VÁLVULA DE CONTROL DE DIAFRAGMA DE BALANCEO
CAMPO Y ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a válvulas de control de diafragma y, en particular, tiene que ver una válvula con un diafragma de balanceo que se deforma igualmente en dos direcciones. Un gran número de válvulas de control de diafragma se han desarrollado y está disponible a partir de una variedad de fabricantes, tales como Bermad, Evron, Israel. En general, estas válvulas comprenden un lado corriente arriba dentro del cual fluye un fluido desde una fuente de fluido, y un lado corriente abajo desde el cual el fluido puede salir para su uso final, tal como aparatos de irrigación, por ejemplo. En medio de los lados corriente arriba y corriente debajo de la válvula se encuentra un asiento de válvula, contra el cual puede asentarse selladamente un obturador de válvula. El obturador de válvula se desliza dentro y fuera de un alojamiento del obturador, y se asegura un diafragma al obturador de válvula que sella la cámara de control desde los lados corriente abajo de la válvula. La cámara de control se ajusta con un puerto de control a través del cual la presión de fluido en la cámara de control se regula. Al controlar la presión de fluido en la cámara de control, el obturador de válvula puede forzarse contra el asiento de válvula para cerrar el flujo de fluido desde el lado corriente arriba hasta el lado corriente abajo, o el obturador de válvula puede levantarse del asiento de válvula para permitir el flujo de fluido desde el lado corriente arriba hasta el lado corriente abajo. La regulación del flujo de fluido se logra al ajusfar la presión de fluido en la cámara de control en cuanto a mantener la posición del obturador en una posición entre completamente abierta y completamente cerrada. El margen de desplazamiento del obturador de válvula se relaciona directamente a las propiedades de desplazamiento del diafragma. Es decir, el obturador de válvula puede moverse solamente tanto como lo permita el diafragma. Entre más grande el diafragma, mayor el desplazamiento del obturador de válvula y por lo tanto, mayor la abertura a través de la cual puede fluir el fluido. En válvulas 'de ese tipo que utilizan diafragmas sustancialmente planos o nivelados que se deforman bajo presión para desplazarse entre las posiciones abierta y cerrada, la relación del desplazamiento del obturador de válvula al diámetro fisico del diafragma es relativamente pequeño, de manera que el tamaño del diafragma necesario para su uso es un problema para cualquier tubo dimensionado, y se vuelve particularmente impráctico con tubos más largos , por ejemplo. Para solucionar el problema de diámetro físico, la técnica ha regresado al uso de lo que se conoce en la técnica como diafragmas de balanceo. Los diafragmas de este tipo son más compactos ya que forman sustancialmente un manguito alrededor del obturador de válvulas . Un problema encontrado con este tipo de diafragma es que son particularmente efectivos para activar un obturador de válvula en solamente una dirección. Debido a la cantidad de material de diafragma utilizada para formar el manguito, cuando se aplica la presión para cambiar la dirección del desplazamiento del obturador de válvula, las formas impredecibles dentro de las cuales puede cambiar el diafragma de balanceo, ya que se regresa hacia atrás sobre sí mismo, puede obstaculizar posiblemente el movimiento de otras partes de la válvula de control. Como resultado, el obturador de válvula debe desviarse mecánicamente en una dirección (usualmente cerrada) . Existe por lo tanto una necesidad de una válvula de control de diafragma con un diafragma no plano que afecta el desplazamiento bi-direccional de un obturador de válvula por medio de una presión de fluido.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención es una válvula de control de diafragma con un diafragma de balanceo que se deforma igualmente en dos direcciones. De acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, se proporciona una válvula de control de diafragma que comprende: (a) un cuerpo de válvula con un puerto corriente arriba y un puerto corriente abajo, y un asiento de válvula formado entre los puertos corriente arriba y corriente abajo; (b) un alojamiento de obturador que se extiende desde el cuerpo de válvula entre los puertos corriente arriba y corriente abajo, por lo menos una porción de un volumen interior de un alojamiento de obturador que define por lo menos parcialmente una cámara de control; (c) un obturador de válvula desplazable desplegado en cuanto a poderse desplazar entre una posición cerrada, en la cual una porción de sellado del obturador de válvula empalma el asiento de válvula, y una posición abierta, en la cual la porción de sellado del obturador de válvula se separa del asiento de válvula; y (e) un diafragma flexible unido selladamente al obturador de válvula, el diafragma sella la cámara de control a partir de por lo menos una porción del puerto corriente abajo, el diafragma configurado de manera que una distancia del desplazamiento del obturador de válvula dentro del alojamiento del obturador por lo menos es aproximadamente cuarenta por ciento de un diámetro del alojamiento de obturador. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, también se proporciona un soporte de diafragma que se extiende desde el obturador de válvula dentro de la cámara de control; el soporte de diafragma configurado de manera que conforme se deforma el diafragma hacia adentro hacia la cámara de control, el soporte de diafragma restringe la deformación. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el obturador de válvula se configura para poderse desplazar deslizablemente en forma longitudinal dentro del alojamiento del obturador. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, una relación de un espesor del diafragma a una distancia radial entre el obturador de válvula, el alojamiento de obturador está sustancialmente dentro de un margen de 1:4 a 1:7. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, un eje longitudinal del alojamiento del obturador y un eje longitudinal de un puerto corriente abajo forman un ángulo arqueado. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, por lo menos una porción del alojamiento de obturador se forma integralmente con el cuerpo de válvula.
De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, la porción de sellado del obturador de válvula se configura como un elemento de sellado elastomérico . De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el diafragma se configura adicionalmente en cuanto a poderse unir en forma sellada a por lo menos una pared del alojamiento de válvula del obturador . De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, la cámara de control se configura como un volumen sustancialmente cilindrico que varia como una función del desplazamiento del obturador de válvula. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el obturador de válvula se configura como un elemento sustancialmente cilindrico. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el diafragma tiene una sección transversal en forma de S sustancialmente que se extiende entre una primera cuenta de conexión y una segunda cuenta de conexión, el diafragma configurado en cuanto a deformarse hacia y alejado de la cámara de control conforme se desplaza el obturador de válvula entre las posiciones abierta y cerrada. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el diafragma se configura de manera que en un estado sin tensión, el diafragma no está axialmente traslapando y es rotacionalmente simétrico. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, la sección transversal en forma de S se configura de manera que en un estado no tenso, el diafragma se extiende desde la primera cuenta de conexión sustancialmente hacia dentro en forma radial en una primera dirección a través de una primera curva, continúa sustancialmente en forma no radial en una segunda dirección a través de una segunda curva y continúa en una dirección hacia dentro sustancialmente en forma radial que termina en una segunda cuenta de conexión. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el diafragma se extiende sustancialmente en forma perpendicular desde una pared sustancialmente cilindrica del alojamiento del obturador y el diafragma se extiende sustancialmente en forma perpendicular desde una pared sustancialmente cilindrica del obturador de válvula. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, la conexión del diafragma a la pared sustancialmente cilindrica del alojamiento del obturador se implementa como una trampa de la primera cuenta de conexión del diafragma entre el alojamiento de obturador y una cubierta de alojamiento de obturador de manera que la cámara de control se define sustancialmente por la cubierta del alojamiento de obturador, el diafragma y por lo menos una porción del obturador de válvula. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, la conexión del diafragma al obturador de válvula se implementa como una trampa de la segunda cuenta de conexión del diafragma entre el cuerpo de obturador de una válvula y el soporte de diafragma. De acuerdo con una enseñanza adicional, de la presente invención, el desplazamiento del obturador de válvula incluye el desplazamiento de la segunda cuenta de conexión de manera que una longitud de desplazamiento máximo hacia y alejado de la cámara de control es equidistante a partir de la primera cuenta de conexión a una posición de la cual es estacionaria. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el alojamiento de obturador además comprende una pluralidad de rebordes de guia sustancialmente longitudinales configurados por lo menos en una pared lateral para guiar el desplazamiento del obturador de válvula. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el obturador de válvula demás comprende un número correspondiente de elementos de guia de obturador configurados para acoplar en forma deslizable los rebordes de guia correspondientes. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el diafragma se forma integralmente con el obturador de válvula, el diafragma sella el alojamiento de obturador por lo menos a partir de una porción de la parte corriente abajo, el diafragma configurado para deformarse dentro y fuera del alojamiento de obturador a medida que el obturador de válvula se desplaza entre las posiciones abierta y cerrada . De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el alojamiento de obturador además comprende un elemento de restricción de obturador de válvula variable configurado para variar la cantidad de desplazamiento del obturador de válvula dentro del alo amiento de obturador. También se proporciona de acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, una válvula de control de diafragma que comprende: (a) un cuerpo de válvula con un puerto corriente arriba y un puerto corriente abajo, y un asiento de válvula formado entre los puertos corriente arriba y corriente abajo; (b) un alojamiento de obturador que se extiende desde el cuerpo de válvula entre los puertos corriente arriba y corriente abajo, por lo menos una porción de un volumen interior de un alojamiento de obturador que define por lo menos parcialmente una cámara de control; (c) un obturador de válvula rígido desplegado en forma desplazable dentro del alojamiento de obturador, el obturador de válvula se puede desplazar entre una posición cerrada, en la cual una porción de sellado del obturador de válvula empalma el asiento de válvula, y una posición abierta en la cual la porción de sellado del obturador de válvula se separa del asiento de válvula; y (d) un diafragma flexible moldeado integralmente al obturador de válvula rígido, el diafragma sella el alojamiento de obturador por lo menos a partir de una porción de la parte corriente abajo, el diafragma configurado para deformarse dentro y fuera del alojamiento de obturador cuando el obturador de válvula se desplace entre las posiciones abierta y cerrada. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, también se proporciona un soporte de diafragma que se extiende desde el obturador de válvula dentro de la cámara de control; el soporte de diafragma configurado de manera que cuando el diafragma se deforma hacia dentro hacia el alojamiento de válvula, el soporte de diafragma restringe la deformación a una región entre el soporte de diafragma y por lo menos una pared del alojamiento de obturador.
De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el diafragma configurado de manera que una distancia del desplazamiento del obturador de válvula dentro del alojamiento de obturador es por lo menos aproximadamente cuarenta por ciento de un diámetro del alojamiento de obturador. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, una relación de un espesor del diafragma a una distancia radial entre el obturador de válvula, a alojamiento de obturadores está sustancialmente dentro de un margen de 1:4 a 1:7. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el obturador de válvula se configura para poderse desplazar deslizablemente en forma longitudinal dentro del alojamiento del obturador. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el diafragma se configura adicionalmente para poderse unir en forma sellada a por lo menos una pared del alojamiento de obturador. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, un eje longitudinal del alojamiento de obturador y un eje longitudinal del puerto corriente abajo forman un ángulo agudo. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, por lo menos una porción de un alojamiento que contiene el alojamiento de obturador se forma integralmente con el cuerpo de la válvula. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, la cámara de control se configura como un volumen sustancialmente cilindrico que varia como una función del desplazamiento del obturador de válvula. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el obturador de válvula se configura como un elemento sustancialmente cilindrico. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el diafragma se extiende sustancialmente en forma perpendicular desde una pared sustancialmente cilindrica del alojamiento del obturador y el diafragma se extiende desde una pared sustancialmente cilindrica desde el obturador de válvula. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, la conexión del diafragma a la pared sustancialmente cilindrica del alojamiento de obturador se implementa como una trampa de una cuenta de conexión del diafragma entre un alojamiento de obturador y una cubierta de alojamiento de obturador de manera que la cámara de control se define sustancialmente por la cubierta del alojamiento de obturador, el diafragma y por lo menos una porción del obturador de válvula. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el diafragma se configura de manera que en un estado no tenso, el diafragma no está traslapando axialmente y es rotacionalmente simétrico. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el diafragma se configura con una sección transversal en forma de S de manera que en un estado no tenso, el diafragma se extiende desde la primera cuenta de conexión sustancialmente en forma radial hacia dentro en una -primera dirección a través de una primera curva, continúa sustancialmente en forma no radial en una segunda dirección a través de una segunda curva y continúa en una dirección hacia dentro sustancialmente radial que termina en la conexión moldeada al obturador de válvula. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el desplazamiento del obturador de válvula es tal que una longitud del desplazamiento máximo hacia y alejado del asiento de válvula es equidistante desde la primera cuenta de conexión a una posición de la cual está estacionaria De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, la formación integral del diafragma con el obturador de válvula además comprende una pluralidad de pasajes separados que se extienden longitudinalmente a través de una pared del obturador de válvula . De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, los pasajes se extienden longitudinalmente a través de una pared del obturador de válvula hasta 'una región próxima a la porción de sellado del obturador de válvula y la porción de sellado se configura por consiguiente como un elemento de sellado elastomérico integralmente formado con el obturador de válvula . De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el alojamiento de obturador además comprende una pluralidad de rebordes de guia sustancialmente longitudinales configurados por lo menos en una pared lateral para guiar el desplazamiento del obturador de válvula. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el obturador de válvula además comprende un número correspondiente de elementos de guia configurados para acoplar en forma deslizable los rebordes de guia correspondientes. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, el alojamiento de obturador además comprende un elemento de restricción de obturador de válvula variable configurado para variar la cantidad de desplazamiento del obturador de válvula en el alojamiento de obturador. También se proporciona de acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, una válvula de control de diafragma que comprende: (a) un cuerpo de válvula con un puerto corriente arriba y un puerto corriente abajo; (b) un alojamiento de obturador que se extiende desde el cuerpo entre los puertos corriente arriba y corriente abajo; (c) un obturador de válvula desplegado en forma desplazable dentro del alojamiento de obturador; (d) un diafragma unido en forma sellada al obturador de válvula; (e) por lo menos una superficie de conexión configurada por lo menos en uno de los puertos corriente arriba y corriente abajo; (f) un adaptador conectado a por lo menos una superficie de conexión; y (g) una lengüeta que se ajusta sobre el adaptador para conectar la válvula a un conducto de flujo, la interconexión de la lengüeta y el adaptador se configura de manera que la lengüeta y el adaptador tienen superficies conformadas generalmente esféricas correspondientes, de manera que la lengüeta se proporciona generalmente con libertad esférica de movimiento alrededor del adaptador. De acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, por lo menos una superficie de conexión es por lo menos dos superficies de conexión de manera que por lo menos uno de los puertos corriente arriba y corriente abajo se configura con rosca en porciones de una superficie interior y una superficie exterior para poderse conectar a cualquiera del seleccionado del grupo que incluye: rosca de tubería de diámetro interior, adaptador con lengüetas y de lengüetas, adaptador de tubería de pegamento de PVC. También se proporciona de acuerdo con una enseñanza adicional de la presente invención, una lengüeta de conexión que comprende: (a) un collar circular sustancialmente plano con una pluralidad de ranuras de pernos radialmente alargadas circunferencialmente separadas, el collar configurado en cuanto a interconectarse con una interconexión de conexión desplegada en un primer extremo de la lengüeta de conexión; y (b) un adaptador de conexión desplegado dentro del collar, el adaptador de conexión configurado para interconectarse con una interconexión de conexión desplegada en un segundo extremo de la lengüeta de conexión; en donde la interconexión del collar y el adaptador se configura de manera que el collar y el adaptador tienen superficies en forma generalmente esférica correspondientes, de manera que el collar se proporciona generalmente con libertad esférica de movimiento alrededor del ' daptador .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención en la presente se describe, por medio del ejemplo solamente, con referencia a los dibujos anexos, en donde: La FIGURA 1 es una vista en perspectiva en despiece de una primera modalidad preferida de una válvula de control de diafragma construida y operativa de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención; La FIGURA 2 es una vista en despiece de la modalidad preferida de la FIGURA 1, mostrada sin el diafragma y el muelle para claridad; La FIGURA 3 es una elevación lateral de la FIGURA 2, mostrada con un adaptador de lengüetas de tres pulgadas y un adaptador de lengüetas de cuatro pulgadas; La FIGURA 4 es una elevación lateral de una válvula de control de diafragma ensamblada de la modalidad de la FIGURA 1; La FIGURA 5 es una vista en perspectiva en despiece de los elementos estructurales de un obturador de válvula construido y operativo de acuerdo con las enseñanzas de la modalidad de la FIGURA 1. La FIGURA 6 es una vista en corte transversal longitudinal de la modalidad de la FIGURA 1. Las FIGURAS 6a-6g son detalles del área A de la FIGURA 6, que ilustra en serie un patrón de deformación de diafragma de la primera modalidad de la presente invención cuando el obturador de válvula se mueve desde una posición cerrada hasta una posición abierta, y nuevamente a una posición cerrada ; La FIGURA 7 es una vista en corte transversal longitudinal de una segunda modalidad preferida de una válvula de control de diafragma construida y operativa de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, mostrada en la presente en un estado cerrado; La FIGURA 8 es una vista en corte transversal longitudinal de la modalidad de la FIGURA 6, mostrada con un mango de flujo construido y operativo de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención; La FIGURA 9 es una vista en corte transversal longitudinal de la modalidad de la FIGURA 6, mostrada con adaptadores de lengüeta de cuatro pulgadas construidos y operativos de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención; La FIGURA 10 es un detalle del adaptador de lengüetas de cuatro pulgadas de la FIGURA 9; La FIGURA 11 es un adaptador de lengüetas metálico con peso reducido construido y operativo de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención; La FIGURA 12 es una vista en corte transversal de un diafragma de la modalidad de la Figura 1; y La FIGURA 13 es una vista compuesta de dos vistas en corte transversal subyacentes del diafragma de la Figura 12, mostrada con cada una de las dos capas que ilustran la extensión de diafragma completa en direcciones opuestas.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención es una válvula de control de diafragma con un diafragma de balanceo que se deforma igualmente en dos direcciones. Los principios y operación de la válvula de control de diafragma de acuerdo con la presente invención pueden entenderse mejor con referencia a los dibujos y a la descripción anexa. ? modo la introducción, la discusión en la presente es con respecto a dos modalidades preferidas de la presente invención. Aunque existen diferencias de estructura entre dos modalidades, los principios de operación de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención son los mismos en ambas modalidades. La presente invención proporciona una válvula de control de diafragma mejorada con una construcción simplificada que tiene ventajas importantes sobre las válvulas de control de diafragma de la técnica anterior. Además, la presente invención proporciona flujo de fluido sustancialmente directo que permite que una capacidad de flujo elevada con mínima pérdida de presión. Mientras las modalidades preferidas discutidas en la presente se obtienen para fabricación de polímeros moldeados, los principios de la presente invención pueden aplicarse con igual beneficio a válvulas construidas de cualquier material adecuado. Las válvulas de la presente invención tienen un diafragma que se deforma en respuesta a una diferencia en presión, entre el lado de la cámara de control del diafragma y el lado corriente abajo del diafragma. El diafragma se infla, se enrolla y cambia de forma en ambas direcciones. Es decir, el diafragma se deforma hacia el lado de la cámara de control y hacia el lado corriente abajo. La configuración no plana del diafragma permite un gran margen de desplazamiento dentro y fuera de la cámara de control, proporcionado por consiguiente una carrera larga para el obturador de válvula dentro del cuerpo de válvula . A diferencia de los diafragmas de balanceo de la técnica anterior, los cuales tienen curvas con radios cortos y porciones del diafragma se regresa sobre sí mismo para poner en contacto otras porciones del diafragma, el diafragma de balanceo de la presente invención, cuando permanece en un estado no tenso, es sustancialmente una zona anular que asume una forma con una sección transversal que sustancialmente tiene la forma de "S" que no se dobla sobre si misma. Es 'decir, el diafragma 200 no está traslapando axialmente y es rotacionalmente simétrico. Como se ilustra en la Figura 12, la sección transversal sustancialmente en forma de S se configura con una primera curva 210 y una segunda curva 212, con la primera curva y la segunda curva siendo interconectadas . Es decir, el diafragma se extiende desde una primera cuenta 220 de conexión sustancialmente en forma radial 222 en una primera dirección a través de una primera curva 210 que continúa sustancialmente en forma no radial en una segunda dirección 224 a través de una segunda curva 212 y continúa en una dirección 226 sustancialmente radial que termina en una segunda cuenta 228 de conexión. La capacidad de interconexión puede ser tal que las dos curvas se separan a una distancia aparte, como se ilustra aqui en la región 224. Alternativamente la capacidad de interconexión puede ser tal que dos curvas son contiguas, es decir la región 224 puede implementarse como un punto de inflexión entre dos curvas. De este modo configurada, la distancia 230 longitudinal entre el plano central de la primera cuenta de conexión y el plano central de la segunda cuenta de conexión es de por lo menos 20 por ciento del diámetro 232 del diafragma. Esto permite un desplazamiento general en ambas direcciones igual a por lo menos 40 por ciento 240 (Figura 13) del diámetro del diafragma. La relación del espesor 220 del diafragma 200 con la distancia 242 radial entre los cilindros paralelos sobre los cuales yacen las dos cuentas de conexión dentro de un margen de 1:4 a 1:7 y de preferencia es aproximadamente 1:5. Como resultado de este espesor, el radio de cada una de las curvas es grande con relación a las curvas de los diafragmas de balance convencionales, como se menciona en lo anterior. Como se ilustra en la Figura 13, el diafragma de la presente invención asumirá sustancialmente la sección transversal de imagen a espejo cuando se extienda completamente en cada dirección. Configurado de esta forma, cuando la presión se aplica al diafragma, se deformará sustancialmente en forma uniforme en cualquier dirección de tal forma que sustancialmente ninguna porción del diafragma entra en contacto con otra porción del diafragma. Esto resulta en un área de superficie de diafragma más grande sobre la cual puede aplicarse la presión que se proporciona por los diafragmas de balances en la técnica anterior. Además, en un caso preferido en el cual una capa de refuerzo (generalmente de tela) se incorpora en el diafragma, el espesor del elastómero se distribuye preferiblemente en forma sustancial igualmente en ambos lados de la capa de refuerzo, el desplazamiento del diafragma es sustancialmente igual en cualquier dirección para iguales cantidades de presión. Esto resulta en un diafragma que es capaz de soportar presión aplicada desde cualquier lado, a diferencia de los diafragmas de balance de la técnica anterior que tienen una configuración asimétrica de elastómeros sobre la capa de refuerzo. Las Figuras 6a-6g, en serie, ilustran la deformación del diafragma 200 cuando el obturador 30 de la válvula se mueve desde una posición cerrada con sustancialmente ninguna presión siendo aplicada (6a) a una posición abierta (6d) y desde una posición abierta (6e) a una posición cerrada (6g) . Como se ilustra en las Figuras 6 y 6a, la superficie 134 de sellado del obturador de válvula se asienta contra el asiento 110 de válvula y la válvula se cierra, es decir, ningún fluido puede fluir desde el puerto 18 corriente arriba hasta el puerto 16 corriente abajo. El diámetro del obturador 30 de válvula en su superficie 132 inferior, es decir, la porción que se asienta contra el asiento 110 de válvula, es menor que el diámetro de la cámara 60 de control arriba del diafragma 200, es decir, el diámetro interior de la cubierta 70. La diferencia en diámetros quiere decir que la presión se aplica a las superficies con diferentes áreas de superficie. Por lo tanto, si la presión dentro de la cámara 60 de control es la misma que la presión en el puerto 18 corriente arriba, la fuerza neta sobre el lado de la cámara de control del diafragma 60 y el obturador 30 de válvula, que tiene el área de superficie más grande (es decir, la fuerza que empuja el obturador 30 de válvula contra el asiento 110 de válvula) , es mayor que la fuerza sobre el lado corriente arriba del obturador 30 de válvula (es decir, la fuerza que empuja el obturador 30 de válvula alejado del asiento 110 de válvula) . También se aprecia que la fuerza que empuja el obturador 30 de válvula contra el asiento 110 de válvula aún puede ser mayor que la fuerza que empuja el obturador 30 de válvula fuera alejado del asiento 110 de válvula, aún si la presión en el lado corriente arriba es ligeramente mayor que la presión dentro de la cámara 60 de control, dependiendo del pulso sobre la diferencia en las áreas de superficie a las cuales se aplica la presión y la magnitud de la presión en el lado corriente arriba. Se debe observar que la fuerza del muelle 160 también se agrega a la fuerza que empuja el obturador 30 de válvula contra el asiento 110 de válvula. La presión en el puerto 16 corriente abajo puede ser atmosférica, por ejemplo. En la Figura 6b, la presión en la cámara 60 de control se baja por cualquiera de los dispositivos de control de presión conocidos en la técnica que está en comunicación de fluido con el puerto 62 de control. En la figura 6c, la presión en la cámara 60 de control se baja al punto en que la presión en el lado corriente arriba actúa sobre la porción 132 más baja del obturador 30 de válvula que sobrepasa la fuerza que empuja el obturador 30 de válvula contra el asiento 110 de válvula, y el obturador 30 de válvula se mueve alejándose del asiento 110 de válvula. Una vez que el obturador 30 de válvula se mueve alejándose del asiento 110 de válvula, el fluido fluye desde el puerto 18 corriente arriba hasta el puerto 16 corriente abajo. Esto incrementa la presión desde el lado corriente abajo en el diafragma 200, incrementando además por consiguiente la fuerza que actúa para empujar el obturador 30 de válvula alejándolo del asiento 110 de válvula, de este modo abriendo además el pasaje para el fluido desde el puerto 18 corriente arriba hasta el puerto 16 corriente abajo. La presión en el puerto 16 corriente abajo actúa contra el diafragma 200 de manera que el diafragma 200 se deforma dentro de la cámara 60 de control (6c). Como se observa, el soporte 150 del diafragma evita que el diafragma 200 se infle hacia dentro. Se apreciará que el flujo de fluido puede regularse al ajusfar la presión de fluido en la cámara 60 de control para mantener la posición del obturador 30 de válvula en una posición entre completamente abierta y completamente cerrada. La Figura 6d ilustra la válvula 10 completamente abierta. Una comparación de las Figuras 6e-6g ilustran la deformación del diafragma 200 cuando el obturador 30 de válvula se desplaza desde una posición abierta hasta una posición cerrada. La operación general de las dos modalidades en la presente descrita son esencialmente las mismas. Además, la válvula de la presente invención tiene por lo menos un elemento estructural configurado sobre el obturador de válvula para controlar la inflación y el movimiento de balanceo del diafragma. Estos elementos estructurales incluyen una estructura 150 de soporte de diafragma cilindrica que se extiende desde la parte superior del obturador de válvula dentro de la cámara de control. En la modalidad preferida discutida en la presente, la extensión está en una dirección que es sustancialmente paralela al eje del obturador de válvula. De este modo, la estructura de soporte de diafragma se mueve junto con el obturador de válvula, a diferente de la técnica anterior en la cual las estructuras de control de diafragma se colocan estadísticamente en el alojamiento del obturador.
La válvula de la presente invención también incluye un adaptador de lengüeta con una interconexión sustancialmente esférica que reduce o elimina la tensión sobre la lengüeta, adaptador o acoplamientos de extremo de entrada y de salida de la válvula cuando se unen los lados corriente arriba o corriente abajo de la válvula a la tubería. Con referencia ahora a los dibujos, la Figura 1 muestra claramente un número de los elementos estructurales de una primera modalidad preferida de una válvula 10 de control de diafragma de la presente invención. Como se ilustra aquí, el alojamiento 50 del obturador se extiende desde el cuerpo 12 de válvula de manera que un ángulo agudo se forma por el eje longitudinal del alojamiento 50 de obturador y el eje longitudinal del puerto 16 corriente abajo. Circunferencialmente separados alrededor del obturador 30 de válvula se encuentran los elementos 32 y 34 de guía del obturador que se configuran para acoplar en forma deslízable los rebordes 52 de guía, que se separan circunferencialmente alrededor de la pared cilindrica del alojamiento 50 del obturador. La cubierta 70 del alojamiento del obturador se configura para asegurarse por un anillo 80 de cubierta. Este anillo 80 de cubierta además sirve para ajustar y apretar el alojamiento 50 de obturador. El cuerpo 12 de válvula de preferencia incluye una abrazadera 20 de cuerpo de válvula para asegurar el cuerpo de válvula a una superficie de despliegue (no mostrada) cuando es necesario. Se debe observar que la dirección del flujo de fluido es indicada por la flecha 2 en cada una de las figuras donde se requiere tal indicación . La elevación lateral de la Figura 2 es idéntica a la Figura 1 y se numera por consiguiente. También, por medio del ejemplo no limitante, se muestran lengüetas y adaptadores 90 de 7.62 cm (tres pulgadas) y 100 de 10.16 cm (cuatro pulgadas), de los cuales ambos se configuran para la conexión a las roscas 92 y 92' exteriores de los puertos 18 corriente arriba y 16 corriente abajo respectivamente. Se debe observar que las lengüetas y adaptadores para ajustarse sustancialmente en cualquier tubería dimensionada se encuentran dentro de la intención de la presente invención. La válvula de control de diafragma ensamblada de la Figura 3 ilustra la capacidad compacta relativa de una válvula de la presente invención. La Figura 4 ilustra elementos estructurales principales del obturador de válvula de esta primera modalidad de la presente invención. Más claramente, se muestran aquí los elementos 32 y 34 de guía del obturador. Los elementos de guía del obturador se alinean en pares de un elemento guía 32 superior y 34 inferior. Conforme se inserta el obturador 30 de válvula dentro del alojamiento 50 de obturador, los elementos 32 y 34 de guía de obturador se alinean con los rebordes 52 de guía configurados sobre la pared cilindrica del alojamiento 50 de obturador. Esta configuración restringe el movimiento rotacional del obturador 30 de válvula. Además, la superficie 46 extrema de los elementos 32 y 34 de guía del obturador empalman en forma deslizable la pared cilindrica del alojamiento 50 de obturador restringiendo por consiguiente el movimiento latitudinal del obturador 50 de válvula. Regresando ahora a la estructura general de la válvula 10 de control de diafragma de esta primera modalidad de la presente invención con respecto a la Figura 5, el cuerpo 12 de válvula incluye un puerto 18 corriente arriba cilindrico y un puerto 16 corriente abajo cilindrico cada uno de los cuales se rosca alrededor de una superficie 92 y 94 cilindrica exterior respectivamente para poderse unir a los adaptadores con lengüetas, tales como, pero no limitándose a, lengüetas de tubería de tres pulgadas 90 y cuatro pulgadas 100. Ambos puertos 18 corriente arriba y 16 corriente abajo incluyen además el roscado 94 alrededor de una superficie cilindrica interior para poderse unir a, por ejemplo, una tubería roscada (no mostrada) y adaptadores para el uso con tubería de PVC no roscada (no mostrada) . La válvula 10 se ilustra en la presente junto cón los adaptadores 90 y 90' de lengüeta de tres pulgadas. Tanto los puertos corriente arriba 18 como corriente abajo 16 además incluyen roscar 94 alrededor de una superficie cilindrica interior de manera que fuera capaz de unirse a, por ejemplo, la tubería roscada (no mostrada) y adaptadores para uso con una tubería de PVC no roscada (no mostrada) . La válvula 10 se ilustra en la presente junto con los adaptadores 90 y 90' de lengüeta de 7062 cm (tres pulgadas) . Configurada dentro del cuerpo de válvula entre los puertos corriente arriba 18 y corriente abajo 16 se encuentra un asiento 110 de válvula. Extendiéndose desde el cuerpo 12 de válvula a una orientación sustancialmente perpendicular al plano del asiento 110 de válvula, se encuentra un alojamiento 50 de obturador sustancialmente cilindrico. La extremidad 54 terminal del alojamiento 50 de obturador se configura de preferencia alrededor de la superficie interior para el acoplamiento con una cubierta 70 de alojamiento de obturador y se enrosca alrededor de una superficie exterior para el acoplamiento con el anillo 80 de cubierta. Desplegado en forma deslizable dentro del alojamiento 50 de obturador se encuentra un obturador 30 de válvula sustancialmente cilindrico. Como se menciona en lo anterior, el obturador de válvula incluye elementos 32 y 34 de guia de obturador que acoplan los rebordes 52 de guia configurados sobre la pared cilindrica del alojamiento 50 de obturador. De este modo desplegado, el obturador 30 de válvula sustancialmente limitado al movimiento longitudinal a lo largo de un eje 130 que es sustancialmente perpendicular al plano del asiento 110 de válvula. La superficie 132 inferior del obturador 30 de válvula incluye una superficie 134 de sellado configurada para alinearse con el asiento 110 de válvula de manera que cuando el obturador de válvula se despliegue en una posición cerrada, como se ilustra aquí en la Figura 5, el fluido no se deja fluir desde el puerto 18 corriente arriba hasta el puerto 16 corriente abajo a través del asiento 110 de válvula. La superficie 110 de sellado de esta primera modalidad de preferencia es un anillo elastomérico atrapado entre el vástago 140 del obturador de válvula y el cuerpo 142 del obturador de válvula. Extendiéndose entre la pared cilindrica del alojamiento 50 de obturador y el obturador 30 de válvula se encuentra un diafragma 200, el diafragma 200 sella la cámara 60 de control desde el puerto 16 corriente abajo y define en forma flexible, junto con la superficie superior del obturador 30 de válvula y la superficie interior de la cubierta 70 de alojamiento de obturador, el volumen variado de la cámara 60 de control, como se discutirá en lo siguiente. El diafragma 200 se une al obturador 30 de válvula por la trampa entre un primer conjunto de superficies 202 de conexión configuradas en el cuerpo 142 de obturador de válvula y la parte superior 144 del obturador de válvulas. Las superficies de conexión del diafragma y el obturador de válvula se configuran de manera que el diafragma 200 se extiende desde le obturador 30 de válvula sustancialmente perpendicular a la pared cilindrica del cuerpo 142 de obturador de válvula. El diafragma 200 se une además a la pared cilindrica del alojamiento 50 de obturador por la trampa entre un segundo conjunto de superficies 204 de conexión configuradas en la extremidad terminal del alojamiento 50 de obturador y la cubierta 70 de alojamiento del obturador. También aquí, las superficies de conexión del diafragma 200, el alojamiento 50 de obturador y la cubierta 70 de alojamiento de obturador se configura de manera que el diafragma 200 se extiende desde la superficie 204 de trampa sustancialmente perpendicular a la pared cilindrica del alojamiento 50 de obturador. La sección transversal en forma de S sustancialmente realizada del diafragma proporciona una forma uniforme y predecible de conformación cuando el diafragma se deforma entre una configuración abierta y una configuración cerrada. La parte superior 144 del obturador de válvula se configura con una superficie exterior sustancialmente cilindrica que se extiende arriba del diafragma en la cámara de control formando por consiguiente una estructura 150 de soporte del diafragma como se menciona en lo anterior. La superficie 152 de terminal extrema de la parte superior 150 del obturador de válvula se configura para hacer contacto con la cubierta 70 del alojamiento del obturador cuando el obturador 30 de válvula se desplace a la posición abierta, estableciendo por consiguiente un limite superior del desplazamiento longitudinal del obturador 30 de válvula. Desplegada entre la parte superior 150 del obturador de válvula y la cubierta 70 de alojamiento de obturador se encuentra un muelle 160 que desvia el obturador 30 de válvula hacia el asiento 110 de válvula para aumentar la presión aplicada al obturador 30 de válvula en la posición cerrada, mejorando por consiguiente el contacto de sellado entre la superficie 134 de sellado del obturador 30 de válvula y el asiento 110 de válvula. Para facilidad de ensamblaje y mantenimiento, el diafragma 200 y el elemento estructural principal del obturador 30 de válvula se mantienen en su lugar por la trampa en el vástago 140 de obturador de válvula, entre la superficie 132 inferior del vástago 140 de obturador de válvula y la tuerca 148 de retención del obturador de válvula. Una vez ensamblado, el obturador 300 de válvula se inserta dentro del alojamiento 50 de obturador y el diafragma 200 se une al alojamiento 50 de obturador cuando se instala la cubierta 70. Ahora se hace referencia a una segunda modalidad preferida, generalmente referida por 300, de la presente invención es la Figura 6. Como se ilustra aqui, el cuerpo 12 de válvula, los puertos corriente arriba 18 y corriente abajo 16, el asiento 110 de válvula, el alojamiento 50 de obturador y el anillo 80 de cubierta son esencialmente los mismos como se describe con respecto a la primera modalidad anterior y se numeran correspondientemente . Una característica principal de esta segunda modalidad es que el obturador 330 de válvula y el diafragma 310 se forman integralmente como un elemento sencillo estructural. Esto se logra mediante el obturador 330 de válvula que se configura con los elementos de conexión de manera que el material elastomérico preferible del diafragma 310 se moldea directamente sobre el obturador 330 de válvula. Los elementos de conexión ilustrados aqui solamente mediante el ejemplo no limitante, incluye las muescas de la parte superior 312 y la parte inferior 314 que circunscriben el obturador 330 de válvula y una pluralidad de pasajes 316 radialmente separados que se extienden longitudinalmente a través de la pared 332 cilindrica del obturador 330 de válvula para conectar las muescas de la parte superior 312 y la parte inferior 314. En esta modalidad, el material elastomérico moldeado dentro de la muesca 314 inferior forma la superficie 318 de sellado del obturador de válvula. El diafragma 310 se une a la pared cilindrica del alojamiento 50 de obturador mediante la trampa entre un conjunto de superficies 320 de conexión configuradas sobre la extremidad terminal del alojamiento 50 de obturador y la cubierta 70 del alojamiento de obturador. Como en la primera modalidad preferida, las superficies de conexión del diafragma 310, el alojamiento 50 de obturador y la cubierta 70 de alojamiento de obturador se configuran de manera que el diafragma 310 se extiende desde las superficies 320 de conexión sustancialmente perpendicular a la pared cilindrica del alojamiento 50 de obturador. El diafragma 310 se configura de manera que una longitud radial del diafragma 310 entre la región 320 de conexión y el obturador de válvula es mayor que una distancia 322 radial entre la región 320 de conexión y el obturador 330 de válvula. Este material de diafragma en "exceso" permite que el diafragma 310 se deforme cuando el obturador de válvula se desplaza entre las posiciones abierta y cerrada, como se discutió en lo anterior. El alojamiento 50 de obturador incluye rebordes
350 de guia como se discute con respecto a la primera modalidad anterior. El obturador 330 de válvula incluye elementos 352 de guia del obturador de válvula correspondientes sencillos configurados alrededor de la región inferior de la pared cilindrica del obturador 330 de válvula. Adicionalmente, el obturador 330 de válvula incluye guias 354 de obturador interiores configuradas para alinearse con un elemento 360 de guia de cubierta sustancialmente cilindrico que se extiende longitudinalmente desde la cubierta 70 del alojamiento de obturador. El elemento 360 de guia de cubierta de preferencia incluye orificios 362 de aire para permitir la igualdad de presión cuando el obturador 330 de válvula se desplace dentro del alojamiento 400 de obturador hasta una posición abierta. La cubierta 70 del alojamiento de obturador puede incluir los topes 370 del obturador de válvula, configurados para hacer contacto con la superficie 334 terminal extrema del obturador 330 de válvula, deteniendo por consiguiente el desplazamiento longitudinal adicional del obturador de válvula dentro del alojamiento del obturador. Regresando a la operación general de la presente invención, discutida con respecto a la segunda modalidad preferida 300. El desplazamiento del obturador 330 de válvula es sensible a un diferencial de presión entre la cámara 400 de control y el puerto 16 corriente abajo. La presión en la cámara 400 de control puede variarse por cualquiera de un número de dispositivos de control conocidos en la técnica que son sensibles a una variedad de parámetros, tales como pero no limitados a, la presión es una región presurizada sencilla, y la diferencia de presión entre dos o más regiones presurizadas , por ejemplo, la presión de entrada y/o la presión de salida y/u otros parámetros. Los detalles de varios dispositivos de control se conocen bien en la técnica, y no son parte de la presente invención. El cambio en presión en la cámara de control puede efectuarse mediante la comunicación de fluido con la cámara 400 de control a través de un puerto 402 de control. Como se ilustra aquí, mediante el ejemplo no limitante, el puerto 402 de control se incluye en la cubierta 70 del alojamiento del obturador. Ahora se hace referencia a la Figura 9 que ilustra una tercera modalidad preferida de una válvula 500 de control de diafragma de la presente invención. La válvula 500 de control' de diafragma de esta modalidad se construye esencialmente igual que la válvula 300 de control de diafragma de la segunda modalidad, con elementos correspondientes que se numeran correspondientemente. La válvula 500 de control de diafragma difiere de la válvula 300 de control de diafragma en que la válvula 500 de control de diafragma además incluye un vástago 502 de flujo desplegado dentro de la cámara 400 de control. El vástago 502 de flujo es de rosca macho de preferencia y se extiende a través de la cubierta 70 de alojamiento del obturador que interconecta con un mango 504 de flujo. Un anillo 506 en forma de 0 de preferencia sella el vástago 502 de flujo con respecto a la cubierta 70 del alojamiento del obturador. Un tope 508 del vástago de flujo de preferencia se une roscadamente al vástago 502 de flujo. ?1 voltear en forma apropiada, el mango 504 de flujo, el tope 508 del vástago de flujo puede moverse hacia arriba o hacia abajo, del vástago 502 de flujo. De preferencia, el flujo del tope 508 de vástago de flujo se configura con los rebordes 510 de tope del vástago de flujo que evitan sustancialmente la rotación del tope 508 del vástago de flujo dentro del elemento 360 de guia de la cubierta. El propósito del tope 508 del vástago de flujo es variar el limite de viaje del obturador 330 de válvula y regular por consiguiente el flujo máximo de un fluido a través de la válvula 500. Ahora viendo las Figuras 10 y 11 (detalle de la Figura 10) que ilustran una lengüeta 100 de cuatro pulgadas y adaptador 600 , que sirve como un ejemplo no limitante de una configuración de lengüeta y adaptador que es útil con cualquiera de las válvulas de control de diafragma de la presente invención descritas en la presente. Se debe observar que los ensambles de lengüeta de 3 pulgadas y 4 pulgadas solamente se dan como ejemplos, y se apreciará que la presente invención puede implementarse para sustancialmente cualquier diámetro de tubería deseado, de diámetros muy pequeños hasta diámetros muy grandes. La lengüeta 100 y el adaptador 600 se ilustran junto con la segunda modalidad de una válvula 300 de control de diafragma. Se debe observar además que el uso de la lengüeta y el adaptador de la presente invención no necesitan limitarse a su uso solamente con cuerpos de válvula de la presente invención, y puede ser igualmente benéfico para cualquier aplicación donde se requiera un adaptador de lengüeta. El adaptador 600 de preferencia se atornilla sobre las roscas 92 y 92' del adaptador de lengüeta externas en el puerto corriente arriba 18 o corriente abajo 16 del cuerpo 12 de válvula. La conexión puede sellarse con un anillo 610 en forma de O. La lengüeta 100 se ajusta sobre el adaptador 600. La lengüeta 100 se configura con una superficie 102 generalmente esférica que empalma una superficie 602 esférica correspondientemente conformada configurada sobre el adaptador 600. La interconexión generalmente esférica entre la lengüeta 100 y el adaptador 600 permite que la lengüeta 100 se mueva libremente en forma sustancial y en forma esférica alrededor del adaptador, y que gire alrededor de un eje 604 longitudinal de los puertos 18 y 16 del cuerpo de válvula corriente arriba y corriente abajo. Esto permite la unión de los puertos 18 ó 16 corriente arriba o corriente abajo del cuerpo de válvula a la tubería sin poner tensión sobre la lengüeta 100, el adaptador 600 o el cuerpo de válvula. Esto permite la rotación de la lengüeta 100 libremente sobre el eje 604 longitudinal, para permitir la fácil alineación de los orificios 104 de montaje de la lengüeta 100 con los orificios de montaje o pasadores de perno de la tubería (no mostrado) . La lengüeta y adaptador antes descritos se pretenden para la fabricación de materiales poliméricos, tales como Nylon relleno de vidrio, a manera de ejemplo no limitante, para proporcionar componentes aún fuertes, de poco peso. Sin embargo, si una aplicación particular requiere una lengüeta más fuerte, tal como una fabricada de metal, por ejemplo, la lengüeta ilustrada en la Figura 12 proporciona una modalidad alternativa de una lengüeta de la presente invención. Debido a la resistencia del material del cual se fabrica la lengüeta, el cuerpo 650 de lengüeta se configura como un anillo relativamente estrecho, conservando por consiguiente el peso. Circunferencialmente separadas del cuerpo 650 de lengüetas se encuentra una pluralidad de ranuras 652 de perno radialmente alargadas configuradas para permitir la alineación con elementos de conexión correspondientes (orificios para pernos o pernos de tornillo) de los componentes de interconexión de conexión de varios diámetros. Nótese que la superficie 660 de interconexión del adaptador de esta modalidad de la lengüeta se configura como una superficie sustancialmente esférica para empalmar la superficie correspondiente de los adaptadores de lengüeta de la presente invención como se describe en lo anterior. Se apreciará que las descripciones anteriores se pretenden solamente para servir como ejemplos, y que pueden ser posibles otras modalidades dentro del espíritu y alcance de la presente invención.