Pistón con juntas incorporadas para una válvula de control de un descalcificador de agua.

Pistón (30) para una válvula de control (16) de un aparato de tratamiento de agua

(10), comprendiendo el pistón (30):

un cuerpo (60) que tiene una parte central (50) desde la cual se proyecta por lo menos una pestaña (51; 52; 53) radialmente hacia el exterior, cada pestaña (51; 52; 53) tiene una superficie periférica (57; 58; 59) que se extiende alrededor de la parte central (50) con una ranura anular (66; 72) en la misma; y

un anillo de sellado independiente (70) en el interior de la ranura anular (72) de cada pestaña (51; 52; 53), presentando la ranura anular (72) una sección transversal en forma de T en el cual una zona interior (74) tiene una anchura que es mayor que una anchura de la ranura (72) en una zona exterior (76) en la superficie periférica (57; 58; 59), quedando encajado el anillo de sellado (70) en la misma por la forma de la ranura (72), caracterizado por el hecho de que cada anillo de sellado (70) llena completamente la ranura anular (72) respectiva, y en el que cada anillo de sellado (70) es moldeado en la ranura anular (72) en el cuerpo (60); y en el que cada anillo de sellado (70) incluye por lo menos dos lóbulos.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12152361.

Solicitante: GENERAL ELECTRIC COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1 RIVER ROAD SCHENECTADY, NY 12345 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: MILLER,Mark, SIETH,KENNETH, ELSTON,ANDREW C, SUND,GREGORY.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > VALVULAS; GRIFOS; COMPUERTAS; FLOTADORES PARA ACCIONAMIENTO;... > Válvulas o llaves de vías múltiples, p. ej. mezcladores;... > F16K11/07 (con deslizadores cilíndricos)

PDF original: ES-2470415_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Pistïn con juntas incorporadas para una vïlvula de control de un descalcificador de agua.

La presente invenciïn se refiere a un aparato para descalcificar agua; y mïs concretamente a sistemas para controlar la regeneraciïn de la resina en un aparato descalcificador de agua.

Es bastante comïn considerar el agua extraïda de un pozo como "dura" dado que contiene iones di-positivos y a veces iones tri-positivos que se han filtrado de depïsitos de minerales en la tierra. Dichos iones forman sales insolubles con detergentes y jabones comunes que producen precipitados que aumentan la cantidad de detergente o jabïn que se requiere para fines de limpieza. Cuando se utiliza agua dura en calderas, la evaporaciïn provoca la precipitaciïn de residuos insolubles que tienden a acumularse como escoria.

Es una prïctica estïndar instalar un descalcificador de agua en el sistema de caïerïas de un edificio donde se suministra agua dura. El tipo de descalcificador de agua mïs comïn es un aparato de intercambio iïnico que tiene un depïsito que contiene un lecho de resina a travïs del cual fluye el agua dura para eliminar minerales indeseables y otras impurezas. Unos sitios de uniïn en el lecho de resina inicialmente contienen iones positivos, comïnmente iones de sodio o de potasio uni-positivos. A medida que el agua dura entra a la resina, se produce una competencia por los sitios de uniïn. Los iones di-positivos y tri-positivos en el agua dura se ven favorecidos debido a sus densidades de carga mïs elevadas y desplazan a los iones uni-positivos. Por cada ion di-positivo o tri-positivo se desplazan dos o tres iones uni-positivos, respectivamente.

La capacidad del lecho de resina para absorber los minerales y las impurezas es finita y eventualmente deja de descalcificar el agua cuando un gran porcentaje de los sitios llegan a quedar ocupados por los iones di-positivos y tri-positivos. Cuando esto ocurre, se hace necesario recargar o regenerar el lecho de resina lavïndolo con un regenerante, tïpicamente una soluciïn de cloruro de sodio o cloruro de potasio. La concentraciïn de iones unipositivos en el regenerante es suficientemente elevada para compensar la competencia electrostïtica desfavorable y los sitios de uniïn se recuperan mediante iones uni-positivos. El intervalo de tiempo entre perïodos de regeneraciïn durante el cual tiene lugar la descalcificaciïn del agua se conoce como modo de funcionamiento de servicio.

La regeneraciïn de los primeros tipos de descalcificadores de agua se veïa afectada manualmente sïlo despuïs de que se descubriera que se ha superado la capacidad de tratamiento del lecho de resina y el agua que fluye a travïs del mismo ya no es "blanda". En un esfuerzo por eliminar la necesidad de regeneraciïn manual, los sistemas de control de descalcificaciïn de agua iban provistos de un reloj mecïnico que, de manera periïdica, iniciaba la regeneraciïn de descalcificaciïn del agua. La frecuencia de dicha regeneraciïn se establecïa de acuerdo con la capacidad conocida del lecho de resina y el uso diario previsto de agua blanda. Aunque los controladores de descalcificaciïn de agua de tipo de reloj mecïnico alivian la necesidad de regenerar manualmente el lecho de resina, dichos controladores padecen el inconveniente de que la regeneraciïn a intervalos fijos puede producirse con demasiada frecuencia o no lo suficientemente a menudo dependiendo del uso del agua. La regeneraciïn del lecho de resina de descalcificaciïn de agua cuando sigue existiendo una capacidad suficiente para tratar agua supone un desperdicio de regenerante y del agua utilizada en la regeneraciïn. Por el contrario, la falta de regeneraciïn del descalcificador de agua despuïs de que la capacidad del lecho de resina se haya reducido a un punto por debajo de la requerida para tratar el agua dura puede provocar que por el descalcificador de agua salga agua dura.

En un esfuerzo por regular mejor la frecuencia de regeneraciïn del descalcificador de agua, se han desarrollado controles de descalcificaciïn de agua de tipo bajo demanda que determinan la capacidad que le queda al lecho de resina para descalcificar agua. Un tipo de dicho sistema de control mejorado emplea un medidor de caudal que mide el volumen de agua que estï siendo tratado y regenera el lecho de resina cuando un volumen de agua determinado ha fluido a travïs del descalcificador desde la regeneraciïn anterior. Si bien este tipo de sistema es adecuado en muchas instalaciones, los sistemas municipales alternativamente pueden extraer agua de varios pozos que contengan agua que presente diferentes grados de dureza. En ese caso, el agotamiento del lecho de resina no es funciïn directa del volumen de agua que ha sido tratada desde la regeneraciïn anterior.

Se han desarrollado otros tipos de sistemas de control que detectan el agotamiento del lecho de resina directamente. Unos controladores electrïnicos utilizan electrodos para medir la conductividad elïctrica del lecho de resina en dos lugares separados entre sï. La relaciïn de las mediciones de conductividad, junto con los valores de relaciïn mïxima y mïnima que se produjo desde la regeneraciïn del lecho de resina anterior se utiliza para determinar la probabilidad de agotamiento del lecho de resina y esto activa la regeneraciïn.

Independientemente del tipo de sistema de control utilizado para determinar cuïndo regenerar el lecho de resina, ese sistema de control activa un motor que acciona una vïlvula. La vïlvula tiene varias posiciones que corresponden a etapas del proceso de regeneraciïn de retrolavado, aplicaciïn de salmuera, enjuague y reabastecimiento de salmuera. Las vïlvulas convencionales tienen un cuerpo con un orificio que presenta varias cïmaras a las cuales se conectan unos conductos de entrada, salida e internos del descalcificador de agua. Un pistïn con cavidades y superficies desliza dentro del orificio para interconectar selectivamente las diferentes cïmaras y de esta manera dirigir agua en diferentes trayectorias a travïs de la vïlvula dependiendo de la etapa de funcionamiento. Unos anillos de sellado independientes quedan colocados en unas ranuras anulares en el orificio entre las cïmaras. Las juntas se acoplan a las superficies del pistïn para bloquear el flujo de agua no deseado entre las cïmaras. Para colocar con precisiïn cada anillo de sellado en la ranura respectiva se requieren varias etapas de fabricaciïn.

US3.909.017 describe un anillo de sellado elïstico que estï insertado en una ranura perifïrica invertida en forma de T en una superficie cilïndrica y presenta una secciïn transversal compuesta por una zona de cabeza redondeada que se proyecta ligeramente desde la ranura y estï dimensionada para dejar una buena separaciïn respecto a las paredes opuestas de la zona de ranura exterior, una parte de base mïs ancha y substancialmente rectangular dimensionada para encajar de manera ajustada en la parte de ranura recortada, y una parte de cuello mïs estrecha que conecta la parte de cabeza simïtricamente a un lado de la parte de base.

Descripciïn de la invenciïn De acuerdo con un aspecto de la presente invenciïn, se dispone un pistïn para una vïlvula de control de un aparato de tratamiento de agua tal como se indica en la reivindicaciïn 1.

La vïlvula del pistïn de control puede fabricarse formando el cuerpo utilizando un proceso de fundiciïn de precisiïn en el que las ranuras se definen por el material perdido, tal como cera, por ejemplo. Esto permite que cada ranura quede recortada formïndose de este modo una estructura para encajar el anillo de sellado. Despuïs de que el cuerpo se haya endurecido, se coloca en un segundo molde para formar los anillos de sellado. Este segundo molde tiene una cavidad en la cual ajusta el cuerpo del pistïn de vïlvula dejando... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Pistïn (30) para una vïlvula de control (16) de un aparato de tratamiento de agua (10) , comprendiendo el pistïn (30) :

un cuerpo (60) que tiene una parte central (50) desde la cual se proyecta por lo menos una pestaïa (51; 52; 53) radialmente hacia el exterior, cada pestaïa (51; 52; 53) tiene una superficie perifïrica (57; 58; 59) que se extiende alrededor de la parte central (50) con una ranura anular (66; 72) en la misma; y un anillo de sellado independiente (70) en el interior de la ranura anular (72) de cada pestaïa (51; 52; 53) , presentando la ranura anular (72) una secciïn transversal en forma de T en el cual una zona interior (74) tiene una anchura que es mayor que una anchura de la ranura (72) en una zona exterior

(76) en la superficie perifïrica (57; 58; 59) , quedando encajado el anillo de sellado (70) en la misma por la forma de la ranura (72) , caracterizado por el hecho de que cada anillo de sellado (70) llena completamente la ranura anular (72) respectiva, y en el que cada anillo de sellado (70) es moldeado en la ranura anular (72) en el cuerpo (60) ; y en el que cada anillo de sellado (70) incluye por lo menos dos lïbulos.

2. Pistïn (30) segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por el hecho de que cada anillo de sellado (70) estï fabricado en un material elïstico.

3. Pistïn (30) segïn la reivindicaciïn 1 o la reivindicaciïn 2, caracterizado por el hecho de que el cuerpo (60) estï fabricado mediante un proceso de fundiciïn de precisiïn.

4. Pistïn (30) segïn cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que cada anillo de sellado (70) estï formado de caucho moldeado.

5. Procedimiento para producir un pistïn (30) para una vïlvula de control (16) de un aparato de tratamiento de agua (10) , comprendiendo el procedimiento:

fabricar un cuerpo (60) del pistïn (30) que tiene una parte central (50) desde la cual se proyecta por lo menos una pestaïa (51; 52; 53) radialmente hacia el exterior, presentando cada pestaïa (51; 52; 53) una superficie perifïrica (57; 58; 59) que se extiende alrededor de la parte central (50) con una ranura anular (72) , presentando la ranura anular (72) una secciïn transversal en forma de T en la cual una zona interior (74) tiene una anchura que es mayor que una anchura de la ranura (72) en una zona exterior (76) en la superficie perifïrica (57; 58; 59) ; y caracterizado por moldear un anillo de sellado independiente (70) en la ranura anular (72) de cada pestaïa (51; 52; 53) de manera que cada anillo de sellado (70) llena completamente la ranura anular (72) respectiva, y en el que el anillo de sellado (70) queda encajado en el cuerpo (60) por la forma de la ranura (72) ; y en el que cada anillo de sellado (70) incluye por lo menos dos lïbulos.

6. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 5, caracterizado por el hecho de que el cuerpo (60) estï fabrica por fundiciïn de precisiïn en el que cada ranura (72) estï formada por material perdido.

7. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 5 o la reivindicaciïn 6, caracterizado por el hecho de que el cuerpo (60) estï fabricado en acero inoxidable.

8. Procedimiento segïn cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por el hecho de que cada anillo de sellado (70) estï formado de caucho moldeado.

9. Procedimiento segïn cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado por el hecho de que cada anillo de sellado (70) estï formado de un plïstico elïstico.

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIïN

Esta lista de referencias citadas por el solicitante es ïnicamente para la comodidad del lector. No forma parte del documento de la patente europea. A pesar del cuidado tenido en la recopilaciïn de las referencias, no se pueden excluir errores u omisiones y la EPO niega toda responsabilidad en este sentido.

Documentos de patentes citados en la descripciïn • US 3909017 A