ES2305433T3 - Elemento de valvula. - Google Patents

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Abstract

Elemento de válvula (20) que comprende una carcasa (21), por lo menos una primera entrada (26), por lo menos una segunda entrada (27) y por lo menos una salida (28), y por lo menos un disco de ruptura (23) (disco frangible) o equivalente, el cual, cuando está intacto, cierra un paso desde la segunda entrada (27) por lo menos hacia la salida (28), y un elemento de pistón (25) que comprende un elemento perforador (24) ó similar para perforar el disco de ruptura, caracterizado porque dicho elemento de pistón está dispuesto para ser móvil entre por lo menos dos posiciones cuando el disco de ruptura ha sido perforado, estando cerrado el paso desde la segunda entrada (27) a la salida (28) en dicha primera posición, mientras que en una segunda posición el paso desde la segunda entrada (27) a la salida (28) está abierto, desplazándose el elemento de pistón hacia dicha segunda posición después de que la diferencia de presión entre la segunda entrada y la primera entrada haya alcanzado un valor predeterminado.

Description

Elemento de válvula.
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a un elemento de válvula según se define en el preámbulo de la reivindicación 1, el cual comprende una carcasa, por lo menos una primera entrada, por lo menos una segunda entrada y por lo menos una salida.
La invención se refiere a las denominadas válvulas de retardo usadas en sistemas con medios de presión para abrir un paso al ser activadas, después de que una diferencia de presión haya alcanzado un valor preestablecido. Tal como es sabido, dichas válvulas son bastantes complicadas y, especialmente en el caso de los medios de presión gaseosos, se han observado problemas en relación con la estanqueidad. Por otro lado, en aplicaciones en las que los elementos de válvula pueden estar sin usarse durante periodos de tiempo muy prolongados, por ejemplo, en relación con sistemas de extinción de incendios, el funcionamiento fiable de los elementos de válvula es también un factor importante de diseño.
El objetivo de la presente invención es lograr un tipo completamente nuevo de solución que pueda evitar los inconvenientes de la técnica anterior. El objetivo de la invención consiste en crear un aparato fiable que se pueda utilizar, especialmente, en aplicaciones de extinción de incendios.
El elemento de válvula de la invención está caracterizado por la reivindicación 1.
El aparato de la invención está caracterizado adicionalmente por los aspectos que se exponen en las reivindicaciones 2 a 6.
La solución de la invención presenta numerosas ventajas significativas. Al usar, en el elemento de válvula, una combinación que comprende un disco de ruptura y un elemento de pistón móvil que actúa simultáneamente como vástago de la válvula, se logra una solución de válvula de retardo estanca que es fiable cuando se activa. La solución es aplicable de forma muy satisfactoria para ser usada en sistemas de alta presión, por ejemplo, en sistemas de extinción de alta presión que hacen uso de agua nebulizada.
Breve descripción de las figuras
A continuación se describirá más detalladamente la invención mediante la ayuda de un ejemplo y haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que
la Fig. 1 presenta una forma de realización del aparato de la invención, y
la Fig. 2 presenta un elemento de válvula según la invención.
Descripción detallada de la invención
El elemento de válvula 20 de la invención comprende una carcasa 21 que presenta por lo menos una primera entrada 26, por lo menos una segunda entrada 27 y por lo menos una salida 28. En la carcasa del elemento de válvula de la invención se proporciona una combinación que comprende por lo menos un disco de ruptura 23 (disco frangible) o un elemento equivalente, el cual, cuando está intacto, cierra el paso desde la segunda entrada 27 por lo menos hacia la salida 28, y un elemento de pistón 25 que comprende un elemento perforador 24 o similar para perforar el disco de ruptura, estando dispuesto dicho elemento de pistón para ser móvil entre por lo menos dos posiciones cuando el disco de ruptura ha sido perforado, estando cerrado el paso desde la segunda entrada 27 a la salida 28 en dicha primera posición, mientras que en la segunda posición el paso desde la segunda entrada a la salida está abierto, desplazándose el elemento de pistón hacia dicha segunda posición cuando la diferencia de presión entre la segunda entrada y la primera entrada ha alcanzado un valor predeterminado.
En la Fig. 2 se presenta un elemento de válvula 20 según la invención. El dispositivo es una válvula denominada de retardo, la cual abre un paso desde una fuente de medio de presión 1' a la línea 2' cuando la diferencia de presión entre la línea 2 usada para la activación y la fuente del medio de presión 1' se ha elevado a un nivel suficientemente alto (es decir, en la práctica, después de que la presión en la línea 2 haya caído hasta un valor predeterminado). El dispositivo comprende una carcasa 21 provista de una primera entrada 26 en su primer extremo, para su conexión a la línea de activación 2, y una segunda entrada 27 para su conexión a la fuente del medio de presión 1', preferentemente en el segundo extremo. La carcasa está provista de una salida 28, que se conecta, por ejemplo, con la línea 2'. La carcasa está provista de un disco de ruptura, el cual, cuando está intacto, cierra el paso entre la segunda entrada y la salida. La carcasa comprende una cámara cilíndrica 22 con un elemento de pistón 25 instalado en la misma. El espacio cilíndrico se comunica con la primera entrada 22. El elemento de pistón está provisto de un elemento perforador 24, preferentemente en la biela del pistón, en el extremo que apunta hacia el disco de ruptura. El elemento de pistón está provisto de un orificio 29 preferentemente formado en la biela del pistón, de manera que el mismo se extiende durante cierta distancia desde el elemento perforador en la dirección axial del elemento de pistón. La biela del pistón está provista de por lo menos una apertura 242 que se extiende desde el orificio, y que se abre en una superficie lateral de la biela del pistón del elemento de pistón. El elemento perforador puede estar provisto de por lo menos una apertura 241. En la biela del pistón, a cierta distancia axial con respecto al perforador, se proporciona un elemento de cierre estanco 243, preferentemente una junta estanca anular, estanqueizando sustancialmente, dicho elemento de cierre estanco, la unión entre la biela del pistón y la superficie de deslizamiento de la camisa. La biela de pistón del elemento de pistón está provista de un elemento de cierre estanco 243, preferentemente una junta estanca anular, situada a cierta distancia axial con respecto al perforador, y el elemento de pistón está provisto de otro elemento de cierre estanco 251. El elemento de pistón y el elemento perforador proporcionado en combinación con el primero se pueden desplazar axialmente en el espacio cilíndrico 22 entre por lo menos tres posiciones. La Fig. 2 muestra una primera posición, en la que el elemento perforador permanece en el lado de salida 28 del disco de ruptura. En una segunda posición, el elemento perforador ha perforado por lo menos parcialmente el disco de ruptura, de manera que, en dicha situación, el medio de presión procedente de la fuente de medio de presión 1' puede ejercer una presión, a través del orificio formado en el disco de ruptura 23 sobre el área de sección transversal del elemento de pistón en el lado encarado al elemento perforador 24. Como la presión del medio de presión que predomina en el espacio cilíndrico 22 que se comunica con la primera entrada 26 actúa sobre la primera área de sección transversal del elemento de pistón, la cual, en el caso de la Fig. 2, es mayor que su área de sección transversal en el lado encarado al elemento perforador, con una presión predeterminada, el paso desde la segunda entrada a la salida no está todavía abierto. En una tercera posición, en el caso ilustrado mediante la figura, la combinación del pistón-elemento perforador se desplaza adicionalmente hacia la primera entrada 26, de manera que, cuando el cierre estanco 243 en la biela del elemento de pistón ya no es presionado contra la superficie de cierre estanco de la camisa 211, se abre por lo menos un paso entre la segunda entrada 27 y la salida 28. En el caso de la Fig. 2, el medio de presión se introduce a través del orificio 29 en la parte de biela del elemento de pistón y por lo menos otra apertura 242 en la parte 221 del espacio cilíndrico 22 que se comunica con la salida 28. En la forma de realización presentada en la figura, la salida 28 está dispuesta entre la primera y la segunda entradas.
La Fig. 1 es una representación esquemática de un sistema de presión en el cual se puede utilizar el elemento de válvula de la invención. El sistema comprende por lo menos dos fuentes de presión 4, 4', preferentemente conectadas en paralelo, que, en la solución presentada en la figura, comprenden cuatro depósitos de presión 4, 4' cada una de ellas. Adicionalmente, el sistema comprende por lo menos una primera fuente de presión 1, y unos medios para abrir un paso de comunicación desde la primera fuente de presión 1 a una red de presión 2, que se comunica con una primera fuente de presión 4. Los medios para abrir un paso de comunicación comprenden un primer elemento de válvula 10, que está dispuesto entre la primera fuente de presión 1 y la red de presión 2. Cuando el primer elemento de válvula 10 se abre, por ejemplo, activado por un sistema de control 7 ó manualmente, la presión en la red 2 aumenta. Esta situación tiene el efecto de abrir los segundos elementos de válvula 3, que están dispuestos por lo menos en el paso 5 entre la primera fuente de presión 4 y la red 2. Después de que la presión en la red 2 se haya elevado hasta un nivel suficiente, se abrirá un tercer elemento de válvula 6 a una presión preestablecida.
Como la presión en la red 2 está aumentando, se abre un paso desde una segunda fuente de presión 1' a un cuarto elemento de válvula 20. Esto mantiene cerrada la conexión con el segundo ramal 2' de la red de presión hasta que la presión en la primera red de presión 2 haya caído a un valor predeterminado. En esa situación, la presión en la primera red de presión 2 ha caído hasta un valor predeterminado. Después de esto, la presión en la segunda red 2' aumenta, con el resultado de que los elementos de válvula 3 conectados a por lo menos una segunda fuente de presión 4' abren un paso 5' hacia la segunda red de presión 2'. El tercer elemento de válvula 6 no se abre hasta que la presión en la segunda red de presión 2' haya alcanzado un valor predeterminado.
El disco de ruptura está diseñado preferentemente para resistir presiones y diferencias de presión elevadas. Las presiones activas se encuentran típicamente por encima de 30 bares, preferentemente, por encima de 70 bares. Las presiones incluso pueden tener un valor de hasta 300 bares. Preferentemente, el disco de ruptura comprende una parte más fina en el área a la cual se aplica la acción del elemento perforador en la situación de activación.
El elemento de válvula puede ser la válvula de cierre de una segunda fuente de presión, la cual se abre mediante un impulso de presión recibido desde una primera fuente de presión. La válvula es especialmente una válvula denominada de retardo. El elemento de válvula se usa típicamente en un sistema de extinción de incendios.
Los elementos de válvula según la invención se pueden aplicar especialmente en relación con sistemas de extinción de incendios, especialmente, en relación con un aparato de extinción de incendios que haga uso de agua nebulizada a alta presión. El medio de presión puede comprender gas, líquido o una mezcla de gas y líquido.
Resulta evidente para el experto en la materia que la invención no está limitada a las formas de realización descritas anteriormente, sino que la misma puede variar dentro del alcance de las reivindicaciones que se presentan a continuación.

Claims (6)

1. Elemento de válvula (20) que comprende una carcasa (21), por lo menos una primera entrada (26), por lo menos una segunda entrada (27) y por lo menos una salida (28), y por lo menos un disco de ruptura (23) (disco frangible) o equivalente, el cual, cuando está intacto, cierra un paso desde la segunda entrada (27) por lo menos hacia la salida (28), y un elemento de pistón (25) que comprende un elemento perforador (24) ó similar para perforar el disco de ruptura, caracterizado porque dicho elemento de pistón está dispuesto para ser móvil entre por lo menos dos posiciones cuando el disco de ruptura ha sido perforado, estando cerrado el paso desde la segunda entrada (27) a la salida (28) en dicha primera posición, mientras que en una segunda posición el paso desde la segunda entrada (27) a la salida (28) está abierto, desplazándose el elemento de pistón hacia dicha segunda posición después de que la diferencia de presión entre la segunda entrada y la primera entrada haya alcanzado un valor predeterminado.
2. Elemento de válvula según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de pistón está provisto de un orificio (29) preferentemente formado en la biela del pistón, de manera que el mismo se extiende durante cierta distancia con respecto al elemento perforador en la dirección axial del elemento de pistón, estando por lo menos una apertura (242) prevista en la biela del pistón, que se extiende desde dicho orificio y que se abre en una superficie lateral de la biela del pistón del elemento de pistón.
3. Elemento de válvula según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la biela de pistón del elemento de pistón está provista de un elemento de cierre estanco (243), preferentemente una junta estanca anular, situada a cierta distancia axial con respecto al perforador, y el elemento de pistón está provisto de otro elemento de cierre estanco (251).
4. Elemento de válvula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento de válvula es la válvula de cierre de una segunda fuente de presión, y porque el mismo se abre mediante un impulso de presión recibido desde una primera fuente de presión.
5. Elemento de válvula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el elemento de válvula es una válvula de retardo.
6. Elemento de válvula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el elemento de válvula se usa en un sistema de extinción de incendios.
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