PT1534393E - Cartucho actuado termicamente e válvula corta-fogo - Google Patents

Description

ΡΕ1534393 1 DESCRIÇÃO "CARTUCHO ACTUADO TERMICAMENTE E VALVULA CORTA-FOGO" O presente invento diz respeito genericamente a cartuchos actuados termicamente para válvulas corta-fogo para condutas do circuito de ar, mas refere-se também mais geralmente a qualquer mecanismo actuado termicamente e a qualquer válvula para condutas do circuito de ar.

Os documentos WO 02/43810 e EP 0300992 divulgam o uso de cartuchos térmicos para fechar o elemento de válvula numa válvula corta-fogo numa conduta do circuito de ar. Pode haver problemas com o cartucho se ele for instalado de maneira errada. Por exemplo, se for aparafusado demasiado firmemente, a solda (ou outro material susceptivel de amolecer com o calor ou susceptivel de se fundir) pode romper, mas não há qualquer indicação de que isso tenha ocorrido de modo que, se houver um fogo, o elemento de válvula não se fecha. O documento US 4958687 descreve um elemento de válvula corta-fogo tendo uma conduta, um registo susceptivel de poder rodar em torno de um eixo transversal à conduta, um elemento de engate para manter a conduta aberta e uma mola ordinariamente forçando o registo para rodar para a posição de fechado. A válvula compreende um elemento de detecção de calor e de actuação feito na forma 2 ΡΕ1534393 de um elemento de mola de liga que, quando actuado, movimenta o elemento de engate para permitir à válvula fechar. A instalação de um elemento para suportar o cartucho e a sua preparação para a retenção do elemento de válvula pode originar uma dificuldade significativa. 0 presente invento fornece um cartucho actuado termicamente tal como é dado a conhecer na reivindicação 1. As restantes reivindicações dão a conhecer características opcionais ou anteriormente preferidas do invento.

Na reivindicação 1, o elemento susceptivel de se mover salienta-se através da abertura quando o cartucho é disparado. Isto tem a vantagem de indicar externamente que foi alcançada uma temperatura excessiva. Todavia, há também a vantagem que se o cartucho for aparafusado demasiado, e a solda romper, é aparente do exterior que o mecanismo ficaria inoperativo. De facto, o invento fornece um funcionamento sem falhas. Há também a vantagem que a parte de extremidade saliente do elemento susceptivel de se mover pode ser arranjada para actuar um micro interruptor, que pode dar um sinal de alarme.

De preferência, o arranjo é tal que quando o cartucho ou o mecanismo está ajustado, o elemento susceptivel de se mover não se salienta absolutamente ou substancialmente através da abertura, estando a extremidade 3 ΡΕ1534393 do elemento susceptível de se mover preferivelmente nivelada com a abertura. Desta maneira, uma extremidade saliente dá um sinal claro de que o cartucho ou mecanismo não está ajustado. Todavia, se a extremidade do elemento susceptível de se mover se salienta quando o cartucho ou mecanismo está ajustado, a parte de extremidade pode ser recortada ou marcada de modo que seu movimento seja aparente. 0 invento será ulteriormente descrito, a titulo de exemplo, fazendo referência aos desenhos anexos, nos quais: a Figura 1 é uma secção longitudinal parcial através de uma secção da conduta do circuito de ar a qual forma uma válvula corta-fogo; a Figura 2 é uma secção longitudinal parcial ao longo do plano II-II na Figura 1; a Figura 3 é uma secção longitudinal parcial alargada através do cartucho térmico mostrado na Figura 2, na configuração de ajustado; a Figura 4 correspondem à Figura 3, mas mostra o cartucho quando foi actuado; a Figura 5 mostra a extremidade direita do elemento em forma de U (como é visto olhando a Figura 2), ΡΕ1534393 em corte ao longo do plano V-V indicado na Figura 2; a Figura 6 é uma vista do limbo de extremidade da Figura 5 olhando no sentido da seta VI na Figura 5; e a Figura 7 é uma secção do limbo de extremidade tomada ao longo da linha VII-VII na Figura 5.

As Figs. 1 e 2 mostram a conduta 1 para, por exemplo, uma instalação de condicionamento de ar. É fornecida uma válvula estampando a conduta 1 para dentro em 2, rebitando uma borda cilindrica 3 à parte estampada para dentro 2 e girando um elemento de válvula ou registo 4 num eixo transversal 5. Na posição fechada mostrada em linhas a cheio na Figura 1, a periferia do registo 4 apoia-se de encontro à borda 3, para fechar eficazmente a conduta. A posição inteiramente aberta do registo 4 é indicada em linhas a traço-ponto na Figura 2. Nos lados, o registo 4 é cortado adequadamente, em geral tal como está ilustrado no documento WO 02/43810. Duas molas helicoidais 6 forçam o registo 4 na sua posição fechada.

Um elemento de retenção ou um quadrante geralmente em forma de sector 7 é mantido num entalhe no registo 4 e fixado pelo eixo 5 que passa através de um furo no quadrante 7 de modo que o quadrante 7 está fixado em relação ao registo 4. O quadrante 7 tem uma série de cortes ou entalhes 8 adjacentes à sua periferia. 5 ΡΕ1534393

Um elemento de suporte em forma de U 9 é montado em posição na seguinte maneira. 0 elemento de suporte em forma de U 9 tem, fazendo ângulos rectos, uma extensão de limbo perfilada 10 a qual tem um entalhe 11 na sua extremidade mais baixa (ver Figura 5) a qual se localiza sobre o eixo 5 e tem um furo 12 através do qual a extensão 10 é fixada à circunferência interna da conduta 1 na parte estampada 2 por intermédio de meios de fixação sob a forma de um rebite 13 (ver Figura 2). O entalhe 5 assegura que a extensão do limbo 10 esteja correctamente alinhada. O limbo 14 do elemento de suporte 9 que está mais próximo da parede da conduta 1 é estampado na extremidade da extensão 10, como é mostrado na Figura 2, fixando assim a extensão de limbo 10 ao elemento de suporte 9. A estampagem é tomada através de um furo circular na extensão de limbo 10, e é roscada com uma rosca fêmea. Tal como pode ser visto na Figura 2, a extensão 2 é adequadamente recortada. A parte adjacente ao eixo 5 é curvada para se harmonizar correctamente com a borda 3 (ver Figura 6) e há uma pequena flange lateral 10a para engatar a borda do limbo 14 (ver Figura 7) . O outro limbo 15 do elemento de suporte 9 está internamente ao quadrante 7. Externamente ao quadrante 7, suporte de mola em L 16 é rebitado à base 17 do elemento de suporte 9. O suporte 16 executou nele à pressão uma protuberância 18 a qual é aproximadamente do mesmo tamanho que os cortes no quadrante 7 e a qual, na posição ajustada da válvula, engata num entalhe 8. 6 ΡΕ1534393

Um conjunto do cartucho 21 é passado através de um furo na conduta 1 e aparafusado na estampagem roscada do limbo 14, sendo mantido no lugar por uma porca de aperto 22. Embora não mostrada, a porca de aperto 22 é aparafusada até que a parede da conduta 1 se apoie firmemente na estampagem do limbo 14, deformando-se a parede para permitir isto. 0 conjunto do cartucho 21 é formado por um elemento de corpo ou suporte de cartucho 23 (ver Figs. 3 e 4) que tem um furo central para acomodar um elemento susceptivel de se mover sob a forma de uma haste ou cavilha 24 e um furo escariado que acomoda um O-ring 25 e uma manga plástica 26. 0 O-ring 25 exerce atrito na cavilha 24 e mantém-na no conjunto 21 (como uma alternativa, ou adicionalmente, podem ser formadas orelhas na cavilha 24 por estampagem, para a esquerda do O-ring 25, tal como se vê na Figura 2) . A extremidade da cavilha 24 não se salienta substancialmente através da abertura externa no suporte 23, e a extremidade da cavilha 24 está preferivelmente ao mesmo nivel da face de extremidade do suporte 23. 0 cartucho adequado, sob a forma de um invólucro cilíndrico 27, é pressionado para o interior e mantido pela manga 26. Na extremidade do invólucro 27 há um corpo de batente ou suporte de garra 28 do corpo o qual tem um elemento ou cabeça de actuação sob a forma de um tampão de extremidade curto 29 (ver Figura 2) que suporta dois batentes ou garras alongadas 30. As garras têm extremidades viradas para dentro que engatam num sulco anular 31 no invólucro 27. As garras 30 têm aberturas circulares 32 perto das suas raízes, para as tornar menos rígidas, e, 7 PE1534393 adjacente cada abertura 32, é aplicado um material susceptivel de amolecer com o calor ou susceptivel de fundir (fusível) sob a forma de solda 33 de modo que adira às garras 30 e à parte externa do invólucro 27. Como a força nas extremidades das garras se exerce sempre num sentido radial antes que a solda 33 derreta, a solda 33 está sob a tensão. A fim de ajustar a válvula corta-fogo, o registo 4 é aberto usando uma chave e é mantido com uma inclinação adequada. O conjunto do cartucho 21 é então aparafusado e o registo 4 posicionado de modo que a protuberância 18 engate num entalhe 8. O tampão de extremidade 29 deverá apoiar-se firmemente de encontro ao suporte de mola 16, que actua como um elemento de engate, pressionando o quadrante 7 de encontro ao limbo 15, que actua então como uma peça de apoio, fixando desse modo o quadrante 7 e prendendo o registo 4 numa posição aberta. A porca de aperto 22 é aplicada.

Se a temperatura subir excessivamente, a solda 33 funde. As molas 6 são suficientemente fortes para fazer sair a protuberância 18 para fora do entalhe 8, empurrando o suporte de garra 28 para a direita tal como é mostrado na Figura 3 e forçando as extremidades das garras 30 para fora do sulco 31 (num sentido radial) de modo que a configuração é a mostrada na Figura 4. O movimento do suporte de garra 28 faz com que o cavilha 24 se mova para a direita (tal como mostrado na Figura 4) e sua extremidade se saliente ΡΕ1534393 agora do suporte de cartucho 23. Isto indica que o conjunto do cartucho 21 não está mais ajustado. Se desejado, pode ser montado um micro-interruptor 34 para ser actuado pela cavilha 24, para dar um sinal.

Numa variação do arranjo, não ilustrada, não há nenhum cartucho térmico como tal. 0 O-ring 25 é substituído por um disco e a haste 24 é encurtada adequadamente e o invólucro 27 é arranjado de maneira a apoiar-se directamente no suporte de mola 16. A haste 24 é ligada a um solenoide que, quando energizado, aplica uma força constante na haste 24, forçando para a esquerda na Figura 3 e mantendo o registo 4 aberto. Para o ajuste ou quando se verifica uma subida excessiva da temperatura, o solenoide é desenergizado, a haste 24 move-se para a direita e o registo 4 é libertado.

Numa outra variante, não ilustrada, em que o cartucho térmico não é requerido, pode ser usado o mesmo arranjo básico. Seria possível usar um cartucho fictício com proporções equivalentes, mas na prática, o cartucho é omitido e é usada uma cavilha mais comprida 24. A extremidade esquerda da cavilha engata na ondulação 18 e a extremidade direita da cavilha 24 pode ser actuada, por exemplo, por um solenoide. Neste caso, como a extremidade direita da cavilha 24 se salientará sempre, pode haver degraus nela formados ou pode ser marcada, por exemplo, com pintura vermelha para dar uma indicação de que o arranjo está ou não ajustado. Se, como ainda noutra variação, o 9 PE1534393 suporte de mola 16 for omitido, a cavilha 24 pode actuar tanto como elemento de movimento como elemento de engate e engatar num dos entalhes 8.

Exemplo

Num exemplo preferido, foram usados os seguintes componentes:

Suporte de mola 16 — aço inoxidável de qualidade para molas;

Elemento em U 9 - aço macio galvanizado;

Invólucro 27 - diâmetro 7 mm, latão;

Suporte de garra 28 - latão;

Suporte de cartucho 23 - aço macio galvanizado; O-ring 25 - neoprene;

Manga plástica 26 - PVC;

Solda - ponto de fusão, de preferência, 72°C, mas de acordo com os requisitos da instalação, até 102°C;

Furo central no suporte de cartucho 23 - 4 mm nominal; Cavilha 24 - 4 mm nominal, aço inoxidável;

Movimento do suporte de garra 28 - 2 mm Diâmetro do suporte de cartucho 23 - 12,5 mm; Profundidade da estampagem 2-2,5 mm. -k k k k k

Excepto se o contexto requerer claramente o contrário, através da descrição e das reivindicações, as 10 ΡΕ1534393 palavras "compreendem" e outras semelhantes são usadas num sentido inclusivo como oposto a um sentido exclusivo ou exaustivo, quer dizer, no sentido de "incluído, mas não limitado a".

Lisboa, 2 de Março de 2007

Claims (20)

1. PE1534393 1 REIVINDICAÇÕES 1. Válvula para uma conduta do circuito de ar compreendendo: uma conduta (1) ; um elemento de válvula (4) na conduta (1) e susceptivel de se mover entre uma primeira posição, fechada e uma segunda posição, aberta; meios de influência (6), forçando o elemento de válvula (4) para sua posição fechada; e meios de retenção para reter o elemento de válvula (4) numa posição aberta; os meios de retenção caracterizados por compreenderem: um elemento de actuação (29); um elemento de retenção (7) o qual é fixo em relação ao elemento de válvula (4) e pode ser fixado pela acção do elemento de actuação (29) para reter o elemento de válvula (4) numa posição aberta, a qual fixação pode ser libertada pelo movimento do elemento de actuação (29) para libertar o elemento de válvula (4) de maneira que este último é movido pelos meios de influência (6) para a sua posição fechada; um elemento de corpo (23) que está fixado a uma abertura na parede circunferencial da conduta (1), o elemento de corpo (23) tendo um furo de atravessamento que passa do interior para o exterior do elemento de corpo (23); e 2 ΡΕ1534393 um elemento susceptível de se mover (24) no furo de atravessamento e disposto de modo que se move quando o elemento de actuação (29) se move, o elemento susceptível de se mover (24) estando disposto de modo que está saliente ou se salienta mais de uma abertura no exterior do elemento de corpo (23) quando o elemento de actuação (24) se move para libertar o elemento de válvula (4).
2. 2. Válvula de acordo com o que foi reivindicado na reivindicação 1, em que o elemento de actuação (29) compreende um elemento sensível à temperatura (33) para libertação do elemento de retenção (7) para libertar o elemento de válvula (4) quando o elemento sensível à temperatura (33) atinge uma certa temperatura.
3. 3. Válvula de acordo com o que foi reivindicado na reivindicação 1 ou 2, em que o elemento susceptível de se mover (24) é uma haste susceptível de se mover axialmente (24).
4. 4. Válvula de acordo com o que foi reivindicado na reivindicação 1, 2 ou 3, em que o elemento de corpo (23) compreende um invólucro cilíndrico (27) montado por intermédio de um elemento de montagem (23), a referida abertura no exterior do elemento de corpo (23) estando no elemento de montagem (23).
5. 5. Válvula de acordo com o que foi reivindicado na reivindicação 2, 3 ou 4, em que o elemento de corpo (23) 3 PE1534393 é alongado, o elemento sensível à temperatura (33) estando adjacente a uma extremidade do elemento de corpo (23) e a abertura no exterior do elemento de corpo (23) estando adjacente à outra extremidade do elemento de corpo (23).
6. 6. Válvula de acordo com o que foi reivindicado na reivindicação 4 ou 5, em que o invólucro (27) é um cilindro alongado e o elemento de montagem (23) é cilíndrico com um furo numa extremidade recebendo uma parte de extremidade do cilindro (27), a referida abertura no exterior do elemento de corpo (23) estando na outra extremidade.
7. 7. Válvula de acordo com o que foi reivindicado em qualquer uma das reivindicações 2 a 6, em que o elemento sensível à temperatura (33) compreende um material susceptível de amolecer com o calor ou susceptível de se fundir (33) o qual quando está duro impede o movimento do elemento susceptível de se mover (24) e quando está macio ou fundido permite o movimento do elemento susceptível de se mover (24) .
8. 8. Válvula de acordo com o que foi reivindicado em qualquer uma das reivindicações 2 a 7, os meios de retenção compreendendo ainda uma cabeça (28), o elemento sensível à temperatura (33) sendo tal que a cabeça (29) se pode mover em relação ao invólucro (27) quando é atingida a certa temperatura referida, o elemento susceptível de se mover (24) estando em contacto com ou sendo susceptível de 4 PE1534393 ser contactado pela cabeça (28) quando a cabeça (28) se move de maneira que o movimento da cabeça (28) faça com que o elemento susceptivel de se mover (24) se saliente ou se saliente mais através da referida abertura.
9. 9. Válvula de acordo com o que foi reivindicado na reivindicação 8 em concordância com a reivindicação 7, em que o invólucro (27) tem um recesso (31), o elemento susceptivel de se mover (24) está no interior do invólucro (27), e a cabeça (28) tem um batente que enqata no recesso (31) de maneira que, quando o material susceptivel de amolecer com o calor ou susceptivel de se fundir (33) está macio ou fundido, uma força na cabeça (28) no sentido do seu movimento relativamente ao invólucro (27) fará ressaltar o batente para fora do recesso (31) numa direcção que faz geralmente ângulos rectos com a direcção de movimento da cabeça (28), obrigando, por isso, o elemento susceptivel de se mover (24) a mover-se, o material susceptivel de amolecer com o calor ou susceptivel de se fundir (33) estando entre o batente e o invólucro (27) e sendo de maneira que a referida força aplica uma força no material susceptivel de amolecer com o calor ou susceptivel de se fundir (33) geralmente fazendo ângulos rectos com a direcção de movimento da cabeça (28).
10. 10. Válvula de acordo com o que foi reivindicado na reivindicação 9, em que o material susceptivel de amolecer com o calor ou susceptivel de se fundir (33) está em tensão sob a acção da referida força exercida na cabeça 5 ΡΕ1534393 (28) .
11. 11. Válvula de acordo com o que foi reivindicado na reivindicação 8, 9 ou 10, em que a cabeça compreende um peça de extremidade (29) que está adjacente ou se apoia na extremidade do elemento susceptivel de se mover (24), a peça de extremidade (29) tendo batentes alongados que se estendem para fora do invólucro (27) e paralelos ao elemento susceptivel de se mover (24).
12. 12. válvula de acordo com o que foi reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes, o meio de retenção compreendendo ainda uma peça de batente fixo (15) no outro lado do elemento de retenção (7) para o elemento susceptivel de se mover (24) de maneira que o elemento susceptivel de se mover (24) pode pressionar o elemento de retenção (7) de encontro à peça de batente.
13. 13. Válvula de acordo com o que foi reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes, o meio de retenção compreendendo ainda uma peça de mola (16) fixada à conduta (1) e actuando como um elemento de engate de maneira que o elemento de actuação (29) pode engatar a peça de mola (16) de encontro ao elemento de retenção (7).
14. 14. Válvula de acordo com o que foi reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes, em que o elemento de válvula (4) é montado rotativamente para se movimentar entre uma posição fechada e uma posição aberta, 6 PE1534393 e o elemento de retenção (7) é geralmente em forma de sector.
15. 15. Válvula de acordo com o que foi reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes, em que o elemento de retenção (7) tem um certo número de recessos ou entalhes (8) para ser engatado directa ou indirectamente pelo elemento de actuação (29), para fornecer um certo número de diferentes posições abertas do elemento de válvula (4), com vários graus de abertura, sendo fornecido um arranjo de ressalto de maneira que o respectivo recesso ou entalhe (8) deixará de ser engatado e o elemento de válvula (4) mover-se-á para a sua posição aberta quando o elemento de actuação (29) não exerce pressão no elemento de retenção (7).
16. 16. Válvula de acordo com o que foi reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes, em que a parte de extremidade saliente do elemento susceptivel de se mover (14) actua um micro-interruptor.
17. 17. Válvula de acordo com o que foi reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes, em que o elemento de corpo (23) e o elemento susceptivel de se mover (24) são na forma de um cartucho amovivel (21).
18. 18. Válvula de acordo com o que foi reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes, em que o elemento de retenção (7) é susceptivel de ser libertado 7 ΡΕ1534393 mediante actuação pelo exterior no referido elemento susceptível de se mover (24).
19. 19. Válvula de acordo com o que foi reivindicado na reivindicação 18, em que o elemento susceptível de se mover (24) é forçado para dentro por intermédio de meios de influência externos, o qual pode ser libertado para libertar o elemento de retenção (7).
20. 20. Válvula de acordo com o que foi reivindicado na reivindicação 19, em que o meio de influência externo é um solenoide. Lisboa, 2 de Março de 2007