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Patent Searching and Data


Title:
POSITION INDICATOR FOR SUBMERGED VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/009540
Kind Code:
A1
Abstract:
The position indicator is applicable to submerged valves forming part of hydraulic systems for decanting of liquids or gas, based on that the corresponding signal which is obtained as a consequence of the state or position (open or closed) of the valve is transmitted by hydraulic pressure, from a long distance and transformed into an analog or digital signal which can be viewed on a display screen. The position of the valve (2) is set by the position of an actuator shaft (3') to which are secured cams (11) so that the rotation of the shaft causes the cams (11) to act on hydraulic cartridges (12), thereby regulating the position of said cartridges and, as a consequence, regulating the pressure of a secondary hydraulic system to provide said pressure signal which can be converted to any type of reliable indication, corresponding to the real position of the valve (2).

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Inventors:
SANUDO TOFINO JOSE LUIS (ES)
BONNIN BARCELO GERARDO (ES)
Application Number:
PCT/ES2000/000281
Publication Date:
February 08, 2001
Filing Date:
July 27, 2000
Export Citation:
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Assignee:
SERVINGE S L (ES)
FERRER FIGUEROA ALFONSO (ES)
SANUDO TOFINO JOSE LUIS (ES)
BONNIN BARCELO GERARDO (ES)
International Classes:
F16K37/00; (IPC1-7): F16K37/00
Foreign References:
DE1115090B1961-10-12
US5109692A1992-05-05
US5722286A1998-03-03
US3921665A1975-11-25
US2826165A1958-03-11
Attorney, Agent or Firm:
Ungria Lopez, Javier (Avda. Ramón y Cajal 78, Madrid, ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES :
1. INDICADOR DE POSICION DE VALVULAS SUMERGI DAS, que estando previsto para proporcionar una señal indicadora de la posición concreta de una válvula sumergi da en un fluido, por ejemplo, el contenido en un tanque de determinado tipo de embarcaciones, formando dicha válvula parte de un sistema hidráulico de trasiego de fluidos o con otras funciones, se caracteriza porque comprende medios de fijación de la posición de la respectiva válvula (2), asi como medios a través de los cuales se crea y es transmitida a larga distancia una señal de presión que viene determi nada por la posición de la propia válvula, siendo dicha señal convertible a cualquier tipo de indicación presenta ble en una pantalla de visualización (8).
2. INDICADOR DE POSICION DE VALVULAS SUMERGI DAS, según reivindicación 1, caracterizado porque los medios de fijación de la posición de la válvula (2) están constituidos por un eje actuador (3'ó 3'') accionado hidráulicamente o por cualquier otro sistema apropiado, estando dicho eje (3'ó 3'') dotado de medios mecánicos que en el movimiento de aquél actúan sobre uno o más cartuchos hidráulicos (12), regulando la posición de éstos.
3. INDICADOR DE POSICION DE VALVULAS SUMERGI DAS, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de creación y transmisión de la señal de presión, se constituyen a partir de los cartuchos hidráuli cos (12), los cuales están asociados a un sistema hidráuli co secundario (6), proporcionando y enviando via hidráulica la propia señal de presión hasta un convertidor (7) que lo convierte en una señal analógica o digital indicadora de la posición concreta y real de la válvula, siendo esa señal transformada y visualizada en la pantalla de presentación (8).
4. INDICADOR DE POSICION DE VALVULAS SUMERGI DAS, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el eje actuador (3') es giratorio y cuenta con una ornas levas (11) constitutivas de los medios mecánicos que, en el giro de aquél, actúan sobre el respectivo cartucho o cartuchos hidráulicos (12).
5. INDICADOR DE POSICION DE VALVULAS SUMERGI DAS, según reivindicaciones 1 y 3, caracterizado porque el eje actuador (3'') es desplazable linealmente y cuenta con superficie cónica o con uno o mas salientes alargados (16), de anchura progresivamente creciente, los cuales constitu yen los medios mecánicos que, en el desplazamiento de aquél, actúan sobre el respectivo cartucho o cartuchos hidráulicos (12).
Description:
INDICADOR DE POSICION DE VALVULAS SUMERGIDAS OBJETO DE LA INVENCION La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un indicador de posición de válvulas sumergidas, previsto para proporcionar como resultado una señalización a distancia totalmente precisa y fiable de la posición de una válvula sumergida en el fluido (líquido o gas) de un tanque o en cualquier otro volumen de fluido, garantizando con ello la no existencia de señalizaciones erróneas, como ocurre frecuentemente con los sistemas o dispositivos actualmente utilizados.

El indicador en cuestión ha sido concebido para ser aplicado preferente y fundamentalmente en los sistemas hidráulicos de trasiego de fluidos para conocer con fiabilidad la posición de válvulas sumergidas en tanques de embarcaciones, permitiendo saber en todo momento el correcto funcionamiento de los sistemas hidráulicos y evitar determinados incidentes y/o accidentes. Su aplica- ción puede hacerse extensiva a cualquier otro supuesto práctico en el que se requiera su utilización, es decir, en todos aquellos casos en los que sea necesario conocer con fiabilidad la posición de una válvula sumergida en un fluido (líquido o gas).

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Actualmente, la forma de conocer la posición de las válvulas sumergidas utilizadas en determinados sistemas hidráulicos de trasiego y/o control de fluidos, se basa la mayoría de las veces en la obtención de señales de tipo volumétrico, es decir, en sistemas que relacionan un caudal de aceite hidráulico utilizado como elemento motriz del correspondiente actuador de la válvula, con la posición en movimiento de ésta.

Es evidente que la señal de posición obtenida, aún en aquellos casos de funcionamiento correcto del

sistema, puede verse distorsionada por múltiples causas, con lo que la indicación de posición de la válvula que proporciona el sistema o dispositivo puede no ser correcta.

Por ejemplo, las dilataciones, pequeñas fugas, etc, suelen dar lugar a una distorsión de la señal de posición resul- tante, y por lo tanto a una errónea indicación que se ve aumentada en aquellos casos en los que se opere informáti- camente.

Por otro lado, determinadas circunstancias y actuaciones, tales como mayores tiempos de cierre para evitar sobrepresiones, mayores tamaños de las válvulas y por ende mayores actuadores, pueden dar lugar a un caudal que no puede evitar el fallo de los indicadores volumétri- cos (fallos que se traducen en agarrotamientos, indicacio- nes discontinuas, etc) pudiendo a su vez producir inciden- tes e incluso accidentes, ya que en casos concretos de su aplicación en tanques de buques, pueden producir escora del propio buque, rebose de tanques, inundaciones en la embarcación, contaminaciones, inutilización y/o averías en aparatos y máquinas que puedan ser alcanzados por la inundación o por el rebose, etc.

DESCRIPCION DE LA INVENCION El indicador de la invención está basado en que la señal mediante la que se consigue la indicación de la posición de una válvula sumergida, es transmitida por presión hidráulica, con la particularidad de que el conjunto del indicador y componentes asociados al mismo, presenta unas características estructurales y funcionales que permiten resolver los inconvenientes referidos en el apartado anterior, proporcionando como resultado una señal totalmente fiable, es decir, que la indicación de posición de la válvula que se pretende controlar es la correcta.

Más concretamente, el indicador propiamente dicho comprende un eje actuador mediante el que se realiza la apertura y/o cierre de la correspondiente válvula,

pudiendo dicho eje ser giratorio o de desplazamiento lineal, siendo accionado mediante cualquier sistema convencional apropiado. Tal eje cuenta con medios mecánicos capaces de actuar, en el accionamiento de aquél, sobre uno o más cartuchos hidráulicos en los que tiene lugar una regulación de presión que a su vez sirve para regular la presión de un sistema hidráulico secundario, proporcionando una señal de presión que es transmitida hacia un converti- dor que la transforma en cualquier tipo de indicación visible en una pantalla de presentación, todo ello de manera tal que dicha indicación corresponderá a la posición concreta y correcta de la válvula.

Mediante dicho indicador, la señal obtenida a distancia y por lo tanto el resultado de indicación de la posición de la válvula, es totalmente fiable y precisa.

En una forma de realización preferente, los medios mecánicos que actúan sobre los cartuchos hidráulicos están constituidos por levas fijadas al eje actuador, de manera que en el giro de éste dichas levas inciden sobre el cartucho o cartuchos hidráulicos para transmitir la señal de presión correspondiente a la indicación de posición de la válvula.

En otra forma de realización, el eje actuador es desplazable linealmente y los medios mecánicos que actúan sobre los cartuchos hidráulicos están constituidos por salientes longitudinales fijados en dicho eje actuador, de manera que esos salientes van aumentando progresivamente de anchura para que el desplazamiento en un sentido u otro del propio eje se traduzca en una actuación de una manera u otra sobre los referidos cartuchos hidráulicos. Preferen- temente y de manera ventajosa, esos salientes se materiali- zan en una superficie cónica.

El indicador, además de los componentes y medios que forman parte del mismo y/o que están asociados a él para su correcto funcionamiento, está relacionado de

forma indirecta con una unidad hidráulica principal y una unidad de control y mando conectada ésta con el propio actuador. La unidad hidráulica principal está prevista para alimentar el sistema hidráulico de fuerza y accionamiento que interviene en el funcionamiento de la válvula a través del actuador.

Entre las ventajas derivadas de la nueva concepción del indicador de posición de la invención, además de la fundamental de fiabilidad referida, pueden citarse las siguientes : -Dependiendo del tipo de cartucho hidráulico utilizado y de posibles combinaciones entre ellos, se puede obtener una indicación de todo-nada (abierta/cerrada la válvula) o una indicación continua, es decir, cualquier posición intermedia entre las limites de apertura/cierre.

-Además de poderse transmitir la señal a grandes distancias, al ser una transmisión de presión por fluido hidráulico, puede utilizarse en determinados tipos de instalaciones o industrias en los que existan zonas clasificadas como de tipo"0"o similar, es decir zonas peligrosas.

-No requiere ningún tipo de homologación por carecer de componentes eléctricos.

-Se puede efectuar una conversión de la señal de presión a señal analógica o digital, mediante medios convencionales en el área de control, siendo compatible con cualquiera de los sistemas de presentación que actualmente se conocen.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Para complementar la descripción que seguida- mente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de planos con uno dibujos en base a los cuales se comprenderán más fácilmente las innovaciones y ventajas del indicador de

posición de válvulas sumergidas objeto de la invención.

Figura 1.-Muestra el esquema de bloques correspondiente al indicador, así como todos los elementos y componentes que intervienen en el sistema hidráulico correspondiente.

Figura 2.-Muestra una realización práctica, a nivel esquemático, del propio indicador de posición objeto de la invención, aplicado a una válvula o tajadera y en el que eje actuador es giratorio.

Figura 3.-Muestra otro detalle esquemático de una segunda alternativa de realización del indicador de posición, en donde el eje actuador es de desplazamiento lineal.

DESCRIPCION DE LA FORMA DE REALIZACION PREFERIDA Como se puede ver en el diagrama de bloques de la figura 1, con 1 se representa el bloque indicador de posición, con 2 la válvula o tajadera y con 3 el actuador hidráulico. Formando parte del conjunto se puede ver el bloque 4 correspondiente a la unidad hidráulica principal, el bloque 5 correspondiente a la unidad de control y mando, y el bloque 6 correspondiente a la unidad hidráulica secundaria, todo ello asociado como se representa en dicha figura, de manera que la salida del bloque 1 correspondien- te al indicador de posición es una señal de presión que se hace pasar a través de un bloque 7 convertidor de señal en analógica o digital, señal que una vez transformada es presentada en una pantalla de visualización representada por el bloque 8 en esa figura 1.

En la figura 2 se muestra esquemáticamente una forma de realización concreta del indicador de posición, en el que la posición de la válvula o tajadera 2 queda fijada por la posición del eje actuador 3', asociado lógicamente al actuador hidráulico 3 referido en la figura 1. Ese eje 3'es giratorio y es pasante a través del bloque 1 corres- pondiente al indicador de posición, efectuándose el cierre

hermético mediante correspondientes juntas 9, mientras que interiormente ese bloque 1 cuenta con un hueco o vaciado 10 en el que se ha previsto una pareja de levas 11 solidariza- das al eje 3', las cuales actúan sobre uno o dos cartuchos hidráulicos 12 cuyas características de constitución y funcionalidad son sobradamente conocidas, de manera que a través de dichos cartuchos 12 se regula la presión de un sistema hidráulico secundario para proporcionar una señal de presión que es transformada o convertida en el bloque 7 de la figura 1, como se decia con anterioridad, conversión que se realiza a cualquier tipo de indicación digital o analógica para su presentación en la pantalla de visuali- zación materializada en el bloque 8 de la figura 1. En la comentada figura 2, la referencia 13 corresponde a una brida de fuerza y acoplamiento que interviene en el cierre/apertura de la propia válvula o tajadera 2, inclu- yendo asimismo el soporte 14 para todo el conjunto, asi como las correspondientes conexiones hidráulicas 15.

En la figura 3 se muestra una variante de realización en la que el eje actuador 3''es de desplaza- miento lineal, y su actuación sobre los correspondientes cartuchos hidráulicos 12 se realiza mediante salientes 16 en el sentido longitudinal, los cuales van aumentando progresivamente de anchura de un extremo a otro, con el fin de que el desplazamiento en uno u otro sentido lleve consigo la actuación de una u otra manera sobre los cartuchos hidráulicos 12 para proporcionar la correspon- diente señal de presión de igual manera a como se ha dicho con anterioridad. Esos salientes 16 pueden estar materiali- zados en una superficie cónica que resultará más ventajosa y práctica, ya que posibilita también el giro del eje actuador 3''.