Bola de válvula de material plástico.

Bola de válvula de material plástico para una válvula de bola (1) que está dotada de un orificio de paso (5) y que se aloja de forma giratoria entre una posición de abierto y una posición de cerrado en una carcasa (4) de la válvula de bola (1),

construyéndose bola de válvula (2) mediante un elemento de soporte (2c) y una capa de cubrición (2d), al estilo de una pieza compuesta, caracterizada porque la capa de cubrición (2d) rodea completamente al elemento de soporte (2c), el elemento de soporte (2c) se fabrica a partir de un material plástico de alto rendimiento técnico y resistente al calor, en especial poliamida reforzada con fibra de vidrio, y porque la capa de cubrición (2d) es de un material plástico resistente a un medio, en particular de un fluoroplástico, polietileno, polioximetileno, elastómero o duroplásticos sintéticos tales como goma.

La invención se refiere a una bola de válvula de material plástico para una válvula de bola según las características definidas en el preámbulo de la reivindicación 1.

Una bola de válvula de este tipo se describe en el documento WO-A-00/11381.

Por la patente europea EP 0 575 643 B1 se conocen una válvula de bola de material plástico así como un procedimiento para su fabricación. La válvula de bola consta esencialmente de una carcasa en la que se aloja una bola de válvula como elemento de bloqueo. La carcasa está dotada de dos manguitos de empalme que, en una posición de abierto de la bola de válvula, se unen de manera habitual entre sí a través de su taladro pasante y que, en una posición de cerrado, se separan a través de la bola de válvula. La carcasa se fabrica de polietileno, en una sola pieza, por el procedimiento de moldeo por inyección. Para poder girarla de la posición de abierto a la posición de cerrado, la bola de válvula se apoya con posibilidad de giro alrededor de un eje fundamentalmente vertical, visto con los manguitos de empalme orientados de forma horizontal, y se une a un eje de control para el accionamiento de la bola de válvula. La bola de válvula no se apoya directamente en la carcasa, sino a través de dos anillos de rodamiento unidos por medio de una pieza insertada anular. Los anillos de rodamiento disponen de orificios que coinciden con el diámetro interior de los manguitos de empalme y se ajustan por delante y por detrás a la bola de válvula, visto en dirección de flujo de un fluido por la válvula de bola. En la posición de abierto de la bola de válvula, su taladro pasante queda alineado respecto a los orificios de los anillos de rodamiento. Vistos en sección, los anillos de rodamiento se han configurado fundamentalmente en forma triangular, por lo que sobresalen de una parte de la superficie circunferencial exterior de la bola de válvula. En esta zona que sobresale de la bola de válvula se prevén en los anillos de rodamiento sendos anillos de obturación que se apoyan en la superficie circunferencial exterior de la bola de válvula. Como material para los anillos de obturación se emplea preferiblemente caucho de nitrilbutilo. La parte circunferencial exterior de los anillos de rodamiento, apartada de la bola de válvula y orientada en dirección radial, está nervada desarrollándose los nervios paralelos a la dirección de flujo de la válvula de bola. Los extremos de los nervios de los dos anillos de rodamiento se unen entre sí a través de una pieza insertada anular. En este caso, la pieza insertada se pega o se suelda en los anillos de rodadura. De este modo, los dos anillos de rodadura, con los anillos de obturación y la pieza insertada anular, forman una especie de jaula de soporte para la bola de válvula. Los anillos de rodadura, la bola de válvula y la pieza insertada pueden ser de fundición roja, latón, acero fino o plástico, con preferencia de plástico reforzado con fibra de vidrio o polipropileno. Adicionalmente se prevén en la pieza insertada anular unos orificios de paso para que, durante el proceso de fabricación, el plástico inyectado de la carcasa pueda penetrar a través de los orificios de paso en dirección a la bola de válvula y en dirección a los nervios. El plástico de la carcasa avanza en este proceso hasta la superficie de la bola de válvula. Como consecuencia, se crea una estrecha unión entre el material de la carcasa y el de los anillos de rodamiento y de la pieza insertada en forma de una incrustación. La pieza insertada tiene la misión de absorber, al estilo de una armadura, las fuerzas de tracción, compresión y cinéticas así como los pares de giro que se producen dentro de la válvula de bola.

Para la fabricación de la válvula de bola, los anillos de rodamiento con los anillos de obturación se colocan, en el primer paso del trabajo, en los extremos opuestos de la bola de válvula. A continuación se desliza la pieza insertada anular sobre los dos anillos de rodamiento. Acto seguido, la pieza anular se une por sus extremos a los dos anillos de rodadura en un proceso de pegado o de soldadura. Esta jaula de soporte, formada por la bola de válvula, los anillos de rodadura y la pieza insertada, se introduce ahora en un molde de inyección y se rodea con el material de la carcasa. En este proceso de inyección, los orificios de paso de la pieza insertada tienen la misión de separar la carcasa que se va formando en una pieza exterior y otra pieza interior. Durante el enfriamiento de la carcasa creada en el molde de inyección se fuerza un proceso de contracción relativa de las dos partes de la carcasa y se evita la contracción radial de la carcasa hacia el interior. De esta manera se pretende impedir que la bola de válvula se atasque en la carcasa. A fin de lograr una holgura entre la bola de válvula y la carcasa de material plástico, la bola de válvula se calienta antes del moldeo por inyección de la carcasa.

En la patente europea EP 1 121 549 B1 se describen además otra válvula de bloqueo de material plástico así como un procedimiento para su fabricación. En su estructura básica, y exceptuando la pieza insertada que une entre sí los dos anillos de rodamiento, esta válvula de bloqueo concuerda con la válvula de bola antes descrita. De acuerdo con dicha patente, la pieza insertada se fabrica en dos pasos en forma de pieza moldeada por inyección. En un primer paso se moldea por inyección una pieza utilizando preferiblemente un material termoplástico, en especial un copolímero de adhesión. Esta pieza moldeada constituye la parte exterior de la pieza insertada y, por consiguiente, también la parte interior de la carcasa de polietileno inyectada después. En un segundo paso de fabricación, se aplica sobre la pieza moldeada, desde el interior, un material plástico, con preferencia un plástico reforzado con fibra de vidrio o polipropileno. Al aplicar este material plástico sobre la pieza moldeada, ésta se funde en parte, con lo que se crea una unión de soldadura por fusión entre la pieza moldeada y el material plástico aplicado en el segundo paso del procedimiento. Por lo tanto, la pieza insertada está formada por una primera capa de material termoplástico, preferiblemente de un plástico reforzado con fibra de vidrio o polipropileno. La pieza insertada comprende también los orificios de paso antes descritos para que el polipropileno inyectado para la carcasa pueda pasar, en el último paso de fabricación de la válvula de bloqueo, por los orificios de paso de la pieza insertada hasta llegar a la bola de válvula incrustando así la pieza insertada en el material de la carcasa.

Por la patente europea EP 0 756 681 B1 se conoce además un grifo esférico con una bola de válvula y una carcasa de dos piezas. Vista en dirección de flujo, la carcasa está dividida por el centro y transversalmente en un plano que corta por el centro un eje de regulación de la bola de válvula. Las mitades de la carcasa muestran una escotadura para el alojamiento de una pieza del grifo esférico. Durante el montaje, la pieza del grifo esférico se introduce en la carcasa de dos piezas, fijándose después las dos mitades de la carcasa por medio de tornillos. Dado que la pieza del grifo esférico presenta una sobremedida frente a la escotadura de la carcasa, se consigue a través de la pretensión una obturación. Esta pieza del grifo esférico se compone fundamentalmente de la bola de válvula con un eje de control y de un muñón situado en frente que, en su conjunto, están rodeados por un revestimiento sin costura que, visto en dirección de flujo, presenta sendas bridas por delante y por detrás. Dado que el revestimiento de la pieza del grifo esférico se fabrica sin costura y de forma continua de brida a brida a partir de un fluoroplástico como PFA, PTFE o FEP, las restantes partes de la pieza del grifo esférico no entran en contacto con el medio por lo que no es necesario fabricarlas de materiales de gran calidad. Para el desmontaje de la bola de válvula, el revestimiento se tiene que partir y, por lo tanto, destruir. La bola de válvula gira dentro del revestimiento y se ajusta en parte a la superficie de la bola de válvula y en parte al muñón y al eje de control. Por la cara exterior opuesta a la bola de válvula del revestimiento se dispone una pieza elástica a la que rodea otro cuerpo de carcasa de la pieza del grifo esférico. La pieza elástica tiene la misión de impermeabilizar el revestimiento frente al cuerpo de la carcasa. El cuerpo de la carcasa se puede fabricar de metal o de plástico y se divide por la mitad para el montaje. El cuerpo de la carcasa también se puede fabricar sin dividirlo por inyección de un material plástico. La temperatura de transformación del material plástico del cuerpo de la carcasa debe estar, en este caso,... [Seguir leyendo]

1. Bola de válvula de material plástico para una válvula de bola (1) que está dotada de un orificio de paso (5) y que se aloja de forma giratoria entre una posición de abierto y una posición de cerrado en una carcasa (4) de la válvula de bola (1) , construyéndose bola de válvula (2) mediante un elemento de soporte (2c) y una capa de cubrición (2d) , al estilo de una pieza compuesta, caracterizada porque la capa de cubrición (2d) rodea completamente al elemento de soporte (2c) , el elemento de soporte (2c) se fabrica a partir de un material plástico de alto rendimiento técnico y resistente al calor, en especial poliamida reforzada con fibra de vidrio, y porque la capa de cubrición (2d) es de un material plástico resistente a un medio, en particular de un fluoroplástico, polietileno, polioximetileno, elastómero o duroplásticos sintéticos tales como goma.

2. Bola de válvula según la reivindicación 1ª, caracterizada porque el elemento de soporte (2c) se recubre por extrusión con una capa de cubrición (2d) .

3. Bola de válvula según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque las superficies del elemento de soporte (2c) , que entran en contacto con la capa de cubrición (2d) , están cubiertas por una capa de unión (2c) como agente adhesivo.

4. Bola de válvula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el elemento de soporte (2c) está dotado de al menos un espacio hueco encerrado (8) .

5. Bola de válvula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque en uno de los extremos se dispone un pivote (2ª) que sobresale hacia el exterior, previéndose por el extremo opuesto de la bola de válvula

(2) una escotadura (2b) para el alojamiento de un eje de regulación (7) .

6. Bola de válvula según las reivindicaciones 4 y 3, caracterizada porque el espacio hueco (8) se dispone en la zona del pivote (2a) .

7. Bola de válvula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la capa de cubrición (2d) presenta un grosor de 5 a 25 mm, preferiblemente de 8 a 10 mm.