ES2234154T3 - Valvula de control. - Google Patents

Abstract

Válvula de conmutación con un elemento de válvula alojado en un cuerpo de válvula (2), que en posición de cierre asienta en un asiento de válvula (5) para bloquear el paso del fluido (3) configurado en el cuerpo de válvula y que mediante el movimiento axial de una barra de accionamiento (6) se puede desplazar a una posición abierta, estando prevista en la barra de accionamiento (6) una superficie anular del émbolo (8) que está en comunicación con el paso del fluido (3) a través de un conducto de equilibrado (9) caracterizada porque el elemento de válvula (4) tiene forma de vaina y se puede atornillar en la punta de la barra de accionamiento (6).

Description

Válvula de conmutación.

La invención se refiere a una válvula de conmutación con un elemento de válvula alojado en un cuerpo de válvula que en posición cerrada asienta en un asiento de válvula para bloquear el paso del fluido configurado en el cuerpo de válvula y que mediante el movimiento axial de una barra de accionamiento se puede desplazar a una posición abierta, tal como se define en el preámbulo de la reivindicación 1.

Una válvula de conmutación de este tipo se conoce, por ejemplo, por la patente FR-A-2.230.907 o de manera similar por la FR-A-1.378.578. La válvula de conmutación allí utilizada sirve especialmente para dar paso o cerrar sistemas de rociado. La posición de cierre se consigue en este caso accionando una palanca manual que actúa sobre una barra de accionamiento (émbolo), en cuyo extremo anterior está dispuesto un elemento de válvula de forma cónica. Para ello el elemento de válvula es empujado por lo menos por un muelle de compresión contra el asiento de válvula para cerrar el paso del fluido. Para conseguir en esta posición de cierre una elevada fuerza de cierre de la válvula se suelen emplear generalmente muelles de compresión relativamente fuertes que sin embargo exigen unas fuerzas de accionamiento relativamente grandes para conmutar la válvula de conmutación a la posición abierta o cerrada. En la publicación más arriba citada se propone una palanca de accionamiento de varias partes con la correspondiente multiplicación de fuerza si bien la forma de construcción resulta muy compleja. Además la forma de construcción usual con varias palancas de multiplicación tiene propensión al desgaste especialmente si las operaciones de conmutación son muy frecuentes. Además en este caso se incrementa de forma negativa el volumen de construcción de una válvula de conmutación de este tipo.

Por lo tanto la invención tiene como objetivo evitar los inconvenientes antes citados y crear una válvula de conmutación que ofrezca una elevada fuerza de cierre con una escasa fuerza de accionamiento y que permita una forma de construcción sencilla y compacta.

Este objetivo se resuelve mediante una válvula de conmutación con las características de la reivindicación 1. Las realizaciones preferidas son objeto de las subreivindicaciones.

Al formar una superficie de émbolo anular en la barra de accionamiento y un conducto de equilibrado que está en comunicación con el paso del fluido se consigue que la presión que está presente en la conducción del fluido se derive a la cara posterior del elemento de válvula incrementando allí la fuerza de cierre del elemento de válvula al aplicarse sobre la superficie del émbolo anular. De este modo se consigue un "equilibrado" adaptándose a la presión existente en cada situación. Cabe señalar que comparando las superficies con la superficie de junta del elemento de válvula, la superficie anular del émbolo presenta una mayor superficie de émbolo efectiva de tal manera que el elemento de válvula se aplica siempre en dirección a la posición de cierre.

Esto permite de manera preferente emplear un muelle de compresión relativamente débil ya que la fuerza de cierre necesaria se consigue especialmente por la acción del fluido sobre la superficie del émbolo anular. De esta manera se puede emplear también una palanca manual relativamente corta para accionar la válvula de conmutación o los correspondientes accionamientos compactos de husillo o excéntrica o cilindros neumáticos. De esta manera se consigue en su conjunto una forma de construcción especialmente compacta.

En una realización ventajosa la superficie del émbolo está realizada de una misma pieza con la barra de accionamiento para el elemento de válvula, concretamente como simple pieza torneada, en la que está conformada una pestaña anular como superficie del émbolo. Al mismo tiempo esta superficie anular del émbolo puede servir como superficie de apoyo para el muelle de compresión.

En una manera de construcción especialmente sencilla se hace pasar el conducto de equilibrado centrado a través de la barra de accionamiento, por ejemplo, en forma de un orificio central y de un orificio transversal conectado a continuación. De esta manera se consigue una fabricación especialmente sencilla.

A continuación se describen y explicitan varios ejemplos de realización de la válvula de conmutación sirviéndose de los dibujos. Las figuras muestran:

Figura 1 una válvula de conmutación en posición abierta;

Figura 2 la válvula de conmutación según la figura 1 en posición cerrada;

Figura 3 la válvula de conmutación según las figuras 1 y 2 con accionamiento neumático;

Figura 4 una realización con un accionamiento de palanca de la válvula de conmutación.

En la figura 1 está representada una válvula de conmutación 1 en posición abierta, donde en el interior de un cuerpo de válvula 2 esencialmente cilíndrico hay un elemento de válvula 4 separado de un asiento de válvula 5 de tal manera que permita el paso del fluido que está dibujado con línea de trazos. El cuerpo de válvula 2 está compuesto en este caso de tres piezas individuales 2a, 2b y 2c atornilladas entre sí para formar una unidad cilíndrica. En la parte central del cuerpo de válvula 2b está conformada la entrada de fluido mientras que en la parte del cuerpo de válvula 2c está prevista la salida de fluido. Esta disposición también puede estar invertida, tal como se indica con la doble flecha. En la parte del cuerpo de válvula 2c está conformado además el asiento de válvula 5 mediante la inserción de la junta correspondiente. Esta manera de construcción con atornillamiento entre las partes del cuerpo de válvula 2b y 2c ofrece la ventaja de que de este modo el asiento de válvula 5 se puede intercambiar rápidamente en trabajos de mantenimiento. Igualmente se pueden emplear de esta manera diversas conexiones, en este caso en forma de una rosca interior.

El elemento de válvula 4 en forma de vaina va atornillado en este caso en la punta de una barra de accionamiento 6 de tal manera que el elemento de válvula 4 también se puede intercambiar rápidamente y asimismo puede estar realizado, con respecto a la barra de accionamiento 6, de un material más resistente al desgaste.

La barra de accionamiento 6 va guiada a su vez por una parte en la parte central del cuerpo de válvula 2b y por otra en una parte del cuerpo de válvula 2, por el lado de accionamiento. La barra de accionamiento 6 es empujada preferentemente en este caso por un muelle de compresión 7 en sentido hacia la posición de cierre, es decir para que asiente el elemento de válvula 4 sobre el asiento de válvula 5. En este caso, el muelle de compresión 7 asienta por un lado en la parte del cuerpo de válvula 2a y por otra en la pestaña anular, que al mismo tiempo forma una superficie de émbolo 8. La superficie del émbolo 8 está sometida al fluido a través del conducto de equilibrado 9, de acuerdo con la novedad. También forman parte del conducto de equilibrado 9 uno o varios orificios transversales 9a en la barra de accionamiento 6.

En la figura 2 está representada la posición de cierre de la válvula de conmutación 1. Si en la zona de la parte del cuerpo de válvula 2c hay todavía presión se aplica a través del conducto de equilibrado 9 al recinto en el que se encuentra el muelle de compresión 7 y por lo tanto a la superficie del émbolo 8 de manera que la barra de accionamiento 6 es empujada con mayor fuerza en sentido hacia el asiento de válvula 5. De esta manera se incrementa la fuerza de cierre en la posición de cierre. La cámara de presión formada de esta manera, en la que se encuentra el muelle de compresión 7, está sellada con respecto al exterior mediante varias juntas 10.

Entre las partes del cuerpo de válvula 2a y 2b está prevista además una cámara de equilibrado 11 que permite el movimiento axial de la barra de accionamiento 6. Esta cámara de equilibrado 11 está comunicada en este caso con un orificio de aireación 12 en el cuerpo de válvula 2, de manera que con ello no se puede formar ninguna presión que pueda dificultar el movimiento axial de la barra de accionamiento 6. Está cámara anular 11 puede estar sometida también a presión para hacer posible o para apoyar el movimiento axial en la posición abierta en la que, por ejemplo, puede estar conectada al orificio 12 una conducción de presión conectable. Asimismo en el extremo de la parte del cuerpo de válvula 2a, por el lado de accionamiento, puede estar prevista una rosca 13 (o un elemento de fijación similar) a la que se puede conectar un elemento de conmutación 20 ó 30, junto con una rosca 6a, en la barra de accionamiento, tal y como se describe a continuación.

En la figura 3 está conectado en este caso en el cuerpo de válvula 2 un cilindro neumático 20, concretamente con una parte exterior 21 en la rosca 13 y con una parte del émbolo 22 en la rosca 6a de la barra de accionamiento 6. Al alimentar con aire a presión (o en la versión como cilindro hidráulico, también con aceite a presión) la parte del émbolo 22 se desplaza hacia la derecha de manera que la válvula de conmutación 1 adopta la posición abierta según la figura 1. Al equilibrarse la presión la parte de presión 22 es presionada con el muelle de presión 7 hacia la izquierda, a la posición de cierre según la figura 2, mediante el acoplamiento con la barra de accionamiento 6. Es importante señalar en este caso, en particular, la facilidad de conexión del cilindro neumático 20 y la forma de construcción compacta.

En la figura 4 se muestra otra realización de un elemento de conmutación en forma de una palanca de mano 30. En este caso, nuevamente la conexión al cuerpo de válvula 2 tiene lugar mediante la rosca 13 en el que se enrosca una vaina de apoyo 31. La palanca de mano 30, en este caso, está alojada en una barra de palanca 32 que a su vez está enroscada en la rosca 6a de la barra de accionamiento 6. La palanca de mano 30 puede estar fijada también sin conexión intermedia de la vaina de apoyo 31. Asimismo y debido a la realización "con presión equilibrada" y a la escasa fuerza de accionamiento así obtenida se puede prever un asa para desplazar la barra de accionamiento 6. En la realización como válvula de bloqueo, por ejemplo, para una botella de gas, la barra de accionamiento 6 puede estar conformada también como un husillo que se puede girar mediante una rueda manual (en lugar de la palanca de mano 30) y por tanto se puede mover a la posición de cierre/apertura.

De esta manera se consigue en este caso un acoplamiento verdaderamente sencillo y una forma de construcción compacta. En lugar de los elementos de conmutación aquí representados en forma de un cilindro neumático 20 o de una palanca de mano 30 se puede utilizar naturalmente también una palanca de excéntrica que actúa sobre la barra de accionamiento 6 (por ejemplo, según la EP-A-0 340 879) o un cilindro hidráulico si bien, debido a la escasa fuerza de accionamiento de la válvula de conmutación 1 no se considera necesario por principio un accionamiento hidráulico. Ello no obstante, esta clase de accionamiento puede resultar conveniente, en particular si a través de la conducción para fluidos 3 se transporta aceite hidráulico de manera que este medio, en tal caso, se puede utilizar también de manera sencilla para conmutar la válvula de conmutación 1. Asimismo, mediante la barra de accionamiento 6, junto con el cierre del elemento de válvula 4 se puede accionar también una válvula de aireación (similar al orificio de aireación 12 en la figura 1) o como mínimo otra válvula con ligero retraso en la conmutación en serie.

Claims (12)

1. Válvula de conmutación con un elemento de válvula alojado en un cuerpo de válvula (2), que en posición de cierre asienta en un asiento de válvula (5) para bloquear el paso del fluido (3) configurado en el cuerpo de válvula y que mediante el movimiento axial de una barra de accionamiento (6) se puede desplazar a una posición abierta, estando prevista en la barra de accionamiento (6) una superficie anular del émbolo (8) que está en comunicación con el paso del fluido (3) a través de un conducto de equilibrado (9) caracterizada porque el elemento de válvula (4) tiene forma de vaina y se puede atornillar en la punta de la barra de accionamiento (6).

2. Válvula de conmutación según la reivindicación 1, caracterizada porque la superficie del émbolo (8) está configurada de una sola pieza con la barra de accionamiento (6).

3. Válvula de conmutación según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la superficie del émbolo (8) está configurada como una superficie de apoyo de un muelle de compresión (7).

4. Válvula de conmutación según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el conducto de equilibrado (9) discurre por el centro de la barra de accionamiento (6) y es conducida a la superficie del émbolo (8) por lo menos a través de un canal transversal (9).

5. Válvula de conmutación según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la barra de accionamiento (6) está configurada de forma tubular formando una conducción de fluido central.

6. Válvula de conmutación según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la barra de accionamiento (6) puede ser accionada por una palanca de mano (30) o, en la realización como husillo, por una rueda manual.

7. Válvula de conmutación según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la barra de accionamiento (6) puede ser accionada por un cilindro neumático (20) o por una palanca de excéntrica.

8. Válvula de conmutación según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la superficie del émbolo (8) presenta una superficie de presión efectiva mayor que la superficie de junta del elemento de válvula (4) / asiento de válvula (5) y preferentemente es conducida de manera estanca con al menos una junta (10) con respecto al cuerpo de válvula (2).

9. Válvula de conmutación según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada en la carcasa de la válvula (2) está previsto por lo menos un orificio de aireación (12) que conduce al exterior, que preferiblemente está cerrado con una válvula accionable mediante una barra de presión (50).

10. Válvula de conmutación según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el cuerpo de válvula (2) está compuesto por varias partes del cuerpo de válvula (2a, 2b, 2c) atornillables entre sí.

11. Válvula de conmutación según la reivindicación 10, caracterizada porque el asiento de válvula (5) en la parte del cuerpo de válvula (2c) está configurado como junta tórica y/o como junta PTFE.

12. Válvula de conmutación según la reivindicación 10 u 11, caracterizada porque en la parte del cuerpo de válvula (2a) por el lado del accionamiento está prevista una rosca (13) para fijar un elemento de conmutación (cilindro neumático 20, palanca de mano 30).