o eixo da. haste de fecho, de 45° na concretização representada.
A válvula de redução» de acordo com o invento, funciona da mesma maneira que a explicada anteriormente na patente LJS NQ4,550,746 mas, em comparação com a concepção descrita na referida patente US, a interligação, entre a haste de fecho e o veio de diafragma, resulta em que a montagem é consideravelmente mais simples e facilmente automatizada pela utilização do controlo de autómato e também uma segurança aperfeiçoada contra o desengate da haste de fecho do veio de diafragma durante a utilização da válvula.
Claims (5)
1 -- Válvula de redução de dois andares para garrafas de gás, consistindo num conjunto d© alta pressão com um diafragma de alta pressão (10), que actua num componente de válvula, preferivelmente, disposto no gargalo de uma garrafa de gás, e um conjunto de baixa pressão consistindo num componente de válvula (21) igualmente operada por diafragma e que está posicionada numa conduta de gãs (18), que se prolonga do conjunto de alta pressão, ficando o referido diafragma (25) sujeito à pressão da conduta (18) a jusante da sede de válvula (20) da válvula de baixa pressão (21) , e em que na válvula de redução, uma haste de fecho (30) ligada a um manipulo de operação (41) se pode deslocar de forma restrita, ligado a um veio de diafragma (14) firmemente ligado ao diafragma de alta pressão (.10), veio de diafragma (14) que na posição de abertura actua com a sua extremidade inferior o componente de válvula alojado no gargalo da garrafa e na sua extremidade superior tem uma perfuração substancialmente cilíndrica (43), que recebe de modo deslocável a extremidade inferior da haste de fecho (30), de modo que a válvula de alta pressão numa posição dc manipulo de operação (41) e portanto a haste de fecho (30) é mantida forçadamente fechada, independentemente dc diafragma de alta pressão, enquanto numa outra posição do manipulo de operação (41) a válvula de alta pressão pode ser movida pelo diafragma de alta pressão (10), estando a haste de fecho (30) firmemente ligada ao mecanismo de controlo de válvula (25) do conjunto de baixa pressão e estando adicionalmente ligado de tal modo ao componente de válvula de baixa pressão (21) que o referido componente é impelido para a posição de fecho quando a haste de fecho (30) estã na posição fechada, tendo a boca circular virada para cima (44) da referida perfuração (43) no veio de diafragma (14) um diâmetro reduzido, & tendo a haste de fecho (30) na sua extremidade inferior uma cabeça (45) com uma largura superior à do referido diâmetro reduzido, caracterizada por a cabeça (45) da haste de fecho (30) ter uma forma tal que a mesma pode ser inserida na perfuração (43) através da boca (44) da perfuração, quando a haste de fecho (30) © inclinada em relação ao eixo do veio de diafragma (14), mas quando na posição inserida e com a
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-11haste de fecho (30) coaxial à perfuração (43) ser puxada para fora» ica impedida de
2 - Válvula de redução de dois andares de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a cabeça (45) da haste de fecho (30) ter a forma de um hexagonal , em que a diagonal (46) se prolonga perpendicular ao eixo da haste de fecho (30) e tem um comprimento superior ao diâmetro da boca da perfuração (43), enquanto a distância linear mais curta entre os dois lados opostos (47, 48) que nao são paralelos à referida diagonal (46) é inferior ao referido diâmetro da boca»
3 - Válvula de redução de dois andares de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por uma sede de diafragma (31) para o diafragma de baixa pressão (25) ser formada integralmente com a haste de fecho (30)»
4 - Válvula de redução de dois andares de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizada por a haste de fecho (30), abaixo da sede de diafragma (31), ter um estreitamento (35) para receber uma extremidade bifurcada (36) de um componente de folha de mola dobrado em ângulo (37), através do qual a haste de fecho (30) fica ligada ao componente de baixa pressão (21)„
5 - Válvula de redução de dois andares de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por o diafragma de baixa pressão (25) ser mantido firmemente apertado contra a sede de diafragma (31) por um disco de diafragma (27) posicionado contra o lado de cima do diafragma e em cujo lado de baixo, sâo proporcionadas ranhuras (35) para receberem, pelo menos, uma nervura (34) gue sobressai do lado de cima do diafragma.
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