ES2256772T3 - Valvula de cilindro. - Google Patents
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Abstract
Una válvula de cilindro que incluye: un único miembro de válvula en forma de un selector de circuito de muelle cargado, ejerciendo el muelle una presión en el selector de circuito en una dirección de cierre de la válvula; un asiento de válvula contra el cual se apoya el miembro de la válvula en su posición de cierre de la válvula; una guía que define un canal en el que el selector de circuito es capaz de desplazarse; un miembro de tope que puede ser desplazado en el canal hacia adentro y hacia afuera de una posición en la que el miembro de tope retiene el miembro de la válvula en su posición de cierre de la válvula; y un cuerpo de la válvula que está aplicado en la guía, siendo la guía capaz de ser desplazada a una posición en la que el selector de circuito no puede ser llevado a apoyarse sobre el asiento de la válvula.
Description
Válvula de cilindro.
Este invento se refiere a una válvula de
cilindro, por la cual se entiende una válvula cuyo fin es controlar
el flujo de gas desde un cilindro u otro recipiente en el que el gas
es almacenado a presión, y un cilindro para gas provisto de la
válvula de cilindro.
Los cilindros para gas y otros recipientes de gas
a presión han sido usados comúnmente durante mucho tiempo para el
almacenamiento del gas a presión. Un cilindro para gas tiene una
boca que está provista de una válvula de cilindro. La válvula de
cilindro puede ser abierta manualmente para liberar gas desde el
cilindro y ser cerrada de nuevo para detener la salida del gas.
Cuando el cilindro está vacío se rellena por la válvula de
cilindro. La válvula de cilindro, por lo tanto, necesita tener una
configuración que permita realizar tal rellenado.
Una válvula de cilindro tradicional tiene un
cuerpo con un asiento de válvula, un miembro de la válvula en un
vástago, y una rueda de maniobra en la que termina el vástago.
Girando la rueda de maniobra en la dirección apropiada la válvula
puede ser abierta y cerrada. Cuando el cilindro está vacío, el
cilindro puede ser llenado con la válvula en la posición
abierta.
Una desventaja de esta válvula de cilindro
tradicional es que cuando el cilindro está vacío o casi vacío es
posible un reflujo de impurezas hacia el interior del cilindro. Tal
reflujo de impurezas es particularmente no deseable cuando es
esencial mantener la pureza del gas, por ejemplo, cuando se
suministra gas medicinal.
Con el fin de superar esta desventaja, algunas
formas más modernas de válvula de cilindro incorporan una segunda
válvula además de la válvula operada a través del vástago, teniendo
la segunda válvula un miembro selector de circuito cargado por un
muelle, actuando el muelle contra la presión del gas. Cuando la
presión del cilindro desciende hasta un punto en que ya no puede
superar la deformación del muelle, la válvula de doble efecto se
cierra y el cilindro ya no puede suministrar gas. Por lo tanto,
siempre se mantiene una presión positiva en el cilindro para
impedir el reflujo de impurezas. Por esto, a veces se denomina a la
segunda válvula como válvula "de presión residual" o "de
presión mínima". Son posibles configuraciones diferentes de las
dos válvulas en un único cuerpo, pero todo ello se suma a la
complejidad de la disposición. En la especificación de patente GB
1.319.764 se da un ejemplo de una posible configuración.
Es un objeto del presente invento proporcionar
una válvula de cilindro sencilla, que no obstante conserva las
características del cierre manual y del mantenimiento de una presión
residual.
De acuerdo con el presente invento se ha provisto
una válvula de cilindro que incluye:
un miembro de válvula único con forma de un
selector de circuito cargado por muelle, en el que el muelle ejerce
una presión en el selector de circuito en una dirección de cierre de
la válvula;
un asiento de válvula contra el cual el miembro
de la válvula se apoya en su posición de cierre de la válvula;
una guía que define un canal en el que puede
desplazarse el selector de circuito;
un miembro de tope capaz de ser desplazado en el
canal a y desde una posición en la que el miembro de tope mantiene
el miembro de la válvula en su posición de cierre de la válvula;
y
un cuerpo de la válvula que está aplicado en la
guía, siendo la guía capaz de ser trasladada a una posición en la
que el selector de circuito no puede ser llevado a apoyarse contra
el asiento de la válvula.
La válvula de cilindro de acuerdo con el invento
es capaz de duplicar la función de una válvula de cierre debido a
que el miembro de tope es desplazable y de duplicar la función de
una válvula de presión residual debido a la acción del muelle
cuando el miembro de tope no se encuentra en su posición de cierre
de la válvula. Además, el rellenado del cilindro está permitido por
la traslación de la guía a su posición, lo que impide que el
selector de circuito sea llevado a apoyo contra el asiento de la
válvula.
Preferiblemente, la válvula de cilindro está
configurada de tal forma que el cilindro no es capaz de ser llenado
cuando la guía no está en su posición de (re)llenado. Por lo
tanto, el selector de circuito preferiblemente tiene una cabeza que
se extiende en la dirección del asiento de la válvula desde un
cuerpo de diámetro mayor que el de la cabeza, teniendo la cabeza un
orificio que permite la comunicación de gas entre una parte exterior
de la válvula y una zona del canal intermedia entre el selector de
circuito y el miembro de tope.
Por conveniencia, el muelle es preferiblemente un
muelle de compresión, un extremo del cual está asentado en un
entrante del selector de circuito, y su otro extremo se apoya contra
el miembro de tope. El orificio en la cabeza del selector de
circuito preferiblemente se comunica con dicha zona intermedia del
canal a través del entrante.
Preferiblemente, el asiento de la válvula es
parte integrante del cuerpo de la válvula. Alternativamente, el
asiento de válvula puede estar montado en el cuerpo de la
válvula.
Preferiblemente, el miembro de tope tiene un
roscado en el que se aplica un roscado complementario en la guía.
Esta disposición facilita el uso de mecanismos sencillos para
trasladar el miembro de tope a y desde su posición de cierre de la
válvula. Por ejemplo, el miembro de tope puede ser llevado por o ser
parte integrante de un vástago de la válvula, y el vástago de la
válvula puede terminar en una rueda de manio-
bra.
bra.
Preferiblemente, la guía tiene una superficie
exterior con rosca que se aplica en una rosca complementaria en el
cuerpo de la válvula. Esta disposición facilita el uso de
dispositivos sencillos para trasladar la guía cuando es necesario
rellenar el cilindro. Por ejemplo, el manguito puede tener un
casquillo en el que se puede insertar una herramienta operable para
realizar la traslación de la guía con relación al cuerpo de la
válvula.
En un ejemplo de una válvula de cilindro de
acuerdo con el invento, la guía tiene una superficie interior que
actúa como un tope impidiendo la aplicación del selector de circuito
y del asiento de la válvula cuando la guía está en dicha posición,
en la que la el selector de circuito no puede ser llevado a apoyo
contra el asiento de la válvula.
Cualquier cilindro para gas u otro recipiente de
gas a presión puede estar provisto de una válvula de cilindro de
acuerdo con el invento. Un ejemplo de tal cilindro es un cilindro
para gas que contiene un gas medicinal.
El cuerpo de la válvula de cilindro de acuerdo
con el invento puede tener un indicador distintivo para conexión
con una tubería externa. Una ventaja de esta disposición es que
empleando indicadores distintivos diferentes para gases diferentes,
se puede asegurar que el gas correcto puede ser suministrado en la
tubería. Tales precauciones son particularmente deseables cuando se
suministran gases medicinales.
A continuación se describirá una válvula de
cilindro de acuerdo con el presente invento por medio de un ejemplo
haciendo referencia al dibujo anejo, que es una vista esquemática de
la válvula, parcialmente en sección y parcialmente en alzado.
El dibujo no está a escala.
La válvula mostrada en el dibujo tiene un cuerpo
2. Tal como se muestra, el extremo inferior del cuerpo 2 tiene un
extremo roscado cónico 4, que se comunica con el interior de un
cilindro 6 cuando el extremo 4 está roscado en un entrante con
rosca interior en el cilindro 6.
El cuerpo 2 de la válvula de cilindro tiene un
pasaje principal 8 que comprende un tubo de entrada, generalmente
vertical, 10 de entrada que recibe un flujo de gas a presión desde
el cilindro 6 cuando la válvula está abierta, y un tubo de entrada
horizontal 12 de salida del que fluye el gas. En la zona en la que
el tubo de entrada vertical 10 encuentra el tubo de entrada
horizontal 12 del pasaje 8, el cuerpo 2 tiene un saliente anular 14
que actúa como un asiento de la válvula. El asiento 14 de la válvula
puede tener una configuración convencional. Cuando la válvula está
en la posición vertical mostrada en el dibujo, el asiento 14 de la
válvula está situado verticalmente debajo de un selector 16 de
circuito. El selector 16 de circuito tiene un cuerpo 15 con una
cabeza 17 que forma parte integrante de él, que lleva un inserto 18
de nailon o de otro material plástico blando, el cual, cuando la
válvula está en posición cerrada, se aplica en el asiento 14 de la
válvula. El diámetro del cuerpo 15 es mayor que el de la cabeza 17.
El selector 16 de circuito es capaz de ser desplazado hacia atrás y
hacia adelante en vaivén desde el asiento 14 de la válvula dentro de
un canal 20 definido por una guía 22, generalmente con forma de
manguito. La guía 22 tiene en su extremo más próximo al siento 14 de
la válvula un saliente 23 hacia adentro con forma generalmente de
anillo a través del cual la cabeza 17 del selector 16 de circuito
sale cuando la válvula está en su posición cerrada. El
desplazamiento del selector 16 de circuito al alejarse del asiento
14 de la válvula está limitado por un miembro de tope 24 que es una
superficie cilíndrica con rosca exterior que se aplica en una rosca
complementaria en la superficie interior de la guía 22. El extremo
del selector 16 de circuito alejado del inserto 18 lleva un anillo
de plástico 26 con carbono añadido que está a nivel de la
superficie superior (como se muestra) del selector 16 de circuito.
La disposición es tal que cuando el selector 16 de circuito hace
tope contra el miembro de tope 24 el contacto se realiza por el
anillo 26.
El selector 16 de circuito tiene un entrante
profundo 28. Un extremo de un anillo de compresión está asentado
sobre una superficie en el entrante 28. El otro extremo del muelle
de compresión 30 se apoya contra el miembro de tope 24. El miembro
de tope 24 se aplica y es llevado por un extremo de un vástago 32 de
la válvula. El otro extremo del vástago 32 de la válvula está
aplicado en una rueda de maniobra 34. El vástago 32 lleva una
tuerca hueca 36 que tiene una superficie exterior provista de rosca
que se aplica en una rosca complementaria sobre la superficie
interior de la guía 22. La disposición de la rueda de maniobra 34,
del vástago 32 y de la tuerca hueca 36 es generalmente convencional
y no es necesario describirla aquí adicionalmente.
No solamente está la superficie interior de la
guía 22 formada con roscas. Su superficie exterior también está así
formada. La rosca en la superficie exterior de la guía 22 se aplica
en una superficie con rosca complementaria formada en el cuerpo 2.
Otra característica de la guía 22 es que tiene en su extremo
contiguo a la rueda de maniobra 34 un casquillo 38 en el que se
puede insertar una herramienta para desplazar la guía 22 con
respecto al cuerpo 2. Cuando no se desea suministrar gas desde el
cilindro 6, el miembro de tope 24 se apoya contra el selector 16 de
circuito y lo retiene contra el asiento 14 de la válvula. Cuando se
desea abrir el selector 16 de circuito y suministrar gas desde el
cilindro 6, se gira la rueda de maniobra 34 para mover el miembro
de tope separándolo del asiento de la válvula. Como consecuencia, la
presión del gas en el cilindro 6 eleva el selector 16 de circuito
desde el asiento 14 de la válvula y permite que el gas fluya desde
el tubo de entrada vertical 10 al tubo de entrada horizontal 12 del
pasaje 8, y de aquí al exterior de la válvula a una tubería (no
mostrada) que conduce el gas a un usuario.
El desplazamiento del selector 16 de circuito
separándose del asiento 14 de la válvula se produce contra la
deformación del muelle de compresión 30. Cuando el cilindro está
casi vacío, la presión en él desciende por debajo de la necesaria
para superar la deformación del muelle de compresión 30. A
continuación el selector 16 de circuito es empujado contra el
asiento 14 de la válvula por el muelle de compresión 30 y el inserto
18 realiza entonces una aplicación de cierre de válvula con el
asiento 14. Por lo tanto, siempre se puede mantener una presión
positiva en el cilindro a fin de impedir el reflujo en él de
cualesquiera impurezas que accidentalmente pudieran entrar en el
tubo de entrada horizontal 12 del pasaje 8. El selector 16 de
circuito actúa así, tanto como una válvula de presión mínima como
una válvula de corte. La presión mínima es seleccionada típicamente
en el orden de 2 a 6 bares absolutos.
Cuando la presión del gas en el cilindro 6 ha
descendido a un valor tan bajo que ya no es capaz de superar la
deformación del muelle de compresión 30, el cilindro puede ser
rellenado. Es una ventaja del aparato de acuerdo con el invento que
una tubería de rellenado pueda ser conectada de forma sencilla al
tubo de entrada horizontal 12 del pasaje 8. Con el fin de abrir la
válvula para una operación de rellenado se inserta una herramienta
en el casquillo 38 y la guía 22 se desplaza en una dirección
alejándose del asiento 14 de la válvula. Como consecuencia, el
miembro selector 16 de circuito y el miembro de tope 24 son
desplazados separándose del asiento 14 de la válvula con la guía
22. Por lo tanto, la válvula se abre debido a que incluso si la
presión del gas en el cilindro 6 no es capaz de superar la
deformación del muelle de compresión 30, ahora el saliente interior
23 de la guía 22 actúa como un tope que impide que el selector 16 de
circuito se aplique en el asiento 14 de la válvula. Por lo tanto,
el gas puede fluir a través del pasaje 8 al cilindro. Cuando la
presión en el cilindro se iguala con la de la tubería exterior (no
mostrada), una herramienta (no mostrada) puede ser reinsertada en
el casquillo 38 y la guía 22 es devuelta a su posición original, en
la que el miembro selector 16 de circuito es retenido en una
posición de cierre de válvula contra el asiento 14 de la válvula.
(Son posibles medios alternativos al de la herramienta y el
casquillo con el fin de realizar el desplazamiento de la guía).
La válvula de cilindro está configurada de tal
forma que el cilindro 6 no puede ser llenado si la guía 22 no se
encuentra en su posición de (re)llenado. La cabeza 17 del
selector 16 de circuito tiene un orificio 42 que sitúa una zona del
canal 20, intermedia entre el selector 16 de circuito y el miembro
de tope 24, en comunicación con el tubo de entrada horizontal 12
del pasaje 8 (y la parte exterior en la que termina el tubo de
entrada 12) a través del entrante 28. Supóngase que se realiza un
intento de rellenar el cilindro 6 antes de que la presión haya
descendido hasta una presión mínima. El gas fluye desde una fuente
de rellenado de gas al tubo de entrada 12 del pasaje 8. Al menos
algo de gas pasa a través del orificio 42 y del entrante 28 a la
zona del canal 20 intermedia entre el selector 16 de circuito y el
miembro de tope 24. Se crea así una presión en el canal 20 que es
igual o mayor que la presión en el cilindro. Como consecuencia, el
selector 16 de circuito es empujado hacia su posición de cierre de
válvula de forma que el cilindro 6 no puede ser rellenado. Incluso
si la deformación del muelle de compresión 30 no fuera suficiente
para tener efecto, la válvula todavía estaría cerrada debido a que
el cuerpo 15 del selector 16 de circuito tiene un diámetro mayor
que el de su cabeza 17.
El selector 16 de circuito tiene anillos estancos
elastoméricos 50 y 52 para impedir o limitar el flujo no deseado de
gas entre las superficies exteriores del selector 16 de circuito y
las superficies interiores de la guía 22. Análogamente, los anillos
estancos elastoméricos 54 y 56 están retenidos en aplicación entre
la guía 22 y el cuerpo 2. En la guía 22 y en el miembro 2 del
cuerpo, respectivamente, están formados los pasajes de purga 58 y
60, para purgar a la atmósfera cualquier gas que fluya pasados los
anillos estancos 50 y 54.
El cuerpo 2, el selector 16 de circuito, la guía
22 y el tope 24 están normalmente realizados de latón.
Una ventaja de la válvula de acuerdo con el
invento es que no se produce contacto alguno entre la herramienta
que se inserta en el casquillo 42 y el selector 16 de circuito o el
asiento 14 de la válvula. Así, es improbable que tal herramienta
actúe como una fuente de contaminación del gas suministrado desde el
cilindro.
En el caso de que, por ejemplo, la válvula
mostrada en el dibujo vaya a suministrar gas a una tubería médica,
la cara del cuerpo 2 en la proximidad de la boca del tubo de entrada
horizontal 12 del pasaje 8 puede estar provista de un distintivo o
de casquillos adecuados para permitir indicar a una tubería
designada para el suministro del gas contenido en el cilindro.
Claims (15)
1. Una válvula de cilindro que incluye:
un único miembro de válvula en forma de un
selector de circuito de muelle cargado, ejerciendo el muelle una
presión en el selector de circuito en una dirección de cierre de la
válvula;
un asiento de válvula contra el cual se apoya el
miembro de la válvula en su posición de cierre de la válvula;
una guía que define un canal en el que el
selector de circuito es capaz de desplazarse;
un miembro de tope que puede ser desplazado en el
canal hacia adentro y hacia afuera de una posición en la que el
miembro de tope retiene el miembro de la válvula en su posición de
cierre de la válvula;
y
y
un cuerpo de la válvula que está aplicado en la
guía, siendo la guía capaz de ser desplazada a una posición en la
que el selector de circuito no puede ser llevado a apoyarse sobre el
asiento de la válvula.
2. Una válvula de cilindro de acuerdo con la
Reivindicación 1, en la que el cuerpo tiene un indicador distintivo
para conexión con una tubería exterior.
3. Una válvula de cilindro, de acuerdo con la
Reivindicación 1 o la Reivindicación 2, en la que el selector de
circuito tiene una cabeza que se extiende en la dirección del
asiento de la válvula desde un cuerpo de mayor diámetro que el de
la cabeza, teniendo la cabeza un orificio que permite la
comunicación del gas entre una lumbrera exterior de la válvula y
una zona del canal intermedia entre el selector de circuito y el
miembro de tope.
4. Una válvula de cilindro de acuerdo con la
Reivindicación 3, en la que el muelle es un muelle de compresión,
uno de cuyos extremos está asentado en un entrante en el selector de
circuito, y el otro extremo se apoya contra el miembro de tope.
5. Una válvula de cilindro de acuerdo con la
Reivindicación 4, en la que el orificio en la cabeza del selector
de circuito se comunica con dicha zona intermedia del canal a través
del entrante.
6. Una válvula de cilindro de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones anteriores, en la que el asiento
de la válvula es parte integrante del cuerpo de la válvula.
7. Una válvula de cilindro de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones anteriores, en la que el miembro
de tope tiene una rosca que se aplica en una rosca complementaria en
la guía.
8. Una válvula de cilindro de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones anteriores, en la que el miembro
de tope es llevado por o es parte integrante del vástago de la
válvula.
9. Una válvula de cilindro de acuerdo con la
Reivindicación 8, en la que el vástago de la válvula termina en una
rueda de maniobra.
10. Una válvula de cilindro de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones anteriores, en la que la guía
tiene una superficie exterior con rosca que se aplica en una rosca
complementaria en el cuerpo de la válvula.
11. Una válvula de cilindro de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones anteriores, en la que la guía
tiene un casquillo en el que se puede insertar una herramienta
operable para efectuar una traslación de la guía con respecto al
cuerpo de la válvula.
12. Una válvula de cilindro de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones anteriores, en la que el muelle
es un muelle de compresión, uno de cuyos extremos está asentado en
un entrante en el selector de circuito, apoyándose el otro extremo
contra el miembro de tope.
13. Una válvula de cilindro de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones anteriores, en la que la guía
tiene una superficie interior que actúa como un tope que impide la
aplicación del selector de circuito y el asiento de la válvula
cuando la guía está en dicha posición.
14. Un cilindro para gas provisto de una válvula
de cilindro de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
anteriores.
15. Un cilindro para gas de acuerdo con la
Reivindicación 14, que contiene un gas medicinal.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB0221554 | 2002-09-17 | ||
| GBGB0221554.9A GB0221554D0 (en) | 2002-09-17 | 2002-09-17 | Cylinder valve |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2256772T3 true ES2256772T3 (es) | 2006-07-16 |
Family
ID=9944231
Family Applications (1)
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