PT101312B

PT101312B - Aperfeicoamentos introduzidos nas valvulas para fluidos

Info

Publication number: PT101312B
Application number: PT101312A
Authority: PT
Original assignee: Forminaya Agullo Pablo
Priority date: 1992-07-20
Filing date: 1993-07-19
Publication date: 1999-10-29
Also published as: FR2693786B1; PT101312A; ITTO930542A0; MA22942A1; ES2087008B1; ITTO930542A1; IT1260933B; ES2087008R; DE4324158A1; ES2087008A2; FR2693786A1

Description

DESCRIÇÃO

APERFEIÇOAMENTOS INTRODUZIDOS NAS VÁLVULAS PARA FLUIDOS

OBJECTO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a aperfeiçoamentos introduzidos em válvulas para fluidos. Um destes.aper feiçoamentos centra-se no facto de, para realizar a abertura total da válvula ou a sua obturação, apenas ser necessária uma rotação, de preferência de 90°, no comando de accionamento, sendo esta rotação de 90° de especial impo£ tância quando se aplica a torneiras de quarto de volta, hoje muito utilizadas. A referida rotação pode ter uma am plitude menor ou maior, até um máximo de 360°. No caso de a válvula incluir um filtro, a extracção do mesmo será muitíssimo fácil e rápida, sem ser necessária a utilização de qualquer ferramenta.

E também importante destacar o mecanismo simples e novo interior para a abertura e o fecho da válvula segundo a presente invenção, que se fazem por meio de um elemento de obturação que se desloca axialmente quando se desloca axialmente quando se actua no comando de accionamento. Quando se roda este comando, num sentido ou no outro, por meio de uma peça intermédia que liga o comando ao ele mento de obturação, consegue-se um deslocamento suave de_s te para deixar a passagem livre ou para obturar a entrada do fluido.

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-2Os referidos aperfeiçoamentos segundo a presente invenção têm como objectivo embaratecer substancialmente o custo das válvulas para fluidos, conseguindo-se, além disso, um funcionamento mais simples no seu accionamento .

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Na actualidade são conhecidas válvulas ou torne_i_ ras de passagem para fluidos, que podem incluir um filtro ou não, utilizando as mesmas sistemas de obturação baseados em várias rotações de um eixo que accionam uma sola e provocam o fecho. Nestas válvulas convencionais, a extracção do filtro para a sua limpeza é por vezes demasiado comp1icada , bem como o seu mecanismo interior.

São também muito conhecidas as válvulas de esfera que se utilizam como torneiras angulares. Com o tempo, o accionamento destas torneiras torna-se muito duro e exige, além disso, estruturas tubulares complementares para a adaptação dos filtros, o que encarece este tipo de válvulas.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

As válvulas para fluidos segundo a presente inven ção têm vantagens relevantes em comparação com as convencionais, além de incluírem um mecanismo de abertura e fe cho simples e novo, de acção rápida devido ao facto de a

-3<·· abertura ou a obturação serem obtidas por meio de uma rotação de 90° do comando exterior de accionamento, num sen_ tido ou no outro, sendo a referida rotação de 90° aplicável em especial a torneiras de um quarto de volta, muito utilizadas actualmente. Esta rotação do comando de accionamento pode também ter uma amplitude menor ou maior, até um máximo de 360°. As válvulas segundo a presente invenção são susceptíveis de incorporar um filtro, sendo a sua extracção muito fácil e rápida, sem a necessidade de ferramentas complementares.

Os aperfeiçoamentos introduzidos nas válvulas para fluidos constituem o objecto da presente invenção. As referida válvulas compreendem uma carcaça com uma boca de entrada do fluido e outra de saída, interpondo-se entre as duas um mecanismo simples para a passagem e a obturação do líquido quando se acciona o comando exterior. 0 referj_ do mecanismo possui um corpo interior provido de juntas de estanqueidade e um orifício em cotovelo para a passagem do fluido, ligando-se o referido corpo pela sua extremidjj de exterior ao comando de accionamento, enquanto que, na sua outra extremidade, tem uma ou várias espigas que contactam com superfícies helicoidais ou inclinadas, perten_ centes a uma peça central que inclui um troço tubular guia_ do longitudinalmente.

As referidas espigas podem estar incluídas na peça central e as referidas superfícies inclinadas ou hei i coidais no corpo provido das juntas de estanqueidade. 0 funcionamento será o mesmo numa forma ou na outra. Também é possível que as superfícies em contacto dos dois elementos sejam helicoidais ou inclinadas comp1ementarmente.

Coaxialmente com o referido troço tubular e fixado na parede interior da carcaça existe um tubo postiço ou injectado, com um ressalto anular interior junto da entrada do fluido e onde foi colocada uma junta na qual assenta um sector de preferência cónico, pertencente a um elemento de obturação, que inclui um eixo que se une à referida peça central, que de preferência inclui as s_u perfícies helicoidais. 0 tubo fixado na parede interior da carcaça será injectado quando a mesma for metálica. Não obstante, é também viável utilizar peças de plástico para o conjunto da válvula. 0 referido ressalto anular po de ser solidário com a carcaça tubular, prescindindo-se então do tubo postiço ou injectado.

Quando se roda o comando de accionamento, ao mesmo tempo rodam as espigas que actuam nas superfícies helicoidais e vice-versa, conseguindo-se assim um deslocamento axial do elemento de obturação, de modo que o fluido passa pelo interior de válvula através de furos abertos na peça provida de preferência com as superfícies helicoidais, circulando depois pelo orifício dobrado em cotovelo do corpo interior, para final mente chegar até á boca de saída.

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Para o fecho da válvula, o processo será o mesmo, mas no sentido contrário.

No interior do troço tubular, guiada longitudinal mente, há uma mola de pressão axial, apoiada por uma das extremidades contra o ressalto anular do tubo postiço ou injectado, enquanto pela outra extremidade assenta na peça centra 1 .

A função da referida mola é ajudar a estabilizar as diferentes posições de abertura e de fecho da válvula quando se roda o comando de accionamento. Este, ao mesmo tempo que fica ligado ao corpo que de preferência inclui as espigas, está também dotado com um meio de guia para a rotação e para a fixação axial quando a válvula permanece aberta circulando o fluido com pressão, que empurrará sobre o corpo unido ao comando para fora.

Enquanto a válvula segundo a presente invenção se encontra na posição de fechada, a pressão do fluido ajuda directamente a mantê-la fechada, visto a referida pressão do líquido empurrar axialmente o elemento de obturação que assenta na junta.

Quando a válvula incluir um filtro de limpeza e se deseje fazer a sua substituição, a partir da posição de fechada, apenas será necessário puxar o comando de accionamento para fora, de modo que facilmente sairá o corpo interior que inclui o referido filtro.

Por outro lado, para conseguir o deslocamento axial do elemento de obturação, em susbtituição das superfícies helicoidais com as quais as espigas entram em contacto, previu-se que o corpo interior ao qual se liga o comando exterior inclua uma cavilha radial guiada numa ranhura da carcaça, de modo tal que quando se actuar no comando de accionamento se produz uma rotação e um deslocamento axial do referido corpo, de modo que rodando num sentido permite-se a passagem do fluido, enquanto que quando se roda no outro sentido produz-se o fecho.

Igualmente, quando o deslocamento axial se efectua por meio da referida cavilha radial guiada na referida ra nhura da carcaça, numa outra forma de realização mais sim pies, ainda que menos completa, prescinde-se da peça central e do elemento de obturação, bem como da mola, de modo que a extremidade interior do corpo interior assentará na junta situada no ressalto anular, disposta neste caso no lado de dentro, produzindo-se desta forma o fecho da válvula, enquanto que para a abertura, apenas se rodará o comando exterior no sentido devido.

A seguir, para facilitar uma melhor compreensão desta memória descritiva e fazendo parte integrante da mesma, anexa-se uma série de desenhos que, com carácter ilus. trativo e não limitativo, representam o objecto da presente invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As figuras dos desenhos representam:

A fig. 1, uma vista em corte de uma válvula para fluidos que inclui os aperfeiçoamentos segundo a presente invenção. Inclui uma boca de entrada e outra de saída, dispondo-se entre as duas um mecanismo de abertura e de fecho, deslocando-se o mesmo axialmente quando se rodar o comando de accionamento exterior;

A fig. 2, uma vista de trás da carcaça da válvula segundo a presente invenção, provida de rebaixos para facilitar o acoplamento do comando exterior de accionamento;

A fig. 3, uma vista na qual se mostra principalmente um acoplamento do comando de accionamento diferente do representado na fig. 1;

A fig. 4, uma vista semelhante à da fig. 1, com a diferença de esta válvula para fluidos incluir um filtro de limpeza;

A fig. 5, uma vista em alçado, com corte, de uma válvula para fluidos segundo a presente invenção. 0 seu sistema de deslocamento axial para a abertura e o fecho é diferente do da fig. 1;

A fig. 6, uma vista parcial em corte da parte do comando de accionamento correspondente à válvula para fluidos da fig. 5;

A fig. 7, uma vista em alçado, com corte, de uma válvula para fluidos, com algumas modificações relativa-8 mente à válvula representada na fia. 5; e

A fig. 8, uma vista em corte de uma válvula para fluidos muito semelhante à da fig. 7, tendo sido ligeiramente modificado o sistema de fecho.

DESCRIÇÃO DA FORMA DE REALIZAÇÃO PREFERIDA

Fazendo referência à numeração adoptada nas figuras, as válvulas para fluidos que incluem aperfeiçoamentos são constituídas por uma carcaça (1) com uma boca de entrada (2) e uma boca de saída do fluido (3), entre as quais se interpôs um mecanismo de passagem e obturação, que é accionado por meio de um comando exterior (4).

referido mecanismo é constituído por um corpo interno (5) provido de juntas de estanqueidade (6) e um orifício dobrado em cotovelo (7) para a passagem do fluido para a saída (3) e, além disso, liga-se pela sua extre midade exterior ao comando de accionamento (4), enquanto na sua extremidade oposta interior apresenta de preferência duas espigas (8), que contactam, cada uma, com uma superfície helicoidal ou inclinada (9) respectiva (fig. 1 e 4) pertencentes a uma peça central (10) provida de perfurações (11), incluindo a referida peça central (10) um troço tubular (12) guiado longitudinalmente por meio de ranhuras (13) que se encaixam em ressaltos complementares (14) pertencentes a um tubo postiço (15), susceptível de ser injectado. A referida peça central (10) não pode

rodar pela acção dos ressaltos (14) em ligação com as ranhuras (13).

tubo postiço (15) fica estabelecido coaxialmente com o troço tubular (12) e situado contra a parede i£ terior da carcaça (1). 0 referido tubo postiço (15), no seu bordo exterior próximo da entrada do fluido (2),.dispõe de um ressalto anular interior (16), definindo-se um encaixe para o assentamento de uma junta (17) na qual se apoia um sector, de preferência cónico (18), pertencente; a um elemento de obturação (19) que inclui um eixo (20), que se une à peça central (10) provida dos furos (11) de passagem do fluido para o orifício dobrado em cotovelo (7) do corpo (5) e à boca de saída (3). 0 referido orifício dobrado em cotovelo (7) pode apresentar uma configuração diferente para facilitar o alojamento de um filtro de 1im peza (7 ¹ ).

As zonas de contacto da peça central (10) e do corpo (5) para a abertura e fecho da válvula são susceptíveis de ser permutadas, isto é, as espigas (8) poderiam fazer parte da peça central (10) e as superfícies hei icoj_ dais ou inclinadas (9) serem incluídas no corpo interior (5) provido com as juntas de estanqueidade (6). Deste modo, não seria alterado o funcionamento da válvula. E também possível que as referidas zonas de contacto sejam ambas helicoidais ou inclinadas complementarmente.

Considerando a forma de realização representada nas fig. 1, 2, 3 e 4, quando se rodar o comando de accionamento (4) as duas espigas (8) do corpo interior (5) l_i_ gado ao comando exterior (4) actuam, cada uma, numa das superfícies helicoidais (9) respectiva com uma amplitude de 180°, que pertencem à peça central (10), de modo que se produz simultaneamente um deslocamento axial do elemento de obturação (19), cujo sector, de preferência cónj_ co (18), se separará dajunta (17), conseguindo-se deste modo que o referido fluido passe pelo interior da válvula até à boca de saída (3).

Portanto, como se mostra na fig. 1, quando se roda de maneira conveniente o comando (4) de preferência numa ângulo de 90°, consegue-se a abertura total da válvula. Esta abertura total poderia obter-se também com um ângulo de menor ou maior amplitude, até um máximo de 360°. Neste új_ timo caso, apenas seria necessária uma espiga (8), que a£ tuaria numa superfície helicoidal (9) com uma amplitude de 360°.

Previu-se uma mola (21) de compressão axial montada no interior do troço tubular (12) e apoiada por uma das extremidades na peça central (10), enquanto pela extremidade oposta assenta no ressalto anular (16) do tubo po£ tiço (15). A referida mola ajuda a estabilizar as diversas posições de abertura e de fecho da válvula, de modo que, partindo da posição de abertura, quando se rodar o comando (4) no sentido apropriado para o fecho, a referi-11J / /

I da mola (21) empurrará a peça central (10) para a posição de repouso, arrastando a mesma peça (10), no seu movj. mento axial, o elemento obturador (19).

comando de accionamento (4) pode ligar-se ao corpo (5) por meio de um ajuste apertado (fig. 3) ou por meio da espiga (22) do comando (4), que se introduz numa ranhura longitudinal do referido corpo interior (5) (fig. 1). Além disso, o referido comando (4) pode estar ligado à carcaça (1) da válvula de duas formas diferentes, a fim de evitar o deslocamento axial numa posição de abertura. A primeira dessas formas, representada na fig. 1, consiste em saliências (23) pertencentes ao comando (4), as quais são encaixadas e guiadas na sua rotação numa ranhura anular (24) feita na carcaça (1), tendo-se previsto rebaixos (25) (fig. 2) para poder introduzir o comando (4) de manej_ ra apropriada no seu lugar e também para poder extrair o mes. mo e o corpo interior (5), que pode incluir o filtro de 1im peza (7 ' ).

A segunda forma de ligação do comando de accionamento (4) à carcaça (1) (fig. 3) consiste em esta dispor de uma pequena extensão exterior ou espiga (26) , que se encaixa numa ranhura anular (27) que se estende num pequ£ no canal longitudinal (28), pertencendo este último e a referida ranhura (27) ao comando (4). 0 referido canal (28) permite o encaixe do comando (4) e também a extracção do corpo interno (5). Há ainda a possibilidade de a

-12ranhura anular (27), bem como o canal longitudinal (28), estarem situados no interior da carcaça (1) e a espiga (26) fazer parte do comando de accionamento (4).

Em qualquer dos casos, nas válvulas que tenham um filtro é muitíssimo fácil a extracção do corpo interior (5) para a limpeza do referido filtro, sendo possível efectuar esta operação apenas quando a válvula estiver na posição de repouso, de modo que mesmo que se pretendesse executar essa operação em posições diferentes, isso seria impossível .

Por outro lado, como se mostra nas fig. 5 e 6, pa ra se obter o deslocamento axial do elemento de obturação (19), previu-se que o corpo interior (5) inclua uma espiga radial (29) guiada numa ranhura inclinada (30) pertencente à carcaça tubular (1), de modo tal que simultaneamente com a rotação do corpo interior (5), este avançará axialmente, empurrando a peça central ( 10' ) , vencendo a resistência da mola (21), bem como o eixo (20) e o sector cónico que, ao separar-se da junta de obturação (17), dej, xará circular o fluido da boca de entrada (2) para a boca de saída (3), passando através do orifício dobrado em cotovelo do corpo interior (5), no qual pode encaxair-se o filtro de limpeza (7¹). Portanto, ao rodar o comando exterior (4')., este rodará com o corpo interior (5) que se deslocará axialmente e simultaneamente com o resto dos elementos do mecanismo de obturação e passagem do fluido, não tendo neste caso a peça central (10') as superfícies inclinadas ou helicoidais (9).

A ranhura inclinada (30) onde é guiada a espiga radial (29) prolonga-se por um pequeno troço longitudinal (31), que facilita a extracção do corpo interior (5) para realizar, entre outras tarefas de manutenção, a limpeza do filtro (7').

Por outro lado, como se mostra nas fig. 7 e 8, pre viu-se outra forma de realização que, embora mais simples, também é menos eficaz. Nessa forma de realização, o corpo interior (5'), provido com a espiga radial (29) que é guiada na ranhura (30) da carcaça, não tem o furo dobrado em cotovelo para a passagem do fluido, que chegará até à boca de saída (3), graças a um rebaixo anular (32) feito no referido corpo interior (5'). Além disso, prescindiu-se da peça central (10'), do eixo (20) e do sector cónico (18), bem como da mola (21), de modo que a extremidade interior do corpo interior (5¹) tem uma forma cónica que exercerá pressão na junta de obturação (17) quando a válvula está fechada, estando por hipótese essa junta (17) situada na parte interior do ressalto anular (16¹) junto da boca de entrada (2) e solidário com a carcaça tubular (DEmbora a espiga radial (29) esteja ligada ao corpo interior e seja guiada na ranhura (30) da carcaça tubu. lar (1), pode admitir-se que, com um funcionamento igualmente eficiente, a referida espiga poderia estar fixada na

-14carcaça e a ranhura onde ela corre, no corpo interior.

Observando a fig. 8, vê-se que a junta de obturação (17'), em vez de ficar colocada no encaixe doressalto anular (16'), pode ser acoplada na extremidade interior do corpo interior (5'), de modo que quando este se deslocar axialmente para fechar a válvula, a referida junta a_s sentará frontalmente numa sa1iência' periférica (33) que faz parte do referido ressalto anular (16¹).

Claims

REIVINDICAÇÕES

Aperfeiçoamentos introduzidos nas válvulas para fluidos do tipo boca de entrada de do-se entre ambas um mecanismo de passagem e obturação que é ac cionado por meio de um comando ue accionamento rotativo, podendo as referidas válvulas incorporar um filtro de Limpeza, carac terizados por o referido mecanismo ser constituído por um corpo interno (5) provido de um furo dobrado em cotovelo (7) e juntas de estanqueidade (6), estando a extremidade exterior do referido corpo (5) Ligado ao comando de accionamento rotativo (4), en quanto que peia sua outra extremidade contacta com uma peça cen trai (10) que pode deslocar-se axialmente quando se rodar o referido comando de accionamento (4), de modo que o referido movi mento axial se realiza preferentemente por meio de uma ou mais espigas (8) que contactam com uma ou várias superfícies belicoi. dais ou inclinadas (9), fazendo estas superfícies e as espigas, indistinta e separadamenre, parte da peça central (9) ou do cor po (5) que inclui o orifício dobrado em cotovelo (7), podendo as duas zonas de contacto ser helicoidais ou inclinadas comple mentarmente, tendo sido previsto que a peça central (10) dispo nha de furos (II) de passagem do fluido e tenha um troço tubu

Lar (12) com ranhuras (13) de guia longitudinal que se encaixam em ressaltos (14) pertencentes a um tubo (15) disposto coaxial

mente com o referido troço tubular (12) e fixado no interior da carcaça (1) incluindo o referido tubo (15) um ressalto anular (16), junco da boca de entrada (2), no qual se define um encai-

xe para assentar uma junta (17) na qual se apoia um elemento de obturação (19) que inclui um eixo (20) ligado ã peça central (10), tendo além disso sido prevista a possibilidade de incorpo rar uma mola (22) de estabilidade axial situada no interior do troço tubular (12) e apoiada no ressalto anular (16) e na peça central (10), sendo o filtro de Limpeza (7') incorporado no cor po interno (5) .
2.- Aperfeiçoamentos de acordo com a reivindicação

anterior, carac terizados por o comando de accionamento (4) ter saliências (23) que se encaixam, para guiar a sua rotação, numa ranhura angular (24) de fixação axial, disposta na carcaça (1)

provida de cavidades (25) em correspondência com as referidas saliências (23) , para a introdução e extracção do comando (4) e do corpo interno (5).
3.- Aperfeiçoamentos de acordo com a reivindicação

1, caracrerizados por a carcaça (1) poder incluir um pequeno prolongamento interior ou espiga (26) de guia e fixação axial de outro comando de accionamento (4), que inclui uma ranhura que além disso se estende por um pequeno canal· trodução e extracção do comando
4.- Aperfeiçoamentos de acordo com a reivindicação incorporar uma espiga radial (29) que se encaixa e guia numa ranhura inclinada (30) da arcaça tubular (1) , de modo que, quando se actuar no comando camento axial do referido corpo interno (5) , sua vez deslocará também axialmente a mesma e o elemento de obturação (19), para efec— tuar a abertura ou o fecho da válvula de acordo com o sentido da rotação do referido comando (4'), podendo a referida ranhucarcaça (1) se prolongue por um pequeno troço longitudinal (31) para o exterior, para a preferentemente da carcaça tubular (1).
5.- Aperfeiçoamentos de acordo com a reivindicação caracterizados oor se orevisuo a cossibilidade obturação (19) de modo que a extremidade interior do corpo in terior (5'), quando se deslocar num sentido, esbarre contra ' a junta (17) que assenta no ressalto anular (16'), produzindo-se assim o fecho da válvula, enquanto que quando se desloca no sentido oposto o líquido passará através da referida válvula, tendo sido previsto que na referida extremidade interior do corpo interno (5 ¹ ) possa ligar-se uma junta (17') que assentará,. quando a válvula estiver na posição fechada, contra uma sa liência periférica (33) que faz parte do ressalto anular (16') .