ES2332823T3 - Valvula de retencion hidraulica. - Google Patents

Abstract

Válvula de retención hidráulica (R) con un cuerpo (1) en el que contiguo a un asiento de válvula (15) están situados un elemento de cierre (K) desplazable axialmente, un muelle de cierre (18) y un disco (19) alejado del asiento de válvula (15) que soporta el muelle de cierre (18) con unos orificios de paso (20), presentando el cuerpo (1) dos racores de conexión coaxiales (2, 10), respectivamente con un conducto interior (4) y un tramo de rosca exterior (2, 11) así como un tramo hembra (7) situado entre los tramos de rosca exterior, y que opcionalmente se puede fijar con cada tramo de rosca exterior (2, 11) bien en una conexión de tubería o de manguera (C1, C2) o en una conexión de enroscar (B1, B2), donde por lo menos un conducto interior (4) que conduce al asiento de válvula (15) en el sentido de flujo de apertura de la válvula de retención define una determinada sección nominal (NW) de la válvula de retención, caracterizada porque en el cuerpo (1) de acero y en el extremo libre del racor de conexión (10) hasta un escalón está previsto un primer tramo de orificio interior (13) cuyo diámetro interior corresponde casi al doble de la sección nominal (NW), porque en el extremo libre del racor de conexión (10) está conformado un cuello (12) sensiblemente en dirección axial cuyo diámetro exterior es menor que el diámetro del núcleo del tramo de rosca exterior (11) del racor de conexión (10) porque o bien el disco (19) o un anillo postizo (16) que lleva el asiento de válvula (15) van fijados en el hombro del primer tramo de orificio interior (13) mediante rebordeado o recalcado del cuello (12), y porque la longitud de la válvula (L) corresponde como máximo a 4 a 5,5 veces el diámetro de paso nominal (NW).

Description

Válvula de retención hidráulica.

La invención se refiere a una válvula de retención hidráulica de la clase descrita en el preámbulo de la reivindica-
ción 1.

En la válvula de retención de alta presión conocida por el documento US 4 977 927 A para la inyección de lubrificante en un sistema de presión, el disco que soporta el muelle de cierre con una espiga guía va enroscado a bloque en un tramo de rosca interior del racor de conexión dotado de un tramo de rosca exterior. El disco está aplanado por dos caras diametralmente opuestas de modo que entre el tramo de rosca interior y los aplanamientos se limitan unos orificios de paso cuya sección total corresponde al diámetro nominal de la válvula de retención. El asiento de la válvula está realizado directamente de una misma pieza dentro del cuerpo en el interior del tramo hembra. La sección nominal de la válvula de retención está definida por el canal interior que transcurre hacia el asiento de la válvula por el racor de conexión que tiene el tramo de rosca exterior de mayor diámetro. La longitud de la válvula es superior a 20 veces la sección nominal. El elemento de cierre es una bola maciza de acero.

La válvula de retención conocida por el documento DE 197 39 904 A sirve como válvula de admisión o válvula de escape de una bomba de émbolo y presenta un cuerpo tubular con una pestaña de junta periférica que sobresale radialmente en un extremo del lado de entrada, un asiento de válvula realizado de una sola pieza para una bola de válvula y unos nervios de guiado para la bola de la válvula que transcurren axialmente en la sección del diámetro interior del lado de salida. El disco que soporta el muelle de cierre está o bien calado a presión únicamente con deformación local de las crestas de los nervios de guiado en el tramo de diámetro interior del lado de salida y fijado por medio de la presión, o bien está calado a presión entre los nervios guía con deformación elástica de éstos, de modo que la zona final del cuerpo que contiene el disco queda comprimida radialmente. El cuerpo de la válvula de retención está fabricado en metal por forja en frío o es una pieza inyectada de plástico. El asiento de la válvula puede estar acuñado después de la forja en frío del cuerpo. El disco es una pieza troquelada de chapa o acuñada de chapa o es una pieza de inyección de plástico. La válvula de retención se monta en un orificio de paso de fluido de la bomba de émbolo, acuñando la pestaña de junta con un ajuste prensado. Gracias al ajuste prensado de la pestaña de junta y al ajuste prensado del disco se tiene la posibilidad de reducir la longitud de la válvula.

Una válvula de retención hidráulica de la especie citada inicialmente se conoce también por el Catálogo 4200-6/DE, Pág. 07 de la Firma Parker, de Febrero de 2004 (puede verse en Internet en: www.parker.com). Estas válvulas de retención hidráulica son de aplicación universal, es decir que se pueden enroscar con cada tramo de rosca exterior por ejemplo en un bloque de válvulas o en un bloque de cilindros, en un orificio roscado que allí esté previsto, o bien se pueden fijar en una unión de tubos o mangueras mediante una tuerca de racor. La válvula de retención hidráulica conocida presenta un cuerpo en dos partes. Las dos partes del cuerpo están unidas entre sí fijando el disco e insertando el elemento de cierre y el muelle de cierre. La parte del cuerpo que contiene el asiento de válvulas presenta un primer tramo hembra y dos tramos de rosca exterior mientras que la otra parte del cuerpo tiene un tramo de hembra propio, un tramo de rosca exterior y un tramo de rosca interior. La realización del cuerpo en dos partes es costosa en cuanto a fabricación y técnica de mecanizado ya que cada parte del cuerpo se ha de mecanizar por el interior con gran precisión, aparte de los tramos roscados adicionales. Cada parte del cuerpo se mecaniza partiendo de un trozo de perfil hexagonal de acero, acero inoxidable o latón. El cuerpo en dos partes requiere una longitud de construcción indeseablemente larga que supone más de seis veces la sección nominal. Correspondientemente grande es el espacio de instalación requerido para instalar la válvula de retención hidráulica en dirección axial. Al mismo tiempo el espacio de instalación en dirección radial es indeseablemente grande debido a los dos tramos hembra, y para el montaje se necesitan como mínimo dos llaves de tuercas ya que los tramos hembra tienen diferentes entrecaras de llave.

En una válvula de retención conocida por el documento US 6 206 032 B1 con un cuerpo de una sola pieza y un tramo hembra está previsto un racor de conexión con rosca exterior y en el otro extremo del cuerpo el segundo racor de conexión con rosca interior. La sección nominal de la válvula de retención está definida por un canal interior que conduce al asiento de la válvula en el sentido del flujo de apertura de la válvula de retención. La longitud de la válvula es más de diez veces la sección nominal. El disco que soporta el muelle de cierre y un tope de asiento para el elemento de cierre van fijados mediante un anillo de retención.

En una válvula de purga de aire conocida por el documento DE 20 2006 011 061 U1 con válvula de retención el cuerpo está ensamblado a base de dos partes enroscadas entre sí de modo que se requieren dos tramos hembra distanciados axialmente. La sección nominal está definida por un canal interior que se extiende desde un extremo de la válvula de retención en el sentido del flujo de paso de apertura, hasta el asiento de la válvula. La longitud de la válvula es más de 23 veces la sección nominal.

La invención tiene como objetivo describir una válvula de retención hidráulica de la especie citada inicialmente para diferentes formas de conexión roscada, y que tenga una longitud axial reducida.

El objetivo planteado se resuelve por las características de la reivindicación 1.

Dado que el cuerpo con un solo tramo hembra entre los dos tramos de rosca exterior se puede fabricar a partir de un solo trozo de perfil hexagonal de acero, se ahorra longitud de construcción y se pueden reducir los gastos de la válvula de retención hidráulica. Este concepto permite también tener unos tramos de orificios interiores escalonados en sentido hacia el asiento de la válvula, convenientes desde el punto de vista de la fabricación y la técnica de mecanizado. A igualdad de funcionalidad se ahorran material y espacio de instalación. La válvula de retención hidráulica se puede montar tanto con cada tramo de rosca exterior en un orificio roscado de un bloque como también con una tuerca de racor en un racor de tubo o de manguera, donde para manipular el cuerpo se requiere una sola llave de tuercas. La longitud entre los extremos libres de los racores de conexión es como máximo de 4 a 5,5 veces la sección nominal. La sección nominal de la válvula de retención viene definida por el canal interior que se extiende en el sentido de flujo de apertura de la válvula de retención hacia el asiento de válvula. Se monta o bien el asiento de la válvula o el disco en un extremo abierto de uno de los racores de conexión mediante rebordeado o recalcado del cuello. El cuello formado por el tramo con rosca exterior, cuyo diámetro exterior es inferior al diámetro del núcleo del tramo de rosca exterior está rebordeado hacia el interior o recalcado. Éste tiene un diámetro interior que equivale casi al doble de la sección nominal. Debido a este diámetro interior relativamente grande se puede conseguir un caudal de paso correspondiente, por ejemplo mediante unos pasos que se pueden disponer cómodamente en el disco.

Si el asiento de válvula va fijado en el extremo abierto de un racor de conexión, el disco puede estar realizado en el tramo hembra del cuerpo, de una sola pieza. Esto reduce el número de piezas individuales.

Los diámetros diferentes de los tramos de rosca exterior de los racores de conexión son ventajosos por principio para indicarle al usuario en qué sentido de paso bloquea la válvula de retención. Para poder asegurar ahora también el caudal correspondiente al paso nominal en la zona de el disco del asiento de válvula, es conveniente alojar el disco dentro del tramo de rosca exterior que tiene mayor diámetro.

Con vistas a obtener una longitud de construcción reducida de la válvula de retención hidráulica es conveniente que el elemento de cierre sea una bola de cerámica, y si en el disco está previsto un bulón de tope central para el elemento de cierre, que limita la carrera de apertura. La bola de cerámica que con alta precisión superficial puede obtenerse económicamente responde mejor por su peso reducido y contribuye a la reducción de peso.

En una forma de realización conveniente está templado por lo menos el asiento de la válvula. Para ello procede especialmente un temple por inducción. Esto permite conseguir unos tiempos útiles largos.

En cuanto a la técnica de fabricación es conveniente que el disco presente en dirección periférica unos orificios de paso circulares repartidos uniformemente, y que haya un segundo tramo de orificio interior del cuerpo que vaya hasta el asiento de válvula con una sección no redonda con unos segmentos exteriores regulares y entre éstas presente unos salientes. Los salientes están alineados axialmente respecto a los espacios intermedios entre los orificios de paso de el disco para asegurar unas condiciones de flujo convenientes. Los segmentos exteriores están limitados por secciones parciales de orificio cuyo diámetro corresponde al diámetro de paso o al diámetro de la sección nominal. Esto permite utilizar herramientas de taladrado o fresado iguales que las que se utilizan para los orificios de paso, para el canal interior de sección nominal, y similares.

Por último es ventajoso que el bulón de tope esté atravesado por un conducto que atraviese también el disco. Este canal impide que la eventualmente ligera bola de cerámica pudiera quedar succionada contra el bulón de tope en la posición abierta.

El objeto de la invención se explica sirviéndose del dibujo. En éste muestran:

Fig. 1 una sección longitudinal de una forma de realización conforme a la invención de una válvula de retención hidráulica,

Fig. 2 una vista correspondiente a la Fig. 1, por debajo,

Fig. 3 una sección radial del cuerpo de la válvula de retención hidráulica de la Fig. 1 en el plano de sección III-III de la Fig. 1,

Fig. 4 otra forma de realización conforme a la invención de la válvula de retención con sentido de bloqueo inverso, y

Fig. 5, 6 y 7 otras tres formas de realización todas ellas en sección longitudinal

Una válvula de retención hidráulica R representada en las Fig. 1 a 3 presenta un cuerpo 1 de una sola pieza, realizado por ejemplo a partir de un trozo de perfil de acero hexagonal mecanizado por arranque de viruta.

El cuerpo 1 presenta un racor de conexión menor 2 con un tramo de rosca exterior 3, en el cual un orificio interior 4 con un diámetro interior correspondiente a la respectiva sección nominal (NW) de la válvula de retención hidráulica R conduce a un asiento de válvula 15. En el extremo abierto del racor de conexión 2 está formado un orificio escalonado 5, por ejemplo ensanchado de forma cónica. A continuación del tramo de rosca interior 2 sigue una entalladura 6, por ejemplo para colocar un elemento de junta, y de ahí sigue un tramo hembra 7 con el contorno exterior hexagonal del trozo de perfil. A continuación del tramo hembra 7 sigue otra entalladura 8, por ejemplo para colocar el elemento de junta 9 que está representado, a lo que sigue un segundo racor de conexión 10 que tiene un tramo de rosca exterior 11 de mayor diámetro, es decir que el diámetro exterior del racor de conexión 2 es menor que el diámetro exterior del racor de conexión 10.

En el extremo libre del racor de conexión 10 está formado un cuello sensiblemente axial 12 cuyo diámetro exterior es menor que el diámetro del núcleo del tramo de rosca exterior 11. En el extremo libre del racor de conexión 10 comienza un primer tramo de orificio interior 13, al que sigue a través de un hombro otro tramo de orificio interior 14, que conduce hasta el asiento de válvula 15 o a una entalladura 16 contigua a éste. El tramo de orificio interior 13 es el que dentro del cuerpo 1 tiene el mayor diámetro interior D, que corresponde casi al doble de la sección nominal NW. En el tramo de orificio interior 13 va fijado un disco 19 con orificios de paso 20, estando fijado por deformación en frío del cuello 12 (rebordeado, recalcado o similar). Alternativamente el disco 19 también podría ir pegado, calado a presión o enroscado o sujeto mediante un elemento de retención.

De acuerdo con la Fig. 2, el disco 19 lleva seis orificios de paso circulares 20 dispuestos a intervalos periféricos uniformes y en el interior del diámetro del cuello 12 conformado en frío. El tramo de orificio interior 14 está realizado conforme a la Fig. 3 con una sección no redonda. Esta sección no redonda está definida por un orificio central y tres segmentos exteriores 21 formados a intervalos periféricos regulares, entre los cuales están previstos unos salientes 22 que sobresalen hacia el interior. Los salientes 22 están orientados hacia los espacios intermedios entre los orificios de pasos 20 y están limitados lateralmente por tramos parciales de orificio 24 cuyo diámetro se corresponde con el diámetro de los orificios de paso 20. Entre estos tramos parciales de orificio está previsto en cada caso un tramo parcial de orificio 22 cuyo diámetro corresponde al diámetro de paso nominal NW.

Al asiento de válvula 15, que puede estar formado con una superficie de asiento cónica de pocas décimas de milímetro de anchura y que está convenientemente templado (temple por inducción) le corresponde como elemento de cierre K una bola, convenientemente una bola cerámica. El diámetro del asiento de válvula 15 o el orificio de paso nominal suponen aproximadamente el 80% del diámetro de la bola. La longitud L del cuerpo es aproximadamente de 4 a 5,5 veces la sección nominal NW, concretamente de forma preferente aproximadamente de 4,75 a 5,2 veces la sección nominal NW. El disco 19 soporta centrado un bulón de tope 17 que limita la carrera de apertura del elemento de cierre y que está rodeado de un muelle de cierre 18 que se apoya por un lado en el disco 19 y por el otro en el elemento de cierre K. El pivote de tope 17 va, o bien encajado en el disco 19, o forma una sola pieza con éste.

La válvula de retención hidráulica R se puede fijar con cada tramo de rosca exterior 3 u 11 opcionalmente o bien en un orificio con rosca interior de un bloque (tramo roscado B1 ó B2, indicados con línea de trazos en la mitad izquierda de la Fig. 1) o en un racor de tubo o de manguera C1, C2 (indicados con línea de trazos en la Fig. 1 en el lado derecho), y allí con una tuerca de racor. Normalmente se forma en uno de los racores de conexión 2 ó 10 una conexión con un tubo o manguera C1, C2, y en el otro racor de conexión 10 ó 2 una unión en un orificio roscado interior (conexión roscada B1, B2) o en ambos racores de conexión 2, 10 se establecen conexiones de tubos o mangueras C1 y C2.

La forma de realización de la válvula de retención hidráulica R representada en la Fig. 4 presenta un cuerpo de una sola pieza 1 conforme a la Fig. 1, siendo aquí el sentido de bloqueo el inverso al de la Fig. 1. El asiento de válvula 5 se encuentra en un anillo postizo 26 que va fijado en el extremo abierto del racor de conexión 10, por ejemplo mediante un rebordeado del cuello 12. El disco 19 está realizado de una sola pieza en el tramo hembra 7 con sus orificios de paso 20 y soporta el pivote de tope 17 para el muelle de cierre 18 y el elemento de cierre K. En el pivote de tope 17 está previsto un conducto longitudinal 25 que impide que la posición abierta la bola de cerámica K quede succionada (sentido de paso del flujo de abajo hacia arriba en la Fig. 4).

Las formas de realización de la válvula de retención hidráulica R en las Fig. 5, 6 y 7 tienen el mismo sentido de bloqueo que en la Fig. 4. el cuerpo es más corto que el de las Fig. 1 a 4. El disco 19 va fijado en el tramo hembra 7 por ejemplo mediante un rebordeado del cuello 12 (en la Fig. 5) o recalcado en 12' en la Fig. 6, o mediante una unión roscada 12'' en la Fig. 7, estando realizado de una sola pieza con el racor de conexión de menor diámetro exterior. En el disco 19 está previsto un hexágono interior 28 que por ejemplo en la forma de realización de la Fig. 7 se puede utilizar para enroscar el disco 19 hasta hacer tope en un hombro 27. En las Fig. 5 a 7 los orificios de paso 20 (en este caso por ejemplo 5) van desde el hexágono interior 28 en sentido hacia la bola de cerámica K, oblicuamente hacia el exterior hasta el tramo de orificio no redondo 14. El asiento de válvula está mecanizado en el extremo abierto del otro racor de conexión 10. La longitud de la válvula de retención hidráulica representada en las Fig. 4 a 7 puede ser de unos 39 a 41,5 mm para una sección nominal de 8,0 mm.

Claims (6)

1. Válvula de retención hidráulica (R) con un cuerpo (1) en el que contiguo a un asiento de válvula (15) están situados un elemento de cierre (K) desplazable axialmente, un muelle de cierre (18) y un disco (19) alejado del asiento de válvula (15) que soporta el muelle de cierre (18) con unos orificios de paso (20), presentando el cuerpo (1) dos racores de conexión coaxiales (2, 10), respectivamente con un conducto interior (4) y un tramo de rosca exterior (2, 11) así como un tramo hembra (7) situado entre los tramos de rosca exterior, y que opcionalmente se puede fijar con cada tramo de rosca exterior (2, 11) bien en una conexión de tubería o de manguera (C1, C2) o en una conexión de enroscar (B1, B2), donde por lo menos un conducto interior (4) que conduce al asiento de válvula (15) en el sentido de flujo de apertura de la válvula de retención define una determinada sección nominal (NW) de la válvula de retención, caracterizada porque en el cuerpo (1) de acero y en el extremo libre del racor de conexión (10) hasta un escalón está previsto un primer tramo de orificio interior (13) cuyo diámetro interior corresponde casi al doble de la sección nominal (NW), porque en el extremo libre del racor de conexión (10) está conformado un cuello (12) sensiblemente en dirección axial cuyo diámetro exterior es menor que el diámetro del núcleo del tramo de rosca exterior (11) del racor de conexión (10) porque o bien el disco (19) o un anillo postizo (16) que lleva el asiento de válvula (15) van fijados en el hombro del primer tramo de orificio interior (13) mediante rebordeado o recalcado del cuello (12), y porque la longitud de la válvula (L) corresponde como máximo a 4 a 5,5 veces el diámetro de paso nominal (NW).

2. Válvula de retención hidráulica según la reivindicación 1, caracterizada porque estando el asiento de válvula (15) montado en el extremo abierto de uno de los racores de conexión (10), el disco (19) en el tramo hembra (7) del cuerpo (1) está realizado de una sola pieza.

3. Válvula de retención hidráulica según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento de cierre (K) es una bola de material cerámico.

4. Válvula de retención hidráulica según la reivindicación 1, caracterizada porque el asiento de válvula (15) está templado, preferentemente templado por inducción.

5. Válvula de retención hidráulica según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el disco (19) montado en el primer tramo de orificio interior (13) contiene varios orificios de paso circulares (20), y porque un segundo tramo de orificio interior (14), que transcurre entre el primer tramo de orificio interior (13) y el asiento de válvula (15) presenta una sección no redonda con unos segmentos exteriores (21) distribuidos uniformemente y unos salientes (22) que sobresalen de entre éstos, estando los salientes (22) orientados axialmente hacia unos espacios intermedios entre los orificios de paso (20) en el disco (19), estando los segmentos exteriores (21) limitados por sectores parciales de orificio (23, 24) cuyo diámetro corresponde respectivamente al diámetro de paso de un orificio de paso (20) o al diámetro de la sección nominal (NW).

6. Válvula de retención hidráulica según la reivindicación 1, caracterizada porque en el disco (19) va montado un bulón de tope (17) para el elemento de cierre, que contiene también un conducto (25) que atraviesa el disco (19).