MXPA96003989A - Dispositivo compensador de presion - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo compensador de presión para sistemas hidráulicos, caracterizado porque comprende:un cuerpo que tiene una perforación cilíndrica abierta en ambos extremos con un miembro de salida de agua caliente y un miembro de salida de agua fria, en comunicación con la perforación;un miembro de entrada de agua caliente que tiene un interior hueco que tiene un extremo del mismo colocado en un extremo de la perforación y un miembro de entrada de agua fria que tiene un interior hueco que tiene un extremo delmismo colocado en el otro extremo de la perforación;miembros de entrada de agua caliente y fria que tienen una pared lateral y una pared extrema que cierra los extremos dispuestos en la perforación, la pared lateral de los miembros de entrada de agua caliente y fria tienen una abertura de entrada que se extiende radialmente a través deéstos mediante la cual el interior hueco estáen comunicación con la perforación, por medio de la abertura de entrada;y un miembro móvil axialmente movible y colocado intermedio a las paredes extremas de los miembros de entrada de agua caliente y fria, el miembro móvil es movible hacia y lejos de las paredes extremas de los miembros de entrada de agua caliente y fria y tiene colocado sobre los lados opuestos del mismo un miembro de cubierta cilíndrica con una pared lateral que tiene una abertura que se extiende radialmente, enéste, el miembro de cubierta cilíndrico estáajustado a tamaño de modo que cuando el miembro móvil es centrado entre las dos paredes extremas de los miembros de entrada de agua caliente y fria las aberturas que se extienden radialmente de los miembros de cubierta se alinean con y en comunicación con las aberturas de entrada de los miembros de entrada de agua caliente y fria pero cuando el miembro móvil es desplazado del centro de la abertura que se extiende radialmente de un miembro de cubierta, se alinea con y en comunicación con una de las aberturas de entrada mientras que la otra de las aberturas de entrada estáal menos parcialmente ocluida por la pared lateral del miembro de cubierta, y en donde el miembro móvil tiene una ranura radial en cada lado y cubiertas cilíndricas que tienen cada una brida radial adaptada para ser insertada en la ranura radial.

Description

DISPOSITIVO COMPENSADOR DE PRESIÓN Caamo de la Invención Esta invención se relaciona a un dispositivo compensador de presión para sistemas y equipo hidráulicos. Antecedentes de la Invención A menudo se encuentran variaciones considerables de presión en sistemas hidráulicos que incluyen tuberías para suministro de agua caliente y agua fría. Estas variaciones de presión se deben a grandes reducciones o caídas imprevistas en la presión de suministro de agua caliente o fría. La caída de presión ocurre si se abre otro grifo, una lavadora de platos, una máquina de lavar o semejantes o se hace correr el agua de un sanitario. Esta caída de presión resulta en un cambio rápido en la temperatura del agua. A fin de evitar este fenómeno perturbante, se dispone un dispositivo compensador de presión en el sistema, que compensa variaciones de presión entre las tuberías para suministro de agua caliente y fría, al restringir el flujo desde la tubería con presión superior. En general, dispositivos para compensación de presión son de dos tipos principales: dispositivos para compensación de presión con membrana deformable y dispositivos para compensación de presión con caja deslizante. Ambos de estos tipos de válvulas para compensar presión exhiben ciertas ventajas y desventajas características. REF: 23125 Las válvulas para compensar presión con una membrana comprenden una unidad móvil que se sostiene por una membrana deformable hermética, y que se mueve cuando hay diferencias de presión entre las líneas de suministro, a fin de regular o restringir parcialmente la tubería con la mayor presión. La presencia de la membrana asegura una separación entre las líneas de suministro. Pero la membrana misma confiere características de inestabilidad sobre el dispositivo. La membrana genera fácilmente vibraciones y bajo ciertas condiciones, estas vibraciones pueden alcanzar una intensidad seriamente perturbante. Además, en vista de la estructura de estos dispositivos, aunque la membrana puede tener un diámetro relativamente grande, la sección transversal activa útil sobre la cual actúan las presiones para la operación de un dispositivo resulta ser más bien limitada, de manera tal que es necesario hacer estos dispositivos relativamente grandes a fin de obtener operación adecuada. Dispositivos para compensación de presión con una caja deslizante comprenden una caja de pistón montada en la perforación de un cuerpo que contiene líneas o tuberías de suministro. Están menos sujetas a inestabilidad y a vibraciones mayores, pero no proporcionan separación entre las líneas de suministro, requiriendo de esta manera válvulas de retenida en las líneas de suministro. Además, la caja de pistón tiene un pequeño diámetro cuando se compara con las dimensiones generales del dispositivo, y las fuerzas de presión aplicadas sobre la caja son pequeñas. Consecuentemente, la caja no puede proporcionarse con un paquete o sello de retención, debido a que eso daría lugar a desgaste por uso excesivo, que deteriora la operación del dispositivo. Por lo tanto, la caja y la perforación pertinente deben maquinarse con precisión, lo que es costoso y resulta en obturación fácil. Finalmente, el requerimiento para maquinado con precisión requiere una estructura de metal de las partes principales, y esto lleva a formación de depósitos de calcio que obstruyen la operación y pueden conducir al bloqueo del dispositivo. En vista de lo anterior, el propósito principal de esta invención consiste en proporcionar un dispositivo para compensación de presión que no estará sujeto a fenómenos de inestabilidad o vibraciones, un dispositivo que no requiere maquinado costoso particularmente, que asegurará la separación entre las líneas de suministro y en donde la sección transversal útil sujeta a presiones será tan grande como sea posible en relación a las dimensiones externas del dispositivo para permitir la producción de modalidades con tamaño reducido para permitir su instalación en pequeños cuerpos o cartuchos. Breve Descripción de la Invención El dispositivo compensador de presión de la presente invención comprende un cuerpo que tiene una perforación cilindrica que está en comunicación con dos tuberías de descarga; una unidad móvil que puede moverse axialmente en la perforación cilindrica, y que se retiene con respecto a ella mediante un sello,- dos miembros de entrada de agua que tienen superficies cilindricas externas que son coaxiales con la perforación del cuerpo y se disponen para ocupar los dos extremos de la perforación y se extienden dentro de ella, cada miembro de entrada tiene una cavidad pretendida para estar en comunicación con la línea de suministro, que termina internamente con una pared posterior y que tiene en la proximidad de la pared posterior, pasajes radiales que se extienden a través de la superficie cilindrica externa, las paredes posteriores de los dos miembros se separan en lados opuestos de los dos lados de la unidad móvil; y un par de cubiertas cilindricas que se extienden desde los dos lados de la unidad móvil y cooperan con las superficies cilindricas externas de los dos miembros de entrada. Cada una de las cubiertas tiene una parte de pared continua y aberturas de pasaje, las porciones de pared continua y las aberturas de pasaje de cada cubierta cilindrica se disponen de manera tal que las aberturas de pasaje comuniquen con los pasajes radiales del miembro de entrada correspondiente, cuando la unidad móvil está en la posición centrada con respecto a las paredes posteriores de los dos miembros de entrada, y cuando la unidad móvil se desplaza para aproximarse al miembro de entrada involucrado, la porción de pared continua de la cubierta móvil cubre y bloquea parcialmente uno de los pasajes radiales en el miembro de entrada. El dispositivo de la presente invención no tiene ninguna tendencia hacia inestabilidad o vibraciones y no requiere maquinado costoso. El dispositivo compensador de presión presente proporciona separación entre las líneas de suministro y tienen dimensiones muy cercanas a las dimensiones externas del dispositivo. Las presiones de las líneas de suministro de agua ejercen una fuerza sobre toda la superficie de la unidad móvil y por lo tanto dan lugar a fuerzas relativamente elevadas que hacen posible reducir las dimensiones generales del dispositivo. Todo el diseño del dispositivo conduce a la implementación económica, tanto desde el punto de vista de fabricación, como desde el punto de vista de ensamblado. Breve Descripción de los Dibujos - La Figura 1 es una vista en sección transversal axial del dispositivo compensador de presión de la presente invención; La Figura 2 es una vista en sección transversal axial de una segunda modalidad de la presente invención,- La Figura 3 es una vista en perspectiva de una cubierta cilindrica empleada en la modalidad de la figura 2; Las Figuras 4 a 6 son vistas en sección transversal parcial, que ilustran arreglos del sello de retención para modalidades alternas de la unidad móvil ilustrada en la Figura 2; La Figura 7 es una vista en sección transversal de una modalidad del dispositivo de la presente invención adecuado para utilizarse como un cartucho en un cuerpo de mezclado o en un cartucho de válvula de mezclado,- La Figura 8 es una vista que se toma sobre la línea VIII-VIII de la Figura 7,- y La Figura 9 es una vista despiezada de las partes que constituyen el dispositivo compensador de presión de la Figura 7. Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas Con referencia a la Figura 1, el número de referencia 1, se refiere a un cuerpo que tiene una perforación 2 con dos tuberías de salida 3 y 4 que se extienden perpendicularmente a la perforación 2. Las regiones de extremo de perforación 2 tienen dos miembros de entrada de agua 5, retenidos por anillos roscados 9. Los miembros de entrada 5 están huecos y adaptados para conectarse a tuberías para suministro de agua caliente y fría. Cada miembro de entrada 5 se extiende dentro de la perforación 2 por una cierta distancia axial con la sección 6 que tiene una superficie cilindrica externa. Cada miembro de entrada 5 está cerrado en su extremo interior por la pared posterior 7. Adyacente a cada pared posterior 7 están pasajes radiales 8 a través de la superficie cilindrica 6. Dentro de la perforación 2 en el espacio entre las paredes posterior 7 de los miembros de entrada 5 se dispone una unidad móvil con forma substancialmente de disco 10. La unidad móvil 10 tiene un sello periférico 11 en contacto con la superficie de la perforación 2. La unidad móvil 10 es móvil axialmente . Desde los dos lados de la unidad móvil 10 se extienden dos cubiertas cilindricas 12 que en sus extremos tienen porciones de pared continua 13, y dentro de las cuales están aberturas de pasaje 14. Cada cubierta cilindrica 12 está en contacto con la superficie cilindrica externa 6 del miembro de distribución 5. El arreglo es tal que cuando la unidad móvil está en una posición centrada con respecto a las paredes posteriores 7 de los miembros 10 de distribución 5, las aberturas de pasaje 14 de las cubiertas cilindricas 12 están en comunicación con y centradas sobre pasajes radiales 6 de los miembros de entrada 5. Además, las aberturas de pasaje 14 son suficientemente amplias para permanecer en comunicación con los pasajes radiales 6 de un miembro de entrada 5, incluso cuando la unidad móvil 10 se desplaza desde la posición de reposo centrada y se aproxima a uno del otro de los miembros 5. En la Figura 1, la unidad móvil se ilustra desplazada a la izquierda de manera tal que los pasajes radiales 6 del miembro de entrada 5 a la izquierda, están en comunicación completa con la abertura de pasaje 14 mientras que los pasajes radiales 6 del miembro de distribución 5 a la derecha, están parcialmente ocluidos . Este dispositivo funciona de la siguiente manera. Considerando que la unidad móvil 10 está inicialmente en una posición de reposo centrada, y que las presiones en las dos líneas de suministro que se conectan al miembro de entrada 5 son iguales entre sí, las presiones se ejercen fuerzas iguales sobre las dos caras de la unidad móvil 10, y la unidad móvil 10 no se moverá desde la porción centrada. Bajo estas condiciones, los pasajes radiales 6 están liberados, y agua que entra desde el miembro de entrada 5 circula a través de estos pasajes radiales 10 y hacia las tuberías de descarga 3 y 4. Sin embargo, si por ejemplo la porción en la tubería conectada al miembro de entrada 5 a la izquierda cae o si la presión en la tubería conectada al miembro de entrada en el lado derecho asciende, entonces las fuerzas de presión aplicadas a la unidad móvil 10 ya no son iguales y la unidad se forza para desplazar a la izquierda, hacia la posición ilustrada en la Figura 1. Se nota que ya que las presiones actual sobre toda la superficie de la unidad móvil 10, las fuerzas generadas son relativamente grandes y el movimiento de desplazamiento de la unidad móvil 10 puede llevarse a cabo sin dificultad, a pesar de la resistencia y fricción inevitable del sello 11. Debido al desplazamiento de la unidad móvil 10 a la izquierda, los pasajes radiales 6 del miembro de entrada 5 a la derecha, al menos están cubiertos parcialmente por la porción de pared continua 13 de la cubierta cilindrica 12 a la derecha, de manera tal que el flujo de agua a través de los pasajes radiales se reduce. Esto conduce a una reducción de la presión en la tubería de descarga 4 y una reducción correspondiente de la fuerza aplicada sobre la unidad móvil 10 hacia la izquierda, mientras que no hay cambio en la presión de la tubería de descarga 3 y por lo tanto en la fuerza aplicada sobre la unidad móvil 10 hacia la derecha. El desplazamiento de la unidad móvil 10 continua, incrementando la obturación de los pasajes radiales a la derecha, hasta que las presiones en las tuberías de descarga 3 y 4 se vuelvan substancialmente iguales. En este punto, la unidad móvil 10 detiene su movimiento a la izquierda, y el dispositivo ha alcanzado el propósito de equilibrar las presiones en la tuberías de descarga. Es claro que el mismo fenómeno ocurre al revés, si la presión en la tubería de suministro a la derecha es mayor que la presión de la tubería de suministro a la izquierda. Por lo tanto, el dispositivo equilibra continuamente las presiones de descarga, aún con todas las presiones en las tuberías de suministro pueden variar. En la modalidad recién descrita, cubiertas cilindricas 12 se elaboran de una pieza con el disco 10 de la unidad móvil . Aunque esta pieza puede troquelarse de material plástico, su troquelado puede ser algo difícil. Además, para tener una operación adecuada, se requiere que haya coaxialidad entre las superficies cilindricas 6 de los miembros de distribución 5 y la superficie de la perforación del cuerpo 1. Esta coaxilidad demand; una cierta precisión en la fabricación y ensamblado. Estas dificultades se eliminan por la modalidad ilustrada en la Figura 2. En modalidad ilustrada en la Figura 2, la unidad móvil 10 tiene ranuras 15 en sus dos lados en donde se insertan las bridas radiales 15 y 6 de las cubiertas cilindricas 12. Las cubiertas cilindricas 12 son piezas separadas de la unidad 10. Las cubiertas 12 de la modalidad se ilustran en la Figura 3. La parte 12 tiene un corte 17 que hace posible expander la cubierta para insertar su brida radial 16 en la ranura correspondiente 15 de la unidad móvil 10. Las cubiertas cilindricas 12, aunque están enlazadas axialmente a la unidad móvil 10, pueden tener ligeros movimientos radiales con respecto- a ella y por lo tanto pueden compensar cualquier defecto de coaxialidad entre la perforación 2 y la superficie cilindrica 6. Además, es posible emplear materiales diferentes para la unidad móvil 10 y para las cubiertas 12. En las modalidades descritas hasta el momento, el material que constituye la unidad móvil 10 en sí mismo en su porción periférica forma el borde de cojinete 11. Esto es ventajoso cuando el material empleado para configurar la unidad móvil 10 tiene características que son adecuadas para constituir el sello 11. Cuando esto no hace caso, el sello 11 puede hacerse separado y puede conectarse a la unidad móvil como se ilustra en las Figuras 4 y 6. En la Figura 4, el sello 11 es del tipo con dos labios, como aquel ilustrado como parte de la unidad móvil en las Figuras 1 y 2. En la modalidad ilustrada en las Figuras 5 y 6, sin embargo, el sello consiste de un anillo tórico que puede insertarse apretadamente en una ranura, ya sea axial o radialmente (Figura 6) . Por supuesto, se entiende que otras formas de sellos también pueden adoptarse. Las Figuras 7 y 8 ilustran como el cuerpo 1 de un dispositivo compensador de presión de la invención puede elaborarse fácilmente en las forma de un cartucho para insertarse en un cuerpo de mezclado o para incorporarse en un cartucho de mezclado. En este caso, el cuerpo 1 del dispositivo se elabora de dos partes adjuntas para interposición de un sello y ambas partes retenidas adyacentes entre sí por introducción de un cuerpo 1 en un cuerpo de cartucho de mezclado, que se adapta para recibir el cuerpo l del dispositivo condensador. El cuerpo 1 tiene dos asientos para sellos de copa elaborados de material elastomérico, que constituyen la conexión entre el espacio dentro de los miembros de distribución 5 y las líneas o tuberías para suministro externas (no mostradas) . Ventajosamente, la perforación 2 adquiere el carácter de un manguito, que también entra en dos partes como el cuerpo 1 en donde se inserta. Como puede verse claramente en la Figura 9, todas las partes que constituyen el dispositivo pueden montarse mediante un alineamiento recíproco en una y la misma dirección axial. Esto facilita el ensamblado del dispositivo. El dispositivo de esta modalidad puede fabricarse con dimensiones considerablemente reducidas, y eso hace posible instalarlo en aplicaciones en donde no podría ser posible el instalar un dispositivo compensador de presión convencional actualmente disponible. Una ventaja particular del dispositivo compensador de la invención consiste en el hecho de que todas las partes principales de ese dispositivo pueden elaborarse ventajosamente de material plástico, no solo reduciendo de esta manera el costo sino también eliminando en forma prácticamente completa la posibilidad de que puedan formarse incrustaciones de calcio y de esta manera obstruir la operación del dispositivo. Diversas modificaciones pueden practicarse en el dispositivo compensador descrito y presentado a manera de ejemplo sin apartarse del alcance de la invención y reivindicaciones. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.

Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES 1.- Dispositivo compensador de presión para sistemas hidráulicos, caracterizado porque comprende: un cuerpo que tiene una perforación cilindrica abierta en ambos extremos con un miembro de salida de agua caliente y un miembro de salida de agua fría, en comunicación con la perforación; un miembro de entrada de agua caliente que tiene un interior hueco con un extremo dispuesto en un extremo de la perforación y un miembro de entrada de agua fría que tiene un interior hueco con un extremo dispuesto en el otro extremo de la perforación, los miembros de entrada de agua caliente y agua fría tienen una pared lateral y una pared de extremo que encierra los extremos opuestos en la perforación, la pared lateral de los miembros de entrada de agua caliente y fría tiene una abertura de entrada que se extiende radialmente pasante, con lo que el interior hueco está en comunicación con la perforación mediante la abertura de entrada; y un miembro móvil axialmente desplazable, dispuesto intermedio a las paredes de extremo de los miembros de entrada de agua caliente y fría, el miembro móvil es desplazable hacia y lejos de las paredes de extremo de los miembros de entrada de agua caliente y fría y que tiene dispuesto en sus lados opuestos, un miembro de cubierta cilindrica con una pared lateral que tiene una abertura que se extiende radialmente, el miembro de cubierta cilindrica se dimensiona de manera tal que cuando el miembro móvil se centra entre las dos paredes de extremo de los miembros de entrada de agua caliente y fría, las aberturas que se extienden radialmente de los miembros de cubierta se alinean con y en comunicación con las aberturas de entrada de los miembros de entrada de agua caliente y fría pero cuando se desplaza descentrado el miembro móvil, la abertura que se extiende radialmente de un miembro de cubierta se alinea con y en comunicación con una de las aberturas de entrada mientras que la otra de las aberturas de entrada es al menos parcialmente ocluida por la pared lateral del miembro de cubierta.
2. 2.- Dispositivo compensador de presión de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el miembro móvil y las cubiertas cilindricas se elaboran de una pieza.
3. 3. - Dispositivo compensador de presión de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el miembro móvil y las cubiertas cilindricas están separados.
4. 4. - Dispositivo compensador de presión de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el miembro móvil tiene una ranura radial en cada lado y las cubiertas cilindricas cada una tiene una brida radial adaptada para insertarse en la ranura radial .
5. 5.- Dispositivo compensador de presión de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la cubierta cilindrica tiene un corte axial con lo que la cubierta puede expanderse temporalmente para insertar la brida radial dentro de la ranura radial .
6. 6.- Dispositivo compensador de presión de conformidad con la reivindicación 3 , caracterizado porque el miembro móvil tiene forma de disco.
7. 7.- Dispositivo compensador de presión de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el disco contiene un sello alrededor de su borde periférico.
8. 8. - Dispositivo compensador de presión de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque está en la forma de un cartucho adaptado para insertarse en el cuerpo de mezclado o un cartucho de mezclado.
9. 9. - Dispositivo compensador de presión de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo de cartucho está en dos partes adaptado para yuxtaponerse y enlazarse en una dirección axial .
10. 10.- Dispositivo compensador de presión de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los asientos para los sellos que comprenden materiales elastoméricos, se proporcionan para conexión a tuberías para suministro de agua.