ES2304561T3 - Valvula de rotura de tubo. - Google Patents

Abstract

Válvula de rotura de tubo (V) con un carcasa (G) que contiene un canal (7) en el que están previstos extremos de tornillos (4, 5) separados por una entalladura estanca (2, 3) unilateral con un vástago (17) montado centralmente en el canal dentro de perforaciones de paso que definen un diámetro deseado que porta una placa de obturación (18) deslizable y con un asiento de lacre (10) de forma anular para la placa de obturación (18) en el extremo de tornillo (4) asignado a la entalladura estanca (2, 3) caracterizada porque el vástago (17) está montado el núcleo de carcasa (8) que está apoyado en el extremo de tornillo (4) que presenta un asiento de lacre (10) a través de varios puentes (22) formados entre las perforaciones axiales (9) distribuidas alrededor del núcleo (8) y que forma una pieza junto con la carcasa (G) y porque los ejes de perforaciones axiales están dispuestos relativamente respecto al eje de la carcasa (G) de tal manera y están prolongados axialmente partiendo del asiento de lacre (10) al menos hasta la zona de la entalladura estanca (2, 3) que las perforaciones axiales (9) formen ranuras (N) abiertas hacia dentro en la pared interior del canal (7).

Description

Válvula de rotura de tubo.

La invención se refiere a una válvula de rotura de tubo del tipo indicado en el preámbulo de la reivindicación 1.

Una válvula de rotura de tubo debe cerrar de forma fiable ante la diferencia de presión o bien la tasa de caudal originadas por una rotura de tubo, por el contrario, en el funcionamiento con un control hidráulico normal debe permitir la circulación a presión en ambas direcciones del flujo con la sección deseada pre-determinada.

En la válvula de rotura de tubo conocida por el documento EP 1 314 921 A el vástago que porta la placa de obturación está montado en una placa anular que está asegurado en su posición en el resalte del canal por un aro de protección y que presenta perforaciones de paso que definen la sección deseada (sección que debe ser). En el lado frontal del extremo de tornillo asociado a la entalladura estanca está formado un asiento de lacre en forma de cono para un área de apoyo en forma de cono de la placa de obturación. La entalladura estanca es decisiva para un montaje estanca de la válvula de rotura de tubo y delimita un diámetro máximo que no se puede sobrepasar. Para que se alcance la sección deseada deben estar previstas en la placa muchas perforaciones de paso de forma concentrada unas junto a otras y el vástago tiene un diámetro relativamente pequeño allí donde está montado en la placa. De este concepto resulta un posicionamiento relativamente inestable del vástago y de la placa de obturación. Además, la válvula de rotura de tubo consiste de muchos componentes que causan un montaje costoso.

En el caso de válvula conocida por el documento WO02/16813 A las perforaciones de paso terminan en un espacio anular contiguo a la entalladura estanca. El vástago fijado con la cabeza de tornillo para la placa de obturación limita de forma inconveniente la sección de paso aprovechable.

En el caso de las válvulas de seguridad conocidas de los documentos DE 25 00 552 B, FR 26 36 379 A y US 4 934 405 A se trata de las denominadas válvulas de enroscar que se introducen dentro de una perforación interior y cuya sección de paso aprovechable no está limitada por ninguna entalladura estanca. En el documento DE 25 00 552 B solo están previstas perforaciones de paso cortas partiendo del asiento de lacre hasta el espacio anular. En el documento FR 26 36 379 A cada perforación de paso consiste de una sección con diámetro pequeño que comienza en el asiento de lacre y a continuación de una sección con diámetro grande. En el documento US 4 934 405 A las perforaciones de paso largas que parten desde el asiento de lacre desembocan dentro de un espacio anular.

La invención se basa en la tarea de indicar una válvula de rotura de tubo del tipo mencionado al principio que se puede fabricar de forma sencilla y económica y en la que el vástago y la placa de obturación están posicionados de forma segura.

La tarea puesta se resuelve con las características de la reivindicación 1.

Dado que el núcleo forma una pieza con al carcasa y está apoyado de forma estable en el extremo de tornillo a través de los puentes, el vástago con el núcleo se pueden montar muy estables. Las perforaciones axiales que definen la sección deseada están puestas hacia fuera lo máximo posible y están dimensionadas de tal manera que se originan entre ellas puentes estables. Dado que los puentes no solo apoyan de forma estable al núcleo sino también refuerzan todo el extremo de atornillar el grosor de pared restante en la zona de la entalladura estanca puede ser relativamente reducido lo que beneficia a la sección deseada y, no obstante, permite cumplir los requerimientos respecto a la resistencia a presión. Con las ranuras axiales abiertas hacia adentro que forman las perforaciones axiales en la pared interior del canal, el fluido apresión tiene disponible una gran sección a través de la cual fluye sin retención relevante o bien dentro de las perforaciones axiales o bien dentro del canal. La válvula de rotura de tubo se puede fabricar de forma sencilla porque todas las medidas de despacho que se refieren a la conducción de corriente se pueden realizar en la carcasa y de ambos lados y solo se tiene que montar el vástago para la placa de obturación. El grosor de pared relativamente fino en la zona de la entalladura estanca no tiene influencia negativa sobre las características de uso de la válvula de rotura de tubo por los puentes co-portadores.

El paso de corriente desde el canal hacia las perforaciones axiales o bien al revés aún se puede mejorar si por fuera de la zona de la entalladura estanca se forma una ranura circunferencial en la pared interior del canal con la que los extremos de las ranuras axiales se cruzan.

El núcleo se extiende convenientemente hacia el extremo frontal del extremo de tornillo asociado a la entalladura estanca, de manera que mediante las perforaciones axiales largas se evitan zonas de turbulencias para la corriente del fluido apresión. El núcleo además puede ser perforado desde el extremo frontal para posibilitar el montaje del muelle que carga la placa de obturación que con ello no se encuentra directamente dentro del camino de corriente del fluido a presión sino que está protegido.

Dado que en determinados requerimientos de seguridad no es deseada un bloqueo totalmente hermético en caso de una rotura de tubo, en una forma de realización preferida la placa de obturación puede contener al menos un orificio de diafragma que permite una corriente de fuga pre-determinada independientemente de la posición de giro de la placa de obturación a pesar de los puentes y gracias a la ranura anular abierta, por ejemplo, hacia la placa de obturación.

El canal con una sección de perforación cilíndrica puede extenderse directamente hasta el núcleo, es decir puede estar configurado como un tipo de orificio seco que es extendido por la perforación axial.

Finalmente es conveniente disponer el asiento de lacre directamente en el área frontal del extremo de tornillo. Esto permite una configuración sencilla de la placa de obturación y, sin embargo, asegura una estanqueización excelente.

Una forma de realización del objeto de la invención se explica con la ayuda de la Fig. 1 que es una sección axial de la válvula de rotura de tubo en la posición de funcionamiento normal.

La válvula de rotura de tubo V en la Fig. 1 o también determinada unión roscada de tubo de rotura de tubo presenta una carcasa G en forma de tubo en la que por fuera está adaptado un resalte circunferencial que separa entre sí los extremos de tornillo 4, 5 con secciones de rosca exteriores. Al extremo de tornillo 4 está asociada una entalladura estanca 2, 3 en el resalte 1 que consiste de un área de apoyo 2 aproximadamente socavado de forma radial para un elemento de estanqueo no representado y un área circunferencial 3 interior para el elemento de estanqueo, en donde el área circunferencial 3 coincide aproximadamente con el diámetro del núcleo de la sección de rosca exterior del extremo de tornillo 4.

La carcasa G es atravesada por un canal 7 que empieza en un asiento de cono 6 habitual y se extiende según la manera de un orificio seco hasta un núcleo 8 formando una parte con la carcasa G. El núcleo 8 termina con una superficie extrema radial dentro de la zona de la entalladura estanca 2, 3 y se extiende como máximo hasta el extremo frontal del extremo de tornillo 4. El núcleo 8 es delimitado por perforaciones axiales 9 dispuestas con sus ejes sobre un diámetro pre-determinado, que empiezan en el extremo frontal del extremo de tornillo 4 y se extienden hasta fuera de la zona de la entalladura estanca 2, 3 y en esta última zona está mezclado con la pared interior del canal 7 (una sección de perforación cilíndrica) de tal manera que se generen ranuras axiales N abiertas hacia adentro. En esta zona el grosor X de pared de la carcasa es relativamente fino. El grosor X de pared por ejemplo alcanza solo de un 10 a 20%, de forma preferente aproximadamente un 15%, del diámetro interior de la sección de perforación cilíndrica del canal 7. No obstante, este grosor X de pared reducido no tiene ninguna influencia negativa sobre las característica de uso y sobre la rigidez de la carcasa G, porque la resistencia de forma es aumentada por los puentes 22 formados entre las perforaciones axiales 9. Los puentes 22 que separan entre sí las perforaciones axiales 9 se extienden convenientemente sobre toda la longitud del núcleo 8, de manera que en el extremo frontal del extremo de tornillo 4 existe una imagen de boca de taladro anular.

En el extremo frontal del extremo de tornillo 4 está prevista un área de apoyo 10 anular orientado de forma radial respecto al eje de la carcasa G. Preferentemente en el extremo frontal está formada una ranura circunferencial 11 abierta radialmente hacia fuera cuyo fin se describe más adelante.

El núcleo 8 tiene una sección de ajuste de vástago 12 en su extremo dirigido hacia el canal 7 y desde el otro extremo está taladrado en 13. En la sección de ajuste de vástago 12 está fijado un extremo del vástago 17, por ejemplo, insertado a presión, que lleva una placa de obturación 18 que está sujeta por un muelle 14 alojado en la parte taladrada del núcleo 8 en apoyo en un tope, por ejemplo, contratuercas 20. Dentro de la placa de obturación 18 puede estar formado un orificio de diafragma 19 hacia el cual está dirigido la ranura anular 11, de manera que el orificio de diafragma mantiene abierto al paso independientemente de la posición de giro de la placa de obturación 18. La ranura anular 11 podría ser formada alternativamente también en la placa de obturación 18 o al menos en una sección de la ranura circunferencial que es más larga que el ancho de un puente 22.

La perforaciones axiales 9 se alargan más allá de la zona de la entalladura estanca 2, 3 y con sus ejes están posicionadas axialmente tan distantes del eje de la carcasa G que dentro de la zona de la entalladura estanca 2, 3 forman ranuras axiales N abiertas hacia dentro en la pared interior de la zona de perforación cilíndrica del canal 7. Dado el caso, se prevé (indicado en forma de trazos) en el lado opuesto de la zona de la entalladura estanca 2, 3 del núcleo 8 en la pared interior del canal 7 una entalladura en forma de ranura, abierto hacia dentro o una ranura anular 21.

La válvula de rotura de tubo se monta con uniones roscadas habituales en un tramo de tubo o de manguera o en otro recorrido de corriente de fluidos a presión y se impermeabiliza herméticamente, por una parte, en el asiento de cono 6 y, por otra parte, en la entalladura estanca 2, 3. La distancia de la placa de obturación 18 hacia el asiento de la entalladura estanca 10 se ajusta de tal manera que la sección deseada definida por las perforaciones axiales 9 también existe hacia el borde exterior de la placa de obturación. En el funcionamiento normal la placa de obturación 18 se queda en la posición mostrada en la Fig. 1 y el fluido a presión puede fluir de forma dirigida en ambas direcciones de corriente.

Si, por ejemplo, llega a ocurrir una rotura de tubo en el lado izquierdo de la válvula de rotura de tubo V entonces la placa de obturación 18 reacciona a la diferencia de presión o velocidad de flujo que se genera entonces siendo empujada en contra de la fuerza del muelle 14 en un cierre estanco con el asiento de lacre 10 y lo bloquea. Si, por ejemplo, está previsto un orificio de diafragma 19 entonces incluso en la posición de bloqueo se mantiene abierto un recorrido de fuga.

En el momento que se haya subsanado la rotura de tubo la placa de obturación 18 bajo la fuerza del muelle se pone de nuevo en la posición pasiva.

Claims (7)

1. Válvula de rotura de tubo (V) con un carcasa (G) que contiene un canal (7) en el que están previstos extremos de tornillos (4, 5) separados por una entalladura estanca (2, 3) unilateral con un vástago (17) montado centralmente en el canal dentro de perforaciones de paso que definen un diámetro deseado que porta una placa de obturación (18) deslizable y con un asiento de lacre (10) de forma anular para la placa de obturación (18) en el extremo de tornillo (4) asignado a la entalladura estanca (2, 3) caracterizada porque el vástago (17) está montado el núcleo de carcasa (8) que está apoyado en el extremo de tornillo (4) que presenta un asiento de lacre (10) a través de varios puentes (22) formados entre las perforaciones axiales (9) distribuidas alrededor del núcleo (8) y que forma una pieza junto con la carcasa (G) y porque los ejes de perforaciones axiales están dispuestos relativamente respecto al eje de la carcasa (G) de tal manera y están prolongados axialmente partiendo del asiento de lacre (10) al menos hasta la zona de la entalladura estanca (2, 3) que las perforaciones axiales (9) formen ranuras (N) abiertas hacia dentro en la pared interior del canal (7).

2. Válvula de rotura de tubo según la reivindicación 1, caracterizada porque en la pared interior del canal (7) en el lado apuesto del asiento de lacre (10) de la zona de la entalladura estanca (2, 3) está formada una ranura circunferencial (21) abierta hacia dentro con la que solapan las ranuras axiales (N) que transcurren hasta encima de la zona de la entalladura estanca (2, 3).

3. Válvula de rotura de tubo según la reivindicación 1, caracterizada porque el núcleo de carcasa (7) al máximo termina en la altura del asiente estanco frontal (10) y está taladrado desde el extremo hasta una sección de ajuste de vástago (12) y que un muelle (14) que carga a la placa de obturación (18) está alojada en la parte taladrada del núcleo.

4. Válvula de rotura de tubo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la placa de obturación (18) en un diámetro pre-determinado presenta al menos un orificio de diafragma (19) y porque o bien está formada en los puentes (22) una ranura anular (11) abierta hacia la placa de obturación (18) que continua en dirección circunferencial cuyo diámetro medio al menos corresponde aproximadamente al diámetro pre-determinado en el que está dispuesto el orificio de diafragma (19) o que está previsto una ranura o ranura anular que solapa con el orificio de diafragma (19) en el lado dirigido hacia el asiento de lacre (10) en la placa de obturación (18).

5. Válvula de rotura de tubo según la reivindicación 1, caracterizada porque el canal presenta una sección de perforación anular que comienza en un asiento (6) en forma de cono y termina en el núcleo (7).

6. Válvula de rotura de tubo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el grosor de pared (X) definido por las perforaciones axiales (9) en la zona de la entalladura estanca (2, 3) asciende a aproximadamente el 10% al 20%, preferentemente aproximadamente el 15% del diámetro de la sección de perforación cilíndrica del canal (7).

7. Válvula de rotura de tubo según la reivindicación 1, caracterizado porque el asiento de lacre (10) está previsto en el lado frontal de un extremo de tornillo (4) asignado a la entalladura estanca (2, 3) y está orientado radialmente.