ES2584174T3

ES2584174T3 - Válvula de asiento doble y obturación de una válvula de asiento doble

Info

Publication number: ES2584174T3
Application number: ES11162820.2T
Authority: ES
Inventors: Martin Sauer
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2016-09-26
Anticipated expiration: 2031-04-18
Also published as: EP2397731A2; PL2397731T3; DK2397731T3; CN102287542B; EP2397731B1; EP2397731A3; US8668184B2; DE102010030300A1; US20110309285A1; CN102287542A

Abstract

Válvula de asiento doble (V), en particular para el control del flujo de bebidas, alimentos, productos farmacéuticos o biotecnológicos, con al menos un asiento (6) dispuesto en una carcasa de válvula (4) entre recorridos de flujo (3, 5) con superficies de estanqueidad para la interacción con dos cabezas de válvula (T, T') que se pueden graduar relativamente entre sí y en relación con el asiento (6) de forma lineal en una dirección de graduación (X), de las cuales presenta cada una en un surco de anillo (N) una junta de anillo (R, R') con un anillo de estanqueidad (17) elástico fijado con cierre de unión no positiva de pre-tensión, pudiéndose generar a través de la junta de anillo (R') de una de las cabezas de válvula (T') una función de estanqueidad al menos esencialmente axial y a través de la junta de anillo (R) de la otra cabeza de válvula (T), una función de estanqueidad esencialmente radial en el asiento (6) y estando colocado al menos el anillo de estanqueidad (17) de la junta de anillo (R) para la función de estanqueidad radial en un anillo de apoyo (16, 16') con estabilidad dimensional, fijado en arrastre de forma entre partes (12, 13) en el surco de anillo (N) de la cabeza de válvula (T, T'), caracterizada porque los dos anillos de estanqueidad (17) están fabricados con la misma forma y dimensión, porque cada anillo de estanqueidad (17) está colocado con uno de dos anillos de apoyo (16, 16') distintos en el surco de anillo (N) de la respectiva cabeza de válvula (T, T') y porque en las cabezas de válvula (T, T') los dos anillos de estanqueidad (17) están dispuestos en relación con la dirección de graduación (X) en ubicaciones de giro que se diferencian en vista de la respectiva función de estanqueidad.

Description

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DESCRIPCION

Valvula de asiento doble y obturacion de una valvula de asiento doble

La invencion se refiere a una valvula de asiento doble del tipo indicado en el preambulo de la reivindicacion 1 asf como a una obturacion del tipo indicado en el preambulo de la reivindicacion 16.

En la valvula de asiento doble conocida por el documento EP 1 730 430 A, las dos cabezas de valvula presentan surcos de anillo con diferentes cortes transversales y diferentes juntas de anillo en los surcos de anillo. En la cabeza de valvula de una sola pieza, que aporta la funcion de valvula de asiento, esta incluido un anillo de estanqueidad de una sola pieza, trapecial en el corte transversal, de tal manera que su zona de estanqueidad exterior esta orientada aproximadamente de forma radial y en direccion hacia la otra cabeza de valvula. En el surco de anillo de la cabeza de valvula que aporta la funcion de valvula de compuerta esta dispuesta una junta de anillo combinada que esta compuesta de un anillo de estanqueidad elastico con un corte transversal esencialmente en forma de C y un anillo de apoyo metalico, unido con ello en union material mediante vulcanizacion, con un corte transversal aproximadamente en forma de T. Los dos anillos de estanqueidad son distintos al menos en cuanto a la forma y la dimension. En la barra superior del corte transversal en T del anillo de apoyo se apoyan axialmente partes, enroscadas entre sf, de la cabeza de valvula. El anillo de estanqueidad para la funcion de valvula de compuerta presenta una zona de estanqueidad exterior orientada esencialmente de forma radial y una zona de estanqueidad central adicional orientada esencialmente de forma axial, que limita con la misma. A causa de las dos zonas de estanqueidad, el cierre de union no positiva de pre-tension del anillo de estanqueidad en el surco de anillo esta definido de tal manera que en el caso de la funcion de estanqueidad dinamica no se puede descartar de manera fiable un desplazamiento de seguimiento del anillo de estanqueidad en el surco de anillo. Ademas, la junta de anillo combinada es complicada de fabricar y es cara y en el caso de sustituir el anillo de estanqueidad se tiene que cambiar tambien el anillo de apoyo. La facilitacion de dos juntas de anillo diferentes para la valvula de asiento doble significa una complejidad logfstica adicional. El montaje del anillo de estanqueidad para la funcion de valvula de asiento es diffcil, requiere una deformacion extrema y alberga el riesgo de desplazamiento de seguimiento de producto y de arranque de la junta. Ya que en la posicion de cierre de la cabeza de valvula responsable de la funcion de valvula de asiento en condiciones extremas del procedimiento no existe ningun tope metalico ineqrnvoco de la cabeza de la valvula, se producen solicitaciones extremas y variables para el anillo de estanqueidad. Los anillos de estanqueidad son piezas de desgaste que se tienen que cambiar cuando disminuye el efecto de estanqueidad.

En una valvula de asiento doble conocida por el documento DE 101 47 455 C de otro tipo, en concreto con dos cabezas de valvula del mismo diametro que aportan, en cada caso, solo una funcion de valvula de compuerta, en las dos cabezas de valvula estan montadas juntas de anillo iguales en cada caso para un efecto de estanqueidad exclusivamente radial. Las dos cabezas de valvula tienen al menos dos partes. Las partes enroscadas delimitan conjuntamente el surco de anillo para la junta de anillo. Cada junta de anillo esta compuesta de tres componentes, en concreto un anillo de apoyo con estabilidad dimensional con un corte transversal en forma de C, un anillo de retroceso de material elastico colocado en el anillo de apoyo, por ejemplo, una junta torica, y el anillo de estanqueidad compuesto de material elastico, que posee un corte transversal en forma de C y que esta aplicado sobre el anillo de apoyo de forma sustituible. Ya que el anillo de apoyo esta apoyado solo radialmente en al menos una parte de la cabeza de valvula, mientras que partes de la cabeza de valvula estan tensadas unas con respecto a otras a tope, el ancho de enclavamiento, responsable del cierre en arrastre de forma de pre-tension del anillo de estanqueidad en el surco de anillo, del surco de anillo se ve influido de forma inapropiada por tolerancias inevitables de la fabricacion de las partes de la cabeza de valvula, de tal manera que dentro de una serie constructiva de cabezas de valvula no se pueden descartar diferentes cierres de union no positiva de pre-tension de los anillos de estanqueidad. Para un montaje mas sencillo, el anillo de apoyo puede estar compuesto de segmentos. Entre el anillo de estanqueidad y el anillo de retroceso asf como el anillo de apoyo, en caso de la funcion de estanqueidad dinamica del anillo de estanqueidad, aparecen en el asiento movimientos relativos inevitables con rozamiento y tension concentrados de forma local, que ponen en peligro la vida en servicio del anillo de estanqueidad y la funcion de estanqueidad.

La invencion se basa en el objetivo de crear una valvula de asiento doble del tipo que se ha mencionado al principio que se pueda fabricar de forma economica, que sea facil de montar y segura en cuanto a la funcion, asf como indicar una obturacion universal de una valvula de asiento doble.

El objetivo planteado se resuelve con las caractensticas de la reivindicacion 1 y de la reivindicacion 16.

Ya que los anillos de estanqueidad estan fabricados con la misma forma y dimension, cualquier anillo de estanqueidad se puede montar en cualquier cabeza de valvula, de tal manera que no se da ningun riesgo de confusion. Los anillos de estanqueidad para la respectiva valvula de asiento doble o una serie constructiva de valvulas de asiento doble se pueden fabricar en el mismo molde de produccion lo que, entre otras cosas a causa de mayores numeros de piezas, es economico y minimiza los problemas logfsticos. Cada uno de los anillos de estanqueidad iguales entre sf esta colocado con el anillo de apoyo configurado correspondientemente a la respectiva funcion de estanqueidad de tal manera en el surco de anillo que en la valvula de asiento doble se garantizan funciones de estanqueidad dinamicas y estaticas definidas de forma inequvoca. En la valvula de asiento doble, los dos anillos de estanqueidad estan dispuestos con diferentes ubicaciones de giro en vista de la respectiva funcion de

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estanqueidad en relacion con la direccion de graduacion de las cabezas de valvula. A causa de un anillo de apoyo que se va a insertar de forma inconfundible y los surcos de anillo disenados para los diferentes anillos de apoyo resulta, en cada caso, la ubicacion de montaje correcta de la junta de anillo sin tener que prestar una especial atencion a la seleccion correcta de un anillo de estanqueidad incluso al sustituir estas piezas de desgaste.

A pesar de las diferentes funciones de estanqueidad de las dos cabezas de valvula, la obturacion de acuerdo con la invencion de la valvula de asiento doble no necesita mas que un tipo de anillo de estanqueidad que, tambien a causa de su campo de empleo ampliado de forma universal, puede reducir costes, problemas logfsticos y, en el caso de sustitucion asf como durante el primer montaje, un riesgo de confusion y que, con los diferentes anillos de apoyo, cumple cada una de las dos funciones de estanqueidad de forma inequvocamente definida.

De acuerdo con la invencion, en la valvula de asiento doble los dos anillos de estanqueidad, adicionalmente a las diferentes ubicaciones de giro en las dos cabezas de valvula, se combinan con anillos de apoyo de diferente diametro eficaz que estan adaptados correspondientemente a la respectiva funcion de estanqueidad (funcion de estanqueidad esencialmente axial de una valvula de asiento a mayor diametro, funcion de estanqueidad esencialmente radial de una valvula de compuerta a un menor diametro) y que son distintos, al igual que tambien los surcos de anillo que presentan cortes transversales dado el caso iguales entre sf, pero orientados de forma diferente, en las dos cabezas de valvula. La elasticidad de los anillos de estanqueidad de forma y dimension iguales posibilita combinar sin problemas cada anillo de estanqueidad con cada anillo de apoyo.

Ademas, de acuerdo con la invencion cada anillo de estanqueidad presenta al menos una zona de estanqueidad exterior que sobresale del surco de anillo, el anillo de estanqueidad para la funcion de estanqueidad radial esta dispuesto en una cabeza de valvula de varias piezas en una ubicacion de giro con una zona de estanqueidad exterior orientada aproximadamente de forma radial y hacia el exterior y el anillo de estanqueidad para la funcion de estanqueidad al menos esencialmente axial esta dispuesto en la otra cabeza de valvula configurada asimismo de varias piezas en una ubicacion de giro en la que la zona de estanqueidad exterior esta orientada axial y radialmente con un angulo menor de 90° de forma oblicua con respecto a la direccion de graduacion y hacia una cabeza de valvula. El angulo se encuentra, preferentemente, en aproximadamente 30°.

En una forma de realizacion preferente, cada anillo de apoyo presenta una parte de base para la fijacion entre partes de la cabeza de valvula asf como una parte de apoyo que se puede introducir al menos en arrastre en forma en el interior en el anillo de estanqueidad. Las partes de base de ambos anillos de apoyo pueden ser distintas en cuanto a forma y/o dimension, por ejemplo, estar adaptadas a las respectivas condiciones de montaje en la cabeza de valvula. Por el contrario, las partes de apoyo destinadas a la interaccion con el anillo de estanqueidad de los anillos de apoyo pueden estar configuradas, preferentemente, con cortes transversales iguales entre st

De acuerdo con la invencion se extiende la parte de apoyo de uno de los anillos de apoyo alejandose en perpendicular de la parte de base, mientras que la parte de apoyo del otro tipo de anillo de apoyo se extiende de forma oblicua alejandose con un angulo de la parte de base. Los anillos de apoyo son piezas faciles y economicas de fabricar, por ejemplo, de metal o de un material de mayor dureza que el del anillo de estanqueidad.

En vista de que se use en las dos cabezas de valvula el mismo tipo de anillo de estanqueidad es apropiado que los surcos de anillo en las dos cabezas de valvula presenten cortes transversales al menos esencialmente identicos. De este modo, a condicion de partes de apoyo de los anillos de apoyo iguales entre sf, los dos anillos de estanqueidad en los dos surcos de anillo se encuentran bajo los mismos cierres de union no positiva de pre-tension, tal como es importante para funciones de estanqueidad estaticas y dado el caso dinamicas definidas de forma inequvoca.

Se da preferencia a los anillos de estanqueidad que no solo son iguales en cuanto a forma y dimension, sino que tambien son del mismo tipo en cuanto a sus elasticidades.

En vista de que un anillo de estanqueidad aplicado se expanda dado el caso mas en direccion perimetral sobre el anillo de apoyo que el otro, los anillos de estanqueidad fabricados dado el caso en el mismo molde iguales en cuanto a forma y dimension podnan presentar elasticidades iguales o desiguales, preferentemente durezas Shore iguales o desiguales y/o estar compuestos de materiales de elastomero o goma diferentes para facilitar la aplicacion.

Ademas, el anillo de estanqueidad podna fabricarse en la tecnica de moldeo por inyeccion de varios componentes como una sola pieza con zonas en diferentes durezas Shore y/o de diferentes materiales. Las zonas o los materiales podnan estar ajustados, por ejemplo, a una funcion de estanqueidad dinamica en el asiento o una funcion de estanqueidad estatica en el surco de anillo de la cabeza de valvula.

En una forma de realizacion apropiada de la invencion, cada anillo de estanqueidad en su corte transversal esencialmente en forma de C presenta dos ramas exteriores que pueden presentar cortes transversales iguales y que, preferentemente, aumentan en el espesor hacia sus extremos libres. Entre las ramas exteriores se forma la zona de estanqueidad exterior disenada de forma apropiada con forma de tejado. En el lado interior delimitando con las ramas exteriores esta previsto, en cada caso, un surco de anillo, mientras que entre los surcos de anillo esta moldeado al menos un reborde de anillo que sobresale hacia el interior. Las ramas exteriores son esencialmente responsables de la funcion de estanqueidad estatica del anillo de estanqueidad en el surco de anillo, mientras que la zona de estanqueidad exterior, interaccionando con el reborde de anillo y el anillo de apoyo, es responsable de la

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funcion de estanqueidad dinamica. El reborde de anillo integrado en una sola pieza cumple la funcion de una zona de retroceso y delimita, de forma apropiada, directamente con la zona de estanqueidad exterior activa dinamicamente.

Si para una colocacion impecable del anillo de apoyo, se quiere tener una parte de base de anillo de apoyo relativamente grande, puede ser apropiado que los nervios de anillo de la parte de apoyo del anillo de apoyo esten desplazados por encima de hombros exteriores con respecto a la parte de base hacia el interior. La parte de apoyo en la parte de base esta ajustada por el contrario en su tamano al anillo de estanqueidad, que puede estar dimensionado de forma relativamente pequena en su corte transversal, es decir, esta compuesto de relativamente poco material elastico. Los hombros exteriores posibilitan ademas delimitar en el surco de anillo espacios libres en los que las ramas exteriores del anillo de estanqueidad se pueden expandir o contraer, por ejemplo, debido a temperatura y/o hinchamiento. El poco material o el corte transversal relativamente pequeno del anillo de estanqueidad ofrece ventajas en relacion con un menor volumen de hinchamiento en caso de contacto con medios y menor expansion volumetrica en caso de cambios de temperatura.

Para minimizar la solicitacion mecanica en caso de aplicacion del anillo de estanqueidad sobre el anillo de apoyo y/o para facilitar el montaje, el anillo de apoyo puede estar configurado de forma divisible a partir de segmentos de anillo. En la ubicacion montada, el anillo de apoyo de segmentos de anillo de todos modos gracias al enclavamiento entre las partes de la cabeza de valvula da un anillo de apoyo de una sola pieza en cuanto a la accion. Ya que de todos modos la expansion del anillo de estanqueidad durante la aplicacion es moderada, se pueden usar tambien anillos de apoyo de una sola pieza.

A causa del cierre de union no positiva de pre-tension definido inequvocamente entre el surco de anillo delimitado por las partes de la cabeza de valvula y el anillo de apoyo y a causa del montaje sencillo sin deformaciones excesivas del anillo de estanqueidad, el mismo puede presentar una dureza Shore de aproximadamente 85 Shore. Este grado de dureza relativamente alto minimiza el riesgo de desplazamiento de seguimiento del anillo de estanqueidad en el surco de anillo y contribuye al aumento del periodo en servicio del anillo de estanqueidad.

De forma apropiada, el anillo de estanqueidad esta aplicado de forma sustituible sobre el anillo de apoyo, de tal manera que se puede continuar usando el anillo de apoyo en caso del cambio del anillo de estanqueidad. Sin embargo, esto no descarta unir, como alternativa, el anillo de estanqueidad en union material con el anillo de apoyo y cambiar conjuntamente ambos componentes.

En una forma de realizacion apropiada, las cabezas de valvula en sus lados dirigidos unos hacia otros presentan superficies de tope con estabilidad dimensional que se pueden poner mutuamente en contacto de apoyo. Como alternativa o adicionalmente, en una cabeza de valvula puede estar previsto un reborde de estanqueidad perimetral con estabilidad dimensional en un lado dirigido hacia la otra cabeza de valvula, que se puede poner con la zona de estanqueidad exterior del anillo de estanqueidad dispuesto en una ubicacion de giro oblicua en la otra cabeza de valvula en un encaje de estanqueidad central al menos esencialmente axial. En caso de la combinacion de las superficies de tope y del reborde de estanqueidad, el contacto de apoyo define, de manera exactamente reproducible, la dimension del encaje de estanqueidad central, de tal manera que se evita una entrada o salida de medios al o del espacio de fuga cerrado asf hermeticamente entre las dos cabezas de valvula.

Una idea particularmente importante de la invencion consiste en que las partes que definen el surco de anillo de la cabeza de valvula estan apoyadas en arrastre de forma y en union no positiva esencialmente en direccion de graduacion de las cabezas de valvula desde dos lados en el anillo de apoyo, de tal manera que el anillo de apoyo, a traves de este apoyo de las partes, define el ancho de enclavamiento del surco de anillo que genera un cierre de union no positiva de pre-tension para el anillo de estanqueidad en el surco de anillo. Esta funcion del anillo de apoyo evita que las tolerancias inevitables de la fabricacion de las partes relativamente grandes de la cabeza de valvula tengan un efecto desventajoso sobre la precision del ancho de enclavamiento del surco de anillo.

De forma complementaria o como alternativa, ademas, puede ser apropiado que el anillo de apoyo defina la posicion radial del anillo de estanqueidad que genera una proyeccion de la zona de estanqueidad exterior del anillo de estanqueidad sobre el surco de anillo de la cabeza de valvula, por ejemplo, a traves de un apoyo en arrastre de forma radial en al menos una parte de la cabeza de valvula. El apoyo radial del anillo de apoyo descarta que el anillo de apoyo en caso de cargas extremas pueda ceder y poner en peligro las funciones de estanqueidad del anillo de estanqueidad.

Otro punto de vista importante de la invencion finalmente consiste en que los nervios de anillo que encajan en los surcos de anillo del anillo de estanqueidad en la parte de apoyo del anillo de apoyo separan zonas de estanqueidad estaticas del anillo de estanqueidad en el surco de anillo funcionalmente de al menos una zona de estanqueidad dinamica del anillo de estanqueidad en el asiento de la carcasa de valvula. La zona de estanqueidad estatica en el surco de anillo ofrece una funcion de estanqueidad contra un desplazamiento de seguimiento y desgarre, mientras que la zona de estanqueidad dinamica debe aportar la funcion de estanqueidad en el asiento en el que el anillo de estanqueidad esta sometido a deformaciones al menos por zonas. Gracias a la separacion de funciones a traves de los nervios de anillo de la parte de apoyo, las funciones de estanqueidad, en realidad contrarias, del anillo de estanqueidad no se pueden influir mutuamente de forma desventajosa.

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Mediante el dibujo se explica una forma de realizacion del objeto de la invencion. Muestran:

La Fig. 1, un corte axial parcial de una valvula de asiento doble en posicion de cierre con ilustracion de una obturacion de la valvula de asiento doble y

La Fig. 2, una vista en corte de la Fig. 1, por ejemplo en una fase justo antes de abandonar la posicion de cierre de la valvula de asiento doble.

Las valvulas de asiento doble V de acuerdo con las Figs. 1 y 2 con dos cabezas de valvula T, T' que colaboran conjuntamente con un asiento 6 en una carcasa 4 de la valvula de asiento doble V para una combinacion de una funcion de valvula de asiento 1 y una funcion de valvula de compuerta 2 se usan, por ejemplo, para el control del flujo para bebidas, alimentos, productos farmaceuticos o biotecnologicos. Tales valvulas de asiento doble se tienen que poder limpiar, dado el caso de forma especial, en el exterior y/o interior, aislar en la posicion de cierre (Fig. 1) los recorridos de flujo 3, 5 de forma fiable unos de otros y evitar un intercambio de fuga entre los medios de flujo y descartar, en ciclos de limpieza, un intercambio de medios entre los recorridos de flujo 3, 5.

La Fig. 1 es una parte de un corte axial de la valvula de asiento doble V en posicion de cierre. La cabeza de valvula T', T superior e inferior esta compuesta, en cada caso, de dos partes 12, 13, que estan tensadas a traves de uniones roscadas 9, 37 entre sf y, en cada caso, contra un anillo de apoyo 16, 16' con estabilidad dimensional de una junta de anillo R, R' en un surco de anillo N. La cabeza de valvula T' superior aporta la funcion de valvula de asiento 1 con obturacion axial y radial en una superficie de obturacion 18 en este caso conica en el asiento 6, mientras que la cabeza de valvula T inferior con su junta de anillo R aporta la funcion de valvula de compuerta 2 con una obturacion solo radial en el asiento 6. En este caso, la cabeza de valvula T' superior podna presentar, por ejemplo, incluso una junta de anillo R' de efecto meramente axial (no mostrado). La cabeza de valvula T' a causa del apoyo metalico de un borde 10 de la parte 12 en la superficie de estanqueidad 18 puede ocupar, en la posicion de cierre, una posicion de estanqueidad definida de forma exacta.

Mediante las Fig. 1 y 2 se explica para una valvula de asiento doble V de este tipo o su obturacion el concepto de las juntas de anillo R, R' usadas. Se debe senalar que ciertamente las juntas de anillo R, R' presentan anillos de apoyo 16, 16' de diseno diferente, sin embargo, los anillos de estanqueidad 17 colocados en los mismos se han fabricado con la misma forma y dimension (un tipo de anillo de estanqueidad comun), es decir, se han producido en el mismo molde de fabricacion, sin embargo, estan aplicados en diferentes ubicaciones de giro sobre los anillos de apoyo 16, 16'.

El anillo de apoyo 16 usado en cabeza de valvula T inferior posee una parte de base 19 ensanchada que queda delimitada mediante superficies 20, 21, 22, que se unen entre sf de forma ortogonal, por tres lados y esta montado en la cabeza de valvula T de tal forma que las superficies de tope 26 y 28 de las partes 12, 13 de la cabeza de valvula T se presionan a traves de la union roscada 37 desde dos lados axiales opuestos entre sf (es decir, en direccion de graduacion X) contra las superficies 20, 22 de la parte de base 19. De este modo, el anillo de apoyo 16 define a lo largo de la anchura de su parte de base 19 el ancho de enclavamiento entre flancos 29 del surco de anillo N que genera un cierre de union no positiva de pre-tension predeterminado para el anillo de estanqueidad 17. Preferentemente, el anillo de apoyo 16 se apoya ademas con la superficie 21 radialmente en una superficie de tope 27 cilmdrica, en este caso de la parte 13, de tal manera que el anillo de apoyo 16 define tambien la posicion radial del anillo de estanqueidad 17 que crea una proyeccion fijada de una zona de estanqueidad exterior 31, en el lado exterior, del anillo de estanqueidad 17 sobre la cabeza de valvula T (para la funcion de obturacion en este caso radial).

Desde la parte de base 19 se extienden por encima de hombros exteriores 24 en perpendicular y desplazados hacia el interior en una parte de apoyo 14 del anillo de apoyo 16, alejandose, dos nervios de anillo 23 al menos esencialmente paralelos entre sf, que encierran entre sf una cavidad 25 en forma de un surco de anillo redondeado o aproximadamente rectangular. El anillo de estanqueidad 17 colocado en la cabeza de valvula T inferior del anillo de apoyo 16 tiene un corte transversal aproximadamente con forma de C, esta compuesto de material elastico tal como un elastomero o goma y posee dos ramas exteriores 32 al menos aproximadamente paralelas entre sf que estan fijadas entre flancos internos 29 del surco de anillo N y sobre los nervios de anillo 23 de la parte de apoyo 14 del anillo de apoyo 16 con el cierre de union no positiva de pre-tension predeterminado. Las ramas exteriores 32 en este caso tienen, por ejemplo, forma de cuna. Delimitando en el interior con las ramas exteriores 32 estan moldeados surcos de anillo 34 en el anillo de estanqueidad 17, que encierran entre sf al menos un reborde de anillo 33' que sobresale hacia el interior, que esta configurado del material del anillo de estanqueidad 17 con el mismo con una sola pieza y que define una zona de retroceso 33 que, en cuanto a la accion, esta conectada entre la cavidad 25 y la zona de estanqueidad exterior 31 y otorga a la misma un determinado comportamiento dinamico de obturacion o deformacion.

El anillo de apoyo 16' en la cabeza de valvula T' superior en las Fig. 1 y 2 se diferencia del anillo de apoyo 16 en la cabeza de valvula T inferior por el hecho de que la parte de base 19' con sus superficies que se encuentran en ortogonal entre sf, que se conectan unas a otras, esta fijado entre las superficies de tope 26, 28 de las partes 12, 13 axialmente y, dado el caso, en una superficie de tope 27 tambien radialmente, extendiendose la parte de base 19' en este caso esencialmente de forma radial. La parte de apoyo 14 puede tener un corte transversal identico a la parte

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de apoyo 14 del otro anillo de apoyo 16. Los nervios de apoyo 23 en este caso en la parte de apoyo 14 sin embargo se alejan con un angulo oblicuo a de la parte de base 19'. El surco de anillo N entre las dos partes 12, 13 puede tener el mismo corte transversal que el de la cabeza de valvula T inferior, sin embargo, esta colocado asimismo con el angulo a de forma oblicua para generar a traves del anillo de estanqueidad 17 una obturacion radial y axial en la superficie de estanqueidad conica 18. El ancho de enclavamiento del surco de anillo N se define tambien en la cabeza de valvula T' superior mediante el anillo de apoyo 16' y a traves del apoyo de las partes 12, 13 en la parte del pie 19', es decir, tambien aqu existe un cierre de union no positiva de pre-tension definido del anillo de estanqueidad 17 en el surco de anillo N asf como una proyeccion definida de la zona de estanqueidad exterior 31.

En la junta de anillo R' (esto se aplica tambien a la junta de anillo R en la cabeza de la valvula T inferior) en la cabeza de valvula T' superior, delimitando con el reborde de anillo 33', estan definidos espacios libres 36 y/o espacios libres 35 entre la parte de base 19' o 19 y las partes 12, 13 para los extremos libres de las ramas exteriores 32. Estos espacios libres 36 y/o 35 posibilitan expansiones y contracciones causadas por temperatura y/o hinchamiento del anillo de estanqueidad 17.

La cabeza de valvula T inferior posee en su parte 12 en la parte superior en el lado del borde un reborde de estanqueidad 34 perimetral que esta destinado a la interaccion con otra zona de estanqueidad exterior 31' o una parte de la zona de estanqueidad exterior 31 del anillo de obturacion 17 en la cabeza de valvula T' superior cuando la valvula de asiento doble V se lleva, mediante un dispositivo de accionamiento no mostrado, desde la posicion de cierre mostrada en la Fig. 1 a la posicion abierta, elevandose (Fig. 2) antes de la elevacion de la cabeza de valvula T' superior en primer lugar la cabeza de valvula T inferior hasta que el reborde de estanqueidad 34 actue con obturacion en el anillo de estanqueidad 17 en la cabeza de valvula T' superior y durante la posterior elevacion de la cabeza de valvula T' superior de la superficie de estanqueidad 18 conica no puede fluir medio de un recorrido de flujo 3, 5 al espacio intermedio (espacio de fuga 11) entre las cabezas de valvula T, T' o fluir hacia el exterior del mismo. Adicionalmente, en las cabezas de valvula T, T' pueden estar previstas superficies de tope 7, 8 en ubicaciones relativas determinadas con respecto al reborde de estanqueidad 34 y la zona de estanqueidad exterior 31 o 31' del anillo de estanqueidad 17 en la cabeza de valvula T' superior que en la posicion de valvula de la Fig. 2 se ponen en contacto de apoyo y definen una funcion de estanqueidad precisa que, respectivamente, es exactamente reproducible entre el reborde de estanqueidad 34 y la zona de estanqueidad exterior 31 o 31'.

Desde la posicion de arrastre en la Fig. 2, la cabeza de valvula T' superior es arrastrado a traves del contacto de apoyo axial de las superficies de tope 7, 8 entonces por la cabeza de valvula T inferior a la posicion de apertura no mostrada de la valvula de asiento doble V, en la que las dos cabezas de valvula T, T' han salido del asiento 6.

En la Fig. 2 esta indicado, como una posible variante, que el respectivo anillo de estanqueidad 17 en zonas M1, M2, M3 tenga diferentes durezas Shore y/o elasticidades y/o materiales, sin embargo, se haya producido en una sola pieza, por ejemplo, en la tecnica de moldeo por inyeccion de varios componentes. Las zonas M1, M2, M3 pueden estar ajustadas para diferentes funciones de estanqueidad (estaticas y/o dinamicas). Basicamente se puede seleccionar una dureza Shore de aproximadamente 85 Shore para el anillo de estanqueidad 17, independientemente de si se monta en la cabeza de valvula T' superior o en la cabeza de valvula T inferior, debido a que el montaje de la junta de anillo R, R' es sencillo y no requiere deformaciones excesivas del anillo de estanqueidad 17. Esta dureza Shore relativamente alta del anillo de estanqueidad 17 minimiza, en el caso de la junta de anillo R, R' montada, el riesgo de un desplazamiento de seguimiento del anillo de estanqueidad en el surco de anillo N y contribuye a la estabilidad, resistencia al desgarro y resistencia al desgaste del anillo de estanqueidad 17.

De forma apropiada se aplican de acuerdo con la invencion, tal como se ha mencionado, anillos de estanqueidad 17 de forma y dimension iguales, que se pueden fabricar en el mismo molde de produccion, de forma opcional sobre el anillo de apoyo 16' o el anillo de apoyo 16. Ya que la diferencia entre los diametros eficaces D1, D2 es reducida, los anillos de estanqueidad 17 con la misma forma y dimension y con las mismas durezas Shore se pueden usar para ambos anillos de apoyo 16, 16'. En vista de que el anillo de estanqueidad 17 aplicado sobre el anillo de apoyo 16' con mayor diametro eficaz D1 que el diametro eficaz D2 del anillo de apoyo 16 se tiene que expandir ligeramente mas en direccion perimetral y aplicarse de forma girada, dado el caso el anillo de estanqueidad 17 producido en el mismo molde para el anillo del apoyo 16' puede estar disenado con una dureza Shore ligeramente menor y, por tanto, mayor elasticidad. Para facilitar el montaje y para evitar intensas deformaciones del anillo de estanqueidad 17 durante la aplicacion, el anillo de apoyo 16, 16' puede estar compuesto de al menos dos segmentos que se insertan individualmente desde el interior en el anillo de estanqueidad 17 y se unen en su interior. Como alternativa, el anillo de apoyo 16, 16' es de una sola pieza.

El al menos un reborde de anillo 33' que sobresale hacia el interior entre los surcos de anillo 34 del anillo de estanqueidad 17 forma una zona de retroceso 33 de la junta de anillo 17 que, en cuanto a la accion y para una funcion de estanqueidad dinamica de la zona de estanqueidad exterior 31, esta conectado entre en el fondo de la cavidad 25 y los nervios de anillo 23 de la parte de apoyo 14 del anillo de apoyo 16, 16' y la zona de estanqueidad exterior 31. Esta zona de retroceso 33 integrada en una sola pieza define, por ejemplo, el comportamiento de deformacion y de estanqueidad dinamico de la zona de estanqueidad exterior 31 que, en la forma de realizacion seleccionada del anillo de estanqueidad 17, esta disenada, por ejemplo, con forma de tejado, sin embargo, podna tener tambien otra estructura superficial. Al desplazar la cabeza de valvula T inferior en el asiento 6 asf como durante la introduccion y extraccion en o del asiento 6, la zona de retroceso 33 genera predominantemente la

compresion radial de la zona de estanqueidad exterior 31 contra la pared interior del asiento 6, apoyandose en el fondo de la cavidad 25 y entre los nervios de anillo 23 en el anillo de apoyo 16, mientras que los nervios de anillo 23 absorben las fuerzas que actuan en la direccion de graduacion X en los surcos de anillo 34. Las ramas exteriores 32 quedan libres de tales deformaciones que aportan solo la funcion de obturacion estatica en el interior del surco de 5 anillo N. Lo mismo se cumple tambien para la junta de anillo R' superior en las Fig. 1 y 2, en la que el anillo de apoyo 16' sirve para la separacion de funciones de las funciones de estanqueidad y de trabajo de la junta de anillo 17, cuando la zona de estanqueidad exterior 31 interacciona con la superficie de estanqueidad 18 conica o con el reborde de estanqueidad 34 de la cabeza de valvula T inferior. Mediante el anillo de apoyo 16 o 16' y su fijacion entre las partes 12, 13 de la cabeza de valvula T, T', aparejado a la integracion de la zona de retroceso 33 en la 10 junta de anillo 17, se consigue una separacion claramente definida de funciones de las funciones de estanqueidad estatica y dinamica del anillo de estanqueidad 17 al trabajar la valvula de asiento doble V. La combinacion del anillo de apoyo 16, 16' con el anillo de estanqueidad 17 finalmente posibilita, ventajosamente, trabajar en el corte transversal del anillo de estanqueidad 17 con relativamente poco material, por lo que resalta especialmente la ventaja de que el hinchamiento del material en caso de contacto con medios asf como su expansion a mayores 15 temperaturas se pueden mantener limitados.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

REIVINDICACIONES

1. Valvula de asiento doble (V), en particular para el control del flujo de bebidas, alimentos, productos farmaceuticos o biotecnologicos, con al menos un asiento (6) dispuesto en una carcasa de valvula (4) entre recorridos de flujo (3, 5) con superficies de estanqueidad para la interaccion con dos cabezas de valvula (T, T') que se pueden graduar relativamente entre sf y en relacion con el asiento (6) de forma lineal en una direccion de graduacion (X), de las cuales presenta cada una en un surco de anillo (N) una junta de anillo (R, R') con un anillo de estanqueidad (17) elastico fijado con cierre de union no positiva de pre-tension, pudiendose generar a traves de la junta de anillo (R') de una de las cabezas de valvula (T') una funcion de estanqueidad al menos esencialmente axial y a traves de la junta de anillo (R) de la otra cabeza de valvula (T), una funcion de estanqueidad esencialmente radial en el asiento (6) y estando colocado al menos el anillo de estanqueidad (17) de la junta de anillo (R) para la funcion de estanqueidad radial en un anillo de apoyo (16, 16') con estabilidad dimensional, fijado en arrastre de forma entre partes (12, 13) en el surco de anillo (N) de la cabeza de valvula (T, T'), caracterizada porque los dos anillos de estanqueidad (17) estan fabricados con la misma forma y dimension, porque cada anillo de estanqueidad (17) esta colocado con uno de dos anillos de apoyo (16, 16') distintos en el surco de anillo (N) de la respectiva cabeza de valvula (T, T') y porque en las cabezas de valvula (T, T') los dos anillos de estanqueidad (17) estan dispuestos en relacion con la direccion de graduacion (X) en ubicaciones de giro que se diferencian en vista de la respectiva funcion de estanqueidad.
2. Valvula de asiento doble de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque los anillos de estanqueidad (17) en las dos cabezas de valvula (T, T') presentan diferentes diametros eficaces (D1, D2) y estan dispuestos con diferentes pre-tensiones en direcciones perimetrales en los anillos de apoyo (16, 16').
3. Valvula de asiento doble de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque cada anillo de estanqueidad (17) presenta al menos una zona de estanqueidad exterior (31) que sobresale del surco de anillo (N), porque el anillo de estanqueidad (17) para la funcion de estanqueidad radial esta dispuesto en la cabeza de valvula (T) de varias piezas en una ubicacion de giro con una zona de estanqueidad exterior (31) orientada de forma aproximadamente radial y porque el anillo de estanqueidad (17) para la funcion de estanqueidad al menos esencialmente axial esta dispuesto en la otra cabeza de valvula (T') asimismo de varias partes en una ubicacion de giro en la que la zona de estanqueidad exterior (31) esta orientada axial y radialmente con un angulo (a) menor de 90°, preferentemente de aproximadamente 30°, de forma oblicua con respecto a la direccion de graduacion (X) y hacia una cabeza de valvula (T).
4. Valvula de asiento doble de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque cada anillo de apoyo (16, 16') presenta una parte de base (19, 19') para la fijacion entre partes (12, 13) de la respectiva cabeza de valvula (T, T') asf como una parte de apoyo (14) que se puede introducir al menos en arrastre de forma en el interior en el anillo de obturacion (17), porque las partes de base (19, 19') de ambos anillos de apoyo (16, 16') son distintos en cuanto a forma y/o dimension y, preferentemente, las partes de apoyo (14) estan configuradas con cortes transversales iguales entre sf, porque la parte de apoyo (14) de un anillo de apoyo (16) se extiende alejandose en perpendicular de la parte de base (19) y la parte de apoyo (14) del otro anillo de apoyo (16'), alejandose de forma oblicua con un angulo (a) de la parte de base (19').
5. Valvula de asiento doble de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque los surcos de anillo (N) en las dos cabezas de valvula (T, T') presentan cortes transversales al menos esencialmente identicos y porque, preferentemente, los dos anillos de estanqueidad (17) fabricados con la misma forma y dimension presentan elasticidades iguales o desiguales, preferentemente durezas Shore iguales o desiguales y/o estan compuestos de diferentes materiales de elastomero o goma.
6. Valvula de asiento doble de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque cada anillo de estanqueidad (17) esta fabricado en la tecnica de moldeo por inyeccion de varios componentes en una sola pieza con zonas (M1, M2, M3) de diferentes durezas Shore y/o de diferentes materiales.
7. Valvula de asiento doble de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque cada anillo de estanqueidad (17) en su corte transversal esencialmente con forma de C presenta dos ramas exteriores (32) que preferentemente aumentan en el espesor hacia sus extremos libres, entre las zonas exteriores (32) la zona de estanqueidad exterior (31) disenada preferentemente con forma de tejado, delimitando en el lado interior con las ramas exteriores (32) en cada caso un surco de anillo (34) y, entre los surcos de anillo (34), al menos un reborde de anillo (33') que sobresale hacia el interior.
8. Valvula de asiento doble de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el anillo de apoyo (16, 16') configurado preferentemente de metal o un material de mayor dureza que el del anillo de estanqueidad (17) en el corte transversal presenta la parte de base (19, 19') delimitada por superficies (20, 21, 22) ortogonales entre sf y en la parte de apoyo (14) que se aleja de la parte de base (19, 19'), dos nervios de anillo (23) separados, que se ajustan en los surcos de anillo (34) del anillo de estanqueidad (17), al menos esencialmente paralelos y, entre los nervios de anillo (23), una cavidad (25) configurada como surco de anillo, estando desplazados, preferentemente, los nervios de anillo (23) por encima de hombros exteriores (24) con respecto a la parte de base (19, 19') hacia el interior.

5

10

15

20

25

30

35
9. Valvula de asiento doble de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque con la junta de anillo (R, R') montada en la respectiva cabeza de valvula (T, T') entre las partes (12, 13) apoyadas en el anillo de apoyo (16, 16') de la cabeza de valvula (T, T') y el anillo de apoyo (16, 16') y/o en la cavidad (25) estan previstos espacios de desviacion (35, 36) que quedan libres frente al anillo de estanqueidad (17).
10. Valvula de asiento doble de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el anillo de apoyo (16, 16') esta configurado como una sola pieza o divisible a partir de segmentos de anillo.
11. Valvula de asiento doble de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque el respectivo anillo de estanqueidad (17) presenta una dureza Shore de aproximadamente 85 Shore y esta colocado, preferentemente, de forma sustituible sobre el anillo de apoyo (16, 16').
12. Valvula de asiento doble de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque las dos cabezas de valvula (T, T') presentan en sus lados dirigidos unos hacia otros superficies de tope (7, 8) con estabilidad dimensional que se pueden poner mutuamente en contacto de apoyo y porque en una cabeza de valvula (T) en su lado dirigido hacia la otra cabeza de valvula (T') esta previsto un reborde de estanqueidad (34) perimetral con estabilidad dimensional que, en caso de contacto de apoyo de las superficies de tope (7, 8), se puede llevar a un encaje de estanqueidad definido al menos esencialmente axial con la zona de estanqueidad exterior (31) del anillo de estanqueidad (17) dispuesto en ubicacion de giro oblicua en la otra cabeza de valvula (T').
13. Valvula de asiento doble de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las partes (12, 13) de la respectiva cabeza de valvula (T, T') estan apoyadas en arrastre de forma y en union no positiva en direccion de graduacion (X) por dos lados en el anillo de apoyo (16, 16') y porque el anillo de apoyo (16, 16') a traves del apoyo de las partes (12, 13) define el ancho de enclavamiento del surco de anillo (N) que genera un cierre de union no positiva de pre-tension para el anillo de estanqueidad (17).
14. Valvula de asiento doble de acuerdo con la reivindicacion 13, caracterizada porque el anillo de apoyo (16, 16') define la posicion radial del anillo de obturacion (17) que genera una proyeccion de la zona de estanqueidad exterior (31) sobre el surco de anillo (N) de la cabeza de valvula (T, T'), preferentemente a traves de un apoyo en arrastre de forma radial en al menos una parte (12, 13) de la cabeza de valvula (T, T').
15. Valvula de asiento doble de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los nervios de anillo (23) que encajan en los surcos de anillo (34) del anillo de obturacion (17) del anillo de apoyo (16, 16') separan zonas de estanqueidad estaticas del anillo de estanqueidad (17) en el surco de anillo (N) funcionalmente de al menos una zona de estanqueidad dinamica del anillo de estanqueidad (17) en el asiento (6).
16. Obturacion de una valvula de asiento doble (V), en particular para el control del flujo de bebidas, alimentos, productos farmaceuticos o biotecnologicos, con dos cabezas de valvula (T, T'), de las cuales una (T), mediante al menos una junta de anillo (R), aporta una funcion de estanqueidad al menos esencialmente radial y la otra, mediante al menos una junta de anillo (R'), una funcion de estanqueidad al menos esencialmente axial y al menos una de las juntas de anillo (R, R') presenta un anillo de estanqueidad (17) elastico colocado sobre un anillo de apoyo (16, 16') con estabilidad dimensional, caracterizada porque las dos juntas de anillo (R, R') presentan en los anillos de apoyo (16, 16') configurados de forma diferente en vista de las funciones de estanqueidad anillos de estanqueidad (17) fabricados con la misma forma y dimension.