ES2264960T3 - Valvula, en especial valvula de radiador. - Google Patents

Abstract

Válvula, en especial válvula de radiador, con una caja (2) de válvula, que presenta una conexión (3) de admisión y una conexión (4) de escape, habiéndose dispuesto entre la conexión (3) de admisión y la conexión (4) de escape un mecanismo de cierre con un elemento (13) de válvula y un asiento (12) de válvula, presentando la caja (2) de válvula una cámara (5) interior, que está unida por medio de una embocadura (6) de admisión con la conexión (3) de admisión y de una embocadura (7) de escape, con la conexión (4) de escape, y habiéndose dispuesto el asiento (12) de válvula en un primer extremo (10) de un canal (9) en el interior de una caja (8) del asiento, que se ha dispuesto en la cámara (5) interior y que puede girar entre una primera posición, en la que el segundo extremo (11) del canal (9) tapa la embocadura (6) de admisión, y una segunda posición, en la que el segundo extremo (11) del canal (9) tapa la embocadura (7) de escape, caracterizada porque se ha formado un espacio libre entre la caja (2) de válvula y una pared que rodea el canal (9).

Description

Válvula, en especial válvula de radiador.

El invento se refiere a una válvula, en especial, a una válvula de radiador, que presenta una conexión de admisión y una conexión de escape, donde entre la conexión de admisión y la conexión de escape se ha dispuesto un mecanismo de cierre con un elemento de válvula y un asiento de válvula, presentando la caja de válvula una cámara interior, que está conectada con la conexión de admisión por medio de una embocadura de admisión y con la conexión de escape, por medio de una embocadura de escape, y habiéndose dispuesto el asiento de válvula en un primer extremo de un canal dentro de una caja de asiento, que se ha dispuesto en la cámara interior y que se puede girar entre una primera posición, en la que el segundo extremo del canal está tapando la embocadura de admisión, y una segunda posición, en la que el segundo extremo del canal está tapando la embocadura de
escape.

El documento DE 11 39 707 B describe una llave de cierre, en especial para instalaciones de agua caliente o de calentamiento de vapor, con las características del preámbulo de la reivindicación 1. En una caja, se ha instalado una llave macho, que se puede girar a diferentes posiciones angulares. La caja presenta una admisión y un escape en una línea. La llave macho presenta varios canales, a saber, un primer canal, que atraviesa diametralmente la llave macho. Cuando la llave macho se gira de modo que dicho canal conecte la admisión con el escape, resulta entonces un elemento de válvula, que coopera con un asiento de válvula, sin importancia. Cuando, por el contrario, se gira 90º la llave macho, entonces otros dos canales están en conexión con la admisión y el escape, que están separados una de otro por medio de un elemento de válvula cooperante con un asiento de válvula. La llave macho puede adoptar posiciones intermedias para, en el caso de un fallo de un electroimán que controla el elemento de válvula, se pueda efectuar un control del líquido circulante.

Se conoce otra válvula configurada como válvula de radiador por el documento WO 99/22282.

Habitualmente, se da previamente el sentido de circulación de la corriente en una de estas válvulas de radiador y se marca con una flecha en la cara exterior de la caja. Debería seguirse el sentido de circulación de la corriente para evitar averías, que se manifiestan, sobre todo, por ruidos desagradables. Normalmente, la cara del mecanismo de cierre del lado del asiento de válvula está conectada con la conexión de admisión y la cara del mecanismo de cierre del lado del elemento de válvula, con la conexión de escape. Cuando el elemento de válvula se mueve hacia el asiento de válvula, tiene lugar un estrangulamiento paulatino del agua circulante. Con este modo operativo "correcto", no se producen problemas normalmente.

Se presenta de otro modo, cuando la válvula se ha conectado erróneamente, es decir, la tubería de alimentación de un sistema de calefacción se conecta con la conexión de escape. En este caso, el agua circula por el elemento de válvula hacia el asiento de válvula y desde ahí a la conexión de admisión. Cuando la válvula se cierra, el elemento de válvula se mueve hacia el asiento de válvula. Cuando la hendidura entre el elemento de válvula y el asiento de válvula es menor de un determinado tamaño, el elemento de válvula cierra súbitamente, lo que tiene por consecuencia un aumento igualmente súbito de presión en la conexión de escape. Este aumento de presión se manifiesta por un choque de ariete, que tiene por consecuencia no sólo ruidos desagradables, sino que también puede provocar daños en el sistema de tuberías. Pero este choque de ariete también puede provocarse por un impulso exterior, por ejemplo, por otra válvula, que se cierra o abre súbitamente, una bomba que se pone en marcha o se para, u otra causa. Estas causas, que no aún se han aclarado todas completamente, son especialmente críticas cuando se ha montado mal la válvula.

El peligro de un montaje erróneo de válvulas de radiador no se debe solamente a una escasa cualificación del personal de montaje, sino también a cuando ya no se puede determinar exactamente en casas o instalaciones antiguas, qué tubería se utiliza para la admisión y cuál para el escape del agua de calentamiento.

Se le plantea al invento el problema de poder accionar una válvula independientemente del sentido de la corriente circulante.

Este problema se resuelve en una válvula del tipo mencionado al principio de modo que entre la caja de la válvula y una pared, que circunde el canal, se configure un espacio libre.

La caja del asiento forma, pues, una pieza insertada en la caja de la válvula, que siempre se puede colocar de tal modo que el sentido de la circulación de corriente por la válvula sea "correcto". Cuando la válvula esté conectada de modo que la afluencia de agua se realice por la conexión de admisión, entonces la caja del asiento se coloca de tal modo que el agua pueda entrar en el canal por la conexión de admisión. Puesto que el canal desemboca en el asiento de válvula, el elemento de válvula es atacado por la corriente por el extremo del lado del asiento de válvula. Cuando el elemento de válvula es levantado del asiento de válvula, entonces el agua puede continuar circulando por el espacio libre, que se ha formado entre la caja de la válvula y la caja del asiento. La embocadura de escape está abierta, en este caso, de modo que el agua puede escapar hacia fuera por la conexión de escape. En el caso de que la válvula estuviese instalada de otro modo contrariamente, el agua afluye, pues, por la conexión de escape, entonces la caja de asiento es girada a la segunda posición. El agua llega entonces por la conexión de escape y la embocadura de escape al canal y afluye hacia el elemento de válvula nuevamente por el extremo del lado del asiento de válvula. El asiento de válvula permanece, pues, estacionario en la cámara interior, mientras que el segundo extremo del canal es dirigido hacia allí, adonde el agua afluye.

El asiento de válvula se puede girar preferiblemente alrededor de un eje, que discurre paralelamente a la dirección del movimiento del elemento de válvula. Con ello, no sólo se puede mantener estacionario el asiento de válvula en el espacio interior, sino que también conserva su orientación con respecto al elemento de válvula. No se necesita, por ello, ningún nuevo ajuste del elemento de válvula, cuando la caja del asiento se desajuste.

El segundo extremo del canal es rodeado preferiblemente por una empaquetadura. Con ello, se separa fiablemente el agua entrante del agua saliente. La instalación de una empaquetadura es posible con un gasto menor que el reajuste altamente preciso de caja de asiento y caja de válvula.

La cámara interior se configura de modo predilecto rotacionalmente simétrica a lo largo de una pista, en la que se mueve el segundo extremo del canal. El segundo extremo del canal permanece, pues, siempre a la misma distancia, incluso preferiblemente en contacto, de la pared de la cámara interior. En especial, en el caso de la utilización de una empaquetadura, se asegura, por consiguiente, que la empaquetadura quede siempre en su sitio. El reajuste de la caja del asiento es, por tanto, más sencillo.

La cámara interior presenta de modo predilecto, al menos, una pared limitadora esférica en una zona, en la que se disponen las embocaduras de admisión y de escape. La pared forma, pues, una parte de una superficie esférica. Por consiguiente, se pueden conseguir de forma sencilla buenas posibilidades de obtura-
ción.

La primera y la segunda posiciones se han dispuesto preferiblemente desplazadas 180º entre sí. Esto corresponde a la estructura normal de la válvula de radiador habitual, en la que la conexión de admisión y la conexión de escape están mutuamente enfrentadas. También se simplifica, con ello, el ajuste de la deseada posición angular de la caja del asiento, porque con un giro de 180º se ha de recorrer el mismo espacio independientemente del sentido de giro.

De forma predilecta, la embocadura de admisión presenta un eje de admisión y la embocadura de escape, un eje de escape, que forman ambos el mismo ángulo con la dirección de movimiento del elemento de válvula. Esto asegura que el segundo extremo del canal pueda conseguir siempre un contacto estanco con la pared de la cámara interior en la zona de las embocaduras, independientemente de la posición de giro de la caja del asiento.

El ángulo queda preferiblemente en el entorno de 40º a 50º. Esta configuración es especialmente ventajosa cuando se dispongan la conexión de admisión lateralmente y la conexión de escape por debajo en la caja de la válvula. En este caso, se obtiene, con un ángulo de unos 45º, aproximadamente la misma sección transversal de corriente para ambas embocaduras. Naturalmente, también son posibles otros ángulos con otras formas de caja.

De modo predilecto, la caja del asiento presenta un anillo guía, que es conducido en la caja de la válvula o en una pieza insertada unida con ella. El anillo guía asegura que la caja del asiento, que queda adosada sólo por un lado a la caja de la válvula en la zona del segundo extremo del canal, conserve siempre la orientación correcta, de modo que el elemento de válvula pueda cooperar con la necesaria fiabilidad con el asiento de válvula.

Se ha dispuesto preferiblemente una superficie de ataque de un par de giro en el anillo guía. Puesto que el anillo guía se apoya en todo su contorno prácticamente de modo uniforme, un ataque de un par de giro en el anillo guía proporciona la mejor posibilidad de girar uniformemente la caja del asiento, por tanto de evitar cargas por un lado.

De modo predilecto, la superficie de ataque de un par de giro actúa junto con un dispositivo regulador accesible desde fuera. El anillo guía no debe, pues, ser conducido hacia fuera. Más bien se puede utilizar un dispositivo de regulación. Un dispositivo de regulación de ese tipo ya existe en muchas válvulas, por ejemplo, para provocar un ajuste previo del caudal de la corriente.

De modo predilecto, el anillo guía está unido con el asiento de válvula por medio de brazos de sujeción, donde la extensión de los brazos de sujeción en dirección perimetral es como máximo tan grande como la extensión de los huecos entre los brazos de sujeción. Se asegura, con ello, que el agua, que atraviesa por la hendidura entre el asiento de válvula y el elemento de válvula, tenga suficiente espacio para circular hacia afuera de la cámara interior a través de la embocadura no tapada, en cada caso, por el segundo extremo del canal. La caja del asiento no estorba, pues, de suyo la corriente a través de la válvula.

Se ha dispuesto preferiblemente un brazo de sujeción en dirección perimétrica en la zona del segundo extremo del canal. Se presentan aquí las mayores fuerzas debido al agua que afluye, de modo que uno de los brazos de sujeción pueda desarrollar aquí la necesaria resistencia y pueda mantener el segundo extremo del canal en contacto con la pared de la cámara interior.

De modo predilecto, se disponen dos brazos de sujeción desplazados 180º entre sí. Esta disposición tiene dos ventajas. Por un lado, se vela también en la cara enfrentada al agua afluyente siempre por un apoyo suficiente de la caja del asiento en la caja de la válvula. Por otro lado, dos brazos de sujeción con los correspondientes grandes huecos entre ellos sólo representan una resistencia relativamente pequeña para el agua que atraviesa la válvula.

El invento se explica a continuación más detalladamente a base de un ejemplo de realización preferido en unión con el dibujo. Muestran aquí:

Figura 1 una sección transversal esquemática a través de una válvula de radiador,

Figura 2 un detalle ampliado, y

Figura 3 una vista en perspectiva de una caja de asiento.

La figura 1 muestra una válvula 1 de radiador con una caja 2 de válvula, que presenta una conexión 3 de admisión y una conexión 4 de escape. Los conceptos "conexión de admisión" y "conexión de escape" se eligen aquí sólo para distinguir las dos conexiones. Tal como se explicará más abajo, no es necesario que el agua (u otro líquido) entre realmente por la conexión 3 de admisión y salga por la conexión 4 de escape.

En la caja 2 de válvula, se ha dispuesto una cámara 5 interior, que está unida por medio de una embocadura 6 de admisión con la conexión 3 de admisión y de una embocadura 7 de escape, con la conexión 4 de escape.

En la cámara 5 interior, se ha dispuesto una caja 8 de asiento, por la que discurre un canal 9, que presenta un primer extremo 10 y un segundo extremo 11. El primer extremo 10 forma, como se observa mejor en la figura 2, un asiento 12 de válvula, con el que coopera un elemento 13 de válvula, que es accionado por medio de un husillo 14 de válvula de modo conocido por sí mismo y, por ello, no se explica más detalladamente, que, a su vez, es accionado nuevamente por un pasador 15, que es conducido a través de un prensaestopas 16. Se ha representado esquemáticamente un muelle 17, que presiona al elemento 13 de válvula hacia afuera del asiento 12 de válvula.

Un anillo 18 tórico rodea el segundo extremo 11 del canal 9. Para ello, se ha previsto en la caja 8 del asiento una ranura 19, que rodea el segundo extremo 11 del canal 9.

Como se puede reconocer mejor, en especial en la figura 3, el asiento 12 de válvula está unido por medio de dos brazos 20, 21 de sujeción con un anillo 22 guía. El anillo 22 guía es conducido, como se puede reconocer en las figuras 1 y 2, en una pieza 23 insertada, que está enroscada en la caja 2 de válvula. Por razones de claridad, se ha previsto en las figuras 1 y 2 una pequeña hendidura entre el anillo 22 guía y la pieza 23 insertada. Aunque esta hendidura es habitualmente menor que como se ha representado, de modo que se pueda girar la caja 8 del asiento con respecto a la pieza 23 insertada y, por consiguiente, también con respecto a la caja de válvula, sin modificar la posición de la caja 8 del asiento en la caja 2 de válvula.

Uno de los brazos 20 de sujeción (visto en la dirección perimetral) se ha fijado allí en el asiento 12 de válvula, donde también sale el segundo extremo 11 del canal 9. El segundo brazo 21 de sujeción se ha dispuesto desplazado 180º con respecto al primero.

En el anillo 22 guía se ha previsto una superficie 24 de ataque de un par de giro, por ejemplo, en forma de un rebajo. Dicha superficie 24 de ataque de un par de giro se puede completar para una correspondiente superficie de ataque de un par giro, que se ha dispuesto en el anillo 22 guía desplazada un ángulo que difiera de 180º. La superficie 24 de ataque de un par de giro se encuentra, en todo caso, en la zona de uno de los dos brazos 20, 21 de sujeción. Con esta configuración, se consigue que el anillo 22 guía y su accionamiento sólo se puedan llevar a engranar mutuamente en una posición angular o de giro prefijada.

La extensión de los dos brazos 20, 21 de sujeción en dirección perimetral es, como máximo, igual de grande que la extensión de los huecos entre los brazos 20, 21 de sujeción en dirección perimetral, aunque por lo general sensiblemente menor. La caja 8 del asiento es, pues, muy abierta, de modo que no oponga prácticamente resistencia alguna a la circulación de la corriente de agua (u otro líquido).

Para la regulación de la caja 8 del asiento en la caja 2, se ha dispuesto un elemento 25 de regulación conducido hacia afuera en la pieza 23 insertada. Dicho elemento 25 de regulación presenta una superficie 26 de manejo saliente de la pieza 23 insertada, sobre la que puede actuar un montador ya sea manualmente o mediante una herramienta para girar 180º la caja 8 del asiento en la caja 2 de la válvula desde la posición representada en la figura 1, en la que el segundo extremo 11 del canal 9 está tapando la embocadura 6 de admisión, de modo que el segundo extremo 11 quede tapando la embocadura 7 de escape.

La forma del fondo de la cámara 5 interior es análoga a una superficie esférica, es decir, que dicha superficie se ha configurado esféricamente. Con ello, es, en primer lugar, rotativamente simétrica, de modo que la caja 8 del asiento, dicho con más precisión la empaquetadura 27 que rodea el segundo extremo 11 del canal 9, se mantiene en contacto con la pared de la cámara 5 interior, independientemente de la posición angular de la caja 8 del asiento con respecto a la caja 2 de la válvula. Se consigue además con la configuración esférica una buena posibilidad de estanqueidad entre la caja 8 del asiento y la caja 2 de la válvula, que aún se mejora más con el anillo 18 tórico. Puesto que en ninguna posición de giro de la caja 8 del asiento con respecto a la caja 2 de la válvula existe un hueco mayor entre dichas dos piezas, resulta también que no haya riesgo alguno de que el anillo 18 tórico pueda salirse de su ranura 19. Pero, básicamente, se pueden utilizar prácticamente todas las formas rotativamente simétricas.

En los brazos 20, 21 de sujeción, se pueden prever adicionalmente unos resaltos 28, que son apropiados para guiar el elemento 13 de válvula. Con ello, se asegura que, independientemente de la posición de giro de la caja 8 del asiento con respecto a la caja 2 de la válvula, el elemento 13 de válvula esté siempre orientado con precisión respecto del asiento 12 de válvula.

Como se puede reconocer, en especial en las figuras 1 y 2, la embocadura 6 de admisión y la embocadura 7 de escape están inclinadas aproximadamente 45º con respecto a la vertical, es decir, con respecto a la dirección de movimiento del elemento 13 de válvula. La conexión 3 de admisión está orientada horizontalmente y la conexión 4 de escape, verticalmente. Pero en virtud de la orientación de la embocadura 6 de admisión y de la embocadura 7 de escape, tienen ambas embocaduras la misma sección transversal.

Claims (14)

1. Válvula, en especial válvula de radiador, con una caja (2) de válvula, que presenta una conexión (3) de admisión y una conexión (4) de escape, habiéndose dispuesto entre la conexión (3) de admisión y la conexión (4) de escape un mecanismo de cierre con un elemento (13) de válvula y un asiento (12) de válvula, presentando la caja (2) de válvula una cámara (5) interior, que está unida por medio de una embocadura (6) de admisión con la conexión (3) de admisión y de una embocadura (7) de escape, con la conexión (4) de escape, y habiéndose dispuesto el asiento (12) de válvula en un primer extremo (10) de un canal (9) en el interior de una caja (8) del asiento, que se ha dispuesto en la cámara (5) interior y que puede girar entre una primera posición, en la que el segundo extremo (11) del canal (9) tapa la embocadura (6) de admisión, y una segunda posición, en la que el segundo extremo (11) del canal (9) tapa la embocadura (7) de escape, caracterizada porque se ha formado un espacio libre entre la caja (2) de válvula y una pared que rodea el canal (9).

2. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque la caja (8) del asiento puede girar alrededor de un eje, que discurre paralelamente a la dirección de movimiento del elemento (13) de válvula.

3. Válvula según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el segundo extremo (11) del canal está rodeado de una junta (18) de estanqueidad.

4. Válvula según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la cámara (5) interior se ha configurado rotativamente simétrica a lo largo de una pista, en la que se mueve el segundo extremo (11) del canal (9).

5. Válvula según la reivindicación 4, caracterizada porque la cámara (5) interior presenta una pared limitadora esférica, al menos, en una zona, en la que se han dispuesto las embocaduras (6, 7) de admisión y escape.

6. Válvula según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la primera y la segunda posiciones se han dispuesto mutuamente desplazadas en 180º.

7. Válvula según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la embocadura (6) de admisión presenta un eje de admisión y la embocadura (7) de escape, un eje de escape, que forman ambos el mismo ángulo con la dirección de movimiento del elemento (13) de válvula.

8. Válvula según la reivindicación 7, caracterizada porque el ángulo queda en el entorno de 40º a 50º.

9. Válvula según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la caja (8) del asiento presenta un anillo (22) guía, que es conducido en la caja (2) de válvula o en una pieza (23) insertada unida a ella.

10. Válvula según la reivindicación 9, caracterizada porque se ha dispuesto una superficie (24) de ataque de un par de giro en el anillo (22) guía.

11. Válvula según la reivindicación 10, caracterizada porque la superficie (24) de ataque de un par de giro coopera con un dispositivo (25) de regulación accesible desde fuera.

12. Válvula según una de las reivindicaciones 9 a 10, caracterizada porque el anillo (22) guía está unido con el asiento (12) de válvula mediante brazos (20, 21) de sujeción, siendo la extensión de los brazos (20, 21) de sujeción en dirección perimetral, como máximo, exactamente igual de grande que la extensión de los huecos entre los brazos (20, 21) de sujeción.

13. Válvula según la reivindicación 12, caracterizada porque un brazo (20) de sujeción se ha dispuesto en dirección perimetral en la zona del segundo extremo (11) del canal (9).

14. Válvula según la reivindicación 12 ó 13, caracterizada porque dos brazos (20, 21) de sujeción se han dispuesto mutuamente desplazados en 180º.