MXPA06001410A - Sello de valvula con canales de liberacion de presion y vacios de expansion. - Google Patents

Abstract

Se describe un sello elastico flexible no comprimible para una valvula de mariposa, formado a partir de un bucle que tiene una superficie de montaje perimetral y una superficie de sellado perimetral, con la primera y segunda superficies axiales dispuestas de manera opuesta extendiendose entre las superficies de sellado y montaje perimetral; hay canales ubicados en las superficies axiales en una relacion de espaciamiento en torno al sello; los canales se extienden desde la superficie de montaje perimetral hacia la superficie de sellado perimetral y proveen comunicacion de fluidos con respecto a la superficie de montaje perimetral, permitiendo que el fluido atrapado contra la superficie de montaje perimetral salga cuando se comprime cerrando la valvula; hay un espacio vacio ubicado en la superficie de montaje perimetral en forma de muescas u orificios que permiten que la superficie de sellado perimetral se deforme bajo la compresion, cuando el sello es capturado dentro de la valvula y se restringe basicamente su deformacion.

Description

GM, KE, LS, MW, MZ- NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, Published: ZW), Eurasian (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), — without inlemational search report and to be republished European (AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, Fl, upon receipt qfthal report FR, GB, GR, HU, IB, IT, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR), OAPI (BF, BJ, CF, CG, Cl, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG). For two-letter codes and other abbreviations, refer to the "Guid- Declaration under Rule 4.17: ance Notes on Codes andAbbreviations" appearing at the begbt- — qf inventorship (Rule 4.17(iv))for US only ning ofeach regular issue oflhe PCT Gazette. y SELLO DE VÁLVULA CON CANALES DE LIBERACIÓN DE PRESIÓN Y VACÍOS DE EXPANSIÓN CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a sellos para utilizarse con válvulas y, especialmente, a sellos adaptados para utilizarse con válvulas de mariposa.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las válvulas, como las válvulas de mariposa, que tienen miembros de cierre de válvula montados de manera giratoria dentro de una cubierta para realizar la apertura y cierre de la válvula, son ampliamente utilizadas a través de un amplio espectro de actividades industriales y comerciales, incluyendo la industria química y del petróleo, la industria de fabricación de papel, el servicio municipal e industrial de agua y en sistemas comerciales y residenciales de supresión de incendios, para citar unos cuantos ejemplos. Las válvulas de mariposa y similares frecuentemente tienen un sello elástico flexible montado dentro de la cubierta de válvula y que rodea el miembro de cierre. El sello provee una interfaz deformable acomodaticia entre el miembro de cierre de válvula y la cubierta de válvula, la cual provee un sello hermético a fluidos cuando el miembro de cierre se hace girar de la posición abierta a la posición cerrada para acoplarse de forma compresiva al sello. Las válvulas de mariposa pueden utilizarse para controlar los fluidos que fluyen bajo una alta presión y temperatura, por ejemplo, a más de 20 atmósferas y por arriba de 93 °C. Dichas condiciones son muy difíciles en la válvula y provocarán degradación a menos que se realicen acciones para proteger los componentes de la válvula. Son especialmente problemáticos los estados como las grandes oscilaciones de temperatura de fluido, que provocan una expansión y contracción significativas del sello de válvula. Los sellos de válvula pueden tener un coeficiente de expansión mayor a aquel del material que comprende la cubierta de válvula. Dado que los sellos generalmente comprenden materiales no comprimibles y frecuentemente se ven capturados dentro de una muesca o cavidad en la cubierta de válvula, el sello debe diseñarse de modo que pueda expandirse dentro de la cavidad bajo condiciones de alta temperatura y continuar siendo deformable para adaptarse a las deformaciones adicionales provocadas por el acoplamiento compresivo del miembro de cierre de válvula necesario para formar un sello hermético a fluidos. Un problema adicional asociado con el diseño del sello se relaciona con el fluido que queda atrapado dentro de la cavidad entre el sello y la cubierta de válvula. Esto generalmente ocurre cuando la válvula opera bajo alta presión y el sello se deforma cuando se abre debido a fuerzas dinámicas de fluido transitorias ocasionadas por altos caudales dentro de la válvula parcialmente abierta. La deformación del sello permite que el fluido de alta presión se infiltre en la cavidad entre el sello y la cubierta de válvula. Esto presenta problemas cuando la válvula se cierra, dado que el fluido en la cavidad se somete a una tremenda presión cuando el sello es comprimido de forma radial hacia afuera dentro la cavidad contra la cubierta por parte del miembro de cierre. Sin tener la capacidad de salir de la cavidad, el fluido presurizado deforma el sello, forzando a una porción del mismo radialmente hacia adentro desde la cavidad y hacia la trayectoria del flujo de fluido, en donde puede ser tomada por el miembro de cierre o arrastrada por el flujo de fluido de alta velocidad y desalojada de la cavidad. De manera clara, el diseño de los sellos para válvulas de mariposa y similares deben tomar en cuenta las dificultades mencionadas anteriormente para que dichos sellos operen de manera efectiva y con una vida razonable bajo condiciones difíciles de alta presión y temperatura.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un sello adaptado para utilizarse con una válvula, como una válvula de mariposa, que tiene un miembro de cierre de válvula giratorio montado dentro de una cubierta. El sello comprende un bucle elástico flexible, de preferencia con forma circular y que tiene una superficie de sellado perimetral y una superficie de montaje perimetral. La superficie de sellado perimetral puede ubicarse en cualquiera de los perímetros interno o externo del bucle y mira ya sea hacia adentro o hacia afuera del bucle respectivamente. La superficie de montaje perimetral se ubica básicamente opuesta a la superficie de sellado perimetral y mira en una dirección opuesta. Cuando la superficie de sellado perímetral se ubica en el perímetro interno del bucle y mira hacia adentro, el bucle se monta, de preferencia, dentro de una cavidad en la cubierta que rodea el miembro de cierre de válvula. En esta configuración, la superficie de montaje perimetral se acopla con la cubierta y la superficie de sellado perimetrai se extiende hacia afuera desde la cavidad y se acopla con el miembro de cierre de válvula para sellar la válvula. Alternativamente, cuando la superficie de sellado perimetral se ubica en el perímetro externo del bucle y mira hacia afuera, el bucle se monta, de preferencia, dentro de una cavidad en el miembro de cierre de válvula. En esta configuración, la superficie de montaje perimetral se acopla con el miembro de cierre de válvula y la superficie de sellado perímetral se extiende hacia afuera desde la cavidad y se acopla con la cubierta de válvula para sellar la válvula. Una primera superficie axial se extiende entre las superficies de sellado y montaje perimetral y una segunda superficie axial, ubicada de manera opuesta a la primera superficie axial, se extiende también entre las superficies de sellado y montaje perimetral. Un canal se ubica en una de las superficies axiales y se extiende desde la superficie de montaje perimetral hacia la superficie de sellado perimetral. Alternativamente, el sello puede comprender una pluralidad de canales ubicados en una relación de espaciamiento entre sí en una o ambas superficies axiales en torno al bucle. La invención contempla también un sello, con o sin los canales que se han descrito anteriormente, y comprende adicionalmente un espacio vacío ubicado en la superficie de montaje perimetral. El espacio vacío puede comprender una o más muescas que se extienden en torno a la superficie de montaje perimetral, ya sea de manera continua o intermitente. El espacio vacío también puede ser definido por una porción de superficie elevada que se extiende hacia afuera desde la superficie de montaje perimetral o bien orientando porciones de la superficie de montaje perimetral a un ángulo relativo entre sí. La invención incluye también una válvula para controlar el flujo de fluido, la válvula comprendiendo una cubierta y un miembro de cierre de válvula montado de manera giratoria dentro de la cubierta. El miembro de cierre es movible entre una posición abierta que permite que el fluido fluya a través de la válvula y una posición cerrada que evita el flujo de fluido. Un bucle elástico flexible, de preferencia con forma circular, se ubica dentro de la cubierta que rodea el miembro de cierre. El bucle tiene una superficie de sellado perimetral como aquella descrita anteriormente. Dependiendo de si se ubica en el perímetro interno o externo del bucle, la superficie de sellado perimetral puede acoplarse con cualquiera del miembro de cierre de válvula o la cubierta, para proveer un sello hermético a fluidos cuando el miembro de cierre se encuentra en la posición cerrada. El bucle tiene también una superficie de montaje perimetral ubicada de manera opuesta a la superficie de sellado perimetral. La superficie de montaje perimetral se acopla con el otro del miembro de cierre y la cubierta, para montar el bucle en ese sitio. Una cavidad se ubica ya sea en la cubierta o el miembro de cierre de válvula para recibir la superficie de montaje perimetral. La superficie de sellado perimetral se extiende desde la cavidad para acoplarse ya sea con el miembro de cierre de válvula o con la cubierta, para proveer un sello. El bucle comprende además una primera y segunda superficies axiales que se extienden entre la superficie de montaje perimetral y la superficie de sellado perimetral. La segunda superficie axial se ubica de manera opuesta a la primera superficie axial. Uno o más canales pueden ubicarse en una o ambas de las superficies axiales, el canal extendiéndose desde la superficie de montaje perimetral hacia la superficie de sellado perimetral. El sello puede comprender también un espacio vacío ubicado en la superficie de montaje perimetral que se ha descrito anteriormente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista en perspectiva de un sello de conformidad con la invención. La figura 2 es una vista de planta del sello mostrado en la figura 1.

La figura 3 es una vista transversal tomada en la línea 3-3 de la figura 2. La figura 4 es una vista lateral del sello mostrado en la figura 1. La figura 5 es una vista seccional longitudinal de una válvula que tiene un sello de conformidad con la invención. La figura 5A es una vista seccional detallada tomada dentro del círculo marcado como 5A en la figura 5 y mostrado en una escala ampliada. Las figuras 6 a 9 muestran distintas vistas transversales que describen modalidades del sello de conformidad con la invención. Las figuras 10 a 14 muestran distintas vistas seccionales en perspectiva que describen modalidades del sello de conformidad con la invención. La figura 15 es una vista seccional longitudinal de una modalidad alternativa de una válvula que tiene un sello de conformidad con la invención. Y la figura 15A es una vista seccional detallada tomada dentro del círculo marcado como 15A en la figura 15 y mostrado en una escala ampliada.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES Las figuras 1 y 2 muestran una modalidad de un sello 10 de conformidad con la invención. El sello 10 comprende un bucle 12, de preferencia con forma circular, aunque también resultan viables otras formas como ovalada, elipsoidal, poligonal y recta. El bucle 12 es flexible y elástico y puede comprender compuestos elastoméricos, hules naturales, así como termoplásticos como uretanos. El bucle puede formarse a través de técnicas de moldeado por compresión bajo calor y presión en un molde tipo cavidad y centro o por medio de técnicas de moldeado por inyección cuando se justifica desde el punto de vista económico por producciones de gran volumen. Como lo muestran mejor las figuras 1 y 3, el bucle 12 tiene una superficie de sellado perimetral 14 y una superficie de montaje perimetral 16 entre las cuales se extienden las superficies dispuestas de manera opuesta que miran de forma axial 18 y 20. La superficie de sellado perimetral 14 se muestra ubicada en el perímetro interno del bucle 12 mirando hacia adentro del bucle, mientras que la superficie de montaje perimetral 16 se ubica en el perímetro externo del bucle 12 y mirando hacia afuera del bucle. Como se describe con mayor detalle más adelante, las posiciones relativas de las superficies de sellado y montaje pueden invertirse en una modalidad alternativa que tiene la superficie de sellado perimetral en el perímetro externo y morando hacia afuera y la superficie de montaje perimetral en el perímetro interno y mirando hacia adentro (véase la figura 15). De preferencia, las superficies axiales 18 y 20 se orientan de forma angular con respecto a la superficie de sellado perimetral 14, produciendo una porción 22 del bucle 12 que comprende la superficie de sellado perimetral 14 que tiene un perfil transversal en forma de cuña. De preferencia, la superficie de sellado perimetral 14 misma tiene un perfil transversal curvo 24 adaptado para acoplarse en forma de sello a un miembro de cierre giratorio de una válvula, mientras que la porción en forma de cuña 22 es, de preferencia, asimétrica por las razones descritas detalladamente más adelante. Como lo muestran las figuras 1 y 3, uno o más canales 26 se ubican ya sea en una o ambas de las superficies axiales 18 y 20. En la modalidad mostrada, los canales 26 se extienden hacia adentro desde la superficie de montaje perimetral 16 hacia ia superficie de sellado perimetral 14. Los canales proveen comunicación de fluidos entre la superficie de montaje perimetral 16 y la superficie de sellado perimetral 14, cuando el sello 10 es capturado dentro de la cubierta de una válvula (descrito más abajo), permitiendo que el fluido atrapado en la superficie de montaje perimetral 16 regrese al flujo de fluido a través de la válvula. Como lo muestran las figuras 1 y 4, la superficie de montaje perimetral que mira hacia afuera 16 está adaptada para acoplarse en forma de sello con una cubierta de válvula (véanse también las figuras 5 y 5A) y tiene un espacio vacío indicado de manera general en 28. El espacio vacío 28 sirve para proveer un espacio libre en el que una porción del bucle 12 puede deformarse cuando el bucle se somete a cargas compresivas. El bucle 12 está formado de material no comprimible, lo que significa que cualquier deformación que comprima una porción del bucle debe ser adaptada por una deformación proporcional en otra parte del bucle. Cuando se restringen las superficies de fronteras libres, como 14, 16, 18 y 20, como ocurre cuando el sello 10 se monta en una válvula (descrito detalladamente más adelante), el espacio vacío provee un volumen en el que porciones del sello pueden deformarse para adaptarse a la compresión de otras porciones del sello. El espacio vacío 28 puede tomar toda una serie de formas o una combinación de formas incluyendo, por ejemplo, una o más muescas 30 que se extienden, ya sea de manera continua o discontinua, en torno a la superficie de montaje perimetral 16 (figuras 1 y 10 respectivamente), un patrón de muescas en zig-zag 32 (figura 11) extendiéndose a lo largo de la superficie de montaje perimetral 16, múltiples muescas 34 orientadas de manera transversal al plano 36 definido por el bucle 12 (figura 12), las múltiples muescas pudiendo ubicarse de manera perpendicular al plano de referencia 36 también (figura 13) o bien una pluralidad de orificios 38 (figura 14) distribuidos en torno a la superficie de montaje perimetral 16. El espacio vacío 28 puede ser definido por cualquier forma transversal práctica, con la figura 6 mostrando los perfiles curvos 40 y la figura 7 ilustrando los perfiles angulados 42 a manera de ejemplo. Como lo muestra la figura 8, el espacio vacío 28 también puede ser definido por una porción de superficie elevada única 44 que se extiende hacia afuera desde la superficie de montaje perimetral 16, el espacio vacío real ubicándose en cualquiera de los lados de la porción de superficie elevada. Otro ejemplo más de espacio vacío 28 se muestra en la figura 9, en donde la superficie de montaje perimetral 16 tiene un perfil inclinado definido por un ápice 46 fuera del cual la superficie 16 se inclina en cualquiera de los lados. El ángulo de inclinación 48 puede ser un ángulo agudo, siendo 7 una inclinación práctica para distintas aplicaciones. El espacio vacío mismo puede expresarse como un porcentaje del volumen del sello y su diseño está determinado por numerosos parámetros, incluyendo el tamaño del sello, el coeficiente de expansión del material del sello, el coeficiente de expansión del material de la válvula y la escala de temperatura que la válvula y el sello experimentarán durante la operación de la válvula. La instalación del sello 10 dentro de una válvula 50 se ilustra en la figura 5. La válvula 50 comprende una cubierta de válvula 52 que comprende uno o más componentes en donde se monta un miembro de cierre de válvula giratorio 54, el miembro de cierre de válvula siendo giratorio en torno a un eje 56 entre una posición abierta y una posición cerrada. En la modalidad ilustrada, el sello 10 se encuentra capturado dentro de una cavidad circunferencial 58 ubicada dentro de la cubierta de válvula 52. La cavidad 58 tiene una forma básicamente complementaría a aquella del sello 10, de manera que restrinja el sello dentro de la cubierta de válvula 52. La superficie de sellado perimetral 14 se extiende desde la cavidad 58 para que el acoplamiento compresivo con el miembro de cierre 54 provea un sello hermético a fluidos efectivo cuando el miembro de cierre se haga girar transversalmente a un eje de flujo 60 a través de la cubierta 52. Como lo muestra mejor la figura 5A, la forma complementaria de la cavidad 58 con respecto al sello 10 restringe la superficie de montaje perimetral 16 y las superficies axiales 18 y 20 en cuanto a una deformación significativa como respuesta a las deformaciones compresivas de la superficie de sellado perimetral 14 al acoplarse con el miembro de cierre de válvula 54. Sin embargo, el espacio vacío 28 en la superficie de montaje perimetral 16 provee el espacio libre que permita que el sello no comprimible 10 se deforme lo requerido para adaptar la compresión de la superficie de sellado perimetral 14. Nótese que la asimetría de la superficie de sellado perimetral 14 permite que se adapta fácilmente al miembro de cierre de válvula 54, que se aproxima a la superficie de sellado perimetral 14 desde lados opuestos simultáneamente (véase también la figura 5). Si las superficies axiales y de montaje perimetral 16, 18 y 20 se vieran restringidas por la cavidad 58 y el espacio vacío 28 no se encontrara presente, no sería posible cerrar la válvula deformando de manera compresiva la superficie de sellado perimetral 14. La válvula no se cerraría dado que la superficie de sellado perimetral 14 no se deformaría o bien las porciones de la cubierta que restringe el sello resultaría de la tensión impuesta por el sello. Sin embargo, el espacio vacío 28 provee un espacio libre en el que porciones del bucle 12 pueden deformarse, incluso cuando el bucle se ve considerablemente restringido dentro de la válvula 50. Sin embargo, la operación de la válvula no es la única fuente de fuerza de compresión en el sello. El sello 10 se expandirá cuando se someta a un calor que incremente su temperatura. Esto ocurre cuando flujos de fluido caliente atraviesan la válvula, por ejemplo. Si el coeficiente de expansión del sello 10 es mayor a aquel de la cubierta de válvula 52 que lo limita, entonces el sello se someterá a fuerzas de compresión a medida que intente expandirse hacia afuera contra la cubierta de válvula. El espacio vacío 28 permitirá que el sello 10 adapte estas fuerzas de compresión sin dañar la válvula o pandearse y salir de sus dominios dentro de la cavidad 58, como sucedería si no hubiera provisto espacio libre en donde el material no comprimible que forma el sello pudiera deformarse. Durante la apertura de la válvula 50, el sello 10 es deformado por su contacto con el miembro de cierre 54, así como las fuerzas dinámicas de fluido transitorias ocasionadas por el flujo de fluido de alta velocidad debido al Efecto Venturi. Dicha deformación rutinaria del sello 10 durante la operación de la válvula frecuentemente permite que el fluido 62 se infiltre en la cavidad 58 y se acumule entre la superficie de montaje perimetral 16 y el piso 64 de la cavidad 58 (véase la figura 5A). Este fluido acumulado 62 se convierte en un problema durante el cierre de válvula. El ensamble mostrado en la figura 5 que comprende la cubierta 52, el miembro de cierre 54 y el sello 10, puede ser visto a lo largo del eje 60 como una carátula de reloj con el eje de rotación 56 del miembro de cierre 54 extendiéndose entre las posiciones de las 6 y 12 horas. La vista seccional de la figura 5 se interseca con las posiciones de las 3 y 9 horas, la figura 5A mostrando detalladamente la posición de las 3 horas. A medida que el miembro de cierre 54 gira en la posición cerrada, se acopla con el sello 10 progresivamente tanto des de la posición de 12 como de 6 horas a lo largo de la superficie de sellado perimetral 14 a las posiciones de 3 y 9 horas mostradas en las figuras 5 y 5A. El acoplamiento progresivo del sello 10 desplaza el sello, haciendo que el fluido 62 en torno a la superficie de montaje perimetral 16 pase finalmente a las posiciones de 3 y 9 horas. Si el fluido 62 no tiene medios para salir de entre la superficie de montaje perimetral 16 y el piso de la cavidad 64, podría aplicar una carga puntual en el sello radialmente hacia adentro que podría hacer que el sello se pandee y salga de la cavidad 58. El sello 10 puede extenderse básicamente hacia la cubierta de válvula 52 y ser arrastrado adicionalmente fuera de la cavidad por el flujo de fluido (que también se incrementa en velocidad durante el cierre de la válvula debido al Efecto Venturi) y/o ser tomado y dañado por el miembro de cierre de válvula 54 a medida que gira para el cierre. El sello 10 puede evitar el cierre completo de la válvula 50, dañarse y requerir de una reposición prematura. Como lo muestra la figura 5A, los canales 26 en las superficies axiales 18 y 20 proveen una trayectoria de comunicación de fluidos desde la superficie de montaje perimetral 16 que permite que el fluido atrapado 62 salga a medida que es comprimido entre la superficie de montaje perimetral 16 y el piso de la cavidad 64 durante el cierre de la válvula. Los canales 26 pueden tener una longitud que se extiende básicamente al claro de la cavidad 58 de la superficie de sellado perimetral 14, de manera que el fluido 52 pueda dirigirse de nuevo hacia el fluido a lo largo del eje del flujo 60. Alternativamente, los canales 26 pueden estar cubiertos por las paredes laterales 66 y 68 de la cavidad 58, los canales 26 encontrándose expuestos al flujo de fluido por la deformación de la superficie de sellado perimetral 14 y las superficies axiales 18 y 20 por el miembro de cierre 54, a medida que gira en la posición cerrada. Dado que cada uno de los canales se encuentra expuesto, se provee una trayectoria desde la superficie de montaje perimetral 16 de regreso al eje de flujo 60 dentro de la cubierta 52, evitando de este modo la acumulación de presión del fluido 62 y evitando el pandeo y desacomodo del sello 10. La figura 15 ilustra otra modalidad 70 de un sello de conformidad con la invención montado dentro de una válvula 72. La válvula 72 comprende una cubierta 74, en donde se monta de manera giratoria un miembro de cierre de válvula 76. El miembro de cierre de válvula 76 gira en torno a un eje 78 entre una posición abierta y una posición cerrada, la posición cerrada siendo mostrada. El sello 70 comprende un bucle 80 ubicado dentro de una cavidad 82 que se extiende en torno al perímetro externo del miembro de cierre de válvula 76. Como se muestra con detalle en la figura 15A, el bucle 80 tiene una superficie de montaje perimetral 84 ubicada en un perímetro interno y que mira hacia adentro del bucle. La superficie de montaje perimetral 84 en forma de sello se acopla con un piso 86 de la cavidad 82 y tiene un espacio vacío indicado de manera general en 88. El espacio vacío 88 se muestra como muescas circunferenciales 90 en la superficie de montaje perimetral 84, pero puede tomar cualquiera de las formas mostradas en las figuras 6 a 14 descritas anteriormente. Una superficie de sellado perimetral 92 se ubica en el bucle 80 de manera opuesta a la superficie de montaje perimetral 84. La superficie de sellado perimetral 92 es básicamente como se ha descrito anteriormente, pero se ubica en un perímetro externo del bucle 80 y mira hacia afuera, extendiéndose desde la cavidad 82 para acoplarse con la cubierta 74 y proveer un sello entre sí y el miembro de cierre de válvula 76, cuando el miembro de cierre de válvula se encuentra en la posición cerrada mostrada. Las superficies que miran axialmente 94 y 96 se extienden entre la superficie de sellado perimetral 92 y la superficie de montaje perimetral 84. Estas superficies axiales son capturadas por las paredes laterales 98 y 100 que definen la cavidad 82. De preferencia, la forma de la cavidad 82 y el sello 70 son básicamente complementarias, de manera que el sello se asiente de forma fija dentro de la cavidad. Durante el cierre del miembro de cierre de válvula 76, la superficie de sellado perimetral 92 se deforma y el espacio vacío 88 compensa esta deformación permitiendo que otras porciones del sello 70 se deformen como se ha descrito anteriormente. Debido a la deformación del sello durante la apertura de la válvula, el fluido queda atrapado entre la superficie de montaje perimetral 84 y el piso 86 de la cavidad 82. Los canales 102 se ubican en una o ambas de las superficies axiales 94 y 96, los canales extendiéndose desde la superficie de montaje perimetral 84 hacia la superficie de sellado perimetral 92 y proveyendo una comunicación de fluidos que permite que el fluido salga y regrese al flujo de fluido a través de la válvula. Los sellos de conformidad con la invención permitirán que las válvulas, como las válvulas de mariposa, operen de manera efectiva en extremos de temperatura y presión, con menor probabilidad de que se produzca una falla prematura del sello o falla de la válvula que requiera de un servicio constante y sus costos concomitantes.

Claims (76)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un sello adaptado para utilizarse con una válvula que tiene un miembro de cierre de válvula montado giratoriamente dentro de una cubierta, dicho sello comprendiendo: un bucle elástico flexible que tiene una superficie de sellado perimetrai y una superficie de montaje perimetral ubicada básicamente de manera opuesta a dicha superficie de sellado perimetral, dicha superficie de sellado perimetral pudiendo acoplarse con uno de dicho miembro de cierre de válvula y dicha cubierta para cerrar en forma de sello dicha válvula, dicha superficie de montaje perimetral pudiendo acoplarse con el otro de dicho miembro de cierre de válvula y dicha cubierta para montar dicho bucle dentro de dicha válvula; una primera superficie que se extiende entre dicha superficie de sellado perimetral y dicha superficie de montaje perimetral; una segunda superficie ubicada de manera opuesta a dicha primera superficie y que se extiende entre dicha superficie de sellado perimetral y dicha superficie de montaje perimetral; y un canal ubicado en una de dichas primera y segunda superficies y que se extiende desde dicha superficie de montaje perimetral hacia dicha superficie de sellado perimetral.

2.- El sello de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha superficie de sellado perimetral mira hacia adentro de dicho bucle y puede acoplarse con dicho miembro de cierre de válvula, dicha superficie de montaje perimetral mirando hacia afuera de dicho bucle y pudiendo acoplarse con dicha cubierta para montarse en ese sitio.

3.- El sello de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha superficie de sellado perimetral mira hacia afuera de dicho bucle y puede acoplarse con dicha cubierta, dicha superficie de montaje perimetral mirando hacia adentro de dicho bucle y pudiendo acoplarse con dicho miembro de cierre de válvula para montarse en ese sitio.

4.- El sello de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende una pluralidad de dichos canales ubicados en una relación de espaciamiento entre sí en dicha una superficie en torno a dicho bucle.

5.- El sello de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende una pluralidad de dichos canales ubicados en dicha primera y segunda superficies.

6.- El sello de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho bucle tiene básicamente una forma circular.

7.- El sello de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque dicha superficie de sellado perimetral tiene un perfil transversal en forma de cuña.

8.- El sello de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque dicha superficie de sellado perimetral tiene un perfil transversal curvo.

9.- El sello de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque dicha sección transversal en forma de cuña es asimétrica.

10.- El sello de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende un espacio vacío ubicado en dicha superficie de montaje perimetral.

11.- El sello de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque dicho espacio vacío comprende una muesca que se extiende en torno a dicha superficie de montaje perimetral.

12.- El sello de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque dicha muesca se extiende continuamente en torno a dicha superficie completa de montaje perimetral.

13.- El sello de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque dicho espacio vacío comprende una pluralidad de muescas que se extiende en torno a dicha superficie de montaje perimetral.

14.- El sello de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque dichas muescas se extienden continuamente en torno a dicha superficie completa de montaje perimetral.

15.- El sello de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque dichas muescas se extienden en torno a dicha superficie de montaje perimetral en un patrón de zig-zag.

16.- El sello de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque dicho espacio vacío comprende una pluralidad de muescas ubicadas en relación de espaciamiento en torno a dicha superficie de montaje perimetral, dichas muescas estando orientadas transversalmente con respecto a un plano definido por dicho bucle.

17.- El sello de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque dichas muescas se orientan de manera perpendicular a dicho plano.

18.- El sello de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque dicho espacio vacío comprende una pluralidad de orificios ubicados en dicha superficie de montaje perimetral.

19.- El sello de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque dicho espacio vacío se define por una porción de superficie elevada que se extiende hacia afuera de dicha superficie de montaje perimetral, dicho espacio vacío encontrándose adyacente a dicha porción de superficie elevada.

20.- El sello de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque dicha porción de superficie elevada se extiende en torno a dicha superficie de montaje perimetral.

21.- El sello de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque dicho espacio vacío se define por porciones que se orientan de manera angular de dicha superficie de montaje perimetral una con respecto a la otra.

22.- Un sello adaptado para utilizarse con una válvula que tiene un miembro de cierre de válvula giratorio montado dentro de una cubierta, dicho sello comprendiendo: un bucle elástico flexible que tiene una superficie de sellado perimetral y una superficie de montaje perimetral ubicada básicamente de manera opuesta a dicha superficie de sellado perimetral, dicha superficie de sellado perimetral pudiendo acoplarse con uno de dicho miembro de cierre de válvula y dicha cubierta para cerrar en forma de sello dicha válvula, dicha superficie de montaje perimetral pudiendo acoplarse con el otro de dicho miembro de cierre de válvula y dicha cubierta para montar dicho bucle dentro de dicha válvula; una primera superficie que se extiende entre dicha superficie de sellado perimetral y dicha superficie de montaje perimetral; una segunda superficie ubicada de manera opuesta a dicha primera superficie y que se extiende entre dicha superficie de sellado perimetral y dicha superficie de montaje perimetral; y un espacio vacío ubicado en dicha superficie de montaje perimetral.

23.- El sello de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque dicha superficie de sellado perimetral mira hacia adentro de dicho bucle y puede acoplarse con dicho miembro de cierre de válvula, dicha superficie de montaje perimetral mirando hacia afuera de dicho bucle y pudiendo acoplarse con dicha cubierta para montarse en ese sitio.

24.- El sello de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque dicha superficie de sellado perimetral mira hacia afuera de dicho bucle y puede acoplarse con dicha cubierta, dicha superficie de montaje perimetral mirando hacia adentro de dicho bucle y pudiendo acoplarse con dicho miembro de cierre de válvula para montarse en ese sitio.

25.- El sello de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque dicho bucle tiene una forma básicamente circular.

26.- El sello de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque dicha superficie de sellado perimetral tiene un perfil transversal curvo.

27.- El sello de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque dicho espacio vacío comprende una muesca que se extiende en torno a dicha superficie de montaje perimetral.

28.- El sello de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque dicha muesca se extiende continuamente en torno a dicha superficie completa de montaje perimetral.

29.- El sello de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque dicho espacio vacío comprende una pluralidad de muescas que se extienden en torno a dicha superficie de montaje perimetral.

30.- El sello de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque dichas muescas se extienden continuamente en torno a dicha superficie completa de montaje perimetral.

31.- El sello de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque dichas muescas se extienden en torno a dicha superficie de montaje perimetral en un patrón de zig-zag.

32.- El sello de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque dichas muescas se ubican en relación de espaciamiento en torno a dicha superficie de montaje perimetral y se orientan de manera transversal con respecto a un plano definido por dicho bucle.

33.- El sello de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque dicha muescas se orientan de manera perpendicular con respecto a dicho plano.

34.- El sello de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque dicho espacio vacío comprende una pluralidad de orificios ubicados en dicha superficie de montaje perimetral.

35.- El sello de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado además porque dichos orificios se ubican en una relación de espaciamiento en torno a dicha superficie de montaje perimetral.

36.- El sello de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque dicho espacio vacío se define por una porción de superficie elevada que se extiende hacia afuera desde dicha superficie de montaje perimetral, dicho espacio vacío encontrándose adyacente a dicha porción de superficie elevada.

37.- El sello de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado además porque dicha porción de superficie elevada se extiende en torno a dicha superficie de montaje perimetral.

38.- El sello de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque dicho espacio vacío se define por porciones orientadas de manera angular de dicha superficie de montaje perimetral una con respecto a la otra.

39.- El sello de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque comprende un canal ubicado en una de dichas primera y segunda superficies y que se extiende desde dicha superficie de montaje perimetral hacia dicha superficie de sellado perimetral.

40.- El sello de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque comprende una pluralidad de dichos canales ubicados en una relación de espaciamiento entre sí en dicha una superficie en torno a dicho bucle.

41.- El sello de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque comprende una pluralidad de dichos canales ubicada en dicha primera y dicha segunda superficies.

42.- Una válvula para controlar el flujo de fluido, dicha válvula comprendiendo: una cubierta; un miembro de cierre de válvula montado giratoriamente dentro de dicha cubierta y movible entre una posición abierta, que permite que el flujo de fluido atraviese dicha válvula, y una posición cerrada, que evita dicho flujo de fluido; y un bucle elástico flexible ubicado dentro de dicha cubierta que rodea dicho miembro de cierre, dicho bucle teniendo una superficie de sellado perimetral que puede acoplarse con uno de dicho miembro de cierre y dicha cubierta, para proveer un sello hermético a fluidos entre los mismos, cuando dicho miembro de cierre se encuentra en dicha posición cerrada, dicho bucle teniendo una superficie de montaje perimetral que puede acoplarse con el otro de dicho miembro de cierre y dicha cubierta para montar dicho bucle en ese lugar, dicho bucle comprendiendo también una primera y segunda superficies que se extienden entre dicha superficie de montaje perimetral y dicha superficie de sellado perimetral, dicha segunda superficie ubicándose de manera opuesta a dicha primera superficie, un canal ubicándose en una de dicha primera y dicha segunda superficies y extendiéndose desde dicha superficie de montaje perimetral hacia dicha superficie de sellado perimetral.

43.- La válvula de conformidad con la reivindicación 42, caracterizada además porque comprende una cavidad ubicada dentro de dicha cubierta que rodea básicamente dicho miembro de cierre de válvula, dicha superficie de montaje perimetral mirando hacia afuera de dicho bucle y ubicándose dentro de dicha cavidad para montarse en ese lugar, dicha superficie de sellado perimetral mirando hacia adentro de dicho bucle y extendiéndose desde dicha cavidad para el acoplamiento con dicho miembro de cierre de válvula.

44.- La válvula de conformidad con la reivindicación 42, caracterizada además porque comprende una cavidad ubicada dentro y que rodea básicamente dicho miembro de cierre de válvula, dicha superficie de montaje perimetral mirando hacia adentro de dicho bucle y ubicándose dentro de dicha cavidad para montarse en ese sitio, dicha superficie de sellado perimetral mirando hacia afuera de dicho bucle y extendiéndose desde dicha cavidad para el acoplamiento con dicha cubierta.

45.- La válvula de conformidad con la reivindicación 42, caracterizada además porque dicho bucle comprende una pluralidad de dichos canales ubicada en una relación de espaciamiento entre sí en dicha una superficie en torno a dicho bucle.

46.- La válvula de conformidad con la reivindicación 42, caracterizada además porque dicho bucle comprende una pluralidad de dichos canales ubicada en dicha primera y dicha segunda superficies.

47.- La válvula de conformidad con la reivindicación 42, caracterizada además porque dicho sello comprende un espacio vacío ubicado en dicha superficie de montaje perimetral.

48.- La válvula de conformidad con la reivindicación 47, caracterizada además porque dicho espacio vacío comprende una muesca que se extiende en torno a dicha superficie de montaje perimetral.

49.- La válvula de conformidad con la reivindicación 48, caracterizada además porque dicha muesca se extiende continuamente en torno a dicha superficie completa de montaje perimetral.

50.- La válvula de conformidad con la reivindicación 47, caracterizada además porque dicho espacio vacío comprende una pluralidad de muescas que se extiende en torno a dicha superficie de montaje perimetral.

51.- La válvula de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada además porque dichas muescas se extienden de manera continua en torno a dicha superficie completa de montaje perimetral.

52.- La válvula de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada además porque dichas muescas se extienden en torno a dicha superficie de montaje perimetral en un patrón de zig-zag.

53.- La válvula de conformidad con la reivindicación 47, caracterizada además porque dicho espacio vacío comprende una pluralidad de muescas ubicada en una relación de espaciamiento en torno a dicha superficie de montaje perimetral, dichas muescas estando orientadas de manera transversal con respecto a un plano definido por dicho bucle.

54.- La válvula de conformidad con la reivindicación 53, caracterizada además porque dichas muescas se orientan de manera perpendicular con respecto a dicho plano.

55.- La válvula de conformidad con la reivindicación 47, caracterizada además porque dicho espacio vacío comprende una pluralidad de orificios ubicada en dicha superficie de montaje perimetral.

56.- La válvula de conformidad con la reivindicación 47, caracterizada además porque dicho espacio vacío se define por una porción de superficie elevada que se extiende hacia fuera de dicha superficie de montaje perimetral, dicho espacio vacío encontrándose adyacente a dicha porción de superficie elevada.

57.- La válvula de conformidad con la reivindicación 56, caracterizada además porque dicha porción de superficie elevada se extiende en torno a dicha superficie de montaje perimetral.

58.- La válvula de conformidad con la reivindicación 47, caracterizada además porque dicho espacio vacío se define por porciones orientadas de manera angular de dicha superficie de montaje perimetral una con respecto a la otra.

59.- Una válvula para controlar el flujo de fluido, dicha válvula comprendiendo: una cubierta; un miembro de cierre de válvula montado giratoriamente dentro de dicha cubierta y movible entre una posición abierta, que permite que el flujo de fluido atraviese dicha válvula, y una posición cerrada, que evita dicho flujo de fluido; y un bucle elástico flexible ubicado dentro de dicha cubierta que rodea dicho miembro de cierre, dicho bucle teniendo una superficie de sellado perimetral que puede acoplarse con uno de dicho miembro de cierre y dicha cubierta, para proveer un sello hermético a fluidos en medio, cuando dicho miembro de cierre se encuentra en dicha posición cerrada, dicho bucle teniendo una superficie de montaje perimetral que puede acoplarse con el otro de dicho miembro de cierre y dicha cubierta para montar dicho bucle en ese sitio, dicho bucle comprendiendo también una primera y segunda superficies que se extienden entre dicha superficie de montaje perimetral y dicha superficie de sellado perimetral, dicha segunda superficie ubicándose de manera opuesta a dicha primera superficie, un espacio vacío ubicándose en dicha superficie de montaje perimetral.

60.- La válvula de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada además porque comprende una cavidad ubicada dentro de dicha cubierta que rodea básicamente dicho miembro de cierre de válvula, dicha superficie de montaje perimetral mirando hacia afuera de dicho bucle y ubicándose dentro de dicha cavidad para montarse en ese sitio, dicha superficie de sellado perimetral mirando hacia adentro de dicho bucle y extendiéndose desde dicha cavidad para el acoplamiento con dicho miembro de cierre de válvula.

61.- La válvula de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada además porque comprende una cavidad ubicada dentro y que rodea básicamente dicho miembro de cierre de válvula, dicha superficie de montaje perimetral mirando hacia adentro de dicho bucle y ubicándose dentro de dicha cavidad para montarse en ese sitio, dicha superficie de sellado perimetral mirando hacia afuera de dicho bucle y extendiéndose de dicha cavidad para el acoplamiento con dicha cubierta.

62.- La válvula de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada además porque dicho espacio vacío comprende una muesca que se extiende en torno a dicha superficie de montaje perimetral.

63.- La válvula de conformidad con la reivindicación 62, caracterizada además porque dicha muesca se extiende de manera continua en torno a dicha superficie completa de montaje perimetral.

64.- La válvula de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada además porque dicho espacio vacío comprende una pluralidad de muescas que se extienden en torno a dicha superficie de montaje perimetral.

65.- La válvula de conformidad con la reivindicación 64, caracterizada además porque dichas muescas se extienden de manera continua en torno a dicha superficie entera de montaje perimetral.

66.- La válvula de conformidad con la reivindicación 64, caracterizada además porque dichas muescas se extienden en torno a dicha superficie de montaje perimetral en un patrón de zig-zag.

67.- La válvula de conformidad con la reivindicación 64, caracterizada además porque dichas muescas se ubican en una relación de espaciamiento en torno a dicha superficie de montaje perimetral y se orientan de manera transversal con respecto a un plano definido por dicho bucle.

68.- La válvula de conformidad con la reivindicación 67, caracterizada además porque dichas muesas se orientan de manera perpendicular con respecto a dicho plano.

69.- La válvula de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada además porque dicho espacio vacío comprende una pluralidad de orificios ubicada en dicha superficie de montaje perimetral.

70.- La válvula de conformidad con la reivindicación 69, caracterizada además porque dichos orificios se ubican en una relación de espaciamiento en torno a dicha superficie de montaje perimetral.

71.- La válvula de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada además porque dicho espacio vacío se define por una porción de superficie elevada que se extiende hacia afuera de dicha superficie de montaje perimetral, dicho espacio vacío encontrándose adyacente a dicha porción de superficie elevada.

72.- La válvula de conformidad con la reivindicación 71 , caracterizada además porque dicha porción de superficie elevada se extiende en torno a dicha superficie de montaje perimetral.

73.- La válvula de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada además porque dicho espacio vacío se define por porciones que se orientan de manera angular de dicha superficie de montaje perimetral una con respecto a la otra.

74.- La válvula de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada además porque comprende un canal ubicada en uno de dicha primera y dicha segunda superficies y que se extiende desde dicha superficie de montaje perimetral hacia dicha superficie de sellado perimetral.

75.- La válvula de conformidad con la reivindicación 74, caracterizada además porque comprende una pluralidad de dichos canales ubicada en una relación de espaciamiento entre sí en dicha una superficie en torno a dicho bucle.

76.- La válvula de conformidad con la reivindicación 74, caracterizada además porque comprende una pluralidad de dichos canales ubicada en dicha primera y dicha segunda superficies.