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