VALVULA.

Válvula, en particular válvula de precarga o limitadora de presión,

con un elemento de válvula de asiento (G) solicitado axialmente por un resorte de válvula (19) contra un asiento (12) dispuesto entre un lado de baja presión y un lado de alta presión, que coopera con un émbolo de amortiguación (14) y que está dispuesto en el lado de baja presión del asiento (12) en una cámara de baja presión (N), caracterizada porque el émbolo de amortiguación (14) está unido rígidamente al elemento de válvula de asiento (G) y está dispuesto junto con el resorte de válvula (19) en la cámara de baja presión (N), porque el émbolo de amortiguación (14) es guiado respectivamente con ajuste corredizo directamente en la pared interior de la cámara de baja presión (N) en una primera zona de guiado (16) circunferencial cerca del elemento de válvula de asiento (G) y en una segunda zona de guiado (15) separada, dispuesta a distancia de la primera zona de guiado (16) y del elemento de válvula de asiento (G) en la dirección axial, que presenta el mismo diámetro, y que coopera para la función de amortiguación con al menos un orificio de descarga (22) para un fluido de presión de baja presión dispuesto en la cámara de baja presión (N) en zonas adyacentes a la segunda zona de guiado (15) y porque el resorte de válvula (19) ataca en el émbolo de amortiguación (14) en la primera zona de guiado (16)

Válvula.

La invención se refiere a una válvula según el preámbulo de la reivindicación 1.

Las válvulas de este tipo se usan en muchos casos como válvula de precarga o válvula limitadora de presión, concretamente en un bloque de válvulas propio o como llamado cartucho de válvula roscado. Cuando reacciona una válvula de este tipo, es decir, cuando el elemento de válvula de asiento comienza a levantarse del asiento en contra de la fuerza del resorte, debido a la dinámica de flujo, en particular en caso de cambios moderados de la presión en el lado de alta presión, se producen en muchos casos vibraciones del elemento de asiento de válvula, que conducen a un rechinamiento o silbido claramente audible de la válvula, que es indeseable y que influye negativamente en la vida útil. Hasta ahora, no ha sido posible evitar este ruido durante el funcionamiento, ni siquiera con medidas de amortiguación complejas mediante el émbolo de amortiguación. En las válvulas limitadoras de presión del tipo Sv o MV de la solicitante, el émbolo de amortiguación se encuentra en el lado de alta presión, porque se suponía que en este caso sería mejor el efecto de amortiguación. A pesar de ello, en caso de haber condiciones de funcionamiento desfavorables, no puede evitarse de forma fiable un ruido molesto durante el funcionamiento, incluso en los casos en los que la geometría entre el elemento de válvula de asiento (con superficie de asiento cónica o esférica) y el asiento o en zonas adyacentes al asiento se ha configurado con un esfuerzo considerable. En vista de una amortiguación lo más eficaz posible, el esfuerzo de fabricación para las válvulas conocidas es grande y tiene costes elevados, además de estar formadas estas válvulas por muchas piezas mecanizadas con gran esmero.

Una válvula limitadora de presión conocida por el documento US 5 050 635 A presenta como émbolo de amortiguación un émbolo escalonado guiado en la caja, que guía un vástago del elemento de válvula de asiento y delimita con el lado exterior escalonado una cámara de amortiguación en la caja. El vástago del elemento de válvula de asiento es hueco y contiene un taladro de estrangulación que transmite la alta presión del interior del asiento a una cámara de alta presión en el émbolo escalonado y por encima del extremo del vástago. En el extremo inferior del émbolo escalonado, en una cámara conectada con el lado de baja presión, está dispuesto el resorte de cierre de válvula. El émbolo de amortiguación aumenta bajo la alta presión durante la apertura de la válvula limitadora de presión momentáneamente la compresión del resorte de cierre de válvula. El elemento de válvula de asiento se solicita en la dirección de cierre adicionalmente en la superficie de la sección transversal del vástago y en paralelo a la acción de fuerza del resorte de cierre de válvula.

En una válvula de dos vías incorporable conocida por el documento DE 42 40 838, el elemento de válvula de asiento es solicitado por el resorte de cierre de la válvula y adicionalmente por la alta presión en la dirección de cierre de la válvula. Con el elemento de válvula de asiento realizado como émbolo hueco está conectado un vástago que puede solicitarse con presión de control.

En una válvula de asiento conocida por el documento WO 01/51835 A, en la forma de realización de la figura 2, el elemento de válvula de asiento realizado como émbolo hueco está solicitado en la dirección de cierre por el resorte de cierre y adicionalmente en una superficie de anillo circular por una alta presión transmitida a través de un orificio de estrangulación en el elemento de válvula de asiento. El émbolo hueco es guiado en dos zonas de guiado dispuestas una a distancia de la otra en la dirección axial en la cámara de baja presión y delimita con la pared interior de la cámara de baja presión una cámara anular que contiene el resorte de cierre de la válvula. Esta cámara anular está conectada mediante taladros transversales de dimensiones grandes en el émbolo hueco con el espacio interior del émbolo hueco y, por lo tanto, del lado de baja presión. No está previsto un émbolo de amortiguación.

La invención tiene el objetivo de crear una válvula del tipo indicado al principio, evitándose en el momento de reacción de la misma un ruido indeseado durante el funcionamiento y pudiendo fabricarse la misma de forma económica y sencilla.

El objetivo planteado se consigue con las características de la reivindicación 1.

Por la acción de conjunto entre el elemento de válvula de asiento que está unido rígidamente al émbolo de amortiguación y que está dispuesto con el resorte de válvula en la cámara de baja presión, y las dos zonas de guiado dispuestas a una distancia relativamente grande en la dirección axial, separadas, que presentan el mismo diámetro del émbolo de amortiguación, así como por la aplicación de la fuerza del resorte en el émbolo de amortiguación lo más cerca posible del elemento de válvula de asiento, resulta inesperadamente una operación en gran medida silenciosa de la válvula. No se conoce la razón exacta de ello. Se supone que el émbolo de amortiguación puede amortiguar más eficazmente que en las soluciones conocidas gracias al guiado limpio y la gran longitud de guiado y que el émbolo de amortiguación permanece siempre tan estabilizado cuando se nota una tendencia a vibraciones que el elemento de válvula de asiento no sea capaz de vibrar en la dirección radial o axial. Gracias al tipo de construcción puede usarse un resorte de válvula muy largo, que trabaja en un intervalo de coeficiente de resorte relativamente lineal y plano, y que suprime vibraciones o no provoca vibraciones puesto que actúa casi directamente en el elemento de válvula de asiento y en el interior de las longitudes de guiado. Las dos zonas de guiado están separadas una de otra en cuanto a su funcionamiento. Cada zona de guiado actúa de forma efectiva, incluso al elegirse un ajuste corredizo relativamente suelto para hacer pasar medio de presión para la función de amortiguación del émbolo de amortiguación. En la cámara de baja presión, de forma adyacente a la segunda zona de guiado, está previsto al menos un orificio de descarga que puede actuar como canal de estrangulación, de modo que amortigua el medio de presión desplazado por el émbolo de amortiguación. Las dos zonas de guiado se complementan mutuamente en sus acciones al guiar el émbolo de amortiguación. La válvula es económica y puede fabricarse a partir de pocas piezas de mecanizado fácil, por ejemplo de piezas de acero.

En una forma de realización recomendable, el elemento de válvula de asiento es un cono de cierre. Como alternativa, el elemento de válvula de asiento podría tener, no obstante, también una superficie de asiento abombada o esférica o podría ser una bola encajada a presión. De este modo queda garantizado que, incluso en caso de un grado de apertura pequeño, el medio de presión es proyectado muy regularmente desde la circunferencia del asiento siendo acelerado en todos los sitios uniformemente, de modo que se obtiene una resultante céntrica, eficazmente apoyada por el émbolo de amortiguación y el resorte, que no provoca vibraciones laterales.

Además, puede ser recomendable alojar como resorte de válvula un resorte helicoidal de compresión en un orificio ciego para el alojamiento de resorte del émbolo de amortiguación, de modo que el resorte es apoyado, por un lado, para impedir movimientos de pandeo contribuyendo, por otro lado, a la estabilización del émbolo de amortiguación. La fuerza aplicada por el resorte sobre el elemento de válvula de asiento se transmite siempre de forma céntrica y axialmente limpia, lo cual contribuye a evitar un ruido durante el funcionamiento.

Como medida adicional, en las zonas adyacentes al asiento pueden estar previstas superficies anulares sustancialmente radiales, que forman una rendija cuando el elemento de válvula de asiento está colocado en el asiento. Al reaccionar la válvula, el medio de presión se inyecta en esta rendija de dimensiones relativamente estrechas, reduciéndose la energía y consiguiéndose condiciones de flujo controladas.

El ajuste corredizo del émbolo de amortiguación en la cámara de baja presión puede elegirse relativamente estrecho, si hay un canal de estrangulación que se extiende desde la superficie desviadora en el elemento de válvula de asiento o desde la circunferencia exterior del émbolo de amortiguación al interior del orificio ciego para el alojamiento del resorte. La anchura de la sección transversal de este canal de estrangulación...

1. Válvula, en particular válvula de precarga o limitadora de presión, con un elemento de válvula de asiento (G) solicitado axialmente por un resorte de válvula (19) contra un asiento (12) dispuesto entre un lado de baja presión y un lado de alta presión, que coopera con un émbolo de amortiguación (14) y que está dispuesto en el lado de baja presión del asiento (12) en una cámara de baja presión (N), caracterizada porque el émbolo de amortiguación (14) está unido rígidamente al elemento de válvula de asiento (G) y está dispuesto junto con el resorte de válvula (19) en la cámara de baja presión (N), porque el émbolo de amortiguación (14) es guiado respectivamente con ajuste corredizo directamente en la pared interior de la cámara de baja presión (N) en una primera zona de guiado (16) circunferencial cerca del elemento de válvula de asiento (G) y en una segunda zona de guiado (15) separada, dispuesta a distancia de la primera zona de guiado (16) y del elemento de válvula de asiento (G) en la dirección axial, que presenta el mismo diámetro, y que coopera para la función de amortiguación con al menos un orificio de descarga (22) para un fluido de presión de baja presión dispuesto en la cámara de baja presión (N) en zonas adyacentes a la segunda zona de guiado (15) y porque el resorte de válvula (19) ataca en el émbolo de amortiguación (14) en la primera zona de guiado (16).

2. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento de válvula de asiento (G) es un cono de cierre (13) o una bola de cierre (13') encajada a presión o una bola de cierre (13'') rectificada.

3. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque el resorte de válvula (19) es un resorte helicoidal de compresión, del cual un extremo está dispuesto en un soporte (20) en el fondo de la cámara de baja presión (N) y porque el resorte de válvula (19) engrana en un taladro ciego (28) cilíndrico para el alojamiento de resorte del émbolo de amortiguación (14) y se apoya con su otro extremo directamente o por medio de un apoyo (27) en un fondo (21) del taladro ciego para el alojamiento de resorte.

4. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque el orificio de descarga (22) está dispuesto en el lado no orientado o orientado hacia la primera zona de guiado (16) de la segunda zona de guiado (15).

5. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque el asiento (12) presenta en el lado orientado hacia el elemento de válvula de asiento (G) una superficie anular (24) sustancialmente perpendicular respecto al eje de la válvula (V), porque en el elemento de válvula de asiento (G) o en un tramo de transición (23) del elemento de válvula de asiento al émbolo de amortiguación (14) está prevista una superficie desviadora (25) paralela a la superficie anular (24) y porque, cuando el elemento de válvula de asiento (G) está colocado en el asiento, está prevista una rendija entre la superficie anular (24) y la superficie desviadora (55).

6. Válvula según la reivindicación 5, caracterizada porque, preferiblemente partiendo de la superficie desviadora (25), un canal de estrangulación (26) se extiende al interior del émbolo de amortiguación (14).

7. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque, partiendo de la circunferencia exterior del émbolo de amortiguación (14), un canal de estrangulación (26') se extiende al interior del émbolo de amortiguación (14).

8. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque la longitud de guiado (a) definida por las primeras y segundas zonas de guiado (15, 16) del émbolo de amortiguación (14) en la cámara de baja presión (N) corresponde aproximadamente a entre el 120% y el 200%, preferiblemente aproximadamente al 150% del diámetro de guiado (D) del émbolo de amortiguación (14) en las zonas de guiado (15, 16).

9. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque el diámetro de asiento (d) corresponde aproximadamente a entre el 40% y el 75%, preferiblemente aproximadamente al 50%, del diámetro de guiado (D) del émbolo de amortiguación (14).

10. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque la sección transversal del orificio de descarga (22) es menor que la de al menos una salida de baja presión (9) de la cámara de baja presión (N).

11. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque en el lado de baja presión del asiento (12) están previstas varias desembocaduras de salida de baja presión (9') de forma distribuida en la dirección circunferencial y en la dirección axial de tal modo que un canto de regulación (14') adyacente a la primera zona de guiado (16) en el émbolo de amortiguación (14) libera gradualmente estas desembocaduras con regulación del caudal en la carrera de apertura del elemento de válvula de asiento (G).