ES2210768T3 - Valvula de dos vias. - Google Patents

Valvula de dos vias.

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ES2210768T3 ES98928767T ES98928767T ES2210768T3 ES 2210768 T3 ES2210768 T3 ES 2210768T3 ES 98928767 T ES98928767 T ES 98928767T ES 98928767 T ES98928767 T ES 98928767T ES 2210768 T3 ES2210768 T3 ES 2210768T3
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Lars Arvidsson
Nina Brunk
Jirgen Jinsson
Malte Lennerstedt
Ingmar Malm
Christian Merheim
Elizabeta Naumovska
Joakim Ragnarsson
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Abstract

Una válvula de dos vías para un líquido con una entrada (3) y dos salidas (5, 6) provista con asientos de válvula (7, 8). Un diafragma (9) es capaz de limitar contra los asientos de válvula para la operación selectiva de la válvula. Un dispositivo de activación (10) desplaza el diafragma de modo que una nueva, al menos en parte porción sin uso del diafragma se descubre a los asientos de válvula. El diafragma es preferiblemente circular, por lo cual el dispositivo de activación gira el diafragma sobre su centro de modo que un nuevo sector se descubre en frente del asiento de válvula. De esta manera, la vida de funcionamiento del diafragma puede ser incrementada diez veces.

Description

Válvula de dos vías.
Campo técnico
El presente invento se refiere a una válvula multidireccional para un fluido, tal como un líquido o gas.
Antecedentes del invento
En los documentos US-A-4.431.019, EP-A1-0578168 y EP-A1-0085298 se explica una válvula de una estructura similar.
La válvula de acuerdo con el invento está particularmente pensada para ser usada en una máquina de diálisis que, en su fase de preparación de líquido, comprende varias válvulas de este tipo. Estas válvulas son usualmente operadas por solenoides. La válvula puede ser de tipo unidireccional o bidireccional o de cualquier otro tipo de válvula multidireccional.
La válvula está provista de un diafragma que se apoya en un asiento de válvula en la válvula. Se produce un desgaste durante la operación de la válvula y el apoyo del diafragma contra los asientos de válvula. La función de la válvula se deteriora y después de cierto tiempo se producen fugas. Con el fin de asegurar la operación fiable de las válvulas, el diafragma se cambia una vez al año. Esto implica que un operario del servicio se desplace hasta la máquina y desmonte la máquina y todas las válvulas para cambiar los diafragmas. Los costes de este servicio son por lo tanto altos, particularmente los costes de mano de
obra.
Se ha propuesto disponer el diafragma en alguna forma de "cassette" que podría ser más fácil de cambiar para así reducir el tiempo de servicio preventivo.
Resumen del invento
El objeto del presente invento es proporcionar una disposición en una válvula que permita procedimientos simplificados durante tales servicios preventivos.
Un objeto adicional del presente invento es sugerir una construcción que implique que el diafragma no necesite ser cambiado, con lo que los costes de servicio pueden reducirse radicalmente.
El presente invento se refiere así a una válvula que comprende al menos una entrada y al menos una salida de un fluido tal como un líquido o un gas. La entrada y/o la salida están provistas de un asiento de válvula para la cooperación con un diafragma, teniendo el diafragma una dimensión que es mayor que la necesaria para el apoyo contra el asiento de válvula. Una disposición operativa hace que el diafragma se apoye en el asiento de válvula para la operación selectiva de la válvula.
De acuerdo con el invento, se provee una disposición de activación para el desplazamiento del diafragma, de forma que una zona del diafragma nueva, al menos parcialmente no usada, pueda ser expuesta al asiento de válvula.
Preferiblemente, el diafragma es circular, por lo que la disposición de activación hace girar el diafragma alrededor de su centro, de forma que un nuevo sector se expone al siento de la válvula. El giro puede producirse en un ángulo de aproximadamente
10º-45º, particularmente 18º, dependiendo de la vida de operación deseada.
Alternativamente, el diafragma puede desplazarse linealmente y sustancialmente perpendicular al asiento de válvula.
El diafragma puede desplazarse por pasos en una magnitud de forma tal que se exponga al asiento de válvula una parte completamente nueva del diafragma.
Alternativamente, el desplazamiento puede producirse sustancialmente de forma continua o por pequeños pasos, de forma que el diafragma se renueve continuamente o sustancialmente de forma continua.
Preferiblemente, se provee una disposición de bloqueo que evita la vuelta de una parte previamente expuesta del diafragma a exposición al asiento de válvula.
La válvula es preferiblemente una válvula bidireccional que comprende una entrada y dos salidas, estando éstas alineadas entre sí, por lo que cada salida tiene un asiento de válvula.
La disposición de activación puede ser alimentada por una fuente tal como un solenoide o un motor. De esta forma, ya no existe la necesidad de desmontar la máquina; en lugar de eso, el "cambio" del diafragma puede iniciarse eléctricamente, por ejemplo apretando un botón o mediante un microprocesador, que puede ser manejado a distancia.
Breve descripción de los dibujos
De la detallada descripción del invento dada a continuación y con referencia a los dibujos, se pondrán de manifiesto características, ventajas y propiedades adicionales de la válvula bidireccional de acuerdo con el invento.
La figura 1 es una vista en alzado de la válvula de acuerdo con el invento, parcialmente en corte transversal.
La figura 2 es una vista en perspectiva de un diafragma de la válvula de acuerdo con la figura 1.
La figura 3 es una vista en despiece ordenado de la válvula de acuerdo con la figura 1.
La figura 4 es una vista en perspectiva que muestra los asientos de válvula con mayor detalle.
La figura 5 es una vista en perspectiva, similar a la de la figura 5, de una realización alternativa del invento.
Descripción detallada de realizaciones preferidas
La válvula que se muestra en la figura 1 comprende un alojamiento exterior 1 provisto de un alojamiento interior 2. El alojamiento interior 2 comprende una entrada 3 que se extiende perpendicular al plano del papel y después se curva hacia arriba 90º y descarga centralmente en la superficie superior del alojamiento interior 2, marcado con 4. El alojamiento interior 2 comprende además una primera salida 5 y una segunda salida 6. Las salidas 5 y 6 tienen aberturas definidas por asientos de válvula 7 y 8 en la superficie superior del alojamiento interior 2.
La superficie superior del alojamiento interior está cubierta por un diafragma elástico o una membrana 9 que tiene la forma general ilustrada en la figura 2. La membrana es simétricamente circular, es decir redonda cuando se ve desde arriba en la figura 2. La membrana 9 está fijada a un anillo circular 10 por medio de un adhesivo adecuado 11.
Una palanca activadora 12 es pivotable alrededor de un eje 13. El extremo inferior de la palanca 12 está provisto de un revestimiento 14 que tiene una sección recta simétricamente circular que corresponde generalmente con la superficie superior de la membrana 9, tal como se muestra en la figura 1 y la figura 3.
Cuando la palanca 12 es hecha girar alrededor de un eje 15 de acuerdo con la flecha 15, la membrana 9 es presionada contra el asiento de válvula 8 como se ve en la figura 1. Si se hace girar la palanca 12 en la otra dirección, la membrana 9 es presionada, en cambio, contra el asiento de válvula 7.
La membrana 9 deja la abertura 4 de entrada sustancialmente libre por una cavidad 16 entre la superficie superior del alojamiento interno 2 y la membrana 9. Consecuentemente, el líquido puede fluir desde la entrada 3 por la cavidad 16 al asiento 7 de válvula abierta, y fuera a través de la salida 5, tal como indican las flechas 17 y 18. Si, la palanca 12 es hecha pivotar hacia la izquierda en la figura 1, en este caso, el asiento de válvula 8 se abre y el líquido fluye fuera a través de la salida 6. La actuación de la palanca 12 se realiza preferentemente mediante un solenoide 23.
La membrana 9 en una válvula de este tipo está sometida a un desgaste considerable alrededor de la zona de los asientos de válvula 7 y 8. Con el fin de asegurar un funcionamiento fiable de la válvula, la membrana se cambia por tanto regularmente, por ejemplo una vez al año, tal como se ha mencionado anteriormente.
De acuerdo con el presente invento, se consigue una mayor vida útil de la membrana debido al hecho de que está dispuesta para que pueda hacerse girar, de forma que las partes nuevas, no usadas, de la membrana puedan ser expuestas a un asiento de válvula en lugar de tener que cambiar la membrana completa.
De acuerdo con el invento, la membrana 9 está fijada a un anillo 10. El anillo 10 y la membrana 9 están divididos en diez (o veinte) sectores, cada uno comprendiendo 18º de un círculo. Cuando la membrana va a ser cambiada después de un año, el operario del servicio simplemente gira 18º el anillo 10, y así una nueva parte no dañada de la membrana 9 queda expuesta a los asientos de válvula 7 y 8. De esta forma, la membrana puede ser "cambiada" sin tener que desmontar la válvula. Este "cambio" puede realizarse 10 veces, con lo que la vida útil de la válvula llega a 10 años, suponiendo que el cambio se realice una vez al año.
El material de la membrana 9 es, preferiblemente, caucho de silicona (polidimetilsiloxano) del tipo WACKER 3003. Este material de membrana debe tener una vida útil posible de alrededor de 10 años o de, al menos, 5 años.
Las restantes partes de la válvula están hechas de PEEK, polieteretercetona, que es un material termoplástico con una buena resistencia química y buenas propiedades de flujo a las temperaturas de funcionamiento que se consideran.
Con el fin de evitar el giro de retorno del anillo 10 y de la membrana 9, el anillo 10 está provisto de dientes 19 que cooperan con una uña de apoyo 20 dispuesta en el alojamiento interior 2, véase la figura 4. Los dientes están espaciados a intervalos de 18º. Así, cuando el anillo 10 es hecho girar una muesca, esto corresponde a un "cambio" de la membrana 9, ya que un sector nuevo, completamente sin usar de la membrana es hecho girar hacia delante y es expuesto a los asientos de válvula.
El anillo 10 puede estar provisto de encajes para una herramienta que haga posible el giro del anillo en 18º sin tener que desaplicar la herramienta. Colocando la herramienta en una posición correcta y haciéndola girar todo lo que se pueda, se consigue precisamente el desplazamiento correcto de la membrana.
El anillo 10 puede estar provisto de una disposición de muelle (no mostrada) que carga al anillo 10 hacia la uña de apoyo, de forma que los dientes se apliquen con la uña de apoyo tan pronto como un diente haya pasado sobre ella.
La uña de apoyo puede colocarse en un carro desplazable 21, tal como se indica en la figura 5. El carro es desplazado por un solenoide o un motor 22. Cuando el solenoide 22 es activado, el carro 21 se desplaza hacia el solenoide y, así, pasa un diente 19 del anillo 10 situado encima de él, véase la figura 3, en la que la uña de apoyo 21 se muestra parcialmente. Después, el carro 22 es devuelto a la posición mostrada en la figura 5, bien por la fuerza de un muelle o activamente por el solenoide 22 y, por tanto, lleva con él el anillo 10 y la membrana 9.
La actuación del solenoide tiene lugar eléctricamente y puede realizarse manualmente por la actuación de un pulsador encima o en la máquina.
Preferiblemente, el ordenador de la máquina de diálisis está, sin embargo, preprogramado para activar el solenoide después de una cantidad de horas de funcionamiento que corresponden a la vida útil esperada de cada válvula, que naturalmente puede ser diferente para las diferentes válvulas.
Alternativa o complementariamente, la activación puede producirse por medio de mando a distancia, por ejemplo por líneas telefónicas o señales de radio para el servicio a distancia.
En la figura 4 se muestra la superficie superior del inserto 2 que tiene los asientos de válvula 7 y 8. Estos asientos de válvula tienen una forma oval o ovoidal con el fin de permitir la mayor superficie posible sin coger una zona demasiado grande de la superficie de la membrana con forma de sector. Los asientos de válvula tienen así hacia el centro una superficie de la sección recta que se estrecha hacia dentro.
Además, la entrada 4 se muestra dispuesta en el centro y con una distribución de flujo que está diseñada para impedir la formación de zonas con flujo de líquido detenido.
Como se puede ver en la figura 3, el interior del anillo 10 está provisto de varios nervios salientes. Éstos cooperan con la membrana 9 y sirven para asegurar que la membrana gire conjuntamente con el anillo. El revestimiento 14 está fijado a la membrana y también gira con ella.
La unión del revestimiento 14, la membrana 9 y el anillo 10 se puede conseguir por medio de un adhesivo adecuado. Una alternativa adicional es, primero, moldear por inyección la membrana 9 y, después, moldear por inyección los otros dos componentes 10 y 14 en la membrana 9, por lo que durante la fabricación ya se crea la adhesión.
En una realización alternativa del invento, la membrana se forma durante la fabricación, de forma que ya comprenda segmentos de 18º. La membrana está así provista de nervios que crean una división adecuada. Naturalmente, se pueden usar otras divisiones, por ejemplo 30º para una vida útil de seis años, etc.
La membrana 11 y el anillo 10 tienen, preferiblemente, una sección recta circular. El inserto 2 y el alojamiento 1 pueden tener una sección recta arbitraria y, en una realización preferida, son rectangulares.
Es posible dentro del ámbito del presente invento, que se puedan utilizar otras formas de membranas. En particular, la membrana puede ser rectangular y estar desplazada linealmente, de forma sustancialmente perpendicular al plano de los asientos de válvula.
No es necesario desplazar la membrana tan lejos que una zona completamente no usada de la membrana sea expuesta a los asientos de válvula. En una realización alternativa, la membrana se desplaza cada vez solamente una pequeña distancia de pocos milímetros, o continuamente, de forma que se exponga nuevo material a los asientos de válvula, más o menos continuamente.
Tales pequeños desplazamientos pueden producirse cada vez que se active la válvula. Sin embargo, convenientemente, tales desplazamientos no se producen durante la operación normal sino que, en vez de ello, se producen durante periodos en los que la máquina no está en uso. De esta forma se facilita la realización de comprobaciones funcionales de la máquina antes de usarla.
El invento ha sido descrito anteriormente con referencia a la realización del mismo mostrada en los dibujos. Sin embargo, los diversos componentes pueden ser combinados de diferentes formas dentro del ámbito del invento. El invento está limitado solamente por las reivindicaciones anejas.

Claims (9)

1. Válvula que comprende: al menos una entrada (3) y al menos dos salidas (5, 6) para un fluido, tal como un líquido o un gas, por lo que cada una de las salidas está provista de un asiento de válvula (7, 8);
un diafragma (9) que está dispuesto para cooperar con dichos asientos de válvula, teniendo el diafragma (9) una dimensión que es mayor que la necesaria para el apoyo contra cada uno de los asientos de válvula;
una disposición operativa (12) para hacer que el diafragma se apoye en dichos asientos de válvula para la operación selectiva de la válvula;
caracterizada
porque el diafragma, cuando está aplicado con uno de los asientos de válvula está desaplicado de los otros asientos de válvula; y
una disposición de activación (10) para desplazamiento del diafragma, de forma que una parte nueva, al menos parcialmente sin usar, del diafragma sea expuesta al asiento de válvula con el que está en aplicación el diafragma.
2. Válvula de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el diafragma (9) es circular y porque la disposición de activación (10) está dispuesta para hacer girar el diafragma alrededor de su centro, de forma que se exponga un nuevo sector frente al asiento de válvula.
3. Válvula de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque la disposición de activación (10) está dispuesta para hacer girar dicho diafragma en un ángulo de, aproximadamente, 10º-45º, particularmente 18º.
4. Válvula de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la disposición de activación (10) está dispuesta para desplazar el diafragma linealmente y de forma sustancialmente perpendicular al asiento de válvula.
5. Válvula de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la disposición de activación (10) está dispuesta para desplazar dicho diafragma sustancialmente de forma continua o en pequeños pasos, de forma que el diafragma se renueve continua o sustancialmente de forma continua.
6. Válvula de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizada porque la disposición de activación (10) está dispuesta para desplazar dicho diafragma un paso, en una magnitud tal que se exponga al asiento de válvula una parte completamente nueva del diafragma.
7. Válvula de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la disposición de activación (10) comprende una disposición de bloqueo (19, 20), que impide la reintroducción de una parte expuesta previamente del diafragma a la exposición al asiento de válvula.
8. Válvula de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la válvula comprende una entrada (3) y dos salidas (5, 6) que están dispuestas en una línea.
9. Válvula de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la disposición de activación es operada por una fuente de potencia (22), tal como un solenoide o un motor.
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