ES2959788T3 - Válvula sanitaria y serie correspondiente - Google Patents

Abstract

Válvula sanitaria con una válvula principal (3), que tiene una membrana móvil (4), y una válvula piloto (6), con la que se puede controlar la válvula principal (3), estando determinada una posición de la membrana (4) por una posición de un taqué de válvula (7). de la válvula piloto (6) se puede especificar, estando dispuesto un regulador de caudal (34) detrás de la válvula principal (3). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Válvula sanitaria y serie correspondiente

La invención se refiere a una válvula sanitaria, con una válvula principal que presenta una membrana móvil, y una válvula piloto con la que se puede controlar la válvula principal, siendo predeterminable una posición de la membrana mediante una posición de un taqué de la válvula piloto.

Válvulas sanitarias de este tipo son conocidas y se emplean, por ejemplo, para realizar la conexión o conmutación en una vía de agua con la menor fuerza de accionamiento posible y/o con un comportamiento de conmutación lo más suave posible.

Los documentos CN 106051208 A y DE 102012221043 A1 describen en cada caso una válvula sanitaria con una válvula principal y una válvula piloto que puede accionarse mediante un mecanismo de empuje.

El documento DE 202013 002281 U1 describe una pieza premontada sanitaria con un elemento de ajuste móvil y una unidad reguladora de cantidad, pudiendo ajustarse con el elemento de ajuste un caudal definido por la unidad reguladora de cantidad.

El documento US 3.955.791 A describe una válvula piloto con un limitador de caudal dispuesto en el lado de entrada.

El documento FR 2334037 A1 describe una válvula piloto.

El documento US 2004/079418 A1 describe una pieza de inserción sanitaria con un dispositivo de prevención de reflujo y un regulador de flujo.

La invención tiene por misión crear una válvula sanitaria con propiedades de uso mejoradas.

Para resolver el problema mencionado, están previstas, según la invención, las características de la reivindicación 1. Según la invención, para resolver el problema mencionado en una válvula sanitaria del tipo descrito anteriormente, se propone que la válvula que un regulador del caudal esté dispuesto a continuación de la válvula principal. La ventaja en este caso es que se puede establecer un límite superior deseado para un caudal (basado en una unidad de tiempo) independientemente de las propiedades de flujo en la válvula principal. El regulador del caudal ajustó este caudal en un rango de trabajo independiente de la presión.

En el caso de una ejecución ventajosa, puede estar previsto que el regulador del caudal esté dispuesto en un tramo tubular de la o una salida de la válvula principal. Esto significa que el regulador de caudal se puede utilizar fácilmente sin cambios importantes en el diseño. Por consiguiente, el regulador del caudal se puede insertar fácilmente sin grandes modificaciones constructivas. En este caso, puede estar previsto que el regulador del caudal esté insertado en el tramo tubular a través de un asiento de válvula de la válvula principal hasta un tope. Por consiguiente, se puede alcanzar estructuralmente que el regulador del caudal sea difícil de retirar después del montaje. Esto puede ayudar a garantizar el cumplimiento de requisitos legales o de otro tipo.

En el caso de una ejecución ventajosa puede estar previsto que un núcleo del regulador, en particular el ya mencionado, que forma una ranura de regulación, presente una forma básica que se estreche en una dirección. Por consiguiente, se puede alcanzar, de manera en sí conocida, una ajustabilidad de los límites superiores del caudal, es decir, el caudal teórico. Para ello, el núcleo del regulador está dispuesto preferentemente de forma móvil. En particular, puede estar previsto que la dirección esté alineada a lo largo de una dirección de ajuste de la membrana. Esto permite acoplar el ajuste de la membrana con el ajuste del núcleo regulador.

En el caso de una ejecución ventajosa puede estar previsto que en el núcleo regulador esté configurada una ranura de regulación que con un elemento regulador elásticamente deformable defina una ranura de regulación con una sección transversal de apertura dependiente de la presión. Esto representa una posibilidad en sí conocida, que se puede utilizar ventajosamente en este caso para definir un caudal teórico, de realizar el caudal independientemente de la presión.

En el caso de una ejecución ventajosa puede estar previsto que un elemento regulador esté configurado como un anillo tórico. Por consiguiente, se puede utilizar un elemento regulador que esté fácilmente disponible y sea fácil de controlar. En este caso puede estar previsto que un núcleo regulador, por ejemplo el ya mencionado, atraviese el elemento regulador. Por consiguiente, ajustando el núcleo regulador con respecto al elemento regulador, por ejemplo cuando el núcleo regulador está diseñado para ser cónico, se puede lograr un cambio en la ranura de regulación para modificar el caudal teórico.

De acuerdo con la invención está previsto que se pueda cambiar un caudal teórico del regulador del caudal mediante un mecanismo de empuje. Esto permite un fácil ajuste entre caudales teóricos definidos.

Además, según la invención está previsto que un núcleo regulador del regulador del caudal esté dispuesto de forma regulable y acoplado con el mecanismo de empuje. Por cosniguiente, el núcleo del regulador puede adoptar posiciones definidas que corresponden a caudales objetivo discretos y predeterminados. Es particularmente ventajoso que el núcleo del regulador esté acoplado a un mecanismo de empuje que accione a la válvula principal y/o actúe sobre la válvula piloto. De este modo, la válvula principal y el regulador del caudal pueden funcionar juntos. Es particularmente fácil si el núcleo del regulador se puede desplazar.

En el caso de una ejecución ventajosa puede estar previsto que el elemento regulador esté unido con la membrana móvil. Esto representa un tipo de acoplamiento especialmente fácil de realizar con el mecanismo de empuje.

En el caso de una ejecución ventajosa puede estar previsto que el elemento regulador esté dispuesto en un alojamiento, cuyo extremo radial esté formado por un tramo tubular, por ejemplo el tramo tubular ya mencionado, de una salida de la válvula, en particular la salida de la válvula ya descrita. Por consiguiente, se puede emplear un elemento regulador con el mayor diámetro posible. En general, se puede decir que cuanto mayores sean las dimensiones exteriores del elemento regulador, más fácil será controlar el comportamiento de regulación del elemento regulador. La ejecución prescinde de un extremo radial del alojamiento hacia fuera mediante el propio regulador del caudal y proporciona, por consiguiente, espacio adicional para un elemento regulador más grande. El extremo radialmente exterior del alojamiento puede estar formado en este caso por el tramo tubular mencionado.

La invención se describe ahora con mayor detalle con ayuda de ejemplos de realización, pero no se limita a estos ejemplos de realización. Otros ejemplos de realización resultan de combinar las características de una o varias reivindicaciones entre sí y/o con una o varias características de los ejemplos de realización.

Muestran:

La Fig. 1, un corte axial a través de una válvula sanitaria según la invención,

las Figs. 2-4, diferentes posiciones de conmutación en la válvula sanitaria según la Fig. 1,

la Fig. 5, curvas de flujo para las posiciones de una válvula sanitaria,

la Fig. 6, es una vista oblicua tridimensional de la válvula sanitaria según la Fig. 1,

la Fig. 7, piezas individuales de la válvula sanitaria según la Fig. 1, en particular el mecanismo de empuje, en una representación en despiece ordenado,

la Fig. 8, piezas individuales del mecanismo de empuje de la Fig. 7,

la Fig. 9, una vista ampliada del interior de la pieza de guía de la Fig. 8 con la posición de los elementos de guía y de los elementos de desplazamiento.

las Figs.10-13, posiciones de conmutación diferentes para explicar el mecanismo de empuje según la Fig. 8,

la Fig. 14, la transición entre dos posiciones de conmutación,

las Figs. 15-18, las posiciones de conmutación asociadas a las Figs. 10-13 de una válvula sanitaria, que no forma parte de la invención reivindicada,

la Fig. 19, una alternativa a la Fig. 8,

la Fig. 20, una válvula sanitaria, que no forma parte de la invención, en corte axial,

la Fig. 21, una vista tridimensional oblicua del lado de entrada del regulador del caudal no según la invención de la Fig. 20,

la Fig. 22, una vista en planta del lado de entrada de la Fig. 21,

la Fig. 23, una vista en corte axial a lo largo del corte de la Fig. 22,

la Fig. 24, una representación en despiece ordenado de la Fig. 21,

la Fig. 25, una configuración según la invención de un núcleo del regulador en un cuerpo de válvula,

la Fig. 26, un corte axial oblicuo de la válvula sanitaria según la invención según la Fig. 1 y

la Fig. 27, una ampliación de la Fig. 26.

La Figura 1 muestra una válvula sanitaria según la invención, designada en su conjunto con 1, que presenta una válvula principal 3 en una carcasa 2.

La válvula principal 3 está equipada de manera conocida con una membrana móvil 4, que está compuesta de un material elástico y porta un cuerpo de válvula 5 de la válvula principal 3.

La membrana 4 también se puede controlar de manera conocida con una válvula piloto 6. Para ello, la válvula piloto 6 presenta un taqué de válvula 7 desplazable longitudinalmente, cuya posición determina la posición respectiva del cuerpo de válvula 5 y, por consiguiente, de la membrana 4 a lo largo de su recorrido.

La válvula sanitaria 1 presenta, además, un mecanismo de empuje 8. En el lado exterior de este mecanismo de empuje 8 está configurado un elemento de accionamiento 9, con el que se puede conmutar el mecanismo de empuje 8 entre diferentes posiciones de conmutación mediante pulsaciones repetidas.

El taqué de válvula 7 está unido con la mecánica de empuje 8 para producir una conexión activa.

El mecanismo de empuje 8 presenta al menos tres estados de conmutación entre los que se puede conmutar el taqué de válvula 7 mediante la conexión activa.

La Fig. 2 muestra una posición de conmutación inferior o exterior en la que la válvula principal 3 está cerrada y, por consiguiente, en una posición cerrada. La Fig.3 muestra una posición de conmutación media o interior en la que la válvula principal 3 está aproximadamente medio abierta y, por consiguiente, está en una posición intermedia, y una posición de conmutación superior o más exterior en la que la válvula principal 3 está completamente abierta y, por consiguiente, está en una posición abierta.

La válvula piloto 7 presenta una abertura de descarga 10, que está configurada en el cuerpo de válvula 5 y, por consiguiente, en la membrana móvil 4.

Si se cierra la abertura de descarga 10, se genera una presión que presiona la membrana 4 con el cuerpo de válvula 5 hacia un asiento de válvula 11 de la válvula principal 3. La válvula principal 3 se encuentra entonces en su posición cerrada.

Si se abre la abertura de descarga 10, se reduce la presión mencionada, de modo que la membrana 4 con el cuerpo de válvula 5 se retira del asiento de válvula 11. Con ello, se abre la válvula principal 3.

De manera correspondiente, las Figuras 2 a 4 muestran diferentes posiciones del taqué de válvula 7, cada una de las cuales forma una posición de conmutación de al menos tres posiciones de conmutación, según lo especificado por el mecanismo de empuje 8.

La Fig. 4 muestra una posición de conmutación externa que define una posición abierta de la válvula piloto y la Fig. 2 muestra otra posición de conmutación externa que define una posición de cierre de la válvula piloto 6. Por el contrario, en la Fig. 3, el taqué de válvula 7 está en una posición intermedia predeterminada por el mecanismo de empuje 8, que representa una posición de conmutación interior en el recorrido entre las posiciones de conmutación exteriores.

En esta posición de conmutación interior, el taqué de válvula 7 forma un tope 12 para la membrana móvil 4, que para ello se aplica en el cuerpo de válvula 5.

A continuación, en aras de la exhaustividad, se explicará con más detalle la interacción de la válvula principal 3 y la válvula piloto 6.

Como ya se ha mencionado, la válvula principal 3 tiene un asiento de válvula 11, que puede cerrarse herméticamente con un cuerpo de válvula 5 y la membrana 4. El asiento de válvula 11 está dispuesto entre al menos una entrada de válvula 13 y al menos una salida de válvula 14. Por lo tanto, la válvula principal 3 separa la al menos una entrada 13 de la válvula de la al menos una salida 14 de la válvula y la genera.

La membrana cierra una cámara de presión 15, que se puede llenar desde al menos una entrada 13 de la válvula a través de una abertura de llenado 16. La abertura de llenado 16 está siempre abierta.

Con ello se consigue que la membrana 4 (con el cuerpo de válvula 5 dispuesto sobre ella) cierre el asiento de válvula 11 en una posición cerrada cuando la cámara de presión 15 está llena y libere el asiento de válvula 11 en una posición abierta cuando la cámara de presión 15 esté descargada.

Como ya se ha descrito, la abertura de descarga 10 se puede cerrar y desbloquear con el taqué de válvula 7. Dado que la abertura de descarga 10 desemboca en al menos una salida 14 de la válvula, una apertura de la abertura de descarga 10 conduce a la reducción de presión ya mencionada en la cámara de presión 15 y, por tanto, a una apertura de la válvula principal 3. Para ello, la abertura de descarga 10 está dimensionada mayor que la abertura de llenado 16.

En la posición intermedia, la membrana 4 se desplazará hacia el taqué de la válvula 7 hasta que el cuerpo de válvula 5 descanse sobre el tope 12. Entonces, un aumento de presión alejará la membrana 4 del tope, con lo que la abertura de descarga 10 quedará nuevamente libre. A esto le sigue una reducción de la presión que vuelve a presionar la membrana 4 contra el tope 12. Esto da como resultado un equilibrio en el que la membrana 4 descansa contra el tope 12. La válvula principal 3 adopta, por consiguiente, una posición intermedia entre completamente abierta y completamente cerrada.

El taqué de válvula 7 está acoplado al mecanismo de empuje 8 a través de un elemento de control 17 para adoptar las posiciones de conmutación ya descritas. El elemento de control 17 está insertado firmemente desde el exterior en la cámara de presión 15.

En la unión operativa entre la válvula piloto 6 y el mecanismo de empuje 8 está configurado, además, un dispositivo de compensación 18, que permite que el mecanismo de empuje 8 sea accionado incluso cuando la válvula piloto 6 esté cerrada y ya no se pueda desplazar contra el asiento de válvula 15.

Para ello, el dispositivo de compensación 18 presenta un émbolo de compensación 19, que está guiado de forma móvil en un alojamiento de émbolo 20, formando el alojamiento de émbolo 20 un tope de émbolo 21 unilateral para el émbolo de compensación 19.

Un elemento de recuperación 22, que solicita al taqué de válvula 7 contra la carcasa 2, presiona al émbolo de compensación 19 contra el tope 21 de empujador 21, en la medida de lo posible en la respectiva posición de conmutación, para crear el acoplamiento o la unión operativa entre la válvula piloto 6 y el mecanismo de empuje 8.

La Fig. 6 muestra una vista exterior tridimensional de la válvula sanitaria 1 descrita. La carcasa 2 está diseñada por fuera para su inserción en un grifo no representado.

Las Figs. 7 y 8 muestran partes individuales de la válvula sanitaria 1 descrita para explicar la estructura de la válvula principal 3, la válvula piloto 6 y el mecanismo de empuje 8. Los números de referencia se eligen para que coincidan con los de las Figuras 1 a 5, de modo que las explicaciones de estas figuras también se pueden leer en las Figuras 7 y 8.

Además de la válvula principal 3, se puede ver un elemento de limpieza 23 que está configurado de forma elástica y atraviesa con un extremo libre en forma de clavija la abertura de llenado 16 y la mantiene libre. El elemento de limpieza 22 está fijado a la carcasa 2 con su extremo fijo.

El mecanismo de empuje 8 tiene una pieza de guía 24 que está dispuesta fijamente en la carcasa 2 o con respecto a ella.

En esta pieza de guía 24 en forma de casquillo discurren la pieza de desplazamiento 25 y la pieza de conmutación 26, estando formado el elemento de accionamiento 9 en el lado exterior de la pieza de desplazamiento 25.

En el lado interior de la pieza de guía 24 están formadas pistas de guía 27 que se extienden axialmente, aquí en forma de ranura. En estas pistas de guía 27 se aplican elementos de desplazamiento 28 de la pieza de desplazamiento 25 y elementos de guía 29 de la pieza de conmutación 26.

En este caso, los elementos de guía 29 configurados como salientes están dispuestos debajo de los elementos de desplazamiento 28, que también están configurados como salientes. Por consiguiente, un muelle recuperador 30, que aplica una fuerza de recuperación a la pieza de conmutación 26, guía también la pieza de desplazamiento 25 a su posición más alta. El muelle recuperador 30 es guiado en este caso sobre un casquillo guía de resorte 44 y está apoyado en la carcasa 2 a través de un estribo de resorte 45.

Por consiguiente, el mecanismo de empuje 8 tiene una parte de guía 24 estacionaria con una disposición de varias pistas de guía 27 paralelas. A cada una de las pistas de guía 27 se le asigna una posición de conmutación, que está definida por un tope 31 en la pista de guía 27 respectiva.

Por lo tanto, el mecanismo de empuje 8 tiene, además, una pieza de desplazamiento 25 que se puede mover con respecto a la carcasa 2 y a la pieza de guía 24. En ella están formados elementos de desplazamiento 28 que, como saliente, sobresalen radialmente hacia fuera y se aplican en cada caso en una de las pistas de guía 27 abiertas radialmente hacia el interior 27. Por consiguiente, en cada una de las pistas de guía 27 está dispuesto un elemento de desplazamiento 28. Estos elementos de desplazamiento 28 permanecen siempre en su pista de guía 27 respectiva.

Por consiguiente, el mecanismo de empuje 8 tiene en última instancia la pieza de conmutación 26, que está dispuesta de forma móvil con respecto a la carcasa 2 con la pieza de guía 24 y con la pieza de desplazamiento 25. Ésta presenta cuatro elementos de guía 29 que sobresalen radialmente hacia fuera, cada uno de los cuales se aplica en una pista de guía 27. Con el respectivo elemento de desplazamiento 28, estos elementos de guía 29 se pueden empujar fuera del carril de guía 27 a través de su extremo axialmente abierto.

La pieza de conmutación 26 se transfiere entonces mediante el muelle recuperador 30 y correspondientes biseles en la pieza de desplazamiento 25 y en la pieza de guía 24 a la siguiente pista de guía 27 contigua.

El tope 31 ya mencionado para el elemento de guía 29 está configurado en cada caso en las pistas de guía 27, el cual define una posición de conmutación.

La Figura 9 muestra en una vista desarrollada la posición relativa de las pistas de guía 27 con sus respectivos topes 31, los elementos de desplazamiento 28 y los elementos de guía 29 en una especie de representación espaciada a una representación en despiece ordenado.

Se puede reconocer que mediante la disposición de los topes 31 se definen dos posiciones de conmutación exteriores y dos posiciones de conmutación interiores, como se explicará en lo que sigue.

Las Figuras 10 a 14 muestran diferentes estados de acoplamiento de las piezas de la Fig. 8.

En este caso, la Figura 10 muestra la posición más baja de los elementos guía 29, de modo que se define una posición de cierre como en la Figura 2.

Por otra parte, la Figura 11 muestra una posición superior de los elementos de guía 29, de modo que como en la Figura 4 se define una posición abierta.

Las Figuras 12 y 13, por otra parte, muestran posiciones intermedias. A diferencia de las Figuras 2 a 4, ahora están definidas dos posiciones intermedias, que pertenecen a dos posiciones de conmutación interiores. Cada una de estas posiciones de conmutación corresponde aproximadamente a la representación de la Figura 3.

Las Figuras 15 a 18 muestran estas cuatro posiciones de conmutación, estando realizada la Fig. 15 como la posición de conmutación según la Fig. 10, en el caso de la Fig. 16, la posición de conmutación según la Fig. 12, en el caso de la Fig. 17 la posición de conmutación según la Fig. 13, y en el caso de la Fig. 18 la posición de conmutación según la Fig. 11.

Por consiguiente, el mecanismo de empuje 8 realiza dos posiciones de conmutación exteriores según las Figs. 15 y 18 y dos posiciones de conmutación interiores según las Figs. 16 y 17. De las figuras 10 a 13 se puede ver que las dos posiciones de conmutación interiores se encuentran entre las dos posiciones de conmutación exteriores se encuentran, una distancia 32 entre las dos posiciones de conmutación interiores menor que una distancia 33 de cada una de las posiciones de conmutación interiores a una posición de conmutación exterior adyacente o más cercana.

La Fig. 5 muestra diferentes curvas de flujo (caudal frente a diferencia de presión entre la entrada 13 de la válvula y la salida 14 de la válvula sanitaria 1) para las posiciones de conmutación según las Figs. 15 a 18.

Se puede decir que la posición de conmutación según la Fig. 16 pertenece a la curva I, la posición de conmutación según la Fig. 17 pertenece a la curva II y la posición de conmutación según la Fig. 18 pertenece a la curva III de la Fig. 5 . La posición de conmutación según la Fig. 15 tiene caudal nulo. Las distancias 33 mayores son necesarias para tener en cuenta caminos muertos en el mecanismo de empuje 8 y en la válvula piloto 6, de modo que resulte la distribución aproximadamente uniforme de las curvas I - III en la Fig. 5.

La Figura 19 muestra una posible disposición de los topes 31 en las pistas de guía 27, de la que resulta, por ejemplo, según las Figuras 2 a 4, solo tres posiciones de conmutación.

Por lo demás, la pieza de guía 24 no se modifica en comparación con los dibujos anteriores, de modo que se puede formar una serie de válvulas sanitarias 1 con diferente comportamiento de conmutación y/o flujo simplemente reemplazando la pieza de guía 24.

La Figura 20 muestra una válvula sanitaria 1 no según la invención. Para la designación se han elegido los mismos números de referencia que en las Figuras 1 a 19 anteriores, de modo que las explicaciones de las Figuras 1 a 19 también se aplican a la Figura 20.

Además, detrás de la válvula principal 3, en el lado situado aguas abajo, está dispuesto un regulador del caudal 34, que no es según la invención y que no es regulable en esta realización.

El regulador del caudal 34 está dispuesto en este caso en una sección tubular 35 de la salida 14 de la válvula principal 3. En la Figura 20 se puede ver que el regulador del caudal 34 se inserta a través del asiento de válvula 11 de la válvula principal 3 en la sección tubular 35 hasta un tope 36.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Válvula sanitaria, con una válvula principal (3), que presenta una membrana móvil (4), y una válvula piloto (6), con la cual se puede controlar la válvula principal (3), en donde una posición de la membrana (4) se puede predeterminar por una posición de un taqué de válvula (7) de la válvula piloto (6), caracterizada por que la válvula sanitaria presenta un regulador del caudal (34) dispuesto aguas abajo de la válvula principal (3), en donde un flujo teórico del regulador del caudal (34) se puede modificar con un mecanismo de empuje (8), en donde un núcleo regulador (38) del regulador del caudal (34) está dispuesto de manera ajustable, en particular desplazable, y está acoplado con el mecanismo de empuje (8).

2. Válvula sanitaria según la reivindicación 1, caracterizada por que el regulador del caudal (34) está dispuesto en un tramo tubular (35) de una salida (14) de la válvula principal (3), en particular a través de un asiento de válvula (11) de la válvula principal (3) hasta un tope en el tramo tubular (35).

3. Válvula sanitaria según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el núcleo regulador (38), que forma una ranura de regulación (39), presenta una forma básica que se estrecha en una dirección, en particular a lo largo de una dirección de ajuste de la membrana (4).

4. Válvula sanitaria según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en el núcleo regulador (38) está configurado un perfil de control (40) que, con un elemento regulador (37) elásticamente deformable, define una o la ranura de regulación (39) con una sección transversal de apertura dependiente de la presión.

5. Válvula sanitaria según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que un elemento regulador (37) está configurado como anillo tórico, en particular en donde el o un núcleo regulador (38) atraviesa el elemento regulador (37).

6. Válvula sanitaria según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el núcleo regulador (38) está unido con la membrana móvil (4).

7. Válvula sanitaria según una de las reivindicaciones 4 o 5, caracterizada por que el elemento regulador (37) está dispuesto en un alojamiento, cuyo extremo radial está formado por el o un tramo tubular de la o una salida (14) de la válvula.