Válvula de retención con elemento optimizado de cierre.

Válvula de retención (1) que contiene una carcasa (2) de válvula,

un elemento (3) de cierre de una sola pieza, así como un alojamiento (10), encontrándose el elemento (3) de cierre dentro de la carcasa (2) de la válvula, el cual está colocado de forma desplazable a través del medio de circulación, y se apoya, en la posición de cierre (3), sobre una junta perfilada (5) de una sección (7) de obturación, estando guiado el elemento de cierre a través del alojamiento (10), estando colocado y sujeto el alojamiento (10), en forma de nervios (11), de forma concéntrica en la carcasa de la válvula, conteniendo el elemento (3) de cierre una zona A (34) en la que el contorno exterior presenta una forma optimizada respecto al flujo con un radio en el frente, y una zona B (35) en la que el contorno exterior presenta una forma de casquete esférico, transformándose el perímetro, o bien el diámetro del contorno en la zona A (34), aumentado hasta la zona A (34), en la zona B (35), estando colocadas la zona A (34) y la zona B (35) una tras otra y transformándose gradualmente una en la otra, caracterizada por que una zona C (36) se añade a la zona B (35) a través de un radio, transformándose el radio en una recta hacia el final de la zona, la cual sirve como elemento de guiado del flujo, y añadiéndose a la zona C (36) un vástago con forma de cilindro, el cual sirve como guía (32).

Válvula de retención con elemento optimizado de cierre

La Invención se refiere a una válvula de retención que contiene una carcasa de válvula en la que se encuentra un elemento de cierre de una sola pieza, el cual está colocado de forma desplazable a través del medio de circulación, y se apoya en la posición de cierre sobre una junta perfilada de una sección de obturación, la cual está guiada mediante un alojamiento, estando colocado y sujeto el mismo de forma concéntrica en la carcasa de la válvula mediante estrías, conteniendo el elemento (3) de cierre una zona A (34) en la que el contorno exterior presenta una forma optimizada respecto al flujo, y una zona B (35) en la que el contorno exterior presenta una forma de casquete esférico, y la zona A (34) y B (35) están colocadas una tras otra y se transforman gradualmente una en la otra.

Una válvula de retención está para determinar la dirección del flujo de un medio en forma de gas o de líquido en el interior de una tubería. Se utilizan en tuberías de alimentación de gas, agua o similares, a fin de Impedir un flujo de retroceso del medio en contra de la dirección regular de circulación. La válvula de retención tiene con ello la función de bloquear automáticamente el paso de un medio en la dirección contraria al flujo, o bien en el caso de un medio residual que circule en la dirección del flujo.

Del estado de la técnica son conocidas normalmente las válvulas de retención que presentan una bola como elemento de cierre, ya que ofrecen una estanqueidad óptima en la posición de cierre. En las válvulas de retención de ese tipo es un inconveniente el que al abrir la válvula se origine inmediatamente una gran sección transversal del flujo, a través de lo cual aparecen turbulencias y se ocasionan vibraciones, y la bola que sirve de elemento de cierre es impulsada de un lado a otro. A través de ello aparecen desgastes, así como roturas de material en el elemento de cierre, a través de lo cual no se garantiza por largo tiempo ningún efecto correcto de estanqueidad en la posición de cierre. Además, los desgastes y roturas del material ensucian al medio, y esto puede conducir a daños en el propio sistema de tuberías, y en las válvulas, bombas o grifería dispuestas en el mismo.

Una bola como elemento de cierre trae consigo, junto a la característica deseada de la mejor empaquetadura posible, a través de su forma y de la óptima adaptación a la junta debida a la misma, también vibraciones no deseadas, así como un balanceo de la bola, a través de lo cual aparece un alto desarrollo de ruido. Otra característica no deseada que aparece a través de una bola como elemento de cierre es el coeficiente inestable de flujo, el cual sirve de medida para el flujo a obtener en un medio.

Otro inconveniente en una válvula de retención con una bola es la desfavorable ampliación, y en la mayoría de los casos apenas posible, de la válvula mediante un muelle que se puede incorporar. Mediante un muelle montado en la válvula se ejerce una presión del muelle sobre el elemento de cierre, o bien sobre la bola, y con ello, a través de la fuerza adicional de presión que es generada mediante el muelle, se cierra de forma óptima. Sin embargo, en las válvulas de retención con bolas como elemento de cierre, el montaje posterior de un muelle es apenas posible, ya que no se dispone de unas superficies de apoyo sobre el elemento de cierre, así como sobre la bola, y con ello, para una realización de una válvula de retención con muelle, habría que fabricar una carcasa de válvula especial y un elemento adaptado de cierre, lo cual estaría unido por otra parte a costes adicionales.

Los documentos DE83 03 011 U1, EP 0436 214, US 5 117 861, GB 1 115 993 y US 20100269928 A1 publican válvulas de retención que son utilizables en diversos campos. La mayoría de ellos publican una carcasa y un alojamiento compuesto de varias piezas, con un elemento de cierre colocado en la carcasa.

El documento EP 0 047 055 B1 publica una válvula que presenta una bola fabricada con un material sintético elástico, el cual es comprimido a través de un muelle en un órgano con forma de cono, y que, por otra parte, es oprimido de forma impermeabilizante, con el diámetro mayor de la envoltura exterior con forma de tronco de cono, contra el orificio con forma de cono, siendo oprimida además la bola elástica en el orificio con forma de cono a fin de establecer a través de ello otra empaquetadura adicional.

Un Inconveniente en una variante de ese tipo son las muchas piezas sueltas, y con ello los altos costes de producción, y además una bola no puede fabricarse, por ejemplo mediante torneado, sin una rebaba, o bien sin un punto de Inyección, o irregularidades de ese tipo, independientemente de que material, o bien al menos ha de repasarse mecánicamente, y si no la bola se comportaría en la válvula de forma mucho más inestable.

El objetivo de esta invención es proponer una válvula de retención que permita un coeficiente de flujo mejorado, así como la constancia de mismo, y una estanqueidad óptima, y además habrían de evitarse las vibraciones no deseadas del elemento de cierre, y como consecuencia disminuirse la generación de ruido.

Este objetivo se alcanza, según la invención, a través de que la zona C continúe en la zona B a través de un radio, transformándose el radio cerca del final de la zona en una recta, la cual sirve como elemento de dirección del flujo.

A través del contorno en la zona A, optimizado para el flujo, se origina una resistencia lo menor posible en el tubo, o bien en la válvula, lo cual realiza, por otra parte, un coeficiente de flujo muy bueno. La forma de contorno exterior en la zona A, optimizada para el flujo, presenta un radio en la punta, o bien en el frente del elemento de cierre, a través del cual el flujo se reparte por sí mismo de forma totalmente uniforme. El contorno, o bien el diámetro en la zona A

crece en la dirección del flujo hasta que la zona A se transforma en la zona B, de forma que se garantiza un flujo laminar. La curva de la zona A se adapta tangencialmente al casquete esférico en la zona B.

Una ejecución preferida consiste en configurar la zona A del elemento de cierre con forma cónica, lo cual permite una simplificación en la fabricación, y origina al mismo tiempo un flujo óptimo en la válvula, o bien una resistencia reducida.

En la zona B, el contorno exterior se modifica con la forma de un casquete esférico. Con ello, la curva de la zona A se cierra tangencialmente sobre el contorno exterior de una bola, o bien de un casquete esférico. La forma de la bola, o bien del casquete esférico otorga a la válvula de retención la mejor estanqueldad posible, pero no ha de preferirse para minimizar la resistencia durante la circulación o bien con la válvula abierta, es decir, una bola que se utiliza como elemento de cierre origina a través de su forma, la cual no transcurre en el frente del elemento de cierre con una punta redondeada, o bien no está optimizada según la técnica de la mecánica de fluidos, una resistencia elevada en el flujo mientras que la válvula está abierta, y por ello se ha situado, según la Invención, la curva minimizada en su resistencia, o bien el contorno exterior de la zona A en la dirección de la entrada de la válvula, antes de la forma de bola, o bien de la forma de casquete esférico en la zona B, y se han unido entre si tangenclalmente.

En el transcurso siguiente del perfil del elemento de cierre sigue la zona C, la cual presenta, a continuación de la forma de bola, o bien de la forma de casquete esférico de la zona B, un radio que se convierte hacia el final de la zona en una recta corta 2 que sirve como elemento de guiado del flujo, con lo cual se minimiza fuertemente la formación de remolinos, de forma que se reduce considerablemente el balanceo y la vibración. Otro efecto importante que se consigue a través del elemento de guiado del flujo es la reducción de las turbulencias en el flujo detrás de la zona C, a través de lo cual el elemento de cierre adopta una posición más estable dentro del flujo, incluso en una dirección horizontal de montaje, y de esa forma se mantiene constante el coeficiente de flujo.

El vástago con forma de cilindro del elemento de cierre, el cual conecta con la zona C, sirve como guia, mediante la cual el elemento de cierre se imposibilita el dar la vuelta o rotar en la dirección del flujo. La guia del elemento de cierre se realiza, con ajuste positivo de forma, a través de un apoyo previsto en la carcasa de la válvula, y se estabiliza a través de ello. La guía del elemento de cierre puede ser aprovechada adicionalmente como guía de un muelle, en caso de que de desee o se necesite un muelle.

1. Válvula de retención (1) que contiene una carcasa (2) de válvula, un elemento (3) de cierre de una sola pieza, así como un alojamiento (10), encontrándose el elemento (3) de cierre dentro de la carcasa (2) de la válvula, el cual está colocado de forma desplazable a través del medio de circulación, y se apoya, en la posición de cierre (3), sobre una junta perfilada (5) de una sección (7) de obturación, estando guiado el elemento de cierre a través del alojamiento (10), estando colocado y sujeto el alojamiento (10), en forma de nervios (11), de forma concéntrica en la carcasa de la válvula, conteniendo el elemento (3) de cierre una zona A (34) en la que el contorno exterior presenta una forma optimizada respecto al flujo con un radio en el frente, y una zona B (35) en la que el contorno exterior presenta una forma de casquete esférico, transformándose el perímetro, o bien el diámetro del contorno en la zona A (34), aumentado hasta la zona A (34), en la zona B (35), estando colocadas la zona A (34) y la zona B (35) una tras otra y transformándose gradualmente una en la otra, caracterizada por que una zona C (36) se añade a la zona B (35) a través de un radio, transformándose el radio en una recta hacia el final de la zona, la cual sirve como elemento de guiado del flujo, y añadiéndose a la zona C (36) un vástago con forma de cilindro, el cual sirve como guía (32).

2. Válvula de retención (1) según la reivindicación 1, caracterizada por que el contorno exterior de la zona A (34) está configurado con forma de cono.

3. Válvula de retención (1) según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que el contorno exterior de la zona A se transforma tangencialmente en el casquete esférico de la zona B (35).

4. Válvula de retención (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el elemento (3) de cierre presenta una guía (32), la cual está guiada con ajuste positivo de forma, de forma que el elemento (3) de cierre es desplazable en la dirección del flujo.

5. Válvula de retención (1) según la reivindicación 4, caracterizada por que la guía (32) presenta al menos tres nervios (33) de guiado.

6. Válvula de retención (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque el alojamiento (10) presenta una superficie de apoyo (16) para el apoyo de un elemento de retroceso, preferentemente un muelle (15).

7. Válvula de retención (1) según una de las reivindicaciones 1 o 6, caracterizada por que la válvula de retención (1) existente puede ampliarse a través de un muelle (15).

8. Válvula de retención (1) según una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizada por que el muelle (15) es un muelle de presión.

9. Válvula de retención (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el elemento (3) de cierre está fabricado de un material sintético, preferentemente PP, PVC, ABS, etc.

10. Válvula de retención (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que a lo largo del perímetro de la superficie lateral de la zona A (34) está colocada al menos una paleta (38), preferentemente con forma de espiral, para la generación de la rotación.

11. Válvula de retención (1) según la reivindicación 5, caracterizada por que los nervios de guiado (33) transcurren en forma de espiral.