Válvula para compresores alternativos, que comprende un asiento (1) dotado como mínimo de una vía de flujo (111),

un elemento obturador (4) susceptible de obstruir dicha vía de flujo (111) y desplazable con respecto a dicho asiento en una dirección determinada, y medios (5) para forzar de manera elástica dicho obturador (4), que son capaces de obligar a dicho obturador (4) a ocupar una posición determinada y que son activos en la dirección de movimiento del mismo; comprendiendo dichos medios antagonistas elásticos (5) como mínimo un resorte de compresión helicoidal cilíndrico (5), caracterizada por la presencia, entre todas las espiras y a lo largo de toda la longitud de trabajo del resorte (5), tanto en condiciones de reposo como en condiciones de compresión, de aberturas entre espiras y, simultáneamente, caracterizada porque las espiras extremas (105) tienen un diámetro menor que el de las espiras inmediatamente adyacentes (205), y por una relación de variación de conicidad de ambas espiras extremas, según la cual la diferencia de diámetro entre las espiras extremas (105) y las espiras inmediatamente adyacentes (205) se encuentra en el rango de, como mínimo, una vez y media la sección del alambre metálico que constituye dicho resorte

Válvula, en particular para compresores.

Antecedentes y Resumen de la invención

La presente invención se refiere a una válvula, y en particular se refiere a una válvula para compresores alternativos, de tipo alternativo.

Las válvulas del tipo habitualmente utilizado en dichos compresores son normalmente válvulas automáticas, comprendiendo un cuerpo de la válvula, llamado el asiento, consiste en una placa que tiene formados en la misma una serie de canales de flujo axiales que pueden ser concéntricos o no. La apertura y cierre de dichos canales es llevada a cabo por el obturador, un órgano que puede consistir en una serie de elementos o en un solo elemento. En todos los casos, los obturadores están sometidos a la acción de medios elásticos de esfuerzo, típicamente resortes de compresión metálicos de forma helicoidal cilíndrica. Los resortes quedan alojados dentro de un cuerpo de válvula (llamado "contra-asiento"; que consiste en una placa en la que se forman los flujos que pasan por los canales. Los cuerpos de resortes antes mencionados pueden contener también elementos de protección de los resortes que están realizados preferentemente en un material termoplástico y que tiene la función de eliminar el contacto metálico entre la superficie del resorte y las partes metálicas externas, tal como, por ejemplo, las paredes del cuerpo envolvente formado en el contra-asiento o el propio obturador.

La mayor parte de dichos resortes son de tipo de compresión con forma helicoidal cilíndrica o helicoidal cónica. Dichos resortes, que están realizados en varilla o alambre de acero, están constituidos por un número total de vueltas que equivale a la suma de las vueltas activas y las vueltas no activas. Las vueltas no activas están en contacto con las vueltas adyacentes y además dichas vueltas están adecuadamente rectificadas en los extremos para asegurar una buena estabilidad axial de dicho resorte.

Los resortes constituyen una de las partes más criticas de la válvula; en realidad, las elevadas frecuencias de apertura/cierre producen en ellas y en las piezas en contacto con las mismas, desgastes de naturaleza y grado variable. De acuerdo con el estado de la técnica, la mayor parte de dicho desgaste, que es producido por el movimiento del resorte, ha sido analizado y definido, y se puede clasificar de la forma siguiente:

El documento US 4 612 962 A describe una válvula con resorte, por ejemplo, una válvula de retención o una válvula de seguridad, que comprende un resorte helicoidal que funciona no solamente para obligar al elemento de válvula hacia su asiento sino también para retener el elemento de válvula formando el conjunto con la válvula.

En el documento US 2003/010950 A1 se describe una válvula para el control de flujos de gran sección transversal con elevada frecuencia de funcionamiento y, en particular, para compresores o similares, comprendiendo un dispositivo de apertura de flujo y un dispositivo de cierre, comprendiendo dicho dispositivo de apertura uno o varios orificios formados sobre un cuerpo fijo que coopera con dicho dispositivo de cierre e introducidos en el canal de flujo, girando dicho dispositivo de cierre con respecto a un eje perpendicular al plano sobre el que se encuentra dicho cuerpo fijo, y estando equipado con medios de impulsión; dicho dispositivo de cierre está dotado, como mínimo, de un rebaje en la superficie dirigida a dicho cuerpo fijo, en el que se aloja un elemento postizo o inserto, estando formado dicho inserto de manera que sea sustancialmente complementario de dicho orificio de dicho cuerpo fijo.

En el documento GB 1 055 684 A, que es el que se considera más próximo del estado de la técnica, se describe una válvula de retención anular para compresores del tipo de émbolo, en el que un elemento de válvula es móvil entre una placa de válvula y una protección. El elemento de válvula recibe la acción y guía de un resorte helicoidal que descansa radialmente en extremos opuestos contra superficies cilíndricas dispuestas respectivamente en la protección y en el elemento de válvula. Para reducir choques y desgaste asegurando un asiento regular, por lo menos un extremo del resorte, donde descansa radialmente, tiene un acabado de mecanización de manera que se acopla de manera intima. En una modificación, una superficie radial externa del extremo del resorte se acopla con una superficie dirigida hacia dentro de la válvula. En otra modificación, se utiliza un resorte de alambre redondo.

A pesar de estas mejoras, el resorte sigue siendo una de las partes más criticas de la válvula y causa de defectos de funcionamiento. Uno de los problemas más importantes de estos resortes es la interferencia entre las espiras durante el funcionamiento normal de apertura/cierre de las válvulas, especialmente con frecuencias elevadas. El desarrollo de compresores cada vez más rápidos y los continuados esfuerzos para eliminar el aceite en el gas comprimido han tenido como resultado un incremento de problemas de fiabilidad de los componentes antes mencionados.

El objetivo de la presente invención consiste, por lo tanto, en dar a conocer una válvula para compresores en la que las características de desgaste de los resortes se optimizan en comparación con lo que se conoce en los documentos citados y en el estado de la técnica, y en el que se eliminan prácticamente los problemas de interferencia entre todas las espiras de los resortes de la válvula, tanto en condiciones de reposo como en condiciones de compresión, asegurando una vida útil más prolongada del compresor y un funcionamiento preciso, incluso a altas frecuencias.

La presente invención se refiere por lo tanto a una válvula para compresores alternativos de acuerdo con la reivindicación 1.

De acuerdo con otra característica de la válvula, según la presente invención, la diferencia de diámetro entre las espiras extremas, que son espiras terminales cónicas abiertas, y las espiras inmediatamente adyacentes a aquéllas es el doble de la sección transversal del alambre metálico que forma el resorte.

En una realización preferente, las espiras extremas tienen dimensiones menores que las espiras inmediatamente adyacentes. De manera ventajosa, la válvula de acuerdo con la presente invención puede ser dotada de elementos de protección que están realizados preferentemente en un material plástico y están dispuestos dentro del cuerpo envolvente que recibe el resorte, a efectos de evitar adicionalmente su desgaste.

Breve descripción de los dibujos

Otras ventajas y características del dispositivo, de acuerdo con la presente invención, se deducirán de la siguiente descripción de una realización del mismo, que tiene solamente carácter de dibujo no limitativo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos en los cuales:

la figura 1 es una vista en sección de una realización de la válvula según la presente invención;

la figura 2 es un detalle en sección de la válvula según la figura 1, en otra configuración operativa;

la figura 3 es una vista en planta del resorte utilizado en la válvula según la invención; y

las figuras 4A y 4B son dos secciones del resorte, en condiciones de reposo y de compresión, respectivamente.

Descripción de las realizaciones preferentes de la invención

La figura 1 muestra una realización de la válvula, según la presente invención; el numeral (1) indica el asiento de dicha válvula, comprendiendo una placa (101) dotada de una serie de orificios pasantes axiales y excéntricos (111) que actúan como guías de flujo para el fluido y que tienen un orificio central, axial, pasante, roscado (201) con el que se acopla el extremo roscado (306) del perno (6). La placa (101) tiene también unas ranuras (121) que comunican con los orificios pasantes (111). La parte central del perno (6) lleva también montado sobre el mismo el casquillo (406)...

1. Válvula para compresores alternativos, que comprende un asiento (1) dotado como mínimo de una vía de flujo (111), un elemento obturador (4) susceptible de obstruir dicha vía de flujo (111) y desplazable con respecto a dicho asiento en una dirección determinada, y medios (5) para forzar de manera elástica dicho obturador (4), que son capaces de obligar a dicho obturador (4) a ocupar una posición determinada y que son activos en la dirección de movimiento del mismo; comprendiendo dichos medios antagonistas elásticos (5) como mínimo un resorte de compresión helicoidal cilíndrico (5), caracterizada por la presencia, entre todas las espiras y a lo largo de toda la longitud de trabajo del resorte (5), tanto en condiciones de reposo como en condiciones de compresión, de aberturas entre espiras y, simultáneamente, caracterizada porque las espiras extremas (105) tienen un diámetro menor que el de las espiras inmediatamente adyacentes (205), y por una relación de variación de conicidad de ambas espiras extremas, según la cual la diferencia de diámetro entre las espiras extremas (105) y las espiras inmediatamente adyacentes (205) se encuentra en el rango de, como mínimo, una vez y media la sección del alambre metálico que constituye dicho resorte.

2. Válvula, según la reivindicación 1, en la que la diferencia de diámetro entre las espiras extremas (105) y las espiras (205) inmediatamente adyacentes a ellas es el doble de la sección transversal del alambre metálico que forma dicho resorte.

3. Válvula, según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en la que dichas espiras extremas cónicas están rectificadas.

4. Válvula, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el paso de dichos resortes es variable.

5. Válvula, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dichos medios antagonistas elásticos (5) están dispuestos dentro de un cuerpo envolvente (402) que está dispuesto de manera adecuada con respecto a dicho elemento obturador (4).

6. Válvula, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que los elementos de protección (412, 422), realizados preferentemente en material plástico, están dispuestos dentro del cuerpo envolvente que recibe el resorte.