BR112016001912B1 - Regulador de pressão de um gás, montagem de válvula e montagem de cilindro de gás - Google Patents

Abstract

APARELHO PARA REGULAÇÃO DA PRESSÃO DE UM GÁS. A presente invenção refere-se a um regulador de pressão para regular a taxa de fluxo de uma fonte de gás. O regulador de pressão compreende um alojamento que tem uma entrada em comunicação com a fonte de gás, uma saída operável para suprir um gás a uma pressão e a uma taxa de fluxo determinadas, um conduto que se estende entre a entrada e a saída, um dispositivo de restrição localizado no conduto e que pode ser posicionado para controlar o fluxo de gás através do mesmo, uma disposição de inclinação para aplicar uma inclinação predeterminada ao dispositivo de restrição e um dispositivo de seleção operável para selecionar uma dentre uma plura-lidade predeterminada de configurações de deslocamento distintas da disposição de inclinação e do dispositivo de restrição a fim de fornecer uma seleção distinta de pressões de gás na dita saída. A saída compreende um orifício de tamanho fixo selecionado a partir de um grupo específico de orifícios de tamanho fixo, de modo que a combinação de orifício e posição selecionável do dito dispositivo de seleção forneça um grupo de combinações de pressão/taxa de fluxo distintas às aplicações a (...).

Description

MONTAGEM DE VÁLVULA E MONTAGEM DE CILINDRO DE GÁS”.

[0001] A presente invenção refere-se a um método e a um apare lho para regular a pressão de um gás. Mais particularmente, a presente invenção se refere a um método e a um aparelho para regular a pressão de um gás, a fim de evitar as condições de pico ou de sobre- pressão em um ponto de uso do dito gás.

[0002] Um cilindro de gás comprimido é um reservatório de pres são projetado para conter gases a pressões altas, isto é, a pressões significativamente mais altas do que a pressão atmosférica. Os cilindros de gás comprimido são usados em uma faixa ampla de mercados, desde o mercado industrial geral de baixo custo, passando pelo mercado médico, até as aplicações de custo mais alto, tal como a produção de componentes eletrônicos que utiliza gases de especialidade fosfórica ou tóxica, corrosivos de alta pureza. Comumente, os recipientes de gás pressurizado compreendem aço, alumínio ou compósitos e têm capacidade para armazenar gases dissolvidos, liquefeitos ou comprimidos, com uma pressão de enchimento máxima de até 45 MPa (450 bar), para a maioria dos gases e de até 90 MPa (900 bar) para gases tais como hidrogênio e hélio.

[0003] A fim de dispensar os gases eficaz e controladamente de um cilindro de gás ou outro reservatório de pressão, uma montagem de regulador ou de válvula é exigida. Uma válvula fornece um mecanismo pelo qual o fluxo de gás pode ser controlado. Um regulador tem capacidade para regular o fluxo do gás de modo que o gás seja dispensado a uma pressão constante ou variável quanto ao usuário.

[0004] A fim de dispensar os gases eficaz e controladamente de um cilindro de gás ou de outro reservatório de pressão, um regulador é exigido. O regulador tem capacidade para regular o fluxo do gás, de modo que o gás seja dispensado a uma pressão constante ou variável quanto ao usuário.

[0005] Entretanto, na prática, isso é, frequentemente, difícil de al cançar. Uma aplicação exemplificativa é aquela de fornecer blindagem para soldagem por gás inerte de metal/gás ativo de metal (MIG/MAG) ou por gás inerte de tungstênio (TIG). Tal aplicação exige controle de fluxo, de modo que o gás seja entregue no ponto de uso próximo à pressão atmosférica, a uma taxa prescrita, por exemplo, de 15 l/min.

[0006] A Figura 1 mostra uma disposição convencional para a sol dagem por MIG/MAG. Um cilindro de gás 10 armazena gás à pressão alta, por exemplo, 20,0 a 30,0 MPa (200 a 300 bar). O cilindro de gás 10 tem um corpo de cilindro de gás 12 que compreende um recipiente geralmente cilíndrico que tem uma base plana disposta para permitir que o cilindro de gás 10 seja apoiado, sem sustentação, em uma superfície plana.

[0007] O corpo de cilindro de gás 12 é formado por aço, alumínio e/ou por materiais compósitos e é adaptado e disposto para resistir às pressões internas significativas, resultantes do armazenamento de gás à pressão alta.

[0008] Um regulador primário 14 é localizado a jusante do cilindro de gás 10, sendo que o regulador primário 14 compreende uma válvula de controle que emprega um mecanismo de retroalimentação, de modo que uma pressão constante seja mantida em um ponto a jusante do regulador primário 14. Uma válvula de alívio de segurança 16 está disposta a jusante do regulador de pressão 14.

[0009] O regulador 14 supre gás, a uma pressão fixa, ao equipa mento de soldagem por MIG/MAG 18 conectado ao mesmo.

[0010] A razão de pressão a montante/a jusante pode variar de 100:1, quando o cilindro de gás 10 está completo, a tão pouco quanto 1:1, quando a pressão de gás, dentro do cilindro de gás 10, aproxima- se daquela da pressão a jusante. Visto que a razão de pressão é reduzida, comumente, há uma variação na pressão de saída. Em muitos casos, a pressão pode ser elevada, cair ou permanecer constante, dependendo do tipo de regulador.

[0011] O Padrão EN ISO22435 prescreve limites para o desempe nho na variação de pressão. Um aumento na pressão de fechamento pode ser, tipicamente, 10% acima da pressão fixa ajustada nominal e permissível até valores 30% maiores do que a pressão fixa ajustada nominal. Visto que a taxa de fluxo a jusante é uma função de pressão, essa variação pode afetar o desempenho de fluxo, dependendo de qual equipamento está conectado a jusante.

[0012] A taxa de fluxo geralmente é controlada restringindo-se o fluxo de gás, tipicamente, através de válvulas ou de orifícios. O fluxo de gás pode ser precisamente medido controlando-se a pressão a montante, através de um tamanho de orifício fixo, onde a pressão a jusante é substancialmente mais baixa do que a pressão a montante.

[0013] Deve-se considerar, por exemplo, o equipamento de aplica ções de soldagem. Em tais disposições, a pressão através de mangueiras e tubulação no maquinário de soldagem que leva ao maçarico de soldagem é significativamente mais baixa do que a pressão a montante em um cilindro. Então, em tais casos, um orifício localizado próximo à fonte de pressão pode funcionar como a restrição principal, sendo que a taxa de fluxo é determinada pela pressão, apenas a montante do orifício.

[0014] Entretanto, se o fluxo for interrompido na extremidade da mangueira e da tubulação, por exemplo, por uma válvula solenoide de ligamento/desligamento ligada ao controle de arco de solda, então a pressão elevar-se-á no sistema, a jusante do orifício, até que se iguale à pressão a montante. A elevação na pressão do sistema entre as condições estática e fluente (dinâmica) pode causar feitos indesejáveis.

[0015] Sabe-se que o equipamento a jusante pode afetar a taxa de fluxo final na extremidade do sistema de fluxo de gás. Por exemplo, os comprimentos longos de mangueira, a tubagem de furo estreito, os orifícios em válvulas ou conectores podem, todos, criar quedas de pressão adicionais dentro de um sistema de fluxo de gás, restringindo a taxa de fluxo que sai do sistema. Infelizmente, não é sempre possível prever a taxa de fluxo final, a partir do sistema, para comprimentos de mangueira e de equipamento de soldagem diferentes, mesmo quando gerada a mesma condição de orifício e de pressão a montante.

[0016] Os problemas acima se combinam, na prática, para dar ori gem ao comportamento de “pico”. Um pico é um fenômeno que ocorre quando um gás muda de condições estáticas para fluentes, por exemplo, quando uma válvula de encerramento final é aberta.

[0017] Mediante a abertura de uma válvula, há um tempo de tran sição entre o primeiro fluxo de gás de partida e o alcance de uma condição de estado estável. Durante esse tempo, a pressão no equipamento de aplicações se reduz, da pressão estática no armazenamento (que é igual à pressão a montante) a um nível muito reduzido, próximo à pressão atmosférica. Devido a esse gradiente de pressão, a taxa de fluxo será mais alta, levando ao uso de gás mais alto do que pode ser necessário, por uma quantidade de tempo breve, mas significativa.

[0018] Uma complicação adicional é que a variação no ajuste de projeto de equipamento pode afetar significativamente o fenômeno de pico. Ainda, adicionalmente, o ciclo de trabalho operacional (isto é, o tempo durante o qual o gás é fluente, em relação ao tempo durante o qual a alimentação de gás é fechada) também pode afetar o volume de pico. A ciclagem de ligamento/desligamento rápida, por exemplo, conforme necessário, na aplicação de soldagem provisória, pode exigir que a proporção de tempo de desligamento seja similar à proporção de tempo de “ligamento", que leva a problemas de pico significativos.

[0019] A Figura 2 é um gráfico que ilustra esse fenômeno. Pode-se perceber, a partir dessa Figura, que a taxa de fluxo nunca se estabelece a uma condição de fluxo constante, de estado estável (tal como quando uma válvula é sempre aberta), antes de o fluxo ser interrompido no ciclo de trabalho. Tais fluxos intermitentes são difíceis de ajustar precisamente com verificadores de fluxo do tipo esfera em tubo de soldagem convencionais, devido a essa ciclagem rápida.

[0020] Várias disposições existentes tentam direcionar os proble mas acima. Por exemplo: os protetores de pico de solda, os reguladores de dois estágios (que são especialmente projetados para reduzir a variação da fonte de pressão mais alta primária) e a provisão de orifícios adicionais no equipamento de aplicações de soldagem são conhecidos na técnica.

[0021] Entretanto, cada uma das soluções existentes tem desvan tagens. Primeiro, as mesmas compreendem um equipamento adicional a ser adicionado ao sistema de soldagem, que aumenta o tamanho, a complexidade e o custo de tal equipamento.

[0022] Adicionalmente, as soluções acima são apenas relevantes ou eficazes se a combinação particular de ajuste de equipamento e de trabalho de ciclo garantir tal disposição. Não é necessário ter tal equipamento para toda aplicação de soldagem, que leva à necessidade de modificar o aparelho para diferentes propósitos.

[0023] Além do mais, os ajustadores têm que ser individualmente ajustados e regulados a cada ajuste de equipamento. Isso é difícil de alcançar de modo confiável, se o tempo de ligamento e de desligamento de ciclo for rápido. Um bom treinamento e conhecimento específico, junto com sistemas de controle de produção eficazes, são necessários para obter o melhor proveito dessas soluções, que torna os mesmos inflexíveis e ineficazes.

[0024] Os documentos no EP-A-0916891 e US-A-6.314.986 des- crevem um dispositivo de controle de gás que compreende um grupo de componentes integrados, de modo a fornecer as funções de segurança, de encerramento e de controle necessárias. Entretanto, mesmo em componentes tais como os revelados nesses pedidos, o pico não pode ser controlado em toda aplicação de usuário final.

[0025] Então, há, na técnica, uma necessidade de um regulador de pressão aprimorado que seja operável para reduzir o risco de pico, quando usado com sistemas de taxa de fluxo variável ou com sistemas de ciclagem de ligamento/desligamento rápida.

[0026] De acordo com um aspecto da presente invenção, é forne cido um regulador de pressão para regular a taxa de fluxo de uma fonte de gás, sendo que o regulador de pressão compreende um alojamento que tem uma entrada em comunicação com a fonte de gás, uma saída operável para suprir um gás, a uma pressão e taxa de fluxo determinadas, um conduto que se estende entre a entrada e a saída, um dispositivo de restrição localizado no conduto e que pode ser posicionado para controlar o fluxo de gás através do mesmo, uma disposição de inclinação para aplicar uma inclinação predeterminada ao dispositivo de restrição e um dispositivo de seleção operável para selecionar uma dentre uma pluralidade predeterminada de configurações distintas da disposição de inclinação e do dispositivo de restrição, a fim de fornecer uma seleção distinta de pressões de gás na dita saída e em que a saída compreende um orifício de tamanho fixo, selecionado a partir de um grupo específico de orifícios de tamanho fixo, de modo que a combinação de orifício e da posição selecionável do dito dispositivo de seleção forneçam um grupo de combinações de pressão/taxa de fluxo distintas às aplicações a jusante da dita saída.

[0027] Fornecendo-se tal disposição, a combinação de um conjun to predefinido de pressões de gás distintas selecionáveis e de uma seção de tamanhos de orifício fixos fornece uma seleção de combina- ções de pressão/taxa de fluxo particulares que reduzem a probabilidade de pico, dependendo da aplicação.

[0028] Em outras palavras, a presente invenção permite o controle de fluxo em uma taxa de fluxo ajustada combinando-se um módulo de regulador de pressão selecionável pré-ajustado com módulos de orifício de tamanho fixo intercambiáveis, sendo que o dimensionamento é determinado de modo que a faixa total de módulos forneça o fluxo medido e o pico aperfeiçoado a uma faixa de equipamento a jusante.

[0029] Em contraponto, é complicado, para as disposições conhe cidas, aperfeiçoar as condições de solda. Por exemplo, as disposições conhecidas exigem que o usuário ajuste um regulador, um controle de fluxo válvula ou economizador, e, então, confirmem o fluxo medido com um tubo de fluxo. Tal aperfeiçoamento iterativo é desperdício de tempo, de recursos e de equipamento.

[0030] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um regulador de pressão para regular a taxa de fluxo de uma fonte de gás, sendo que o regulador de pressão compreende um alojamento que tem uma entrada em comunicação com a fonte de gás, uma saída operável para suprir um gás a uma pressão e taxa de fluxo determinadas, um conduto que se estende entre a entrada e a saída, um dispositivo de restrição localizado no conduto e que pode ser posicionado para controlar o fluxo de gás através do mesmo, uma disposição de inclinação para aplicar uma inclinação predeterminada ao dispositivo de restrição e um dispositivo de seleção operável para selecionar uma dentre uma pluralidade predeterminada de configurações distintas da disposição de inclinação e do dispositivo de restrição, a fim de fornecer uma seleção distinta de ajustes de pressão para a pressão de gás na saída, em que a saída compreende um orifício de tamanho fixo, selecionado a partir de um grupo específico de orifícios de tamanho fixo intercambiáveis, de modo que a combinação de orifício e de ajuste de pressão distinto forneça um grupo de combinações de pres- são/taxa de fluxo distintas às aplicações de taxa de fluxo variáveis a jusante da dita saída e em que, para uma taxa de fluxo distinta particular, a combinação de orifício de tamanho fixo e de ajuste de pressão distinto seja selecionada na dependência do ciclo de trabalho da aplicação de taxa de fluxo variável.

[0031] Em uma modalidade, uma taxa de fluxo distinta particular pode ser obtida a partir de duas combinações de orifício de tamanho fixo e de ajuste de pressão distinto.

[0032] Em uma modalidade, o número de posições de desloca mento, distintas, selecionáveis, é cinco ou menos.

[0033] Em uma modalidade, o número de posições de desloca mento, distintas, selecionáveis, é três ou menos.

[0034] Em uma modalidade, o dispositivo de seleção compreende um membro de controle giratório operável para selecionar uma das ditas configurações distintas, sendo que o dito membro de controle giratório é operável para travar em cada uma das configurações distintas.

[0035] Em uma modalidade, o dito membro de controle giratório é operável para mover um dispositivo de controle para uma dentre um número predeterminado de posições linearmente deslocadas, sendo que a inclinação da dita disposição de inclinação é dependente da dita posição linear.

[0036] Em uma modalidade, a disposição de inclinação compreen de pelo menos uma mola de compressão de controle e a inclinação da mola de compressão de controle é dependente do deslocamento linear do dito dispositivo de controle.

[0037] Em uma modalidade, o dito dispositivo de controle compre ende pelo menos um pino operável para deslizar dentro de um canal correspondente, sendo que o pino e o canal controlam o movimento linear do dito dispositivo de controle.

[0038] Em uma modalidade, o canal, ou cada um do mesmo, com preende uma pluralidade de fendas de localização para receber o pino correspondente, ou cada um do mesmo, sendo que cada fenda de localização define uma configuração distinta do dito dispositivo de seleção.

[0039] Em uma modalidade, o dispositivo de seleção compreende um elemento resiliente para inclinar o pino, ou cada um do mesmo, para dentro de uma respectiva fenda de localização.

[0040] Em uma modalidade, o dispositivo de seleção compreende adicionalmente uma alça giratória segurável.

[0041] Em uma modalidade, a dita alça giratória segurável é pas sível de giro através de uma faixa angular de menos do que 180°, a fim de selecionar qualquer uma dentre as ditas posições distintas.

[0042] Em uma modalidade, o dispositivo de restrição compreende uma válvula linearmente móvel conectada a um diafragma ou a um pistão.

[0043] Em uma modalidade, os ditos orifícios de tamanho fixo são intercambiáveis.

[0044] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é fornecida uma montagem de válvula que inclui o regulador de pressão do primeiro aspecto.

[0045] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é fornecida uma montagem de cilindro de gás que inclui um corpo de cilindro de gás e a montagem de válvula do segundo aspecto.

[0046] As modalidades da presente invenção serão descritas ago ra, apenas a título de exemplo, em referência aos desenhos anexos, nos quais:

[0047] A Figura 1 é um diagrama esquemático de uma montagem de cilindro de gás e de regulador;

[0048] A Figura 2 é um gráfico que mostra a taxa de fluxo como uma função de tempo para uma aplicação de soldagem de ciclagem rápida;

[0049] A Figura 3 é uma vista isométrica de uma montagem de regulador de pressão e de válvula, de acordo com uma modalidade;

[0050] A Figura 4 é um diagrama esquemático dos componentes da válvula e do regulador de pressão da Figura 3;

[0051] A Figura 5 é uma vista em corte transversal obtida através da válvula da Figura 3, na direção A-A mostrada na Figura 3;

[0052] A Figura 6 é uma vista ampliada do regulador de pressão da Figura 5.

[0053] A Figura 7 é uma vista em corte isométrico da montagem de válvula da Figura 3.

[0054] A Figura 8 é uma vista isométrica de uma guia cilíndrica da montagem de válvula das Figuras 3 e 7;

[0055] A Figura 9 é um corte transversal obtido através da guia cilíndrica da Figura 8;

[0056] A Figura 10 é uma vista isométrica de uma guia cilíndrica alternativa adequada para uso com a montagem de válvula das Figuras 3 e 7;

[0057] A Figura 11 é um corte transversal obtido através da guia cilíndrica da Figura 10;

[0058] A Figura 12 é uma vista isométrica da montagem de válvula da Figura 3 conectada a um cilindro de gás;

[0059] A Figura 13 é um corte parcial da montagem de válvula e de cilindro de gás da Figura 10, que mostra uma alça de controle se- gurável, da montagem de válvula, em várias posições operacionais;

[0060] A Figura 14 é uma vista similar àquela da Figura 13, mas que mostra a montagem de válvula e de cilindro de gás como se fosse vista de um observador externo, em uso;

[0061] A Figura 15 é uma vista em corte transversal obtida através de uma parte da válvula da Figura 3, na direção B-B mostrada na Figura 3;

[0062] A Figura 16 é uma vista em corte transversal similar à Figu ra 6, através de uma segunda modalidade da montagem de válvula;

[0063] A Figura 17 é um esquema geral de uma terceira modalida de da montagem de válvula; e

[0064] A Figura 18 é um gráfico que ilustra as taxas de fluxo dife rentes, alcançáveis com seleções de pressão e tamanhos de orifício diferentes.

[0065] A Figura 3 mostra uma vista isométrica da montagem de regulador de pressão e de válvula 100, de acordo com uma modalidade da presente invenção. A Figura 3 mostra uma vista isométrica da montagem de válvula 100. A Figura 4 mostra um panorama de componente geral esquemático de uma montagem de válvula 100, de acordo com uma modalidade da presente invenção. A montagem de válvula 100 é adequada para conexão a um cilindro de gás 12, conforme mostrado nas Figuras anteriores.

[0066] A montagem de válvula 100 pode compreender, por exem plo, uma VIPR (Válvula com Regulador de Pressão Integrado). A válvula 100 compreende um corpo de válvula 102. Um conduto 104 é formado no corpo de válvula 102 e se estende através do interior do corpo de válvula 102, entre uma entrada 106 e uma saída 108, a fim de permitir que o gás flua, de modo controlado, do cilindro de gás 12 para as aplicações de usuário final, a jusante da saída 108.

[0067] O corpo de válvula 102 compreende uma rosca de parafuso adjacente à entrada 106, para engate com uma abertura complementar, em um pescoço do cilindro de gás 12. A saída 108 é adaptada e disposta para permitir que o cilindro de gás 12 seja conectado a outros componentes em uma montagem de gás; por exemplo, mangueiras, tubos, ou, adicionalmente, reguladores ou válvulas de pressão.

[0068] Uma porta de enchimento 110 que inclui uma válvula 112 é localizada em um tubo com ramificação que se estende a partir do con- duto 104. A porta de enchimento 110 permite que o cilindro de gás 12 seja cheio com gás em uso. Uma válvula de interrupção de pressão residual 114 é localizada no conduto 104, a jusante do cilindro de gás 12.

[0069] Um filtro 116 é localizado a jusante da válvula de interrup ção 114. Um regulador de pressão 118 está localizado a jusante do filtro 116. O regulador de pressão 118 é operável para fornecer uma saída de pressão regulada, fixa, à saída 108, conforme será descrito posteriormente. A pressão é selecionável por uma alça segurável, passível de giro 120 (conforme mostrado na Figura 3) e pode ser ajustada para valores de pressão distintos. Os componentes do regulador de pressão 118 serão descritos em mais detalhes, posteriormente, em referência às Figuras 5 a 8.

[0070] A montagem de válvula 100 compreende adicionalmente uma válvula de alívio de segurança 122, localizada a jusante do regulador de pressão 118 e a montante da saída 108. A saída 108 compreende um orifício de restrição de fluxo, selecionado a partir de um grupo de orifícios, conforme será descrito posteriormente.

[0071] As Figuras 5, 6 e 7 mostram a montagem de válvula 100 em mais detalhes. A Figura 5 mostra um corte transversal através da montagem de válvula 100, obtido na direção A-A da Figura 3. A Figura 6 mostra uma vista mais detalhada da Figura 5. O regulador de pressão 118 será, agora, descrito em mais detalhes, em referência às Figuras 5 e 6. Os componentes detalhados são identificados apenas na Figura 6.

[0072] Nessa modalidade, o regulador de pressão 118 compreen de um único regulador de pistão. Entretanto, a pessoa versada estaria prontamente consciente de variações que poderiam ser usadas com a presente invenção; por exemplo, um regulador de diafragma (conforme será descrito em uma modalidade posterior) ou outra disposição.

[0073] O regulador 118 compreende uma região de válvula 126 em comunicação com a entrada 106 e a saída 108. A região de válvula 126 compreende uma válvula de gatilho 128, localizada adjacente a uma base de válvula 130. A válvula de gatilho 128 é conectada a um pistão 132 que é configurado para permitir o movimento de translado da válvula de gatilho 128, ao longo do eixo geométrico X-X, em direção à base de válvula 130 e para fora da mesma, para abrir fechar respectivamente uma abertura 134 entre os mesmos.

[0074] O pistão 132 é inclinado, de modo resiliente, por uma dis posição de inclinação na forma de uma mola de controle 136, localizada ao redor do eixo geométrico X-X. Entretanto, outras disposições de inclinação podem ser usadas, conforme apropriado, por exemplo, outros dispositivos com base em pressão ou meios resilientes. A pessoa versada estaria prontamente consciente de variações que estariam dentro do escopo da presente invenção.

[0075] Uma mola oposta adicional 138 é fornecida para atuar dire tamente na válvula de gatilho 128, a fim de fornecer uma força de cen-tralização e de estabilização na válvula de gatilho 128.

[0076] O regulador 118 é operável para receber gás do cilindro de gás 12, à pressão de cilindro total (por exemplo, 10,0 a 90,0 MPa (100 a 900 bar)), mas para entregar gás a uma pressão baixa, fixa, substancialmente constante (por exemplo, 0,5 MPa (5 bar), à saída 108. Isso é alcançado por um mecanismo de retroalimentação, pelo qual a pressão de gás a jusante da abertura 134 é operável para atuar no pistão 132, em oposição à força de inclinação da mola 136. Esse efeito de contrabalanço fornece uma pressão particular, à qual o sistema está em equilíbrio. Assim, à pressão ajustada particular desejada, as forças de gás e de mola são selecionadas para que sejam iguais.

[0077] Então, se a pressão de gás na região adjacente ao pistão 132 exceder o nível especificado, o pistão 132 é operável para se mover ao longo do eixo geométrico X-X (em direção ao lado da mão es- querda das Figuras 5 e 6). Como resultado, a válvula de gatilho 128 é movida mais próxima à base de válvula 130, reduzindo o tamanho da abertura 134 e, consequentemente, restringindo o fluxo de gás, da entrada 106 até a saída 108. Concomitantemente, se a pressão de gás reduzir, a válvula de gatilho 128 será disposta para se mover para fora da base de válvula 130 e o tamanho da abertura 134 será aumentado.

[0078] O mecanismo pelo qual a pressão pode ser ajustada será, agora, descrito. A pressão do gás pode ser ajustada a pressões distintas predeterminadas. Em outras palavras, o regulador 118 não é ope- rável, para permitir que a pressão de gás não possa ser continuamente variada e, ao contrário, apenas uma seleção distinta de valores de pressão predeterminados, afastados por intervalos predeterminados, possa ser selecionada por um usuário.

[0079] A alça segurável 120 (mostrada nas Figuras 3, 5 e 6) permi te que um usuário especifique o ajuste de pressão do regulador de pressão 118. A alça segurável 120 compreende uma protuberância central 140 e um braço segurável 142 anexados à mesma. A protuberância central 140 é passível de giro ao redor do eixo geométrico X-X e é conectada ao corpo de válvula 102 por meio de um parafuso ou de outra conexão passível de liberação.

[0080] Conforme mostrado nas Figuras 5 a 7, o regulador de pres são 118 compreende um tambor central 144 circundado por uma guia cilíndrica 146. O tambor central 144 é disposto para girar dentro da guia cilíndrica 146 e para transladar para frente e para trás, ao longo do eixo geométrico X-X, em relação ao mesmo.

[0081] Em referência às Figuras 5 a 7, o tambor central 144 com preende um par de pinos igualmente afastados 148. Os pinos 148 são localizados em lados opostos ao tambor central 144 e se estendem para fora do mesmo.

[0082] Conforme mostrado mais claramente nas Figuras 7 a 9, a guia cilíndrica 146 compreende um par de canais 150. Cada um dos pinos 148 é recebido em um respectivo canal 150 e se estende através do mesmo. Cada canal 150 se estende ao redor da circunferência da guia cilíndrica 146, em um ângulo agudo ao eixo geométrico X-X. Em outras palavras, cada canal 150 tem um componente de comprimento que se estende ao longo do eixo geométrico X-X. Então, o movimento giratório do tambor central 144, em relação à guia cilíndrica 146, fará, em virtude de os pinos 148 se moverem nos respectivos canais 150, com que o tambor central 144 translade para frente e para trás, ao longo do eixo geométrico X-X, em direção ao pistão 132 e para fora do mesmo.

[0083] As extremidades distais dos pinos 148 são conectadas à pro tuberância central 140 da alça segurável 120, através de uso de um anel de trava ou outros meios de conexão. Assim, na prática, o braço segurá- vel 142 pode ser manipulado de modo giratório por um usuário, para mover os pinos 148 dentro dos canais 150 e, então, transladar o tambor central 144 para frente e para trás, ao longo do eixo geométrico X-X.

[0084] Conforme mostrado nas Figuras 8 e 9, cada um dos canais 150 compreende a primeira e a segunda seções 152, 154. A primeira e a segunda seções 152, 154 são, nessa modalidade, substancialmente lineares, mas esse não precisa ser o caso. Os ângulos, trajetos ou formatos diferentes dos canais 150 ou da primeira e da segunda seções 152, 154 podem ser usados, por exemplo, para fornecer acelerações ou velocidades lineares de movimento diferentes do tambor central 144. A pessoa versada estaria prontamente consciente das variações que estariam dentro do escopo da presente invenção.

[0085] Cada canal 150 compreende, adicionalmente, uma primei ra, uma segunda e uma terceira fendas de localização 156, 158, 160. A primeira e a terceira fendas de localização 156, 158 são localizadas em cada extremidade de cada canal 150. A segunda fenda de locali- zação é localizada entre a primeira e a segunda seções 152, 156. Cada fenda de localização 156, 158, 160 que é formada e dimensionada para receber o respectivo pino 148 é uma posição de sodo substancialmente giratório estável, conforme será descrito.

[0086] Conforme mostrado nas Figuras 5 e 6, a mola 162 é forne cida entre o tambor central 144 e uma superfície de extremidade da guia cilíndrica 146. A mola adicional 162 é fornecida em uma configuração aninhada com a mola de compressão 136. Em outras palavras, a mola 162 circunda uma parte da mola de compressão 136 e é substancialmente paralela à mesma.

[0087] A mola 162 é operável para inclinar o tambor central 144 para fora do pistão 132, na direção do eixo geométrico X-X. Assim, para mover os pinos 148 e o tambor central 144 da primeira fenda de localização 156 à segunda fenda de localização 158, ao longo do primeiro canal 152, uma força precisa estar em oposição à inclinação da mola 162. O mesmo se aplica ao se mover da segunda fenda de localização 158 para a terceira fenda de localização 160, ao longo do segundo canal 154.

[0088] Adicionalmente, a inclinação longitudinalmente aplicada da mola 162 faz com que os pinos 148 sejam retidos em uma respectiva fenda 156, 158, 160, que fornece um sistema de modo substancialmente giratório estável, com três posições operacionais distintas.

[0089] Devido ao formato das fendas e à inclinação da mola 162, um torque maior é exigido para mover os pinos 148 das fendas de localização 156, 158, 160 do que para mover os pinos 148 ao longo da primeira ou da segunda seções 152, 154.

[0090] Então, conforme mostrado e descrito, cada um dos canais 150 define, assim, três posições estáveis para os pinos 148 que se movem nos canais 150. Cada uma dentre as três posições estáveis define três ajustes de pressão distintos para o regulador de pressão 118. Em resumo, o seletor compreende um mecanismo de mola que é operável para travar e reter o regulador de pressão 118 em uma de um conjunto de posições pré-ajustadas distintas.

[0091] Conforme descrito acima, a mola de compressão 136 é operável para atuar no pistão 132, em oposição à pressão de gás que atua no pistão 132. Conforme mostrado nas Figuras 5 e 6, a mola de compressão se estende ao longo do eixo geométrico X-X, entre o pistão 132 e uma parede de extremidade do tambor central 144.

[0092] Então, o movimento do tambor central 144, em direção ao pistão 132, aumentará a compressão da mola de compressão 136. Esse aplicará, então, uma força maior ao pistão 132 e, então, uma pressão de gás mais alta será exigida para fechar a abertura 134, ajustando, assim, a regulação de gás a uma pressão mais alta.

[0093] Em outras palavras, a presente invenção fornece uma dis posição operável para permitir a seleção do comprimento de compressão da mola de compressão de controle 136, em uma pluralidade de posições pré-ajustadas.

[0094] Assim, em resumo, o giro da alça segurável 120 permite que um usuário ajuste a força de inclinação da mola de compressão 136 entre uma dentre três posições selecionáveis. Nessa modalidade, a primeira fenda de localização 156 define uma posição de desligamento em que a abertura 134 é fechada pela válvula de gatilho 128 e onde não há fluxo de gás. A segunda e a terceira fendas de localização 158, 160 definem duas pressões de operação distintas e diferentes, sendo que a terceira fenda de localização 160 define o ajuste de pressão de gás mais alto.

[0095] Apenas esses três ajustes são selecionáveis no regulador de pressão 118. Se uma posição diferente de um dos ajustes definidos pelas fendas de localização 156, 158, 160 for selecionada, então, a inclinação da mola 162 fará com que o mecanismo se mova para a próxima fenda de modo alinhado, isto é, se uma posição for selecionada entre a segunda e a terceira fendas 158, 160, então, a inclinação combinada da mola 162, a pressão de gás e a mola de compressão 134 impulsionarão os pinos 148 de volta, ao longo da segunda porção dos canais 150, para a segunda fenda de localização 158. O mesmo se aplica a uma tentativa de ajustar a pressão em um ponto entre a segunda e a primeira fendas 156, 158.

[0096] As disposições alternativas podem ser fornecidas e estar dentro do escopo da presente invenção. Por exemplo, os números diferentes de fendas de localização podem ser fornecidos para aumentar o número de ajustes de deslocamento distintos disponíveis.

[0097] As Figuras 10 e 11 mostram uma modalidade alternativa de guia cilíndrica 180 que compreende os canais 182. Cada canal 182 compreende cinco fendas de localização 184, 186, 188, 190, 192. As fendas de localização 184, 186, 188, 190, 192 são substancialmente similares àquelas descritas previamente. Entretanto, o uso da guia cilíndrica 180 permite que cinco ajustes distintos sejam selecionados no regulador de pressão 118.

[0098] Alternativamente, qualquer número de fendas de localiza ção pode ser fornecido, conforme exigido, para fornecer o número de ajustes de pressão predeterminados necessário.

[0099] Conforme será descrito posteriormente, o uso único de ajustes de pressão distintos, pré-ajustados, fornece a possibilidade de mitigação de pico, de modo que seja fácil e rápido, para um usuário, ajustar, sem a necessidade de medições iterativas complexas e laboriosas das pressões de componente e de sistema.

[00100] A Figura 12 mostra a disposição de válvula 100 conectada a um cilindro de gás 12. O cilindro de gás 12 compreende um reservatório de pressão geralmente cilíndrico que tem uma base plana (não mostrada), disposta para permitir que o cilindro de gás 12 se apoie, sem sustentação, em uma superfície plana.

[00101] O cilindro de gás 12 tem um corpo que é formado por aço, alumínio e/ou por material de compósitos e é adaptado e disposto para resistir às pressões internas de até aproximadamente 90 MPa (900 bar). Um pescoço 12a é localizado em uma extremidade próxima ao cilindro de gás 12, oposta à base e define uma abertura que fornece acesso ao interior do cilindro de gás. O pescoço 12a compreende uma rosca de parafuso (não mostrada), adaptada para receber a disposição de válvula 100.

[00102] Conforme descrito, a disposição de válvula se comunica com o interior do cilindro de gás 12, através da entrada 106 e do conduto 104. O conduto 104 se estende na seção central do cilindro de gás 12. O corpo de válvula 102 tem uma porção rosqueada de modo complementar, que se conecta ao pescoço 12a do cilindro de gás 12.

[00103] O cilindro de gás 100 define um reservatório de pressão que tem um volume interno. Qualquer fluido adequado pode estar contido no cilindro de gás 100. Entretanto, a presente modalidade se refere, mas não se limita exclusivamente, aos gases permanentes purificados que são livres de impurezas, tal como poeira e/ou umidade. Os exemplos não exaustivos de tais gases podem ser: Oxigênio, Nitrogênio, Argônio, Hélio, Hidrogênio, Metano, Trifluoreto de Nitrogênio, Monóxido de Carbono, Criptônio ou Neon.

[00104] O usuário tem capacidade para selecionar a pressão de saída desejada (que, nessa modalidade, compreende um ajuste fechado e dois ajustes de pressão diferentes), por meio de rotação da alça segurável 120. A alça segurável 120 compreende o braço segurá- vel 142 que é passível de giro, por um usuário, entre as três posições selecionáveis. Isso é mostrado nas Figuras 13 e 14.

[00105] A Figura 13 mostra uma seção de compósito, através de uma parte da disposição de válvula 100 e do cilindro de gás 12. A Fi- gura 14 mostra uma vista similar que mostra como a disposição de válvula 100 e do cilindro de gás 12 pareceriam em uso, para um observador externo.

[00106] Referindo-se à Figura 13, pode-se perceber que o braço segurável 142 oferece um indicador visual claro, pelo qual os usuários podem determinar, a partir de um olhar superficial, se o cilindro de gás 12 está em uso e se o cabo anexado está pressionado. Adicionalmente, um indicador visual claro de ajuste de pressão selecionado está disponível mediante uma breve inspeção visual.

[00107] Adicionalmente, a alça segurável 120 e a disposição associada fornecem vantagens significativas através das disposições conhecidas. A alça segurável 142 tem, apenas, que ser girada através de um ângulo relativamente pequeno, entre as posições de ligamento e de desligamento, quando comparada às disposições de válvula conhecidas. O ângulo, através do qual a alça segurável 120 tem que ser girada entre as posições extremas, é menor do que 180° e, preferencialmente 90° ou menor. Isso contrapõe as disposições existentes, em que a um controle de válvula ou de orifício de saída tem que ser dada muitas voltas para fechar ou abrir a respectiva válvula.

[00108] Adicionalmente, quando localizada em um cilindro de gás vertical 12, a alça segurável 120 é passível de giro ao redor de um eixo geométrico substancialmente horizontal. Isso é fácil e intuitivo de se operar por um usuário. Adicionalmente, o movimento angular do braço segurável 142, entre os ajustes de pressão selecionáveis, ocorre em um plano substancialmente vertical, que auxilia a observação por um usuário.

[00109] Referindo-se às Figuras 13 e 14, uma disposição de proteção 164 é fornecida para blindar a disposição de válvula 100 em uso. Conforme mostrado na Figura 13, a proteção 164 é formada por três componentes: primeiro e segundo alojamentos 166, 168 e uma tampa passível de giro 170. O primeiro e o segundo alojamentos 166, 168 são dispostos para formar uma estrutura em formato de concha, conectada pela tampa passível de giro 170 a uma extremidade superior e por meios de fixação (tais como parafusos) em uma extremidade inferior.

[00110] Quando montados, o primeiro e o segundo alojamentos 166, 168 e a tampa passível de giro 170 formam a proteção 164. A proteção 164 é substancialmente elíptica e tem um corte transversal circular. Pode ser feita uma provisão, dentro da estrutura de a proteção 164, de um ou mais furos de acesso (não mostrados). Esses furos de acesso podem incluir itens, tais como um visor, ou podem fornecer acesso à saída 108 ou à porta de enchimento 110.

[00111] A disposição de proteção 164 está disposta para circundar a disposição de válvula 16 e a estrutura de proteção 100 e fornecer proteção tanto estrutural quanto ambiental para a válvula 16 e para os componentes relacionados. Em outras palavras, a proteção 164 forma um alojamento ou cobertura para a válvula 16.

[00112] Adicionalmente, a proteção 164 aprimora a aparência estética da montagem de cilindro 10 e permite, adicionalmente, que os itens estejam contidos, por exemplo, em um visor eletrônico (disposto para se encaixar em uma abertura 120a formada no primeiro alojamento 120) ou em componentes eletrônicos adicionais ou componentes exigidos para a operação da montagem de cilindro de gás 10.

[00113] A tampa passível de giro 170 está disposta para girar ao redor do eixo geométrico longitudinal do cilindro de gás 12 e ao redor da extremidade superior da proteção 164 e da estrutura de proteção 100, de modo que a montagem de cilindro 10, quando em uma posição vertical, possa ser laminada por um usuário, enquanto o usuário retém a tampa passível de giro 170 com uma mão. Os meios de fixação são, então, usados em uma extremidade inferior da proteção 164 para prender o primeiro e o segundo alojamentos 166, 168 um ao ou- tro e à válvula 16.

[00114] O primeiro e o segundo alojamentos 166, 168 podem ser produzidos de qualquer material adequado. Todavia, o material de plástico moldado por injeção é a escolha de material preferencial, devido à facilidade de fabricação e à faixa de liberdade de projeção. Os materiais de plástico, tal como ABS ou policarbonato, podem ser usados em exemplos não exaustivos e sem limitação.

[00115] Conforme mostrado na Figura 14, uma abertura 172 é formada na proteção 164. A abertura 172 é na forma de um canal e é projetada para permitir que a extremidade distal da alça segurável 142 se projete para dentro da parte interna da proteção 164. Então, a alça segurável 172 pode ser facilmente manipulada por um usuário, enquanto mantém os benefícios de segurança, estéticos e estruturais da proteção 164. Tal configuração seria apenas praticável com um braço segurável giratório 142 que se move, na prática, em um plano substancialmente vertical. Isso permite que a posição do braço segurável 142 seja visualmente inspecionada, prontamente e sem ambiguidade.

[00116] A Figura 15 mostra um corte adicionalmente transversal, através de uma parte da disposição de válvula 100, obtido na direção B-B mostrada na Figura 3.

[00117] A Figura 15 mostra a saída 108. A saída 108 compreende um orifício de fluxo de tamanho fixo 174 e um adaptador de conexão rápida 176. O adaptador de conexão rápida 176 é adaptado e disposto para permitir que o cilindro de gás 100 seja conectado a outros componentes, em uma montagem de gás, por exemplo, mangueiras, tubos ou, adicionalmente, reguladores ou válvulas de pressão.

[00118] O orifício de fluxo de tamanho fixo 174 é selecionado a partir de um grupo de orifícios adequados e é facilmente intercambiável, dependendo da aplicação de extremidade desejada, da taxa de fluxo e do ciclo de trabalho que é exigido. Cada um dentre os orifícios de controle de fluxo disponíveis 174 é dimensionado para gerar fluxos de aplicação aproximados, quando compatíveis com os ajustes de pressão distintos do regulador de pressão 118, conforme descrito. Os fluxos que os vários tamanhos de orifícios selecionáveis podem fornecer podem se sobrepor à faixa de fluxo, quando obtidos com ajustes de pressão diferentes. Entretanto, cada combinação fornece vantagens específicas, quando usada com taxas de fluxo e ciclos de trabalho diferentes.

[00119] Em outras palavras, cada orifício de controle de fluxo de tamanho fixo 174 é disposto para fornecer taxas de fluxo distintas específicas, quando usadas com os ajustes de pressão distintos do regulador de pressão 118. Essas taxas de fluxo distintas são taxas de fluxo aproximadas, por exemplo, com propósitos de soldagem. As faixas de fluxo para pelo menos alguns dentre os orifícios de controle de fluxo 174 se sobrepõem, de modo que, na prática, a mesma taxa de fluxo distinta possa ser alcançada através de pelo menos duas combinações diferentes de orifício de controle de fluxo 174 e de ajuste de pressão distinto.

[00120] O usuário final pode ser dotado de uma guia de dimensionamento ou equipamento de medição de fluxo de ponto de uso que pode determinar que a combinação de ajuste seletor e de tamanho de orifício de fluxo é ideal para a aplicação e minimização de pico de solda.

[00121] Uma segunda modalidade da invenção é mostrada na Figura 16. A segunda modalidade compreende uma disposição de válvula 200. Na modalidade da Figura 16, a disposição de válvula 200 compreende um regulador de pressão 218. O regulador de pressão 218 é substancialmente similar ao regulador de pressão 116 da primeira modalidade. Entretanto, na segunda modalidade, um diafragma 232 é usado no lugar do pistão 132 da primeira modalidade.

[00122] Conforme mostrado na Figura 16, a região de válvula 226 compreende uma válvula de gatilho 228 localizada adjacente a uma base de válvula 230. A válvula de gatilho 228 é conectada a um diafragma 232, que é configurado para permitir o movimento de translado da válvula de gatilho 228, ao longo do eixo geométrico X-X, em direção à base de válvula 230 e para fora da mesma, a fim de abrir e fechar, respectivamente, uma abertura 234 entre os mesmos. O diafragma 232 é vedado na extremidades do mesmo e operável para se mover em resposta à pressão de gás.

[00123] O diafragma 232 é inclinado de modo resiliente por uma disposição de inclinação, na forma de uma mola de controle 236 localizada ao redor do eixo geométrico X-X. Uma mola adicionalmente oposta 238 é fornecida para atuar diretamente na válvula de gatilho 228, a fim de fornecer uma força de centralização e de estabilização na válvula de gatilho 228.

[00124] O regulador 218 é operável para receber gás do cilindro de gás 12, à pressão de cilindro total (por exemplo, 10,0 a 90,0 MPa (100 a 900 bar)), mas para entregar gás a uma pressão baixa, fixa, substancialmente constante (por exemplo, 0,5 MPa (5 bar), à saída 108. Isso é alcançado por um mecanismo de retroalimentação, por onde a pressão de gás a jusante da abertura 234 é operável para atuar no diafragma 232, em uma câmara, adjacente ao mesmo e em oposição à força de inclinação da mola 236. Esse efeito de contrabalanço no diafragma 232 fornece uma pressão particular à qual o sistema está em equilíbrio. Assim, à pressão ajustada particular desejada, as forças de gás e de mola são selecionadas para que sejam iguais.

[00125] Então, a pressão de gás, na região adjacente ao diafragma 232, deve exceder o nível especificado, sendo que o diafragma 232 é operável para distorcer e causar o movimento da válvula de gatilho 228, ao longo do eixo geométrico X-X (em direção ao lado da mão esquerda das Figuras 5 e 6). Como resultado, a válvula de gatilho 228 é movida mais próxima à base de válvula 230, reduzindo o tamanho da abertura 234 e, consequentemente, restringindo o fluxo de gás, da entrada 106 até a saída 108. Concomitantemente, se a pressão de gás reduzir, o diafragma 232 retorna, em direção ao seu formato não distorcido, original, e a válvula de gatilho 228 é movida para fora da base de válvula 230, aumentando o tamanho da abertura 234 que é aumentada.

[00126] Uma terceira modalidade da invenção é mostrada na Figura 17. Os recursos da terceira modalidade mostrada na Figura 17, que são comuns à primeira e à segunda modalidades das Figuras 3 a 16, são alocados aos mesmos números de referência e não serão descritos novamente aqui.

[00127] A terceira modalidade compreende uma disposição de válvula 300. Na modalidade da Figura 17, as posições distintas predeterminadas selecionáveis têm, adicionalmente, capacidade para serem modificadas pela provisão de um seletor de regulagem fino. Conforme previamente descrito, o movimento giratório da alça segurável 302 faz com que o tambor central 304 se mova ao longo do eixo geométrico XX, em relação à guia cilíndrica 306, por meio dos pinos 308 que deslizam dentro dos canais 310.

[00128] Entretanto, a disposição de válvula 300 fornece adicionalmente um mecanismo par ajustar, por meio de um tambor adicional 312, as posições relativas do canal 310 e dos pinos 308. O tambor 312 pode ser ajustado por meio de uma alça de ajuste fina, adicional, 314. Isso tem o efeito de permitir a translação, ao longo do eixo geométrico X-X, das posições pré-ajustadas definidas pelas fendas de localização (não mostradas), a fim de refinar os pontos de ajuste de pressão.

[00129] Em outros aspectos, a disposição de válvula 300 corresponde à disposição de válvula 100 ou, alternativamente, à disposição de válvula 200 da Figura 16.

[00130] Na prática, um usuário seleciona um ajuste de regulador de pressão particular 118 e o tamanho de orifício de restrição de fluxo 176 para alcançar uma taxa de fluxo particular, com propriedades antipico particulares, aperfeiçoadas para uma aplicação particular. Em outras palavras, uma taxa de fluxo desejada é selecionada e a combinação apropriada de orifício de controle de fluxo 174 e de ajuste de pressão distinto, selecionada a partir das combinações disponíveis, que podem fornecer aquela taxa de fluxo distinta que depende, por exemplo, do ciclo de trabalho da aplicação final.

[00131] A Figura 15 mostra uma faixa de fluxo típica e se sobrepõe entre os vários ajustes disponíveis.

[00132] Um usuário pode selecionar uma taxa de fluxo desejada e as combinações apropriadas par aquela taxa de fluxo, com base no ciclo de trabalho da aplicação de soldagem de taxa de fluxo variável. Para soldagem normal, o usuário selecionaria as combinações de taxa de fluxo na linha A. A linha B indica as configurações de pressão e de orifício, que são aperfeiçoadas para a minimização de pico de solda. Em outras palavras, para a soldagem de ciclagem rápida, as opções da linha B devem ser selecionadas. Se a soldagem de ciclagem rápida for realizada com as combinações na linha A normal, os fluxos ajustados serão alcançados, mas o volume de solda de pico pode ser mais alto.

[00133] Concomitantemente, se a combinação de linha B de cicla- gem rápida for usada, pode ser que o fluxo ajustado reduza abaixo do valor exigido ao longo do tempo da operação de soldagem, dependendo do ajuste de equipamento a jusante. A queda no fluxo pode ser especialmente aguda, se houver tubos e mangueiras curtos .

[00134] Então, a seleção das opções permite a adaptação às exigências do usuário final e ao desempenho de redução de pico.

[00135] Na prática, uma aplicação que tem tempo de solda de estado estável de 15 s e que exige um fluxo aproximado de 15 litros/min. usaria o ajuste A e o tamanho de orifício 3. O volume de solda de pico, que seria tipicamente experimentado, seria de aproximadamente 1 litro por operação.

[00136] O mesmo equipamento, mas que é executado em um tempo de ciclo de 1 segundo ligado, 1 segundo desligado (isto é, um ciclo de trabalho de 50%) e um fluxo de 15 litros/min. poderia, ainda, usar o ajuste A e o tamanho de orifício 3. Mas, devido ao tempo de ligamento curto, a proporção de tempo, quando há fluxo em excesso, é mais alta; em alguns ajustes de aparelho, o fluxo nunca pode se estabelecer a uma taxa de fluxo de estado estável de 15 litros/minuto. O volume de solda de pico que seria tipicamente experimentado é de 0,2 litros por operação.

[00137] Alternativamente, o ajuste selecionado é o ajuste B e o tamanho de orifício é o 4. O ajuste B diferente baixa a pressão de pico que pode ser experimentada em condições estáticas, minimiza o possível volume de pico, fornecendo, ainda, o fluxo aproximado exigido no ponto de uso. Um volume de excesso reduzido é de 0,1 litro. Então, usar o ajuste B reduz o volume de solda de pico em 50%.

[00138] A título de exemplo adicional, a Tabela 1 abaixo mostra algumas taxas de fluxo medidas exemplificativas para a modalidade descrita acima, com duas posições distintas. Vários orifícios de restrição de fluxo de conexão rápida 176 são usados, caracterizados pela taxa de fluxo (em litros por minuto (LPM)), que os mesmos têm capacidade de sustentar.

[00139] Embora as modalidades acima tenham sido descritas em referência às duas posições pré-ajustadas, sendo uma fechada e outra operacional, a pessoa versada estaria prontamente consciente das alternativas que estariam dentro do escopo do presente pedido. Por exemplo, qualquer número adequado de posições selecionáveis distintas pode ser usado com a presente invenção.

[00140] Adicionalmente, embora a presente invenção tenha sido descrita em referência ao controle do comprimento de compressão de uma única mola de compressão de controle (mola 136 na primeira modalidade), a presente invenção pode compreender mais do que uma mola de compressão de controle. Por exemplo, ao selecionar uma pressão pré-ajustada, a presente invenção pode ser operável para selecionar molas diferentes, ou uma única combinação de molas, para cada ajuste de pressão distinto.

[00141] Adicionalmente, a disposição de alça giratória da presente invenção fornece adicionalmente benefícios. Por exemplo, o movimento da alça em um plano substancialmente vertical permite que a alça compreenda um meio de travamento para se engatar, por exemplo, com a proteção 164, a fim de permitir que o regulador de pressão 118 seja travado na posição predeterminada.

[00142] Embora o regulador de pressão das modalidades acima tenha sido descrito relacionado a um regulador de pistão ou a um regulador de diafragma, outras disposições poderiam ser contempladas pela pessoa versada e estariam dentro do escopo da presente invenção. Por exemplo, no lugar de um diafragma ou pistão, o regulador de pressão pode compreender uma cúpula carregada com uma pressão de referência vedada fixa. Com o braço giratório que muda o volume da referência vedada e, então, da pressão.

[00143] As modalidades da presente invenção foram descritas em referência particular aos exemplos ilustrados. Embora os exemplos específicos sejam mostrados nos desenhos e sejam descritos o presente documento, em detalhes, deve-se compreender, entretanto, que os desenhos e a descrição detalhada não se destinam a limitar a invenção à forma particular revelada. Deve-se observar que as variações e modificações podem ser feitas aos exemplos descritos dentro do escopo da presente invenção.

[00144] As situações similares podem bem se aplicar igualmente a outras aplicações de gás supridas por cilindros de gás à pressão alta, tais como em sistemas de dispensa de bebida e de MAP de alimento.

Claims (15)

1. Regulador de pressão (118; 218) para regular a taxa de fluxo de uma fonte de gás caracterizado pelo fato de que o regulador de pressão compreende um alojamento (102) que tem uma entrada (106) em comunicação com a fonte de gás, uma saída (108) operável para suprir um gás a uma pressão e taxa de fluxo determinadas, um conduto (104) que se estende entre a entrada e a saída, um dispositivo de restrição (128; 228) localizado no conduto e que pode ser posicionado para controlar o fluxo de gás através do mesmo, uma disposição de inclinação (136; 236) para aplicar uma inclinação predeterminada ao dispositivo de restrição e um dispositivo de seleção operável para selecionar uma de uma pluralidade predeterminada de configurações distintas da disposição de inclinação e do dispositivo de restrição, a fim de fornecer uma seleção distinta de ajustes de pressão à pressão de gás na saída, em que a saída compreende uma orifício de tamanho fixo (174), selecionado a partir de um grupo específico de orifícios de tamanho fixo intercambiáveis, de modo que a combinação de orifício e de ajuste de pressão distinto forneça um grupo de combinações de pressão/taxa de fluxo distintas às aplicações de taxa de fluxo variáveis a jusante da dita saída, e em que, para uma taxa de fluxo distinta particular, a combinação de orifício de tamanho fixo e de ajuste de pressão distinto é selecionada, dependendo do ciclo de trabalho da aplicação de taxa de fluxo variável.

2. Regulador de pressão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma taxa de fluxo distinta particular pode ser obtida a partir de duas combinações diferentes de orifício de tamanho fixo e de ajuste de pressão distinto.

3. Regulador de pressão, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o número de posições distintas selecionáveis é cinco ou menos.

4. Regulador de pressão, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o número de posições distintas selecionáveis é três ou menos.

5. Regulador de pressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de seleção compreende um membro de controle giratório operável para selecionar uma das ditas configurações distintas, sendo que o dito dispositivo de seleção é operável para travar em cada uma das configurações distintas.

6. Regulador de pressão, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dito membro de controle giratório é operável para mover um dispositivo de controle para uma dentre um número predeterminado de posições linearmente deslocadas, sendo que a inclinação da dita disposição de inclinação é dependente da dita posição linear.

7. Regulador de pressão, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a disposição de inclinação compreende pelo menos uma mola de compressão de controle e a inclinação da mola de compressão de controle é dependente do deslocamento linear do dito dispositivo de controle.

8. Regulador de pressão, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o dito dispositivo de controle compreende pelo menos um pino operável para deslizar dentro de pelo menos um canal correspondente, sendo que o pino e o canal controlam o movimento linear do dito dispositivo de controle.

9. Regulador de pressão, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o canal, ou cada um do mesmo, compreende uma pluralidade de fendas de localização para receber o pino correspondente, ou cada um do mesmo, sendo que cada fenda de localização define uma configuração distinta do dito dispositivo de seleção.

10. Regulador de pressão, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de seleção compreende um elemento resiliente para inclinar o pino, ou cada um do mesmo, para dentro de uma respectiva fenda de localização.

11. Regulador de pressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de seleção compreende, adicionalmente, uma alça giratória que pode ser segurada.

12. Regulador de pressão, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a dita alça giratória que pode ser segurada é passível de giro através de uma faixa angular de menos do que 180° para selecionar qualquer uma dentre as ditas posições distintas.

13. Regulador de pressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de restrição compreende uma válvula linearmente móvel conectada a um diafragma ou um pistão.

14. Montagem de válvula caracterizada pelo fato de que inclui o regulador de pressão, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13.

15. Montagem de cilindro de gás caracterizada pelo fato de que inclui um corpo de cilindro de gás e a montagem de válvula, como definido na reivindicação 14.

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