BR112016010651B1

BR112016010651B1 - Sede de válvula

Info

Publication number: BR112016010651B1
Application number: BR112016010651-2A
Authority: BR
Inventors: Richard Athol Barton
Original assignee: Chargepoint Technology Limited
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2014-11-14
Publication date: 2022-01-25
Also published as: JP6532462B2; CN105765278B; GB201320214D0; JP2016537576A; GB2520309A; US20160298772A1; CN105765278A; RU2682796C1; EP3069059A1; BR112016010651A2; US10527175B2; WO2015071685A1; RU2016123426A; KR20160085880A; CA2930352A1; GB2520309B

Abstract

sede de válvula a invenção se refere a uma sede de válvula (10) que compreende um elemento de suporte rígido substancialmente anular (12) e um elemento de vedação elastomérico substancialmente anular (14) montado de forma vedante no topo do elemento de suporte rígido. a sede de válvula tem uma superfície periférica externa para cooperar com o corpo de válvula de um conjunto de válvula, e o elemento de vedação elastomérico define uma superfície de vedação interna da sede de válvula para cooperação com um disco de obturação da válvula de um conjunto de válvula.

Description

CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere a sedes de válvulas e em particular, mas não exclusivamente, a sede de válvulas para uso em válvulas para o controle, a carga, a descarga e/ou a regulagem do escoamento de pós, líquidos, lamas e/ou fluidos.

[002] As válvulas estão disponíveis em muitas configurações e são usadas amplamente para regular o escoamento de gases, líquidos, sólidos fluidizados, ou lamas através da abertura, do fechamento, ou pelo bloqueio parcial de várias passagens. Os componentes típicos de uma válvula incluem uma carcaça de válvula que envolve o mecanismo da válvula, um elemento obturador de válvula móvel para abrir ou fechar a válvula, e uma sede de válvula, representando a superfície interna do conjunto de válvula e sendo acoplável a um elemento obturador de válvula para abrir ou fechar a válvula.

[003] Há uma variedade de diferentes tipos de sedes de válvulas. As sedes rígidas são integradas ao corpo de válvula, sendo frequentemente usinadas diretamente no material do corpo de válvula de metal. É, portanto, frequentemente, difícil atingir as tolerâncias de fresagem, que permitam uma vedação rigorosa entre a sede rígida e o elemento obturador da válvula, frequentemente metálica. Sendo assim, quase todas as válvulas metálicas com sede rígida são prejudicadas por pelo menos algum vazamento.

[004] Ao contrário das sedes rígidas, as sedes macias são feitas de materiais mais flexíveis, mais moles, tais como, PTFE ou vários elastômeros, que são usinados, eles mesmos, separadamente antes de serem fixados na superfície interna da carcaça da válvula como uma peça embutida. Consequentemente, melhores geometrias de sedes podem ser alcançadas, e, assim, as válvulas de sede de material maleável são tipicamente menos propensas a vazamento.

[005] Apesar dos benefícios das sedes de material maleável quando comparadas às sedes rígidas, há, invariavelmente, uma série de desvantagens associadas a se ter uma sede de válvula não-integrada de material mais maleável.

[006] Na indústria química, farmacêutica e biológica, as válvulas são frequentemente dispostas nos dutos de entrada ou saída de equipamentos de fabricação, tais como, vasos de reação. As altas temperaturas e pressões frequentemente usadas para aumentar a taxa de certas reações podem gerar problemas para as válvulas que tenham uma sede de material maleável, a qual pode ficar facilmente deformada, aumentando, dessa forma, o risco de vazamento. Alternativamente, uma sede de material maleável pode se soltar inteiramente do corpo de válvula, resultando em uma falha catastrófica na válvula e, frequentemente, em danos irreparáveis aos produtos que estão sendo processados.

[007] Além dos inconvenientes relacionados ao desempenho, as sedes de material maleável são, frequentemente, problemáticas para usinar, uma vez que os componentes elastoméricos são, tipicamente, significativamente, mais difíceis de serem moídos e/ou esmerilhados do que os materiais, menos flexíveis, mais duros. Além disso, instalar a sede de material maleável de forma segura e precisamente dentro do corpo de válvula pode se mostrar difícil, e isto tipicamente compreende uma base ou um flange de diâmetro maior para colocar a sede dentro de um rebaixo ou cavidade complementar no corpo de válvula. O formato resultante da sede significa que ela só poderá ser carregada no corpo de válvula a partir de uma direção, o que apresentará inconvenientes durante a montagem, a limpeza e a manutenção da válvula.

[008] As modalidades da invenção foram concebidas levando em conta o acima exposto.

[009] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecida uma sede de válvula compreendendo um elemento de suporte rígido substancialmente anular e um elemento de vedação elastomérico substancialmente anular montado de forma estanque no topo do elemento de suporte rígido, a sede de válvula tendo uma superfície periférica externa acoplável a um corpo de válvula, e uma superfície de vedação interna formada por pelo menos uma parte do elemento de vedação elastomérico, e acoplável a um elemento obturador de válvula.

[010] O elemento de suporte rígido estabiliza a geometria do elemento de vedação de tal forma que as tolerâncias de moldagem são mais rigorosas do que para uma sede puramente elastomérica. Esta estabilização de geometrias resulta num contato mais eficaz entre a sede de válvula e o elemento obturador de válvula, melhorando, dessa forma, as propriedades de vedação da válvula. As melhores geometrias observadas na interface entre a sede da válvula e o elemento obturador da válvula melhoram a contenção de pó e as capacidades da válvula de suportar pressão, minimizando, ao mesmo tempo, o torque requerido para abrir e para fechar o elemento obturador de válvula. A capacidade de suportar pressão aperfeiçoada melhora consideravelmente a contenção do material a ser transferido, particularmente os pós. A sede de compósito compreendendo tanto partes rígidas quanto partes elastoméricas reduz também a quantidade de material elastomérico usada e, consequentemente, diminui significativamente o custo da sede.

[011] De acordo com uma primeira modalidade da presente invenção, o elemento de vedação elastomérico forma pelo menos uma parte da superfície periférica externa da sede de válvula. O ingresso ou entrada de produto entre a sede de válvula e o corpo de válvula é, consequentemente, minimizado.

[012] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o elemento de vedação elastomérico compreende ainda uma ou mais saliências dispostas sobre a superfície periférica externa da sede de válvula. Opcionalmente, uma ou mais saliências cooperam com rebaixos complementares de um corpo de válvula. Opcionalmente, uma ou mais saliências se estendem continuamente ao longo da superfície periférica externa da sede de válvula. O uso de saliências e/ou saliências que se estendem continuamente, e a cooperação opcional delas com rebaixos dispostos sobre um corpo de válvula, minimizam ainda mais o risco de entrada de produto entre a sede e o corpo de válvula. A eficácia das saliências é muito acentuada pelo elemento de vedação elastomérico, sendo mantido firmemente no seu local pelo elemento de suporte rígido.

[013] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, pelo menos uma parte da face de fundo da sede de válvula é formada pelo elemento de vedação elastomérico. Sendo assim, pelo menos uma parte do elemento de vedação elastomérico está em contato com a parte do corpo de válvula sobre a qual a sede está montada, minimizando, dessa forma, o risco da entrada ou ingresso de produto entre a face de fundo da sede e o corpo de válvula.

[014] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, pelo menos uma parte da superfície periférica externa da sede de válvula e pelo menos uma parte da face de fundo da sede de válvula são formadas pelo elemento de suporte rígido. A eficiência da sede de válvula de compósito compreendendo tanto partes rígidas quanto partes elastoméricas melhora a contenção de pó e as capacidades da sede de válvula disposta no corpo de válvula suportar uma pressão. Opcionalmente, a parte da face de fundo da sede de válvula formada pelo elemento de suporte rígido forma uma primeira superfície de contato com o corpo de válvula e a parte da face de fundo da sede de válvula formada pelo elemento de vedação elastomérico forma uma segunda superfície de contato com o corpo de válvula, a área da primeira superfície de contato sendo maior do que a área da segunda superfície de contato. Opcionalmente, a parte da superfície periférica externa da sede de válvula formada pelo elemento de suporte rígido forma uma terceira superfície de contato com o corpo de válvula e a parte da superfície periférica externa da sede de válvula formada pelo elemento de vedação elastomérico forma uma quarta superfície de contato com o corpo de válvula, a área da terceira superfície de contato sendo maior do que a área da quarta superfície de contato. Ter uma interface superficial de contato maior formada pelo elemento de suporte rígido contra o corpo de válvula evita deformações indevidas da sede da válvula.

[015] Ainda, de acordo com uma outra modalidade da presente invenção, a parte da face de fundo da sede de válvula formada pelo elemento de vedação elastomérico compreende ainda uma ou mais elevações. Opcionalmente, uma ou mais elevações cooperam com os rebaixos complementares de um corpo de válvula. Opcionalmente, uma ou mais elevações se estendem continuamente por toda a face de fundo da sede de válvula. O uso de elevações e/ou de elevações que se estendem continuamente, e a cooperação opcional delas com os rebaixos dispostos sobre um corpo de válvula minimizam ainda mais o risco da entrada de produto entre a face de fundo da sede e o corpo de válvula.

[016] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, a borda definida pela superfície periférica externa da sede de válvula e a face de fundo da sede de válvula é chanfrada. A borda chanfrada permite que a sede seja facilmente inserida no conjunto de válvula, e a ausência de uma base ou um flange de diâmetro maior permite que a sede seja inserida de ambos os lados do corpo de válvula.

[017] Também, de acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o elemento de vedação elastomérico é fabricado, principalmente, a partir de borracha de monômeros de etileno, propileno e dieno, flúor-elastômero ou perflúor- elastômero. Tais materiais apresentam altas temperaturas de operação, e são, portanto, menos suscetíveis de se deformarem durante o uso.

[018] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o elemento de suporte rígido é fabricado, principalmente, de um material plástico. Os materiais plásticos são, particularmente, baratos e leves.

[019] Ainda, de acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o elemento de vedação elastomérico é fixado de forma estanque ou vedante no topo de um elemento de suporte rígido por um adesivo à prova de água. Os adesivos à prova de água fornecem uma união segura e impermeável entre o elemento de suporte rígido e o elemento de vedação elastomérico, reduzindo, dessa forma, o risco de vazamento e de avaria ou falhas na válvula.

[020] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é fornecido um conjunto de válvula compreendendo a sede de válvula da presente invenção. A sede de válvula da presente invenção é passível de conferir vantagens no desempenho de qualquer tipo de válvula, quando uma sede de material maleável padrão for usada.

[021] Opcionalmente, a válvula é uma válvula de borboleta. Válvulas de divisão, tais como as válvulas de borboleta, são tipicamente usadas para a contenção de substâncias nocivas, em que um vazamento reduzido ou zero de vazamento seja de grande importância.

[022] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é fornecida uma sede de válvula compreendendo um elemento de suporte rígido substancialmente anular e um elemento de vedação elastomérico substancialmente anular montado de forma estanque ou vedante no topo do elemento de suporte rígido, a sede de válvula tendo uma superfície periférica externa acoplável a um corpo de válvula, e uma superfície de vedação interna formada por pelo menos uma parte do elemento de vedação elastomérico e acoplável a um elemento obturador de válvula, sendo que a sede de válvula compreende um ou mais elementos funcionais de alinhamento de sede de válvula para alinhar corretamente a sede de válvula dentro de uma carcaça de válvula. O elemento de suporte rígido estabiliza a geometria do elemento elastomérico, de tal forma que as tolerâncias de moldagem sejam mais rigorosas do que para uma sede puramente elastomérica. A estabilização de geometrias resulta num contato mais eficaz entre a sede de válvula e o elemento obturador de válvula, melhorando, dessa forma, as propriedades de vedação da válvula. As melhores geometrias observadas na interface entre a sede de válvula e o elemento obturador de válvula melhoram a contenção de pó e as capacidades da válvula de suportar pressão, minimizando, ao mesmo tempo, o torque requerido para abrir e para fechar o elemento obturador da válvula. A sede de compósito compreendendo tanto partes rígidas quanto partes elastoméricas reduz também a quantidade de material elastomérico usada e, consequentemente, diminui significativamente o custo da sede. O uso de um ou mais elementos funcionais de alinhamento da sede de válvula permite que a sede de válvula seja corretamente localizada sobre o corpo de válvula, minimizando, dessa forma, o risco de vazamento e de avaria ou falhas na válvula.

[023] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o(s) referido(s) um ou mais elementos funcionais de alinhamento de sede de válvula é/são acoplável(eis) a um ou mais dentre os outros componentes de um conjunto de válvula para alinhar corretamente a sede de válvula dentro de uma carcaça de válvula. Preferencialmente, o(s) referido(s) um ou mais elementos funcionais de alinhamento de sede de válvula é/são acoplável(eis) ao eixo ou hastes de um elemento obturador de válvula. A sede de válvula e, portanto, auto-alinhável em virtude de sua cooperação com outros elementos do conjunto de válvula, tais como, o eixo ou hastes de um elemento obturador de válvula.

[024] Opcionalmente, o(s) referido(s) um ou mais elementos funcionais de alinhamento de sede de válvula compreendem um ou mais entalhes. O(s) referido(s) um ou mais entalhes atuam como uma superfície de suporte para a cooperação com um ou mais dentre os outros componentes de um conjunto de válvula, tal como, o eixo ou hastes de um elemento obturador de válvula, para alinhar corretamente a sede de válvula dentro do corpo de válvula.

[025] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o(s) referido(s) um ou mais elementos funcionais de alinhamento de sede de válvula expõem pelo menos uma parte do elemento de suporte rígido. A parte exposta do elemento de suporte rígido fornece uma superfície de suporte mais eficaz para auto-alinhar a sede de válvula por cooperação com um ou mais dentre os outros componentes de um conjunto de válvula.

[026] Opcionalmente, o(s) referido(s) um ou mais elementos funcionais de alinhamento de sede de válvula estão dispostos numa face de topo da sede de válvula. Nesta orientação, os elementos funcionais de alinhamento de sede de válvula estão numa localização ideal para cooperar com um ou mais dentre os outros componentes do conjunto de válvula, tal como, o eixo ou hastes de um elemento obturador de válvula.

[027] Ainda, de acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o número de elementos funcionais de alinhamento de sede de válvula é dois. Opcionalmente, os dois elementos funcionais de alinhamento de sede de válvula estão diametralmente opostos entre si. Nesta orientação, os elementos funcionais de alinhamento de sede de válvula estão idealmente localizados para cooperar com um ou mais dentre os outros componentes de um conjunto de válvula, tal como, o eixo ou hastes de um elemento obturador de válvula.

[028] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o elemento de vedação elastomérico compreende ainda uma ou mais saliências dispostas na superfície periférica externa da sede de válvula. Opcionalmente, a(s) referida(s) uma ou mais saliências cooperam com rebaixos complementares de um corpo de válvula. Opcionalmente, a(s) referida(s) uma ou mais saliências se estendem continuamente por toda a superfície periférica externa da sede de válvula. O uso de saliências e/ou de saliências que se estendem continuamente, e a cooperação opcional destas saliências com os rebaixos dispostos sobre um corpo de válvula, minimizam ainda mais o risco de entrada do produto entre a sede e o corpo de válvula. Alternativamente, as saliências podem ser dispostas sobre o corpo de válvula e os rebaixos correspondentes podem estar dispostos sobre a sede de válvula. A eficácia das saliências é muito acentuada pelo elemento de vedação elastomérico sendo mantido firmemente no seu lugar pelo elemento de suporte rígido.

[029] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, pelo menos uma parte da face de fundo da sede de válvula é formada pelo elemento de vedação elastomérico. Sendo assim, pelo menos uma parte do elemento de vedação elastomérico está em contato com a parte do corpo de válvula sobre a qual a sede está montada, minimizando, dessa forma, o risco de entrada de produto entre a face de fundo da sede e o corpo de válvula. Ainda, de acordo com uma outra modalidade da presente invenção, a parte da face de fundo da sede de válvula formada pelo elemento de vedação elastomérico compreende ainda uma ou mais elevações. Opcionalmente, a(s) referida(s) uma ou mais elevações cooperam com rebaixos complementares de um corpo de válvula. Opcionalmente, a(s) referida(s) uma ou mais elevações se estendem continuamente por toda a face de fundo da sede de válvula. O uso de elevações e/ou de elevações que se estendem continuamente, e a corporação opcional dessas elevações com os rebaixos dispostos sobre o corpo de válvula minimizam ainda mais o risco da entrada de produto entre a face de fundo da sede e o corpo de válvula.

[030] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, a borda definida pela superfície periférica externa da sede de válvula e pela face de fundo da sede de válvula é chanfrada. A borda chanfrada permite que a sede seja facilmente inserida dentro do conjunto de válvula, e a ausência de uma base ou um flange de diâmetro aumentado permite que a sede seja inserida por ambos os lados do corpo de válvula.

[031] Ainda, de acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o elemento de vedação elastomérico é fabricado, principalmente, de borracha de monômeros de etileno, propileno e dieno, flúor-elastômero ou perflúor- elastômero. Tais materiais apresentam uma alta temperatura de operação, e são, consequentemente, menos propensos a se deformarem durante o uso.

[032] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o elemento de suporte rígido é fabricado, principalmente, de um material plástico. Os materiais plásticos são, particularmente, baratos e leves.

[033] Ainda, de acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o elemento de vedação elastomérico é fixado de forma estanque ou vedante no topo de um elemento de suporte rígido por um adesivo. Os adesivos fornecem uma união segura e impermeável entre o elemento de suporte rígido e o elemento de vedação elastomérico, reduzindo, dessa forma, o risco de vazamento e de avaria ou falhas na válvula.

[034] De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, é fornecido um conjunto de válvula compreendendo a sede de válvula da presente invenção. A sede de válvula da presente invenção é passível de conferir vantagens no desempenho de qualquer tipo de válvula, quando uma sede de material maleável padrão for usada.

[035] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, a válvula é uma válvula de borboleta. Opcionalmente, a válvula de borboleta compreende um elemento obturador de válvula tendo uma ou mais hastes acopláveis a um ou mais elementos funcionais de alinhamento de sede de válvula. Opcionalmente, o número de hastes é dois. As hastes da válvula de borboleta cooperam com os elementos funcionais de alinhamento de sede de válvula para posicionar corretamente a sede dentro do corpo de válvula, reduzindo, dessa forma, o risco de vazamento e de avaria ou falhas na válvula.

[036] Uma ou mais das modalidades da presente invenção serão agora descritas por meio do único exemplo, fazendo-se referência às figuras aqui apensas, em que:

[037] A Figura 1 é uma vista de um lado e de cima da sede de válvula da presente invenção.

[038] A Figura 2 é uma vista de um lado e de cima de uma seção transversal da sede de válvula da Figura 1.

[039] A Figura 3 é uma vista de um lado e de cima de um elemento caraterístico de alinhamento da sede de válvula da Figura 1.

[040] A Figura 4 é uma vista de um lado e de cima de uma seção transversal da sede de válvula da Figura 1 colocada dentro de um conjunto de válvula.

[041] A Figura 5 é uma vista de um lado e de cima de uma seção transversal da sede de válvula da Figura 1, colocada dentro de um conjunto de válvula.

[042] A Figura 6 é uma vista de seção de corte parcial de uma sede de válvula de acordo com a presente invenção; e

[043] A Figura 7 é uma vista de seção de corte parcial de um elemento funcional de alinhamento de sede de válvula de acordo com a presente invenção.

[044] De acordo com uma modalidade da presente invenção, e fazendo referência à Figura 1, a sede de válvula 10 compreende um elemento de suporte rígido substancialmente anular 12 e um elemento de vedação elastomérico substancialmente anular 14, montado de forma estanque ou vedante no topo do elemento de suporte rígido 12. A sede de válvula 10 tem uma superfície periférica externa para cooperar com o corpo de válvula 46 de um conjunto de válvula 44, e um elemento de vedação elastomérico 14 define uma superfície de vedação interna da sede de válvula 10 para cooperar com um disco obturador de válvula 42 de um conjunto de válvula 44.

[045] Fazendo referência às Figuras 1 e 2, o elemento de suporte rígido 12 tem um formato substancialmente anular, tendo uma face de fundo 18, uma face de topo 20, e uma face circunferencial interna 22 e uma face circunferencial externa 24, definindo uma parte da superfície periférica externa da sede de válvula 10. A face circunferencial externa 24 é mais alta do que a face circunferencial interna 22, significando que a face de topo 20 é inclinada. A face de topo 20 tem uma parte côncava 23, e um rebordo 25 posicionado substancialmente paralelo à face de fundo 28. A borda 26 definida pela face circunferencial externa 24 e pela face de fundo 18 é chanfrada para facilitar a inserção da sede de válvula 10 em um corpo de válvula 46.

[046] Ainda com referência às Figuras 1 e 2, o elemento de vedação elastomérico 14 tem também um formato substancialmente anular e é dimensionado e moldado de tal forma a ser montado no topo do elemento de suporte rígido 12, de tal forma que a sede de válvula resultante 10 é também substancialmente anular. O elemento de vedação elastomérico 14 tem uma face de topo 28, uma face de fundo 30, uma face circunferencial interna 32 definindo uma superfície de vedação interna da sede de válvula 10, e uma face circunferencial externa 34, definindo uma parte da superfície periférica externa da sede de válvula 10. A face de fundo 30 tem também uma parte flangeada 31 para cooperar com o rebordo 25 do elemento de suporte rígido 12. A face circunferencial interna 32 é mais alta do que a face circunferencial externa 34, de tal forma que a face de fundo 30 é inclinada. A face de fundo 30 tem uma parte convexa 35 para cooperar com a parte côncava 23 do elemento de suporte rígido 12, e uma parte em degrau 36 para cooperar com a borda chanfrada 37 formada entre a face circunferencial interna 22 e a face de fundo 18 do elemento de suporte rígido 12.

[047] Em uma modalidade alternativa, a face circunferencial externa 34 do elemento de vedação elastomérico 14 tem uma ondulação saliente 39 que se estende continuamente por toda a face circunferencial externa 34 para cooperar com um sulco complementar que se estende continuamente por toda a superfície interna de um corpo de válvula 46.

[048] Fazendo referência às Figuras 1, 3 e 4, a face de topo 28 do elemento de vedação elastomérico substancialmente anular 14 inclui duas partes de entalhe 38a, 38b, representando incursões côncavas, estando diametralmente opostas entre si. Os entalhes 38a, 38b são moldados de forma a serem acopláveis com as hastes 40 de um disco obturador de válvula 42 em um conjunto de válvula 44.

[049] Fazendo referência às Figuras 1, 2 e 3, a sede de válvula 10 é instalada, montando o elemento de vedação elastomérico substancialmente anular 14 sobre o topo do elemento de suporte rígido 12. A face de fundo 30 do elemento de vedação elastomérico 14, incluindo a parte convexa 35, a parte flangeada 31 e a parte em degrau 36, são aderidas de forma estanque à parte côncava 23, ao rebordo 25, à face circunferencial interna 22 e ao rebaixo 37 da face de topo 20 do elemento de suporte rígido 12. Pelo menos uma parte da face de fundo da sede de válvula instalada 10 é, consequentemente, formada pelo elemento de vedação elastomérico 14. Na sede de válvula instalada, os entalhes 38a, 38b expõem uma parte do rebordo 25 da face de topo 20 do elemento de suporte rígido 12.

[050] A sede de válvula 10 é instalada pela montagem do elemento de vedação elastomérico substancialmente anular 14 sobre o topo do elemento de suporte rígido 12. Como pode ser visto claramente nas Figuras 1, 2 e 3, o elemento de suporte rígido anular 12 é definido por uma face de fundo 18, uma face de topo 20, uma face circunferencial interna 22 e uma face circunferencial externa 24, que define uma parte da superfície periférica externa da sede de válvula 10. Pelo menos uma parte da superfície periférica externa da sede de válvula 10 e pelo menos uma parte da face de fundo 18 da sede de válvula 10 é formada pelo elemento de suporte rígido 12. Expondo pelo menos duas faces do elemento de suporte rígido 12, nesta modalidade, a face de fundo 18 e a face circunferencial externa 24 do elemento de suporte rígido 12 fornece a integridade estrutural necessária para suportar o elemento de vedação elastomérico 14.

[051] Conforme melhor ilustrado na Figura 3, a parte da face de fundo 18 da sede de válvula 10, que é formada pelo elemento de suporte rígido 12, define uma primeira superfície de contato circunferencial com o corpo de válvula 46, e a parte da face de fundo 18 da sede de válvula 10, que é formada pelo elemento de vedação elastomérico 14, define uma segunda superfície de contato circunferencial com o corpo de válvula 46. A área da primeira superfície de contato circunferencial é maior do que a área da segunda superfície de contato circunferencial. Da mesma forma, a parte da superfície periférica externa da sede de válvula 10, formada pelo elemento de suporte rígido 12, forma uma terceira superfície de contato circunferencial com o corpo de válvula 46, e a parte da superfície periférica externa da sede de válvula 10, formada pelo elemento de vedação elastomérico 12, define uma quarta superfície de contato circunferencial com o corpo de válvula 46. A área da terceira superfície de contato circunferencial é maior do que a área da quarta superfície de contato circunferencial. Ter uma superfície de contato maior, formada pelo elemento de suporte rígido 12 contra o corpo de válvula 46, evita uma deformação indesejável da sede de válvula 10 durante o uso.

[052] Fazendo referência agora às Figuras 4 e 5, a sede de válvula instalada 10 é inserida numa sede de válvula 46 de um conjunto de válvula 44. A borda chanfrada 26 facilita este processo. Durante o uso, as hastes 40 de um disco obturador de válvula 42 se engatam nos entalhes 38a, 38b, com a parte exposta do rebordo 25 funcionando como uma superfície de suporte para alinhar corretamente a sede de válvula 10 dentro do corpo de válvula 46.

[053] O elemento de suporte rígido 12 e o elemento de vedação elastomérico 14 têm um formato substancialmente anular. Preferencialmente, o elemento de suporte rígido 12 e o elemento de vedação elastomérico 14 são circulares, embora um técnico especialista no assunto entenderá que o elemento de suporte rígido 12 e o elemento de vedação elastomérico 14 podem ser moldados em vários outros formatos e sendo entendido que eles recaem dentro do escopo das reivindicações aqui em apenso, incluindo, mas não limitando a, uma elipse, um quadrilátero, ou qualquer outro polígono regular ou com lado irregular, dependendo da variedade da válvula a ser usada.

[054] O elemento de suporte rígido 12 é, preferencialmente, feito de um material duro e leve, tendo uma temperatura e/ou uma pressão de operação elevada. Preferencialmente, o elemento de suporte rígido 12 é formado de um material plástico, embora um técnico especialista no assunto saberá que outros materiais são considerados como recaindo dentro do escopo das reivindicações aqui apensas, tais como, aço inoxidável, ligas de níquel, metais leves, fibras de carbono ou combinações destes ou suas misturas. O elemento de vedação elastomérico 14 é, preferencialmente, feito de um material elastomérico leve, tendo uma temperatura e/ou uma pressão de operação elevada. Preferencialmente, o elemento de vedação elastomérico 14 é formado de um material de monômeros de etileno, propileno e dieno, um material de um perflúor-elastômero ou um material de um flúor- elastômero, ou uma combinação ou mistura destes. No entanto, um especialista entenderá que o elemento de vedação elastomérico 14 pode ser formado a partir de outros materiais, sendo entendido que estes materiais recairão dentro do escopo das reivindicações aqui apensas, tais como, poli-isopreno natural, borracha natural, isopreno, butadieno, cloropreno, poli-cloropreno, neopreno, borracha butílica, borracha butílica halogenada, borracha de estireno-butadieno, borracha nitrílica, borracha de epicloro-hidrina, borracha poliacrílica, borracha de silicone, borracha de flúor-silicone, poli(éter-amida) em bloco, polietileno cloro-sulfonado, etileno-acetato de vinila, ou combinações ou misturas destes.

[055] Preferencialmente, o elemento de vedação elastomérico 14 é fixado de forma estanque no topo do elemento de suporte rígido 12, usando um adesivo seguro para uso com produtos para o consumo (que é aprovado ou compatível com a regulação), embora um técnico especialista no assunto saberá que outros meios de união são previstos como recaindo dentro do escopo das reivindicações aqui apensas, desde que eles forneçam uma união segura e impermeável. Preferencialmente, as superfícies de contato do elemento de suporte rígido 12 e do elemento de vedação elastomérico 14 são jateadas com areia, antes de serem aderidas, embora outros meios para melhorar a eficácia da união com um adesivo sejam também considerados como recaindo dentro do escopo das reivindicações aqui apensas, incluindo, mas não limitando a, outras técnicas para tornarem uma superfície áspera.

[056] Em uma modalidade alternativa (Figuras 6 e 7), uma sede de válvula 100 compreende um elemento de suporte rígido substancialmente anular 112 e um elemento de vedação elastomérico substancialmente anular 114, montado de forma estanque sobre o topo do elemento de suporte rígido 112. A sede de válvula 100 tem uma superfície periférica externa para cooperar com o corpo de válvula de um conjunto de válvula, e o elemento de vedação elastomérico 114 define uma superfície de vedação interna da sede de válvula 100 para cooperar com um disco obturador de válvula de um conjunto de válvula.

[057] O elemento de suporte rígido 112 tem um formato substancialmente anular, tendo uma face de fundo 118, uma face de topo 120, uma face circunferencial interna 122 e uma face circunferencial externa 124, definindo uma parte da superfície periférica externa da sede de válvula 100. Estendendo-se entre as faces externa e interna circunferenciais 124, 122, há uma elevação 125 tendo uma face externa 126, que se estende, substancialmente, perpendicularmente ao plano do elemento de suporte rígido 112. A borda 128 definida pela face interna circunferencial externa 120 é côncava se estendendo a partir de um rebordo 130 até a face circunferencial interna 122, a face 124, e a face de fundo 118 é chanfrada para facilitar a inserção da sede de válvula 100 no corpo de válvula.

[058] O elemento de vedação elastomérico 114 tem também um formato substancialmente anular e é dimensionado e moldado de tal forma a ser montável no topo do elemento de suporte rígido 112 de tal forma que a sede de válvula resultante 100 é também substancialmente anular. O elemento de vedação elastomérico 114 tem uma face de topo 134, uma face de fundo 136, uma face circunferencial interna 138, definindo uma superfície de vedação interna da sede de válvula 100, e uma face circunferencial externa 140, definindo uma parte da superfície periférica externa da sede de válvula 100. A face de fundo 136 tem também um rebordo 142 que se estende para baixo, formando um canal moldado, complementarmente em relação à elevação 125, para receber a elevação 125. A face de fundo 136 tem uma parte convexa para cooperar com a parte côncava do elemento de suporte rígido 112, e a parte em degrau 146 para cooperar com uma borda chanfrada 148 formada entre a face circunferencial interna 122 e a face de fundo 118 do elemento de suporte rígido 112.

[059] A face de topo 134 do elemento de vedação elastomérico substancialmente anular 114 inclui duas partes de entalhe (apenas uma mostrada) 150, diametralmente opostas entre si. Os entalhes 150 são moldados para serem acopláveis às hastes de um disco obturador de válvula em um conjunto de válvula.

[060] Conforme mostrado na Figura 7, o rebordo 142 se estendendo para baixo auxilia na criação de um selo aperfeiçoado entre o corpo de válvula e a sede de válvula 100, quando a face externa 140 do elemento de vedação se estende ao longo de toda a circunferência do elemento de vedação.

[061] Embora modalidades específicas tenham sido aqui descritas par fins de referência e ilustração, várias modificações serão evidentes para um técnico especialista no assunto e podem ser feitas sem se distanciarem do escopo da invenção.

Claims

1. Sede de válvula (10) caracterizada pelo fato de que compreende um elemento de suporte rígido substancialmente anular (12) e um elemento de vedação elastomérico substancialmente anular (14) montado de forma estanque ou vedante no topo do elemento de suporte rígido (12), a sede de válvula (10) tendo uma superfície periférica externa acoplável a um corpo de válvula (46), euma superfície de vedação interna formada por pelo menos uma parte do elemento de vedação elastomérico (14) e acoplável a um elemento obturador de válvula (42), em que a sede de válvula (10) compreende um ou mais elementos de alinhamento de sede de válvula que são acopláveis com um eixo ou hastes (40) do elemento obturador de válvula (42), e em que os um ou mais elementos de alinhamento de válvula expõem pelo menos uma porção do elemento de suporte rígido, o qual é uma superfície de suporte para o eixo ou hastes (40) do elemento obturador de válvula (42),em que pelo menos uma porção da superfície periférica externa da sede de válvula (10) e pelo menos uma face de fundo da sede de válvula (10) é formada pelo elemento de suporte rígido (12), eem que a porção de face de fundo da sede de válvula (10) formada pelo elemento de suporte rígido (12) forma uma primeira superfície de contato com o corpo da válvula (46) e a porção da face de fundo da sede de válvula (10) formada pelo elemento de vedação elastomérico (14) forma uma segunda superfície de contato com o corpo da válvula (46), a área da primeira superfície de contato sendo maior que a área da segunda superfície de contato.

2. Sede de válvula, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a porção da superfície periférica externa da sede de válvula (10) formada pelo elemento de suporte rígido (12) forma uma terceira superfície de contato com o corpo da válvula (46) e a porção da superfície periférica externa da sede da válvula (10) formada pelo elemento de vedação elastomérico (14) forma uma quarta superfície de contato com o corpo da válvula (46), a área da terceira superfície de contato sendo maior que a área da quarta superfície de contato.

3. Sede de válvula, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o elemento de vedação elastomérico (14) é fabricado principalmente em borracha de monômero de etileno-propileno-dieno, perfluoroelastômero, fluoroelastômero ou uma ou mais combinações dos mesmos.

4. Sede de válvula, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o elemento de suporte rígido (12) é fabricado substancialmente a partir de um material plástico.

5. Sede de válvula, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o elemento de vedação elastomérico (14) é montado de maneira vedada no elemento de suporte rígido (12) por um adesivo.

6. Sede de válvula, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os um ou mais elementos de alinhamento de sede de válvula são acopláveis a um ou mais dentre os outros componentes de um conjunto de válvula para alinhar corretamente a sede de válvula dentro de uma carcaça da válvula.

7. Sede de válvula, de acordo com a reivindicação 1 ou 6, caracterizada pelo fato de que os um ou mais elementos de alinhamento de sede de válvula compreendem um ou mais entalhes.

8. Sede de válvula, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 6 ou 7, caracterizada pelo fato de que os ditos um ou mais elementos de alinhamento de sede de válvula estão dispostos numa face de topo da sede de válvula.

9. Sede de válvula, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o elemento de vedação elastomérico (14) é fixado de forma estanque ou vedante no elemento de suporte rígido (12) por um adesivo à prova de água.

10. Sede de válvula, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 6 a 8, caracterizada pelo fato de que tem dois elementos de alinhamento.

11. Sede de válvula, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que os dois elementos de alinhamento de sede de válvula estão diametralmente opostos entre si.

12. Sede de válvula, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, 5 ou 9, caracterizada pelo fato de que o elemento de vedação elastomérico (14) compreende ainda uma ou mais saliências dispostas na superfície periférica externa da sede de válvula (10).

13. Sede de válvula, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que a superfície das uma ou mais saliências se apoiam na superfície de um ou mais rebaixos complementares do corpo de válvula.

14. Sede de válvula, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que o elemento de vedação elastomérico (14) compreende um ou mais rebaixos dispostos na superfície periférica externa da sede da válvula (10).

15. Sede de válvula, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que a superfície dos um ou mais rebaixos se apoia na superfície de uma ou mais saliências complementares do corpo de válvula.

16. Sede de válvula, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, 5 ou 9, caracterizada pelo fato de que o elemento de vedação elastomérico (14) forma pelo menos uma parte da superfície periférica externa da sede de válvula (10).

17. Sede de válvula, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que o elemento de vedação elastomérico (14) compreende um ou mais rebaixos na superfície periférica externa da sede de válvula (10).

18. Sede de válvula, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que o elemento de vedação elastomérico (14) compreende ainda uma ou mais saliências dispostas na superfície periférica externa da sede de válvula (10).

19. Sede de válvula, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que as uma ou mais saliências se estendem continuamente em torno da superfície periférica externa da sede da válvula (10).

20. Sede de válvula, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma porção de uma face inferior da sede de válvula (10) é formada pelo elemento de vedação elastomérico (14).

21. Sede de válvula, de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de que a sede de válvula (10) compreende ainda uma ou mais elevações.

22. Sede de válvula, de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato de que as uma ou mais elevações se estendem continuamente ao redor da face de fundo da sede de válvula (10).

23. Sede de válvula, de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de que uma aresta definida pela superfície periférica externa da sede de válvula e pela face de fundo da sede de válvula é chanfrada.

24. Conjunto de válvula caracterizado pelo fato de que compreende (a) a sede de válvula definida de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 23; e (b) o corpo da válvula, em que a válvula é uma válvula borboleta de divisão.

25. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a válvula borboleta de divisão compreende um elemento obturador de válvula tendo uma ou mais hastes acopláveis aos um ou mais elementos de alinhamento de sede de válvula.

26. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que as uma ou mais hastes são duas hastes.