ES2229630T3 - Conjunto de corredera para una valvula de corredera de doble disco. - Google Patents
Conjunto de corredera para una valvula de corredera de doble disco.Info
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Abstract
CONJUNTO DE COMPUERTA PARA UNA VALVULA DE COMPUERTA DE DOBLE DISCO CON DOS DISCOS DE CIERRE (14,16) ENTRE LOS QUE SE SITUA UN MATERIAL ELASTICO (15). EL MATERIAL ELASTICO Y LOS DISCOS DE CIERRE ESTAN ENVUELTOS POR UN REVESTIMIENTO EXTERNO DE MAYOR DUREZA (17). AL CERRARSE LA VALVULA DE LA COMPUERTA, LOS DISCOS ENTRAN EN CONTACTO INICIAL DE SELLADO CON LA PARTE INFERIOR DEL ALOJAMIENTO DE LA VALVULA. AL EJERCER PRESION SOBRE LA VALVULA TRAS HACER EL CONTACTO ENTRE LA COMPUERTA Y EL ALOJAMIENTO DE LA VALVULA, LA PIEZA CENTRAL ELASTICA EJERCERA PRESION CONTRA LOS DISCOS DE CIERRE Y PRESIONARA ASI EL REVESTIMIENTO EXTERNO DEL CONJUNTO DE COMPUERTA CONTRA LAS PAREDES LATERALES DEL ALOJAMIENTO DE LA VALVULA. ESTA ACCION HACE QUE SE PRODUZCA UN ENCAJE DE CIERRE MEJOR CON LA SUPERFICIE DEL ALOJAMIENTO PARA IMPEDIR LAS CORRIENTES. SE REDUCE SIGNIFICATIVAMENTE EL DESGASTE DEL CONJUNTO DE COMPUERTA YA QUE ESTE NO ENTRA EN CONTACTO CON LAS PAREDES LATERALES DEL ALOJAMIENTO CUANDO SE DESPLACE ENTRE UNAPOSICION DE ABIERTO Y UNA DE CERRADO.
Description
Conjunto de corredera para una válvula de
corredera de doble disco.
La invención se refiere a una válvula de
corredera. Más particularmente, la invención se refiere a una
válvula de corredera de doble disco, que tiene un miembro central de
sellado deformable elástico dentro de un conjunto de corredera que
mejora las características de sellado de la válvula y reduce el
desgaste sobre el conjunto de corredera.
Se conocen a partir del documento
WO-84/02167 válvulas de corredera de la técnica
anterior de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Las mejoras tecnológicas en la industria
requieren un control exacto del flujo de fluidos o gases a alta
presión. Las válvulas de corredera se utilizan típicamente allí
donde el flujo de fluido o gas es interrumpe en raras ocasiones, de
manera que la cantidad de flujo es la consideración principal. Las
válvulas de corredera permiten un flujo máximo al mismo tiempo que
ejercen un control a través del cierre de una corredera deslizante
transversalmente al flujo. La corredera es controlada por el usuario
o bien a través de un tornillo de husillo o a través de otros medios
para permitir los ajustes del caudal de flujo. La ventaja principal
de una válvula de corredera es que no se perjudica el caudal de
flujo original del fluido o gas a través de la instalación del
cuerpo de la válvula.
Se conocen varios tipos de conjuntos de válvulas
de corredera para abrir y cerrar tuberías para controlar el flujo de
fluido o gas. El cuerpo de la válvula de corredera tradicional
proporcionaba un disco metálico único capaz de retener el flujo de
un fluido o gas a través de un orificio de entrada y la salida a
través de un orificio de salida por medio del movimiento de la
válvula de corredera a una posición cerrada transversalmente al
flujo que procede desde el orificio de entrada. El disco único está
montado típicamente con un juego pequeño, de tal manera que la
presión irregular sobre un lado del disco procedente del lado de
entrada actúa para deformar la corredera o el asiento en el que se
desliza cuando está en una posición cerrada. Esta deformación puede
permitir fugas, y puede requerir la reparación o substitución. De
una manera alternativa, el uso de un solo disco de metal para cerrar
herméticamente el flujo puede ser dificultado debido a la fricción
del disco contra las superficies de asiento del cuerpo de la
válvula, y de esta manera provoca daños lentamente en el disco
individual o en la superficie de asiento, de tal manera que el
cuerpo de la válvula de corredera no restringe de una manera
adecuada el flujo ni previene las fugas.
La patente U. S. 4.483.514 "GATE VALVE MEMBER
FOR RESILIENT SEATED GATE VALVE" a nombre del inventor de la
presente invención, muestra una válvula de corredera de la técnica
anterior.
Un intento para prevenir de una manera eficiente
las fugas o la deformación consiste en un conjunto de válvula de
corredera que tiene dos discos. Los discos están dispuestos entre
dos superficies de asiento opuestas, cada una de las cuales está
dirigida o bien hacia un orificio de entrada o hacia un orificio de
salida. Cando de activa, la construcción de doble disco se acopla
con efecto de sellado con la superficie de asiento respectiva a
medida que el conjunto de corredera se mueve a una posición cerrada.
Los discos pueden ser presionados hacia fuera contra los asientos
por medio de un conjunto de muelle o por presión de fluido
introducida entre los discos.
La patente U. S. 4.913.400 "DOUBLE DISK GATE
VALVE", publicada en 1990 a nombre de Tiefenhaler, muestra una
válvula de corredera de doble disco de la técnica anterior, que es
desviada hacia fuera por presión de fluido.
Los conjuntos de válvula de corredera que emplean
correderas de cierre de doble disco han sido mejorados
adicionalmente a través de la incorporación de material de sellado
elástico alrededor de la periferia de los discos propiamente dichos.
Cuando el conjunto de corredera está colocado en una posición
cerrada, los materiales elásticos colocados sobre las superficies
periféricas de la puerta se deforman a través de la aplicación de
presión, contribuyendo de esta manera a un sellado más hermético
entre las superficies de asiento y el conjunto de puerta que cuando
se realiza por discos desnudos del conjunto de
corredera.
corredera.
Sin embargo, estas configuraciones que emplean
miembros de sellado elásticos alrededor de la periferia de un anillo
de asiento deben construirse dentro de tolerancias estrechas para
asegurar unas características de sellado adecuadas. Las tolerancias
deben ser todavía más precisas cuando se considera que las porciones
de la pared lateral de la superficie de asiento están formadas por
la pared lateral del receso de asiento. La técnica anterior monta
típicamente estos miembros elásticos sobre la periferia del conjunto
de corredera, haciendo que las tolerancias dimensionales del miembro
elástico sean muy estrechas, para prevenir la compresión del miembro
elástico más allá de su límite elástico. Este mantenimiento de
tolerancias estrechas para miembros de sellado elásticos requiere
una vigilancia de fabricación significativa, consume mucho tiempo y
es un factor costos que limita la aplicación de las válvulas de
corredera de doble disco.
Además, la técnica anterior enseña la
construcción de un conjunto de válvula de doble disco esencialmente
de metal. Esta construcción es costosa y hace que el cuerpo de la
válvula instalado sea muy
pesado.
pesado.
La solicitud de patente internacional Nº WO
84/02167 describe un conjunto de corredera de doble disco para una
válvula de corredera del tipo que tiene un asiento de válvula, en el
que la válvula es activada por un mecanismo de actuación, que mueve
linealmente el conjunto de corredera desde una primera posición
abierta hasta una segunda posición cerrada en contacto con el
asiento de válvula. El conjunto de corredera comprende primero y
segundo discos de cierre, localizados en paralelo y coaxialmente
entre sí, y espaciados formando un intersticio entre ellos. Un
material elástico rellena el espacio entre el primero y el segundo
de cierre. Un miembro transversal es puede conectar al mecanismo de
actuación.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un conjunto de corredera de doble disco para una válvula
de corredera del tipo que tiene un asiento de válvula, en el que la
válvula es activada por un mecanismo de actuación que mueve
linealmente el conjunto de corredera desde una primera posición
abierta hasta una segunda posición cerrada en contacto con el
asiento de válvula, comprendiendo el conjunto de corredera:
- a)
- primero y segundo discos de cierre, localizados paralelos y coaxiales entre sí, y espaciados, formando un intersticio entre ellos,
- b)
- un material elástico que rellena el espacio entre el primero y segundo discos de cierre; y
- c)
- un miembro transversal que se puede conectar al mecanismo de actuación,
caracterizado porque el miembro transversal está
localizado substancialmente a través de toda la superficie superior
del material elástico, entre los discos de cierre; de tal manera que
cuando se mueve el conjunto de corredera desde la primera posición
abierta hasta la segunda posición cerrada, el miembro transversal
comprime el material elástico, provocando que el material elástico
presione sobre el primero y segundo discos de cierre.
La presente invención proporciona también una
válvula mejorada de corredera de doble disco del tipo que tiene un
asiento de válvula, una entrada y una salida, un conjunto de válvula
de corredera, y un mecanismo de actuación que mueve linealmente el
conjunto de válvula de corredera desde una primera posición abierta
hasta una segunda posición cerrada en contacto con el asiento de la
válvula, comprendiendo la mejora que el conjunto de válvula de
corredera es el conjunto de válvula de corredera de doble disco de
la presente invención.
En una forma de realización preferida, la
invención presenta una válvula de corredera de doble disco, en la
que la corredera tiene un miembro central elástico intercalado entre
los dos discos de cierre, con una tuerca de vástago y un miembro
transversal a través de la parte superior del conjunto de corredera.
El vástago de la válvula de puerta, que interactúa con la tuerca de
vástago, provoca que la corredera se deslice transversalmente a
través de un conducto desde una posición abierta fuera del flujo del
fluido, y a una posición cerrada en contacto con un asiento de
válvula. El cierre de la válvula de corredera lleva a los discos a
contacto de sellado inicial con los asientos de la válvula. Una
presión adicional hacia abajo por el vástago de la válvula después
de que ha sido establecido el contacto entre el conjunto de
corredera y el asiento de la válvula empuja a la tuerca de vástago y
al miembro transversal hacia abajo, aplastando el miembro central
elástico, ejerciendo de esta manera una presión hacia fuera que
empuja los discos contra los asientos de la válvula. Un tubo rígido
central rodea el vástago de la válvula a medida que asa a través del
conjunto de puerta, previniendo que el material elástico ejerza una
presión hacia dentro sobre el vástago de la válvula a medida que es
aplastado por el miembro
transversal.
transversal.
Esta acción crea un acoplamiento de asiento
mejorado con la superficie de asiento y excluye el flujo. Se reduce
en una medida significativa el desgaste sobre el conjunto de
corredera, puesto que el conjunto de corredera no establece contacto
con las paredes laterales del asiento, mientras se mueve entre una
posición abierta y una posición cerrada.
Para prevenir los efectos de la corrosión y el
desgaste, el miembro central elástico y los discos de cierre están
envueltos en un revestimiento exterior de caucho.
La figura 1 muestra una vista lateral en sección
de una válvula de corredera de doble disco de la presente invención,
que muestra la corredera en una posición parcialmente abierta.
La figura 2 muestra una vista inferior en sección
del conjunto de corredera de la presente invención, a lo largo de
las líneas 2-2 en la figura 1.
La figura 3 muestra una vista extrema de la
válvula de corredera de doble disco de la presente invención,
cortando a través de la carcasa de la válvula para mostrar la cámara
de la válvula y el asiento.
Con referencia a la figura 1, la válvula de
corredera de doble disco de la invención está montada en una tubería
(1), por medios convencionales (no mostrados), tales como
abrazaderas, roscas, etc. El fluido fluye desde una entrada (2), a
través de la cámara de corredera (3), y sale por una salida (4)
(aunque, naturalmente, el flujo de fluido no tiene que está limitado
a fluir sólo en esta dirección -, los términos de "entrada" y
"salida" se utilizan solamente por conveniencia). Para
facilidad de montaje, el cuerpo de la válvula está dividido en
secciones superior (6) e inferior (7), por encima de la cámara de
corredera (3), unidas juntas por medios convencionales, tales como
bulones (8).
El dispositivo de vástago de la válvula es
convencional. Un vástago de válvula (9), con un adaptador operativo
convencional, tal como la cabeza hexagonal (10) mostrada, sirve para
subir y bajar el conjunto de corredera (25) dentro y fuera de la
cámara de corredera (3). Como se muestra en la figura 1, la válvula
puede utilizar un vástago roscado giratorio estacionario, que se
ajusta en una tuerca de vástago roscada (11), en la que el vástago
(9) gira en posición, y el conjunto de corredera (25), accionado por
la tuerca de vástago roscada (11), se desplaza hacia arriba y hacia
abajo a lo largo del vástago (9), que se extiende a través de una
abertura (19) en el centro del conjunto de corredera (25). En tal
caso, una junta sencilla o un cojinete sellado están previstos en el
punto (18) en la carcasa (6), donde el vástago (9) abandona la
carcasa (6). De una manera alternativa, el punto (18) puede contener
las roscas y la tuerca de vástago (11) por medio de una conexión
oscilante, y el vástago (9) se desplazaría hacia arriba y hacia
abajo por encima del cuerpo de la válvula; o el vástago (9) podría
ser activado de una manera lineal directa por una cremallera o por
un mecanismo hidráulico.
El conjunto de corredera (25), cuando se ha
deslizado al interior de la cámara de corredera (3), establece
contacto con las zonas de junta (5) sobre los lados de aguas arriba
y aguas debajo de la cámara de corredera (3), cerrando el flujo de
fluido,. La figura 3 muestra el conjunto de corredera en una
posición parcialmente bajada. Como se puede ver en esa figura, el
área de junta (5) se extiende hacia cada lado del tubo de entrada
circular (mostrado como (2), que se extiende en el papel) y del tubo
de salida ((4) en la figura 1, situado por encima de la página en la
figura 3) formando una superficie de contacto vertical (24), pero la
parte inferior (23) es continua con el tubo, para no crear un receso
dentro del cual se podría acumular sedimento. El conjunto de
corredera (25) está configurado para coincidir con esta área de
junta, que tiene un área circular (21), que cierra herméticamente
con el área (24) en el área de junta (5) que rodea la entrada/salida
del tubo (2), y un área inferior (26), que cierra herméticamente
hacia la parte inferior (23) de la cámara de corredera (3).
La invención utiliza una construcción nueva del
conjunto de corredera (25) para conseguir una junta mejorada con una
resistencia mínima a la activación. El conjunto de corredera tiene
dos discos de cierre (14) y (16), con preferencia de hierro dúctil,
como en las válvulas de corredera de doble disco convencionales. El
área entre los discos está rellena con un material elastómero
elástico (15), con preferencia caucho blando, neopreno u otro
material sintético, con una dureza con preferencia entre 35 y 40
durómetros (aunque funcionaría también una amplia gama de valores de
durómetros). La tuerca de vástago (11) está fijada a un miembro
transversal arqueado (20), que está colocada sobre la parte superior
del material elástico (15). El miembro transversal (20) está
fabricado con preferencia de metal, tal como bronce o acero
inoxidable, y está formado en una pieza con la tuerca de vástago
(11), aunque es posible una construcción de dos piezas.
Todo el conjunto de corredera es encerrado
entonces con preferencia en un revestimiento de caucho o de plástico
(17), que tiene con preferencia un durómetro de aproximadamente
70-75 (aunque, como se ha indicado para el material
interior, funcionaría una amplia gama de valores de durómetro). El
revestimiento (17) más duro proporciona resistencia al desgaste y
fricción reducida, así como la retención de todo el conjunto (25)
junto en una unidad completa.
En uso, el conjunto de corredera (25) es bajado
dentro de la cámara de corredera (3) por medio del mecanismo de
actuación (que se muestra aquí como vástago (9) que se enrosca en la
tuerca de vástago (11)). Debido a que el conjunto de disco (25) es
ligeramente más estrecho que el espacio entre las áreas de junta
(5), existe una resistencia pequeña a la acción de deslizamiento de
la corredera. Cuando la parte inferior del conjunto de disco (26)
hace contacto con la parte inferior de la cámara de corredera (23),
el mecanismo de actuación es girado adicionalmente. Esto provoca que
el miembro transversal (20) presione sobre el material elástico
(15), aplastando el material elástico (15) y provocando de esta
manera que los discos (14) y (16) se mueven hacia fuera hacia las
áreas de junta (5). El mecanismo de actuación es girado hasta que el
área de junta periférica (21) sobre el conjunto de corredera (25) es
sellada perfectamente contra el área periférica (24) sobre el área
de junta (5). Se reducen en una medida significativa el desgaste
sobre el conjunto de corredera y la resistencia a la actuación,
puesto que el conjunto de corredera no establece contacto con el
asiento mientras se está moviendo entre una posición abierta y una
posición cerrada.
Con preferencia, un tubo rígido (12), fabricado
con preferencia de metal, tal como bronce o acero inoxidable, está
previsto en el centro del conjunto de corredera (25). Esto permite
el uso del conjunto de corredera con un mecanismo de actuación del
tipo mostrado en las figuras, en las que el vástago está fijado y
debe preverse espacio a través de la corredera. El tubo (12)
proporciona el espacio (19) para el vástago (9) y también previene
que el material elástico sea presionado hacia dentro en el espacio
cuando es comprimido por el miembro transversal (20). Si es
necesario, los discos (14) y (14) pueden estar configurados (22)
para rodear el tubo (12) más estrechamente. El tubo (12) no es
requerido por el mecanismo de actuación del tipo en el que el
vástago se mueve hacia arriba y hacia abajo con el conjunto de
corredera, pero para facilidad de la fabricación se puede incluir a
pesar de todo, permitiendo el uso de un conjunto de corredera con
diferentes tipos de actuadores.
De acuerdo con ello, se entiende que las formas
de realización de la invención descritas aquí son meramente
ilustrativas de la aplicación de los principios de la invención.
Será evidente a partir de la descripción que precede que se pueden
deducir cambios en la forma, proporción y construcción de las partes
de la válvula descrita sin apartarse del alcance de las
reivindicaciones anexas.
Claims (26)
1. Un conjunto de corredera de doble disco (25)
para una válvula de corredera del tipo que tiene un asiento de
válvula (23), en el que la válvula es activada por un mecanismo de
actuación (9) que mueve linealmente el conjunto de corredera (25)
desde una primera posición abierta hasta una segunda posición
cerrada en contacto con el asiento de válvula (23), comprendiendo el
conjunto de corredera (25):
- a)
- primero y segundo discos de cierre (14, 16), localizados paralelos y coaxiales entre sí, y espaciados, formando un intersticio entre ellos,
- b)
- un material elástico (15) que rellena el espacio entre el primero y segundo discos de cierre (14, 16); y
- c)
- un miembro transversal (20) que se puede conectar al mecanismo de actuación (9),
caracterizado porque el
miembro transversal (20) está localizado substancialmente a través
de toda la superficie superior del material elástico (15), entre los
discos de cierre (14, 16); de tal manera que cuando se mueve el
conjunto de corredera (25) desde la primera posición abierta hasta
la segunda posición cerrada, el miembro transversal (20) comprime el
material elástico (15), provocando que el material elástico presione
sobre el primero y segundo discos de cierre (14,
16).
2. El conjunto de corredera (25) de la
reivindicación 1, en el que dicho material elástico (15) está fijado
por adhesivo a dichos discos de cierre (14, 16) de dicho conjunto de
corredera (25).
3. El conjunto de corredera (25) de la
reivindicación 1, en el que dichos discos de cierre (14, 16) son de
hierro dúctil.
4. El conjunto de corredera (25) de la
reivindicación 1, que comprende, además, un tubo central (12)
localizado en el espacio entre los discos de cierre (14, 16).
5. El conjunto de corredera (25) de la
reivindicación 1, en el que dicho tubo (12) es de acero
inoxidable.
6. El conjunto de corredera (25) de la
reivindicación 1, en el que dicho material elástico (15) tiene un
durómetro en el intervalo de 35-40.
7. El conjunto de corredera (25) de la
reivindicación 1, en el que dicho material elástico (15) está
fabricado de un elastómero seleccionado a partir del grupo que
comprende caucho, neopreno o plástico.
8. El conjunto de corredera (25) de la
reivindicación 1, en el que dicho conjunto de corredera (25)
comprende, además, un revestimiento exterior, que rodea el primero y
segundo discos de cierre (14, 16), el miembro transversal (20) y el
material elástico (15).
9. El conjunto de corredera (25) de la
reivindicación 8, en el que dicho revestimiento exterior de dicho
conjunto de puerta (25) está fabricado a partir de un elastómero que
tiene un durómetro en el intervalo de 70-75.
10. El conjunto de corredera (25) de la
reivindicación 8, en el que dicho revestimiento exterior está
fabricado a partir de un material de resina moldeado por
transferencia.
11. El conjunto de corredera (25) de la
reivindicación 1, en el que dicho miembro transversal (20) está
fabricado de metal.
12. El conjunto de corredera (25) de la
reivindicación 11, en el que dicho metal es bronce.
13. El conjunto de corredera (25) de la
reivindicación 1, en el que dicho miembro transversal (20) está
formado integralmente con una tuerca de vástago (11).
14. Una válvula mejorada de corredera de doble
disco del tipo que tiene un asiento de válvula (23), una entrada (2)
una salida (4), un conjunto de corredera (25), y un mecanismo de
actuación (9) que mueve linealmente el conjunto de corredera (25)
desde una primera posición abierta hasta una segunda posición
cerrada en contacto con el asiento de válvula (23), comprendiendo el
conjunto de corredera (25):
- a)
- primero y segundo discos de cierre (14, 16), localizados paralelos y coaxiales entre sí, y espaciados, formando un intersticio entre ellos,
- b)
- un material elástico (15) que rellena el espacio entre el primero y segundo discos de cierre (14, 16); y
- c)
- un miembro transversal (20) que se puede conectar al mecanismo de actuación (9),
caracterizada porque el
miembro transversal (20) está localizado substancialmente a través
de toda la superficie superior del material elástico (15), entre los
discos de cierre (14, 16); de tal manera que cuando se mueve el
conjunto de corredera (25) desde la primera posición abierta hasta
la segunda posición cerrada, el miembro transversal (20) comprime el
material elástico (15), provocando que el material elástico presione
sobre el primero y segundo discos de cierre (14,
16).
15. La válvula de corredera de doble disco de la
reivindicación 14, en la que dicho material elástico (15) está
fijado por adhesivo a dichos discos de cierre (14, 16) de dicho
conjunto de corredera (25).
16. La válvula de corredera de doble disco de la
reivindicación 14, en la que dichos discos de cierre (14, 16) son de
hierro dúctil.
17. La válvula de corredera de doble disco de la
reivindicación 14, que comprende, además, un tubo central (12)
localizado en el espacio entre los discos de cierre (14, 16).
18. La válvula de corredera de doble disco de la
reivindicación 14, en la que dicho tubo (12) es de acero
inoxidable.
19. La válvula de corredera de doble disco de la
reivindicación 14, en la que dicho material elástico (15) tiene un
durómetro en el intervalo de 35-40.
20. La válvula de corredera de doble disco de la
reivindicación 14, en la que dicho material elástico (15) está
fabricado de un elastómero seleccionado a partir del grupo que
comprende caucho, neopreno o plástico.
21. La válvula de corredera de doble disco de la
reivindicación 14, en la que dicho conjunto de corredera (25)
comprende, además, un revestimiento exterior, que rodea el primero y
segundo discos de cierre (14, 16), el miembro transversal (20) y el
material elástico (15).
22. La válvula de corredera de doble disco de la
reivindicación 21, en el que dicho revestimiento exterior de dicho
conjunto de puerta (25) está fabricado a partir de un elastómero que
tiene un durómetro en el intervalo de 70-75.
23. La válvula de corredera de doble disco de la
reivindicación 21, en el que dicho revestimiento exterior está
fabricado a partir de un material de resina moldeado por
transferencia.
24. La válvula de corredera de doble disco de la
reivindicación 14, en la que dicho miembro transversal (20) está
fabricado de metal.
25. La válvula de corredera de doble disco de la
reivindicación 24, en la que dicho metal es bronce.
26. La válvula de corredera de doble disco de la
reivindicación 14, en la que dicho miembro transversal (20) está
formado integralmente con una tuerca de vástago (11).
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