Grifo con junta de estanqueidad de dos piezas.

Grifo que incluye una junta de estanqueidad anular de chapa flexible,

interpuesta entre un cuerpo (1) y un obturador (2), caracterizado porque la junta

posee dos piezas (5) y (6),

cada pieza (5) o (6), de una sola pieza, esta fijada por una parte (11) de fijacion, una al cuerpo (1) y la otra al obturador (2), caracterizado porque

cada pieza (5) o (6) posee una parte (12) curvada, girando la parte curvada de una de las piezas hacia la derecha y girando la de la otra pieza hacia la izquierda, y

las dos piezas (5) y (6) se fijan en el cuerpo (1) y en el obturador (2), de manera a entrar en contacto mediante la cara convexa de su parte (12) curvada.

Grifo con junta de estanqueidad de dos piezas La presente invención se refiere a los grifos que incluyen una junta de estanqueidad anular de chapa flexible, interpuesta entre un cuerpo y un obturador. Se refiere muy especialmente a los grifos de mariposa con triple descentrado, que presentan por ello un desfase del árbol de maniobra de la mariposa en relación con su plano, un descentrado del árbol de maniobra de la mariposa en relación con el eje de la tubería y una inclinación del cono de mecanizado del cuerpo y/o de la mariposa.

Estos grifos de triple descentrado permiten alcanzar una presión de servicio de hasta 100 bares y son satisfactorios cuando la presión por contener se aplica en el sentido autoclave del obturador. Este lado se denomina asimismo generalmente sentido preferente.

Los valores de fuga observados en esta configuración están incluidos comúnmente entre 1 y 0, 1 Ncm3/mn por milímetro de diámetro de la mariposa.

En estas construcciones, cuando la presión se aplica en el sentido opuesto, denominado no autoclave, la eficiencia de la estanqueidad es generalmente menor, valiendo comúnmente la fuga el doble de la observada en sentido autoclave. Por lo tanto, estos grifos no son perfectamente bidireccionales.

Esto es especialmente real para todas las juntas metálicas que garantizan simultáneamente la estanqueidad estática entre sí mismas y el apoyo de la junta y la estanqueidad dinámica entre sí mismas y el asiento de estanqueidad. Esto es válido tanto si las juntas son macizas, como en las patentes FR2674599, EP0145632, DE10250774, FR2698147, DE2057305, como laminares, como en las patentes DE2706529 A1, FR2773202 Y US3945398.

El principal motivo de este comportamiento diferencial es que el apriete enérgico de la junta para obtener la estanqueidad estática contraría en gran medida la libertad de la junta para garantizar la presión de contacto contra el asiento para la estanqueidad dinámica.

En el caso del empleo de juntas de estanqueidad de chapa, como en las patentes GB1536837, FR2751716 Y EP0166641, la estanqueidad estática está debidamente garantizada y la flexibilidad de la junta garantiza, también debidamente, la estanqueidad dinámica en el sentido autoclave. Sin embargo, esta misma flexibilidad contraría en gran medida la estanqueidad en caso de que la presión se aplique en sentido no autoclave, debido al desplazamiento de la junta.

En la técnica anterior, se encuentran juntas que separan la función de estanqueidad estática de la función de estanqueidad dinámica. Esto queda especialmente bien expuesto en las patentes FR2398940, FR2615580 y FR2497905. Esta tecnología presenta la ventaja de garantizar una perfecta estanqueidad estática, pero presenta un inconveniente mayor: la estanqueidad garantizada de 0, 1 a 1 Ncm3/mn para una longitud lineal de un milímetro de diámetro de junta solo es válida hasta 25 bares en estanqueidad dinámica. Además, las fuerzas desplegadas a presiones superiores a 25 bares inducen fuerzas de contacto y coeficientes de roce entre la chapa enrollada y el asiento que conducen al desenrollado de la chapa exterior y, por lo tanto, a la destrucción de la junta.

La invención se refiere a un grifo capaz de contener presiones de servicio de hasta 100 bares con un nivel de estanqueidad mejor que 0, 1 Ncm3/mn por milímetro de diámetro del obturador, siendo la estanqueidad equivalente en sentido autoclave y en sentido no autoclave.

Esto se consigue, según la invención, mediante un grifo que incluye una junta de estanqueidad anular de chapa flexible interpuesta entre un cuerpo y un obturador, caracterizado porque la junta posee dos piezas, con cada pieza, a su vez de una sola pieza, fijada por una parte de fijación, una al cuerpo y la otra al obturador, cada pieza con una parte curvada, girando la parte curvada de una de las piezas hacia la derecha y girando la de la otra pieza hacia la izquierda, fijándose las piezas en el cuerpo y en el obturador, de manera a entrar en contacto mediante la cara convexa de su parte curvada.

En la mayoría de los casos de aplicación de los diversos conceptos de estanqueidad de grifos de mariposa, las soluciones propuestas tienen en cuenta el comportamiento de las piezas tomando como hipótesis que el cuerpo y la mariposa sometidos a la presión están definidos para resistir y son supuestamente indeformables. En la realidad, ocurre de otra manera. En efecto, cualquier pieza sometida a tensiones externas se deforma. Este fenómeno físico puede ser despreciable si las piezas están sobredimensionadas, pero puede provocar fallos insalvables para la estanqueidad.

Este fenómeno influye poco o nada cuando las presiones por contener son inferiores a 25 bares, pero cuando dichas presiones alcanzan 100 bares, bien las deformadas son inadmisibles para la estanqueidad, bien el sobredimensionamiento de las piezas conduce a mariposas muy gruesas que reducen la sección de paso en el conducto de fluido y, por lo tanto, a pérdidas de carga inadmisibles para este tipo de grifo.

La deformada bajo una presión de 16 bares de una mariposa con un diámetro de 1.000 milímetros permanece aceptable, ya que es inferior a 1 milímetro, la de cada una de las alas externas alcanza valores del orden de varios milímetros (4, 67 mm) .

Por lo tanto, se entiende mejor que, en estas condiciones, el contacto entre el obturador, su junta de estanqueidad y el asiento ya no esté garantizado de manera homogénea y perturbe en gran medida la estanqueidad del grifo.

Mientras que, hasta ahora, siempre se han previsto juntas de una sola pieza fijadas bien en el cuerpo bien en el obturador, para obtener la estanqueidad estática, y en contacto bien con el obturador bien con el cuerpo, para obtener la estanqueidad dinámica, garantizando así la estanqueidad en el alma de la junta por su propia continuidad, la invención se aparta radicalmente de este concepto constituyendo la junta en dos piezas con, por lo tanto, un intervalo entre ambas piezas que habrá que volver estanco para obtener la estanqueidad dinámica y multiplicando por dos la estanqueidad estática a realizar, debiendo fijarse la junta tanto al cuerpo como al obturador, pero con la ventaja de que la obturación del intervalo entre las dos piezas de la junta se efectúa entre dos piezas que no deben, como el cuerpo y el obturador, asumir otras funciones que las de la estanqueidad dinámica. De este modo, se pueden realizar y conformar ambas piezas para obtener la mejor estanqueidad dinámica posible.

Se han obtenido buenos resultados cuando la chapa posee un grosor incluido entre 1 y 4 milímetros.

Se pueden conformar las dos piezas de la junta de manera que los segmentos de las partes curvadas, mediante las que ambas piezas entran en contacto, tengan un radio de curvatura que represente de tres a cinco veces el grosor de la chapa. El radio de curvatura puede extenderse en un arco de 50 a 60°, mientras que las partes curvadas se extienden en un ángulo de 270°.

Según un modo de realización especialmente eficaz para la estanqueidad, el segmento mediante el que las partes curvadas entran en contacto es seguido, en el sentido que se inicia en la parte de fijación, por un segmento que se extiende en un arco que representa de cinco a quince veces el grosor de la chapa terminado por un segmento rectilíneo, y está precedido, en el sentido que va hacia la parte de fijación, por un segmento adyacente con un radio de curvatura que representa de cinco a quince veces el grosor de la chapa, por un segmento con un radio de curvatura que representa de tres a cinco veces el grosor de la chapa y por un segmento con un radio de curvatura que representa de una a dos veces el grosor de la chapa.

En un modo de realización preferido, el grifo es un grifo de mariposa con triple descentrado y el cuerpo y la mariposa definen respectivamente alojamientos de fijación de las partes de fijación de la junta y de los topes para los extremos de la sección rectilínea que terminan sus pastes curvadas.

Preferiblemente, las partes curvadas entren en contacto, cuando queda un ángulo de 1 a 5° antes de alcanzar el cierre total. Este recorrido residual de 1 a 5° permite obtener una pretensión de ambas piezas de la junta una contra otra, cuando el grifo está completamente cerrado. Esto favorece la estanqueidad en las bajas presiones.

En los dibujos adjuntos, proporcionados únicamente a modo de ejemplo:

la Figura 1 es una vista en corte según un plano que pasa por el eje de una canalización de un grifo de mariposa con triple descentrado en la que está montado;

la Figura 2 es una vista a mayor escala de una parte de la Figura 1;

la Figura 3 es una vista a mayor escala de una de las piezas que constituyen... [Seguir leyendo]

1. Grifo que incluye una junta de estanqueidad anular de chapa flexible, interpuesta entre un cuerpo (1) Y un obturador (2) , caracterizado porque la junta posee dos piezas (5) y (6) ,

cada pieza (5) o (6) , de una sola pieza, está fijada por una parte (11) de fijación, una al cuerpo (1) Y la otra al obturador (2) , caracterizado porque cada pieza (5) o (6) posee una parte (12) curvada, girando la parte curvada de una de las piezas hacia la derecha y girando la de la otra pieza hacia la izquierda, y

las dos piezas (5) y (6) se fijan en el cuerpo (1) y en el obturador (2) , de manera a entrar en contacto mediante la cara convexa de su parte (12) curvada.

2. Grifo según la reivindicación 1, caracterizado porque la chapa tiene un grosor incluido entre 1 y 4 mm.

3. Grifo según la reivindicación 2, caracterizado porque los segmentos de las partes curvadas, mediante las que ambas piezas entran en contacto, poseen un radio de curvatura que representa de tres a cinco veces el grosor de la chapa.

4. Grifo según la reivindicación 3, caracterizado porque el radio de curvatura se extiende en un arco de 50 a 60°.

5. Grifo según la reivindicación 3 o 4, caracterizado porque las partes (12) curvadas se extienden según un ángulo de 270°.

6. Grifo según una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el segmento (~) mediante el que las partes (12) curvadas entran en contacto es seguido, en el sentido que se inicia en la parte (11) de fijación, por un segmento (E) que se extiende en un arco que representa de cinco a quince veces el grosor de la chapa, terminado por un segmento (40) rectilíneo, y está precedido, en el sentido que va hacia la parte de fijación, por un segmento (y) adyacente con un radio de curvatura que representa de cinco a quince veces el grosor de la chapa, por un segmento (13) con un radio de curvatura que representa de tres a cinco veces el grosor de la chapa y por un segmento (o) con un radio de curvatura que representa de una a dos veces el grosor de la chapa.

7. Grifo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el obturador es una mariposa con triple descentrado y el cuerpo y la mariposa definen respectivamente alojamientos de fijación de las partes (11) de fijación de la junta y de los topes (15) para los extremos del segmento (40) rectilíneo que termina su parte curvada.

8. Grifo según la reivindicación 7, caracterizado porque las partes (12) curvadas entran en contacto, cuando queda un ángulo (a) de 1 a 5° antes de alcanzar el cierre total.

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