ES2229164T3 - Valvula de control de direccion con lumbrera de servicio. - Google Patents
Valvula de control de direccion con lumbrera de servicio.Info
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Abstract
Una válvula (10) de control de fluido, que comprende: -un cuerpo (12) de válvula que tiene unos pasajes de fluido primero, segundo, y tercero (14. 15, 20), cuyos pasajes de fluido primero y segundo (14. 15) están interconectados entre sí fluidamente; -una tapa (30) de válvula situada en el cuerpo (12) de válvula que incluye un asiento posterior (36) de válvula; y un elemento (56) de válvula que incluye un vástago (58) y una cabeza (60) de válvula, cuyo vástago (58) es recibido dentro de un ánima central (33) en la tapa de válvula (30) y es desplazable para situar la cabeza (60) de válvula en acoplamiento y desacoplamiento con el asiento posterior (36) de válvula, para cerrar y abrir un camino de flujo para el tercer pasaje (20) de fluido; caracterizado porque una parte de retención (26) sobresale hacia fuera aguas abajo del cuerpo de válvula y lejos de los pasajes de fluido primero, segundo, y tercero (14, 15, 20), y la tapa (30) de válvula está retenida fijamente dentro del cuerpo (12) deválvula mediante deformación mecánica de la parte de retención (26) del cuerpo (12) de válvula.
Description
Válvula de control de dirección con lumbrera de
servicio.
La presente invención se refiere a válvulas que
cuentan con una lumbrera de servicio para permitir la evaluación del
fluido en un sistema de dicho fluido.
Son conocidas las válvulas de control de
dirección con lumbrera de servicio, que son utilizadas en una cierta
variedad de aplicaciones, por ejemplo en sistemas de refrigeración.
La válvula está situada en un sistema fluido, e incluye unos
pasajes de fluido primero, segundo, y tercero. Los pasajes primero y
segundo comprenden el pasaje de entrada y salida para la válvula,
mientras que el tercer pasaje comprende una lumbrera de servicio.
Un elemento de válvula puede ser desplazado entre unas posiciones
abierta, intermedia, y cerrada en la válvula, para: I) permitir
que fluido pase desde el pasaje de entrada al de salida en dicha
válvula, sustancialmente sin interrupción durante el funcionamiento
normal del sistema (posición abierta); II) abrir un camino de flujo
a la lumbrera de servicio para evacuación, carga, reajuste y
modificación de la presión del sistema (posición intermedia); o
III) cerrar completamente el camino del flujo entre los pasajes
primero y segundo durante el transporte y mantenimiento (posición
cerrada). El elemento de válvula es accesible típicamente desde el
exterior, para permitir la manipulación manual de la válvula a las
respectivas posiciones, aunque dicha válvula puede ser accionada
también de modo automático con el uso de dispositivos electrónicos
(por ejemplo, solenoides, etc).
El documento US 3.777.783 muestra una válvula de
control de dirección de este tipo.
Se estima que muchas de las válvulas de control
de dirección adquiribles comercialmente incluyen un elemento de
válvula y un asiento de válvula que son montados separadamente en
el cuerpo de válvula, a veces desde los lados opuestos de dicho
cuerpo. El asiento de válvula puede ser insertado primero a través
de la abertura de la lumbrera de servicio, y soldada, cobresoldada,
o roscada dentro del cuerpo de válvula, y el elemento de válvula es
insertado luego a través de la abertura del pasaje de entrada o del
pasaje de salida, antes de que el tubo o adaptador del pasaje de
entrada, o el tubo o adaptador del pasaje de salida sea unido al
cuerpo de válvula. Sin embargo, la cobresoldadura, soldadura, o
rosca del asiento de válvula añade un camino potencial de fuga a
través del sistema, al tiempo que el procedimiento de cobresoldadura
o soldadura requiere el uso de asientos de válvula más costosos,
que puedan soportar las temperaturas más altas asociadas a dicho
procedimiento.
Se estima también que muchas de las válvulas
disponibles incluyen numerosos componentes que pueden requerir
operaciones de montaje complicadas y/o que requieren tiempo, lo que
se añade a los costes de fabricación, montaje, y mantenimiento de
la válvula, y aumentan los caminos de fuga potenciales a través de
dicha válvula. Todo esto puede contribuir a unos costes operativos
más altos del sistema de fluido. Las partes componentes adicionales
pueden aumentar también el tamaño general y el peso de la
válvula.
Algunas de las válvulas de control de dirección
permiten también a un operador retirar el elemento de válvula
mientras ésta se halla conectada dentro del sistema de fluido.
Aunque la reparación sobre el propio terreno de una válvula puede
resultar apropiada en algunas circunstancias, puede conducir también
a la retirada accidental del elemento de válvula mientras el
sistema de fluido está actuando, lo que hace que se derrame fluido
desde la válvula o que ésta quede incapacitada, o puede ocurrir
también que sean utilizados elementos de repuesto de válvula
incompatibles o inadecuados para la válvula de control de
dirección.
Se estima por tanto que existe la demanda de una
válvula de control de dirección mejorada con una lumbrera de
servicio que: I) necesite menos operaciones de cobresoldadura y/o de
soldadura y menos componentes, para reducir los costes de
fabricación y de montaje, así como los caminos de fugas; II) se
evite el desmontaje de la válvula sobre el propio terreno.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención, se proporciona una válvula de control de fluido que
comprende las características de la reivindicación 1.
Se proporciona una válvula de control de
dirección única, con una lumbrera de servicio. La válvula de control
de dirección de la presente invención tiene pocas juntas de
cobresoldadura / soldadura y pocos componentes, lo que reduce los
costes de fabricación y de montaje y los caminos de fuga; y la
válvula no puede ser desmontada sobre el propio terreno.
De acuerdo con la presente invención, la válvula
de control de dirección incluye una tapa de válvula que tiene un
ánima pasante central roscada, y un elemento de válvula con un
vástago alargado y una cabeza de válvula integral. El vástago tiene
una parte roscada que se enrosca dentro del ánima pasante de la tapa
de válvula. La tapa de válvula y el vástago de válvula son montados
con anterioridad inicialmente, y luego son insertados dentro del
cuerpo de válvula. Dicho cuerpo de válvula es luego conformado
mecánicamente (por ejemplo, ranurado para engarce, acuñado, o
conformado magnéticamente) para retener la tapa de válvula en el
cuerpo de válvula sin el uso de soldadura o cobresoldadura. La tapa
de válvula tiene una geometría externa, no cilíndrica, que después
de que el cuerpo de válvula es engarzado y adopta la geometría no
cilíndrica de la tapa de válvula, evita que ésta gire dentro del
cuerpo de válvula. El cuerpo de válvula tiene también un escalón
interno que sostiene un extremo de la tapa de válvula, y está
estrechado mecánicamente por su extremo opuesto para sostener el
otro extremo de dicha tapa de válvula, con lo que se evita también
el movimiento axial de la tapa de válvula en el cuerpo de
válvula.
El cuerpo de válvula tiene un primer asiento de
válvula (asiento posterior de válvula) en su extremo de aguas
arriba, y el elemento de válvula puede ser girado para situar la
cabeza de válvula en acoplamiento de obturación con el primer
asiento de válvula. Un orificio ensanchado se extiende hacia dentro
de la tapa de válvula desde el asiento de válvula, y una pluralidad
de pasajes radiales interconectan fluidamente el orificio
ensanchado con un canal anular que rodea por fuera la tapa de
válvula. El canal está en alineación axial con la lumbrera de
servicio en el cuerpo de válvula, para proporcionar un camino de
flujo a través de la tapa de válvula. Un segundo asiento de válvula
(asiento anterior de válvula) para el pasaje de entrada, está
dispuesto también opuesto axialmente al asiento posterior de
válvula para la tapa de válvula.
El vástago del elemento de válvula tiene una
parte que se extiende exteriormente desde el extremo de aguas abajo
de la tapa de válvula, y es accesible exteriormente para girar el
elemento de válvula y situar la cabeza de válvula en acoplamiento y
desacoplamiento obturador con los asientos de válvula.
El elemento de válvula puede ser movido a una
posición abierta para funcionamiento normal del sistema, en la que
la cabeza de válvula está en acoplamiento de obturación con el
asiento de válvula posterior y el fluido puede fluir
sustancialmente sin interrupción (sin caída de presión
significativa) desde el pasaje de entrada al pasaje de salida. El
elemento de válvula puede ser desplazado también a posición cerrada,
en la que la cabeza de válvula está en acoplamiento de obturación
con el asiento de válvula anterior, para impedir el flujo de fluido
a través de la válvula durante el mantenimiento y el embarque. El
elemento de válvula puede ser movido también a una posición
intermedia, en la que la cabeza de válvula queda separada de ambos
asientos de válvula, anterior y posterior, de modo que se abre un
camino de flujo para el pasaje de servicio para evacuar, cargar,
reajustar, y reducir la presión del sistema. Una tapa de vástago
ajusta sobre el extremo del cuerpo de válvula, para cubrir la parte
exterior del vástago cuando el elemento de válvula no está siendo
movido.
La tapa de válvula y el elemento de válvula
pueden estar formados de material poco costoso, tal como
elastómeros y plásticos, y dicha tapa no está sujeta a temperaturas
de cobresoldadura o de soldadura durante el montaje. Esto puede
reducir también el peso de la válvula. El elemento de válvula y la
tapa de válvula pueden ser comprobados también previamente, antes
de su inserción dentro del cuerpo de válvula, para asegurar que la
válvula cumple con las condiciones de funcionamiento. La tapa de
válvula y el elemento de válvula montados previamente pueden ser
insertados con facilidad dentro del cuerpo de válvula desde un
extremo de dicho cuerpo, y después de deformado mecánicamente el
citado cuerpo de válvula no pueden ser retirado de aquél.
Pueden disponerse unos obturadores adecuados
entre el vástago de válvula y la tapa de válvula, y/o entre la tapa
de válvula y el cuerpo de válvula para evitar fugas de fluido desde
la válvula. Por tanto, se apreciará que la válvula de asiento
posterior de la presente invención tiene pocas juntas de
cobresoldadura o soldadura y pocos componentes, lo que reduce los
costes de fabricación y de montaje, así como los caminos de fugas,
y no puede ser desmontada sobre el propio terreno.
La invención se ilustra esquemáticamente a título
de ejemplo en los dibujos que se acompañan, en los que:
-la fig. 1 es una vista desde arriba de una
válvula de control de dirección construida de acuerdo con los
principios de la presente invención;
-la fig. 2 es una vista desde abajo de la válvula
de la fig. 1;
-la fig. 3 es una vista lateral de un corte
transversal de la válvula;
-la fig. 4 es una vista ampliada de una parte de
la válvula mostrada en la fig. 3;
-la fig. 5 es una vista desde un extremo de un
corte transversal de la válvula, tomado sustancialmente a lo largo
del plano indicado por las líneas 5-5 en la fig. 4;
y
-la fig. 6 es una vista desde un extremo de un
corte transversal de la válvula, tomado sustancialmente a lo largo
del plano descrito por las líneas 6-6 de la fig.
4.
Con referencia a los dibujos e inicialmente a las
figs. 1 a 3, en ellas se indica en general con 10 una válvula
construida de acuerdo con los principios de la presente invención.
La válvula 10 es una válvula de control de dirección, como se
describe en detalle más adelante, e incluye un cuerpo de válvula 12
con unas lumbreras o pasajes primero y segundo 14, 15. Unos tubos
de cobre primero y segundo 16, 17 está fijos (por ejemplo,
cobresoldados, soldados, etc) a las lumbreras primera y segunda 14,
15, respectivamente. Los tubos primero y segundo 16, 17 pueden
estar conectados fluidamente y de manera adecuada (por ejemplo,
cobresoldados o soldados) dentro de un sistema de fluido, tal como
un sistema de refrigeración, como apreciarán los expertos en la
técnica. Típicamente, el primer tubo 16 es un tubo de entrada que
dirige el fluido en el sistema a la primera lumbrera 14, que se
considera es la lumbrera de entrada; y la segunda lumbrera 15
funciona como lumbrera de salida, que dirige el fluido hacia un
segundo tubo 17, considerado como tubo de salida, aunque se
apreciará que la válvula podría estar conectada a la inversa, o el
sistema de fluido podría trabajar a la inversa, de modo que los
términos "entrada" y "salida" deben ser considerados como
intercambiables.
El cuerpo de válvula 12 incluye también una
tercera lumbrera, o de servicio 20 (fig. 5) situada aguas abajo de
la lumbrera de entrada 14. La lumbrera de servicio 20 incluye un
adaptador de cobre corto o adaptador forjado 21, fijo también al
cuerpo 12 de válvula (por ejemplo, cobresoldado, soldado, forjado,
etc), y roscado exteriormente para facilitar la fijación del tubo
exterior. El adaptador 21 está protegido por un tapón 22 (fig. 1)
cuando la lumbrera de servicio no está siendo utilizada. Las
lumbreras primera, segunda, y tercera 14, 15, 20 se abren al
interior de la cámara 24 de válvula situada en el centro del cuerpo
12 de válvula. La lumbrera 14 define un asiento de válvula
circular, frontal o segundo 25 en el cuerpo de válvula 12. Ha de
apreciarse que la primera lumbrera 14 intersecta un extremo del
cuerpo de válvula 12, y ambas lumbreras segunda y tercera 15 y 20
intersectan el cuerpo de modo esencialmente perpendicular a la
primera lumbrera, aunque esto es simplemente a efectos de
ilustración, y dichas lumbreras segunda y tercera 15, 20 podrían
intersectar el cuerpo de válvula con otros ángulos distintos a los
perpendiculares.
El cuerpo de válvula incluye una parte de
retención del pistón unitario, indicada en general con 26, que
sobresale hacia fuera desde un extremo del cuerpo, en dirección
axial opuesta desde la primera abertura 14 hasta un extremo abierto
27. La parte 26 de cuerpo tiene preferiblemente una configuración en
general cilíndrica, cuando el cuerpo de válvula es fabricado
inicialmente, y tiene una cierta flexibilidad que permite que la
parte 26 sea conformada mecánicamente (por ejemplo, engarzada,
acuñada, o conformada magnéticamente), aunque es suficientemente
rígida para conservar su forma durante un uso prolongado. Como se
muestra en la fig. 4, un escalón anular 28 está dispuesto por
dentro de la parte de cuerpo 26, y sobresale radialmente hacia
dentro, hacia el eje central del cuerpo de válvula, aguas arriba de
la lumbrera de servicio 20. La razón de dicho escalón 28 será
explicada en detalle más adelante.
Finalmente, el cuerpo de válvula 12 puede incluir
una pestaña integral o realce en 29, para permitir que el cuerpo
se sujete en el emplazamiento apropiado del sistema de fluido.
El cuerpo de válvula 12, que incluye una parte 26
de cuerpo, está formado preferiblemente de un metal de peso ligero
(por ejemplo, latón) mediante el uso de técnicas convencionales
(por ejemplo, moldeo, conformación, estampación) aunque podría
estar formado también de plásticos o elastómeros (u otros
materiales apropiados) en ciertas aplicaciones.
La válvula 10 incluye también una tapa de válvula
indicada en general con 30, recibida de modo ajustado,
preferiblemente mediante ajuste a frotamiento suave, dentro del
cuerpo de válvula 12. La tapa 30 de válvula tiene una configuración
alargada, en general cilíndrica, aunque la superficie exterior a lo
largo de al menos una parte de dicha tapa de válvula, tiene una
geometría no cilíndrica. Como se muestra en la fig. 6, hay una
partes planas 31 dispuestas en los lados opuestos de dicha tapa. Se
prefieren un par de partes planas, aunque dicha tapa de válvula
podría tener otras geometrías exteriores, como se expone en detalle
más adelante.
La tapa 30 de válvula incluye también un ánima
pasante central roscada 33, que se extiende desde un extremo axial
del tapón hasta el otro. El ánima pasante incluye además una parte
rebajada 35 ensanchada radialmente en el extremo de aguas arriba de
dicha tapa. Un asiento 36 de válvula, circular, posterior, o
primero, está definido en el extremo de aguas arriba de la tapa, y
que limita con el extremo de aguas arriba del orificio rebajado 35.
Una pestaña anular indicada en general con 37, sobresale
radialmente hacia dentro del ánima pasante, en el extremo de aguas
abajo de la tapa. La pestaña anular 37 incluye un canal abierto
radialmente hacia dentro (no numerado), y recibe y retiene un
arillo tórico obturador 39.
La tapa de válvula incluye también un canal
anular 43, que rodea por fuera la tapa hacia el extremo de aguas
arriba. El canal 43 está alineado axialmente con la lumbrera de
servicio 20 del cuerpo de válvula, y en comunicación de fluido con
ella. El canal 43 está también en comunicación de fluido con el
orificio ensanchado 35, y a tal fin, al menos una, y
preferiblemente una pluralidad de aberturas radiales 47 están
dispuestas en la tapa 30 (véase la fig. 5).
Finalmente, la tapa 30 de válvula incluye un
canal 50 abierto radialmente hacia fuera en el extremo de aguas
abajo. Un segundo arillo tórico obturador 52 es recibido y retenido
en el canal 50.
La tapa 30 de válvula puede estar formada de un
material apropiado para la aplicación particular. Típicamente es
latón, aunque no obstante, la presente invención contempla que
dicha tapa pueda estar formado de un material de peso más ligero y
menos costoso que el latón, tal como un plástico o elastómero.
La válvula incluye también un elemento de
válvula, indicado en general con 56. Dicho elemento 56 de válvula
incluye un vástago de válvula alargado 58, y una cabeza de válvula
integral 60. El vástago 58 de válvula tiene una parte 62 roscada y
radialmente ampliada o más ancha, que coopera a rosca con el ánima
pasante roscada 33 del cuerpo 30 de válvula, de modo que el elemento
de válvula pueda ser enroscado y desenroscado en o de la tapa de
válvula. El vástago de válvula incluye también una parte
radialmente reducida o más estrecha 64, que sobresale axialmente
hacia fuera desde el extremo de aguas abajo de la tapa de válvula,
y hacia fuera desde el extremo del cuerpo de válvula, y con ello es
accesible exteriormente, El extremo alejado del vástago de válvula
está formado con una geometría apropiada (por ejemplo, cuadrado o
exagonal) para permitir que con una herramienta (por ejemplo, una
llave) se gire el vástago de válvula dentro de la tapa de
válvula.
La parte más estrecha 64 del vástago de válvula
tiene una superficie exterior cilíndrica lisa, y está recibida de
modo ajustado dentro de la pestaña anular 37 de la tapa de válvula.
Un arillo tórico obturador 39 portado por el canal en la pestaña 37
proporciona una obturación a fluidos entre la tapa 30 de válvula y
el vástago 58 de válvula cuando es girado dicho vástago.
La cabeza 60 de válvula tiene una configuración
circular, e incluye una parte anular ahusada en su superficie
posterior (de aguas abajo), que se acopla de modo obturable al
asiento de válvula posterior 36 cuando el elemento de válvula es
girado en una dirección a posición abierta. La cabeza 60 de válvula
tiene también una parte ahusada anular 70 en su superficie anterior
(de aguas arriba), que se acopla al asiento de válvula anterior 25
cuando el elemento de válvula es girado en dirección opuesta a la
posición cerrada.
El vástago de válvula y la cabeza de válvula
están formados preferiblemente de modo unitario entre sí, aunque es
posible que puedan ser piezas separadas unidas después una con
otra. En cualquier caso, el elemento de válvula está formado
también preferiblemente de un material apropiado para la aplicación
particular, tal como acero, aunque de nuevo ha de decirse que el
vástago de válvula puede estar hecho de material menos costoso y
más ligero que el acero, tal como un plástico o elastómero.
Como antes se ha dicho, el vástago de válvula 64
se extiende hacia fuera desde el extremo del cuerpo de válvula, y
puede ser girado para enroscar o desenroscar el elemento de válvula
hacia dentro o hacia fuera del tapón de válvula. Cuando el elemento
de válvula no está siendo girado, un tapón en forma de copa 74 puede
estar sujeto al cuerpo de válvula 12 para proteger el vástago de
válvula y el tapón de válvula contra los elementos externos. A tal
fin, el tapón puede incluir una parte roscada 76, y el cuerpo 12 de
válvula puede incluir una parte roscada correspondiente 78, que
permite a dicho tapón ser enroscado y desenroscado fácilmente en o
del cuerpo de válvula. Por supuesto que son también posibles otras
técnicas de fijación del tapón al cuerpo de válvula, tal como
mediante ajuste a presión. El tapón puede portar también un arillo
tórico obturador o empaquetadura 80 para proporcionar obturación
entre dicho tapón y el cuerpo de válvula. El tapón 74 puede estar
formado también de un material apropiado para la aplicación
particular, tal como metal, plástico, o elastómero.
La presente invención contempla también un método
único para el montaje de la válvula, que reduce el tiempo y esfuerzo
de dicho montaje. A tal fin, el elemento 56 de válvula y la tapa de
válvula 30 son premontados inicialmente mediante enroscamiento del
elemento dentro de la tapa. Las tolerancias y otras características
funcionales y operativas del elemento y de la tapa (tal como el
acoplamiento de obturación entre la cabeza 60 de válvula y el
asiento 36 de válvula) pueden ser comprobadas fácilmente antes de
su montaje con el cuerpo 12. Los arillos tóricos 39 y 52 son
situados luego sobre la tapa de válvula, y el subconjunto puede ser
insertado entonces a través del extremo abierto 27 del cuerpo de
válvula. La tapa de válvula es insertada axialmente dentro del
cuerpo de válvula desde el extremo abierto 27, con el asiento de
válvula y la cabeza de válvula primero hasta que el extremo de
aguas arriba de la tapa se acopla al escalón 28 del cuerpo de
válvula. Con esto se sitúa axialmente el subconjunto correctamente
en el cuerpo, y se asegura que el canal 43 de la tapa está en
comunicación de fluido con la lumbrera de servicio 20. La
alineación giratoria de la tapa de válvula dentro del cuerpo de
válvula no es importante, ya que el canal anular 43 interconecta
fluidamente la lumbrera de servicio 20 con la abertura o aberturas
radiales 47 en la tapa de válvula, con independencia de su
orientación giratoria.
La tapa de válvula es retenida luego fijamente
dentro del cuerpo de válvula. Aunque esto puede ser hecho según un
cierto número de formas (por ejemplo, soldadura, cobresoldadura,
ajuste roscado) se prefiere que el cuerpo 12 de válvula sea
deformado mecánicamente para la captura de la tapa de válvula. Esto
reduce las juntas de soldadura/cobresoldadura necesarias para la
válvula, y permite el uso de componentes menos costosos y de peso
más ligero. Se prefiere que la conformación mecánica sea llevada a
cabo por medios tales como engarce, acuñamiento, o conformación
magnética del cuerpo de válvula, de modo que éste adopte la
configuración exterior de la tapa de válvula. Como antes se ha
dicho, la tapa de válvula tiene una cierta geometría exterior, y
cuando el cuerpo de válvula es deformado mecánicamente en torno a la
tapa de ella para adoptar dicha geometría, la geometría de dicha
tapa de válvula evita que ésta gire con respecto al cuerpo de
válvula. Como ya se ha dicho, esta geometría podría ser un par de
superficies planas en la tapa de válvula, aunque es evidente que
otras geometrías (tales como una superficie plana sencilla, varias
de ellas, resaltes, rebajes, etc) servirían para que el cuerpo de
válvula quedase esencialmente bloqueado con respecto a la tapa de
válvula. Como también se ha dicho anteriormente, se contemplan
otros medios para sujetar la tapa de válvula y el cuerpo de
válvula, tal como el piqueteado. En cualquier caso ha de apreciarse
que después de la conformación mecánica, no es posible retirar la
tapa de válvula y el elemento de válvula del cuerpo de válvula (es
decir, por supuesto, no sin daño sustancial para la válvula). Esto
evita el desmontaje de la válvula sobre el propio terreno, y un
montaje incorrecto, lo que podría originar fugas y derrames, así
como la inoperabilidad de la válvula.
Para impedir aún más que la tapa de válvula se
mueva dentro del cuerpo de válvula, el extremo de aguas abajo del
cuerpo de válvula puede ser también estrechado o ahusado por abajo,
como en 81, hacia el extremo abierto 27. Dicho estrechamiento puede
ser efectuado mediante acuñamiento u otros medios de conformación
convencionales. Esto, en efecto, retiene la tapa entre el escalón
28 y la parte inferior estrechada, para evitar el movimiento axial
de la tapa de válvula dentro del cuerpo de válvula. Por tanto, la
conformación mecánica del cuerpo de válvula fija con seguridad la
tapa de válvula al cuerpo de válvula, y evita el movimiento
relativo entre ellos.
Después del montaje de la válvula y de la
conexión de ella al sistema de fluido, dicha válvula puede ser
utilizada en posiciones abierta, cerrada, o intermedia. La válvula
es útil para funcionamiento del sistema normal, cuando el elemento
de válvula 56 está sujeto en posición abierta, en la que la cabeza
69 de válvula está en acoplamiento obturador con el asiento
posterior 36 de válvula, y el fluido puede fluir sustancialmente
sin interrupción (sin caída de presión significativa) desde el
pasaje de entrada 14 al pasaje de salida 15. El elemento de válvula
56 puede ser movido también a posición cerrada, en la que la cabeza
60 de válvula está en acoplamiento de obturación con el asiento
anterior 25 de válvula, para impedir el flujo de fluido a través de
la válvula durante el mantenimiento y el transporte. El elemento de
válvula puede ser movido también a una posición intermedia
(ilustrada en la fig. 4), en la que la cabeza 60 de válvula está
separada de los asientos de válvula tanto anterior como posterior,
de modo que el camino de flujo es abierto al pasaje de servicio.
Dicho camino de flujo puede ser abierto para evacuación, carga,
reajuste, y reducción de presión del sistema. La tapa 74 del
vástago ajusta sobre el extremo del cuerpo de válvula, para cubrir
el vástago cuando el elemento de válvula no está siendo girado.
Por tanto, y como antes se ha descrito, la
presente invención proporciona una válvula de control de dirección
que tiene pocas juntas de cobresoldadura/soldadura y pocos
componentes, que reduce los costes y de fabricación y de montaje,
que reduce los caminos de fuga, y que no puede ser desmontada sobre
el propio terreno.
Claims (20)
1. Una válvula (10) de control de fluido, que
comprende:
-un cuerpo (12) de válvula que tiene unos pasajes
de fluido primero, segundo, y tercero (14. 15, 20), cuyos pasajes
de fluido primero y segundo (14. 15) están interconectados entre sí
fluidamente;
-una tapa (30) de válvula situada en el cuerpo
(12) de válvula que incluye un asiento posterior (36) de válvula; y
un elemento (56) de válvula que incluye un vástago (58) y una
cabeza (60) de válvula, cuyo vástago (58) es recibido dentro de un
ánima central (33) en la tapa de válvula (30) y es desplazable para
situar la cabeza (60) de válvula en acoplamiento y desacoplamiento
con el asiento posterior (36) de válvula, para cerrar y abrir un
camino de flujo para el tercer pasaje (20) de fluido;
caracterizado porque una parte de retención (26) sobresale
hacia fuera aguas abajo del cuerpo de válvula y lejos de los
pasajes de fluido primero, segundo, y tercero (14, 15, 20), y la
tapa (30) de válvula está retenida fijamente dentro del cuerpo (12)
de válvula mediante deformación mecánica de la parte de retención
(26) del cuerpo (12) de válvula.
2. La válvula (10) de control de fluido de la
reivindicación 1, en la que la tapa (30) de válvula tiene una
cierta geometría exterior (31), y el cuerpo (12) de válvula tiene
esencialmente la misma geometría exterior después de la
deformación, cuyas geometrías de la tapa (30) de válvula y del
cuerpo (12) de válvula cooperan para evitar que la tapa (30) de
válvula gire dentro del cuerpo (12) de válvula.
3. La válvula (10) de control de fluido según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que una parte
extrema (64) del vástago (58) de válvula sobresale exteriormente
desde el cuerpo (12) de válvula, y puede tenerse acceso exterior a
ella para mover el elemento (56) de válvula entre las posiciones
cerrada y abierta.
4. La válvula (10) de control de fluido según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la tapa
(30) de válvula y el vástago (58) de válvula tienen las
correspondientes partes roscadas (33, 62) para hacer posible que el
elemento (56) de válvula sea enroscado y desenroscado en o de la
tapa (30) de válvula para situar la cabeza (60) de válvula en
acoplamiento y desacoplamiento de obturación con el asiento
posterior (36) de válvula.
5. La válvula (10) de control de fluido como en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la tapa
(30) de válvula incluye un canal anular (43) que rodea
exteriormente la tapa, y en comunicación de fluido a través de al
menos una abertura radial (47) con el tercer pasaje (20) de fluido
del cuerpo de válvula, y el canal (43) está conectado también
fluidamente a través de al menos una abertura radial (47) con los
pasajes de fluido primero y segundo (14, 15) cuando el camino de
flujo es abierto.
6. La válvula de control de fluido según la
reivindicación 5, en la que el ánima central (33) en la tapa de
válvula incluye una parte rebajada (35) y ensanchada radialmente
abierta por el extremo de aguas arriba de la tapa de válvula para
recibir fluido cuando la cabeza (60) de válvula está fuera de
acoplamiento con el asiento (36) de válvula, y la abertura radial
(47) está interconectada fluidamente con la parte ensanchada (35)
del ánima central (33).
7. La válvula (10) de control de fluido como en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el arillo
tórico obturador (39) está dispuesto entre el vástago (58) de
válvula y la tapa (30) de válvula, para proporcionar entre ellos
una obturación hermética a fluidos.
8. La válvula (10) de control de fluido como en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el
asiento posterior (36) de válvula está definido en un extremo de
aguas arriba de la tapa (30) de válvula, que rodea el ánima central
(33).
9. La válvula (10) de control de fluido como en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el cuerpo
(12) de válvula incluye un escalón anular (28) interno que
sobresale radialmente, cuyo escalón (28) sitúa axialmente la tapa
(30) de válvula en el cuerpo (12) de válvula.
10. La válvula (10) de control de fluido según la
reivindicación 9, en la que el cuerpo (12) de válvula tiene una
parte estrechada (81) en un extremo de aguas abajo, de modo que la
tapa (30) de válvula es capturada entre el escalón anular (28) y la
parte estrechada (81) del cuerpo (12) de válvula.
11. La válvula (10) de control de fluido como en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye además
un asiento anterior (25) de válvula definido en el cuerpo (12) de
válvula, opuesto axialmente al asiento posterior (36) de válvula, y
el elemento (56) de válvula es desplazable también para situar la
cabeza (60) de válvula en acoplamiento y desacoplamiento con el
asiento anterior (25) de válvula, para permitir o impedir el flujo
de fluido entre el primer pasaje (14) de fluido y el segundo pasaje
(15) de
\hbox{fluido.}
12. Un método para montar la válvula (10) de
control de fluido de la reivindicación 1, caracterizado por
incluir las operaciones de: formar un subconjunto que comprende la
tapa (30) de válvula y el elemento (56) de válvula, y luego dicho
subconjunto (30, 56) es insertado dentro de un extremo abierto del
cuerpo (12) de válvula, y dicho cuerpo (12) de válvula es luego
deformado mecánicamente para retener la tapa (30) de válvula dentro
de dicho cuerpo (12) de válvula, y evitar que dicha tapa (30) de
válvula se mueva con relación al cuerpo (12) de válvula.
13. El método de la reivindicación 12, en el que
el cuerpo (12) de válvula incluye además un escalón interior (28)
dirigido radialmente hacia dentro, y que incluye además la
operación de insertar el subconjunto (30, 56) dentro del cuerpo
(12) hasta que la tapa (30) de válvula hace contacto con el escalón
(28), de modo que el subconjunto (30, 56) quede situado axialmente
de modo adecuado en el cuerpo (12) de válvula.
14. El método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que incluye además la operación de
estrechar una parte (81) del extremo abierto del cuerpo (12) de
válvula para capturar la tapa (30) de válvula entre el escalón (28)
y la parte estrechada (81) del cuerpo (12) de válvula, para impedir
el movimiento axial de la tapa (30) de válvula con respecto al
cuerpo (12) de válvula.
15. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 14, en el que la tapa (30) de válvula incluye
una geometría exterior (31) no cilíndrica, y el cuerpo (12) de
válvula incluye normalmente una geometría cilíndrica tal que cuando
el cuerpo (12) de válvula es deformado mecánicamente, dicho cuerpo
adquiere la geometría no cilíndrica de la tapa (30) de válvula para
impedir que dicha tapa (30) gire dentro del cuerpo (12) de
válvula.
16. La válvula (10) de control de fluido según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la que la tapa (30)
de válvula tiene unos extremos radialmente ensanchados y una parte
central estrecha, y la parte de retención (26) deformada
mecánicamente del cuerpo de válvula corresponde a la parte central
estrechada de la tapa (30) de válvula.
17. Una válvula de control de fluido según la
reivindicación 3, en la que el cuerpo (12) de válvula incluye una
parte roscada (78), y hay dispuesto un tapón (74) con una
correspondiente parte roscada que permite que dicho tapón (74) sea
enroscado y desenroscado en o del cuerpo (12) de válvula para
proporcionar acceso al vástago (58) de válvula.
18. La válvula (10) de control de fluido según la
reivindicación 1, en la que la parte (26) de retención deformada
mecánicamente se halla aguas abajo con respecto a tercer pasaje
(20) de fluido.
19. La válvula (10) de control de fluido según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 y 16 a 18, en la que la
tapa (30) de válvula está completamente cubierta por el cuerpo (12)
de válvula.
20. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 15, en el que el cuerpo (12) de válvula cubre
completamente la tapa (30) de válvula cuando dicha tapa de válvula
está insertada en el citado cuerpo.
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