Regulador de presión.

Regulador (1) de presión que comprende

un cuerpo (2) que tiene

una entrada

(3) de gas para un gas que tiene una presión de entrada,

una salida (5) de gas para el gas que tiene una presión de salida inferior a la presión de entrada y

un paso (7) que conecta la salida a la entrada,

un émbolo regulador (9) dispuesto en el cuerpo para controlar la presión de salida del gas acercándose y alejándose con respecto a un asiento regulador (11) de presión,

un elemento elástico (13) de regulación dispuesto para desviar el émbolo de regulación en una dirección en alejamiento con respecto al asiento regulador de presión, contra la fuerza del gas a la presión de salida que actúa sobre el émbolo regulador en una dirección hacia el asiento regulador de presión,

caracterizado por el hecho de que

el paso está conectado por fluidos a un émbolo flotante (25), estando dispuesto el émbolo flotante para moverse en respuesta a un aumento de la presión de entrada comprimiendo un elemento elástico (27) de estabilización, de modo que un aumento de la fuerza del gas bajo la presión de entrada que actúa sobre el émbolo flotante se corresponde con un aumento de la fuerza del elemento elástico de estabilización que actúa sobre el émbolo flotante, en el que el elemento elástico de estabilización está conectado al elemento elástico de regulación a través de un elemento (29) de conexión dispuesto de modo que la compresión del elemento elástico de estabilización provoca la descompresión del elemento elástico de regulación.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12184503.

Solicitante: GCE Holding AB.

Nacionalidad solicitante: Suecia.

Dirección: Box 21044 20021 Malmö SUECIA.

Inventor/es: JEHLICKA,PETR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > CONTROL; REGULACION > SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION DE VARIABLES... > Control de la presión de un fluido > G05D16/10 (siendo el elemento sensor un pistón o un inmersor)

PDF original: ES-2548046_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Regulador de presión

Campo técnico

La invención se refiere al campo de los reguladores de presión para gases comprimidos. De forma específica, la misma hace referencia a un regulador de presión con una estabilidad mejorada de la presión de salida.

Antecedentes Los reguladores de presión se utilizan en numerosas aplicaciones diferentes cuando una fuente de gas comprimido se conecta a un dispositivo que usa el gas comprimido para diferentes funciones.

Un principio común en un regulador de presión consiste en que la presión de entrada se reduce en un asiento regulador mediante un accionador o émbolo regulador. El émbolo regulador ajusta un espacio libre en el asiento para obtener una presión de salida definida por una fuerza de un elemento elástico de regulación. El émbolo regulador está afectado por las siguientes fuerzas: la fuerza del área presurizada por la presión de entrada, la fuerza del elemento elástico de regulación, la fuerza del área presurizada por la presión de salida, la fuerza de reacción del asiento regulador -si el émbolo está en contacto con el asiento -y las fuerzas de fricción que afectan al émbolo. En cada estado del regulador, todas estas fuerzas se equilibran, es decir, cuando la fuerza resultante del área presurizada por la presión de entrada cambia -p. ej., cuando el gas en el cilindro se consume y la presión de entrada cambia -la fuerza resultante del área presurizada por la presión de salida también cambia. Esto resulta incluso más evidente en reguladores de presión con gran capacidad de caudal, ya que los mismos requieren una perforación grande del asiento, lo que aumenta adicionalmente la fuerza resultante del área presurizada por la presión de entrada. A esta característica descrita se hace referencia normalmente como la irregularidad o estabilidad de un regulador de presión. A efectos de poder usar la salida de presión, es importante minimizar en la medida de lo posible la influencia de los cambios de la presión de entrada, ya que los cambios de la presión de salida pueden afectar negativamente al rendimiento de los dispositivos conectados a la salida de presión.

GB 785567 A describe un regulador de presión para interrelacionar las presiones de medios gaseosos y líquidos en conductos de alta y baja presión. La función del regulador de presión según GB 785567 A consiste en reducir la presión en el lado de entrada un valor equivalente a la fuerza de un muelle en el lado de baja presión de un elemento de control. Para disminuir la dependencia directa de la baja presión con respecto al valor de alta presión se incorpora un elemento desplazable cuyo movimiento se basa en la compresión del muelle resultante del valor de la alta presión en un lado opuesto del émbolo. El émbolo está conectado a una parte de cierre del elemento de control y el elemento de control se mueve basándose en el movimiento del émbolo. Este movimiento cambia la compresión del muelle y la fuerza del muelle y define el cambio de la velocidad de reducción de presión basándose en este cambio de compresión.

Resumen de la invención Por lo tanto, teniendo en cuenta lo anteriormente descrito, un objetivo de la presente invención consiste en dar a conocer un regulador de presión mejorado que reduce la dependencia de la presión de salida con respecto a los cambios de la presión de entrada a efectos de conseguir una mejor estabilidad de la salida de presión del regulador de presión sin aumentar el tamaño del regulador de presión. Otro objetivo de la presente invención consiste en permitir el ajuste de cada regulador producido a una presión de salida de referencia para eliminar las tolerancias de producción de los componentes del regulador de presión.

Según la invención, el anterior objetivo y otros objetivos se consiguen mediante un regulador de presión según la reivindicación 1. De forma más específica, el regulador de presión comprende un cuerpo que tiene una entrada de gas para un gas que tiene una presión de entrada, una salida de gas para el gas que tiene una presión de salida inferior a la presión de entrada y un paso que conecta la salida a la entrada, que comprende además un émbolo regulador dispuesto en el cuerpo para controlar la presión de salida del gas acercándose y alejándose con respecto a un asiento regulador de presión, y un elemento elástico de regulación dispuesto para desviar el émbolo de regulación en una dirección en alejamiento con respecto al asiento regulador de presión, contra la fuerza del gas a la presión de salida que actúa sobre el émbolo regulador en una dirección hacia el asiento regulador de presión, en el que el paso está conectado por fluidos a un émbolo flotante, estando dispuesto el émbolo flotante para moverse en respuesta a un aumento de la presión de entrada comprimiendo un elemento elástico de estabilización, de modo que un aumento de la fuerza del gas bajo la presión de entrada que actúa sobre el émbolo flotante se corresponde con un aumento de la fuerza del elemento elástico de estabilización que actúa sobre el émbolo flotante, en el que el elemento elástico de estabilización está conectado al elemento elástico de regulación a través de un elemento de conexión dispuesto de modo que la compresión del elemento elástico de estabilización provoca la descompresión del elemento elástico de regulación.

De esta manera, la disposición de un émbolo flotante aumenta la estabilidad del regulador de presión y permite obtener una presión de salida más estable, ya que el émbolo flotante compensa los cambios de la presión de entrada que, de otro modo, podrían afectar a la presión de salida.

El paso puede estar conectado por fluidos a una cámara dispuesta en el cuerpo, y el émbolo flotante puede tener una cavidad interior que forma al menos parte de la cámara, de modo que el tamaño de la cámara es ajustable y, preferiblemente, aumenta, mediante el émbolo flotante en respuesta a un cambo de la presión de entrada. Esto permite obtener una manera implementada eficaz y fácilmente de compensar las fluctuaciones de la presión de entrada mediante el émbolo flotante.

El elemento de conexión puede comprender al menos un pasador que se extiende a través de una perforación alargada en el cuerpo y está en contacto por un primer extremo con el elemento elástico de regulación y está en contacto por un segundo extremo con el elemento elástico de estabilización, de forma específica, a través del émbolo flotante. Esto permite obtener una manera sencilla y eficaz de transmitir fuerzas y/o movimiento entre el elemento elástico de estabilización y el elemento elástico de regulación.

De forma ventajosa, el elemento de conexión comprende tres pasadores rígidos que se extienden a través de tres perforaciones alargadas respectivas en el cuerpo, lo que otorga una buena estabilidad a la conexión.

El elemento elástico de estabilización y el émbolo flotante pueden estar dispuestos en una carcasa que está conectada al cuerpo y que es desplazable para ajustar la compresión inicial del elemento elástico de estabilización. Esto permite obtener una manera sencilla y eficaz de ajustar la compresión inicial del elemento elástico de estabilización y, de esta manera, permite ajustar cada regulador de presión a una presión de salida de referencia determinada y reduce la dependencia con respecto a las tolerancias de producción de los componentes.

La carcasa puede comprender una ventilación para ventilar un espacio libre entre la carcasa y el émbolo flotante. De esta manera, es posible reducir el riesgo de contaminar el regulador de presión con agua o cualquier impureza procedente de una fuente externa. También es posible usar la ventilación para detectar posibles fugas a lo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Regulador (1) de presión que comprende un cuerpo (2) que tiene una entrada (3) de gas para un gas que tiene una presión de entrada, una salida (5) de gas para el gas que tiene una presión de salida inferior a la presión de entrada y un paso (7) que conecta la salida a la entrada, un émbolo regulador (9) dispuesto en el cuerpo para controlar la presión de salida del gas acercándose y alejándose con respecto a un asiento regulador (11) de presión, un elemento elástico (13) de regulación dispuesto para desviar el émbolo de regulación en una dirección en alejamiento con respecto al asiento regulador de presión, contra la fuerza del gas a la presión de salida que actúa sobre el émbolo regulador en una dirección hacia el asiento regulador de presión, caracterizado por el hecho de que el paso está conectado por fluidos a un émbolo flotante (25) , estando dispuesto el émbolo flotante para moverse en respuesta a un aumento de la presión de entrada comprimiendo un elemento elástico (27) de estabilización, de modo que un aumento de la fuerza del gas bajo la presión de entrada que actúa sobre el émbolo flotante se corresponde con un aumento de la fuerza del elemento elástico de estabilización que actúa sobre el émbolo flotante, en el que el elemento elástico de estabilización está conectado al elemento elástico de regulación a través de un elemento (29) de conexión dispuesto de modo que la compresión del elemento elástico de estabilización provoca la descompresión del elemento elástico de regulación.

2. Regulador de presión según la reivindicación 1, en el que el paso está conectado por fluidos a una cámara (26) dispuesta en el cuerpo, teniendo el émbolo flotante una cavidad interior (28) que forma al menos parte de la cámara, de modo que el tamaño de la cámara es ajustable mediante el émbolo flotante en respuesta a un cambo de la presión de entrada.

3. Regulador de presión según la reivindicación 2, en el que el tamaño de la cámara aumenta en respuesta al aumento de la presión de entrada.

4. Regulador de presión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento (29) de conexión comprende al menos un pasador (29) que se extiende a través de una perforación alargada (31) en el cuerpo y está en contacto por un primer extremo con el elemento elástico de regulación y está en contacto por un segundo extremo con el elemento elástico de estabilización, de forma específica, a través del émbolo flotante.

5. Regulador de presión según la reivindicación 4, en el que el elemento de conexión comprende tres pasadores rígidos (29) que se extienden a través de tres perforaciones alargadas (31) respectivas en el cuerpo.

6. Regulador de presión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento elástico de estabilización y el émbolo flotante están dispuestos en una carcasa (41) que está conectada al cuerpo y que es desplazable para ajustar la compresión inicial del elemento elástico de estabilización.

7. Regulador de presión según la reivindicación 6, en el que la carcasa comprende una ventilación (43) para ventilar un espacio libre (45) entre la carcasa y el émbolo flotante.

8. Regulador de presión según la reivindicación 6 o 7, en el que la carcasa está conectada al cuerpo mediante una conexión roscada.

9. Regulador de presión según cualquiera de las reivindicaciones 6-8, en el que la carcasa comprende una guía (47) para guiar el émbolo flotante en una dirección longitudinal de la carcasa, correspondiéndose la dirección longitudinal de la carcasa con una dirección de cambio de longitud del elemento elástico de estabilización y del elemento elástico de regulación durante la compresión y la descompresión.

10. Regulador de presión según la reivindicación 9, en el que la guía tiene forma de un manguito (47) fijado en una dirección longitudinal de la carcasa y que encierra y guía de forma deslizable una parte extrema (25a) del émbolo flotante, de modo que el émbolo flotante puede moverse solamente en una dirección longitudinal de la carcasa.

11. Regulador de presión según la reivindicación 10, en combinación con la reivindicación 7, en el que el manguito está dispuesto rodeando la ventilación, y en el que el émbolo flotante comprende orificios pasantes (49) para obtener un contacto de fluidos entre el espacio libre y la ventilación.

12. Regulador de presión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el émbolo regulador comprende un orificio pasante (17) adaptado para permitir el paso de un gas a la presión de salida a través del émbolo regulador y al interior de un espacio cerrado (19) dispuesto detrás del émbolo regulador, adyacente a un extremo del émbolo regulador distal con respecto al asiento regulador de presión, de modo que el gas a la presión de salida puede actuar sobre el extremo distal del émbolo regulador en una dirección hacia el asiento regulador de presión.

13. Regulador de presión según la reivindicación 12, en el que el orificio pasante comprende al menos una abertura radial (53) adyacente al extremo del émbolo regulador proximal con respecto al asiento regulador de presión, y una perforación axial (55) a través del émbolo regulador, estando conectada la perforación a la al menos una abertura radial.

14. Regulador de presión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento elástico de regulación y el elemento elástico de estabilización tienen forma de muelles.