ES2612977T3 - Sistema de apertura y/o cierre de una válvula de entrada de un contenedor de líquido - Google Patents

Abstract

Sistema para la apertura y/o cierre de una válvula de entrada (10) de un contenedor de líquido (24), en particular, para los baños de agua, tanques de agua o similares, que comprende un tubo de entrada (16) con una válvula de entrada (10) en la porción superior del contenedor (24) y un tubo de salida (20) con una válvula de salida (30) en la porción inferior (25) del contenedor (24), con la válvula de entrada (10) que es biestable y que tiene una característica de apertura libre de bajada y cierre sin cualquier posición de apertura intermedia del cuerpo de válvula (14; 38, 46), estando ayudada la carrera de cierre del cuerpo de válvula por el flujo del líquido, en el que el cuerpo de válvula de la válvula de entrada (10) es un diafragma (38) que abre y cierra de un orificio de salida (16'), estando colocado dicho diafragma (38) en un alojamiento de válvula (18) y estando provisto de dos pasajes (44, 44') que están situados frente al puerto de una tubo de entrada (16) y de un tubo de salida (16'), respectivamente, que están conectados con dicho alojamiento de la válvula (18), operándose dicho diafragma (38) por una armadura (46) montada de forma deslizante frente al pasaje de salida (44') del diafragma (38) de manera que puede entrar en contacto de tope con dicho diafragma (38), el movimiento de deslizamiento de dicha armadura (46) realizándose mediante un imán permanente (50) que es ortogonal al plano del diafragma (38), caracterizado por que dicho imán permanente (50) está fijado en la superficie exterior superior de un flotador (12) y por encima de dicho flotador.

Description

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DESCRIPCION

Sistema de apertura y/o cierre de una valvula de entrada de un contenedor de Uquido

La presente invencion se refiere a un sistema para la apertura y/o cierre de una valvula de entrada de un contenedor de lfquido, en particular para los inodoros de agua, tanques de agua o similares, que comprende un tubo de entrada con una valvula de entrada en la porcion superior del contenedor y un tubo de salida con una valvula de salida en la porcion inferior del contenedor, las dos valvulas estan provistas de un cuerpo de valvula.

Por lo general, los hogares de un pafs se abastecen de agua por las organizaciones de distribucion de agua publica que facturan a los clientes la cantidad de agua medida transferida al cliente. Para medir el flujo de agua, contadores de agua como, por ejemplo, contadores volumetricos estan instalados en el conducto de suministro de agua. Sin embargo, estos medidores tienen una precision de medicion limitada, incluso si se utilizan medidores altamente sofisticados. Tales errores de lectura de medidores de flujo son particularmente cnticos en la fase de inicio de flujo en la que no se pueden detectar cantidades muy pequenas de flujo. En consecuencia, la perdida de agua aparente que consiste en agua que se produce, distribuye y se consume en ultima instancia, no sera pagada por el consumidor.

Las figuras 11 y 12 ilustran un ejemplo de una valvula de entrada 10 tradicional utilizada para cerrar la entrada de agua en un contenedor, por ejemplo de un inodoro de agua o un tanque de agua potable, que en los pafses del sur con frecuencia se instalan en el techo de un edificio. Si el agua se consume desde el contenedor, un flotador de bola 12 se movera, junto con el nivel de agua que se hunde, a la posicion mostrada en la figura 12 tal que la presion del agua de entrada se muestra por la flecha desplazara el cuerpo de valvula cilmdrico 14 para abrir la entrada orificio 16 de la carcasa de la valvula 18. En esa posicion, el agua entrante puede fluir a traves del orificio 16 y el tubo de salida 20 en el contenedor.

El nivel de agua en aumento en el contenedor movera el flotador 12 en su posicion de cierre mostrada en la figura 11 de manera que su varilla de control 22 empuja contra el cuerpo de valvula 14 con el fin de cerrar el orificio de entrada 16. Sin embargo, en esta fase de cierre la varilla de control 22 y el cuerpo de la valvula 14 tienen que moverse contra la presion de entrada de agua que puede ser de hasta 7 bares. Esta tecnologfa de mas de 100 anos de edad tiene el inconveniente de que las porciones pequenas de agua que fluye en el tanque desencadenan una apertura minima de la valvula con un caudal mmimo de agua en el tanque. Incluso los nuevos medidores de agua no son capaces de registrar dicho flujo mmimo de agua utilizada normalmente para el inodoro, el lavado de manos, la preparacion de bebidas, etc. Pruebas en Malta han demostrado que tales perdidas aparentes de aproximadamente 2,5 m3 en cada hogar resultan en una perdida economica de unos 11 euros, lo cual significa que la perdida economica anual de 140.000 consumidores domesticos en Malta es de alrededor de 1.500.000 de euros.

La figura 9 ilustra la precision de la medicion de un contador volumetrico tradicional como una funcion del flujo de agua. El diagrama muestra que el primer punto es el flujo inicial de aproximadamente 3,75 litros/h en cuyo punto el medidor comenzara a funcionar con un nivel bastante aceptable de precision, por lo general en 5 % bajo registro. Solo el segundo punto es el caudal mmimo preciso dos veces el flujo de partida, es decir, 7,5 litros/hora, en cuyo punto el medidor alcanzara su maxima precision, por lo general en 2 %. Por encima de la corriente maxima de alrededor de 2 m3/ hr el medidor funcionara de forma erratica y son posibles danos en el mecanismo del medidor.

La figura 10 es un ejemplo de un diagrama de flujo de un tanque de techo que esta provisto de una valvula de bola 10 como se muestra en las figuras 11 y 12. A partir de ese diagrama, esta claro que el lento de cierre de la valvula de tanque de techo induce flujos que son mas bajos que el flujo de salida del medidor de agua. Cuanto mayor sea el area de superficie del tanque de techo o cuanto mayor sea el flujo inicial del medidor, mas grande sera el subregistro del medidor resultante.

La publicacion de la solicitud de patente internacional WO 92/21906 divulga una valvula de control de nivel de un lfquido que tiene un cuerpo de valvula en forma de un diafragma que abre y cierra un orificio de salida. El diafragma se coloca dentro de una carcasa de la valvula y esta provisto de dos pasajes que estan situados en frente del puerto de un tubo de entrada y de un tubo de salida, respectivamente, que estan conectados con la carcasa de la valvula. El diafragma es operado por una armadura montada de manera deslizante en frente del pasaje de salida del diafragma de tal manera que puede entrar en contacto de tope con dicho diafragma. El movimiento de deslizamiento de la armadura es ortogonal al plano del diafragma. La armadura se mueve por un iman permanente dispuesto en el interior de un flotador.

Ademas, el documento GB 2 149 148 A divulga una valvula de control de nivel de lfquido similar, mediante el cual el iman esta integrado en la porcion superior externa del flotador.

Es un objeto de la invencion proporcionar un sistema tal como se expone en el preambulo de la reivindicacion 1 en el que el problema de las perdidas de agua aparentes se resuelve de tal manera que se evitan los flujos de agua por goteo que no se pueden medir.

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Este objeto se consigue por la invencion como se define en la reivindicacion 1.

El problema se resuelve mediante el uso de una valvula de entrada biestable que tiene una caractenstica de apertura y cierre libres de retardo sin ninguna posicion de apertura intermedia del cuerpo de la valvula, la carrera de cierre del cuerpo de valvula siendo asistida por el flujo del lfquido.

Dado que la carrera de cierre del cuerpo de valvula no funcionara contra el flujo de entrada del lfquido pero sera asistido por ese flujo, la valvula de entrada tiene solamente dos posiciones estables, es decir, una posicion de toda abierta y de toda cerrada.

Una primera posibilidad para la construccion de una valvula de entrada biestable que no forma parte de la invencion se describe adicionalmente a continuacion con referencia a las figuras 2 y 3. A medida que el conjunto de palanca que conecta el flotador con el cuerpo de la valvula, cambiara instantaneamente desde su primera posicion a su segunda posicion, tambien el cuerpo de la valvula se movera instantaneamente desde su posicion abierta a su posicion cerrada.

Una segunda posibilidad para la estructura de la valvula de entrada como se define en la reivindicacion se menciona mas adelante con referencia a las figuras 4 a 6. Dado que se utiliza un iman permanente para mover la armadura, no se requiere alimentacion electrica para energizar la valvula que puede ser instalada en el interior del deposito de agua. Una ventaja adicional de este sistema es que no consume ninguna energfa.

La figura 8 muestra una posibilidad adicional que no forma parte de la invencion. Tambien en este caso, el movimiento de cierre del flotador y del cuerpo de la valvula es asistido por el flujo de agua de entrada. En todos los casos, este principio basico tiene la ventaja de que toda la valvula de entrada puede tener un tamano miniatura que es diez veces mas pequeno que una valvula de bola tradicional mostrada en las figuras 11 y 12. De acuerdo con ello, la valvula puede ser instalada en un contenedor o tanque que necesita un lugar horizontal extremadamente pequeno y que puede tener una extension vertical larga, de tal manera que puede tener la forma de un tubo.

Un objeto adicional es proporcionar un sistema de descarga que puede ser de una estructura simple y fiable, que solo requiere pocos elementos. De hecho, los sistemas de lavado tradicionales tienen un mecanismo sofisticado y complejo que necesita de hasta 50 partes individuales. Tal mecanismo es diffcil de ser montado y es susceptible al fracaso; este problema se agrava si los trabajos de mantenimiento y reparacion tienen que ser hechos en el sistema que tiene su contenedor incorporado en una pared.

Se conocen tambien sistemas de descarga controlada electronicamente que tambien necesitan componentes sofisticados como por ejemplo sensores opticos o detectores ultrasonicos. Esto significa que dichos sistemas son muy caros. Como desventaja adicional, a menudo no proporcionan la posibilidad de un accionamiento mecanico, que es un inconveniente en particular en caso de interrupcion o avena de la fuente de alimentacion electrica o del sistema de control electronico.

De acuerdo con las caractensticas del ejemplo que no forma parte de la invencion reivindicada, y se describe mas adelante con referencia a la figura 13, el problema mencionado se resuelve por el hecho de que el cuerpo de valvula de la valvula de salida tiene, al menos en su parte inferior, una forma esferica o conica adaptada para cerrar hermeticamente un asiento circular en la abertura de entrada del tubo de salida, dicho cuerpo de valvula esta conectado a medios de liberacion para abrir la abertura de entrada.

Preferiblemente, los medios de liberacion comprenden un elemento de traccion, por ejemplo, un cordon flexible, conectado a un mecanismo de accionamiento proporcionado por encima del extremo superior del contenedor. En esta solucion, el cuerpo de valvula puede ser arrastrado a su posicion de apertura, ya sea manualmente por el elemento de traccion o por un comando electrico de tal manera que se abre la abertura de entrada en el fondo del contenedor.

Segun una posibilidad a modo de ejemplo adicional, el cuerpo de la valvula esta conectado, a traves del elemento de traccion, con un flotador situado por encima del cuerpo de la valvula. Dicho flotador se puede utilizar para el lavado mecanico repetitivo automatico o para ayudar a un elevador electromagnetico colocado debajo del mecanismo de accionamiento. Dicho flotador va a levantar el cuerpo de la valvula por medio de su flotabilidad si el nivel de lfquido aumenta de tal manera que se abrira el puerto de entrada del tubo de salida para un lavado automatico que es particularmente ventajoso en los banos publicos. Al final de la fase de lavado, el nivel de lfquido reducido bajara el flotador y el cuerpo de la valvula vuelve a su posicion cerrada.

Como ya se ha mencionado, el elemento de traccion puede estar conectado con un elevador electromagnetico colocado debajo del mecanismo de sistema de actuacion. Dicho elevador puede comprender una bobina de solenoide provista de una armadura deslizante verticalmente dentro de dicha bobina y conectada al elemento de traccion.

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Con el fin de accionar el elevador electromagnetico, la bobina de solenoide esta conectada a traves de una lmea a un circuito de control que esta conectado con al menos un elemento de liberacion que puede comprender una almohadilla de sensor de accionamiento manual o mediante el pie.

En este ejemplo no conforme a la invencion, el elevador electromagnetico puede elevar a traves del elemento de traccion el cuerpo de la valvula en su posicion de apertura. En caso de avena del sistema de suministro de energfa electrica, el cuerpo de valvula puede elevarse manualmente en su posicion de apertura por medio del elemento de traccion.

De acuerdo con un ejemplo adicional no de acuerdo con la invencion, el cuerpo de la valvula es movil verticalmente en un cuerpo de grna que esta fijado en dicho contenedor y que esta provisto en su extremo inferior con aberturas de descarga para el lfquido. Dicho cuerpo de grna puede ser fijado dentro de un tubo cupular que tiene su extremo abierto situado cerca de la porcion inferior del contenedor, el extremo superior de dicho cuerpo de grna estando fijado a una cubierta del tubo cupular y estando provisto de orificios de rebose. Tal construccion tiene la ventaja de que el lfquido de lavado que pasa por el tubo de salida va a crear un efecto Venturi de tal manera que el elemento de traccion y el elevador electromagnetico seran liberados.

De acuerdo con un ejemplo adicional no de acuerdo con la invencion, en el cuerpo grna anteriormente mencionado se proporciona una camara de aire superior entre dicho cuerpo de valvula en forma de un piston flotador cilmdrico y una tapa de cierre superior de dicho cuerpo de grna. Una abertura dispuesta en dicha tapa esta conectada a traves de un conducto de aire a los medios de liberacion en la forma de una valvula de escape. Aberturas de descarga en el cuerpo de la grna conducen dentro de una camara de presion inferior en forma de anillo, la presion ejerciendo una fuerza hacia arriba a dicho piston flotante.

Otras ventajas y caractensticas de la invencion resultaran de la reivindicacion y de la siguiente descripcion de una realizacion preferida y los ejemplos se ilustran en los dibujos en los que:

La figura 1 es una vista esquematica de un contenedor provisto de una entrada de valvula no de acuerdo con la invencion,

La figura 2 muestra la valvula de entrada en su posicion cerrada,

La figura 3 muestra la valvula de entrada en su posicion abierta,

La figura 4 es una vista esquematica similar a la figura 1 de un contenedor provisto de una valvula de entrada modificada de acuerdo con la invencion,

La figura 5 muestra la realizacion de la valvula de entrada de la figura 4 en su posicion abierta,

La figura 6 muestra dicha valvula de entrada en su posicion cerrada,

La figura 7 ilustra una modificacion de la valvula de las figuras 5 y 6 que se utiliza como una valvula de salida no segun la invencion,

La figura 8 es una seccion transversal de un ejemplo mas de una entrada valvula no de acuerdo con la invencion, La figura 9 es el diagrama ya discutido que muestra la precision de medida de los contadores volumetricos conocidos,

La figura 10 es el diagrama de arriba mencionado que se refiere a la caractenstica de flujo de la valvula de bola del tanque de techo,

La figura 11 ilustra una valvula de entrada tradicional en su posicion cerrada,

La figura 12 muestra la valvula de entrada de la figura 11 en su posicion abierta,

La figura 13 ilustra esquematicamente un ejemplo de un sistema de descarga no de acuerdo con la invencion,

La figura 14 muestra una valvula de salida modificada del sistema de la figura 13 en su posicion cerrada,

La figura 15 muestra la valvula de salida de la figura 14 en su posicion abierta,

La figura 16 ilustra un ejemplo adicional de una valvula de salida,

La figura 17 ilustra medios de liberacion en forma de una valvula de escape para ser acoplada con la valvula de salida de la figura 16, estando la valvula de escape en su posicion cerrada,

La figura 18 ilustra la valvula de escape de la figura 17 en su posicion abierta,

La figura 19 muestra una forma modificada de la valvula de escape en su posicion cerrada y La figura 20 ilustra la valvula de escape de la figura 19 en su posicion abierta.

La figura 1 ilustra esquematicamente un contenedor de lfquido 24, por ejemplo de un inodoro de agua o un tanque de agua potable. La valvula de entrada 10 que se utiliza para llenar el contenedor 24 a traves de un tubo de entrada 16 en la porcion superior del contenedor 24 se muestra en las figuras 2 y 3. El contenedor 24 esta provisto en su porcion inferior 25 con un tubo de salida 20 que se abre y se cierra por una valvula de salida 30.

La valvula de entrada 10 tiene una carcasa de valvula 18 con una salida del orificio 16' para ser abierta y cerrada por un cuerpo de valvula 14 formado por un eje vertical y una cabeza a modo de seta. El nivel de agua deseado A en el contenedor 24 es controlado por un flotador 12 que esta fijado a traves de una palanca 28 en una placa de leva 32 que tiene dos levas de accionamiento 34 entre las cuales se coloca una palanca 36 de una articulacion de palanca 26.

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En la figura 3 la valvula 10 esta en su posicion abierta debido al contenedor vado 24. Tan pronto como el Kquido en el contenedor 24 ha alcanzado el nivel A deseado, el flotador 12 estara en la posicion de la figura 2 y al mismo tiempo la articulacion de palanca 26 ha cambiado instantaneamente de la posicion de la figura 3 a la de la figura 2. Esto tiene el efecto de que el cuerpo de la valvula 14 ha regresado inmediatamente a su posicion cerrada mostrada en la figura 2. Dicho movimiento de retorno del cuerpo de valvula 14 esta asistido por el fluido que fluye a traves del tubo de entrada 16 en la carcasa de la valvula 18.

Gracias a la forma mencionada de la valvula de entrada biestable 10, esta sera o bien en la posicion APAGADO o en la posicion ENCENDIDO y no permitira el flujo de agua de goteo, por lo tanto, eliminando las perdidas de agua aparentes.

Las mismas ventajas se proporcionan por la valvula de entrada biestable 10 se muestra en las figuras 4 a 6. Tambien en este caso se proporciona un flotador 12 para controlar el nivel de un lfquido en el contenedor 24.

Como se ilustra en las figuras 5 y 6, el cuerpo de valvula de dicha valvula de entrada 10 es un diafragma flexible 38 que se coloca en la carcasa de la valvula 18 de tal manera que este se subdivide en una camara inferior 40 y una camara superior 42. El tubo de entrada 16 conduce a la camara superior 42 justo en frente de un primer conducto 44 proporcionado en el diafragma 38. Un segundo pasaje 44' en el diafragma 38 se coloca en frente de la abertura de un orificio de salida 16' que lleva el lfquido en el contenedor 24.

En la posicion horizontal del diafragma 38 de la figura 5, los dos tubos 16 y 16' estan interconectados de tal manera que el lfquido puede fluir en el contenedor 24.

El diafragma 38 es operado por una armadura 46 montada de forma deslizable en un tubo de grna 48 que esta conectado a la porcion inferior de la camara inferior 40 de la carcasa de la valvula 18. El tubo de grna 48 puede tener una seccion transversal circular o prismatica, dependiendo de la forma de la armadura 46.

El movimiento vertical de la armadura 46 ortogonal al plano de la membrana 38 es mandado por un iman permanente en forma de anillo 50 fijado sobre la superficie superior del flotador 12. Tan pronto como el flotador 12 se ha elevado hasta el nivel superior A del lfquido en el contenedor 24, la armadura 46 presiona contra el diafragma 38 cerrando el pasaje 44' al orificio de salida 16', mientras que el pasaje 44 del tubo de entrada 16 permanecera abierto. En esta posicion ilustrada en la figura 6 el diafragma 38 se ha deformado de tal manera que cierra la abertura de entrada del tubo de salida 16'. El agua que fluye a traves del tubo de entrada 16 en la camara inferior 40 presionara contra la superficie inferior del diafragma 38 ayudando de esta manera el efecto de cierre.

Cuando la valvula de salida 30 se abre de nuevo, por ejemplo para una operacion de lavado, el nivel A se hundira de nuevo de tal manera que el iman permanente 50 fijado sobre el flotador 12 abrira la valvula como se muestra en la figura 5.

En el ejemplo de la figura 7, la valvula 10 se ilustra en las figuras 5 y 6 se utiliza como una valvula de salida 30 para el contenedor 24. En la posicion vertical de la membrana 38 que se muestra en la figura 7 el tubo de entrada 16 esta en conexion con el tubo de salida 16'. Con el fin de transferir de forma instantanea el diafragma 38 en su posicion de cierre, la armadura 46 es mandada por un elemento de accionamiento que no sea un flotador, por ejemplo de un tipo mecanico, electrico, magnetico o electromagnetico.

La figura 8 ilustra un ejemplo adicional de una valvula de entrada 10 que comprende una carcasa de valvula 18 a la que esta conectada el tubo de entrada 16. Tambien en este caso la carcasa de la valvula esta subdividida por un diafragma 38 en una camara inferior 40 y una camara superior 42. El diafragma 38 se estira en la carcasa 18 y esta provisto de un pasaje de equilibrio 44 que conecta la camara inferior 40 y la camara superior 42.

El cuerpo de valvula 14 es un eje vertical montado de forma deslizante en un tubo de salida 16' que se extiende a traves de la camara inferior 40. El extremo superior 52 del eje 14 esta acoplado a la membrana 38 mientras que su extremo inferior 54 esta acoplado libremente a un extremo de horquilla 56 de una palanca 28. Dicha palanca 28 lleva en su otro extremo el flotador 12 y esta montada en un pivote 58 cerca del extremo de horquilla 56 de la palanca 28.

Con el flotador hacia abajo 12 en la posicion vacfa del contenedor, no se ejerce presion sobre el diafragma 38. El agua entra a traves del tubo de entrada 16 en la camara inferior 40 y levanta el cuerpo de la valvula en forma de eje 14 a traves del diafragma 38, permitiendo que el agua fluya mas alla del eje 14 a traves de la salida 16' (vease la flecha en la figura 8). Simultaneamente, el agua entra en la camara superior 42 a traves del orificio de equilibrio 44. Cuando el nivel de agua es lo suficientemente alto como para influir en el flujo 12, el empuje hacia arriba de flotador 12 cierra el husillo a traves de su extremo superior 52 en el diafragma 38 que a su vez se cierra en su asiento en el extremo superior del tubo de salida 16'. Debido a la diferencia en el area en la porcion superior y en la porcion inferior del diafragma 38, esta ejerce una fuerza hacia abajo cerrando el diafragma 38 con mas fuerza sobre el asiento.

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Si el flotador 12 se desplaza de nuevo a la posicion de vado deja de mantener el sello en el eje. Esto desequilibra la situacion, y la presion del agua entrante abre el flujo a la salida 16'.

Las ventajas de la forma de realizacion de la valvula se describe de acuerdo con la invencion se pueden resumir como sigue:

1. La valvula es ya sea en la posicion de encendido o de apagado y, por tanto, no permitira que el flujo de agua por goteo. Esta es la principal ventaja sobre la valvula de bola estandar que se muestra en las figuras 11 y 12, ya que no causa perdidas de agua aparente.

2. La valvula es mucho mas pequena en tamano, por tanto, la seccion de diametro o transversal del contenedor puede ser mucho mas pequena. Dado que la valvula es mucho menor, el tanque puede ser de una forma decorativa, ya que no esta limitado por las dimensiones de las valvulas.

3. La valvula utiliza mucho menos material plastico y contiene menos piezas moviles.

4. La valvula utiliza la presion del agua para ayudar a su cierre y por lo tanto no se daran los problemas de fugas que una valvula de bola estandar da especialmente con el aumento de la presion del agua.

5. La valvula no requiere lubricacion a diferencia de la valvula de bola estandar. El tipo de lubricacion utilizado es tambien una gran preocupacion con valvulas de bola estandar, especialmente si el deposito tambien se utiliza para el agua potable.

6. El deposito puede ser llenado hasta un nivel mas alto dado que la altura de la valvula es mucho menor.

7. No se requiere un suministro electrico para energizar la valvula que por lo tanto no consume energfa.

La figura 13 ilustra esquematicamente un posible sistema que puede ser usado por ejemplo como un sistema de descarga para el deposito de agua 24 de un inodoro de agua. Dicho deposito o contenedor 24 esta cerrado por una tapa desmontable 60. Como ya se ha mostrado en las figuras 1 y 4, la porcion inferior 25 del contenedor 24 se proporciona con un puerto de entrada 62 que conduce al tubo de salida 20 para el agua. Dicho puerto 62 en la posicion de la figura 13 esta cerrado por el cuerpo de la valvula 14 de la valvula de salida 30, dicho cuerpo de valvula 14 tiene, al menos en su porcion inferior, una forma esferica o conica adaptada para cerrar hermeticamente el asiento circular 64 en el orificio de entrada 62. En el ejemplo de la figura 13, el cuerpo de valvula 14 es un flotador de bola. En la posicion de la figura 13, el cuerpo de valvula 14 esta descansando en el asiento circular 64 ya que en esta posicion su peso es mayor que su flotabilidad.

La pared lateral 66 del contenedor 24 esta provista de un orificio de rebose 68 conectado a un tubo de rebose 70 que conduce al tubo de salida 20. El orificio de rebose 68 esta en el nivel B de la altura de llenado maxima deseada en el contenedor 24.

El cuerpo de valvula 14 esta montado movil verticalmente en un cuerpo de grna 72 que esta fijado en la porcion inferior 25 del contenedor 24 y que esta provisto en su extremo inferior 100 con aberturas de descarga 102 para el lfquido. El cuerpo de valvula 14 esta conectado a medios de liberacion 81 para la apertura de la abertura de entrada 62 que se describira a continuacion.

Dicho medio de liberacion 81 comprende un elemento de traccion 74, por ejemplo un cordon flexible, conectado a un mecanismo de accionamiento 76 provisto en la tapa 60 por encima del extremo superior del contenedor 24.

Con el fin de iniciar el lavado, el mecanismo de accionamiento 76 se acciona manualmente de tal manera que el cable de traccion 74 eleva el cuerpo de la valvula 14 de su asiento circular 64. Ahora el agua puede fluir a traves de la abertura de entrada 62 en el tubo de salida 20, y al mismo tiempo el cuerpo de valvula de bola 14 se elevara aun mas debido a su flotabilidad si su volumen es tal que la flotabilidad es mayor que su peso. Tan pronto como el nivel del lfquido comienza a hundirse, el cuerpo de valvula de bola 14 entrara con una parte de su volumen en el asiento circular 64 de tal manera que su flotabilidad sera menor que su peso por lo que el orificio de entrada 62 es cerrado.

La construccion basica descrita puede ser mejorada por un flotador 80 en forma de una bola, que esta conectado a traves del cable de traccion 74 con el cuerpo de la valvula 14. La flotabilidad del flotador 80 es superior a su peso. Cuando el nivel de agua en el contenedor 24 esta en el nivel A que se ilustra en la figura 13, el cuerpo de la valvula 14 permanecera en su asiento 64 cerrando el tubo de salida 20. Tan pronto como el nivel del lfquido se eleva, por ejemplo al nivel A o B, el flotador 80 esta tirando hacia arriba, debido a su flotabilidad, el cuerpo de valvula 14 a traves del cable de traccion 74 de tal manera que el agua puede fluir a traves de la abertura de entrada 62 en el tubo de salida 20 hasta que el cuerpo de la valvula 14 comienza a cerrar el puerto 62 debido a su peso inferior o igual a la flotabilidad. En consecuencia, el tubo de salida 20 se abre automaticamente sin poner en funcionamiento el mecanismo de accionamiento 76. Dependiendo de la entrada de agua predeterminada en el contenedor 24 - que se

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explicara a continuacion - las fases de lavado mencionadas se repetiran en intervalos regulares, lo que es muy util para los banos publicos.

De acuerdo con una mejora adicional del ejemplo, el elemento de traccion 74 conecta el mecanismo de accionamiento 76 con un elevador electromagnetico 82, que comprende una bobina de solenoide 84 en el que una armadura 86 es movil verticalmente y actua como un embolo. El extremo inferior de dicho embolo 86 esta conectado a traves del cable de traccion 74 con el cuerpo de valvula 14 como se ilustra en el ejemplo de la figura 13. Esta parte del elemento de traccion 74 puede comprender tambien el flotador 80 que ya se ha mencionado.

La armadura de deslizamiento 86 es un cuerpo cilmdrico la porcion inferior 88 del cual esta hecho de material magnetico, mientras que su porcion superior 90 es de material no magnetico. El cuerpo cilmdrico esta provisto en su porcion superior y en su extremo inferior con una brida 92 que actua como tope de lfmite contra una bobina de solenoide 84.

La bobina de solenoide 84 esta conectada a traves de una lmea 94 a un circuito de control 96 que esta conectado en el ejemplo ilustrado con dos elementos de liberacion 98 y 98'. El elemento de liberacion 98' se coloca cerca del mecanismo de accionamiento 76 de tal manera que ambos pueden ser activados alternativamente.

De acuerdo con el ejemplo preferido, los elementos de liberacion 98 y 98' pueden estar provistos de almohadillas de sensor de accionamiento manual o mediante el pie.

Si en este ejemplo mejorado de uno de dichos elementos de liberacion 98, 98' se acciona, la bobina de solenoide 84 se energiza por medio del circuito de control 96 de tal manera que la armadura 86 sera levantada a traves de su porcion magnetica 88. Por medio de este movimiento de elevacion el cuerpo de valvula 14 tambien se eleva a traves del cordon de traccion 74 abriendo la abertura de entrada 62 para permitir el flujo de fluido en el tubo de salida 20 hasta que el cuerpo de la valvula 14 vuelva a su posicion de reposo en el asiento 64.

En el caso de avena del sistema de alimentacion electrica publico, la bobina de solenoide 84 no puede ser activada. En este caso, el lavado es posible por medio del mecanismo de accionamiento mecanico 76.

Es ventajoso proporcionar tambien en este ejemplo el flotador 80, ya que reduce, gracias a su flotabilidad, la presion ejercida por la columna de agua en el cuerpo de la valvula 14 de tal manera que la fuerza de traccion del elevador magnetico 82 para abrir el tubo de salida 20 puede ser reducida; esto es particularmente ventajoso en el caso de contenedores 24 muy altos.

Las posibilidades de control antes mencionados para las operaciones de lavado pueden ser adoptadas de forma alternativa o en combinacion:

a) el control manual del mecanismo de accionamiento 76 y el levantamiento directo del cuerpo de valvula 14 a traves del cable de traccion 74,

b) el control manual como en a), asistido por el flotador 80,

c) el control manual como en a) o b) tirando tambien el embolo 86 en caso de falta de energfa electrica,

d) el levantamiento del cuerpo de la valvula 14 (con o sin flotador 80) por medio del elevador electromagnetico 82.

Las figuras 14 y 15 ilustran un ejemplo mejorado de la valvula de salida 30. Tambien en este caso, el cuerpo de la valvula 14 es movil verticalmente en un cuerpo de grna en forma de tubo 72 del extremo inferior 100 del cual esta fijado en la porcion inferior 25 del contenedor 24 y esta provisto de aberturas de descarga 102 para el lfquido en el puerto de entrada 62.

La parte principal del cuerpo de la valvula 14 es un cuerpo cilmdrico que tiene un extremo una cubierta de casquete inferior apoyada en la posicion cerrada en el asiento circular 64. Alternativamente, el extremo inferior del cuerpo de valvula 14 puede ser conico o cilmdrico.

El cuerpo de grna 72 esta fijado dentro de un tubo cupular 104 que tiene su extremo abierto situado cerca de la porcion inferior 25 del contenedor 24. El extremo superior de dicho cuerpo de grna 72 esta fijado a una tapa 106 del tubo cupular 104 y esta provisto de desbordamiento aburre 110. La cubierta 106 comprende un pasaje central 108 para el elemento de traccion 74.

En la figura 14 la salida de la valvula 30 esta en su posicion cerrada, el contenedor 24 se llena con el lfquido 78. Al

levantar el cuerpo de valvula 14 a traves del cable de traccion 74 y, si se proporciona, por el elevador 82 que se

muestra en la figura 13, el cuerpo de valvula 14 abandona su asiento 64 de tal manera que el lfquido puede fluir a traves de la abertura de entrada 62 en el tubo de salida 20 (ver flechas C en la figura 15). Tambien en este caso el cuerpo de valvula 14, gracias a su flotabilidad, tiene el efecto de un flotador. El flujo C del lfquido ejerce un efecto de

succion en la camara anular 112 entre el cuerpo de grna 72 y el tubo cupular 104 que se muestra por las flechas D.

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Esto tiene el efecto de una baja presion en la camara anular 112 y por consiguiente de un vado parcial que actua a traves de los orificios de rebose y de succion 110 en la superficie superior del cuerpo de valvula 14, ayudando de este modo al movimiento ascendente del cuerpo de valvula 14. De esta manera el elemento de traccion 74 y el elevador 82 se liberan.

Con el fin de ordenar la entrada de agua, se describen las siguientes posibilidades, una de las cuales se ilustra en la figura 13, que muestra que el tubo de entrada 16 provisto con la valvula de entrada 10 y una valvula de control de flujo 114 conduce a la zona superior del contenedor 24. En este ejemplo, la valvula de entrada 10 puede ser una valvula de solenoide conocida conectada a traves de una lmea de control 116 a un circuito de control 118 que a su vez esta conectado a dos sensores capacitivos 120a y 120b. Dichos sensores 120a y 120b se proporcionan en diferentes alturas en la pared exterior 66 del contenedor 24 y se utilizan para controlar el nivel de llenado A y B respectivamente. El modo de funcionamiento de dichos sensores capacitivos 120a y 120b se describe en detalle en la solicitud de patente alemana DE-A 101 09 152 del solicitante.

Cuando el nivel de lfquido en el contenedor 24 ha alcanzado la altura deseada A o B el sensor correspondiente 120a o 120b cerrara, a traves del circuito de control 118, la valvula de entrada 10. El cuerpo de valvula 14 permanece en su posicion cerrada mostrada en la figura 13. Despues de iniciar una operacion de lavado a traves de uno de los elementos de liberacion de 98 o 98' o a traves del mecanismo accionado manualmente 76, el lfquido va a caer a su nivel mmimo que corresponde aproximadamente al radio del cuerpo de valvula en forma de bola 14. Los sensores 120a, 120b y el circuito de control 118 volveran a abrir la valvula de entrada 10 hasta que se alcanzaran el nivel A o B predeterminados de tal manera que la valvula de entrada 10 de nuevo se cierra por medio de los correspondientes sensores 120a o 120b.

El circuito de control 96 puede estar conectado a traves de una lmea de control 122 a dicho circuito de control 118 con el fin de proporcionar un control inteligente para dos diferentes niveles de llenado A y B. Con este fin, el circuito de control 96 es tal que el sensor inferior 120a permite solo el nivel de llenado inferior A. Al accionar el elemento de liberacion 98', el elevador electromagnetico 82 estirara el cuerpo de la valvula 14 en su posicion de apertura de tal manera que se vaciara la cantidad mas pequena de lfquido que corresponde al nivel A. Si, alternativamente, se acciona el elemento de liberacion 98, el contenedor 24 se llena hasta el nivel superior B con lo cual el sensor superior 120b se cierra la valvula 10. Solo ahora la bobina de solenoide 84 se activa de tal manera que el embolo 86 empuja el cuerpo de valvula 14 en su posicion de apertura.

En el ejemplo de la valvula de salida 30 que se muestra en la figura 16 el cuerpo de valvula 14 es un cuerpo cilmdrico que puede moverse verticalmente en el cuerpo gma 72 cerrado por una tapa superior 126. En el cuerpo de gma 72 se proporciona una camara de aire superior 124 entre el cuerpo de la valvula 72 y la tapa superior 126. En dicha tapa 126 se proporciona una abertura 128 que puede estar conectada a traves de un conducto flexible de aire 130 a un medio de liberacion 81 en forma de una valvula de escape que puede ser del ejemplo de las figuras 17, 18 o 19, 20 respectivamente. La porcion inferior del cuerpo de gma 72 esta provista de aberturas de descarga inclinadas 102 que conducen a una camara de presion inferior en forma de anillo 132.

Mientras que el agua se esta llenando a traves del tubo de entrada 16 en el contenedor 24 el aire es atrapado por encima del piston flotante (cuerpo de la valvula 14) en la camara de aire 124 y en el conducto flexible de aire 130 que conduce a la valvula de escape mencionada de las figuras 17, 18 o las figuras 19 y 20. Cuando el contenedor 24 se llena, se alcanza el nivel de agua B en el contenedor 24 mientras que se alcanza el nivel de agua A en la camara de presion 132 del cuerpo de gma 72 por debajo del cuerpo de valvula 14. La camara de aire 124 esta bajo presion debido a la altura H de la columna de agua B-A.

Las figuras 17 y 18 ilustran el extremo opuesto del conducto de aire flexible 130 acoplado a una rama de conexion 136 de los medios de liberacion 81. Dicho medio de liberacion 81 es una carcasa 134 provista de dicha rama de conexion 136 y con una salida de aire 138 cerrada por un obturador 140 para ser controlado por un mecanismo de accionamiento 76. En el ejemplo de las figuras 17 y 18, dicho mecanismo de accionamiento 76 comprende una bobina de solenoide 84 tiene una armadura deslizante 86 que se acopla con dicho obturador 140. Un muelle 142 se proporciona para ayudar al movimiento de cierre de la armadura 86.

Volviendo a la figura 16 en relacion con las figuras 17 y 18, la carcasa 134 de los medios de liberacion 81 esta bajo la misma alta presion que la camara de aire 124. Tan pronto como la bobina de solenoide 84 se energiza, el obturador 140 acoplado a traves de los brazos 146 de una articulacion de palanca 144 con la armadura deslizante 86 abrira la salida de aire 138 y el aire comprimido se expulsara a la atmosfera. El nivel de agua en el contenedor 24 se elevara para llenar la camara de aire 124 y llevara el cuerpo de la valvula de piston 14 a la porcion superior del cuerpo de gma 74. Esto permitira que el agua en el contenedor 24 fluya a traves de la abertura de entrada 62 en el tubo de salida 20.

Las figuras 19 y 20 ilustran un ejemplo modificado de los medios de liberacion 81. Aqm la armadura de deslizamiento 86 es una parte integral del obturador 140 y esta acoplada a traves de una varilla 148 a una tapa de

diafragma 150 que cierra la carcasa 134. En su parte central, la tapa de diafragma 150 esta provista de un elemento de boton pulsador 152 conectado a la varilla 148.

La presion del aire procedente de la camara de aire 124 a traves del conducto de aire 130 en la carcasa 134 5 ejercera una fuerza que es proporcional al area de la tapa de diafragma 150. Esta fuerza, junto con la fuerza del muelle 142, ayudara a la fuerza mas pequena en el obturador de cierre 140 que evitara que el aire se escape a traves de la salida de aire 138. La flexibilidad de la tapa de diafragma 150 tiene tambien la ventaja anadida de que el obturador 140 se puede operar manualmente a traves de la varilla 148 en ausencia de un suministro electrico, operando el elemento de boton pulsador 152.

10

Claims (1)

1. EP 1 920 116

   10

   15

   REIVINDICACIONES

   Sistema para la apertura y/o cierre de una valvula de entrada (10) de un contenedor de Kquido (24), en particular, para los banos de agua, tanques de agua o similares, que comprende un tubo de entrada (16) con una valvula de entrada (10) en la porcion superior del contenedor (24) y un tubo de salida (20) con una valvula de salida (30) en la porcion inferior (25) del contenedor (24), con la valvula de entrada (10) que es biestable y que tiene una caractenstica de apertura libre de bajada y cierre sin cualquier posicion de apertura intermedia del cuerpo de valvula (14; 38, 46), estando ayudada la carrera de cierre del cuerpo de valvula por el flujo del lfquido, en el que el cuerpo de valvula de la valvula de entrada (10) es un diafragma (38) que abre y cierra de un orificio de salida (16'), estando colocado dicho diafragma (38) en un alojamiento de valvula (18) y estando provisto de dos pasajes (44, 44') que estan situados frente al puerto de una tubo de entrada (16) y de un tubo de salida (16'), respectivamente, que estan conectados con dicho alojamiento de la valvula (18), operandose dicho diafragma (38) por una armadura (46) montada de forma deslizante frente al pasaje de salida (44') del diafragma (38) de manera que puede entrar en contacto de tope con dicho diafragma (38), el movimiento de deslizamiento de dicha armadura (46) realizandose mediante un iman permanente (50) que es ortogonal al plano del diafragma (38), caracterizado por que dicho iman permanente (50) esta fijado en la superficie exterior superior de un flotador (12) y por encima de dicho flotador.