BRPI0804333A2 - arranjo de controle de fluxo para válvula de descarga - Google Patents

Abstract

ARRANJO DE CONTROLE DE FLUXO PARA VALVtJLA DE DESCARGA. A válvula de descarga utilizada compreende uma câmara de pressão (CP) conectada a uma saída de água (12) através de uma sede de disparo (SD) e alojando: um cursor vedante (20); um vedante de controle (70) que provê e impede comunicação fluida entre a câmara de pressão (CP) e a sede de disparo (SD) ; e uma haste de acionamento (30) carregando um vedante de disparo (37) . Uma tampa (15, 17> da câmara de pressão (CP) carrega uma projeção tubular telescópica (50) , definindo uma sede de controle (SC) e formando uma câmara de controle (CC> aberta para as sedes de controle (SC) e de disparo (SD) . Uma porção móvel (55) da projeção tubular telescópica é deslocada: de uma posição retraida, com os vedantes de disparo (37) e de controle (70) fechando as sedes de disparo (SD) e de controle (SC) , quando de um deslocamento máximo de abertura do cursor vedante (20) ; para pelo menos duas posições distendidas, produzindo a abertura da sede de disparo (SD) e o fechamerLto da sede de controle (SC), antes de o cursor vedante (20) alcançar seu deslocamento máximo de abertura.

Description

"ARRANJO DE CONTROLE DE FLUXO PARA VÁLVULA DE DESCARGA"

Campo da invenção

A presente invenção diz respeito a um arranjo de controlede fluxo a ser aplicado em uma válvula de descarga deacionamento hidráulico, do tipo provido de meios decontrole projetados para permitirem à válvula liberar, emfunção do tipo de acionamento selecionado pelo usuário,diferentes volumes de água nas operações de descarga,sendo um dos volumes geralmente variável e determinadopelo tempo de atuação do usuário e sendo um outro volumedefinido de modo independente do tempo de atuação dousuário sobre o botão de acionamento da válvula. Ainvenção é particularmente, mas não exclusivamente,aplicável a uma válvula de descarga do tipo acimamencionado e que compreende ainda um registro de bloqueiode fluxo montado no próprio corpo da válvula.

Técnica anterior

São bem conhecidas da técnica anterior as válvulas dedescarga apresentando o usual cursor vedante montado nointerior de uma câmara interna, formando com esta umacâmara de pressão que, enquanto for mantida pressurizadapela própria pressão da rede hidráulica, retém o cursorvedante assentado contra uma sede de válvula, fechandoessa última. Quando o usuário pressiona o meio deacionamento da válvula, ocorre a despressurização dacâmara de pressão e o conseqüente deslocamento do cursorvedante, no interior da câmara interna, para uma posiçãode abertura da válvula.

Para que a válvula tenha o fechamento automaticamenterealizado após um certo tempo, independentemente daatuação continuada do usuário sobre o meio deacionamento, geralmente definido por uma haste deacionamento, a válvula é provida de um vedante decontrole adicional, disposto no interior da câmara depressão, para interromper automaticamente adespressurização dessa última e iniciar o fechamento daválvula de descarga após transcorrido um tempopredeterminado, a partir do acionamento pelo usuário,tempo esse regulado para que o fluxo de descarga sejasuficiente para garantir uma descarga adequada.Uma construção desse tipo encontra-se descrita nodocumento de patente do mesmo requerente, depositado em23/09/2008, sob o título "Aperfeiçoamento em válvula dedescarga"e segundo a qual um deslocamento axial reduzidoda haste de acionamento, pelo usuário, provoca a aberturade uma sede de disparo e a despressurização da câmara depressão, a abertura da válvula e o deslocamento dovedante de controle para uma posição de fechamento.Entretanto, se a haste de acionamento for mantida, pelousuário, em um primeiro estágio de seu deslocamentoaxial, ela define uma folga anelar com o vedante decontrole, suficiente para manter a câmara de pressão emcomunicação fluida com a sede de disparo que, estando nacondição aberta, garante a drenagem da câmara de pressãoe a manutenção da válvula na condição aberta, enquanto ousuário mantiver a haste de acionamento em seu primeiroestágio de deslocamento axial.

Na referida construção anterior, se a haste deacionamento for empurrada ainda mais para dentro do corpoda válvula, para outros estágios de deslocamento axial,ela manterá a sede de disparo aberta, mas provocará ofechamento da comunicação fluida da câmara de pressão coma sede de disparo, permitindo nova pressurização dacâmara de pressão e o fechamento automático da válvula,mesmo se o usuário continuar pressionando a haste deacionamento, mantendo-a em qualquer um dos referidosoutros estágios de deslocamento axial.

> Apesar de impedir o consumo excessivo e desnecessário deágua se o usuário permanecer acionando a válvula além doprimeiro estágio de deslocamento axial da haste deacionamento, o tipo de construção acima descrito só proveo fechamento automático e independente da válvula em umaúnica condição de volume de descarga que correspondeàquela produzida pelo tempo de fechamento do cursorvedante, a partir de sua abertura máxima. Em outraspalavras, as construções do tipo acima conhecido produzemuma descarga automaticamente controlada com apenas umdeterminado volume de água. Se o usuário desejar realizardescargas com menores volumes de água, ele é obrigado amanter a haste de acionamento pressionada, no primeiroestágio, pelo período de tempo que julgar necessário paraa remoção dos dejetos. Ocorre que, nesse caso, não hácontrole automático do volume de descarga.

Sumário da invenção

Visando suprimir a deficiência acima mencionada erelacionada às construções conhecidas, a presenteinvenção tem, como objetivo genérico, prover um arranjode controle de fluxo a ser aplicado a uma válvula dedescarga do tipo de fechamento hidráulico automático,para garantir diferentes e determinados volumes de águade descarga, independentemente do tempo em que o usuáriopermanecer atuando sobre a haste de acionamento.A invenção tem ainda o objetivo, mais específico, deprover um arranjo de controle de fluxo conforme acimamencionado e que permita ao usuário da válvula dedescarga obter os diferentes e predeterminados volumes deágua de descarga, por meio de respectivos deslocamentosaxiais imprimidos à haste de acionamento eindependentemente do tempo em que a haste de acionamentopermanecer acionada pelo usuário.

Ainda um objetivo adicional da invenção é o de prover umarranjo de controle de fluxo conforme acima mencionado eque permita ainda à válvula operar com fechamentocomandado pelo usuário, a partir de uma condição dedeslocamento da haste de acionamento e em função do tempoem que essa última permanecer acionada pelo usuário.O aperfeiçoamento em questão é aplicado a uma válvula dedescarga de acionamento hidráulico, do tipo quecompreende um corpo provido de uma entrada e de uma saídade água, uma sede de válvula e uma câmara de pressão queé fechada por uma tampa, pressurizada pela entrada deágua, conectada à saída de água através de uma sede dedisparo e alojando: um cursor vedante, a ser deslocadoentre posições de fechamento e de abertura da sede deválvula; um vedante de controle a ser deslocado entrecondições aberta e fechada, nas quais prove e impede,respectivamente, comunicação fluida entre a câmara depressão e a sede de disparo; e uma haste de acionamentomontada através da tampa e carregando um vedante dedisparo, para deslocá-lo entre posições de fechamento ede abertura da sede de disparo.

Na construção de válvula de descarga aqui proposta, aconhecida câmara de pressão é provida do vedante decontrole que, em uma condição fechada, para a qual édeslocado pelo próprio cursor vedante principal daválvula, quando da abertura dessa última por umdeslocamento axial da haste de acionamento, geralmentesuperior a um valor mínimo, impede comunicação fluidaentre a câmara de pressão e a saída de água, permitindouma nova pressurização da câmara de pressão e ofechamento da válvula, mesmo se o usuário mantiver ahaste de acionamento da válvula acionada.

Nessa conhecida construção, o fechamento automático eautônomo da válvula ocorre após ter sido alcançada umacondição de abertura na qual o cursor vedante alcança seudeslocamento máximo de abertura, com o que é produzida

uma descarga com um volume de água fixo e determinadopara prover a eliminação dos dejetos, independentementedo fato de serem eles líquidos ou sólidos.

De acordo com a invenção, a tampa carrega uma projeçãotubular telescópica, definindo uma sede de controle eformada por uma porção fixa, incorporada à tampa, e poruma porção móvel que forma, com a porção fixa e com aporção de haste de acionamento, interna ao corpo, umacâmara de controle aberta para a sede de controle e paraa sede de disparo, sendo a porção móvel deslocada: de umaposição retraída, com o vedante de disparo fechando asede de disparo e com o vedante de controle fechando asede de controle após ter sido submetido a umdeslocamento máximo de abertura; para pelo menos duasposições distendidas, obtidas por respectivosdeslocamentos axiais conjuntos da haste de acionamento edo vedante de disparo e capazes de produzir a abertura dasede de disparo e o fechamento da sede de controle, pelovedante de controle, antes de o cursor vedante alcançarseu deslocamento máximo de abertura.

Quando o cursor vedante da válvula é deslocado para umaposição de abertura da válvula, ele desloca o vedante decontrole ao longo da haste de acionamento, assentando-ocontra a sede de controle, bloqueando assim, atravésdessa última, qualquer comunicação fluida da câmara depressão com a sede de disparo e com a saída de água daválvula e permitindo uma nova pressurização da câmara depressão e fechamento automático da válvula, mesmo se ousuário permanecer atuando sobre a haste de acionamento ecom isso, mantendo o vedante de disparo afastado da sedede disparo.

De acordo com a invenção, o fechamento da sede decontrole pode ser feito após deslocamento máximo deabertura do cursor vedante, produzindo o maior volume deágua de descarga, ou após menores deslocamentos do cursorvedante, por assentamento do vedante de controle contra asede de controle deslocada para uma posição distendida daporção móvel que a carrega, reduzindo o tempo defechamento automático da válvula e reduzindo o volume deágua da descarga.

Opcionalmente, a válvula de descarga pode ser construídade modo a definir uma folga anelar entre a haste deacionamento e o vedante de controle, quando a primeirafor submetida apenas a um primeiro estágio dedeslocamento, suficiente para abrir a sede de disparo, equando o vedante de controle estiver na condição fechada,assentada contra a sede de controle, dita folga anelarpermitindo uma continuada despressurização da câmara depressão e a manutenção da válvula na condição aberta,enquanto o usuário permanecer atuando contra a haste deacionamento.

A invenção, se utilizada em conjunto com um vedante decontrole em forma de anel cilíndrico, em materialelastômero, montado em torno da haste de acionamento econstante e elasticamente forçado contra uma adjacenteface extrema, preferivelmente rebaixada, do cursorvedante da válvula, conforme descrito no já referidopedido de patente do mesmo requerente, depositado em23/09/2008, simplifica a construção da válvula, reduz seucusto de fabricação e permite sua utilização em válvulasde descarga cujo mecanismo de acionamento pouco ou nadase projeta para fora da face da parede de edificação naqual a válvula é instalada, sem prejudicar o curso máximodo cursor vedante da válvula.

Breve descrição dos desenhos

A invenção será descrita a seguir, fazendo-se referênciaaos desenhos anexos, dados a título de exemplo de duaspossíveis concretizações da invenção e nos quais:

A figura 1 é uma vista em corte diametral longitudinal deuma válvula de descarga do tipo aqui considerado,incorporando o arranjo de controle de fluxo de acordo comuma primeira configuração da invenção e estando a válvulana condição fechada e não acionada;

A figura 2 representa um detalhe ampliado de parte daválvula da figura 1, na mesma condição operacional,ilustrando o arranjo de controle de fluxo em uma condiçãoinoperante, a porção móvel na posição retraída e ovedante de disparo em uma posição fechada;

A figura 3 é uma vista semelhante à da figura 2, masilustrando o vedante de disparo deslocado axialmente, emconjunto com a haste de acionamento, apenas o suficientepara provocar a abertura da sede de disparo, adespressurização da câmara de pressão e o deslocamento dovedante de controle, pelo curso de deslocamento máximo docursor vedante, para uma posição na qual fecha a sede decontrole, permitindo que as câmaras de pressão e decontrole permaneçam em comunicação através de uma folgaanelar definida entre o vedante de controle e uma porçãode diâmetro reduzido da haste de acionamento;A figura 4 é uma vista semelhante àquelas das figuras 2 e3, mas ilustrando a haste de acionamento deslocada aindamais pelo usuário, eliminando a folga entre ela e ovedante de controle, afastando ainda mais o vedante dedisparo da sede de disparo e empurrando a porção móvel ea sede de controle de encontro ao vedante de controle jádeslocado pelo curso máximo de abertura do cursorvedante;

A figura 5 é uma vista semelhante àquelas das figuras 2,3 e 4, mas ilustrando a haste de acionamento deslocadaainda mais pelo usuário, mantendo eliminada qualquerfolga entre ela e o vedante de controle, afastando aindamais o vedante de disparo da sede de disparo e empurrandoa porção móvel e a sede de controle na direção da sede deválvula, limitando o deslocamento do vedante de controlee do cursor vedante a um curso menor do que aquele máximoe reduzindo o tempo de fechamento automático da válvula;A figura 6 é uma vista semelhante àquelas das figuras 2,3, 4 e 5, mas ilustrando a haste submetida a umdeslocamento máximo pelo usuário, mantendo eliminadaqualquer folga entre ela e o vedante de controle,afastando ainda mais o vedante de disparo da sede dedisparo e empurrando a porção móvel e a sede de controleainda mais na direção da sede de válvula, limitando odeslocamento do vedante de controle e do cursor vedante aum curso mínimo, reduzindo o tempo de fechamentoautomático da válvula ao menor valor admitido peloprojeto;

A figura 7 representa uma vista em perspectiva explodidado conjunto formado pelos elementos de tampa, de haste deacionamento e de câmara de controle, de acordo com aprimeira configuração da invenção, ilustrada nas figuras1 a 6; e

As figuras 8, 9, 10, 11 e 12 representam vistasrespectivamente iguais àquelas das figuras 1, 2, 3, 6 e7, mas ilustrando uma segunda configuração da invenção,de acordo com a qual a câmara de controle tem suaconstrução simplificada.

Descrição detalhada da invenção

Conforme ilustrado nos desenhos anexos, o arranjo decontrole de fluxo em questão é aplicado a uma válvula dedescarga do tipo que compreende um corpo tubular 10provido de uma entrada de água 11 e de uma saída de água12 entre as quais o corpo 10 incorpora uma projeçãomediana 13, também tubular, tendo uma abertura demontagem 13a disposta a jusante de uma sede de válvula 14definida internamente ao corpo 10 e através da qual éseletivamente estabelecido o fluxo de água de descarga daentrada de água 11 para a saída de água 12, quando daabertura da válvula de descarga. A abertura de montagem13a é hermeticamente fechada por uma tampa 15 que, naconstrução ilustrada, é definida por um elemento de tampageralmente metálico e rosqueado à abertura de montagem13a do corpo 10.

Na construção explicativa aqui ilustrada, a válvula dedescarga compreende ainda uma câmara de pressão CP, ajusante da sede de válvula 14, no interior do corpotubular 10 e alojando um cursor vedante 2 0hidraulicamente deslocável entre uma posição defechamento e uma posição de abertura da sede de válvula14, dito cursor vedante 20 limitando a câmara de pressãoCP na direção da sede de válvula 14, sendo a câmara depressão CP mantida em comunicação fluida constante erestrita com a entrada de água 11 por meio de umapassagem de pressurização 11a definida através do cursorvedante 20.

Na construção ilustrada, a câmara de pressão CP édefinida no interior de uma camisa cilíndrica 16,construída em material adequado, geralmente em materialplástico, mas podendo ser formada em outros materiais eque é removivelmente montada no interior do corpo tubular10, a jusante da sede de válvula 14, através da aberturade montagem 13a do corpo tubular 10.

A camisa cilíndrica 16 é anteriormente fechada por umatampa 17, geralmente roscada, sendo que a provisão dacamisa cilíndrica 16 permite que os elementos submetidosa desgaste sejam facilmente substituídos sem anecessidade da desmontagem do corpo tubular 10 de suaposição de instalação geralmente em uma parede dealvenaria de uma edificação. Essa construção é bemconhecida da técnica, sendo uma das possíveis formas deconstrução de válvula que pode receber o dispositivo decontrole de fluxo em questão.

Entretanto, deve ser entendido que o dispositivo decontrole de fluxo pode ser aplicado a uma válvula dedescarga desprovida da camisa cilíndrica 16, ou seja, auma válvula de descarga cuja câmara de pressão CP sejadefinida por porções de parede interna do próprio corpotubular 10.

0 cursor vedante 2 0 pode ser construído em qualquermaterial adequado, tal como metal, plástico, etc., sendoprovido de um elemento de vedação extremo 21, geralmenteem elastômero e a ser assentado contra a sede de válvula14, para bloquear o fluxo de água de descarga tal comoilustrado nas figuras 1 e 8. 0 cursor vedante 20 é aindaprovido de um elemento circunferencial 22, geralmente emmaterial flexível tal como borracha, nylon ou outros eatuante contra a parede interna da câmara de pressão CP,durante o deslocamento do cursor vedante 2 0 entre suasposições operacionais de fechamento e de abertura da sedede válvula 14. A construção específica do cursor vedante20 não constitui objeto da presente invenção, devendo seraquela aqui ilustrada considerada apenas como sendoexemplificativa.

O cursor vedante 2 0 é deslizantemente montado, por meiode pelo menos um anel elástico 33, em torno de uma hastede acionamento 30, cilíndrica, que se prolonga axialmentepelo interior do corpo 10, para ter um extremo externo 31projetando-se axialmente para fora do corpo tubular 10,através da tampa 17 da camisa cilíndrica 16 e da aberturade montagem 13a e de sua tampa 15, passando por pelomenos um retentor de vedação 15a fixado à tampa 15 docorpo 10 e carregando um botão de acionamento 40.

Na construção exemplificada, a haste de acionamento 3 0apresenta um extremo interno 32 que é montado, de modoaxialmente deslizante e rotativamente travado, a umelemento bloqueador 18, geralmente em forma de um copo,disposto no interior do corpo tubular 10 e voltado para asede de válvula 14. O elemento bloqueador 18 é roscado nointerior do corpo tubular 10, a montante da sede deválvula 14, de modo a que, com o giro da haste deacionamento 3 0 pelo usuário, seja forçado a girar seuacoplamento roscado ao corpo tubular 10, deslocando-seaxialmente para uma posição fechada, na qual é assentadocontra uma sede de bloqueio 19 montada internamente aocorpo tubular 10, a montante da sede de válvula 14,posição essa na qual o elemento bloqueador 18 interrompea alimentação de água à sede de válvula 14. O elementobloqueador 18 é ainda deslocável para uma posição aberta,afastada da sede de bloqueio 19 e na qual libera aalimentação de água à sede de válvula 14. Nas figuras 1 e8, o elemento bloqueador 18 é ilustrado na posição abertae afastada da sede de bloqueio 19, em disposiçãoconstrutiva já conhecida. Conforme ilustrado, a sede debloqueio 19 pode ser roscada internamente ao corpo 10,sendo vedada a este último por pelo menos um anel devedação 19a em elastômero ou em outro material adequadoqualquer.

Ainda de acordo com a construção ilustrada, a camisacilíndrica 16, de construção também conhecida, éencaixada no interior do corpo tubular 10, através de suaabertura de montagem 13a, sendo adaptada, por meio depelo menos um anel de vedação 16a, no interior da sede debloqueio 19, devendo ser entendido que poderão serrealizadas outras construções de camisa interna 16,associadas operativamente ou não à sede de bloqueio 19.Conforme ilustrado nas figuras de desenho, a câmara depressão CP é anteriormente fechada pela tampa 17 dacamisa cilíndrica 16, sendo a referida tampa geralmenteprovida de uma sede de disparo SD anelar, formada emconjunto com a superfície cilíndrica externa da haste deacionamento 30 e operando em conjunto com um vedante dedisparo 37, geralmente na forma de um o'ring retido emuma ranhura circunferencial da haste de acionamento 30 eassentável contra a sede de disparo SD, de modo a fechala.

Assim, quando do acionamento da válvula pelo usuário, ahaste de acionamento 30 é deslocada para dentro do corpo 10, afastando o vedante de disparo 37 da sede de disparoSD, permitindo a despressurização da câmara de pressão CPe o conseqüente deslocamento do cursor vedante 20 paralonge da sede de válvula 14, abrindo a válvula dedescarga e permitindo que um fluxo de descarga seestabeleça da entrada de água 11 para a saída de água 12,conforme ilustrado nas figuras 3 a 6 e 10. e 11.Na construção ilustrada, um vedante de controle 70, a serdescrito mais adiante, é montado em torno da porção dahaste de acionamento 30 definida entre o cursor vedante20 e a tampa 17 da camisa cilíndrica 16, sendo que ahaste de acionamento 30 apresenta uma pequena extensão3 0a com redução diametral e configurada para formar, como vedante de controle 70, uma folga anelar suficientepara permitir uma vazão de despressurização da câmara depressão CP.

Assim, conforme ilustrado nas figuras 3 e 10, quando ahaste de acionamento 30 é apenas ligeiramente deslocadapara dentro do corpo 10, pelo usuário, para alcançar umprimeiro estágio de deslocamento, o vedante de disparo 37é afastado da sede de disparo SD, permitindo a passagemde água para a saída 12, a despressurização da câmara depressão CP e o conseqüente deslocamento do cursor vedante20 e do vedante de controle 70 para longe da sede deválvula 14, liberando a descarga. Nessa condição deacionamento inicial, apesar de o vedante de controle 70ser conduzido a uma posição de fechamento, como serádescrito adiante, a haste de acionamento foi apenasligeiramente deslocada, mantendo sua pequena extensão 30acoincidente com o vedante de controle 70 e permitindo apassagem de água da câmara de pressão CP para a sede dedisparo SD que se encontra aberta.

Na condição operacional acima descrita, o usuário podemanter a haste de acionamento 30 ligeiramente deslocadapara dentro do corpo 10, controlando o tempo em que aválvula deverá permanecer aberta. Não há fechamentoautomático nesse modo de operação.

Entretanto, deve ser entendido que a válvula podeapresentar uma haste de acionamento 30 na qual a pequenaextensão 3 0a de diâmetro reduzido é suprimida ouposicionada de modo a não permitir a referida passagem deágua entre a haste de acionamento 30 e o vedante decontrole 70.

De acordo com as construções ilustradas, a tampa 17 dacamisa cilíndrica 16, ou a tampa 15 do corpo 10 no casode inexistir a camisa cilíndrica 16, é internamenteprovida de uma projeção tubular telescópica 50, dispostaem torno de uma porção da haste de acionamento 30,interna ao corpo 10, e da sede de disparo SD e definindo,em seu interior e com a haste de acionamento 30, umacâmara de controle CC , de seção transversal geralmenteanelar e que é seletivamente posta em comunicação fluidacom câmara de pressão CP por uma sede de controle SC, deformato anelar, carregada pela projeção tubulartelescópica 50 e definida entre esta e a haste deacionamento 30 e que é seletivamente fechada pelo vedantede controle 70, disposto entre o cursor vedante 20 e acâmara de controle CC, de modo a ser deslocado axialmentepelo primeiro, contra a câmara de controle CC, quando dadespressurização da câmara de pressão CP.De acordo com a primeira configuração ilustrada nasfiguras 1 a 7, a projeção tubular telescópica 50compreende uma porção fixa 51 incorporada, em peça única,à tampa 17 da camisa cilíndrica 16 e na qual éinternamente encaixada e retida uma luva complementar 52provida de uma parede extrema anelar 53, cujo furocentral 53a é transpassado, com folga radial, por umaextensão da haste de acionamento 30.

A luva complementar 52 compreende um corpo únicoapresentando uma porção extrema externamente troncocônica 52a, a ser encaixada no interior da porção fixa 51da projeção tubular telescópica 50, uma porção mediana52b de diâmetro reduzido, no interior da qual é encaixadauma nervura periférica interna 51a da porção fixa 51, euma porção extrema posterior 52c incorporando,internamente, a parede extrema anelar 53 e, externamente,uma flange 54 definindo uma sede de assentamento de umamola 80 cujas características serão descritas maisadiante.

Como pode ser observado, a montagem da luva complementar52 no interior da porção fixa 51 da projeção tubulartelescópica 50, exige a provisão de uma vedação entre areferida luva complementar 52 e a porção fixa 51 daprojeção tubular telescópica 50, de modo a evitar acomunicação fluída entre a câmara de pressão CP e acâmara de controle CC, quando do fechamento da sede decontrole SC pelo vedante de controle 70, através dasregiões de interface entre a porção fixa 51 e a luvacomplementar 52. De acordo com uma construção preferida,a vedação entre a luva complementar 52 e a porção fixa 51é obtida pela provisão de uma gaxeta anelar de vedação90, constantemente pressionada entre a borda anterior daporção extrema externamente tronco cônica 52a da luvacomplementar 52 e uma confrontante região anelar dasuperfície da tampa 17 da camisa cilíndrica 16, definidaem torno da sede de disparo SD.

Ainda de acordo com a primeira configuração (figuras 1 a7), a projeção tubular telescópica 50 compreende umaporção móvel 55, em forma de luva tubular, montadatelescopicamente na porção fixa 51, preferivelmente nointerior dessa última, de modo a poder ser axialmentedeslocada em sentidos opostos, entre uma posição retraída(figuras 1, 2 e 3), na qual seu extremo posterior livrefica recuado em relação ao extremo posterior da porçãofixa 51, mais particularmente em relação ao extremoposterior da luva complementar 52, o qual passa a definira sede de controle SC e uma posição distendida, na qualseu extremo posterior livre se projeta para além da luvacomplementar 52, passando então a definir a sede decontrole SC (figuras 4, 5 e 6) , limitando o curso deabertura do cursor vedante 20 pelo assentamento dovedante de controle 70 contra a sede de controle SCdeslocada em direção à sede de vedação 14.

A porção fixa 51 (carregando a luva complementar 52) e aporção móvel 55 formam, com a porção de haste deacionamento 30, interna ao corpo 10, a câmara de controleCC que é mantida aberta, por um lado, para a sede decontrole SC e, por outro lado, para a sede de disparo SD.Com a construção acima descrita, a porção móvel 55 podeser deslocada de sua posição retraída, com o vedante dedisparo 37 fechando a sede de disparo SD e com o vedantede controle 70 fechando a sede de controle SC, após tersido submetido a um deslocamento máximo de abertura, paraa posição distendida, obtida por um deslocamento axialconjunto da haste de acionamento 3 0 e do vedante dedisparo 37, capaz de produzir a abertura da sede dedisparo SD e o fechamento da sede de controle SC pelovedante de controle 70, antes de o cursor vedante 20alcançar seu deslocamento máximo de abertura.

Em torno da porção móvel 55 e adjacente a um extremoanterior da mesma, é montado um anel de vedação 56,35 geralmente elástico e dimensionado para atuar contra aadjacente e confrontante superfície interna cilíndricada porção fixa 51, durante os deslocamentos axiaistelescópicos da porção móvel 55, garantindo aestanqueidade na interface das duas porções da projeçãotubular telescópica 50.

A haste de acionamento 30 é provida de um ressaltocircunferencial 30b, disposto entre a extensão 30a dediâmetro reduzido e a região de montagem do vedante dedisparo 37, para engatar a porção móvel 55, deslocando-aem conjunto com a haste de acionamento 30, quando estaúltima é empurrada pelo usuário, para acionar a válvulade descarga.

A porção móvel 55, segundo a primeira configuração,apresenta uma face anelar anterior 55a na qual sãoprovidos sulcos radiais 55b estendidos de uma à outra dasfaces interna e externa da porção móvel 55 em forma deluva tubular, para permitir a passagem de água entre aporção móvel 55 e o ressalto circunferencial 30b da hastede acionamento 30.

De acordo com a construção inventiva aqui proposta, ovedante de controle 70 compreende um anel cilíndrico 71de elastômero e montado em torno da haste de acionamento30 e constantemente forçado contra uma adjacente faceextrema 20a, do cursor vedante 20, e a ser deslocado parasua condição fechada, assentada contra a sede de controleSC, para impedir comunicação fluida da câmara de pressãoCP com a câmara de controle CC e com a sede de disparoSD, quando do deslocamento axial da haste de acionamentopara além da condição de alinhamento de sua pequenaextensão 30a com o vedante de controle 70 já assentadocontra a sede de controle SC, em função do deslocamentodo cursor vedante 2 0 para a posição de abertura da sedede válvula 14.

Como pode ser observado, quando o usuário pressiona ahaste de acionamento 30, afastando o vedante de disparo37 da sede de disparo SD, é obtida a despressurização dacâmara de pressão CP, pelo fato dela serconvencionalmente e restritivamente ligada à saída deágua 12 através da sede de disparo SD e de um canal dedescarga 17b, de construção conhecida, geralmente providoentre as tampas 15, 17. Com a despressurização da câmarade pressão CP, a pressão da rede hidráulica, a montanteda sede de válvula 14, provoca o deslocamento do cursorvedante 2 0 para longe da sede de válvula 14, abrindo apassagem de água e carregando o vedante de controle 70 emdireção à sede de controle SC, fechando essa última eimpedindo que continue a ocorrer a despressurização dacâmara de pressão CP através da sede de disparo SD, mesmose essa continuar aberta por insistência do usuário emcontinuar pressionando a haste de acionamento 30, paraalém do ponto de alinhamento da extensão 30a, de diâmetroreduzido, com o vedante de controle 70 assentado contra asede de controle SC.

O vedante de controle 70 pode apresentar diferentesconstruções compatíveis com o arranjo de controle defluxo objeto da presente invenção, como aquela descrita ereivindicada no já referido pedido de patente do mesmorequerente, depositado em 23/09/2008. Nessa construção, ovedante de controle 70 toma a forma de um anel cilíndrico71, apresentando uma face posterior anelar 72 assentadacontra adjacente face extrema 20a do cursor vedante 20 eprovida de uma pluralidade de sulcos radiais 72a, depassagem de água, estendidos de uma à outra das bordasperiféricas externa e interna do anel cilíndrico 71, eainda uma face anterior anelar 73 a ser assentada contraa sede de controle SC para bloquear, através dessaúltima, qualquer comunicação fluida da câmara de pressãoCP com a câmara de controle CC e com a sede de disparo SD.

Como pode ser observado, o cursor vedante 20, ilustradonos desenhos anexos, é do tipo no qual a sua face extremaadjacente 2 0a é provida de um rebaixo anelar 23circunscrito à haste de acionamento 3 0 e no interior doqual é pelo menos parcialmente alojado o vedante decontrole 70.

O anel cilíndrico 71, definidor do vedante de controle70, é constantemente forçado contra o cursor vedante 20por uma mola 80, preferivelmente tronco-cônica, tendo umextremo assentado no anel cilíndrico 71 e um extremooposto assentado contra a tampa 15,17, maisparticularmente contra a flange externa 54 da luvacomplementar 52, se considerarmos a configuração dasfiguras 1 a 7.

A segunda configuração do arranjo em questão encontra-seilustrada nas figuras 8 a 12 e segue o mesmo conceitooperacional descrito para a primeira configuração, com osmesmos números de referência significando os mesmoselementos constitutivos da válvula e do arranjo a elaaplicado.

Na construção das figuras 8 a 12, a projeção tubulartelescopica 50 também compreende uma porção fixa 51incorporada, em peça única, à tampa 17 da camisacilíndrica 16 e projetando-se axialmente em direção àsede de vedação 14 e tendo seu extremo posterior aberto,para a passagem da haste de acionamento 30.Apesar de não ser provida da luva complementar 52 daprimeira configuração, a projeção telescopica da segundaconfiguração também compreende uma porção móvel 55, emforma de luva tubular, montada telescopicamente na porçãofixa 51, preferivelmente no interior dessa última, demodo a poder ser axialmente deslocada em sentidosopostos, entre uma posição retraída (figuras 8, 9 e 10) euma posição distendida (figura 11), com seu extremo livreposterior definindo a sede de controle SC.

Em torno da porção móvel 55 e adjacente a um extremoanterior da mesma, é montado um anel de vedação 56,geralmente elástico e dimensionado para atuar contra aadjacente superfície interna da porção fixa 51, duranteos deslocamentos axiais telescópicos da porção móvel 55,garantindo a estanqueidade na interface das duas porçõesda projeção tubular telescopica 50.

Conforme já descrito para a primeira configuração, ahaste de acionamento 30 é provida de um ressaltocircunferencial 30b, disposto entre a extensão 30a dediâmetro reduzido e a região de montagem do vedante dedisparo 37, para engatar a porção móvel 55, deslocando-aem conjunto com a haste de acionamento 30, quando estaúltima é empurrada pelo usuário, para acionar a válvulade descarga.

Nessa segunda configuração, a sede de controle SC édefinida apenas pelo extremo posterior livre da porçãomóvel 55, com o que a posição operacional dessa últimadeterminará o curso de abertura do cursor vedante 20 e,consequentemente, o tempo de fechamento automático daválvula e o volume de água de descarga. Quando a porçãomóvel 55 está na posição retraída, a abertura do cursorvedante 20 é máxima, sendo máximo o volume de água dedescarga.

Na medida que a haste de acionamento 30 sofre umdeslocamento axial maior, por atuação do usuário, eladesloca a porção móvel 55 em direção à sede de vedação14, distendendo a referida porção móvel 55 e fazendo comque a sede de controle SC interrompa o curso de aberturado cursor vedante 20, antes que este complete o cursomáximo de projeto, pelo assentamento do vedante decontrole 70 contra a sede de controle SC.

A porção fixa 51 e a porção móvel 55 formam, com a porçãode haste de acionamento 30, interna ao corpo 10, a câmarade controle CC que é mantida aberta, por um lado, para asede de controle SC e, por outro lado, para a sede dedisparo SD do mesmo modo já descrito com relação àprimeira configuração.

O arranjo em questão, em sua segunda configuração, tambémcompreende uma mola 80 tendo um extremo assentado contrao vedante de controle 70 e um extremo oposto assentadocontra a porção móvel 55, de modo a forçar o vedante decontrole 70 contra o cursor vedante 20 e a porção móvel55 para sua posição retraída. A porção móvel 55incorpora, próximo ao seu extremo posterior livre, umaflange externa 54 a ser assentada contra a porção fixa51, quando a porção móvel 55 estiver em sua posiçãoretraída, sendo que a mola 80 apresenta formatopreferivelmente tronco-cônico, com sua base menorassentada no vedante de controle 70 e com sua base maiorassentada contra a flange externa 54 da porção móvel 55.Com o arranjo de controle de fluxo em questão, é possívelprover uma mesma construção de válvula de descarga comdiferentes características operacionais em termos decontrole do volume de água de descarga.

Por exemplo, a construção da haste de acionamento 30 comou sem a pequena extensão 30a, de diâmetro reduzido,permite que a operação da válvula de descarga inclua ounão um modo de operação segundo o qual um deslocamentoaxial reduzido da haste de acionamento 30 permite aabertura da válvula e a manutenção da condição aberta,enquanto a haste de acionamento 30 permanecer assimdeslocada pelo usuário.

No que se refere ao fechamento automático da válvula,independentemente da atuação do usuário, basta que oselementos de acionamento externo da válvula incluam meiospara permitir ao usuário imprimir diferentesdeslocamentos axiais à haste de acionamento, cada umdesses deslocamentos provocando não só a abertura daválvula, como também um respectivo curso de aberturareduzido para o cursor vedante 20, pois o vedante decontrole 70 será assentado contra uma sede de controleSC, deslocada axialmente em direção à sede de vedação 14.Possíveis elementos de acionamento, aqui não ilustradospor não serem objeto da invenção, encontram-se descritosno pedido de patente PI0500961-8 do mesmo depositante.Nesse exemplo, a haste de acionamento 30 pode serdeslocada pela atuação do usuário sobre diferentesbotões, sendo que o pressionamento de cada um delesprovoca um respectivo deslocamento axial da haste deacionamento 30.

Nos exemplos construtivos ilustrados nos desenhos anexos,a haste de acionamento 30 é provida da pequena extensão30a, de diâmetro reduzido, para permitir que o usuáriopossa controlar o tempo e o volume de água de descarga,mantendo a haste de acionamento com um reduzidodeslocamento, suficiente apenas para abrir a sede dedisparo SD e manter a comunicação fluida entre a câmarade pressão e a câmara de controle CC, através da folgaanelar entre a haste de acionamento 30 e o vedante decontrole 70, conforme ilustrado nas figuras 3 e 10.Ainda de acordo com o ilustrado, a válvula de descarga éprovida de elementos externos de acionamento (nãomostrados), por exemplo, na forma de botões múltiplos,cujo acionamento, pelo usuário, permite que sejam obtidasdescargas de fechamento automático e autônomo com umvolume máximo, um volume intermediário e um volume mínimode água, conforme ilustrado nas figuras 4 e 11; 5 e 12; e6 e 13, respectivamente.

Apesar de terem sido aqui ilustradas apenas duaspossíveis formas construtivas para o arranjo de controlede fluxo objeto da presente invenção, deve ser entendidoque poderão ser feitas alterações de forma e dedisposição das diferentes partes componentes sem que sefuja do conceito construtivo tal como definido nasreivindicações que acompanham o presente relatório.

Claims (14)

1. Arranjo de controle de fluxo para válvula de descargado tipo que compreende um corpo (10) provido de umaentrada e uma saída de água (11,12), uma sede de válvula(14) e uma câmara de pressão (CP) que é fechada por umatampa (15, 17), pressurizada pela entrada de água (11),conectada à saída de água (12) através de uma sede dedisparo (SD) e que aloja: um cursor vedante (20), a serdeslocado entre posições de fechamento e de abertura dasede de válvula (14) ; um vedante de controle (70) a serdeslocado entre condições aberta e fechada, nas quaisprove e impede, respectivamente, comunicação fluida entrea câmara de pressão (CP) e a sede de disparo (SD) ; e umahaste de acionamento (3 0) montada através da tampa(15,17) e carregando um vedante de disparo (37), paradeslocá-lo entre posições de fechamento e de abertura dasede de disparo (SD), sendo o arranjo caracterizado pelofato de a tampa (15, 17) carregar uma projeção tubulartelescópica (50), definindo uma sede de controle (SC) esendo formada por uma porção fixa (51), incorporada àtampa (15,17), e por uma porção móvel (55) que forma, coma porção fixa (51) e com a porção de haste de acionamento(30), interna ao corpo (10), uma câmara de controle (CC)aberta para a sede de controle (SC) e para a sede dedisparo (SD), sendo a porção móvel (55) deslocada: de umaposição retraída, com o vedante de disparo (37) fechandoa sede de disparo (SD) e com o vedante de controle (70)fechando a sede de controle (SC), após ter sidosubmetido a um deslocamento máximo de abertura do cursorvedante (20); para pelo menos duas posições distendidas,obtidas por respectivos deslocamentos axiais conjuntos dahaste de acionamento (30) e do vedante de disparo (37) ecapazes de produzir a abertura da sede de disparo (SD) eo fechamento da sede de controle (SC) , pelo vedante decontrole (70) , antes de o cursor vedante (20) alcançarseu deslocamento máximo de abertura.

2. Arranjo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a porção móvel (55) apresentara forma de uma luva tubular telescopicamente montada nointerior da porção fixa (51) e axialmente deslocada, daposição retraída para uma posição distendida, pela hastede acionamento (30), quando esta última é deslocada paradentro do corpo (10),por um certo deslocamento axial deabertura da válvula de descarga.

3. Arranjo, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de a haste de acionamento (30)ser provida de um ressalto circunferencial (30b), paraengatar a porção móvel (55) quando do deslocamento dessaúltima, da posição retraída para uma posição distendida,por um correspondente deslocamento axial da haste deacionamento (30) pelo usuário.

4. Arranjo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato de compreender um anel devedação (56) montado em torno da porção móvel (55) ,adjacente a um extremo anterior dessa última edimensionado para atuar contra uma adjacente econfrontante superfície interna cilíndrica da porção fixa (51).

5. Arranjo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de a porção móvel (55)apresentar um extremo posterior livre que define a sedede controle (SC) quando dita porção móvel (55) está emuma posição distendida, na qual interrompe o curso deabertura do cursor vedante (20) antes deste ter alcançadoo curso máximo de abertura.

6. Arranjo, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de o extremo posterior livre daporção móvel (55) ainda definir a sede de controle (SC)quando dita porção móvel (55) está em sua posiçãoretraída, na qual interrompe o curso de abertura docursor vedante (20) quando este alcança o curso máximo deabertura.

7. Arranjo, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de compreender uma mola (80)tendo um extremo assentado contra o vedante de controle(70) e um extremo oposto assentado contra a porção móvel(55) , de modo a forçar o vedante de controle (70) contrao cursor vedante (20) e a porção móvel (55) para suaposição retraída.

8. Arranjo, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de a porção móvel (55)incorporar, próximo ao seu extremo posterior livre, umaflange externa (54) a ser assentada contra a porção fixa(51), quando a porção móvel estiver em sua posiçãoretraída, sendo que a mola (80) apresenta formato tronco-cônico, com sua base menor assentada no vedante decontrole (70) e com sua base maior assentada contra aflange externa (54) da porção móvel (55).

9. Arranjo, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de a porção fixa (51) da projeçãotubular telescópica (50) encaixar e reter, internamente,uma luva complementar (52) , em corpo único, provida deuma parede extrema anelar (53) cujo furo central (53a) étranspassado, com folga radial, por uma extensão da hastede acionamento (30) , dita parede extrema anelar (53)definindo a sede de controle (SC) contra a qual éassentado o vedante de controle (70) , interrompendo ocurso de abertura do cursor vedante (2 0) quando estealcança o curso máximo de abertura e a porção móvel (55)está em sua posição retraída.

10. Arranjo, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de a luva complementar (52)compreender uma porção extrema externamente tronco-cônica(52a), a ser encaixada no interior da porção fixa (51) daprojeção tubular telescópica (50), uma porção mediana(52b) de diâmetro reduzido, no interior da qual éencaixada uma nervura periférica interna (51a) da porçãofixa (51) , e uma porção extrema posterior (52c)incorporando, internamente, a parede extrema anelar (53)e, externamente, uma flange (54).

11. Arranjo, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de compreender uma mola (80)tendo um extremo assentado contra o vedante de controle(70) e um extremo oposto assentado contra a flange (54)da porção móvel (55) , de modo a forçar o vedante decontrole (70) contra o cursor vedante (20).

12. Arranjo, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de a mola (80) apresentar formatotronco-cônico, com sua base menor assentada no vedante decontrole (70) e com sua base maior assentada contra aflange (54) da porção móvel (55).

13. Arranjo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 10, 11 ou 12, caracterizado pelo fato decompreender ainda uma gaxeta anelar de vedação (90) ,disposta e comprimida entre a borda anterior da luvacomplementar (52) e uma confrontante porção anelar desuperfície da tampa (17) , de modo a impedir comunicaçãofluída entre as câmaras de pressão (CP) e de controle(CC) , através do encaixe entre a porção fixa (51) e aluva complementar (52) .

14. Arranjo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de a hastede acionamento (30) apresentar uma pequena extensão (3 0a)com redução diametral e configurada para formar, com ovedante de controle (70) , quando do assentamento destecontra a sede de controle (SC) , pelo deslocamento docursor vedante (2 0) em seu curso máximo de abertura, e deum reduzido deslocamento axial da haste de acionamento(30) para abertura da sede de disparo (SD) , uma folgaanelar suficiente para estabelecer comunicação fluidaentre as câmaras de pressão (CP) e de controle (CC) epermitir uma vazão de despressurização da câmara depressão (CP) , enquanto a sede de disparo (SD) permaneceraberta.