ES2214598T3 - Instalacion para distribucion de gas. - Google Patents

Instalacion para distribucion de gas.

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ES2214598T3 ES97401858T ES97401858T ES2214598T3 ES 2214598 T3 ES2214598 T3 ES 2214598T3 ES 97401858 T ES97401858 T ES 97401858T ES 97401858 T ES97401858 T ES 97401858T ES 2214598 T3 ES2214598 T3 ES 2214598T3
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Abstract

LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UNA INSTALACION DE DISTRIBUCION DE GAS A UNA PRESION SUPERIOR A 20 BARES QUE COMPRENDE DOS FUENTES DE GAS A PRESION CONECTADAS POR VALVULAS RESPECTIVAS (26A, 26B) A UN SISTEMA INVERSOR AUTOMATICO CARACTERIZADA PORQUE LLEVA UN CUERPO DE INVERSOR (1) PROVISTO DE UNA SALIDA (105) Y DE UNA LLEGADA (101, 102) POR CADA UNA DE LAS VALVULAS (26A, 26B) DE ALIMENTACION QUE COMUNICAN CADA UNA, POR UN POZO (103, 104) CENTRAL RESPECTIVO TAPADO EN UN PRIMER EXTREMO, CON UNA CAJA DE VALVULA (7A, 7B) RESPECTIVA FIJADA EN EL SEGUNDO EXTREMO DEL POZO, FORMANDO CADA CAJA DE VALVULA (7A, 7B) UNA CAMARA OBTURABLE POR UNA VALVULA GUARNECIDA (6A, 6B) RESPECTIVA MANTENIDA EN APOYO POR MEDIOS ELASTICOS (5A, 5B) SOBRE UN ASIENTO (77) FORMADO EN LA CAJA DE VALVULA (7), UN ELEMENTO EMPUJADOR (9A, 9B) QUE SE DESLIZA EN LA CAJA DE VALVULA (7A, 7B) Y QUE ESTA CONTROLADO POR UNA LEVA (34) QUE GIRA ENTRE DOS POSICIONES PARA ACTUAR, SEGUN SU POSICION, POR UN DEDO (90) SOBRE UNA DE LAS DOSVALVULAS (6A, 6B) PARA LIBERAR EL ASIENTO (77), ESTANDO GARANTIZADO EL CONTACTO ENTRE LA LEVA (34) Y EL EMPUJADOR (9A, 9B) POR UN ELEMENTO RODANTE (93).

Description

Instalación para distribución de gas.
La presente invención se refiere a una instalación de distribución de gas, principalmente de gas a presión elevada superior a 20 bares, por ejemplo, 20 a 300 bares tal como oxígeno o nitrógeno, helio, argón.
Se conocen instalaciones para distribución de gas comprimido en bombonas, en las cuales un reductor de presión es alimentado por una de entre dos bombonas, las cuales están unidas a un dispositivo de selección de bombona de distribución que comprende un complejo sistema de varillajes, voluminoso y que precisa numerosos acoplamientos. Igualmente son conocidas instalaciones de distribución de gas del mismo tipo, con referencia a la patente NL 111207 C, que presentan un dispositivo que comprende inversores automáticos utilizados solamente para uso doméstico, con presión máxima de la salida de las bombonas que no sobrepasa los 20 bares.
El objeto de la invención es proponer un sistema inversor de fuente de distribución de gas a presión elevada, superior a 20 bares, que presenta la ventaja de ser de constitución simple, compacta y poco costosa.
Este objeto se alcanza por el hecho de que la instalación de distribución de gas a una presión superior a 20 bares, que comprende dos fuentes de gas a presión unidas por válvulas respectivas a un sistema inversor automático, se caracteriza porque comprende un cuerpo de inversor provisto de una salida y de una entrada para cada una de las válvulas de alimentación que se comunican cada una mediante un conducto central conectado en un extremo, con una caja de válvulas fija por el otro extremo en cada conducto y que forman una cámara que se puede obturar mediante una válvula de mariposa que se mantiene apoyada a través de medios elásticos sobre un asiento formado en la caja de válvulas, un elemento pulsador controlado por una leva que gira entre dos posiciones, para actuar con un dedo, según la posición, sobre una de las dos válvulas de mariposa, estando asegurado el contacto entre la leva y el pulsador por un elemento giratorio.
Según otra particularidad, la válvula de mariposa y el pulsador tienen una forma que reserva, entre las paredes internas de la caja de válvulas y ellos mismos, espacios de circulación de fluidos.
Según otra particularidad, la caja de válvulas es cilíndrica, las válvulas de mariposa y los pulsadores son de sección cuadrada o poligonal.
Según otra particularidad, cada caja de válvulas está constituida por una pieza cilíndrica, estando penetrado el interior de la caja de válvulas por un primer agujero que desemboca en una perforación de diámetro más grande a través de un orificio más limitado que forma, en la perforación de diámetro más grande, los labios del asiento para la válvula reforzada, estando formado el pulsador por un vástago fijado a un cuerpo principal, pasando el extremo del vástago y el cuerpo principal del pulsador dentro del primer agujero y del orificio del asiento.
Según otra particularidad, la caja de válvulas es de sección cuadrada, o poligonal, siendo las válvulas de mariposa y los pulsadores de sección cilíndrica. Según otra particularidad, la leva está fijada a un vástago de inversión montado en forma pivotante en un conducto central del cuerpo de inversor, estando situado dicho conducto central entre los dos conductos de las cajas de válvulas, estando solicitada dicha leva permanentemente en apoyo sobre los pulsadores por medios elásticos que ejercen una fuerza importante, que permite obtener una presión de salida superior o igual a 2 bares, reaccionando los medios elásticos sobre la leva por medio de un conjunto giratorio de dos anillos.
Según otra particularidad, el elemento giratorio que asegura el contacto entre la leva y el pulsador, está constituido por una bola de mantenimiento alojada en un agujero ciego situado en el extremo del pulsador que está adyacente a la leva.
Según otra particularidad, una membrana de tela de caucho es penetrada entre los dos anillos que constituyen el conjunto giratorio y apretado por una tuerca sobre la leva.
Según otra particularidad, una membrana de acero inoxidable es penetrada entre los dos anillos que constituyen el conjunto giratorio y es apretada por una tuerca sobre la leva.
Según otra particularidad, los bordes exteriores de la membrana son apretados entre un saliente del cuerpo de inversor y un anillo roscado sobre una parte externa para atornillarse en el agujero roscado del cuerpo de inversor que desemboca sobre el saliente.
Según otra particularidad, están previstos medios en el otro extremo del anillo para mantener los medios elásticos.
Según otra particularidad, los conductos del cuerpo de inversor están cerrados en su primer extremo por tapones enroscados, estando previsto un sistema de estanqueidad entre cada tapón y cada conducto.
Según otra particularidad, los medios elásticos que mantienen la válvula de mariposa reforzada sobre el asiento en la caja de válvulas están constituidos por un muelle alojado en una cavidad formada bajo el tapón.
Según otra particularidad, un sistema de estanqueidad está dispuesto entre cada caja de válvulas y cada conducto respectivo de la caja en el cuerpo del inversor.
Según otra particularidad, el sistema de estanqueidad dispuesto entre cada caja de válvulas y cada conducto respectivo de la caja en el cuerpo amortiguador está constituido por una junta tórica de estanqueidad alojada en una garganta formada en la caja de válvulas.
Otras particularidades y ventajas de la presente invención aparecerán más claramente a la lectura de la descripción a continuación hecha con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
La figura 1 representa una vista en corte de la instalación de distribución de los gases a presión.
La figura 2A representa una vista en corte del cuerpo de inversor según la invención.
La figura 2B representa una vista en corte según una dirección perpendicular a la dirección de corte de la figura 2A del cuerpo de inversor.
La figura 2C representa una vista en corte de la caja de válvulas.
La figura 2D representa una vista en corte del pulsador.
La figura 2E representa una vista por encima del pulsador.
La figura 2F representa una vista en corte de la guarnición de la válvula.
La figura 2G representa una vista en corte de la válvula.
La figura 2I representa una vista del vástago de inversión con un corte de la leva.
La figura 2H representa una vista de lado de la leva.
La invención se va a describir ahora en combinación con las figuras 1 a 2H. La invención consiste en un dispositivo inversor para una instalación de distribución de gas comprimido a presiones superiores a 20 bares, por ejemplo de 20 a 300 bares. Una instalación de este tipo comprende en cada lado una válvula (26a, 26b) que permite controlar por manivelas (42a, 42b) una válvula de mariposa (43a, 43b) que permite suministrar el gas que llega por el empalme respectivo (30a, 30b) de la bombona de gas comprimido hacia una canalización de salida (24a, 24b). Cada canalización (24a, 24b) de salida de la válvula está conectada por un roscado (23a, 23b) a las entradas del inversor (1). El inversor comprende un cuerpo de inversor (1) provisto de dos entradas constituidas por las perforaciones (101, 102) roscadas, en las que se enroscan los empalmes (23a, 23b) de salida de las válvulas. Cada una de estas perforaciones (101, 102) roscadas desemboca por un orificio en un conducto (104, 103) de eje perpendicular a la perforación de entrada respectiva (101, 102). Estos conductos (103, 104) están provistos, a una parte y otra parte, de orificios calibrados de comunicación con las perforaciones de entrada (101, 102), de roscados superiores (1042, 1032) o bien inferiores (1031, 1041). El roscado inferior (1041, 1031) permite atornillar un tapón (4a, 4b) provisto cerca de su caperuza de una garganta en la que se coloca una junta de estanqueidad (80a, 80b). El tapón (44) está provisto igualmente, en el extremo opuesto de su caperuza, con una cavidad (41) en la que está dispuesto un muelle (5). Cada muelle (5a, 5b) empuja una válvula reforzada (6a, 6b) hacia el asiento (77) formado en la caja de válvulas (7a, 7b) respectiva. La caja de válvulas está constituida por una pieza cilíndrica (7) que comprende, a una cierta distancia de su caperuza (74), un roscado (72) que desemboca sobre una garganta (73) en la dirección de la caperuza (74). El interior de la pieza cilíndrica es penetrado por un primer agujero (75) que desemboca sobre una perforación (78) de diámetro más grande a través de un orificio más limitado (76) que, por el otro lado, forma los labios (77) de un asiento. Los labios del asiento desembocan en la perforación más importante (78) de la pieza cilíndrica. En la garganta (73) está dispuesta, en cada caja de válvulas (7a, 7b), una junta tórica de estanqueidad (8a, 8b). Por la perforación (75) y en la perforación del asiento (76) pasan el extremo de un vástago (90) y el cuerpo principal (91) de un pulsador (9), cuyo cuerpo principal (91) es de sección cuadrada redondeada en los ángulos para deslizarse en la perforación cilíndrica (75). Esta sección cuadrada (91) se termina, en el extremo opuesto del vástago (90), por un agujero ciego (92) en el que está dispuesta una bola (93) que es engastada en la perforación plegando los labios del alojamiento de manera que la bola, después de la inserción, gira libremente. La bola está en contacto con una de las superficies planas (342, 343) de una leva (34) montada fija a un vástago de inmersión (3). La leva (34) comprende sobre una cara una primera porción de superficie plana (342) más alejada de la cara opuesta que la segunda porción de superficie plana (343) que corresponde a un sector angular superior a 180º. Las dos superficies (341, 343) están unidas entre sí por un plano inclinado del orden de 30º a cada lado. El vástago de inmersión está fijado a la leva de acero tratado, por ejemplo, por soldadura de la leva, sobre un saliente de la parte cilíndrica (31) del vástago de diámetro más importante que el extremo (33) del vástago (3). El vástago (3) comprende igualmente una garganta (32), en la que está dispuesta una junta tórica (12) que asegura la estanqueidad con dos arandelas (10a, 10b) de presión de la membrana de tela de caucho. Este vástago (3) es prolongado, en el extremo opuesto a la leva, por una parte de sección cuadrada (35) que permite la fijación de un botón (20) de maniobra. El extremo (33) del vástago de inversión opuesto al botón (20), penetra en la perforación de un conducto central (107) formado en el centro del cuerpo del inversor (1).
Sobre la cara de la leva opuesta a las superficies (342, 343) de la leva se apoya primera arandela (10a) que tiene una sección en L para formar un saliente por encima de la leva sobre el que se coloca una membrana (11) perforada con un orificio de paso del vástago (3). Esta membrana de tela de caucho (11) es cogida entre la primera arandela (10a) y una segunda arandela (10b), mantenida apretada sobre la primera arandela (10a) por una tuerca (10c) que se enrosca sobre un roscado formado en el extremo superior de la primera arandela (10a) opuesta al saliente. La segunda arandela (10b) de diámetro superior a la primera sirve igualmente de asiento para un muelle (13), cuyo otro extremo se apoya sobre una pieza (14) que se apoya sobre medios de bloqueo de la extremidad del muelle. Estos medios de bloqueo están constituidos por una pieza (15) mantenida por un roscado en un anillo (2). Las piezas (17A, 17B) que limitan el curso del botón de maniobra (20) están fijadas sobre una pieza (16) mantenida por tornillo (19) sobre el anillo cilíndrico (2) previsto en el extremo opuesto a los tornillos de un roscado (200), destinado para fijarse sobre la parte roscada de una perforación que desemboca sobre un saliente (106) formado en los cuerpos del inversor (1).
En funcionamiento, cuando la bombona, unida a la válvula izquierda (26a), está en uso, es decir, cuando el botón (42a) es maniobrado para abrir el paso entre el asiento y la válvula de mariposa (43a) de la válvula, la guarnición de la válvula de mariposa no se apoya ya sobre el asiento de la válvula. El gas a presión pasa por la perforación (76) del asiento (77), por los espacios formados entre las paredes cilíndricas (75, 78) de la caja de válvulas y los lados rectilíneas de las válvulas de mariposa reforzadas (6) y pulsadores (9) para salir por la salida (105). El muelle (13) está tensado para que, durante la puesta en servicio de una bombona, la presión sobre la bola de contacto con la parte (342) más gruesa de la leva sea suficiente para permitir un caudal de gas hacia la canalización (105) con una presión de salida del gas en la canalización (105) superior o igual a 2 bares. Cuando la presión disminuye en la bombona de la izquierda, la fuerza del muelle no es ya compensada por la presión sobre la membrana (11) y el pulsador de la izquierda (9a) que corresponde a la bombona en servicio es hundido más profundamente para aumentar el paso de gas entre el asiento (77) y la válvula de mariposa reforzada (6a) del inversor. Esto se produce justo en el momento en el que la otra parte (341) de la leva de espesor más reducido entra en contacto con la bola (93) fijada al segundo pulsador (9b) de la vía de alimentación de la derecha. En este momento, la leva abre allí, por medio del pulsador (9b), la leva de mariposa (6b) de la vía (b). Esta última etapa pone, por lo tanto, en comunicación la segunda bombona con el dispositivo inversor (1). El usuario, en este momento, puede cerrar la válvula de la primera bombona. Después purga el circuito de la izquierda con la ayuda de la manivela de purga (44a) que permite desplazar la válvula de mariposa (45a) fuera de su asiento para permitir la puesta al aire libre del circuito de la izquierda para facilitar la substitución de la primera bombona. El usuario cierra el circuito de purga y sustituye la bombona. Antes de abrir la válvula de mariposa (43a) de la válvula de la vía de la izquierda, el usuario conmuta con la ayuda del botón de maniobra (20) la posición de la leva (34) para que la parte más gruesa (342) de la leva (34) se apoye sobre la bola (93) del pulsador (9b) de la vía de la derecha. La válvula de mariposa (43a) de la válvula de la vía de la izquierda es abierta por último de manera que la bombona esté preparada para intervenir cuando la bombona de la vía de derecha alcance una presión insuficiente.
La estructura del inversor, en la que el pulsador (9a, 9b) es una pieza distinta de la válvula de mariposa (6a, 6b), cuyo pulsador (9a, 9b) se desliza y es guiado en la caja de válvula (7a, 7b), contribuye a la adaptación del dispositivo a las presiones elevadas.
Se comprende que se ha realizado así un inversor automático con doble válvula de mariposa adaptado a las presiones elevadas que se encuentran en las bombonas de alimentación de oxígeno o de nitrógeno o incluso de argón o de helio.
Las obturaciones realizadas con juntas tóricas dispuestas en gargantas pueden substituirse por cualquier otro sistema de estanqueidad que satisfaga las condiciones de uso sin salirse, por ello, fuera del alcance de la invención.

Claims (15)

1. Instalación de distribución de gas a una presión superior a 20 bares, que comprende dos fuentes de gas a presión unidas por válvulas respectivas (26a, 26b) a un sistema inversor automático, caracterizada porque comprende un cuerpo de inversor (1) provisto de una salida (105) y de una entrada (101, 102) para cada una de las válvulas (26b, 26a) de alimentación, cada una de las cuales se comunica, por un conducto (103, 104) central respectivo conectado en un primer extremo, con una caja (7a, 7b) de válvulas respectiva fijada al segundo extremo del conducto, formando cada caja (7a, 7b) de válvulas una cámara que se puede obturar por una válvula de mariposa reforzada (6a, 6b) respectiva mantenida en apoyo por medios elásticos (5a, 5b) sobre un asiento (77) formado en la caja de válvulas (7), un elemento pulsador (9a, 9b) distinto de la válvula de mariposa (7a, 7b) y que se desliza en la bombona (7a, 7b) con válvulas de mariposa, es controlado por una leva (34) que gira entre dos posiciones para actuar, según su posición, por un dedo sobre una de las dos válvulas de mariposa (6a, 6b) para hundir la válvula de mariposa para liberar el asiento (77), estando asegurado el contacto entre la leva (34) y el pulsador (9a, 9b) por un elemento
giratorio.
2. Instalación de distribución de gas según la reivindicación 1, caracterizada porque la válvula de mariposa (6a, 6b) y el pulsador (9a, 9b) tienen una forma que proporciona espacios de circulación de fluidos, entre las paredes internas de la caja (7a, 7b) de válvulas y ellos mis-
mos.
3. Instalación de distribución de gas según la reivindicación 2, caracterizada porque la caja (7a, 7b) de válvulas es cilíndrica, las válvulas de mariposa (6a, 6b) y los pulsadores (9a, 9b) son de sección cuadrada o poligonal.
4. Instalación de distribución de gas según la reivindicación 3, caracterizado porque cada caja (7a, 7b) de válvulas está constituida por una pieza cilíndrica, estando perforado el interior de la caja (7a, 7b) de válvulas por un primer agujero (75) que desemboca sobre una perforación (78) de diámetro más grande a través un orificio más limitado (76) que forma los labios del asiento (77) para la válvula de mariposa en la perforación (78) revestida de diámetro más grande (6a, 6b).
5. Instalación de distribución de gas según la reivindicación 2, caracterizada porque la caja (7a, 7b) de válvulas es de sección cuadrada o poligonal, las válvulas de mariposa (6a, 6b) y los pulsadores (9a, 9b) son de sección cilíndrica.
6. Instalación de distribución de gas según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizada porque la leva (34) está fijada a un vástago de inversión (3) montado de forma pivotante en un conducto central (107) del cuerpo (1) de inversor, estando situado dicho conducto central entre los dos conductos (103, 104) de las cajas (7a, 7b) de válvulas, estando solicitada dicha leva (34) permanentemente en apoyo sobre los pulsadores (9a, 9b) por medios elásticos (13) que ejercen una fuerza importante que permite obtener una presión de salida superior o igual a 2 bares, actuando los medios elásticos (13) sobre la leva por medio de un conjunto giratorio de dos anillos (10a, 10b).
7. Instalación de distribución de gas según la reivindicación 6, caracterizada porque el elemento giratorio que asegura el contacto entre la leva (34) y el pulsador (9a, 9b) está constituido por una bola (93) de mantenimiento alojada en un agujero ciego (92) situado en el extremo del pulsador (9a, 9b) que está adyacente a la leva (34).
8. Instalación de distribución de gas según la reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque una membrana (11) de tela de caucho está ajustada entre los dos anillos (10a, 10b), constituyendo el conjunto giratorio y apretado por una tuerca (10c) sobre la leva (34).
9. Instalación de distribución de gas según la reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque una membrana (11) de acero inoxidable está ajustada entre los dos anillos (10a, 10b), constituyendo el conjunto giratorio y apretado por una tuerca (10c) sobre la leva (34).
10. Instalación de distribución de gas según la reivindicación 8 ó 9, caracterizada porque los bordes exteriores de la membrana (11) están apretados entre un saliente (106) del cuerpo de inversor (1) y un anillo (2) roscado sobre una parte externa para atornillarse en la tuerca roscada del cuerpo de inversor que desemboca sobre el saliente
(106).
11. Instalación de distribución de gas según la reivindicación 10, caracterizada porque están previstos medios (14, 15) en el otro extremo del anillo (2) para mantener los medios elásticos (13).
12. Instalación de distribución de gas según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los conductos (103, 104) del cuerpo de inversor son cerrados en su primer extremo por tapones (4a, 4b) atornillados, estando previsto un sistema de estanqueidad (80a, 80b) entre cada tapón (4a, 4b) y cada conducto (103, 104).
13. Instalación de distribución de gas según la reivindicación 12, caracterizada porque los medios elásticos (5a, 5b) que mantienen la válvula de mariposa reforzada (6a, 6b) sobre el asiento (77) en la caja (7a, 7b) de válvula de mariposa están constituidos por un muelle alojado en una cavidad (41) cerrada en el tapón (4a, 4b).
14. Instalación de distribución de gas según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque un sistema de estanqueidad (8a, 8b) está dispuesto entre cada caja (7a, 7b) de válvulas de mariposa y cada conducto (103, 104) respectivo de la caja (7a, 7b) en el cuerpo (1) del inver-
sor.
15. Instalación de distribución de gas según la reivindicación 14, caracterizada porque el sistema de estanqueidad dispuesto entre cada caja (7a, 7b) de válvulas de mariposa y cada conducto respectivo de la caja en los cuerpos amortiguadores está constituido por una junta (8a, 8b) tórica de estanqueidad alojada en una garganta (73) cerrada sobre la caja (7a, 7b) de válvulas de mariposa.
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