ES2284813T3 - Valvula con manguito enclavado en el cuerpo. - Google Patents

Abstract

Válvula, que comprende - un manguito de material elastómero con la forma de un anillo (5) que tiene dos bordes y una cara exterior (11), estando dotado el anillo (5) de dos aberturas (6) diametralmente opuestas y de varios nervios (8) a distancia de los bordes sobre su cara exterior (11), - un cuerpo de un material resistente a la presión y con la forma de un anillo (1) que tiene una cara interior, estando dotado el anillo (1) de dos aberturas (2) diametralmente opuestas y de varias ranuras (7) circunferenciales en las que penetran, respectivamente, los nervios (8), caracterizada porque al menos un nervio (8) comprende un pico de enclavamiento (9, 12) de mayor anchura que la de una parte de la ranura (7) en la que penetra, y de mayor anchura que la de una parte del nervio (8) que une el anillo (5) al pico de enclavamiento (9, 12), y porque el manguito está enclavado, mediante al menos un nervio (8) con pico de enclavamiento (9, 12), en la ranura (7) correspondiente del cuerpo.

Description

Válvula con manguito enclavado en el cuerpo.

La presente invención se refiere a válvulas y, más particularmente, a válvulas de mariposa dotadas de un manguito, también, llamado envolvente, de elastómero. Un manguito envolvente elastómero es un manguito que tiene la forma de un anillo, dotado de dos aberturas diametralmente opuestas para el paso del árbol de maniobra de la mariposa y del eje inferior.

Una válvula de esta clase debe tener una buena estanqueidad de seccionamiento para el fluido transportado (estanqueidad parte superior/parte inferior) y una estanqueidad del interior hacia el exterior, tanto en la unión de las bridas de la tubería como en los pasos del árbol. Se desea que la calidad de estas estanqueidades perdure, independientemente de las condiciones de servicio a las que está sometida la válvula.

Se conoce ya una válvula en la que el manguito está vulcanizado directamente, pegado o fijado por sellado en el cuerpo de la válvula, al que el manguito se encuentra unido de esta manera definitivamente. En el caso en el que el manguito esté vulcanizado, el cuerpo de la válvula cumple la función de parte exterior circunferencial del molde durante la fabricación. El inconveniente de esta solución es la imposibilidad de sustituir el manguito en caso de desgaste o de deterioro consecutivo, o en el ciclaje de la válvula, o en el cierre del obturador sobre los cuerpos extraños transportados por el fluido. El mantenimiento in situ sigue siendo problemático a causa de las dificultades de sustitución. Lo mismo sucede con la válvula descrita en el documento US-A-4.006.882, que divulga las características del preámbulo de la reivindicación 1, y en el que el manguito está retenido al cuerpo por endurecimiento de una resina epoxi inyectada entre ambos.

Según otra técnica, el manguito es intercambiable. El mismo puede ser montado en el cuerpo y desmontado de él. Esta solución necesita un utillaje completo de moldeo para la fabricación de esta pieza elastómera. Dicha solución presenta la ventaja de hacer posible el sustitución del manguito como pieza de desgaste.

Cuando la mariposa está cerrada, la válvula comprende dos compartimentos que están sometidos a presiones diferentes. El manguito está sometido entonces a fuerzas que nacen en el compartimento sometido a presión. El manguito está adherido sobre el cuerpo en este compartimento, ya que está sometido igualmente a fuerzas axiales que corresponden a fuerzas de presión aplicadas en el extremo entre el diámetro interior del cuerpo y el diámetro exterior del obturador. Estas fuerzas tienden a separar axialmente la membrana.

Para solucionar este inconveniente, se ha previsto ya dotar a la superficie periférica exterior del manguito de pasadores que penetran en las acanaladuras conjugadas del cuerpo.

A pesar de ello, se constatan roturas prematuras del manguito y defectos de estanqueidad.

La invención soluciona este inconveniente gracias a una válvula que tiene un manguito que asegura una mejor estanqueidad y que no se desgarra, al mismo tiempo que es intercambiable.

La invención tiene por objeto una válvula, que comprende un manguito de material elastómero con la forma de un anillo que tiene dos bordes y una cara exterior, estando dotado el anillo de dos aberturas diametralmente opuestas y de varios nervios a distancia de los bordes sobre su cara exterior, un cuerpo de un material resistente a la presión y con la forma de un anillo que tiene una cara interior, estando dotado el anillo de dos aberturas diametralmente opuestas y de varias ranuras circunferenciales en las que penetran, respectivamente, los nervios, caracterizada porque al menos un nervio comprende un pico de enclavamiento de mayor anchura que la de una parte de la ranura en la que penetra y de mayor anchura que la de una parte del nervio que une el anillo al pico de enclavamiento, y porque el manguito está enclavado, mediante al menos su nervio con pico de enclavamiento, en la ranura correspondiente del cuerpo.

Preferiblemente, cada nervio comprende un pico de enclavamiento.

Este pico de enclavamiento se enclava en ranuras con forma conjugada en forma de T sobre la cara interior del cuerpo de la válvula.

Se comprende en esta ocasión que, en el compartimento no sometido a presión, el manguito no está adherido sobre el cuerpo por la presión, y no existen más fuerzas de rozamiento en el contacto cuerpo-manguito que se opongan al desplazamiento axial. Gracias al enclavamiento, existe una oposición eficaz a este fenómeno. Cuando la mariposa está entreabierta o abierta, las leyes de la mecánica de fluidos son tales que la presión estática a lo largo de una línea de corriente varía en sentido contrario a la velocidad. Si la velocidad aumenta a lo largo de una línea de corriente, la presión estática disminuye y, al contrario, si la velocidad disminuye, la presión estática aumenta. La obstrucción de la mariposa conlleva un gran aumento local de la velocidad y, por tanto, una gran caída de presión, pudiendo alcanzar valores negativos (depresión) que tienden a aspirar el manguito y a alejar el mismo del cuerpo. También en este caso, el enclavamiento se opone eficazmente a este alejamiento y permite hacerlo, de manera que el manguito no se rompa como en el caso en el que se manipulaba la válvula mientras que el manguito era separado del cuerpo.

Preferiblemente, el pico tiene una cara de apoyo sensiblemente paralela a la cara exterior y tiene una cara superior inclinada que forma un ángulo con la cara de apoyo que está comprendido entre 20º y 90º. Se asegura así un buen enclavamiento con la posibilidad, sin embargo, de un desenclavamiento para su desmontaje.

Preferiblemente, los picos de dos nervios que se encuentran a una y otra parte de la generatriz que pasa por los centros de las aberturas están vueltos uno hacia el otro. El enclavamiento es más eficaz. Para asegurar bien el enclavamiento, la anchura de la cara de apoyo representa, preferiblemente, al menos un quinto de la anchura del pie del nervio, y más preferentemente al menos un cuarto de la misma, y la altura del pico representa al menos un quinto de la anchura del pie, y más preferentemente al menos un cuarto de la misma. Se han obtenido buenos resultados cuando la altura del pie es inferior a 20 mm y superior a 1 mm.

Según un modo de realización preferente, el nervio tiene la forma de un champiñón, disponiéndose dos picos por nervio.

Para facilitar el moldeo, es mejor que los nervios terminen próximos a las aberturas, por ejemplo, sobre una parte de la periferia, a una y otra parte de cada abertura correspondiente a 10 o a 5º de ángulo al centro.

Para facilitar la entrada de los nervios en las ranuras, los mismos tienen, preferiblemente, unos biseles de entrada.

La invención da a conocer, finalmente, una válvula que tiene un manguito, según la invención, colocado en un cuerpo de válvula, según la invención, siendo conjugados los picos de enclavamiento respecto a las ranuras de enclavamiento en forma de T.

En el dibujo anexo, dado únicamente a título de ejemplo:

la figura 1 es una vista, en perspectiva, con las piezas desmontadas, y, en corte parcial, de un cuerpo de válvula y de un manguito,

la figura 2 es una vista, en corte, a escala, según un plano que pasa por el eje de la válvula de un modo de realización, y

la figura 3 es una vista análoga a la figura 2 de otro modo de realización.

La válvula ilustrada en la figura 1 comprende un cuerpo (1) metálico que tiene la forma de un anillo y está dotado de dos aberturas (2) diametralmente opuestas y, sobre la cara interior, de varias ranuras circunferenciales. Por las aberturas (2) pasa un árbol (3), con el que es solidaria en rotación una mariposa (4), que puede girar de esta manera un cuarto de vuelta y liberar la abertura del cuerpo (1), o bien obturarla. Sobre la cara interior del cuerpo (1) está enclavado, como muestran las figuras 2 y 3, un manguito (5) elastómero que tiene la forma de un anillo y está dotado de dos aberturas (6) diametralmente opuestas y de varios nervios (8) circunferenciales sobre la cara exterior a distancia de los bordes.

En la figura 2, el cuerpo (1) comprende dos ranuras (7) en forma de T y el manguito comprende dos nervios (8), igualmente en forma de T, comprendiendo cada uno de ellos un pie menos ancho que la embocadura de la ranura (7) coronada por un pico más ancho que el pie y más ancho que la embocadura de la ranura (7). El pico comprende una cara (9) de apoyo, paralela a la cara interior (10) del manguito, así como una cara exterior (11) y una cara superior (12), inclinada, que forma un ángulo de 45º con la cara (9) de apoyo, estando dirigido el pico del nervio que se encuentra a un lado de la generatriz (13) que pasa por el centro de las aberturas (6) hacia el pico del nervio que se encuentra al otro lado de la generatriz (13).

En la figura 3, los nervios son, en número, cuatro, repartidos simétricamente con relación a la generatriz (13) que pasa por las aberturas (2) y (6). Cada nervio tiene la forma de un champiñón (14), disponiéndose dos picos (15) por nervio.

Claims (10)

1. Válvula, que comprende

- un manguito de material elastómero con la forma de un anillo (5) que tiene dos bordes y una cara exterior (11), estando dotado el anillo (5) de dos aberturas (6) diametralmente opuestas y de varios nervios (8) a distancia de los bordes sobre su cara exterior (11),

- un cuerpo de un material resistente a la presión y con la forma de un anillo (1) que tiene una cara interior, estando dotado el anillo (1) de dos aberturas (2) diametralmente opuestas y de varias ranuras (7) circunferenciales en las que penetran, respectivamente, los nervios (8),

caracterizada porque al menos un nervio (8) comprende un pico de enclavamiento (9, 12) de mayor anchura que la de una parte de la ranura (7) en la que penetra, y de mayor anchura que la de una parte del nervio (8) que une el anillo (5) al pico de enclavamiento (9, 12), y porque el manguito está enclavado, mediante al menos un nervio (8) con pico de enclavamiento (9, 12), en la ranura (7) correspondiente del cuerpo.

2. Válvula, según la reivindicación 1, caracterizada porque las ranuras (7) tienen forma de T.

3. Válvula, según la reivindicación 1, caracterizada porque las ranuras (7) tienen forma de sombrerete.

4. Válvula, según la reivindicación 1, caracterizada porque el pico de enclavamiento tiene una cara superior inclinada (12) que forma un ángulo comprendido entre 20º y 90º con una cara de apoyo (9).

5. Válvula, según la reivindicación 1, caracterizada porque los picos de enclavamiento (9, 12) de los nervios (8) que se encuentran a un lado de la generatriz (13) que pasa por el centro de las aberturas (6, 6) del anillo (5) están dirigidos hacia los picos de enclavamiento (9, 12) de los nervios (8) que se encuentran al otro lado de la generatriz (13).

6. Válvula, según la reivindicación 2, caracterizada porque cada nervio (8) tiene un pie, representando la anchura de una cara de apoyo (9) al menos un quinto de la anchura del pie del nervio (8), y representando la altura del pico de enclavamiento (9, 12) al menos un quinto de la anchura del pie.

7. Válvula, según la reivindicación 6, caracterizada porque la altura del pie es inferior a 20 mm y superior a 1 mm.

8. Válvula, según la reivindicación 1, caracterizada porque el nervio (8) tiene la forma de un champiñón (14) que dispone de dos picos de enclavamiento (15) por nervio.

9. Válvula, según la reivindicación 1, caracterizada porque los nervios (8) terminan próximos a las aberturas (6, 6) del anillo (5).

10. Válvula, según la reivindicación 1, caracterizada porque las ranuras (7) tienen biseles de entrada.