Asiento de cierre para una válvula de bola.

Asiento de cierre para una válvula de bola, de las que comprenden un cuerpo (1) que determina en su interior un hueco esférico en el que se aloja una bola (3) que puede girarse entre una posición de cierre y una posición de apertura del paso a través de la válvula,

entre cuya bola (3) y la pared del hueco de alojamiento se incluyen unos asientos de cierre, formados cada uno de ellos por una junta elástica (7) que se sujeta sobre la pared del hueco del alojamiento y que apoya sobre la superficie de la bola (3), disponiéndose entre dicha junta elástica (7) y la pared del hueco del alojamiento un muelle toroidal hueco (8) que empuja a la junta elástica (7) contra la superficie de la bola (3), para asegurar un cierre estanco en cualquier condición de temperatura.

ASIENTO DE CIERRE PARA UNA VÁLVULA DE BOLA

Sector de la técnica 5

La presente invención está relacionada con las válvulas de bola que se utilizan en las conducciones de fluidos, proponiendo un asiento de cierre para dichas válvulas realizado con unas características que permiten obtener con efectividad unas condiciones de perfecto cierre en cualquier condición de uso de las válvulas de aplicación, incluso a temperaturas 10 criogénicas.

Estado de la técnica

Las válvulas de bola son de uso habitual en las conducciones de fluidos, comprendiendo 15 una bola provista de un orificio pasante a través de ella y que va dispuesta con ajuste en un alojamiento correspondiente esféricamente cóncavo definido entre un conducto de entrada y un conducto de salida de la válvula, de forma que mediante el giro de la bola se puede interrumpir y establecer el paso entre los mencionados conductos de entrada y salida de la válvula. 20

Para que entre la bola y la pared del alojamiento en el que va dispuesta se establezca un cierre totalmente hermético que asegure la perfecta función de la válvula, la superficie convexa de la bola debe de coincidir exactamente con la superficie cóncava del alojamiento, disponiéndose convencionalmente alrededor de la embocadura interna de cada uno de los 25 conductos de entrada y salida de la válvula, entre la pared del alojamiento de la bola y la superficie de bola, un asiento de cierre formado por una junta de material elástico, con el fin de conseguir una adaptación a las posibles irregularidades de la forma de la bola y así evitar fugas de las válvulas.

Sin embargo, a temperatura muy bajas los materiales elásticos de las juntas endurecen y pierden la elasticidad necesaria para adaptarse las irregularidades de la bola de las válvulas, en tanto que a dichas temperaturas bajas las bolas pueden deformarse y volverse ovaladas o irregulares, debido a que la contracción del material metálico de las mismas no es lineal.

Por lo tanto, en aplicaciones de temperaturas criogénicas de las válvulas de bola convencionales, los asientos de cierre entre la bola giratoria y la pared del alojamiento correspondiente pierden la hermeticidad, produciéndose fugas, por lo que dichas válvulas no resultan eficientes a esas temperaturas.

Objeto de la invención 5

De acuerdo con la invención se propone un asiento de cierre para las válvulas de bola que se disponen en conducciones de fluidos, con el cual se logran unas características funcionales de eficiencia de la hermeticidad en dichas válvulas, incluso en aplicaciones criogénicas. 10

Este asiento de cierre objeto de la invención consta de una junta elástica que se sujeta en la pared del alojamiento de la bola giratoria de las válvula y que hace apoyo deslizante sobre la superficie de la bola, incorporándose entre dicha junta elástica y la pared del alojamiento de la bola un muelle toroidal hueco que empuja a la junta contra la superficie de la bola. 15

Se obtiene de este modo un asiento de cierre que en condiciones normales mantiene de una manera convencional la hermeticidad entre la pared del alojamiento y la bola giratoria, por la presión de la junta elástica contra la superficie de la bola; pero además, en aplicaciones de muy baja temperatura en las que la junta elástica pierde elasticidad y la bola puede adquirir 20 una deformación por contracción desigual en su masa, el empuje del muelle toroidal hueco sobre la junta elástica hace que ésta se adapte a la superficie de la bola, asegurando un cierre hermético entre ellas.

En el interior del muelle toroidal hueco se prevé además la inclusión de un núcleo macizo, el 25 cual establece un tope que impide que el muelle toroidal hueco pueda aplastarse excesivamente dejando de ser efectiva su función de empuje sobre la junta elástica contra la superficie de la bola en la válvula de aplicación.

La junta elástica puede estar formada por una pieza única o por dos o más piezas acopladas 30 en el montaje de aplicación en la válvula, permitiendo con ello establecer soluciones que se adapten en cada caso al montaje en las mejores condiciones en las válvulas de aplicación.

En relación con el montaje en las válvulas de aplicación, la junta elástica que es empujada por el muelle toroidal hueco contra la superficie de la bola de la válvula, puede además 35 sujetarse mediante un apresado simple por un borde, o con un doble apresado por los dos bordes, en función de la presión que tenga que soportar la válvula de aplicación, facilitando así, por ejemplo, el montaje en válvulas pequeñas destinadas para aplicaciones de poca presión.

Por todo ello, el asiento preconizado resulta de unas características muy ventajosas para las 5 válvulas de bola destinadas al uso en aplicaciones de temperaturas especialmente bajas, adquiriendo vida propia y carácter preferente para dicha aplicación.

Descripción de las figuras 10

La figura 1 muestra un asiento de cierre convencional de una válvula de bola para conducciones de fluidos.

La figura 2 muestra en perspectiva una válvula de bola con una sección parcial en la se observa un asiento de cierre según la invención. 15

La figura 3 es una vista en sección longitudinal completa de la válvula de la figura anterior.

La figura 4 es un detalle ampliado del asiento de cierre de la invención, según un primer ejemplo de realización. 20

La figura 5 es un detalle ampliado del asiento de cierre de la invención, según un segundo ejemplo de realización.

La figura 6 es un detalle ampliado del asiento de cierre de la invención, según un tercer 25 ejemplo de realización.

La figura 7 es un detalle ampliado del asiento de cierre de la invención, según un cuarto ejemplo de realización.

Descripción detallada de la invención

El objeto de la invención se refiere a un asiento de cierre para las válvulas de bola que se disponen en conducciones de fluidos, particularmente para aplicaciones en condiciones de muy bajas temperaturas. 35

Las válvulas de este tipo comprenden un cuerpo (1) , el cual determina en su interior un hueco esférico con el que comunican sendos conductos (2) opuestos, uno de entrada y otro de salida del paso a través de la válvula, alojándose en el hueco esférico una bola (3) que se encuentra atravesada por un conducto (4) y que va unida a un vástago (5) de mando, mediante el que puede ser girada entre una posición en la que el conducto (4) establece 5 comunicación entre los conductos (2) del cuerpo (1) , dejando abierto el paso a través de la válvula, y una posición perpendicular en la que la bola (3) interrumpe la comunicación entre dichos conductos (2) del cuerpo (1) , dejando cerrado el paso a través de la válvula.

Para conseguir un perfecto cierre hermético entre la bola (3) y la pared del hueco esférico de 10 alojamiento de la misma, se dispone convencionalmente alrededor de la embocadura interna de cada una de los conductos (2) de entrada y salida de la válvula, un asiento de cierre (6) , formado por una junta elástica (7) que se sujeta en la pared del alojamiento esférico y que apoya de manera deslizante contra la superficie de la bola (3) , permitiendo el giro de la misma, pero determinando un asiento de cierre hermético contra ella, como se observa en al 15 figura 1.

El cierre hermético se consigue en esas condiciones debido a que la junta elástica (7) se adapta a la superficie de la bola (3) , determinando un cierre total sobre ella. Pero si la junta (7) pierde elasticidad y la bola (3) se deforma, como suele ocurrir a temperaturas bajas de 20 orden criogénico, el cierre sobre la superficie de la bola (3) pierde efectividad, llegando a producirse fugas cuando la válvula está cerrada.

De acuerdo con la invención, para solucionar ese problema, entre la bola (3) y la pared del alojamiento esférico se dispone alrededor de la embocadura interna de cada uno de los 25 conductos (2) de entrada y salida de la válvula, un asiento de cierre (6) formado, en este caso, por una junta elástica (7) y un muelle toroidal hueco (8) dispuesto entre dicha junta elástica (7) y la pared del alojamiento esférico, como se observa en las figuras 4 a 7, de forma que la junta elástica (7) apoya sobre la superficie de la bola (3) , contra la cual presiona por su propia elasticidad y además por el empuje que ejerce el muelle toroidal 30 hueco (8) en ese mismo sentido.

De este modo se consigue un asiento de cierre que resulta eficazmente hermético tanto cuando la junta elástica (7) tiene la elasticidad necesaria para adaptarse a la superficie de la bola (3) , como cuando por efecto de bajas temperaturas pierde elasticidad, ya que el empuje...

1. Asiento de cierre para una válvula de bola, comprendiendo la válvula un cuerpo (1) metálico que determina en su interior un hueco esférico entre unos conductos (2) de entrada y salida de la válvula, alojándose en dicho hueco esférico una bola (3) que se encuentra 5 atravesada por un conducto (4) , la cual puede girarse entre una posición de comunicación del conducto (4) con los conductos (2) del cuerpo (1) y una posición perpendicular en la que interrumpe el paso entre dichos conductos (2) del cuerpo (1) de la válvula, disponiendo alrededor de la embocadura interna de cada uno de los conductos (2) entre la pared del hueco esférico y la bola (3) un asiento de cierre (6) formado por una junta elástica (7) que se 10 sujeta en la pared del hueco esférico y apoya contra la superficie de la bola (3) , caracterizado porque entre la pared del hueco esférico y la junta elástica (7) se dispone un muelle toroidal hueco (8) que empuja a la junta elástica (7) contra la superficie de la bola (4) .

2. Asiento de cierre para una válvula de bola, de acuerdo con la primera reivindicación, 15 caracterizado porque en el interior del muelle toroidal hueco (8) se incluye un núcleo macizo (9) de material elástico, que hace de tope para evitar que dicho muelle toroidal hueco (8) se aplaste.

3. Asiento de cierre para una válvula de bola, de acuerdo con la primera reivindicación, 20 caracterizado porque en el montaje de aplicación en la válvula la junta elástica (7) se sujeta mediante un apresado simple por un borde de la misma.

4. Asiento de cierre para una válvula de bola, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque en el montaje de aplicación en la válvula la junta elástica (7) se sujeta 25 mediante un apresado doble por los dos borde de la misma.

5. Asiente de cierre para una válvula de bola, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque la junta elástica (7) es de una sola pieza.

6. Asiento de cierre para una válvula de bola, de acuerdo la primera reivindicación, caracterizado porque la junta elástica (7) se compone de dos o más piezas que se disponen asociadas en el montaje de aplicación en la válvula.