Dispositivo para la unión de una carcasa de válvula con un accionamiento regulador en una válvula de proceso que actúa como válvula de carrera.

Válvula de proceso que actúa como válvula de carrera (1; 1.1; 1.

2; 1.3; 1.4) con una carcasa de válvula (2; 2.1;2.2; 2.3; 2.4) compuesta por al menos una parte de carcasa de válvula (2a; 2.4a; 2.4b), con al menos un primer y unsegundo empalme de conexión (2b, 2c; 2.4c, 2c) que están conectados a la parte de carcasa de válvula (2a; 2.4a;2.4b) y forman una unión con su espacio interior, con una abertura de conexión (2d) dispuesta en la carcasa deválvula (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) entre los empalmes de conexión (2b, 2c; 2.4c; 2c), en o dentro de la cual estáconfigurada al menos una superficie de asiento (2e), con al menos una pieza de cierre (4; 4.1; 21) que puededesplazarse de forma traslatoria, la(s) cual(es) interactúa(n) con la superficie de asiento (2e) asociada y controla(n)la abertura de conexión (2d), con una varilla de accionamiento (4a / 4b; 21a) fijada a cada pieza de cierre (4; 4.1; 21)que se conduce(n), a través de una abertura de carcasa (2h) de la carcasa de válvula (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) dispuestaenfrentada a la abertura de conexión (2d), de forma estanca fuera de la carcasa de válvula y está(n) unida(s) con unémbolo de accionamiento (5) de un accionamiento regulador (3), con una carcasa de lámpara (3.1) que une lacarcasa de válvula (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) con el accionamiento regulador (3), la cual presenta, al menos en suextremo del lado de la carcasa de la válvula, medios (2f, 2g / 3.1d, 3.1e) para la unión con la carcasa de la válvula(2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4), caracterizada porque la carcasa de lámpara (3.1) está fijada a la carcasa de válvula (2; 2.1;2.2; 2.3; 2.4) con una unión de bayoneta (2f, 2g / 3.1d, 3.1e), porque la carcasa de lámpara (3.1) presenta, en suextremo del lado de la carcasa de válvula, al menos dos rebordes de bayoneta (3.1d) del lado de la lámpara que,vistos en la dirección radial, sobresalen radialmente hacia dentro, los cuales están limitados a ambos lados en cadacaso por escotaduras de bayoneta (3.1e) del lado de la lámpara dispuestas entre estos, porque la carcasa de válvula(2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) presenta, en el lado de fuera y en la zona del contorno de la abertura de carcasa (2h), unnúmero correspondiente de rebordes de bayoneta (2f) del lado de la carcasa de válvula que, vistos en la direcciónradial, sobresalen radialmente hacia fuera, los cuales están limitados a ambos lados en cada caso por escotadurasde bayoneta (2g) del lado de la carcasa de válvula configuradas entre estos, encastrándose los rebordes debayoneta (3.1d) del lado de la lámpara, en una posición de apertura de la unión de bayoneta, en las escotaduras debayoneta (2g) del lado de la carcasa de válvula y, en una posición de cierre de la unión de bayoneta, los rebordes debayoneta (2f) del lado de la carcasa de válvula se encastran por detrás de forma prácticamente convergente, porquela unión de bayoneta (2f, 2g / 3.1d, 3.1e) en su posición de cierre está bloqueada de forma autónoma en arrastre deforma, porque la carcasa de lámpara (3.1) presenta, en la zona de extensión referida al contorno de al menos unreborde de bayoneta (3.1d) del lado de la lámpara, una hendidura (3.1g) que se extiende, desde el extremo del ladode la carcasa de válvula de la carcasa de lámpara (3.1), un trozo de forma axial en esta y, en este caso, vista en ladirección radial, de forma continua de dentro hacia fuera, porque cualquier reborde de bayoneta (2f) del lado de lacarcasa de válvula presenta radialmente por fuera una escotadura (2k) en forma de ranura limitada en suprofundidad radial y su extensión periférica, estando posicionada la escotadura (2k), en la posición de cierre de launión de bayoneta y vista en la dirección periférica, de forma convergente con la hendidura (3.1g) asociada, porqueestá previsto un casquillo de cojinete (6), estando dispuesto en este, en la zona del extremo del lado de la carcasade válvula del casquillo de cojinete (6), al menos un saliente (6d), que, por una parte, visto en la dirección radial,sobresale del borde exterior del casquillo de cojinete (6) y, por otra parte, visto en la dirección axial, llega más alládel lado frontal del lado de la carcasa de válvula del casquillo de cojinete (6), porque el saliente (6d), visto en ladirección radial, está configurado de forma elástica y se encastra en la hendidura (3.1g) asociada, y porque, en laposición de cierre de la unión de bayoneta, el extremo del saliente (6d) se encastra en la escotadura (2k) asociada.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/001020.

Solicitante: GEA TUCHENHAGEN GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: AM INDUSTRIEPARK 2-10 21514 BÜCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: BURMESTER,JENS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F16K27/02 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16K VALVULAS; GRIFOS; COMPUERTAS; FLOTADORES PARA ACCIONAMIENTO; DISPOSITIVOS PARA VENTILAR O AIREAR.F16K 27/00 Estructuras de alojamiento (procedimientos para soldar carcasas B23K ); Utilización de materiales con este fin. › de las válvulas de cierre vertical (para reducir la resistencia a la corriente en las válvulas de cierre vertical de husillo roscado F16K 1/06).
  • F16K31/122 F16K […] › F16K 31/00 Medios de accionamiento; Dispositivos de retorno a la posición de reposo. › el fluido actuando sobre un pistón (F16K 31/143, F16K 31/163, F16K 31/363, F16K 31/383 tienen prioridad).

PDF original: ES-2391701_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispositivo para la unión de una carcasa de válvula con un accionamiento regulador en una válvula de proceso que actúa como válvula de carrera

CAMPO TÉCNICO

La invención se refiere a una válvula de proceso que actúa como válvula de carrera, con una carcasa de válvula formada por al menos una parte de carcasa de válvula, con al menos un primer y un segundo empalme de conexión que están conectados a la parte de carcasa de válvula y forman una unión con su espacio interior, con una abertura de conexión dispuesta en la carcasa de válvula entre los empalmes de conexión, en o dentro de la cual está configurada al menos una superficie de asiento, con al menos una pieza de cierre que puede desplazarse de forma traslatoria, la o las cual (es) interactúa (n) con la superficie de asiento asociada y controla (n) la abertura de conexión, con una varilla de accionamiento fijada a cada pieza de cierre, la (s) cual (es) se conduce (n) , a través de una abertura de la carcasa dispuesta enfrentada a la abertura de conexión de la carcasa de la válvula, de forma obturante fuera de esta y que está (n) conectada (s) con un émbolo de accionamiento de un accionamiento regulador, con una carcasa de lámpara que une la carcasa de la válvula con el accionamiento regulador, la cual presenta, al menos en su extremo del lado de la carcasa de la válvula, medios para la unión con la carcasa de la válvula.

ESTADO DE LA TÉCNICA

La válvula de carrera del tipo caracterizado al principio posee las características necesarias de una válvula de cierre en la que al menos una componente del movimiento traslatorio de apertura y cierre de su pieza de cierre configurada como plato de asiento (válvula de asiento simple) o sus piezas de cierre configuradas como platos de asiento (válvula de asiento doble) está o están orientada (s) de forma perpendicular a una superficie de asiento asociada. No obstante, la válvula de carrera también puede estar realizada, en el marco de las formas de realización precedentes, como válvula de compuerta en la que la pieza de cierre configurada como émbolo de compuerta o las piezas de cierre configuradas como émbolos de compuerta se desliza (n) , durante el movimiento traslatorio de apertura y cierre, a lo largo de una superficie de asiento cilíndrica asociada. En el caso de la válvula de asiento doble, también se conoce una combinación de plato de asiento y émbolo de compuerta.

Una junta de la pieza de cierre dispuesta en el plato de asiento interactúa de forma axial o axial / radial con la superficie de asiento asociada (junta en el denominado ‘contacto por presión’) , mientras que una junta de la pieza de cierre dispuesta en el émbolo de compuerta interactúa de forma radial con la superficie de asiento cilíndrica asociada (junta en el denominado ‘contacto deslizante’) . El movimiento traslatorio de apertura y cierre de la pieza de cierre correspondiente se genera mediante un accionamiento de émbolo solicitado mediante medio a presión, preferiblemente, solicitado de forma neumática, teniendo lugar normalmente el movimiento de retorno de un émbolo de accionamiento mediante un resorte, preferiblemente, un resorte helicoidal. El accionamiento de émbolo puede operar, en relación con la pieza de cierre y la superficie de asiento asociada, de forma que se abre o cierra por resorte. Para la reducción de las fuerzas de apertura de la válvula de cierre, la varilla de accionamiento de la pieza de cierre puede estar configurada, en la zona de su penetración a través de carcasa de válvula, en forma de un denominado ‘émbolo de compensación de presión’, de modo que las fuerzas de presión que actúan en la pieza de cierre en la dirección de la carrera procedentes del fluido que queda en la carcasa de la válvula (por ejemplo, el producto) experimentan en la superficie frontal proyectada del émbolo de compensación de presión una compensación parcial o total.

Existen válvulas de proceso del tipo antes descrito en numerosas realizaciones, estando dispuesta una denominada ‘carcasa de lámpara’ entre la carcasa de la válvula y el accionamiento regulador con el objetivo de una separación segura de un fluido que se encuentra en la carcasa de la válvula del medio de presión que solicita el émbolo de accionamiento en el accionamiento regulador. El movimiento de apertura de las válvulas de proceso tiene lugar, en relación con la posición normal perpendicular de la válvula, o bien hacia arriba, o bien hacia abajo, de modo que se habla de una válvula que abre hacia arriba o hacia abajo. Dado que normalmente hacia abajo se desea una altura estructural lo más reducida posible, el accionamiento regulador normalmente se dispone por encima de la carcasa de la válvula.

Un criterio de selección decisivo para válvulas de proceso del tipo en cuestión es no solo su altura estructural hacia abajo, sino también hacia arriba. Esta última se determina fundamentalmente por la configuración de la carcasa de lámpara y el accionamiento regulador, siendo ya conocido, para la reducción de la altura estructural, integrar totalmente los resortes del accionamiento regulador de una válvula de asiento doble en el espacio estructural de la carcasa de lámpara (estado de la técnica, por ejemplo, según el documento EP0646741B1) . En otra válvula de proceso conocida que solo presenta una pieza de cierre, la carcasa de lámpara se mantiene totalmente libre de incorporaciones para el ahorro de espacio en este sentido (documento DE20006594U1) . Condiciones equiparables se conocen en el caso de una válvula de asiento doble según el documento DE3835944A1.

En el caso de las válvulas de doble asiento antes citadas, las varillas de accionamiento de los elementos de cierre se configuran normalmente en forma de los émbolos de compensación de presión antes indicados, especialmente cuando los elementos de cierre están realizados como émbolos de compuerta. Para garantizar una suficiente compensación de las fuerzas en el elemento de cierre correspondiente mediante fuerzas contrarias correspondientes en el émbolo de compensación de presión asociado, estos émbolos de compensación de presión se ensanchan en su sección transversal en la mayoría de los casos hasta prácticamente la sección transversal efectiva proyectada del elemento de cierre asociado. Las grandes secciones transversales de paso condicionadas por ello a través de la carcasa de la válvula dificultan realmente, por una parte, la obturación de estos émbolos de compensación de presión, pero, por otra parte, el émbolo de compensación de presión ofrece para ello en su espacio estructural interior un alojamiento de los resortes del accionamiento de válvula que permite ahorrar espacio.

También el tipo de unión entre la carcasa de la válvula y el accionamiento regulador a través de la carcasa de lámpara influye en la altura estructural de la válvula de proceso correspondiente, siendo esta influencia más bien reducida. En este contexto, resulta decisiva la influencia de esta unión en el esfuerzo de montaje y desmontaje así como en los costes para realizar esta unión. Desde hace décadas, se realizan fundamentalmente los tres tipos de unión en este sentido explicados brevemente a continuación.

Por una parte, se trata de una unión mediante bridas que se atornillan unas con otras. Los documentos EP0646741B1 y EP0174384B1 muestran en cada caso una unión de este tipo entre carcasa de válvula y carcasa de lámpara en el caso de una válvula de doble asiento. Esta unión requiere mucho tiempo para el montaje y desmontaje y solo es posible un giro entre la carcasa de válvula y el accionamiento en el marco del paso circunferencial de los tornillos de unión.

Por otra parte, dentro del gran número de todas las válvulas de proceso del tipo en cuestión, hoy en día se prefiere la denominada ‘unión por brida de sujeción’, que se da a conocer, por ejemplo, en el documento DE20006594U1 (válvula de proceso con un único elemento de cierre) o en el documento DE3835944A1 o el documento EP0834689A1 (en cada caso, una válvula de doble asiento) . En estos casos, las partes de carcasa que han de unirse entre sí presentan en cada caso una denominada ‘brida de sujeción’ que, en su flanco del lado exterior, está inclinada radialmente hacia fuera de forma cónica. El par correspondiente de bridas de sujeción que se estrecha simétricamente de forma radial hacia fuera se sujetan juntas mediante un anillo tensor dividido complementario a los flancos inclinados que las rodea prácticamente 360 grados, uniéndose... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Válvula de proceso que actúa como válvula de carrera (1; 1.1; 1.2; 1.3; 1.4) con una carcasa de válvula (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) compuesta por al menos una parte de carcasa de válvula (2a; 2.4a; 2.4b) , con al menos un primer y un segundo empalme de conexión (2b, 2c; 2.4c, 2c) que están conectados a la parte de carcasa de válvula (2a; 2.4a; 2.4b) y forman una unión con su espacio interior, con una abertura de conexión (2d) dispuesta en la carcasa de válvula (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) entre los empalmes de conexión (2b, 2c; 2.4c; 2c) , en o dentro de la cual está configurada al menos una superficie de asiento (2e) , con al menos una pieza de cierre (4; 4.1; 21) que puede desplazarse de forma traslatoria, la (s) cual (es) interactúa (n) con la superficie de asiento (2e) asociada y controla (n) la abertura de conexión (2d) , con una varilla de accionamiento (4a / 4b; 21a) fijada a cada pieza de cierre (4; 4.1; 21) que se conduce (n) , a través de una abertura de carcasa (2h) de la carcasa de válvula (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) dispuesta enfrentada a la abertura de conexión (2d) , de forma estanca fuera de la carcasa de válvula y está (n) unida (s) con un émbolo de accionamiento (5) de un accionamiento regulador (3) , con una carcasa de lámpara (3.1) que une la carcasa de válvula (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) con el accionamiento regulador (3) , la cual presenta, al menos en su extremo del lado de la carcasa de la válvula, medios (2f, 2g / 3.1d, 3.1e) para la unión con la carcasa de la válvula (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) , caracterizada porque la carcasa de lámpara (3.1) está fijada a la carcasa de válvula (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) con una unión de bayoneta (2f, 2g / 3.1d, 3.1e) , porque la carcasa de lámpara (3.1) presenta, en su extremo del lado de la carcasa de válvula, al menos dos rebordes de bayoneta (3.1d) del lado de la lámpara que, vistos en la dirección radial, sobresalen radialmente hacia dentro, los cuales están limitados a ambos lados en cada caso por escotaduras de bayoneta (3.1e) del lado de la lámpara dispuestas entre estos, porque la carcasa de válvula (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) presenta, en el lado de fuera y en la zona del contorno de la abertura de carcasa (2h) , un número correspondiente de rebordes de bayoneta (2f) del lado de la carcasa de válvula que, vistos en la dirección radial, sobresalen radialmente hacia fuera, los cuales están limitados a ambos lados en cada caso por escotaduras de bayoneta (2g) del lado de la carcasa de válvula configuradas entre estos, encastrándose los rebordes de bayoneta (3.1d) del lado de la lámpara, en una posición de apertura de la unión de bayoneta, en las escotaduras de bayoneta (2g) del lado de la carcasa de válvula y, en una posición de cierre de la unión de bayoneta, los rebordes de bayoneta (2f) del lado de la carcasa de válvula se encastran por detrás de forma prácticamente convergente, porque la unión de bayoneta (2f, 2g / 3.1d, 3.1e) en su posición de cierre está bloqueada de forma autónoma en arrastre de forma, porque la carcasa de lámpara (3.1) presenta, en la zona de extensión referida al contorno de al menos un reborde de bayoneta (3.1d) del lado de la lámpara, una hendidura (3.1g) que se extiende, desde el extremo del lado de la carcasa de válvula de la carcasa de lámpara (3.1) , un trozo de forma axial en esta y, en este caso, vista en la dirección radial, de forma continua de dentro hacia fuera, porque cualquier reborde de bayoneta (2f) del lado de la carcasa de válvula presenta radialmente por fuera una escotadura (2k) en forma de ranura limitada en su profundidad radial y su extensión periférica, estando posicionada la escotadura (2k) , en la posición de cierre de la unión de bayoneta y vista en la dirección periférica, de forma convergente con la hendidura (3.1g) asociada, porque está previsto un casquillo de cojinete (6) , estando dispuesto en este, en la zona del extremo del lado de la carcasa de válvula del casquillo de cojinete (6) , al menos un saliente (6d) , que, por una parte, visto en la dirección radial, sobresale del borde exterior del casquillo de cojinete (6) y, por otra parte, visto en la dirección axial, llega más allá del lado frontal del lado de la carcasa de válvula del casquillo de cojinete (6) , porque el saliente (6d) , visto en la dirección radial, está configurado de forma elástica y se encastra en la hendidura (3.1g) asociada, y porque, en la posición de cierre de la unión de bayoneta, el extremo del saliente (6d) se encastra en la escotadura (2k) asociada.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque están previstos dos rebordes de bayoneta (3.1d) que están dispuestos diametralmente opuestos entre sí.

3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque están previstos más de dos rebordes de bayoneta (3.1d) del lado de la lámpara que están dispuestos distribuidos de forma homogénea por el contorno de la carcasa de lámpara (3.1) tubular.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la varilla de accionamiento (4a / 4b; 21a) se conduce en el casquillo de cojinete (6) tubular que está dispuesto y fijado dentro de la carcasa de lámpara

(3.1) y que aprovecha en la mayor medida posible su longitud axial.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque el casquillo de cojinete (6) presenta al menos una abertura de casquillo de cojinete (6c) que, vista en la dirección radial, penetra a través de su pared.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque la al menos una abertura de casquillo de cojinete (6c) está solapada, al menos parcialmente, de forma que permite el paso de fluido por la al menos una abertura de lámpara (3.1c) .

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque una brida de casquillo (6b) del lado de la carcasa de válvula del casquillo de cojinete (6) se apoya en la carcasa de válvula (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) que rodea por fuera la abertura de carcasa (2h) y, en este caso, pretensa axialmente una junta de estanqueidad de varilla (10) dispuesta entre la abertura de carcasa (2h) y la varilla de accionamiento (4a / 4b) .

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque en el lado frontal del lado de la carcasa de válvula del casquillo de cojinete (6) se encastran varias ranuras dispuestas distribuidas por el contorno que atraviesan de forma continua el casquillo de cojinete (6) en estos puntos.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la escotadura (2k) correspondiente está dispuesta, vista en la dirección periférica, centrada en el reborde de bayoneta (2f) asociado del lado de la carcasa de válvula.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las características correspondientes encuentran aplicación en una válvula de cierre (1.1) y la carcasa de válvula (2; 2.1) está configurada en forma de una primera carcasa de válvula (2.1) que actúa como carcasa de válvula de cierre.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las características correspondientes encuentran aplicación en una válvula de fondo de depósito (1.2) , en la que el segundo empalme de conexión (2c) desemboca desde abajo en un fondo de depósito (2l) de un depósito o recipiente, y la carcasa de válvula (2; 2.2) está configurada en forma de una segunda carcasa de válvula (2.2) que actúa como carcasa de válvula de fondo de depósito.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las características correspondientes encuentran aplicación en una válvula de conmutación (1.3) , en la que la carcasa de lámpara (3.1) está unida con la parte de carcasa de válvula (2a) mediante una segunda parte de carcasa de válvula (2a*) que presenta al menos un cuarto empalme de conexión (2b**) , y porque la carcasa de válvula (2; 2.3) está configurada en forma de una tercera carcasa de válvula (2.3) que actúa como carcasa de válvula de conmutación, en la que las dos partes de carcasa de válvula (2a, 2a*) están unidas mediante una segunda abertura de conexión (2d*) , en o dentro de la cual está configurada una segunda superficie de asiento (2e*) a la que está fijada, en la varilla de accionamiento (4a / 4b) , adicionalmente una segunda pieza de cierre (4.2) con una segunda junta de estanqueidad de pieza de cierre (9*) , la cual interactúa con la segunda superficie de asiento (2e*) y controla la segunda abertura de conexión (2d*) , adquiriendo su correspondiente posición de apertura la pieza de cierre (4) que forma una primera pieza de cierre

(4.1) en la posición de cierre de la segunda pieza de cierre (4.2) , y, la segunda pieza de cierre (4.2) , en la posición de cierre de la primera pieza de cierre (4.1) .

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las características correspondientes encuentran aplicación en una válvula de doble asiento (1.4) que presenta dos piezas de cierre (20, 21) dispuestas en serie y relativamente móviles entre sí, las cuales, en la posición de cierre de la válvula de doble asiento (1.4) , impiden el flujo de fluidos desde una parte de carcasa de válvula (2.4a; 2.4b) a otra (2.4b; 2.4a) , las cuales limitan, tanto en la posición de cierre como también en la posición de apertura, una cavidad para fugas (22) que está conectada con el entorno de la válvula de doble asiento (1.4) y que presenta, en relación con una disposición vertical, por arriba, un accionamiento regulador (3) común a las dos piezas de cierre (20, 21) que acciona la varilla de accionamiento (20a, 21a) correspondiente.


 

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