ES2283722T3 - Valvula con actuador retirable. - Google Patents
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Abstract
Un conjunto de válvula que comprende un cuerpo de válvula (20) que define un conducto interno y que incluye un miembro de válvula para controlar el flujo de un fluido a través del conducto, donde el miembro de válvula está montado a un miembro de operación montado en forma desplazable al cuerpo (20) de válvula para proporcionar un movimiento del miembro de válvula, donde el miembro de operación incluye una parte de conector que se extiende axialmente accesible desde el exterior del cuerpo (20) de válvula; y un conjunto de actuador que incluye un motor (172) que tiene una salida (174) y un mecanismo de accionamiento; donde se interpone una disposición de conexión desmontable entre el cuerpo (20) de válvula y el conjunto de actuador para proporcionar una interconexión desmontable del conjunto de actuador con el cuerpo (20) de válvula, donde la disposición de conexión desmontable incluye un miembro (96) de cerrojo asociado con el conjunto del actuador, donde el miembro de cerrojo (96) se puedemover entre una posición encajada y una posición de suelta, y una estructura de encaje asociada con el cuerpo (20) de válvula, donde el miembro de cerrojo (96) en su posición encajada interactúa con la estructura de encaje de manera que impide el desmontaje del conjunto de actuador del cuerpo (20) de válvula, y donde el miembro de cerrojo (96) incluye una disposición de actuador que puede funcionar para colocar el miembro de cerrojo (96) en su posición de suelta en la cual el miembro de cerrojo (96) se desencaja de la estructura de encaje ; donde, cuando se conecta el conjunto de actuador al cuerpo (20) de válvula, el mecanismo de accionamiento del conjunto de actuador se interconecta con la parte de conector del miembro de operación para proporcionar un movimiento del miembro de operación, y con ello el movimiento del miembro de válvula, en respuesta al funcionamiento del motor (174); y donde el miembro de cerrojo (96) está construido y dispuesto de tal manera que, cuando el miembro de cerrojo se encuentre en su posición encajada, el miembro de cerrojo (96) funciona para impedir el encaje del conjunto de actuador con la estructura de encaje cuando se desmonta el conjunto de actuador de su encaje con el cuerpo (20) de válvula, y para impedir el desmontaje del conjunto de actuador del cuerpo (20) de válvula cuando el conjunto de actuador está encajado con el cuerpo (20) de válvula, donde la disposición del actuador comprende un miembro de actuador que se puede hacer funcionar manualmente, el cual se puede encajar manualmente por un usuario de manera que se mueva el miembro de cerrojo (96) entre su posición encajada y su posición de suelta; caracterizado porque cuando el miembro de actuador que se puede hacer funcionar manualmente es soltado del encaje manual, un resorte (98) desplaza el miembro de cerrojo (96) a su posición encajada.
Description
Válvula con actuador retirable.
Esta invención se refiere a una válvula, y más
en particular a un conjunto de válvula que incluye un cuerpo de
válvula que tiene un miembro de válvula desplazable, y un actuador
adaptado para su encaje con el cuerpo de válvula para proporcionar
el movimiento del miembro de válvula dentro del cuerpo de
válvula.
Las válvulas se usan en cierto número de
aplicaciones para controlar el flujo de fluidos. Un tipo de válvula
incluye un cuerpo de válvula dentro del cual se sitúa un miembro de
válvula desplazable. El cuerpo de válvula incluye una boca de
entrada adaptada para comunicar con un conducto de suministro de
fluido, y una boca de salida adaptada para comunicar con un
conducto de salida. Se puede realizar el movimiento del miembro de
válvula para abrir o cerrar la boca de salida, a fin de permitir
selectivamente al fluido que fluya a través de la boca de salida.
En otra realización, el cuerpo de válvula incluye un par de bocas de
entrada y una boca de salida. Se puede operar el miembro de válvula
para cerrar selectivamente una de las bocas de entrada, a fin de
permitir la comunicación entre la boca de salida y la boca de
entrada abierta.
El miembro de válvula está montado en un miembro
de operación, tal como un vástago de válvula, el cual está montado
de forma que puede pivotar al cuerpo de válvula. El vástago de
válvula es accesible desde el exterior del cuerpo de válvula. El
conjunto actuador incluye un motor y un mecanismo de accionamiento
encajado con el vástago de válvula, de tal manera que el
funcionamiento del motor actúa para impartir una rotación al vástago
de válvula para controlar la posición del miembro de válvula en el
interior del cuerpo de válvula.
El conjunto actuador puede ser fijado de manera
permanente al cuerpo de válvula o encajado de forma desmontable con
el cuerpo de válvula. El montaje permanente del actuador al cuerpo
de válvula es desventajoso, porque se debe desmontar todo el
conjunto de válvula incluido el cuerpo de válvula cuando el conjunto
del actuador requiere servicio o sustitución. El encaje desmontable
del conjunto de actuador de válvula con el cuerpo de válvula tiene
la ventaja de permitir que el conjunto del actuador se desmonte
libremente y se sustituya independientemente del cuerpo de válvula,
de tal manera que el cuerpo de válvula permanece en su sitio cuando
el actuador es retirado para su reparación o sustitución.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar un actuador de válvula que tenga cierto número de
ventajas en la construcción, operación y montaje sobre los
actuadores de válvula de la técnica anterior. Es un objeto
adicional de la invención proporcionar un actuador de válvula que
pueda ser encajado fácilmente con el cuerpo de la válvula y
desencajado del mismo. Es otro objeto de la invención proporcionar
un actuador de válvula tal que pueda ser fácilmente colocado en una
posición adecuada respecto al cuerpo de válvula y que asegure una
conexión firme del actuador de válvula al cuerpo de válvula. Otro
objeto de la invención es proporcionar un actuador de válvula de
este tipo que incluya un mecanismo de cerrojo operado con facilidad
para encajar el actuador de válvula con el cuerpo de válvula, y
desencajar el actuador de válvula del cuerpo de válvula. Otro
objeto todavía de la invención es proporcionar un actuador de
válvula de este tipo que sea relativamente simple en sus
componentes y construcción, pero el cual mejore el funcionamiento y
el montaje del actuador de válvula. Otro objeto más de la invención
es proporcionar un actuador de válvula de este tipo que tenga una
construcción que facilite la disipación de calor del actuador de
válvula durante su funcionamiento.
El documento
EEUU-A-5588637, el cual se considera
que representa la técnica anterior más próxima, describe un sistema
de cierre automático auxiliar de válvula, el cual comprende un motor
eléctrico que hace girar el vástago de la válvula a través de un
embrague. El embrague acopla operativamente el motor al vástago para
permitir que el vástago sea girado por el motor o girado
manualmente sólo en la dirección de cierre de la válvula, y
desacopla selectivamente el motor del vástago para permitir el giro
manual del vástago en cualquier dirección. Se alimenta una señal de
actuación a un microprocesador para poner en marcha el motor en
respuesta a una condición predeterminada. Durante el funcionamiento
del motor, un sensor de tensión genera una señal de control que
tiene un valor indicativo de la tensión a través del interruptor,
cuyo valor se introduce en el microprocesador. El microprocesador
tiene un valor almacenado que representa la resistencia a través del
interruptor cerrado, y así puede calcular el valor instantáneo de
la corriente que absorbe el motor, el cual es comparado
periódicamente con un valor máximo de corriente almacenado. Conforme
la válvula empieza a ponerse a tope con el asiento de la válvula,
el par motor requerido para un giro incremental adicional del
vástago de la válvula se incrementa de manera abrupta, causando de
esta forma un incremento abrupto correspondiente de la corriente
que absorbe el motor. Cuando este incremento abrupto en la corriente
del motor excede el valor almacenado de la corriente máxima, el
microprocesador genera una segunda señal de conmutación al cabo de
un corto plazo, abriendo el interruptor para desconectar el
motor.
Según la presente invención, se proporciona un
conjunto de válvula que comprende un cuerpo de válvula que define
un conducto interno y que incluye un miembro de válvula para
controlar el flujo de un fluido a través del conducto, en el cual
el miembro de válvula está montado a un miembro de operación montado
en forma desplazable al cuerpo de válvula para proporcionar un
movimiento del miembro de válvula, donde el miembro de operación
incluye una parte de conector que se extiende axialmente accesible
desde el exterior del cuerpo de válvula; y un conjunto de actuador
que incluye un motor que tiene una salida y un mecanismo de
accionamiento; donde se interpone una disposición de conexión
desmontable entre el cuerpo de válvula y el conjunto de actuador
para proporcionar una conexión desmontable del conjunto del actuador
con el cuerpo de válvula, donde la disposición de conexión
desmontable incluye un miembro de cerrojo asociado con el conjunto
del actuador, donde el miembro de cerrojo se puede mover entre una
posición encajada y una posición suelta, y una estructura de encaje
asociada con el cuerpo de válvula, donde el miembro de cerrojo en
su posición encajada interactúa con la estructura de encaje de
manera que impide el desmontaje del conjunto de actuador del cuerpo
de válvula, y donde el miembro de cerrojo incluye un conjunto de
actuador que puede funcionar para colocar el miembro de cerrojo en
su posición de suelta en la cual el miembro de cerrojo se desencaja
de la estructura de encaje; donde, cuando se conecta el conjunto de
actuador al cuerpo de válvula, el mecanismo de accionamiento del
conjunto de actuador se interconecta con la parte de conector del
miembro de operación para proporcionar un movimiento del miembro de
operación, y con ello el movimiento del miembro de válvula, en
respuesta al funcionamiento del motor; y donde el miembro de
cerrojo está construido y dispuesto de tal manera que, cuando el
miembro de cerrojo se encuentre en su posición encajada, el miembro
de cerrojo funciona para impedir el encaje del conjunto del actuador
con la estructura de encaje cuando se desmonta el conjunto de
actuador de su encaje con el cuerpo de válvula, y para impedir el
desmontaje del conjunto del actuador del cuerpo de válvula cuando el
conjunto del actuador está encajado con el cuerpo de válvula, donde
la disposición del actuador comprende un miembro de actuador que se
puede hacer funcionar manualmente, cuyo miembro de actuador se puede
hacer encajar manualmente por un usuario de manera que se mueva el
miembro de cerrojo entre su posición encajada y su posición de
suelta; caracterizado porque cuando el miembro de actuador que se
puede hacer funcionar manualmente es soltado del encaje manual, un
resorte desplaza el miembro de cerrojo a su posición encajada.
La presente invención proporciona además un
método de ensamblar una válvula, en el que la válvula incluye un
cuerpo de válvula que tiene un miembro de válvula y un miembro de
operación interconectado con el miembro de válvula, donde el
miembro de operación es accesible desde el exterior del cuerpo de
válvula, que comprende las etapas de: proporcionar un conjunto de
actuador, donde el conjunto de actuador incluye un motor que tiene
una salida y un mecanismo de accionamiento, y un miembro de cerrojo
que se puede operar manualmente entre una posición encajada y una
posición de suelta; operar manualmente el miembro de cerrojo para
colocar el miembro de cerrojo en la posición de suelta; encajar el
conjunto de actuador con el cuerpo de válvula mientras se mantiene
el miembro de cerrojo en la posición de suelta, donde el mecanismo
de accionamiento del conjunto de actuador está encajado con el
miembro de operación cuando el conjunto de actuador está encajado
con el cuerpo de válvula; y desplazar el miembro de cerrojo a la
posición encajada subsiguientemente al encaje del conjunto de
actuador con el cuerpo de válvula, donde el miembro de cerrojo
incluye una estructura de cerrojo encajada dentro de una estructura
de encaje asociada con el cuerpo de válvula cuando el miembro de
cerrojo está en la posición encajada a fin de mantener el conjunto
de actuador en encaje con el cuerpo de válvula; caracterizado
porque la etapa de desplazar el miembro de cerrojo a su posición
encajada se realiza bajo la influencia de un resorte que funciona
para desplazar el miembro de cerrojo a su posición encajada cuando
se libera el encaje manual del miembro de cerrojo.
A fin de que se entienda bien la invención, se
describirá a continuación una realización de la misma, dada a
título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos anexos en los
cuales:
la Fig. 1 es una vista isométrica de un conjunto
de válvula, que consiste en un cuerpo de válvula y un actuador de
válvula, construidos de acuerdo con la presente invención;
la Fig. 2 es una vista isométrica con despiece
ordenado del cuerpo de válvula y actuador de válvula, incorporados
en el conjunto de válvula de la Fig. 1;
la Fig. 3 es una vista isométrica con despiece
ordenado de un motor y de la disposición de montaje de un motor
incorporado en el actuador de válvula incluido en el conjunto de
válvula de las Figs. 1 y 2;
la Fig. 4 es una vista isométrica con despiece
ordenado que muestra un miembro de carcasa interior que forma parte
del actuador de válvula incorporado en el conjunto de válvula de las
Figs. 1 y 2, y que muestra los componentes de engranaje y de
miembro de cerrojo adaptados para su montaje a la misma;
la Fig. 5 es una vista en corte parcial tomada a
lo largo de la línea 5-5 de la Fig. 2;
la Fig. 6 es una vista en planta desde arriba
del cuerpo de válvula incorporado en el conjunto de válvula de las
Figs. 1 y 2, con referencia a la línea 6-6 de la
Fig. 2;
la Fig. 7 es una vista en planta desde arriba de
la carcasa interior y de los componentes de engranaje y cerrojo
montados en la misma, cono referencia a la línea 7-7
de la Fig. 2, mostrando el miembro de cerrojo en su posición de
suelta;
la Fig. 8 es una vista similar a la Fig. 7,
mostrando el miembro de cerrojo en su posición de cierre;
la Fig. 9 es una vista en corte tomada a lo
largo de la línea 9-9 de la Fig. 7;
la Fig. 10 es una vista en corte parcial tomada
a lo largo de la línea 10-10 de la Fig. 7;
la Fig. 11 es una vista en corte parcial tomada
a lo largo de la línea 11-11 de la Fig. 8;
la Fig. 12 es una vista en corte parcial tomada
a lo largo de la línea 12-12 de la Fig. 11; y
las Figs. 13 y 14 son unas vistas similares a la
Fig. 8, mostrando el funcionamiento de una palanca que se puede
encajar manualmente incorporada en el conjunto de válvula de la Fig.
1 para desplazar la válvula entre sus posiciones abierta y
cerrada.
Haciendo referencia a las Figs. 1 y 2, un
conjunto de válvula según la presente invención incluye un cuerpo
20 de válvula y un actuador 22 de válvula. El cuerpo 20 de válvula
incluye una pared lateral 24 periférica y una pared final 26 en
cúpula. Se adapta un par de boquillas 28, 30 para ser soldadas en
una línea de flujo un fluido, tal como se muestra en 32, la cual
puede ser representativamente una línea usada en un sistema de
calefacción de funcionamiento con agua o en cualquier otra
aplicación que requiera la regulación del flujo de fluido en una
línea. De una manera en que se conoce, cada boquilla define un
conducto que comunica el interior de un cuerpo 20 de válvula, el
cual define una cavidad interna dentro de la cual se recibe un
miembro de válvula convencional. De una manera conocida, el miembro
de válvula se puede desplazar entre una posición abierta para
permitir el flujo de fluido en la línea 32, y una posición cerrada
para cortar el flujo de fluido. En la posición cerrada, el miembro
de válvula se asienta contra una superficie de asiento interior
situada en la cavidad interna del cuerpo 20 de válvula.
En una aplicación de válvula de dos vías, se
encaja una tapa extrema 34 con el extremo abierto del cuerpo 20 de
la válvula, de tal manera que abrir o cerrar el miembro de válvula
controla la comunicación de fluido en la línea 32. En una
aplicación de una válvula de tres vías, se retira la tapa extrema 34
y se sustituye por un conducto 36, y el funcionamiento del miembro
de válvula actúa para controlar la comunicación de fluido entre el
conducto 36 y las boquillas 28 y 30, y las líneas 32 conectadas a
las boquillas 28 y 30.
Haciendo referencia a las Figs. 2 y 6, el cuerpo
20 de válvula incluye una protuberancia 38 que se extiende hacia
fuera, la cual define un conducto en comunicación con el interior
del cuerpo 30 de válvula. Un vástago 40 de válvula se extiende a
través del conducto definido por la protuberancia 38. En su extremo
interior, el vástago 40 de válvula está interconectado con el
miembro de válvula situado en la cavidad interna definida por el
cuerpo 20 de válvula, de manera convencional. El vástago 40 de
válvula es accesible desde el exterior del cuerpo 20 de válvula y
está adaptado para encajarse con el actuador 22 de válvula de una
manera que se va a explicar.
Adicionalmente, el cuerpo 20 de válvula incluye
un miembro de montaje, en forma de una patilla 42, que se extiende
hacia arriba desde la pared extrema 26 en un emplazamiento espaciado
de la protuberancia 38 del vástago de válvula y que se extiende
generalmente paralela al vástago 40 de válvula. La patilla 42 de
montaje es generalmente circular, e incluye un área lateral 44
plana (Fig. 6). La patilla 42 de montaje incluye adicionalmente una
ranura 46 formada en su superficie lateral opuesta al área 44
lateral plana.
Haciendo referencia a la Fig. 2, el actuador 22
de válvula incluye una carcasa o sección de base 52, una sección de
motor 54, y una tapa 56. De una manera que se va a explicar, el
actuador 22 de válvula se puede encajar de manera que se puede
soltar con el cuerpo 20 de válvula, y puede funcionar para desplazar
selectivamente el miembro de válvula del cuerpo 20 de válvula entre
sus posiciones abierta y cerrada.
Haciendo referencia a las Figs. 2 y 4, la
sección de base 52 incluye una envolvente o carcasa que tiene una
pared inferior 58, un par de paredes laterales 60, 62, y un par de
paredes extremas 64, 66, todas las cuales cooperan para definir una
cavidad interna 68. La sección de base 52 incluye además una
protuberancia 70 de montaje de engranaje tubular que se extiende
hacia arriba desde la pared inferior 58 y define un conducto
interno que se abre al exterior de la pared inferior 58 de la
carcasa. Un receptor tubular 72 se extiende también hacia arriba
desde la pared inferior 58 de la carcasa. El receptor tubular 72 es
generalmente circular e incluye una pared plana 74, la cual define
un conducto generalmente de sección transversal en forma de D que
se extiende a través del receptor 72 y se abre al exterior de la
pared inferior 58.
La sección de base 52 incluye además una pared
76 arqueada que se extiende hacia arriba desde la pared inferior
58. La pared arqueada 76 define una cavidad 78 de alojamiento de un
piñón, la cual es cerrada en su extremo inferior por la pared
inferior 58. Un miembro 80 de montaje de controlador, el cual
incluye un par de montantes 82, se extiende hacia arriba desde la
pared inferior 58 de la carcasa, La sección de base 52 incluye
además unos pasadores 84 de colocación que se extienden hacia
arriba desde unas protuberancias formadas integralmente con la
pared lateral 60 y la pared extrema 64, así como unas protuberancias
86 formadas integralmente con las paredes laterales 60, 62 que
definen conductos roscados orientados hacia arriba.
La pared extrema 66 de la sección de base 66
incluye una abertura 88, así como un entrante 90 espaciados de la
abertura 88. Se forma una ranura transversal 92 en la pared extrema
66 por encima de la abertura 88 y el entrante 90, e incluye una
zona interior ampliada que forma un resalto angulado 94.
Se encaja una serie de componentes con la
envolvente o carcasa de la sección base 52 anteriormente descrita.
Haciendo referencia a la Fig. 4, tales componentes incluyen un
miembro 96 de cerrojo y un resorte 98 de miembro de cerrojo, un
resorte de torsión 100, un alojamiento 102 de piñón adaptado para
montar un piñón 104, un interruptor 106 opcional auxiliar o
extremo, un engranaje de sector 108, una palanca de anulación 110, y
un muelle de ballesta 112.
El miembro de cerrojo 96 incluye una parte 114
de actuador exterior y un brazo 116 de cerrojo el cual incluye un
miembro 118 de bloqueo en su extremo. Un entrante 120 está situado
entre el miembro 118 de bloqueo y el extremo posterior de la parte
114 de actuador. La pared superior de la parte 114 de actuador está
formada con un dedo flexible 122 que tiene una cola 124 que se
extiende hacia fuera. En el ensamblaje, en primer lugar se encaja
el extremo exterior del resorte 98 con la pared posterior de la
parte 114 de actuador exterior, mostrada en 126, tal como por
encaje con una protuberancia que se extiende hacia atrás formada
integralmente con la pared posterior 126 que se extiende dentro del
conducto definido por el resorte 98. El miembro de cerrojo 96, con
un resorte 98 montado al mismo, se inserta a continuación a través
de la abertura 88 de la pared extrema 66 de la sección de base 52.
Un par de paredes de guía 128, 130 se extienden hacia dentro desde
la superficie interior de la pared extrema 66, y están configuradas
para coincidir con la sección transversal de la parte 114 de
actuador de manera que faciliten el movimiento hacia dentro y hacia
fuera de la parte 114 de actuador respecto a la pared extrema 66.
Como el miembro de cerrojo 96 está encajado dentro de la abertura 88
de esta manera, la cola 124 se pone en contacto con el borde
superior de la pared extrema 66, la cual funciona para hacer
desviar el dedo 122 hacia dentro. Ante un movimiento continuado
hacia dentro de la parte 114 de actuador, la cola 124 limpia la
superficie interior de la pared extrema 66 y el dedo 122 es
desplazado hacia fuera bajo la influencia de su desvío hacia fuera,
para devolver la cola 124 a su posición original. El labio exterior
de la cola 124 está situado por tanto por encima del borde superior
de la abertura 88, para interferir con el material de la pared
extrema 66 que define la abertura 88 de manera que mantenga el
miembro de cerrojo 96 en encaje con la sección de base 52. El
extremo interior del resorte 98 se apoya contra una superficie 132
de apoyo de resorte (Fig. 4) definida por el receptor 72. El resorte
98 tiene una longitud y una configuración que funciona para desviar
el miembro de cerrojo 96 hacia fuera en la dirección de la flecha
mostrada en la Fig. 8, en la cual el miembro de cerrojo 96 está
colocado en una posición de cierre (de una manera que se va a
explicar), y en la cual la cola 124 encaja la superficie interior de
la pared extrema 66 de manera que mantiene el miembro de cerrojo 96
en encaje con la sección de base 52.
Como se muestra en las figuras 10 y 11, el
receptor 72 incluye una ranura 134 adyacente a la superficie situada
orientado hacia arriba de la pared inferior 58. El brazo 116 de
cerrojo del miembro de cerrojo 96 es recibido dentro de la ranura
134. El miembro de cerrojo 96 es desplazable entre una posición de
cierre y una posición de suelta, por el movimiento del miembro de
cerrojo 96 hacia fuera y hacia dentro, respectivamente, con respecto
a la pared extrema 66 de la sección de base. Cuando el miembro de
cerrojo 96 es desplazado hacia fuera a una posición de cierre como
se muestra en las Figs 8 y 11, el miembro de bloqueo 118 del brazo
116 de cerrojo se extiende a través de la ranura 134 y al interior
del conducto definido por el receptor 72. Cuando el miembro de
cerrojo 96 es desplazado al interior a la posición de suelta como se
muestra en las Figs. 7 y 10, el área del brazo 116 de cerrojo
adyacente al entrante 120 es recibida dentro de la ranura 134. El
entrante 120 está configurado de manera que no se extiende al
interior del conducto del receptor 72 cuando el miembro de cerrojo
96 está en la posición de suelta.
También en el montaje, el resorte de torsión 100
está situado dentro la cavidad 78 de alojamiento del piñón. Un
extremo del resorte de torsión 100, por ejemplo, su extremo
inferior, incluye una parte extrema que se extiende hacia fuera que
es recibida dentro de una ranura, mostrada en 138, definida por la
pared arqueada 76 de manera que fije el extremo del resorte de
torsión 100 en posición. El alojamiento 102 del piñón incluye una
parte superior 140 de disco y una pared lateral 142 anular inferior
que se extiende hacia abajo desde la parte superior 140 de disco.
Se forma una ranura en la pared lateral 142, y está adaptada para
recibir una parte extrema que se extiende hacia dentro formada en
el extremo superior del resorte de torsión 100, de manera que
encaje el resorte de torsión 100 con el alojamiento 102 del piñón.
El alojamiento 102 del piñón incluye un entrante anular 144 dentado
en su centro, el cual está configurado de manera que coincida con el
extremo inferior del piñón 104. El entrante 144 termina en un
resalto orientado hacia arriba, el cual encaja un borde orientado
hacia abajo definido por los dientes del engranaje del piñón 104,
para fijar la posición axial del piñón 104 respecto al alojamiento
102 del piñón. El piñón 104 incluye un pasador central 146 que se
extiende hacia arriba. Después del ensamblaje del resorte de torsión
100, el alojamiento 102 del piñón y el piñón 104 en la cavidad 78
de alojamiento del piñón, como se muestra en la Fig. 2, el resorte
de torsión 100 es enrollado con un par predeterminado de una manera
conocida, tal como por medio de un dispositivo de fabricación el
cual tiene acceso al alojamiento 1023 del piñón desde una abertura
formada en la pared inferior 58.
El engranaje de sector 108 incluye un cubo de
montaje 148, y un cuerpo de engranaje de sector que incluye una
sección central 150 y un borde exterior arqueado 152 en el cual se
forma una serie de dientes de engranaje orientados hacia fuera. Una
garra de detención 154 se extiende desde un lado del cuerpo del
engranaje de sector, y una protuberancia 156 en forma de X se
extiende hacia arriba desde la sección central 150. El engranaje de
sector 108 está ensamblado después de que se aplica al resorte de
torsión 100 el par predeterminado, insertando el cubo 148 del
engranaje de sector en el conducto abierto hacia arriba definido por
la protuberancia 70 de montaje de engranaje. Los dientes del borde
exterior 152 del engranaje de sector están encajados con los dientes
del piñón 104. Con esta disposición, el engranaje 108 de sector
puede pivotar sobre un eje de pivotamiento definido por el eje
longitudinal del cubo 148, el cual es coincidente con el eje
longitudinal de la protuberancia 70 de montaje del engranaje. La
garra de detención 154 se puede encajar de manera selectiva con un
nervio de detención 158 que se extiende hacia dentro desde la pared
lateral 62 de la sección de base, para detener de manera selectiva
la rotación del engranaje de sector 108 en la dirección de las
agujas del reloj (haciendo referencia a las Figs. 7, 8, 13 y
14).
Como se nuestra en la Fig. 12, el cubo 148 del
engranaje de sector incluye un conducto interno 160 orientado hacia
abajo que tiene una configuración transversal que coincide con la
del vástago 40 de válvula.
Para completar el ensamblaje de la sección de
base 52, la palanca 110 de apertura manual es encajada con el
engranaje de sector 108 a través de una abertura 162 en forma de X
en la sección central del engranaje de sector 108, la cual recibe
una protuberancia 156 en forma de X en la sección central del
engranaje de sector 108. La palanca 110 se extiende hacia fuera a
través de la ranura 92 en la pared extrema 66 de la sección de base
52. El resorte 112 en forma de alambre es encajado con un borde
superior definido por el entrante 90, y se apoya contra la
superficie orientada hacia debajo de la palanca 110 para
proporcionar una desviación hacia arriba sobre la palanca 110. El
interruptor auxiliar 106 se ensambla en los montantes 82 por medio
de un par de conductos espaciados entre sí formados en el cuerpo
del interruptor auxiliar 106.
Haciendo referencia a las Figs. 2 y 3, la
sección 54 de motor del actuador 22 de válvula incluye un miembro
de montaje de motor, en forma de una placa de montaje 166 que tiene
unas paredes 168, 170 que se extienden hacia arriba en sus extremos
opuestos. Se adapta un motor 172 para su encaje con la placa de
montaje 166. El motor 172 incluye un engranaje 174 de accionamiento
de salida (Fig. 5), el cual encaja los dientes de engranaje de un
engranaje 176 de movimiento perdido que es encajado mediante el
pasador 146, el cual se extiende hacia arriba desde el piñón 104.
El piñón 104 incluye una aleta levantada 177 (Fig. 4), la cual es
recibida dentro de un entrante arqueado formado en el lado inferior
del engranaje 176 de movimiento perdido.
En el ensamblaje, la placa de montaje 166 de la
sección 54 de motor es encajada con la sección de base 52, de
manera que encierra sustancialmente el extremo abierto superior de
la cavidad interna 68. La placa de montaje 166 incluye una serie de
agujeros y aberturas que coinciden con los diversos pasadores de
localización, tales como 84, que igualmente reciben los extremos
superiores del pasador 146 del piñón y un pasador que se extiende
hacia arriba desde la protuberancia 156 en forma de X de la sección
central 150 del engranaje de sector. Se inserta unos sujetadores,
tales como los tornillos 178, a través de las aberturas en las
aletas de montaje, tales como 180, asociadas a la carcasa del motor
172, de manera que fijen la placa 166 de montaje y el motor 172
entre sí a la sección de base 52. De esta manera, la placa de
montaje 166 funciona para encerrar simultáneamente la cavidad
interior de la sección de base 52, y para retener diversos
componentes tales como el engranaje 108 de sector, el piñón 104 (y
el alojamiento de piñón 102) y la palanca manual 110 en su posición
dentro de la cavidad interna de la sección de base 52, así como
para montar el motor 172 a la sección de base 52.
De una manera preferida, la placa 166 de montaje
y las paredes 168, 170 que se extienden hacia arriba están formadas
integralmente juntas de un material conductor del calor, tal como un
material metálico que es estampado para darle una forma deseada y
doblado a la configuración mostrada.
La tapa 56 incluye una pared superior 182, un
par de paredes laterales 184, 186, y un par de paredes extremas
188, 190, las cuales están formadas con unos entrantes 192, 195
orientados hacia abajo respectivamente. La tapa 56 se ensambla
después de que se sujeta la sección 54 del motor a la sección de
base 52. La pared levantada 168 del miembro 166 de montaje del
motor es recibida dentro del entrante 192 en la pared extrema 188, y
la pared levantada 170 es recibida dentro del entrante 194 en la
pared extrema 190. Las paredes laterales 184, 186 funcionan para
encerrar el motor 172 entre la paredes levantadas 168, 170. Un
tornillo o similar se extiende a través de una abertura 196 en la
pared superior 182 para su encaje con una abertura roscada, tal como
198, formada en la placa de montaje 166 de manera que se sujeta la
tapa 56 en una posición y forma el actuador de válvula ensamblado
en 22 como se muestra en la Fig. 1.
Para instalar el actuador 22 de válvula en el
cuerpo 20 de válvula, el usuario encaja manualmente la parte 114
exterior del actuador del miembro de cerrojo 96, y aplica una fuerza
hacia dentro al miembro de cerrojo 96 de manera que se desplace en
miembro de cerrojo 96 desde su posición encajada de la Fig. 8 a su
posición de suelta de la Fig. 7, contra la tendencia del resorte
98. Cuando el miembro de cerrojo 96 está colocado en su posición de
suelta de esta manera, el entrante 120 del brazo 116 de cerrojo se
sitúa en la ranura 134 del receptor, de tal manera que el brazo 116
de cerrojo no interfiere con el conducto del receptor 72. El
usuario encaja entonces el vástago 40 de la válvula dentro del
conducto 160 definido por el cubo 148 del engranaje de sector, y
alinea el actuador 22 de válvula respecto al cuerpo 20 de válvula
colocando la pared plana 74 del receptor 72 en alineación con el
área 44 lateral plana de la patilla de montaje 42 del cuerpo de
válvula. Mientras se continúa manteniendo el miembro de cerrojo 96
en su posición de suelta por encaje manual con la parte exterior
114 de actuador del miembro de cerrojo 96, el usuario mueve el
actuador 22 de válvula hacia el cuerpo 20 de válvula en una
dirección paralela a los ejes longitudinales de la patilla 42 de
montaje y el vástago 40 de la válvula. Un movimiento de este tipo
del actuador 22 de la válvula funciona para continuar el movimiento
del vástago 40 de la válvula al interior del conducto 160 en el cubo
148 del engranaje de sector, y el movimiento de la patilla 42 de
montaje al interior del conducto del receptor 72. Cuando el actuador
72 de la válvula está totalmente encajado con el cuerpo 20 de
válvula de esta manera, la superficie inferior de la pared inferior
58 encaja un miembro de detención, mostrado en 198, definido por el
cuerpo de válvula 20, así como un resalto orientado hacia arriba,
mostrado en 200, definido por la patilla de montaje 42 del vástago
de la válvula. El usuario suelta entonces el encaje manual de la
parte 114 de actuador exterior del miembro de cerrojo 96, y el
resorte 98 se extiende de manera que coloca el miembro de cerrojo 96
en su posición encajada como se muestra en la Fig. 8. Cuando el
miembro de cerrojo 96 está en su posición encajada, el miembro de
bloqueo 118 del brazo 116 de cerrojo es recibido dentro de la ranura
46 de la patilla de montaje 42. Cuando el miembro de cerrojo 96
está en su posición de cierre de esta manera, el encaje del miembro
de bloqueo 118 dentro de la ranura 46 impide que el actuador 22 de
válvula se retire del cuerpo 20 de válvula.
Para retirar el actuador 22 de válvula del
cuerpo 20 de válvula, el usuario invierte las etapas anteriores, y
encaja manualmente la parte114 de actuador exterior para desplazar
el miembro de cerrojo 96 a su posición de suelta. Un movimiento de
este tipo del miembro de cerrojo 96 funciona para desplazar el
miembro de bloqueo 118 sacándolo del encaje dentro de la ranura 46,
a fin de permitir la retirada del actuador 22 de válvula del cuerpo
20 de válvula.
Cuando se instala el actuador 22 de válvula en
el cuerpo 20 de válvula, el funcionamiento del actuador 22 de
válvula es generalmente el mismo que en la técnica anterior de
manera que se proporciona el movimiento del miembro de válvula del
cuerpo 20 de válvula. Se hace funcionar el motor 172 para impartir
un movimiento al engranaje de sector 108 a través del engranaje 176
de movimiento perdido, mediante el encaje de la aleta 177 del
engranaje del piñón con el extremo de la ranura del engranaje 176 de
movimiento perdido. Cuando se desplaza el mimbro de válvula a la
posición cerrada, la aleta 177 se para cuando el miembro de válvula
se asienta y el engranaje 176 de movimiento perdido continúa
moviéndose conforme se deja ir al motor 172 a una parada, debido a
la ranura arqueada del lado inferior del engranaje 176 de movimiento
perdido dentro del cual se recibe la aleta 177. El resorte de
torsión 100 funciona para aplicar una tendencia normalmente abierta
o normalmente cerrada, empujando el alojamiento 102 del piñón bien
en la dirección de las agujas del reloj o bien en la dirección
contraria a la de las agujas del reloj, según el funcionamiento
deseado del actuador. En una válvula de dos vías, la garra 154 de
detención encaja el nervio 158 de detención para controlar el rango
del movimiento del miembro de válvula en una dirección, y el encaje
interno del miembro de válvula con el asiento de válvula controla
el movimiento del miembro de válvula en la dirección opuesta. En una
válvula de tres vías, el encaje interno del miembro de válvula con
los asientos de válvula controla el movimiento de la válvula en
ambas direcciones. Cuando se instala, el interruptor auxiliar 106
funciona para iniciar el funcionamiento de una bomba de circulación
o un sistema de control para controlar el funcionamiento de una
serie de bombas, en respuesta a la iniciación del funcionamiento del
actuador 22 de válvula.
En el funcionamiento, el calor generado por el
motor 172 es transferido a la placa 166 de montaje de motor en
virtud del encaje directo del motor 172 con la placa 166 de montaje
de motor. Debido a que las paredes levantadas 168 y 170 están
formadas integralmente con la placa 166 de montaje de motor, y están
expuestas al exterior del actuador 22 de válvula, el calor aplicado
a la placa 166 de montaje de motor por el motor 172 es conducido a
las paredes levantadas 168, 170, las cuales funcionan para
transferir y disipar el calor al ambiente circundante. Las paredes
levantadas 168, 170 por tanto funcionan para extraer calor del motor
172 a través de la placa 166 de montaje del motor, y para radiar el
calor apartándolo del motor 172 a fin de evitar su
sobrecalentamiento.
Aunque se ha descrito la invención con respecto
a una realización específica, se contempla que son posibles
diversas alternativas y modificaciones y se consideran como dentro
del objeto de la presente invención. Por ejemplo, y sin limitación,
aunque se muestra la placa 166 de montaje del motor y se describe
como cubriendo sustancialmente la totalidad de la cavidad interna
68 de la sección de base 52, también se contempla que los
componentes de la sección de base 52 pueden estar encerrados por una
estructura distinta de la placa de montaje 166 del motor. Además,
aunque se muestra y se describe el miembro de cerrojo 96 como si
tuviera una construcción específica que proporcionara un movimiento
axial entre sus posiciones de cierre y de suelta, se contempla
también que el miembro de cerrojo 96 puede moverse de manera
pivotante entre sus posiciones de cierre y de suelta. Además,
aunque se ilustra la ranura 46 como si se
extendiera paralelamente a la pared plana 74 del receptor 72, también se contempla que la ranura 46 puede ser perpendicular a la pared plana 74 o estar orientada con un ángulo agudo u obtuso con respecto a la pared plana 74. Además, se considera que la estructura dentro de la cual se recibe al miembro de bloqueo 118 puede tener una configuración distinta de la configuración de tipo ranura, de manera que proporciona un resalto o superficie similar con la cual puede encajar el miembro de bloqueo para impedir la retirada del actuador 22 de válvula del cuerpo 20 de válvula cuando el miembro de cerrojo 96 se encuentra en su posición de cierre.
extendiera paralelamente a la pared plana 74 del receptor 72, también se contempla que la ranura 46 puede ser perpendicular a la pared plana 74 o estar orientada con un ángulo agudo u obtuso con respecto a la pared plana 74. Además, se considera que la estructura dentro de la cual se recibe al miembro de bloqueo 118 puede tener una configuración distinta de la configuración de tipo ranura, de manera que proporciona un resalto o superficie similar con la cual puede encajar el miembro de bloqueo para impedir la retirada del actuador 22 de válvula del cuerpo 20 de válvula cuando el miembro de cerrojo 96 se encuentra en su posición de cierre.
Claims (12)
1. Un conjunto de válvula que comprende un
cuerpo de válvula (20) que define un conducto interno y que incluye
un miembro de válvula para controlar el flujo de un fluido a través
del conducto, donde el miembro de válvula está montado a un miembro
de operación montado en forma desplazable al cuerpo (20) de válvula
para proporcionar un movimiento del miembro de válvula, donde el
miembro de operación incluye una parte de conector que se extiende
axialmente accesible desde el exterior del cuerpo (20) de válvula; y
un conjunto de actuador que incluye un motor (172) que tiene una
salida (174) y un mecanismo de accionamiento; donde se interpone
una disposición de conexión desmontable entre el cuerpo (20) de
válvula y el conjunto de actuador para proporcionar una
interconexión desmontable del conjunto de actuador con el cuerpo
(20) de válvula, donde la disposición de conexión desmontable
incluye un miembro (96) de cerrojo asociado con el conjunto del
actuador, donde el miembro de cerrojo (96) se puede mover entre una
posición encajada y una posición de suelta, y una estructura de
encaje asociada con el cuerpo (20) de válvula, donde el miembro de
cerrojo (96) en su posición encajada interactúa con la estructura
de encaje de manera que impide el desmontaje del conjunto de
actuador del cuerpo (20) de válvula, y donde el miembro de cerrojo
(96) incluye una disposición de actuador que puede funcionar para
colocar el miembro de cerrojo (96) en su posición de suelta en la
cual el miembro de cerrojo (96) se desencaja de la estructura de
encaje; donde, cuando se conecta el conjunto de actuador al cuerpo
(20) de válvula, el mecanismo de accionamiento del conjunto de
actuador se interconecta con la parte de conector del miembro de
operación para proporcionar un movimiento del miembro de operación,
y con ello el movimiento del miembro de válvula, en respuesta al
funcionamiento del motor (174); y donde el miembro de cerrojo (96)
está construido y dispuesto de tal manera que, cuando el miembro de
cerrojo se encuentre en su posición encajada, el miembro de cerrojo
(96) funciona para impedir el encaje del conjunto de actuador con la
estructura de encaje cuando se desmonta el conjunto de actuador de
su encaje con el cuerpo (20) de válvula, y para impedir el
desmontaje del conjunto de actuador del cuerpo (20) de válvula
cuando el conjunto de actuador está encajado con el cuerpo (20) de
válvula, donde la disposición del actuador comprende un miembro de
actuador que se puede hacer funcionar manualmente, el cual se puede
encajar manualmente por un usuario de manera que se mueva el miembro
de cerrojo (96) entre su posición encajada y su posición de suelta;
caracterizado porque cuando el miembro de actuador que se
puede hacer funcionar manualmente es soltado del encaje manual, un
resorte (98) desplaza el miembro de cerrojo (96) a su posición
encajada.
2. Un conjunto de válvula según la
reivindicación 1, donde el miembro de actuador está configurado de
manera que sea accesible desde un exterior definido por el conjunto
de actuador.
3. Un conjunto de válvula según la
reivindicación 2, donde el miembro de cerrojo (96) y el miembro de
actuador se pueden desplazar axialmente entre su posición encajada y
su posición de suelta.
4. Un conjunto de válvula según la
reivindicación 3, donde la estructura de encaje asociada con el
cuerpo (20) de válvula comprende una ranura (46); y donde el miembro
de cerrojo (96) incluye un miembro de bloqueo) 118) dispuesto
dentro de la ranura (46) cuando el miembro de cerrojo (96) está en
la posición encajada.
5. Un conjunto de válvula según la
reivindicación 4, donde el cuerpo (20) de válvula incluye un miembro
de montaje que se extiende hacia fuera y donde la disposición de
actuador incluye una carcasa que define un conducto dentro del cual
se recibe el miembro de montaje, donde se forma la ranura (46) en el
miembro de montaje que se extiende hacia fuera del cuero (20) de
válvula.
6. Un conjunto de válvula según la
reivindicación 5, donde el miembro de montaje y el conducto de
miembro de actuador definen cada uno una sección transversal no
circular para proporcionar un encaje de la carcasa del actuador con
el cuerpo (20) de válvula en una orientación predeterminada.
7. Un conjunto de válvula según la
reivindicación 5, donde la parte de conector se extiende axialmente
hacia fuera desde el cuerpo (20) de la válvula en un emplazamiento
espaciado del miembro de montaje.
8. Un conjunto de válvula según la
reivindicación 5, donde el miembro de cerrojo (96) incluye también
una parte de suelta, donde, cuando el miembro de cerrojo (96) está
en su posición encajada, el miembro de bloqueo (118) está situado
dentro del conjunto para evitar el desmontaje del conjunto de
actuador del cuerpo (20) de válvula mediante el encaje del miembro
de bloqueo (118) dentro de la ranura (46) y para impedir el encaje
del conjunto de actuador con el cuerpo (20) de válvula mediante el
encaje del miembro de bloqueo (118) con el miembro de montaje
cuando el conjunto de actuador está desencajado del cuerpo (20) de
válvula, y donde, cuando el miembro de cerrojo (96) está en su
posición de suelta, la parte de suelta del miembro de cerrojo (96)
está situada adyacente al conducto, donde la parte de suelta está
configurada de manera que no interfiera con el conducto y para
permitir que el miembro de montaje sea desplazado al conducto y
retirado del mismo a fin de proporcionar el encaje y desencaje del
conjunto de actuador al cuerpo (20) de válvula y desde el
mismo.
9. Un conjunto de válvula según la
reivindicación 8, donde la parte de suelta del miembro (96) de
cerrojo comprende un entrante (120) asociado con el miembro de
cerrojo (96).
10. Un método de ensamblar una válvula, en el
que la válvula incluye un cuerpo (20) de válvula que tiene un
miembro de válvula y un miembro de operación interconectado con el
miembro de válvula, donde el miembro de operación es accesible
desde el exterior del cuerpo (20) de válvula, que comprende las
etapas de: proporcionar un conjunto de actuador, donde el conjunto
de actuador incluye un motor (172) que tiene una salida y un
mecanismo de accionamiento, y un miembro de cerrojo (96) que se
puede operar manualmente entre una posición encajada y una posición
de suelta; operar manualmente el miembro de cerrojo (96) para
colocar el miembro de cerrojo (96) en la posición de suelta;
encajar el conjunto de actuador con el cuerpo (20) de válvula
mientras se mantiene el miembro de cerrojo (96) en la posición de
suelta, donde el mecanismo de accionamiento del conjunto de actuador
está encajado con el miembro de operación cuando el conjunto de
actuador está encajado con el cuerpo (20) de válvula; y desplazar
el miembro de cerrojo (96) a la posición encajada subsiguientemente
al encaje del conjunto del actuador con el cuerpo (20) de válvula,
donde el miembro de cerrojo (96) incluye una estructura de cerrojo
encajada dentro de una estructura de encaje con el cuerpo (20) de
válvula cuando el miembro de cerrojo (96) está en la posición
encajada a fin de mantener el conjunto de actuador en encaje con el
cuerpo (20) de válvula; caracterizado porque la etapa de
desplazar el miembro de cerrojo (96) a su posición encajada se
realiza bajo la influencia de un resorte (98) que funciona para
desplazar el miembro de cerrojo (96) a su posición encajada cuando
se libera el encaje manual del miembro de cerrojo (96).
11. Un método como el de la reivindicación 10,
donde la etapa de encajar el conjunto de actuador con el cuerpo
(20) de válvula se realiza colocando el cuerpo (20) de válvula de
tal manera que un miembro de montaje asociado con el cuerpo (20) de
válvula es recibido dentro de un conducto asociado don el conjunto
de actuador, y donde puede realizarse la etapa de desplazar el
miembro de cerrojo (96) a su posición encajada para encajar el
miembro de cerrojo (96) con el miembro de montaje de manera que se
mantenga el conjunto de actuador en encaje con el cuerpo (20) de
válvula.
12. Un método como el de la reivindicación 11,
donde se puede realizar la etapa de desplazar el miembro de cerrojo
(96) a su posición encajada para encajar un miembro (118) de bloqueo
asociado con el miembro de cerrojo (96) dentro de una ranura (46)
definida por el miembro de montaje, donde el miembro de bloqueo y la
ranura (46) están configurados para impedir el desmontaje del
conjunto de actuador del cuerpo (20) de válvula cuando el miembro
de cerrojo (96) está en su posición encajada.
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