Válvula de obturador para un dispositivo de acoplamiento para tuberías.

Válvula de obturador (2; 102; 202) para un dispositivo de acoplamiento de tuberías,

que comprende por lo menosun alojamiento (4; 104; 204); un paso (6) de flujo que se extiende dentro del alojamiento (4; 104; 204); un obturador(16; 116; 216) colocado en el paso (6) de flujo, descansando el obturador (16; 116; 216) sobre un asiento (14; 114;214) en una primera posición de reposo y siendo mantenido en esa posición contra el asiento (14;114; 214) a travésde la acción de una primera fuerza generada por unos medios de precarga (38; 138; 238); unos medios (28) paragirar el obturador (16; 116; 216), de manera que el obturador (16; 116; 216) puede ser girado entre una posiciónabierta de la válvula, en la que puede fluir un fluido, y una posición cerrada, en la que se impide que el fluido fluya; yunos medios (26, 40; 50, 52, 126, 140; 60, 226, 240) para trasladar el obturador para mover el obturador (16; 116;216) desde la primera posición contra el asiento (14; 114; 214) hasta una segunda posición, en la que se crea unhuelgo (j1) entre el obturador (16; 116; 216) y el asiento (14; 114; 214), que están adaptados para hacer que elobturador (16; 116; 216) se mueva en traslación independientemente del movimiento de giro de ese obturador (16;116; 216);

caracterizada porque el obturador (16; 116; 216) está montado de manera giratoria en por lo menos un soporte deobturador (26; 126; 226), impulsando los medios de precarga (38; 138; 238) dicho por lo menos un soporte deobturador (26; 126; 226) para que se mueva en traslación, y estando los medios de traslación (26, 40; 50, 52, 126,140; 60, 226, 240) adaptados para generar una segunda fuerza en un sentido opuesto a la primera fuerza generadapor los medios de precarga (38; 138; 238), para provocar el movimiento en traslación de dicho por lo menos unsoporte de obturador (26) en oposición a dichos medios de precarga (38; 138; 238).

Válvula de obturador para un dispositivo de acoplamiento para tuberías.

La presente invención se refiere a una válvula de obturador y a un dispositivo para acoplar tuberías en el que por lo menos una primera tubería que va a acoplarse está provista en un extremo de una válvula de obturador.

En este tipo de dispositivo, se conoce hacer girar un obturador dispuesto en la válvula, el obturador podría presentar la forma de un disco o una esfera, haciendo que el obturador gire y que la válvula corresponda a una posición abierta, permitiendo que el fluido pase a través, o a una posición cerrada. Como ejemplo, cuando el obturador es una esfera, se dispone un canal de flujo dentro de la esfera, y en la posición abierta de la válvula, el canal de flujo permite que el fluido pase a través en el eje de la válvula, mientras que en la posición cerrada, el canal de flujo está orientado a través del paso de fluido, y lo bloquea.

De manera conocida el obturador descansa sobre un asiento formado en el cuerpo de la válvula. Este contacto permite que se selle la válvula, y se conoce mantener constante este contacto, sin importar la posición de la válvula, abierta o cerrada, por un lado mediante la presión del fluido que se desplaza contra el obturador, y por otro lado, mediante la presión ejercida de manera continua por un resorte de precarga. Por tanto, el sellado se proporciona a ambas presiones de fluido fuerte y baja, sustituyendo la fuerza del resorte de precarga la presión del fluido en este último caso. Sin embargo, tal disposición presenta el inconveniente de que requiere un acoplamiento sustancial, cuando el obturador se hace girar, para arrancar dicho obturador del asiento. Esto puede provocar que el obturador

o el asiento se desgasten más rápidamente, dependiendo de los materiales utilizados para uno y otro.

El dispositivo dado a conocer en el documento EP 0 564 564 también presenta este inconveniente. En este documento, una esfera presenta una superficie de sellado plana, sustancialmente coplanaria con el plano de acoplamiento de extremo de la válvula. El fin de este documento es que la bola no se extienda hacia fuera de la cámara de válvula cuando la esfera gira. Para este fin, se dispone una leva en la esfera y actúa conjuntamente con una estructura de leva dispuesta en el interior de la cámara de válvula. Es el giro de la esfera lo que provoca que la leva se mueva a lo largo de la superficie de leva. Por tanto, la esfera empieza a girar antes de la acción de la leva, provocando el giro el movimiento de traslación. Por tanto, en el momento en el que empieza el giro, la esfera está soportada con una precarga y de manera invariable contra el asiento, y aparecen los inconvenientes mencionados anteriormente.

La invención tiene como objetivo proponer una válvula de obturador para un dispositivo para acoplar tuberías que haga posible solucionar los inconvenientes mencionados anteriormente, a la vez que se mantiene un sellado óptimo.

Para este fin, la invención se refiere a una válvula de obturador para un dispositivo para acoplar tuberías, que comprende por lo menos una cámara, un paso de flujo que se extiende en el interior de la cámara y un obturador colocado en el paso de flujo, descansando el obturador sobre un asiento en una primera posición de reposo y manteniéndose en esta posición contra el asiento por medio de la primera fuerza generada por los medios de precarga, y que comprende también medios para hacer girar el obturador de modo que el obturador puede hacerse girar entre una posición abierta de la válvula en cuyo interior puede fluir un fluido, y una posición cerrada en la que se bloquea el fluido, caracterizada porque la válvula comprende medios para que el obturador realice una traslación, para desplazar el obturador desde dicha primera posición contra el asiento hasta una segunda posición en la que se crea un huelgo entre el obturador y el asiento, que puede hacer que el obturador realice un movimiento de traslación independientemente del desplazamiento de giro de este obturador.

Se da a conocer una válvula de obturador de este tipo en el documento US-A-2007/0228314, por ejemplo.

El hecho de que el desplazamiento de traslación sea independiente del desplazamiento de giro del obturador permite la utilización de una válvula en la que el obturador puede hacerse girar en un momento distinto, posterior, mientras que ya se ha creado un huelgo entre el obturador y el asiento. Esto también permite seguir adelante simultáneamente con el giro y la traslación, sin un tiempo de retardo entre la traslación y el giro, de los que depende.

Un dispositivo de este tipo permite ventajosamente mantener un sellado hermético entre el bloqueador y el asiento formado en el cuerpo de la válvula, cuando se bloquea el paso del fluido, y conmutar desde una posición abierta de la válvula hasta una posición cerrada sin desgastar el obturador o el asiento, y sin sobredimensionar los medios para hacer girar el obturador. Por el contrario, ventajosamente, la fuerza ejercida por los resortes de precarga puede aumentarse para mejorar el sellado del dispositivo sin aumentar el desgaste mencionado anteriormente en la presente memoria.

Según la invención, además el obturador está montado de manera giratoria en por lo menos un soporte de obturador, desviando de manera traslacional los medios de precarga dicho por lo menos un soporte de obturador, y estando adaptados los medios de traslación para generar una segunda fuerza de desviación según un sentido, opuesta a la primera fuerza generada por los medios de precarga, para provocar el desplazamiento en traslación de dicho por lo menos un soporte de obturador contra dichos medios de precarga. Esto da como resultado un mejor equilibrio del conjunto.

Según características diferentes, particulares de la invención, que pueden combinarse entre sí: 5

- los medios de precarga comprenden por lo menos un resorte recto que se apoya en una sección de dicho por lo menos un soporte de obturador;

- los medios de traslación están adaptados para desviarse mediante una segunda válvula colocada contra dicha válvula de obturador;

- los medios de traslación comprenden por lo menos una varilla de empuje que puede deslizarse en el cuerpo de la cámara de la válvula, estando dispuestos los medios de traslación de modo que los medios de precarga, dicho por lo menos un soporte de obturador y dicha por lo menos una varilla de empuje están

alineados en este orden;

- dicha por lo menos una varilla de empuje presenta una parte tubular, que se extiende en un taladro formado en la cámara de la válvula, siendo la dimensión axial de la parte tubular mayor que la dimensión axial del taladro, de modo que en la primera posición un extremo de la posición tubular sobresale hacia fuera de la válvula adaptada para desviarse mediante una segunda válvula, colocada contra dicha válvula de obturador, y de modo que en la segunda posición, dicho extremo de la parte tubular está a nivel de un extremo de acoplamiento de la válvula, extendiéndose la varilla de empuje en el interior de la cámara, forzando el soporte de obturador contra los medios de precarga;

- los medios de traslación comprenden por lo menos un actuador y un elemento de accionamiento, estando situado dicho elemento de accionamiento en la cámara en las proximidades del obturador, estando adaptado el elemento de accionamiento para desviar de manera traslacional el obturador;

- los medios de traslación comprenden por lo menos un actuador lineal y una varilla que forman el elemento de accionamiento, estando dotado el extremo libre de la varilla de un fiador fijado en traslación al soporte de obturador, estando adaptado el actuador para tirar del soporte de obturador hacia dicho actuador, contra dichos medios de precarga, estando situado el actuador en el mismo lado del soporte de obturador que los medios de precarga;

- los medios de traslación comprenden por lo menos un actuador giratorio y una leva que forman el elemento de accionamiento, pudiendo provocar el giro de dicha por lo menos una leva la traslación del obturador contra dichos medios de precarga, estando situada la leva de modo que los medios de precarga, dicho por lo menos un soporte de obturador y dicha por lo menos una leva están alineados en este orden;

- unos medios de aislamiento térmico están dispuestos entre el cuerpo del actuador y el exterior de la válvula;

- dos medios de traslación están dispuestos simétricamente a cada lado del obturador con respecto al paso de flujo;

- el obturador presenta por lo menos una superficie plana, que forma un hombro con una parte cilíndrica que se extiende radialmente... [Seguir leyendo]

1. Válvula de obturador (2; 102; 202) para un dispositivo de acoplamiento de tuberías, que comprende por lo menos un alojamiento (4; 104; 204) ; un paso (6) de flujo que se extiende dentro del alojamiento (4; 104; 204) ; un obturador (16; 116; 216) colocado en el paso (6) de flujo, descansando el obturador (16; 116; 216) sobre un asiento (14; 114; 214) en una primera posición de reposo y siendo mantenido en esa posición contra el asiento (14;114; 214) a través de la acción de una primera fuerza generada por unos medios de precarga (38; 138; 238) ; unos medios (28) para girar el obturador (16; 116; 216) , de manera que el obturador (16; 116; 216) puede ser girado entre una posición abierta de la válvula, en la que puede fluir un fluido, y una posición cerrada, en la que se impide que el fluido fluya; y unos medios (26, 40; 50, 52, 126, 140; 60, 226, 240) para trasladar el obturador para mover el obturador (16; 116; 216) desde la primera posición contra el asiento (14; 114; 214) hasta una segunda posición, en la que se crea un huelgo (j1) entre el obturador (16; 116; 216) y el asiento (14; 114; 214) , que están adaptados para hacer que el obturador (16; 116; 216) se mueva en traslación independientemente del movimiento de giro de ese obturador (16; 116; 216) ;

caracterizada porque el obturador (16; 116; 216) está montado de manera giratoria en por lo menos un soporte de obturador (26; 126; 226) , impulsando los medios de precarga (38; 138; 238) dicho por lo menos un soporte de obturador (26; 126; 226) para que se mueva en traslación, y estando los medios de traslación (26, 40; 50, 52, 126, 140; 60, 226, 240) adaptados para generar una segunda fuerza en un sentido opuesto a la primera fuerza generada por los medios de precarga (38; 138; 238) , para provocar el movimiento en traslación de dicho por lo menos un soporte de obturador (26) en oposición a dichos medios de precarga (38; 138; 238) .

2. Válvula de obturador según la reivindicación 1, caracterizada porque los medios de precarga (38) comprenden por lo menos un resorte helicoidal, que se apoya contra una superficie de borde de dicho por lo menos un soporte de obturador (26) .

3. Válvula de obturador según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque los medios de traslación (26, 40) están adaptados para ser impulsados por una segunda válvula (2’) colocada contra dicha válvula de obturador (2) .

4. Válvula de obturador según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque los medios de traslación comprenden por lo menos una varilla de empuje (40) adaptada para deslizarse en el cuerpo del alojamiento de válvula (4) , estando los medios de traslación dispuestos, de manera que los medios de precarga (38) , dicho por lo menos un soporte de obturador (26) y dicha por lo menos una varilla de empuje (40) estén alineados en ese orden.

5. Válvula de obturador según la reivindicación 4, caracterizada porque dicha por lo menos una varilla de empuje

(40) presenta una parte tubular (42) , que se extiende en un taladro formado en el alojamiento de válvula (4) , siendo la dimensión axial de la parte tubular (42) mayor que la dimensión axial del taladro, de manera que en la primera posición, un extremo de la parte tubular (42) sobresalga de la válvula (2) , adaptado para ser impulsado por una segunda válvula (2’) colocada contra dicha válvula de obturador (2) , y que en la segunda posición, dicho extremo de la parte tubular (42) está enrasado con un extremo de acoplamiento (15) de la válvula (2) , extendiéndose la varilla de empuje (40) dentro del alojamiento (4) , impulsando el soporte de obturador (26) en oposición a los medios de precarga (38) .

6. Válvula de obturador según la reivindicación 1, caracterizada porque los medios de traslación comprenden por lo menos un actuador (50; 60) y un elemento de accionamiento (140; 240) , estando dicho elemento de accionamiento situado en el alojamiento en las proximidades del obturador (116; 216) , estando el elemento de accionamiento adaptado para impulsar el obturador (116; 216) para que se mueva en traslación.

7. Válvula de obturador según la reivindicación 6, caracterizada porque los medios de traslación comprenden por lo menos un actuador lineal (50) y una varilla (140) que forman el elemento de accionamiento, estando el extremo libre de la varilla (140) de un dedo (52) acoplado en traslación con el soporte de obturador (126) , estando el actuador (50) adaptado para tirar del soporte de obturador (126) hacia dicho actuador (50) , en oposición a dichos medios de precarga (138) , estando el actuador (50) situado en el mismo lado del soporte de obturador (126) que los medios de precarga (138) .

8. Válvula de obturador según la reivindicación 6, caracterizada porque los medios de traslación comprenden por lo menos un actuador giratorio (60) y una leva (240) que forman el elemento de accionamiento, estando el giro de dicha por lo menos una leva (240) adaptado para provocar la traslación del obturador (216) en oposición a dichos medios de precarga (238) , estando la leva (240) situada, de manera que los medios de precarga (238) , dicho por lo menos un soporte de obturador (226) y dicha por lo menos una leva (240) estén alineados en ese orden.

9. Válvula de obturador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dos medios de traslación (26, 40; 50, 52, 126, 140; 60, 226, 240) están dispuestos simétricamente en unos respectivos lados opuestos del obturador (16; 116; 216) con respecto al paso (6) de flujo.

10. Válvula de obturador según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el obturador (16; 116; 216) presenta por lo menos una cara plana (22) , que forma un hombro con una parte cilíndrica (24; 224) que extiende dicho obturador (16; 116; 216) radialmente hacia fuera, estando una ranura (34) oblonga formada en la parte cilíndrica (24; 224) , y porque los medios (28) para girar el obturador comprenden un árbol de control (30) , adaptado para cooperar con la parte cilíndrica (24; 224) del obturador (16; 116; 216) , estando una espiga (32) formada en un primer extremo del árbol de control (30) alojada en la ranura (34) oblonga, siendo la longitud de dicha ranura (34) mayor que la dimensión correspondiente de la espiga (32) del árbol de control (30) , con el fin de permitir un huelgo para el movimiento del árbol de control (30) con respecto al obturador (16; 116; 216) , y estando dimensionada la anchura de la ranura (34) para ajustarse con la correspondiente dimensión de la espiga (32) .

11. Válvula de obturador según la reivindicación 10, caracterizada porque dicho por lo menos un soporte de obturador (26; 126; 226) está formado por un separador dispuesto en las proximidades de la parte cilíndrica (24; 224) del obturador (16; 116; 216) , enfrentado a la cara plana (22) , estando dicho por lo menos un soporte de obturador (26; 126; 226) adaptado para moverse axialmente por la acción en un sentido de los medios de precarga (38; 138; 238) , y por la acción en un sentido opuesto de los medios de traslación (26, 40; 50, 52, 126, 140; 60, 226, 240) .

12. Dispositivo para acoplar tuberías, caracterizado porque por lo menos una primera tubería destinada a ser acoplada está provista en un extremo de una válvula de obturador según una de las reivindicaciones 1 a 11.

13. Dispositivo de acoplamiento de tuberías según la reivindicación 12, y que está provisto de una válvula de obturador según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la válvula de obturador (2) comprende un acoplamiento (10; 210) , presentando dicho acoplamiento hacia el exterior de la carcasa (4; 104; 204) un extremo de acoplamiento

(15) que forma un plano sustancialmente perpendicular al sentido en el que se extiende el paso (6) de flujo, caracterizado porque los medios de traslación (26, 40) son impulsados por contacto con un elemento del dispositivo distinto de la válvula (2) , que es llevado contra el extremo de acoplamiento (15) de dicha válvula (2) .

14. Dispositivo de acoplamiento de tuberías según la reivindicación 13, y que está provisto de una válvula de obturador según la reivindicación 5, adaptado para el acoplamiento de una primera tubería y una segunda tubería, en el que la primera tubería está provista en un extremo de una primera válvula de obturador (2) y la segunda tubería está provista en un extremo de una segunda válvula de obturador (2’) , caracterizado porque las partes tubulares sobresalientes de las varillas de empuje (40) de la primera válvula (2) son impulsadas por contacto con las partes tubulares sobresalientes de las varillas de empuje (40’) de la segunda válvula (2’) que son llevadas contra el extremo de acoplamiento (15) de la primera válvula (2) .