MXPA98010140A - Valvula de llenado - Google Patents

Abstract

Una válvula de llenado para controlar el llenado de un contenedor de fluido, como uns cisterna. La válvula disminuye el tiempo requerido para llenar el contenedor manteniendo el flujo de fluido al máximo a través de la válvula, hasta el cierre instantáneo de la válvula de llenado una vez que el contenedor estálleno. La válvula de llenado incluye una cabeza de válvula reciprocante llevada sobre un vástago de válvula conectado a un brazo flotador, para determinar el nivel de fluido dentro del contenedor. La cabeza de válvula estácolocada dentro de un recinto que tiene ranuras para conducir el flujo de fluido por la cabeza de válvula, para crear una contrapresión por detrás de la cabeza de válvula. El vástago de válvula sella un pasaje a través de la cabeza de válvula que opera como una válvula piloto durante la abertura y el cierre de la válvula.

Description

VÁLVULA DE LLENADO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con válvulas de llenado y, en particular, con una válvula para cisterna operada por piloto que facilitan el flujo de fluidos al interior de un contenedor con cierre instantáneo mientras el flotador se eleva.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las válvulas de llenado para tanque cisterna operadas por flotador son conocidas. Sin embargo, las válvulas de llenado convencionales presentan varias desventajas. Las válvulas de llenado para cisterna se ut.iüzan normalmente para controlar el llenado de contenedores o receptáculos para el suministro de agua y que reciben agua desde una suministro municipal. En muchos casos, la cisterna sólo puede ser llenada durante un periodo de tiempo especifico y requiere que el contenedor sea llenado tan rápidamente como sea posible. Un inconveniente de las válvulas anteriores conocidas es la tendencia a disminuir el flujo de fluido conforme el "flotador llega a la linea de llenado. Esto puede aumentar substancialmente el tiempo necesario para llenar completamente la cisterna, particularmente en tanques con P1744/98MX una gran área superficial .

SUMARIO DE LA PRESENTE INVENCIÓN La presente invención supera las desventajas de las válvulas anteriores conocidas proporcionando una combinación de válvula de llenado hidráulica y mecánica para llenar de manera eficiente un contenedor como una cisterna, en un periodo corto de tiempo. La válvula de llenado de la presente invención pretende controlar el llenado de un contenedor de fluido tan rápida y eficientemente como sea posible, mediante la combinación de características hidráulicas y mecánicas en la válvula. La válvula de llenado incluye un alojamiento, con una entrada y una salida, dentro del cual se alojan los componentes de la válvula. Colocado dentro del alojamiento se encuentra un recinto de control de flujo que tiene una configuración substancialmente tubular con un diámetro exterior menor al diámetro interior del alojamiento para facilitar que el flujo de fluido pase el recinto, hacia los portillos de flujo formados en el recinto. Formado en la superficie interior del recinto se encuentra al menos una ranura piloto. Dispuesta de manera reciproca dentro del recinto y del alojamiento de válvula se encuentra una unidad de válvula que incluye un vastago de válvula axial y una cabeza de válvula montada de manera móvil en el vastago P1744/98MX de válvula. El vastago de válvula está conectado mecánicamente al brazo del flotador para actuar de conformidad con los niveles de fluido en el contenedor. Una porción alargada de cabeza del vastago de válvula coopera con la cabeza de válvula para cerrar de manera selectiva un pasaje axial de la cabeza de válvula. La cabeza de válvula incluye un disco de sello, que coopera con la superficie interior del recinto y del alojamiento de válvula para controlar el flujo, y una nariz alargada que se extiende hacia la salida de válvula y que forma el pasaje axial. Con el brazo de flotador elevado, el vastago de válvula y la cabeza de válvula son empujados hacia una posición cerrada dentro del alojamiento de válvula evitando el flujo de fluido a través de la misma. Sin embargo, las ranuras longitudinales formadas en la superficie interior del recinto permiten que el fluido se filtre alrededor de la cabeza de válvula para aumentar la presión del fluido por detrás de la cabeza de válvula, dentro del recinto. Cuando el nivel del agua dentro del contenedor desciende, el flotador y el brazo del flotador descenderán moviendo la cabeza de vastago en alejamiento de la cabeza de válvula para reducir la presión sobre un lado de la cabeza de válvula. Esta caida de presión invierte la fuerza exterior aplicada a la cabeza de válvula y mueve la cabeza de P1744/98MX válvula en alejamiento del asiento, permitiendo el flujo total a través de la válvula. Mientras el brazo de flotador se eleva, cualquier tensión mecánica aplicada al vastago de válvula se liberará, permitiendo diferencias de presión en los lados opuestos de la cabeza de válvula para cerrar casi instantáneamente la válvula una vez que el contenedor ha sido llenado a un nivel predeterminado. De esta manera, la válvula de llenado de la presente invención utiliza una combinación de sistemas mecánico e hidráulico para controlar el flujo a través de la válvula. Otros objetos, características y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada considerada en relación con los dibujos que se acompañan.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención se entenderá más completamente haciendo referencia a la siguiente descripción detallada de una modalidad preferida de la presente invención, cuando se lea considerando los dibujos que se acompañan, en donde se utilizan consistentemente los números de referencia en todas las vistas y en donde: La Figura 1 es una vista en sección transversal de una válvula de llenado que caracteriza la presente invención, con un flotador en la posición elevada y la P1744/98MX válvula cerrada; La Figura 2 es una vista en sección transversal de la válvula de llenado con el flotador descendido y la válvula en una posición totalmente abierta; La Figura 3 es una vista alargada y en sección transversal de la válvula en la posición cerrada; La Figura 4 es una vista alargada y en sección transversal del brazo de flotador abajo y la válvula en una posición abierta intermedia; La Figura 5 es una vista alargada y en sección transversal de la válvula en la posición totalmente abierta; y La Figura ß es una vista en despiece de la válvula de llenado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE UNA MODALIDAD PREFERIDA DE LA INVENCIÓN Haciendo referencia primero a las Figuras 1 y 2, se muestra una válvula 10 de llenado que representa a la presente invención, para controlar el llenado de un contenedor 12 de fluido, por ejemplo una cisterna u otro tanque. La válvula 10 de llenado está en comunicación fluida con un suministro 14 de fluido que puede proporcionar suministro de fluido continuo o intermitente hacia la válvula 10. De conformidad con principios bien P1744/98MX conocidos, la válvula 10 de llenado es operada por un flotador 16 montado en un brazo de flotador 18 que se mueve conforme varia el nivel de agua para controlar la válvula 10 de llenado. La Figura 1 muestra el flotador 16 en una posición elevada cerrada, mientras que la Figura 2 muestra el flotador 16 en una posición descendida abierta. Sin embargo, la operación de la válvula 10 de llenado se describirá en mayor detalle a continuación. La válvula 10 de llenado de la presente invención incluye un alojamiento 20 que comprende primeras porciones de alojamiento 22 cooperantes y una segunda porción de alojamiento 24 que incluyen respectivamente, una entrada 26 de fluido en comunicación con el suministro 4 y una salida 28 de fluido en comunicación con el contenedor 12.. El alojamiento 20 forma una cámara interior 30 dentro de la cual está colocada la unidad de válvula. La cámara interior 30 incluye un asiento de válvula 32. En una modalidad preferida, el asiento de válvula 32 está formado por una pestaña anular 34 que se conecta con la salida 28 de fluido del alojamiento 20. Un recinto 36 está dispuesto dentro de la cámara, interior 30. El recinto .36 incluye patas 38 para mantener la posición del recinto 36 dentro de la cámara interior 30. El recinto 36 incluye un primer extremo cónico 40 para dirigir el flujo de fluido hacia el recinto 36 y un segundo P1744/98 X extremo abierto 42 para recibir los componentes de válvula. En proximidad al segundo extremo 42 se encuentran una pluralidad de puertos 44 para permitir el flujo de fluido al interior del recinto 36 de conformidad con la presente invención. Al menos una ranura longitudinal 46 está formada en la superficie interior del recinto 36 para permitir la filtración alrededor de la unidad de válvula 50 como se describirá subsecuentemente. La unidad de válvula 50 está colocada reciprocamente dentro del recinto 36 y del alojamiento 20 para controlar el flujo de fluido a través de la válvula 10. La unidad de válvula 50 incluye una cabeza de válvula 52 que sella__ de manera selectiva contra el asiento de válvula 32 para evitar el flujo de fluido hacia la salida 28. La cabeza de válvula 52 tiene una nariz alargada 54 para alterar el área superficial afectada por la presión de fluido dentro del alojamiento 20. Un anillo de sello 56 exterior es llevado por la cabeza de válvula 52 para cerrar contra el asiento 32 y un anillo de sello 58 interior es llevado junto al eje de la cabeza de válvula 52. La cabeza de válvula 52 que incluye la nariz alargada 52 tiene un orificio pasante 60 que recibe un vastago de válvula 62. El vastago de válvula 62 incluye una cabeza de vastago 64 y un cuerpo alargado 66 que está conectado mecánicamente al brazo de flotador 18. La cabeza de vastago 64 está P1744/98MX configurada para cooperar de manera selectiva y sellante con el anillo de sello 58 interior de la cabeza de válvula 52. La operación de la válvula de llenado 10 controla el llenado del contenedor 12 facilitando que el flujo total de fluido hasta el contenedor 12 esté casi lleno, proporcionando entonces el cierre instantáneo de la válvula 10. Además, el recinto 36 actúa como un tamiz reduciendo los grandes residuos que pueden obstruir eventualmente la válvula 10 o reducir su eficiencia. La válvula 10 opera a través de las etapas mostradas en las figuras de los dibujos para evitar primero el flujo hacia el contenedor 12, controlar el llenado del contenedor 12 y cerrar la válvula 10 una vez que el nivel de fluido ha alcanzado un nivel predeterminado. La válvula 10 se muestra cerrada en la Figura 3 evitando el flujo a través del alojamiento 20 hacia la salida de fluido 28 y el contenedor. El flotador 16 y el brazo 18 están elevados. Se evita que el vastago de válvula 62, conectado al brazo de flotador 18, se retraiga hacia la cámara interior 31 manteniendo asi la cabeza de válvula 52 contra el asiento 32. El flujo a través de los puertos 44 del recinto 36 y el paso del asiento de válvula 32 se bloquea por la cabeza de válvula 52 (Figura 3) . Las ranuras longitudinales 46 formadas en la superficie P1744/98MX interior del recinto 36 permiten la filtración de fluido por la cabeza de válvula 52 hacia la cámara interior 32, aguas arriba de la cabeza de válvula 52. Esto produce una presión por detrás de la cabeza de válvula 52 manteniendo la válvula cerrada. Debido a que el área de superficie de la cabeza de válvula 52 accionada por la contrapresión sobre el lado aguas arriba de la cabeza de válvula 52 es mayor al área de superficie exterior de la pestaña anular 34 del asiento de válvula 32, esta contrapresión tenderá a mantener la cabeza de válvula 52 sellada contra el asiento 32. El anillo de sello 56 exterior actúa también como un limpiador, retirando cualesquiera __ residuos que puedan obstruir las ranuras 46 mientras la cabeza de válvula 52 se mueve dentro del recinto 36. A medida que el fluido en el contenedor 12 se utiliza, el nivel descenderá moviendo el flotador 16 hacia abajo y haciendo que el brazo de flotador 18 se mueva a pivote hacia abajo (Figura 4). Conforme el brazo de flotador 18 se mueve a pivote hacia abajo, el vastago de válvula 62 se moverá hacia la entrada de válvula 26 en alejamiento de la cabeza de válvula 52. El movimiento de la cabeza de vastago 64 en alejamiento de la cabeza de válvula 52 abrirá el orificio pasante 60 axial, reduciendo ia contrapresión por detrás de la cabeza de válvula 52. La presión del fluido a través de los puertos 44 del recinto P1744/98MX 56 será suficiente ahora para empujar la cabeza de válvula 52 en alejamiento del asiento de válvula (Figura 5), permitiendo el flujo total del fluido a través de la válvula 10 al interior del contenedor 12. Las ranuras longitudinales 46 continuarán permitiendo la filtración de agua hacia el lado aguas arriba de la cabeza de válvula 52. La configuración de la cabeza de válvula 52 que incluye la nariz alargada 54 altera la presión de fluido aguas abajo aplicada a la cabeza de válvula 52, en comparación con la presión de fluido por detrás de la cabeza de válvula 52. Esto es particularmente aplicable al fluido que pasa por la pestaña anular 34 que aplica presión a una proporción relativamente pequeña del lado aguas debajo de la cabeza de válvula 52. El total de fluido que fluye a través de la válvula de flujo 10 piloto reducirá el tiempo de llenado para el contenedor 12, ya que la cabeza de válvula 52 se mantiene abierta hasta que el contenedor 12 se llena. En contraste, se conocen válvulas de llenado que se cierran gradualmente prolongando el tiempo requerido para llenar el contenedor mientras que el flujo se reduce a un goteo a través de la válvula. Mientras que el brazo de flotador 18 se mueve a pivote hacia arriba, la cabeza de vastago 64 se recorrerá contra la cabeza de válvula 52 cerrando el orificio pasante axial 60. La filtración a través de las P1744/98MX ranuras longitudinales 46 hacia el lado aguas arriba de la cabeza de válvula 52 aumentará la presión de fluido. El brazo de flotador 18 no recorrerá completamente la cabeza de válvula 52 contra el asiento de válvula 32, sino que permite su movimiento hacia el asiento de válvula 32 una vez que la presión de fluido contra el lado aguas arriba de la cabeza de válvula 52 es mayor que la presión sobre el lado de salida de la cabeza de válvula 52. La presión aplicada a la cabeza de válvula 52 es controlada a través de la configuración de la cabeza de válvula 52, particularmente en el lado aguas abajo en donde menos área de superficie es afectada directamente por la presión de fluido en comparación con el lado aguas arriba relativamente continuado de la cabeza de válvula 52. Una vez que la presión de fluido dentro del recinto supera la presión de fluido actuando sobre la salida lateral de la cabeza de válvula 52, la cabeza de válvula 52 será empujada contra el asiento de válvula 32, interrumpiendo de manera instantánea el flujo de fluido desde un flujo casi total. El flotador 16 y el brazo de flotador 18 estarán en su posición elevada y la cabeza de vastago 64 se sellará contra la cabeza de válvula 52. Una característica agregada de la unidad de flotador es una cola extendida 19 del brazo de flotador que se extiende una distancia significante por sobre el P1744/98MX alojamiento 20. Esta longitud agregada retarda el movimiento de pivote inverso del brazo de flotador 18 durante el ajuste del flotador 16. La tensión hacia arriba aplicada al brazo de flotador 18 se aplicará al seguro de vastago 66. Si se aplica tensión suficiente al vastago 66, el vastago 66 puede ser empujado desde la cabeza 64 haciendo que la válvula se doble aparte. La cola 19 del brazo de flotador se acopla a la parte superior del alojamiento 20, evitando tensión excesiva sobre el seguro de vastago 66. Se ha dado la descripción detallada anteriormente para claridad de comprensión solamente y no deben entenderse limitaciones innecesarias a partir de la misma, ! • mientras que algunas modificaciones serán obvias a aquellos expertos en la técnica sin apartarse del alcance y espíritu de las reivindicaciones anexas.

P1744/98MX

Claims (17)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES : 1. Una válvula de llenado que comprende: un alojamiento que tiene un asiento de válvula; un medio de flotador para movimiento vertical; un medio accionador conectado por un extremo al medio de flotador y, por el otro extremo, conectado a pivote al alojamiento; y una* unidad de válvula móvil montada en el alojamiento y que está asentada en el asiento de válvula en una posición cerrada, la unidad de válvula incluye una cabeza de válvula y un vastago de válvula que tiene un .primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo en acoplamiento con la cabeza de válvula y el segundo extremo está conectado al medio accionador; en donde durante el movimiento vertical descendente del flotador, el medio accionador se acopla al • segundo extremo del vastago de válvula y lo empuja hacia el interior del alojamiento facilitando asi el movimiento de la cabeza de válvula fuera del asiento de válvula y abriendo- la válvula de llenado. 2. La válvula de la reivindicación 1, en donde
2. P1744/98MX el vastago de válvula tiene una abertura que se extiende a través de la válvula, en forma adyacente al segundo extremo .
3. 3. La válvula de la reivindicación 2, en donde la abertura del vastago de válvula tiene una primera pared y una segunda pared, el medio accionador se extiende a través de la abertura.
4. 4. La válvula de la reivindicación 3, en donde durante el movimiento descendente del flotador el medio accionador se acopla a la primera pared y mueve al vastago hacia una posición abierta.
5. 5. La válvula de la reivindicación 3, en donde durante el movimiento ascendente del flotador, el medio accionador se acopla a la segunda pared y mueve al vastago, con la cabeza de válvula, hacia la posición cerrada.
6. 6. La válvula según la reivindicación 1, en donde la cabeza de válvula incluye un orificio pasante axial, el primer extremo del vastago de válvula sella selectivamente al orificio pasante de la cabeza de válvula para evitar de manera selectiva que el fluido fluya a través de la cabeza de válvula.
7. 7. La válvula según la reivindicación 6, en donde la cabeza de válvula incluye una porción de nariz que se extiende hacia un extremo de salida del alojamiento, el orificio pasante se extiende a través de la porción de P1744/98MX nariz.
8. 8. La válvula según la reivindicación 1 y que comprende además un medio de recinto colocado dentro del alojamiento y que aloja a la unidad de válvula, la cabeza de válvula es móvil de manera reciproca dentro del medio de recinto entre la posición cerrada y una posición abierta, para controlar el flujo de fluido a través de la válvula.
9. 9. La válvula según la reivindicación 8, en donde el medio de recinto incluye medios para dirigir el fluido que pasa a la cabeza de válvula, a fin de aumentar de manera selectiva la presión de fluido detrás de la cabeza de válvula, empujando la cabeza de válvula hacia el asiento de válvula.
10. 10. La válvula según la reivindicación 9, en donde el medio de recinto incluye un recinto colocado dentro del alojamiento y que tiene al menos un puerto de fluido, la cabeza de válvula se acopla de manera sellante a una superficie interior del recinto.
11. 11. La válvula según la reivindicación 10, en donde el medio para dirigir el fluido que pasa a la cabeza de válvula comprende al menos una ranura longitudinal formada en la superficie interior del recinto para facilitar el flujo de fluido hacia la cabeza de válvula.
12. 12. Una válvula de llenado para controlar el llenado selectivo de un contenedor de fluido, la válvula P1744/98MX comprende : un alojamiento que tiene una entrada de fluido, una salida de fluido, una cámara colocada entre la entrada y la salida y un asiento de válvula formado dentro del alojamiento; un medio de flotador para detectar los niveles de fluido dentro del contenedor, los medios de flotador incluyen un brazo accionador conectado al alojamiento; un recinto colocado dentro de la cámara para dirigir el flujo de fluido a través del asiento de válvula; una unidad de válvula movible colocada dentro del recinto entre una posición abierta y una posición cerrada, asentada en el asiento de válvula, la unidad de válvula incluye una cabeza de válvula y un vastago de válvula que tiene un primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo del vastago de válvula se acopla a la cabeza de válvula y el segundo extremo del vastago de válvula está conectado al brazo accionador del medio flotador, la cabeza de válvula se acopla de manera sellante a una superficie interior del recinto; un medio para dirigir el flujo de fluido por la cabeza de válvula hacia el recinto, formando una contrapresión de fluido sobre un lado aguas arriba de la cabeza de válvula, para facilitar el movimiento de la cabeza de válvula contra el asiento de válvula; y P1744/98MX un medio de piloto que permiten de manera selectiva que fluya el flujo a través de la cabeza de' válvula.
13. 13. La válvula según la reivindicación 12, en donde el medio para dirigir el flujo de fluido por la cabeza de válvula incluye al menos una ranura longitudinal formada en la superficie interior del recinto para dirigir el flujo de fluido por detrás de la cabeza de válvula, aumentando la presión de fluido dentro del recinto.
14. 14. La válvula según la reivindicación 13, en donde el medio de piloto incluye un orificio pasante axial formado en la cabeza de válvula, el primer extremo del vastago de válvula incluye una cabeza de vastago para sellar de manera selectiva el orificio pasante de la cabeza de válvula.
15. 15. La válvula según la reivindicación 13, en donde el recinto incluye una pluralidad de puertos de fluido aguas arriba del asiento de válvula para dirigir el flujo de fluido contra la cabeza de válvula colocada dentro del recinto, al abrir la unidad de válvula, el fluido fluye a través de los puertos de fluido y a través de asiento de válvula hacia la salida de la válvula.
16. 16. La válvula según la reivindicación 14, en donde la cabeza de válvula incluye una porción de nariz que se extiende hacia la salida del alojamiento, el orificio P1744/98MX pasante axial se extiende a través de la porción de nariz.
17. 17. La válvula según la reivindicación 16, en donde el segundo extremo del vastago de válvula incluye medios de rizo que se acoplan al brazo accionador, de manera que el movimiento del brazo accionador empuja al vastago de válvula entre una primera y una segunda posiciones . P1744/98MX