Disco de válvula de varias partes.

Disco (T, T') de válvula de varias partes de una válvula (V) de compuerta y/o de asiento,

en particular de unaválvula de asiento sencilla o doble para el control del flujo de bebidas, alimentos, productos farmacéuticos obiotecnológicos, con al menos una junta (R, R') anular colocada en una ranura (N) anular del disco de válvula, quecomprende un anillo (17) de obturación elástico con sección transversal con forma aproximadamente de C y almenos una zona (31) de obturación externa, que está colocado sobre un aro (16, 16') de apoyo estable de formaque encaja con arrastre de forma en el lado interior en el anillo (17) de obturación, en el que en el aro (16, 16') deapoyo está dispuesta una zona (33) de recuperación elástica insertada de manera operativa entre una cavidad (25) yla zona (31) de obturación externa, caracterizado porque la zona (33) de recuperación está formada adyacente a lazona (31) de obturación externa del anillo (17) de obturación a partir de su material en una sola pieza con el anillo(17) de obturación.

Disco de válvula de varias partes La invención se refiere a un disco de válvula de varias partes según el preámbulo de la reivindicación de patente 1 así como a una junta anular para un disco de válvula de varias partes según el preámbulo de la reivindicación de patente 14.

En el disco de válvula de varias partes de una válvula de asiento doble, conocido por el documento DE 101 47 455 C, que presenta dos discos de válvula, en cada caso con función de válvula de compuerta, que interaccionan con la pared interna de un asiento, la junta anular se compone de tres componentes prefabricados, montados uno en otro, en concreto el anillo de obturación de material elastomérico, el aro de apoyo estable de forma, y la zona de recuperación insertada entremedias por ejemplo en forma de un anillo en forma de O para el anillo de obturación. Dado que el aro de apoyo está apoyado sólo de manera radial en una parte del disco de válvula, la anchura de apriete, que genera el arrastre de fuerza de precarga para el anillo de obturación, de la ranura anular que aloja la junta anular, se define sólo mediante el choque metálico entre las partes atornillas entre sí del disco de válvula. El aro de apoyo se posa de manera axialmente flotante entre las alas exteriores del anillo de obturación. En el caso de este concepto es difícil, debido a las tolerancias de fabricación de las partes de disco de válvula, ajustar una anchura de apriete definida para la ranura anular de manera reproducible con exactitud, que sea determinante para un arrastre de fuerza de precarga definido con exactitud del anillo de obturación con la junta anular montada y para su debida función durante el trabajo de la válvula de asiento doble. Durante el funcionamiento de la válvula de asiento doble, es decir al desplazarse el disco de válvula a lo largo de la pared interna del asiento con deformación dinámica de la zona de obturación externa, al emerger el anillo de obturación desde el asiento, y al hundirse de nuevo el anillo de obturación en el asiento en cada caso con deformación por nivelación flexible de la zona de obturación externa, aparecen movimientos relativos inevitables entre los tres componentes que conducen a concentraciones de rozamientos localizados, concentraciones de tensiones y movimientos de nivelación flexible en el anillo de obturación, lo que limita la vida útil del anillo de obturación. Estas influencias mecánicas se intensifican aún más por los posibles movimientos flotantes del aro de apoyo en la dirección axial entre las alas exteriores fijadas del anillo de obturación.

En el caso de una válvula de asiento doble conocida por el documento EP 1 730 430 A, un disco de válvula produce una función de válvula de asiento sobre una superficie de asiento cónica del asiento, mientras que el otro disco de válvula de varias partes produce en el asiento una función de válvula de compuerta con sólo obturación radial. La junta anular en el disco de válvula de varias partes se compone de un anillo de obturación elástico con sección transversal con forma aproximadamente de C y un aro de apoyo con sección transversal con forma aproximadamente de T, estando vulcanizado el anillo de obturación sobre el aro de apoyo de tal manera que quedan expuestas una zona de obturación externa radial adyacente al crucero en T del aro de apoyo y adicionalmente una zona de obturación media axial en el lado superior de una parte del disco de válvula. La junta anular formada como construcción compuesta es costosa de fabricar y cara. Dado que el anillo de obturación está expuesto a dos donas de obturación adyacentes, necesita la unión con el aro de apoyo mediante la vulcanización, debido a que de lo contrario un ala exterior del anillo de obturación podría realizar movimientos relativos no permitidos, con los que un medio de limpieza o un medio de trabajo pasaría a la junta anular. Sin embargo, el aro de apoyo define la anchura de apriete de la ranura anular, dado que las partes del disco de válvula están apoyadas con arrastre de forma en el aro de apoyo y posicionan axialmente el mismo.

Estado de la técnica adicional puede encontrarse en los documentos DE 298 18 551 U1, DE 20 2006 004 173 U1 y DE 202 05 467 U1.

La invención se basa en el objetivo de mejorar un disco de válvula de varias partes del tipo mencionado al principio así como una junta anular en cuanto a una producción rentable y sencilla, una elevada seguridad de funcionamiento y un número de componentes mínimo.

El objetivo planteado se soluciona con las características de la reivindicación de patente 1 así como con las características de la reivindicación de patente 16.

Dado que la junta anular en el disco de válvula de varias partes se compone sólo de dos componentes y por consiguiente durante el trabajo de la válvula de compuerta y/o de asiento, en su caso, aparecen movimientos relativos sólo entre dos componentes, resultan una fabricación más rentable, un montaje sencillo, un desmontaje cómodo al intercambiar el anillo de obturación que representa un elemento de desgaste, y una mayor seguridad de funcionamiento.

La junta anular es un componente de equipamiento funcional y universal de tales discos de válvula, dado que el aro de apoyo proporciona un posicionamiento definido del anillo de obturación, y soporta un arrastre de fuerza de precarga predeterminado con exactitud.

Preferentemente las partes del disco de válvula están apoyadas con arrastre de forma y de fuerza en direcciones axiales definidas por la dirección de recorrido del disco de válvula a partir de dos lados en el aro de apoyo, de modo que el aro de apoyo está posicionado de manera estable y no puede realizar ningún movimiento relativo con respecto al anillo de obturación. A través del apoyo de las partes en el aro de apoyo se define por consiguiente la anchura de apriete de la ranura anular que genera un arrastre de fuerza de precarga para el anillo de obturación entre las partes del disco de válvula. De esta manera, dentro de una cadena de producción de discos de válvula y juntas anulares, puede garantizarse una precarga constante en gran medida del anillo de obturación en la ranura anular, no obteniendo las tolerancias de fabricación por ejemplo de la unión por rosca entre las partes y/o el par de apriete de una unión por rosca ninguna influencia sobre la precarga del anillo de obturación.

Preferentemente, además, el aro de apoyo, a través de un apoyo radial en una parte del disco de válvula, define la posición radial que genera un resalte de la zona de obturación externa del anillo de obturación sobre el disco de válvula para el anillo de obturación, de modo que, con ello, el aro de apoyo puede cumplir una función de posicionamiento en la junta anular o el disco de válvula.

De manera correspondiente a un concepto independiente, especialmente importante de la invención, se usan diferentes aros de apoyo que se diferencian en que la cavidad apunta o bien radialmente hacia fuera o bien está orientada axialmente o incluso está orientada con componentes de dirección axiales y radiales de manera oblicua hacia fuera. Estos aros de apoyo permiten crear juntas anulares que pueden usarse opcionalmente para discos de válvula de diferentes funciones de válvula, por ejemplo para un disco de válvula con sólo obturación radial y una función de compuerta de válvula, un disco de válvula con obturación axial y radial con una función de válvula de asiento, o un disco de válvula con sólo obturación axial e igualmente una función de válvula de asiento. La orientación existente en los diferentes aros de apoyo de la cavidad determina por consiguiente el uso del aro de apoyo respectivo para la junta anular del tipo de disco de válvula respectivo. Este concepto se amplía de manera especialmente conveniente de modo que, independientemente de la formación del aro de apoyo que se use en cada caso el mismo tipo de anillo de obturación que está colocado en las más diversas posiciones de giro sobre los dos aros de apoyo, sin embargo puede producirse en uno y el mismo molde de producción. Esta filosofía de partes iguales tiene además una influencia favorable sobre los costes de producción al menos de los anillos de obturación (número elevado de piezas) y con ello también diferentes discos de válvula. Una ventaja adicional de este concepto es el hecho de que se minimiza el riesgo de confusiones durante la fabricación o el montaje de los discos de válvula y durante el cambio del anillo de obturación, dado que de todos modos sólo puede instalarse en cada caso el aro de apoyo correcto, y en cada caso caben los anillos de obturación con la misma forma y dimensiones entre sí que pueden combinarse con el aro de apoyo respectivo.

Preferentemente... [Seguir leyendo]

1. Disco (T, T’) de válvula de varias partes de una válvula (V) de compuerta y/o de asiento, en particular de una válvula de asiento sencilla o doble para el control del flujo de bebidas, alimentos, productos farmacéuticos o biotecnológicos, con al menos una junta (R, R’) anular colocada en una ranura (N) anular del disco de válvula, que comprende un anillo (17) de obturación elástico con sección transversal con forma aproximadamente de C y al menos una zona (31) de obturación externa, que está colocado sobre un aro (16, 16’) de apoyo estable de forma que encaja con arrastre de forma en el lado interior en el anillo (17) de obturación, en el que en el aro (16, 16’) de apoyo está dispuesta una zona (33) de recuperación elástica insertada de manera operativa entre una cavidad (25) y la zona (31) de obturación externa, caracterizado porque la zona (33) de recuperación está formada adyacente a la zona (31) de obturación externa del anillo (17) de obturación a partir de su material en una sola pieza con el anillo (17) de obturación.

2. Disco de válvula de varias partes de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las partes (12, 13) del disco (T, T’) de válvula están apoyadas con arrastre de forma y de fuerza en el aro (16, 16’) de apoyo en direcciones axiales definidas por la dirección (X) de ajuste del disco (T, T’) de válvula por dos lados, y porque el aro (16, 16’) de apoyo, a través del apoyo de las partes (12, 13) , define la anchura de apriete de la ranura (N) anular que genera un arrastre de fuerza de precarga para el anillo (17) de obturación.

3. Disco de válvula de varias partes de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el aro (16, 16’) de apoyo, a través de un apoyo radial, define la posición radial del anillo (17) de obturación que genera un resalte de la zona (31) de obturación externa sobre el disco (T, T’) de válvula, preferentemente de manera adicional a través de un apoyo con arrastre de forma radial en al menos una parte (12, 13) del disco (T, T’) de válvula.

4. Disco de válvula de varias partes de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el aro (16, 16’) de apoyo está formado con una cavidad (25) que apunta radialmente hacia fuera u orientada axialmente u orientada de forma oblicua hacia fuera con componentes de dirección axiales y radiales, y porque el mismo tipo de anillo (17) de obturación de anillos de obturación fabricados con la misma forma y dimensiones está colocado sobre el aro (16, 16’) de apoyo con la orientación respectiva de la cavidad (25) del aro (16, 16’) de apoyo.

5. Disco de válvula de varias partes de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque los anillos de obturación (17) de un tipo de anillo de obturación fabricado con la misma forma y dimensiones en función de la orientación de la cavidad (25) en el aro (16, 16’) de apoyo presentan diferentes durezas Shore.

6. Disco de válvula de varias partes de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el anillo (17) de obturación en sección transversal presenta dos alas (32) exteriores, cuyo espesor preferentemente aumenta hacia sus extremos libres, entre las alas (32) exteriores en el lado exterior la zona (31) de obturación externa, configurada preferentemente en forma de tejado, en el lado interior adyacente a las alas (32) exteriores en cada caso una ranura (34) anular, y entre las ranuras (34) anulares al menos un reborde (33’) anular que sobresale hacia dentro.

7. Disco de válvula de varias partes de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el aro (16, 16’) de apoyo formado preferentemente de metal o de un material endurecido como el del anillo

(17) de obturación presenta una parte (19, 19’) de base delimitada por superficies (20, 21, 22) de apoyo ortogonales entre sí, dos nervios (23) anulares separados, que se proyectan de forma perpendicular u oblicua paralelos entre sí con respecto a la parte (19, 19’) de base, que encajan en las ranuras (34) anulares del anillo (17) de obturación y entre los nervios (23) anulares la cavidad (25) formada como ranura anular.

8. Disco de válvula de varias partes de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque en el aro (16, 16’) de apoyo los nervios (23) anulares están desplazados hacia dentro a través de rebordes (24) exteriores con respecto a la parte (19, 19’) de base.

9. Disco de válvula de varias partes de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la junta (R, R’) anular montada en el disco (T, T’) de válvula entre las partes (12, 13) situadas contra el aro (16, 16’) de apoyo del disco (T, T’) de válvula y el aro (16, 16’) de apoyo, y en la cavidad (25) del aro de apoyo (16, 16’) están previstos espacios (35, 36) alternativos que se mantienen libres para las alas (32) exteriores y el reborde (33’) anular.

10. Disco de válvula de varias partes de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el aro (16, 16’) de apoyo está formado de manera separable a partir de segmentos anulares.

11. Disco de válvula de varias partes de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el anillo (17) de obturación una dureza Shore de aproximadamente 85 Shore.

12. Disco de válvula de varias partes de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el anillo (17) de obturación está formado en la técnica de fundición inyectada de dos componentes en una sola pieza con zonas (M1, M2, M3) de diferentes durezas Shore.

13. Disco de válvula de varias partes de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el anillo (17) de obturación está colocado de manera intercambiable sobre el aro (16, 16’) de apoyo.

14. Junta (R, R’) anular para un disco (T, T’) de válvula de varias partes de una válvula (V) de compuerta y/o de asiento, comprendiendo la junta (R, R’) anular un anillo (17) de obturación elástico con sección transversal con forma 5 aproximadamente de C y al menos una zona (31) de obturación externa y estando colocada sobre un aro (16, 16’) de apoyo estable de forma que encaja en el lado interior con arrastre de forma en el anillo (17) de obturación, y estando dispuesta de manera operativa entre el aro (16, 16’) de apoyo y la zona (31) de obturación externa en el aro (16, 16’) de apoyo una zona (33) de recuperación elástica, caracterizada porque la zona (33) de recuperación adyacente a la zona (31) de obturación externa del anillo (17) de obturación está formada a partir de su material en una sola pieza con el anillo (17) de obturación.