ES2967464T3 - Dispositivo de compensación de presión - Google Patents

Abstract

Dispositivo de compensación de presión (1) para compensar las fluctuaciones de presión de un fluido (F) en una tubería de fluido (100) con una carcasa (2) que tiene una conexión (3) para conectar la tubería de fluido (100) y un elemento de compensación de presión. (4), que sirve para compensar las fluctuaciones de presión con respecto a la carcasa (2), está dispuesto de forma móvil, estando configurado el elemento de compensación de presión (4) como pistón móvil para formar una cámara de compensación de presión variable (R). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de compensación de presión

La invención se refiere a un dispositivo de compensación de presión para compensar las fluctuaciones de presión de un fluido en una línea de fluido, con una carcasa que presenta una conexión para conectar la línea de fluido, y un elemento de compensación de presión que está dispuesto de manera que se puede mover con respecto a la carcasa para compensar las fluctuaciones de presión. La invención se refiere además a un procedimiento para compensar las fluctuaciones de presión de un fluido en una línea de fluido, así como a un dispositivo, en particular una máquina de bebidas, con un dispositivo de compensación de presión.

Los dispositivos de compensación de presión se emplean en áreas tecnológicas muy diferentes y se utilizan sobre todo cuando un fluido dentro de líneas de fluido se expande o contrae debido a variaciones de temperatura. Por la expansión o contracción del fluido en las líneas de fluido se producen fluctuaciones de presión dentro de las líneas de fluido, que son compensadas total o parcialmente por el dispositivo de compensación de presión, de modo que el sistema de líneas o los dispositivos conectados a este no se ven perjudicados o dañados por las fluctuaciones de presión.

Los dispositivos de compensación de presión conocidos presentan una carcasa con una conexión a la que es conectada la línea de fluido, como por ejemplo un tubo o una manguera. A través de la conexión el fluido es conducido dentro del dispositivo de compensación de presión. En el interior del dispositivo de compensación de presión, un elemento de compensación de presión hace posible compensar las fluctuaciones de presión del fluido en la línea de fluido, estando éste dispuesto de forma que se puede mover con respecto a la carcasa y de este modo se forma un espacio de compensación de presión de tamaño variable.

En el ámbito de la tecnología de calefacción se utilizan a menudo como dispositivos de compensación de presión por ejemplo vasos de expansión, en los que una membrana flexible dispuesta dentro de una carcasa está alojada de forma que se puede mover con respecto a la carcasa para compensar la presión. El fluido se aplica en un lado de la membrana flexible, de modo que cuando la presión del fluido fluctúa, esta se deforma y se mueve con respecto a la carcasa, lo que tiene como resultado un espacio de compensación de presión variable y la fluctuación de presión es compensada correspondientemente. De esta manera, la presión dentro de un sistema de calefacción se mantiene esencialmente constante.

En tales dispositivos de compensación de presión, la membrana del lado opuesto al del fluido suele estar expuesta adicionalmente a un gas protector, en particular nitrógeno. El gas protector forma un acumulador de presión que contrarresta la presión del sistema de calefacción y sirve además para retrasar la fragilización de la membrana en comparación con la exposición al oxígeno del aire y, por tanto, aumentar el tiempo de uso del dispositivo. Debido a la necesaria aplicación de nitrógeno a la membrana, tales dispositivos de compensación de presión requieren a causa de su construcción un alto esfuerzo de fabricación, ya que por ejemplo la carcasa debe estar configurada de forma estanca al gas y con una conexión de llenado, como por ejemplo una válvula.

El documento DE 102015203 231 A1 muestra un amortiguador de vibraciones con un alojamiento de volumen que está realizado no lineal. El documento GB 1456274 A muestra un dispositivo de frenado para frenos de vehículos. El documento US 6,997,523 B1 muestra un sistema de amortiguación de fluido, igualmente para frenos de vehículos. El documento AU 2014364880 B2 muestra un dispositivo de reducción de presión con un pistón dispuesto de forma que se puede mover contra una cámara de presión. Por el documento US 5,385,172 es conocido un dispositivo de compensación de presión para aplicaciones fluídicas con un pistón móvil. El documento EP 2067423 A muestra una válvula multifunción para máquinas de bebidas.

Aunque los dispositivos de compensación de presión conocidos son ciertamente adecuados para una variedad de aplicaciones, por ejemplo en la tecnología de calefacción y sanitaria, también hay aplicaciones en las que un bajo esfuerzo de fabricación y la correspondiente fabricación barata son una prioridad, por ejemplo en electrodomésticos, tales como cafeteras y dispositivos similares.

La presente invención se propone, por tanto, el objeto de crear un dispositivo de compensación de presión que se caracteriza por una estructura simple.

Para llevar a cabo el objeto anterior se propone un dispositivo de compensación de presión con las características de la reivindicación 1.

Por la realización del elemento de compensación de presión como pistón móvil resulta una estructura sencilla del dispositivo de compensación de presión. Los dispositivos de compensación de presión pueden fabricarse de forma barata y utilizarse para una pluralidad de aplicaciones. Se eliminan las complejas medidas de montaje y fabricación, como por ejemplo la obturación de una membrana entre dos mitades de carcasa o la aplicación de gas protector en un lado, como se requiere en las soluciones conocidas por el estado de la técnica. En caso de eventuales fluctuaciones de presión de un fluido en la línea de fluido, el pistón se mueve con respecto a la carcasa, con lo que se crea un espacio de compensación de presión de tamaño variable, por el cual son compensadas las fluctuaciones de presión.

Un perfeccionamiento ventajoso de la invención prevé que el pistón pueda moverse hacia adelante y hacia atrás entre dos topes. Por los topes se puede limitar el movimiento del pistón, ya que los topes fijan las posiciones del pistón en las que el pistón choca en uno de los topes. Es posible mediante los topes fijar el espacio de compensación de presión, en particular el espacio de compensación de presión máximo. Uno de los topes puede fijar el movimiento del pistón en caso de alta presión del fluido en la línea de fluido. El otro tope puede fijar el movimiento del pistón en caso de baja presión del fluido en la línea de fluido. Al menos un tope puede estar realizado como componente de la carcasa, en particular como componente de la conexión. Al menos un tope, en particular ambos topes, pueden estar realizados como superficie de tope.

También ha dado buen resultado que en el lado del fluido del pistón se aplique la presión del fluido y en el lado seco opuesto del pistón se aplique la presión ambiente. El lado de fluido del pistón puede corresponder a un lado frontal del pistón. El lado seco puede corresponder a la superficie frontal opuesta del pistón. En particular, es posible que, además de la presión ambiente, el lado seco del pistón esté sometido a una fuerza, como por ejemplo la fuerza elástica de un resorte.

Según la invención, el pistón está guiado en un receptáculo de pistón. Por el receptáculo de pistón se puede conducir el movimiento del pistón de forma constructivamente sencilla. El receptáculo de pistón puede así estar configurado como parte de la carcasa o, alternativamente, como componente separado. La configuración como parte de la carcasa puede reducir aquí el número de piezas individuales del dispositivo de compensación de presión. Por la configuración del receptáculo de pistón como componente separado pueden resultar por ejemplo ventajas de montaje, ya que los componentes del dispositivo de compensación de presión son fabricados en primer lugar por separado y después se montan. En relación con la configuración del receptáculo de pistón ha resultado extremadamente favorable que el receptáculo de pistón esté realizado de una sola pieza. El receptáculo de pistón puede estar realizado como tapa o caperuza, pudiendo alojarse el pistón dentro del receptáculo de pistón. El receptáculo de pistón puede estar realizado con forma de olla. El pistón puede estar guiado coaxialmente al eje principal del receptáculo de pistón. El pistón puede estar guiado linealmente dentro del receptáculo de pistón.

En este contexto es ventajoso que el pistón esté obturado con respecto al receptáculo de pistón por medios de obturación. Con ello se puede evitar que el fluido pase del lado del fluido del pistón al lado seco del pistón. Los medios de obturación pueden estar realizados de forma diferente. Así, por ejemplo, es concebible que uno de los medios de obturación esté realizado como junta periférica por el lado del contorno y los otros medios de obturación estén realizados como junta superficial en el lado de la superficie frontal. La junta periférica puede estar dispuesta en la superficie lateral del pistón. La junta superficial puede estar dispuesta en una superficie frontal, en particular en el lado seco del pistón. Es posible que la junta superficial mejore el efecto de obturación en la línea de fluido, en particular en caso de altas presiones del fluido. Los medios de obturación pueden estar realizados como junta tórica. Como alternativa a la obturación por varios medios de obturación, también es posible obturar el pistón mediante unos medios de obturación, en particular una junta tórica.

Ventajosamente, el receptáculo de pistón presenta en el lado seco del pistón una abertura de compensación de presión. De este modo se puede conseguir una presión constante en el lado seco del pistón, que en particular corresponde a la presión ambiente. Es posible que la abertura de compensación de presión esté configurada como perforación. En el caso de un receptáculo de pistón configurado como tapa o caperuza en forma de olla es posible que la abertura de compensación de presión esté dispuesta en la base del receptáculo de pistón.

Según la invención está previsto además que el receptáculo de pistón y el pistón formen una unidad de montaje que pueda montarse de forma no separable en la carcasa. En caso de fluctuaciones de presión, especialmente en caso de golpes de ariete que se producen en la línea de fluido, por la conexión no separable se asegura un montaje estanco al fluido en la carcasa. La unidad de montaje se puede montar en la carcasa en un solo paso de montaje, con lo que se puede reducir el esfuerzo de montaje del dispositivo de compensación de presión. El pistón puede ser insertado en el receptáculo de pistón. Es posible que el receptáculo de pistón presente al menos unos medios de fijación para la fijación no separable a la carcasa, que sirven para el montaje de la unidad de montaje. Los medios de fijación pueden estar configurados como gancho de resorte o de retención o como un tipo de unión adhesiva. Es posible que la unidad de montaje pueda ser montada de forma enchufable o fijable mediante clip en la carcasa, en particular en una conexión.

Una alternativa según la invención prevé que la unidad de montaje pueda ser montada de forma separable en la carcasa. La unidad de montaje puede ser montada de forma separable en la carcasa, en particular en una conexión, de forma enchufable, fijada mediante clip o atornillada. Los medios de fijación pueden estar configurados como gancho de resorte o retención separable o como un tipo de rosca.

Otra configuración ventajosa de la invención prevé que el receptáculo de pistón esté obturado periféricamente con respecto a la carcasa mediante una junta. Esto permite evitar que se escape fluido de la línea de fluido a través del punto de conexión de la unidad de montaje a la carcasa. La junta puede estar configurada como junta periférica, en particular como junta tórica. Es posible que la junta esté dispuesta periféricamente en la superficie lateral del receptáculo de pistón.

Según la invención, la unidad de montaje está montada en una conexión de la carcasa. Por la otra conexión adicional la unidad de montaje, es decir el receptáculo de pistón y el pistón, puede ser montada de forma fácil en la carcasa. Mientras que en la primera conexión del dispositivo de compensación de presión puede ser conectada una línea de fluido, en la otra conexión se puede montar la unidad de montaje, por ejemplo mediante clip, enchufe o atornillado. Es posible configurar la conexión como conexión de conector rápido para un montaje rápido. Mediante la conexión por conector rápido se puede montar la unidad de montaje directamente en la conexión sin otros medios adicionales.

Según la invención está previsto además que la conexión de la unidad de montaje y la conexión de la línea de fluido estén configuradas con la misma construcción y que la unidad de montaje pueda montarse selectivamente en una de las conexiones. Gracias a la configuración con la misma construcción de las conexiones es posible adaptar el dispositivo de compensación de presión de forma especialmente flexible al caso de aplicación respectivo, por un montaje selectivo de la unidad de montaje en una de las conexiones. Así, por ejemplo, es concebible que la unidad de montaje sea conectada a la primera conexión y la línea de fluido a la segunda conexión. Alternativamente también es posible disponer la línea de fluido en la primera conexión y la unidad de montaje en la segunda conexión. Por la configuración de igual construcción de las conexiones, por ejemplo como conexiones de conector rápido, se simplifica la estructura del dispositivo de compensación de presión. Es posible que ambas conexiones estén configuradas como conexiones en forma de olla.

También ha resultado ventajoso que en la conexión de la línea de fluido esté montado un conector rápido para el alojamiento separable de la línea de fluido. De este modo la línea de fluido se puede montar y desmontar en la conexión sin grandes esfuerzos de montaje. El conector rápido puede presentar un elemento de apriete y un accionamiento de liberación. El elemento de apriete puede estar configurado como anillo de apriete, que en el caso de una línea de fluido alojada en la conexión, como por ejemplo un tubo o una manguera, fija la línea de fluido por apriete en la conexión. El accionamiento de separación puede ser accionado por un usuario, liberando así la fijación de apriete del elemento de apriete y pudiendo ser desmontada la línea de fluido de la conexión. El accionamiento de liberación puede estar configurado como accionamiento de presión. Para el montaje del conector rápido en la conexión, la conexión puede estar configurada como conexión de conector rápido, en particular en forma de olla. Es posible que el conector rápido pueda ser desmontado de la conexión de la línea de fluido. De este modo se puede anular selectivamente el funcionamiento de la conexión de la línea de fluido para la conexión de la unidad de montaje. En relación con la configuración del conector rápido, es posible en particular que la conexión de la línea de fluido presente además unos medios de obturación que puedan obturar la línea de fluido con respecto a la conexión.

Según la invención está previsto que las conexiones presenten, respectivamente, al menos dos superficies de tope distanciadas en dirección axial, de modo que mediante una superficie de tope pueda ser fijada la posición de la unidad de montaje y mediante la otra superficie de tope pueda ser fijada la posición de la línea de fluido. Con ello es posible con una construcción sencilla un montaje seguro de la unidad de montaje, así como una conexión segura de la línea de fluido. Las superficies de tope pueden estar formadas por una variación de la sección transversal de la conexión respectiva. Para fijar la posición de la línea de fluido, la superficie de tope puede tener una doble función. Así, es posible que la superficie de tope para la fijación de la posición de la línea de fluido esté configurada al mismo tiempo como tope del pistón para limitar el movimiento del pistón.

Ventajosamente, la carcasa está realizada en una sola pieza. La carcasa puede estar realizada en forma de I, L, X, Y o T. También son posibles otras formas. Es posible que la carcasa en forma de I o de L tenga dos conexiones para conectar una línea de fluido y la unidad de montaje. También es posible que la carcasa en forma de T presente tres conexiones, a las que se pueden conectar selectivamente líneas de fluido y la unidad de montaje.

Además, ha resultado ser ventajoso que la carcasa esté realizada como carcasa de paso con una tercera conexión para conectar una segunda línea de fluido. Por esta configuración se puede conectar el dispositivo de compensación de presión de forma especialmente sencilla a varias líneas de fluido. Por lo tanto, es posible que el fluido pueda fluir desde una línea de fluido a través de la carcasa hasta la otra línea de fluido. La tercera conexión puede estar realizada con la misma construcción que una o las dos conexiones. La unidad de montaje o el receptáculo de pistón pueden estar montados en la tercera conexión de la carcasa. Es posible que el dispositivo de compensación de presión con la carcasa configurada como carcasa de paso sirva como conector de línea de fluido. Como alternativa a la realización como carcasa de paso, también es posible configurar la carcasa como carcasa de espacio de contención, en la que se acumula el fluido desde la conexión de la línea de fluido hacia la unidad de montaje o el receptáculo de pistón.

Otra configuración ventajosa de la invención prevé un indicador dispuesto en el pistón para indicar la presión en la línea de fluido. El indicador muestra la presión en la línea de fluido, cambiando su posición dependiendo de la presión del fluido en la línea de fluido. Es concebible que el indicador esté dispuesto en un lado frontal del pistón, en particular en el lado seco del pistón. El pistón se puede mover dependiendo de la presión en la línea de fluido, de modo que el indicador en el lado frontal puede mostrar diferentes presiones en la línea de fluido. Es concebible que el indicador esté configurado como pasador indicador, en particular dispuesto en el lado frontal del pistón. En una configuración ventajosa, el pasador indicador se puede mover junto con el pistón a través de la abertura de compensación de presión. La abertura de compensación de presión cumple aquí una doble función. El indicador puede estar realizado de una sola pieza como componente del pistón. El indicador puede presentar componentes coloreados, por ejemplo una superficie coloreada. También es concebible que el indicador sirva como elemento de activación de un interruptor mecánico y/o eléctrico, que permita por ejemplo la monitorización de la presión dentro de la línea de fluido.

Ventajosamente, el pistón es pretensado en dirección a su lado de fluido mediante un resorte dispuesto en su lado seco. De esta manera se puede fijar de forma sencilla desde el punto de vista constructivo la presión mínima necesaria en la línea de fluido, a partir de la cual se mueve el pistón con respecto a la carcasa. Es posible que el resorte esté configurado como resorte de compresión. También es posible que el resorte forme parte de la unidad de montaje. El resorte puede estar alojado en el receptáculo de pistón, en particular en forma de olla. Es posible que el resorte pretense al pistón con respecto al receptáculo de pistón. Es posible que el resorte se apoye en un lado con respecto a uno de los topes para fijar el movimiento del pistón. Es posible que el indicador dispuesto en el lado frontal del pistón, en particular el pasador indicador, pueda moverse en el interior del resorte a lo largo del eje principal del resorte.

En este contexto ha resultado ventajoso que el pistón presente un receptáculo de resorte para alojar el resorte comprimido. El receptáculo de resorte puede alojar al menos parcialmente o por completo al resorte en su estado comprimido. Esto mantiene la funcionalidad del tope para fijar el movimiento del pistón. El receptáculo de resorte puede estar configurado de manera correspondiente al resorte. El alojamiento de resorte puede estar dispuesto en un lado frontal del pistón, en particular en su lado seco. El receptáculo de resorte puede estar configurado como ranura circunferencial en un lado frontal del pistón.

También ha resultado conveniente que el pistón presente en el lado del fluido una escotadura. La escotadura puede estar dispuesta en una superficie frontal del pistón. La escotadura puede estar configurada como perforación, en particular perforación de agujero ciego. El eje principal de la escotadura puede discurrir coaxialmente con el eje principal del pistón.

Para solucionar el objeto mencionado anteriormente también se propone en un dispositivo, en particular una máquina de bebidas, con una caldera para calentar un fluido, una válvula principal para la retirada del fluido a través de una línea de fluido y un dispositivo de compensación de presión para compensar las fluctuaciones de presión del fluido en la línea de fluido debidas a las fluctuaciones de temperatura del fluido, de modo que el dispositivo de compensación de presión presenta una o varias de las características anteriores. De esto resultan las ventajas explicadas anteriormente en relación con el dispositivo de compensación de presión.

Una configuración ventajosa de la invención prevé que la válvula principal esté configurada como válvula de conmutación directa. La válvula puede estar realizada como válvula de 3/2 vías. Esto hace posible que la válvula descargue la salida de la línea de fluido para vaciar completamente la salida de fluido, por ejemplo cuando se retira una bebida.

Como alternativa a la configuración como válvula de conmutación directa también es posible que la válvula principal esté realizada como servoválvula accionable por un medio propio, en particular como válvula de membrana. Es posible que la servoválvula pueda ser accionada mediante una válvula piloto. También es posible una realización como válvula de membrana conmutable directamente.

En un procedimiento para compensar las fluctuaciones de presión de un fluido en una línea de fluido con un dispositivo de compensación de presión que presenta una o varias de las características descritas anteriormente, para lograr el objeto mencionado anteriormente se propone que el elemento de compensación de presión realizado como pistón se mueva para formar un espacio de compensación de presión variable. El dispositivo de compensación de presión puede tener una o varias de las características mencionadas anteriormente. De esto resultan las ventajas comentadas en relación con el dispositivo de compensación de presión.

Otras ventajas y realizaciones de un dispositivo de compensación de presión según la invención, de un dispositivo según la invención y de un procedimiento según la invención se explican a continuación con ayuda de los ejemplos de realización representados en las figuras. En ellas muestran:

Fig. 1: una máquina de bebidas sin dispositivo de compensación de presión en una vista esquemática parcialmente en sección,

Fig. 2: una máquina de bebidas con un dispositivo de compensación de presión en una vista esquemática parcialmente en sección,

Fig. 3: un primer ejemplo de realización de un dispositivo de compensación de presión con líneas de fluido asociadas en una primera posición en una vista parcialmente en sección,

Fig. 4: el dispositivo de compensación de presión según la Fig. 3 en una segunda posición,

Fig. 5: el dispositivo de compensación de presión según la representación de la Fig. 3 en una vista en perspectiva,

Fig. 6: el dispositivo de compensación de presión según la representación en la Fig. 4 en una vista en perspectiva,

Fig. 7: un segundo ejemplo de realización de un dispositivo de compensación de presión en una vista parcialmente en sección,

Fig. 8: un tercer ejemplo de realización de un dispositivo de compensación de presión en una vista parcialmente en sección,

Fig. 9: un cuarto ejemplo de realización de un dispositivo de compensación de presión en una vista parcialmente en sección,

Fig. 10: un quinto ejemplo de realización de un dispositivo de compensación de presión en una primera posición en una vista parcialmente en sección, y

Fig. 11: el dispositivo de compensación de presión según la Fig. 10 en una segunda posición.

Las Fig. 1 y 2 muestran, respectivamente, una vista esquemática de una máquina de bebidas 30, que puede ser por ejemplo una máquina de café totalmente automática. Según la Fig. 1, la máquina de bebidas 30 presenta una caldera 31 configurada como caldera a presión, que en el ejemplo de realización calienta agua como fluido F que es utilizado para la preparación bebidas calientes, tales como café, té o similares. La caldera 31 está conectada a una válvula principal 32 a través de una línea de fluido 100, mediante la cual el agua calentada en la caldera 31 puede extraerse de la máquina de bebidas 30, por ejemplo a una taza 33.

La válvula principal 32 está configurada como válvula de conmutación directa y se abre y cierra mediante un elemento de obturación 34 hecho de un material elástico que libera o cierra un asiento de válvula 35. La válvula principal 32 está configurada como una válvula de 3/2 vías, lo que permite un vaciado completo de la salida de línea de fluido 101 cuando se retira la bebida. Para ello, la válvula principal 32 tiene un canal, no representado, que ventila la salida de línea de fluido 101 en el estado cerrado de la válvula principal 32, por lo que esta se puede vaciar completamente.

En la máquina de bebidas 30 en primer lugar es calentada el agua en la caldera 31, es conducida a través de la línea de fluido 100 a la válvula principal 32 y allí es extraída a través de la válvula principal 32. A continuación se cierra la válvula principal 32 de modo que el elemento de obturación 34, configurado por ejemplo como anillo de obturación o junta superficial, cierra el asiento de válvula 35. De este modo, el fluido F en la línea de fluido 100 queda encerrado entre la caldera 31 y la válvula principal 32 cerrada y comienza a enfriarse gradualmente. Debido al cambio en el volumen del agua que ello conlleva, las condiciones de presión cambian y se produce una presión negativa en la línea de fluido 100. Debido a esta fluctuación de presión, la válvula principal 32 y en particular su elemento de obturación 34 presionan cada vez más sobre el asiento de válvula 35. Como resultado, con el tiempo se pueden producir daños en el elemento de obturación 34 y la vida útil de la máquina de bebidas 30 puede verse afectada o pueden ser necesarios intervalos de mantenimiento relativamente estrechos.

Por este motivo, la máquina de bebidas 30 según la Fig. 2 está equipada en la zona entre la caldera 31 y la válvula principal 32 con un dispositivo de compensación de presión 1, a través del cual son compensadas tales fluctuaciones de presión. La estructura y el funcionamiento del dispositivo de compensación de presión 1 se explicarán más detalladamente a continuación, habiendo que señalar que mediante el dispositivo de compensación de presión 1 no sólo se pueden compensar presiones negativas sino también sobrepresiones.

La Fig. 3 muestra el dispositivo de compensación de presión 1 según la Fig. 2 en una vista ampliada parcialmente en sección. El dispositivo de compensación de presión 1 presenta una carcasa 2 realizada en una sola pieza. La carcasa 2 está configurada como carcasa de paso, a través de la cual fluye el fluido F. Para ello, la carcasa 2 presenta tres conexiones 3 realizadas con la misma construcción en forma de olla. Las conexiones 3 están dispuestas entre sí de tal manera que la carcasa 2 tiene forma de T.

Una línea de fluido 100 está conectada a dos conexiones 3 dispuestas axialmente opuestas, de modo que la carcasa 2 es atravesada axialmente por el fluido F. Estas conexiones 3 están realizadas como conexiones de conector rápido y tienen, respectivamente, un conector rápido 24 para conectar las líneas de fluido 100. El conector rápido 24 está formado por un elemento de apriete 26 realizado como anillo de apriete y un accionamiento de liberación 25 accionable por presión. El accionamiento de liberación 25 está configurado como anillo de liberación, véanse también las Fig. 5 y 6. Mediante el conector rápido 24 de las conexiones 3 se puede conectar la línea de fluido 100, por ejemplo un tubo o una manguera, a la conexión 3 respectiva sin herramientas y también ser retirada de nuevo. Para obturar la línea de fluido 100 con respecto a la carcasa 2 está dispuesta una junta 27, por ejemplo una junta tórica, dentro de las conexiones 3 como parte del conector rápido 24.

En la conexión 3 dirigida hacia arriba en la representación de la Fig. 3, en lugar de una línea de fluido 100 está montado un receptáculo de pistón 8. La conexión 3 no presenta un conector rápido 24, pero también podría estar equipada con uno, ya que las tres conexiones 3 están realizadas con la misma construcción.

El receptáculo de pistón 8 está realizado de una sola pieza como casquillo de inserción con sección transversal en forma de olla. Para la fijación del receptáculo de pistón 8 a la conexión 3, el receptáculo de pistón 8 presenta medios de fijación 10 dispuestos en la periferia. Los medios de fijación 10 están configurados según la Fig. 3 como ganchos de retención. El receptáculo de pistón 8 está fijado con retención en la conexión 3. Sin embargo, también son imaginables otros tipos de fijación, por ejemplo mediante atornillado, apriete, pegado o similar.

El receptáculo de pistón 8 está obturado con respecto a la conexión 3 mediante una junta 13. La junta 13 está realizada como junta tórica y está dispuesta periféricamente en el lado exterior del receptáculo de pistón 8. La junta 13 actúa como junta radial. El receptáculo de pistón 8 tiene una ranura circunferencial 17 para alojar la junta 13.

Dentro del receptáculo de pistón 8 en forma de olla está montado un pistón 4 de manera que se puede mover. El pistón 4 y el receptáculo de pistón 8 forman juntos una unidad de montaje 19. La unidad de montaje 19 permite un montaje especialmente sencillo, ya que puede ser montada en una conexión 3 en un único paso de montaje. Por ejemplo, es imaginable que la unidad de montaje 19 sea insertada en la conexión 3 y luego sea enclavada a través de los medios de fijación 10 del receptáculo de pistón 8. Alternativamente, la unidad de montaje 19 también podría estar dispuesta en una de las otras dos conexiones 3, por ejemplo para adaptar el dispositivo de compensación de presión 1 a un caso de aplicación.

La unidad de montaje 19 está montada en la carcasa 2 de forma no separable. Se impide así que en caso de fluctuaciones de presión del fluido F, en particular en caso de sobrepresión, la unidad de montaje 19 se separe de la carcasa 2 en las líneas de fluido 100. Por el montaje no separable se pueden evitar fugas en caso de fluctuaciones de presión.

Para el alojamiento definido de la unidad de montaje 19 o de las líneas de fluido 100 en una de las conexiones 3, las conexiones 3 presentan, respectivamente, dos superficies de tope 20, 21. Las superficies de tope 20, 21 están configuradas como superficies de tope con forma anular y están dispuestas una detrás de otra en la dirección axial de las conexiones 3.

La unidad de montaje 19 se puede montar fácilmente a través de la superficie de tope 20. En el caso de que en una conexión 3 esté conectada una línea de fluido 100, la junta 27 se ajusta a la superficie de tope 20 de la conexión 3.

La otra superficie de tope 21 posibilita una inserción definida de la línea de fluido 100 cuando esta es montada en la conexión 3. La línea de fluido 100 es introducida a lo largo del eje principal de la conexión 3 hasta la superficie de tope 21. La superficie de tope 21 limita la conexión 3 en dirección axial. En el caso de que en la conexión 3 sea conectada una unidad de montaje 19, la superficie de tope 21 permite limitar el movimiento del pistón 4. El diámetro del pistón 4 está configurado para ser esencialmente el mismo que el diámetro de la superficie de tope 21.

En dirección axial, las conexiones 3 están divididas en dos zonas, una zona de montaje 28 y una zona de alojamiento 29 orientada hacia el centro de la carcasa. Las zonas 28, 29 están delimitadas por las superficies de tope 20, 21.

La zona de montaje 28 permite la disposición del conector rápido 24 en la conexión 3. La zona de montaje 28 está diseñada de tal manera que en la conexión 3 se pueden fijar uno detrás de otro en la dirección axial una junta 27, un elemento de apriete 26 y un accionamiento de liberación 25. La zona de montaje 28 está configurada esencialmente en forma cilíndrica y presenta un escalonamiento hacia la zona de alojamiento 29, lo que simplifica el montaje del conector rápido 24. El escalonamiento corresponde a la superficie de tope 20 según las Fig. 3, 4. Para el caso de que en la conexión 3 sea montada una unidad de montaje 19, la zona de montaje 28 posibilita el montaje de la unidad de montaje 19. Aquí la unidad de montaje 19 es insertada en la zona de montaje 28 en la dirección axial hasta que esta entre en contacto con el escalonamiento.

La zona de alojamiento 29 limita con la zona de montaje 28 y permite el alojamiento de la línea de fluido 100. La zona de alojamiento 29 está realizada cilíndrica y tiene un diámetro más pequeño que el de la zona de montaje 28. La zona de alojamiento 29 presenta igualmente un escalonamiento que corresponde a la superficie de tope 21. Cuando la línea de fluido 100 está conectada a la conexión 3, el extremo de la línea de fluido 100 está dispuesto en la zona de alojamiento 29. En el caso en que en la conexión 3 está montada una unidad de montaje 19, el pistón 4 se puede mover dentro de la zona de alojamiento 29. Por lo tanto, el pistón 4 está diseñado de tal manera que el pistón 4 se puede mover dentro de la zona de alojamiento 29. Para ello, el diámetro del pistón 4 es esencialmente el mismo que el diámetro de la zona de alojamiento 29. El espacio de compensación de presión R máximo puede ser fijado a través del tamaño de la zona de alojamiento 29.

El pistón 4 esencialmente cilíndrico está obturado con respecto al receptáculo de pistón 8 mediante varios medios de obturación, aunque aquí también sería posible de forma alternativa prever unos únicos medios de obturación. En la zona periférica de la superficie exterior del pistón 8 está prevista una primera junta 11 configurada como junta tórica. Para disponer la junta 11 en la superficie exterior del pistón 4, este presenta una ranura periférica 5 en la que está dispuesta la junta 11. En la superficie frontal del pistón 4 está dispuesta una junta 12 configurada como junta tórica. Los medios de obturación 11, 12 configurados como juntas redundantes pueden asegurar un efecto de obturación suficiente incluso en el caso de grandes fluctuaciones de presión o picos de presión dentro de las líneas de fluido 100. Los medios de obturación 11, 12 y la junta 13 pueden ser componentes de la unidad de montaje 19. Además, la junta 12 puede seguir garantizando el efecto de estanqueidad en caso de desgaste de la junta 11.

Por un lado, el pistón 4, montado en el receptáculo de pistón 8, presenta un lado de fluido 22. En el otro lado, el pistón 4 tiene un lado seco 23. El lado de fluido 22 del pistón 4 es el lado que da hacia el fluido F. En el lado de fluido 22, el pistón 4 está en contacto con el fluido F, por lo que en el lado de fluido 22 se aplica la presión del fluido. El lado seco 23, opuesto al lado de fluido 22, está alejado del fluido F y está seco. Entre el lado de fluido 22 y el lado seco 23 están dispuestas en el pistón 4 dos juntas 11, 12 que obturan entre sí el lado de fluido 22 y el lado seco 23. En el lado seco 23 se aplica la presión ambiente del entorno U. Una abertura de compensación de presión 9 sirve para compensar la presión en el interior del receptáculo de pistón 8 en el lado seco 23 del pistón 4 con la presión ambiente.

El movimiento del pistón 4 montado en el receptáculo de pistón 8 está limitado por topes 6, 7, véase también la Fig. 4. El tope 6 está realizado como parte del receptáculo de pistón 8 y limita el movimiento del pistón 4 en una dirección, en la representación según la Fig. 3 hacia arriba. El tope 7 está realizado como parte de la carcasa 3 y limita el movimiento del pistón 4 en la dirección opuesta, hacia abajo en la representación de la Fig. 3. El tope 7 dispuesto en la carcasa 3 corresponde a la superficie de tope 21. Los topes 6, 7 están configurados como superficies anulares, contra las cuales el pistón 4 choca plano.

El pistón 4 presenta además un indicador 14 dispuesto en el lado seco 23, cuyo funcionamiento se explicará con más detalle a continuación en relación con las Fig. 5 y 6. El indicador 14 está realizado como pasador indicador cilíndrico, aunque en este caso también son posibles otras configuraciones, por ejemplo como pasador indicador en forma de cono, como indicador de color, como indicador acústico u otros indicadores ópticos.

En la Fig. 3, el pistón 4 se encuentra en una primera posición. La presión del fluido F en las líneas de fluido 100 es igual o mayor que la presión ambiente, por lo cual el pistón 4 se ha movido a la primera posición. Este es el caso, por ejemplo, durante el funcionamiento de la máquina de bebidas 30, véase la Fig. 2. Debajo del pistón 4 está realizado un espacio de compensación de presión R. El espacio de compensación de presión R es variable dependiendo de la posición del pistón 4. En la primera posición del pistón 4, el espacio de compensación de presión R tiene su tamaño máximo.

Desde esta primera posición según la Fig. 3, el dispositivo de compensación de presión 1 puede compensar las fluctuaciones de presión del fluido F. Pueden producirse fluctuaciones de presión, por ejemplo, cuando el fluido F se enfría y el volumen del fluido F dentro de las líneas de fluido 100 se reduce. Este es el caso por ejemplo cuando se desconecta la máquina de bebidas 30, cuando el fluido F ya no sigue templando a través de la caldera 31, véase también la Fig. 2. Debido a la caída de presión, el pistón 4 en el receptáculo de pistón 8 es aspirado desde la primera posición hacia abajo en la Fig. 3. Por ello el espacio de compensación de presión R se reduce y compensa la variación de volumen del fluido F. Por el movimiento del pistón 4 se ajusta un equilibrio de presión entre las presiones que prevalecen en el lado de fluido 22 y el lado seco 23. Es posible que el pistón 4 adopte una posición entre la primera posición, en la que el pistón 4 choca con el tope 6 y la segunda posición en la que el pistón 4 choca con el tope 7.

En la Fig. 4, el pistón 4 se encuentra en la segunda posición. Desde esta segunda posición, el dispositivo de compensación de presión 1 también puede compensar fluctuaciones de presión del fluido F. Por ejemplo, es concebible que el fluido F se caliente, lo que da como resultado un aumento en el volumen del fluido F dentro de las líneas de fluido 100. Como resultado, la presión dentro de las líneas de fluido 100 aumenta y el pistón 4 se mueve hacia arriba en la Fig. 4 para compensar. Como resultado, el espacio de compensación de presión R se amplía correspondientemente. También en este caso se ajusta un equilibrio de presión a través del pistón 4.

El tamaño del espacio de compensación de presión R corresponde a la máxima variación de volumen del fluido F, que puede ser compensada por el dispositivo de compensación de presión 1. En el ejemplo de realización según la Fig. 4, el pistón 4 sale al menos parcialmente del receptáculo de pistón 8 en su segunda posición, con lo que se puede realizar un espacio de compensación de presión R más grande.

En la Fig. 5 y la Fig. 6, el dispositivo de compensación de presión 1 está representado en una vista en perspectiva desde el exterior. En la Fig. 5, el pistón 4 se encuentra en la primera posición según la Fig. 3 y en la Fig. 6 en la segunda posición según la Fig. 4. Para simplificar la representación, las líneas de fluido 100 no se han mostrado en estas figuras.

El funcionamiento del indicador 14 puede reconocerse en las representaciones de la Fig. 5 y la Fig. 6. El indicador 14, realizado como pasador indicador en un color de señal fácilmente reconocible, está dispuesto en el lado seco 23 del pistón 4, véanse las Fig. 3, 4. En la primera posición del pistón 4 según la Fig. 5, el indicador 14 se mueve a través de la abertura de compensación de presión 9 dentro del receptáculo de pistón 8. De esta forma un usuario puede reconocer con el indicador 14 que el pistón 4 se encuentra en la primera posición. La abertura de compensación de presión 9 tiene por tanto una doble función. Por un lado, como se explicó anteriormente, compensar la presión que se ajusta en el lado seco 23 del pistón 4 con respecto al entorno. Por otro lado, interactúa con el indicador 14 y permite leer la posición del pistón 4 también desde fuera del receptáculo del pistón 8.

En la segunda posición del pistón 4 según la Fig. 6, el indicador 14 no se mueve a través de la abertura de compensación de presión 9 y, por lo tanto, no es visible desde el exterior. Es posible que el indicador 14 muestre también posiciones intermedias del pistón 4, por ejemplo si el pasador indicador no se ha movido completamente a través de la abertura de compensación de presión 9. En este contexto es posible que el pasador indicador tenga una escala que muestre la posición, en particular la posición intermedia, del pistón 4.

Las Fig. 7 a 9 muestran otros ejemplos de realización de dispositivos de compensación de presión 1 según la invención. A continuación se explican en particular las diferencias con el dispositivo de compensación de presión según la Fig. 3 explicadas anteriormente.

El dispositivo de compensación de presión 1 representado en la Fig. 7 está realizado con la misma construcción que el dispositivo de compensación de presión 1 de la Fig. 3, estando montada la unidad de montaje 19 en una conexión 3 opuesta a la línea de fluido 100. El resultado es una carcasa de paso acodada con un ángulo de 90°. Debido a la realización con la misma construcción de las conexiones 3, es posible el montaje de la unidad de montaje 19 en cualquier conexión 3. Si, por ejemplo, la unidad de montaje 19 va a ser montada desde la conexión 3 del lado derecho en la representación a la conexión 3 superior, en primer lugar se tendría que retirar el conector rápido 24 montado en la conexión superior 3, después desmontar la unidad de montaje 19 de la conexión 3 del lado derecho y luego montarla en la conexión 3 superior. Luego se podría montar el conector rápido 24 en la conexión 3 del lado derecho.

En los dispositivos de compensación de presión 1 representados en la Fig. 8 y la Fig. 9, la carcasa 2 está configurada como carcasa de espacio de contención. Por lo tanto, la carcasa 2 presenta en cada caso sólo dos conexiones 3. En una de las conexiones 3, la conexión 3 del lado izquierdo en las representaciones, está dispuesta la unidad de montaje 19 formada por el pistón 4 y el receptáculo de pistón 8. En la otra conexión 3 está dispuesta una línea de fluido 100.

En el ejemplo de realización según la Fig. 8, como se ha explicado anteriormente, la conexión 3 de la línea de fluido 100 está configurada como conexión de conector rápido con un conector rápido 24. Además, la carcasa 2 está realizada aquí en forma de L.

En el ejemplo de realización de la Fig. 9, la conexión 3 de la línea de fluido 100 está configurada como conexión enchufable, a la que se puede enchufar fácilmente la línea de fluido 100, por ejemplo una manguera. La carcasa 2 está configurada aquí en forma de I.

En la Fig. 10 y la Fig. 11 está representado otro ejemplo de realización especialmente ventajoso de un dispositivo de compensación de presión 1, que tiene una construcción esencialmente igual a la del dispositivo de compensación de presión 1 representado en la Fig. 7, pero que presenta un pistón 4 cargado por fuerza de resorte. En este punto se explican a continuación principalmente las diferencias con los ejemplos de realización anteriores, en particular con el ejemplo de realización según la Fig. 3.

El dispositivo de compensación de presión 1 presenta un resorte 15 que sirve como resorte de retorno. El resorte 15 es un componente de la unidad de montaje 19. El resorte 15 está dispuesto en el lado seco 23 del pistón 4. El resorte 15, realizado como resorte de compresión, pretensa el pistón 4 en dirección al lado del fluido 22. Como resultado, el lado seco 23 del pistón 4 está ahora sometido a la fuerza elástica del resorte 15 además de a la presión ambiente del entorno U. La respuesta del pistón 4 puede ser ajustada mediante el resorte 15.

En particular, en la Fig. 10 se puede ver que el resorte 15 está alojado por un alojamiento de resorte 18 en su estado comprimido. Esto hace posible que el pistón 4 pueda seguir golpeando en el tope 6. Por lo tanto, la primera posición del pistón 4 no cambia debido a la disposición del resorte 15. El alojamiento de resorte 18 está realizado como una ranura periférica que está dispuesta en la superficie frontal del pistón 4.

Debido a la aplicación adicional de una fuerza elástica al pistón 4, el dispositivo de compensación de presión 1 representado en las Fig. 10 y 11 es especialmente adecuado para compensar picos de presión del fluido F en la línea de fluido 100, no representada aquí.

Si en las líneas de fluido 100 es generada la presión de funcionamiento, por ejemplo de 4 bar, el pistón 4 permanece inicialmente en la posición según la Fig. 11. El resorte 15 debe seleccionarse de acuerdo con la presión de funcionamiento deseada. Si ahora se produce un aumento repentino de la presión del fluido F dentro de la línea de fluido 100, es decir, un pico de presión no deseado, entonces esto puede compensarse por un movimiento del pistón 4 hacia la primera posición según la Fig. 10, siendo aumentado el espacio de compensación de presión R de forma correspondiente.

Los dispositivos de compensación de presión 1 descritos anteriormente en relación con las Fig. 1 a 11 se caracterizan por un elemento de compensación de presión configurado como pistón 4 móvil para formar un espacio de compensación de presión R variable, de lo que resulta una estructura especialmente sencilla de los dispositivos de compensación de presión 1.

Símbolos de referencia:

1 dispositivo de compensación de presión

2 carcasa

3 conexión

4 pistón

5 ranura periférica

6 tope

7 tope

8 receptáculo de pistón

9 abertura de compensación de presión

10 medios de fijación

11 junta

12 junta

13 junta

14 indicador

15 resorte

16 escotadura

17 ranura periférica

18 alojamiento de resorte

19 unidad de montaje

20 superficie de tope

21 superficie de tope

22 lado de fluido

23 lado seco

24 conector rápido

25 accionamiento de liberación

26 elemento de apriete

27 junta

28 zona de montaje

29 zona de alojamiento

30 máquina de bebidas

31 caldera

32 válvula principal

33 taza

34 elemento de obturación

35 asiento de válvula

100 línea de fluido

101 salida de línea de fluido

U entorno

F fluido

R espacio de compensación de presión

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de compensación de presión para compensar las fluctuaciones de presión de un fluido (F) en una línea de fluido (100), con una carcasa (2) que presenta una conexión (3) para conectar la línea de fluido (100), y un elemento de compensación de presión (4) que está dispuesto de forma que se puede mover con respecto a la carcasa (2) para compensar las fluctuaciones de presión, caracterizado por que

el elemento de compensación de presión (4) está realizado como pistón móvil para la formación de un espacio de compensación de presión (R) variable, estando guiado el pistón (4) en un receptáculo de pistón (8), en el que el receptáculo de pistón (8) y el pistón (4) forman una unidad de montaje (19) que se puede montar de forma no separable o separable en una conexión (3) de la carcasa (2), en el que la conexión (3) de la unidad de montaje (19) y la conexión (3) de la línea de fluido (100) están realizadas con el mismo tipo de construcción y la unidad de montaje (19) se puede montar selectivamente en una de las conexiones (3), en el que la unidad de montaje (19) está montada en una de las conexiones (3) de la carcasa (2), presentando cada una de las conexiones (3) al menos dos superficies de tope (20, 21) distanciadas en dirección axial, pudiendo fijarse la posición de la unidad de montaje (19) a través de una superficie de tope (20) y la posición de la línea de fluido (100) puede ser fijada a través de la otra superficie de tope (21).

2. Dispositivo de compensación de presión según la reivindicación 1, caracterizado por que el pistón (4) se puede mover hacia adelante y hacia atrás entre dos topes (6, 7).

3. Dispositivo de compensación de presión según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que en el lado de fluido (22) del pistón (4) se aplica la presión del fluido (F) y en el lado seco (23) opuesto del pistón (4) se aplica la presión ambiente.

4. Dispositivo de compensación de presión según la reivindicación 1, caracterizado por que el pistón (4) está obturado con respecto al receptáculo de pistón (8) por medios de obturación (11, 12).

5. Dispositivo de compensación de presión según la reivindicación 1 o 4, caracterizado por que el receptáculo de pistón (8) presenta una abertura de compensación de presión (9) en el lado seco (23) del pistón (4).

6. Dispositivo de compensación de presión según una de las reivindicaciones 1, 4 o 5, caracterizado por que el receptáculo de pistón (8) está obturado periféricamente con respecto a la carcasa (2) mediante una junta (13).

7. Dispositivo de compensación de presión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la carcasa (2) está configurada como carcasa de paso con una tercera conexión (3) para conectar una segunda línea de fluido (100).

8. Dispositivo de compensación de presión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un indicador (14) dispuesto en el pistón (4) para indicar la presión en la línea de fluido (100).

9. Dispositivo, en particular máquina de bebidas (30), con una caldera (31) para calentar un fluido (F), una válvula principal (32) para retirar el fluido (F) a través de una línea de fluido (100) y un dispositivo de compensación de presión (1) para compensar las fluctuaciones de presión del fluido (F) en la línea de fluido (100) debidas a las fluctuaciones de temperatura del fluido (F), caracterizado por que

el dispositivo de compensación de presión (1) está realizado según una de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Procedimiento para compensar las fluctuaciones de presión de un fluido (F) en una línea de fluido (100) con un dispositivo de compensación de presión (1) según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la línea de fluido (100) es conectada a una conexión (3) de una carcasa (2) y un elemento de compensación de presión (4) se mueve para compensar las fluctuaciones de presión con respecto a la carcasa (2), caracterizado por que

el elemento de compensación de presión (4), realizado como pistón, se mueve para formar un espacio de compensación de presión (R) variable.