ES2267001T3

ES2267001T3 - Valvula unidireccional de charnela ajustable.

Info

Publication number: ES2267001T3
Application number: ES04250396T
Authority: ES
Inventors: Jonathan Schneider
Original assignee: Beth El Zikhron Yaaqov Industries Ltd
Current assignee: Beth El Zikhron Yaaqov Industries Ltd
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2004-01-26
Publication date: 2007-03-01
Anticipated expiration: 2024-01-26
Also published as: US20040182449A1; DE602004001056T2; DE602004001056D1; CA2456253A1; IL154198A0; US7195032B2; ATE329211T1; EP1443284B1; EP1443284A1; CN1526908A

Abstract

Válvula de charnela (2) para controlar la presión del aire dentro de un espacio protegido definido por paredes, comprendiendo dicha válvula de charnela (2): un bastidor de válvula (6) que puede acoplarse a una abertura realizada en dichas paredes, una charnela de válvula (8), articulada al menos indirectamente a dicho bastidor, y que puede ser sometida tanto a una fuerza de sellado que impulsa dicha charnela de válvula (8) contra dicho bastidor de válvula (6) como a una fuerza de apertura que levanta una parte de la charnela separándola de dicho bastidor de válvula; presentando dicha válvula de charnela (2) una primera posición, en la que dicho espacio protegido se encuentra sellado contra un ambiente contaminado, y una segunda posición en la que se permite que el aire procedente de dicho espacio protegido escape a dicho ambiente a través de dicha abertura; en la que dicha fuerza de apertura es una sobrepresión preestablecida que reina en el interior de dicho espacio protegido y que actúa sobre dicha charnela de válvula (8) a través de dicha abertura, y caracterizada porque la fuerza de sellado está constituida por al menos un muelle (22) que ejerce una fuerza ajustable, al menos indirectamente, acoplado a dicha charnela de válvula (8) y a dicho bastidor de válvula (6), estando situado en un plano prácticamente paralelo al plano del bastidor de la válvula.

Description

Válvula unidireccional de charnela ajustable.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una válvula para controlar la presión del aire dentro de un espacio protegido definido por superficies de pared. Más particularmente, la invención se refiere a una válvula de charnela destinada a ser utilizada en una estructura que impide la penetración de aire y/o gases, líquidos o aerosoles contaminados, y para controlar la presión del aire dentro de dicho espacio protegido.

Antecedentes de la invención

Como es sabido, existe una creciente necesidad de protección contra la penetración de contaminantes en un espacio protegido, dada la amenaza de ataques militares y actos de terrorismo que utilizan medios y armas nucleares, químicas o biológicas (NBC). Esta protección se consigue con el uso de refugios o espacios protegidos situados en el interior de edificios (refugios "duros") o estructuras en forma de tienda (refugios "blandos"). A los refugios duros se les proporcionan sistemas profesionales de filtración de aire NBC, incluidos sopladores, que crean una sobrepresión dentro del espacio protegido y permiten la obtención de aire limpio y filtrado. La sobrepresión se requiere a fin de asegurar una clara dirección del flujo de aire desde el interior del espacio protegido a la atmósfera exterior, a través de las fugas siempre presentes en las paredes del refugio, la puerta y los cierres de las ventanas. El uso de este procedimiento asegura que no penetre aire contaminado dentro del espacio protegido.

En una protección típica del tipo blando, el aire limpio y filtrado contra NBC es introducido por sopladores en el interior de la tienda, pasando el aire sobrante al exterior a través de fugas o de orificios especialmente creados en las paredes de la tienda. El inconveniente de esta disposición es que, durante los momentos en que no se bombea aire fresco dentro del espacio protegido, por ejemplo, en caso de avería del soplador, cae inmediatamente la sobrepresión esencial, con dos resultados claros: el aire contaminado puede entrar en el espacio protegido a través de los orificios de salida del aire y, si el espacio protegido es de hecho una estructura inflada, puede aplastarse la burbuja interna del forro, atrapando en el interior a todas las personas y artículos que deben ser protegidos. Si estas estructuras tuviesen válvulas que pudieran cerrarse, no ocurriría ninguno de estos fallos, y el sistema permanecería intacto durante un período prolongado de tiempo hasta que se reanudara el suministro de aire limpio y se creara la sobrepresión requerida.

En el documento DE 35 40 264 A1 se describe una válvula de charnela según el preámbulo de la reivindicación 1.

Exposición de la invención

Por tanto, es un objetivo general de la presente invención proporcionar estructuras de refugios protegidos tanto duros como blandos con válvulas para el control de la presión del aire que sean fiables, económicas y de fácil instalación.

Otro objetivo adicional de la presente invención es superar los inconvenientes de los espacios y estructuras protegidos, alimentados con aire fresco, y proporcionar dichas estructuras con unas disposiciones de válvulas que actúen como válvulas de seguridad a fin de proteger el espacio contra el exceso de sobrepresión, o para cerrar el espacio protegido en caso de fallo del sistema de suministro de aire, hasta que se haya recuperado presión suficiente, o para funcionar como simples válvulas anti-retorno.

Los términos "espacio protegido" y "estructuras" aquí utilizados deben entenderse de manera que abarquen todos los tipos de tales espacios y estructuras, incluidos vehículos que puedan proporcionar protección y refugio contra los ataques NBC.

Según la invención, dichos objetivos se alcanzan proporcionando una válvula de charnela para controlar la presión del aire dentro de un espacio protegido definido por paredes, comprendiendo dicha válvula de charnela un bastidor de válvula acoplable a una abertura realizada en dichas paredes, una charnela de válvula, articulada al menos indirectamente a dicho bastidor y que puede estar sometida tanto a una fuerza de sellado que impulse dicha charnela de la válvula contra dicho bastidor de válvula, como a una fuerza de apertura que levanta una parte de la charnela de dicho bastidor de válvula; presentando dicha válvula de charnela una posición en la que dicho espacio protegido se encuentra sellado contra un ambiente contaminado, y una segunda posición en la que se permite que el aire procedente de dicho espacio protegido escape a dicho ambiente exterior a través de dicha abertura; en este caso, dicha fuerza de sellado está constituida por al menos un muelle que ejerce una fuerza ajustable al menos indirectamente acoplado a dicha charnela de válvula y al bastidor de la válvula, y situado en un plano esencialmente paralelo al plano del bastidor de la válvula, y en la que la fuerza de apertura es una sobrepresión preestablecida que reina en el interior de dicho espacio protegido y que actúa sobre dicha charnela de válvula a través de dicha
abertura.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describirá a continuación en relación con ciertas formas de realización preferidas, con referencia a las figuras ilustrativas siguientes, a fin de que pueda ser mejor entendida.

Haciendo ahora referencia específica y a las figuras en detalle, se subraya que los detalles ilustrados se presentan únicamente a título de ejemplo y para fines de discusión ilustrativa de las formas de realización preferidas de la presente invención solamente, y se presentan con el fin de proporcionar lo que se considera la descripción más útil y fácilmente comprensible de los principios y aspectos teóricos de la invención. A este respecto, no se ha hecho ningún intento por mostrar detalles estructurales de la invención con mayor detalle del necesario para un entendimiento fundamental de la misma, permitiendo la descripción, junto con los dibujos, que resulte evidente para los expertos en la materia el modo en que pueden incorporarse en la práctica las diversas formas de realización de la invención.

En los dibujos:

la Fig. 1 es una vista en perspectiva exterior de una válvula de charnela según la presente invención, que bascula en dirección hacia arriba;

la Fig. 2 es una vista exterior y en perspectiva de una válvula de charnela según la presente invención, que bascula en dirección hacia abajo;

la Fig. 3 es una vista en perspectiva de una primera forma de realización de una válvula de charnela según la invención;

la Fig. 4 es una vista en sección transversal de la válvula de charnela de la Fig. 3.

la Fig. 5 es una vista interior y en perspectiva de una segunda forma de realización de la válvula de charnela según la presente invención;

la Fig. 6 es una vista interior en planta de la válvula de charnela de la Fig. 5, que muestra un primer estado de ajuste de la fuerza de apertura, y

la Fig. 7 es una vista interior y en planta de la válvula de charnela de la Fig. 5, que muestra un segundo estado de ajuste de la fuerza de apertura.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas

Haciendo ahora referencia a los dibujos, las Figuras 1 y 2 ilustran una válvula de charnela 2 para estructuras (o refugios) duras o blandas protegidas contra agentes NBC, que podrían estar definidas por paredes rígidas, paredes semi-rígidas, paredes flexibles, o una combinación de las mismas, y que presenta una ventana 4, en la que se encuentra instalada una válvula de charnela 2. Cuando se abre la válvula que cubre la ventana 4, puede salir de la estructura cualquier exceso de presión a través de la ventana, desde el área libre de agentes tóxicos (TFA), al ambiente contaminado (CE).

La válvula de charnela 2 está compuesta por un bastidor 6 y una charnela 8. El bastidor está realizado con bridas 10, y se caracteriza porque va acoplado a la pared de la estructura por medio de pernos y tuercas 12. Si la pared está realizada en material plástico, el acoplamiento puede efectuarse por soldadura ultrasónica o por otros métodos de unión, por ejemplo, encolado.

Como se puede apreciar además en las Figuras 1 y 2, la charnela 8, que va acoplada de forma abisagrada al bastidor 6, puede articularse de manera que oscile hacia arriba (Fig. 1) o hacia abajo (Fig. 2) según se elija. La charnela 8 y/o el bastidor 6 puede recibir ventajosamente un anillo de cierre 14. El material con el que está realizada la charnela 8 se establece previamente, no sólo teniendo en cuenta su resistencia y durabilidad, sino también teniendo en cuenta su propio peso, como se explicará mejor más adelante.

En las Figuras 3 y 4 se ilustra una primera forma de realización de la articulación de la válvula de charnela 2, representada en la Figura 1, para controlar la presión del aire dentro de un espacio protegido. Un soporte 16 en forma de U, fijado al bastidor 6 de la válvula, sirve de apoyo a un eje 18. A este último van acoplados los elementos de bisagra 20 de la charnela. Sobre el eje 18 se deslizan dos secciones 22 del tipo de muelle de torsión, estando un extremo de cada una de las secciones elásticas acoplado a un elemento 20 de bisagra de charnela, mientras que el otro extremo va acoplado a un lado de un elemento giratorio 24 de ajuste de la torsión del muelle, montado asimismo sobre el eje 18. Se proporcionan igualmente medios ya conocidos (no representados) para fijar el elemento 24 a una posición angular predeterminada

En las Figuras 5 a 7 se ilustra una segunda forma de realización de la válvula de charnela 2 para controlar la presión del aire dentro de un espacio protegido. Se observa el bastidor 6 de la válvula, la charnela 8 articulada al bastidor 6 por medio del soporte 16, que soporta el eje 18 y los elementos 20 de bisagra de la charnela. El ajuste de la presión requerida para mover la charnela abisagrada 8 más allá de su estado inicial depende, entre otras cosas, de la fuerza del muelle 26 y del propio peso de la charnela, y lo proporciona un dispositivo de corredera 28. Este último consiste en un muelle de lámina curvado 30 fijado por un extremo 32 a un lado de la charnela 8, mientras se apoya por su otro extremo contra la charnela 8. Una corredera 34, acoplada a una ranura 36 realizada en el bastidor 6 y guiada por dicha ranura, puede deslizarse manualmente a lo largo del muelle de lámina 30, desde una posición límite cercana al extremo 32 del muelle de lámina (Figuras 5 y 6) hasta una posición intermedia (Figura 7) y más allá de la misma, hasta el otro extremo del muelle de lámina 30. En cualquier posición en que se ajuste, un tornillo de mariposa 38 bloquea la corredera para impedir su movimiento, determinando de ese modo la fuerza elástica aplicada a la charnela más allá de la fuerza inicial aplicada por el
muelle 26.

Las válvulas según la presente invención tienen tres modos de funcionamiento:

a): Modo estándar: en el que la válvula se encuentra fijada previamente a una determinada válvula de sobrepresión, con lo que la válvula mantiene una cierta presión máxima en un espacio protegido;

b): Modo de cierre: en caso de un problema en el soplador o de mantenimiento de los filtros/sopladores, se puede utilizar la válvula para sellar el espacio protegido, y

c): Modo de protección: cuando se ponen en marcha los sopladores, la válvula protege los refugios blandos contra el estallido, a pesar de que la válvula no se haya ajustado de nuevo a partir del modo de cierre.

Puesto que las válvulas de la presente invención tienen la característica de proporcionar una sobrepresión constante, por ejemplo, de 300 a 320 Pa, se pueden utilizar en refugios y vehículos, ya que se abren solamente cuando se llega al valor de presión preajustado, y no antes. Cualquier fuga en el espacio protegido queda por tanto limitada a las fugas reales.

Con la utilización de las formas de realización descritas anteriormente, se pueden conseguir las siguientes características específicas de funcionamiento:

1.: La válvula 2 se abre contra la fuerza de torsión de un muelle o muelles hasta que esté totalmente abierta. En el espacio, la presión disminuye en menos del 10%. La charnela 8 tiene un eje de rotación hacia arriba (Fig. 1).

2.: La válvula 2 se abre contra uno o varios muelles de torsión, pero el peso de la charnela 8 compensa la fuerza del muelle, por lo que la presión es constante. La charnela 8 tiene el eje de rotación hacia abajo (Fig. 2).

3.: La válvula 2 se abre contra el muelle o muelles de torsión; no obstante, el peso de la charnela 8 compensa de sobra el aumento de la fuerza del muelle. Las válvulas se abren totalmente a un determinado punto de presión, dando como resultado una caída de presión. La charnela tiene el eje de rotación hacia abajo.

4.: La válvula 2 se abre contra un muelle curvado 30 (Figuras 5 a 7) a una determinada presión, con un aumento constante de la misma, hasta que esté totalmente abierta. La fuerza del muelle se elige de manera que sea constante. La charnela 8 puede tener el eje de rotación hacia arriba o hacia abajo.

5.: La válvula 2 se abre contra un muelle curvado 30 a una determinada presión, y se abre totalmente de inmediato. La fuerza del muelle se elige de manera que sea decreciente. La charnela 8 tiene el eje de rotación hacia arriba o hacia abajo.

6.: La válvula 2 se abre manualmente contra la fuerza del muelle por medio de una corredera 34, hasta alcanzar una determinada presión en el espacio, y podría ser cerrada por la fuerza del muelle cuando se hace retroceder la corredera 34 hasta la posición de partida.

7.: Características combinadas (cierre y protección contra la presión de estallido) como en el punto 6 anterior; no obstante, en estado sellado, la válvula 2 se abrirá por una sobrepresión (por debajo de la presión de estallido pero por encima de la presión de servicio) contra la fuerza del muelle, tal como se describe en los puntos 1 a 5.

8.: Características combinadas de cierre y presión regulada: se alcanza una presión preestablecida por un cambio manual de la fuerza previamente fijada del muelle de torsión 16 (en lugar de la utilización de una corredera). La apertura de la válvula 2 ocurrirá cuando la presión de servicio supere el ajuste de la fuerza del muelle (características 1 a 5 anteriores), y

9.: Con un muelle adicional 30 entre la corredera 34 y la charnela 8, la válvula 2 podría utilizarse como una válvula anti-retorno (característica 7). Así, una ráfaga de viento cerraría la válvula y protegería el interior contra la contaminación. Esto se conseguirá con la característica 8, sin necesidad de un muelle adicional.

Cualquier experto en la materia comprenderá claramente que la invención no se limita a los detalles de las formas de realización anteriormente ilustradas, y que la presente invención podría realizarse de otras formas específicas sin apartarse por ello del espíritu o atributos esenciales de la misma. Las presentes formas de realización deben considerarse, por tanto, como ilustrativas y no limitativas en todos los aspectos, estando el ámbito de la invención definido por las reivindicaciones adjuntas, en lugar de por la memoria que precede, y se pretende por tanto que todos los cambios incluidos dentro del significado y el alcance de equivalencia de las reivindicaciones, queden abarcados en las mismas.

Claims

1. Válvula de charnela (2) para controlar la presión del aire dentro de un espacio protegido definido por paredes, comprendiendo dicha válvula de charnela (2):

un bastidor de válvula (6) que puede acoplarse a una abertura realizada en dichas paredes,

una charnela de válvula (8), articulada al menos indirectamente a dicho bastidor, y que puede ser sometida tanto a una fuerza de sellado que impulsa dicha charnela de válvula (8) contra dicho bastidor de válvula (6) como a una fuerza de apertura que levanta una parte de la charnela separándola de dicho bastidor de válvula;

presentando dicha válvula de charnela (2) una primera posición, en la que dicho espacio protegido se encuentra sellado contra un ambiente contaminado, y una segunda posición en la que se permite que el aire procedente de dicho espacio protegido escape a dicho ambiente a través de dicha abertura;

en la que dicha fuerza de apertura es una sobrepresión preestablecida que reina en el interior de dicho espacio protegido y que actúa sobre dicha charnela de válvula (8) a través de dicha abertura, y

caracterizada porque la fuerza de sellado está constituida por al menos un muelle (22) que ejerce una fuerza ajustable, al menos indirectamente, acoplado a dicha charnela de válvula (8) y a dicho bastidor de válvula (6), estando situado en un plano prácticamente paralelo al plano del bastidor de la válvula.

2. Válvula de charnela (2) según la reivindicación 1, en la que dicho bastidor de válvula (6) está compuesto por dos placas yuxtapuestas que pueden acoplarse a superficies opuestas de partes de pared que rodean dicha abertura, sujetando entre ellas dichas placas.

3. Válvula de charnela (2) según las reivindicaciones 1 ó 2, en la que dicho muelle (22) es un muelle de torsión.

4. Válvula de charnela (2) según la reivindicación 3, en la que el muelle (22) se desliza sobre un eje (18) fijado al menos indirectamente a dicho bastidor (6).

5. Válvula de charnela según la reivindicación 4, en la que dicha charnela está articulada a dicho eje (18).

6. Válvula de charnela (2) según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, que comprende además medios para ajustar la fuerza de torsión de dicho muelle.

7. Válvula de charnela (2) según la reivindicación 6, en la que dichos medios están constituidos por un elemento giratorio al que está fijado un extremo de dicho muelle (22), mientras que el otro extremo del muelle (22) está fijado a una articulación de dicha charnela.

8. Válvula de charnela (2) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un segundo muelle (30) con unos medios para ajustar dicha fuerza de apertura.

9. Válvula de charnela (2) según la reivindicación 8, en la que dicho segundo muelle (30) es un muelle de lámina curvado que se extiende a lo largo de una superficie de dicha charnela y está fijado por un extremo a dicha charnela, apoyándose libremente contra la charnela por su otro extremo, y una corredera acoplada a una ranura del bastidor y que se desplaza a lo largo de dicho muelle de lámina curvado para variar la fuerza de apertura aplicada a la superficie de dicha charnela.

10. Válvula de charnela (2) según la reivindicación 9, que comprende además un tornillo de mariposa (38) para fijar manualmente dicha corredera a lo largo de dicho muelle de lámina (30), en un punto preestablecido.