ES2218397T3 - Sistema de sellado en un elemento de construccion con una abertura de paso que puede ser cerrada y procedimiento para su aplicacion. - Google Patents
Sistema de sellado en un elemento de construccion con una abertura de paso que puede ser cerrada y procedimiento para su aplicacion.Info
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Abstract
Sistema de sellado en un primer elemento de construcción (1) que presenta una primera abertura de paso en la que está presente una primera compuerta de cierre (3) giratoria en torno a un eje central para cerrar la primera abertura de paso, y que puede ser acoplado, axialmente a la primera abertura de paso, con un segundo elemento de construcción (2), aplicándose los dos elementos de construcción (1, 2) uno a otro en un plano de sellado y estando presente entre la primera compuerta de cierre (3) y el primer elemento de construcción (1) una primera junta dinámica (9) dispuesta sobre el contorno radialmente exterior de la primera compuerta de cierre (3), caracterizado porque en la pared de la primera abertura de paso y en la zona de actuación de la primera junta dinámica (9) está presente una junta elástica (8), siendo el diámetro interior de la junta elástica (8) en estado de reposo menor que el diámetro exterior de la primera compuerta de cierre (3) y pudiendo ser inflada radialmente hacia fuera por presión interior la primera junta dinámica (9) en la posición de cierre de la primera compuerta de cierre (3) de tal manera que la junta elástica (8) sea desplazada al menos en parte radialmente hacia fuera.
Description
Sistema de sellado en un elemento de construcción
con una abertura de paso que puede ser cerrada y procedimiento para
su aplicación.
La invención concierne a un sistema de sellado
según el preámbulo de la reivindicación 1, especialmente para
elementos de construcción que pueden ser acoplados con otros
elementos de construcción correspondientes a efectos de transferir
un material entre dichos elementos de construcción. Además, la
invención concierne a un procedimiento para aplicar el sistema de
sellado.
Como elementos de construcción se entienden aquí
piezas de acoplamiento en instalaciones cualesquiera, como
recipientes de transporte o almacenaje, instalaciones de
transferencia o máquinas de mecanización o tratamiento y
similares.
Con tales instalaciones se pueden transportar o
transferir productos de diferentes clases. Productos son aquí
generalmente materiales fluyentes, por ejemplo en forma de
partículas, líquidos o pastosos. Frecuentemente, los materiales
consisten en productos con una sustancia activa y/o una sustancia
auxiliar para la fabricación de un medicamento u otros productos
químicos que pueden conducir a efectos negativos en el medio
ambiente y especialmente en el hombre. Por este motivo, es
necesario que, en lo posible, estos materiales sean tratados,
transportados o transferidos bajo un sellado ampliamente
hermético.
Según el estado de la técnica, se conocen
diferentes compuertas de cierre o sistemas de compuertas de cierre
con los cuales las distintas instalaciones pueden ser primeramente
selladas en posiciones solitarias. Después del acoplamiento de las
instalaciones cooperantes, las compuertas de cierre de las dos
instalaciones pueden ser llevadas conjuntamente a una posición de
apertura con colocación paralela en torno a un eje común. Es aquí de
especial importancia la construcción de los sellados.
En el documento DE 43 42 962 C1 se indica un
dispositivo para acoplar recipientes. En racores tubulares de
conexión están dispuestas compuertas de cierre basculables. Las
compuertas de cierre están sujetas aquí en sendos rebordes de
sellado sustancialmente de forma circular. La superficie frontal
circular del respectivo racor tubular está cubierta por el reborde
de sellado que aloja al mismo tiempo herméticamente a la compuerta
de cierre en cuestión, de tal manera que una superficie frontal del
respectivo reborde de sellado alejada del racor tubular asciende
oblicuamente en dirección radial hacia fuera y en dirección al otro
racor tubular a conectar, de tal modo que, al presionar los dos
racores tubulares con sellado del punto de empalme, las zonas de los
dos rebordes de sellado próximas a la superficie de sellado son
presionadas radialmente hacia fuera y descargan a las compuertas de
cierre para permitir que basculen, con lo que se conserva una
sección transversal cilíndrica y se cierra con seguridad la rendija
entre las compuertas de cierre.
El documento DE 196 43 248 A1 describe un sistema
de sellado para una compuerta de cierre en una abertura de paso de
una instalación que coopera con compuertas de cierre del mismo tipo
en otras instalaciones de tal manera que los recintos interiores de
las dos instalaciones pueden ser unidos uno con otro, presentando la
compuerta de cierre individual en la posición de cierre una junta
en su periferia para efectuar un sellado con respecto a una
abertura de paso correspondiente. Al menos una de las dos compuertas
de cierre cooperantes presenta en su periferia una ranura que queda
limitada en ambos lados por alas anulares, extendiéndose el ala
que, en la posición de cierre, limita la ranura hacia el recinto
interior de la respectiva instalación hasta cerca de la superficie
de sellado de la abertura de paso y estando la otra ala radialmente
acortada con respecto a la primera. En la junta se encuentra, en la
zona radialmente por fuera del ala acortada, un reborde elástico
que abraza axialmente al ala acortada y que, en posición desacoplada
de las instalaciones, sobresale al menos en parte del plano de
sellado entre las compuertas de cierre.
La invención se basa en el problema de indicar un
sistema de sellado de la clase citada al principio con el que los
distintos elementos de construcción impidan en amplio grado que,
durante la transferencia de sustancias, especialmente sustancias
sensibles o tóxicas, salgan incluso pequeñas cantidades al
ambiente. Además, el problema consiste en indicar un procedimiento
para aplicar el sistema de sellado.
La invención resuelve el problema para el sistema
de sellado con las particularidades indicadas en la parte
caracterizadora de la reivindicación 1. Para el problema de
aplicación del sistema de sellado, el problema se resuelve con las
particularidades indicadas en la parte caracterizadora de la
reivindicación 8.
Perfeccionamientos ventajosos de la invención
están caracterizados en las respectivas reivindicaciones
subordinadas y se exponen seguidamente con más detalle junto con la
descripción de la ejecución preferida de la invención, incluyendo el
dibujo.
El núcleo de la invención consiste en la
cooperación de los distintos elementos para diferentes cometidos.
En principio, la invención está materializada en uno de dos
elementos de construcción cooperantes. El sistema de sellado logra
la plena eficacia en cooperación con las demás características
según las reivindicaciones subordinadas.
En el estado de reposo del primer elemento de
construcción, es decir cuando está cerrada la primera compuerta de
reposo mientras éste se encuentra en posición solitaria, la junta
elástica presiona, debido a sus fuerzas internas o por medio de
fuerzas de muelle separadas, sobre el borde radial exterior de la
primera compuerta de cierre. La primera junta dinámica se encuentra
entonces básicamente sin presión interna. La primera compuerta de
cierre sella el primer elemento de construcción.
Poco antes del acoplamiento del primer elemento
de construcción con otro segundo elemento de construcción, la
primera junta dinámica es solicitada con presión interna y presiona
así la junta elástica en dirección radial hacia fuera. No se
modifica entonces nada en cuanto a la estanqueidad entre la primera
compuerta de cierre y el primer elemento de construcción.
Únicamente, la línea de sellado de forma circular es desplazada
entre éstos hacia fuera.
Cuando, seguidamente, el primer elemento de
construcción se asienta sobre una superficie adecuada del segundo
elemento de construcción, el segmento frontal de la junta elástica
es aprisionado entonces entre el primer elemento de construcción y
el segundo elemento de construcción, es decir que la junta elástica
actúa como una junta radial. La junta elástica queda retenida en
esta posición incluso aunque se reduzca la sobrepresión interna en
la primera junta dinámica. Se anula entonces también en amplio grado
la fuerza de sellado entre la junta elástica y la primera compuerta
de cierre, y esta primera compuerta de cierre puede ser hecha
bascular sin problemas dentro del primer elemento de construcción,
es decir que se abre la primera compuerta de cierre y se puede
transferir un material entre el primer elemento de construcción y el
segundo elemento de construcción. Para cerrar el primer elemento de
construcción se hace que bascule la primera compuerta de cierre
volviendo a la posición de cierre, se solicita ésta con presión
interna y el primer elemento de construcción es separado del segundo
elemento de construcción. Seguidamente, puede actuar de nuevo la
fuerza de la junta elástica dirigida hacia dentro y se puede
reducir la presión interna en la primera junta dinámica, sin que
resulte perjudicado el efecto de sellado necesario entre la primera
compuerta de cierre y el primer elemento de construcción.
En esta ejecución muy sencilla no es necesario
que estén presentes otros elementos o una compuerta de cierre en el
segundo elemento de construcción. La primera compuerta de cierre se
utiliza únicamente como cierre del primer elemento de
construcción.
La configuración de la junta elástica puede ser
variada en gran medida. Una configuración ventajosa está
representada en el ejemplo de ejecución.
En la ejecución según la reivindicación 4 un
segundo elemento de construcción puede estar configurado de manera
correspondiente al primer elemento de construcción y cooperar con
éste. Se pueden cerrar entonces automáticamente un primero y un
segundo elementos de construcción.
En la ejecución según la reivindicación 7 el
sistema de sellado según la invención está configurado de tal
manera que, en sentido figurado, está integrada una instalación de
barrido. El canal de gas puede ser aquí un auténtico canal cerrado o
bien, como en el ejemplo de ejecución, una ranura anular que se
convierte en el canal de gas únicamente después del cierre con la
junta elástica.
Según el procedimiento para aplicar el sistema de
sellado, se conduce un gas de barrido al canal de gas antes del
desacoplamiento de los elementos de construcción primero y segundo
cuando están cerradas las compuertas de cierre primera y segunda y
no actúa aún una presión interna sobre las juntas dinámicas primera
y segunda. Este gas de barrido puede circular por al menos una
abertura de salida pasando a las rendijas entre la junta elástica y
la primera junta dinámica, así como a las rendijas entre la segunda
abertura de paso y la segunda junta dinámica. Se insuflan así en
los elementos de construcción I ó II incluso restos mínimos del
material transferido, por ejemplo polvos tóxicos. Cuando,
seguidamente, se soliciten las juntas dinámicas primera y segunda
con una presión interna, los elementos de construcción primero y
segundo pueden ser separados uno de otro y prácticamente no pueden
llegar al ambiente restos del material transferido.
Se explica seguidamente la invención con más
detalle haciendo referencia a un ejemplo de ejecución.
El dibujo muestra un sistema de sellado en
instalaciones con sendos elementos de construcción según la
invención. La figura 1 muestra una vista de conjunto general. Las
figuras 2 a 5 muestran el detalle A de la figura 1 en posiciones
diferentes de los elementos de construcción uno respecto de
otro.
La figura 1 muestra un primer elemento de
construcción configurado como una brida de acoplamiento 1 que está
montado, por ejemplo, en un recipiente de transporte no
representado, y un segundo elemento de construcción configurado
también como una brida de acoplamiento 2 que está montado, por
ejemplo, en una estación de mecanización estacionaria no
representada. Se pretende transferir aquí un material tóxico
pulverulento desde el recipiente de transporte hasta la estación de
mecanización.
Las bridas de acoplamiento 1 y 2 son de
configuración ampliamente equivalente. La brida de acoplamiento 1
presenta una primera compuerta de cierre 3 y la brida de
acoplamiento 2 tiene una segunda compuerta de cierre 4, las cuales
cooperan radialmente con superficies de sellado 6 y 7 de las
aberturas de flujo primera y segunda, respectivamente. Las
compuertas de cierre 3 y 4 están ambas unidas con un dispositivo de
basculación 5 cuyos ejes están superpuestos en la posición acoplada
de las bridas de acoplamiento 1 y 2. Las compuertas de cierre 3 y 4
se aplican aquí también estrechamente una a otra y pueden ser
hechas bascular conjuntamente, de tal manera que el respectivo
material pueda pasar de la brida de acoplamiento 1 a la brida de
acoplamiento 2.
Con ayuda del detalle A de las figuras 2 a 5 se
representa el ejemplo de ejecución en forma más detallada. En la
figura 1 las bridas de acoplamiento 1 y 2 están separadas una de
otra. En la brida de acoplamiento 1 está dispuesta una junta
elástica introducida como anillo de sellado elástico 8 y en la
primera compuerta de cierre 3 está dispuesta una primera junta
dinámica construida como una junta tubular 9. De manera
correspondiente, en la compuerta de cierre 4 está presente en la
brida de acoplamiento 2 una segunda junta dinámica construida
también como una junta tubular 10. Además, en la brida de
acoplamiento 2 está sujeto un anillo de sellado 17 y está previsto
un canal de gas construido como ranura anular 18 con varias
aberturas de salida 19 hacia el interior de la brida de
acoplamiento 2. Las aberturas de salida 19 desembocan en la
superficie de sellado 7 y a la altura de la junta tubular 10 en una
rendija (figura 5) entre la superficie de sellado 7 y el alma 14
como la limitación exterior y la junta tubular 10, la compuerta de
sellado 3 y la junta tubular 9 como limitación interior.
A continuación, se describe el sistema de sellado
en su aplicación según la invención. En la posición según la figura
1 la junta tubular 10 está solicitada con presión interna y sella
la compuerta de cierre 4 con respecto a la superficie de sellado 7.
Dado que la brida de acoplamiento 2 pertenece a una instalación
estacionaria, la generación de presión es posible en general
también sin problemas.
La junta tubular 9 de la compuerta de cierre 3
está sin presión. En las posiciones desacopladas no es tampoco
necesario en principio un medio de presión. Cuando la brida de
acoplamiento 1 se aproxima a la brida de acoplamiento 2 para que
ambas puedan ser acopladas, es entonces posible también fácilmente
en la práctica unir la junta tubular 9 con la fuente de presión
para la junta tubular 10.
El anillo de sellado 8 de la brida de
acoplamiento 1 está configurado en forma de U con alas 11 y 13
dirigidas radialmente hacia fuera. El ala 11 dirigida hacia la
brida de acoplamiento 1 está inmovilizada con un anillo de sujeción
12 en la brida de acoplamiento 1. El ala 13 está sustancialmente
enrasada con la superficie de sellado entre la brida de
acoplamiento 1 y la brida de acoplamiento 2. El alma 14 del anillo
de sellado 8 está situada sustancialmente en posición axial con
respecto a la abertura de flujo, siendo el diámetro interior en el
sitio de conexión al ala 13 menor que en el sito de conexión al ala
11. En el interior del anillo de sellado 8 y en el sitio de conexión
del ala 13 está previsto un anillo elástico 15 que presiona
permanentemente esta zona del anillo de sellado 8 en dirección al
eje de dicho anillo de sellado 8.
En la figura 2 se puede ver claramente el modo en
que en la posición anteriormente descrita el anillo de sellado 8 se
aplica en la zona 16 directamente a la superficie periférica de la
compuerta de cierre 3 y a la junta tubular 9 y, por tanto, sella la
compuerta de cierre 3 contra la brida de acoplamiento 1.
La figura 3 muestra la posición de las bridas de
acoplamiento 1 y 2 una respecto de otra poco antes del
acoplamiento. La junta tubular 9 ha sido solicitada con presión
interna y ha presionado el anillo de sellado 8 hacia fuera.
La figura 4 muestra la posición de las bridas de
acoplamiento 1 y 2 una respecto de otra después del acoplamiento de
una con otra. Las compuertas de cierre 3 y 4 se aplican una a otra.
La junta tubular 10 se aplica entonces herméticamente a la compuerta
de cierre 3 debido a su configuración exterior específica, de modo
que entre las compuertas de cierre 3 y 4 no quedan abiertas
rendijas en las que podrían depositarse restos de un material
durante la transferencia del mismo.
En la brida de acoplamiento 2 está previsto un
anillo de sellado 17 que está posicionado de tal manera que
presiona contra el ala 13 del anillo de sellado 8 y queda
garantizado así un sellado seguro entre las bridas de acoplamiento 1
y 2.
Las figura 5 muestra la posición de las bridas de
acoplamiento 1 y 2 correspondiente a la figura 4. Las juntas
tubulares 9 y 10 se han descargado de presión y se han separado,
por tensión interna, del anillo de sellado 8 y de la superficie de
sellado 7, respectivamente. Dado que, por otro lado, el anillo de
sellado 8 es fijo en posición, las compuertas de cierre 3 y 4
pueden bascular juntas libremente para su apertura.
Cuando las bridas de acoplamiento 1 y 2 deban ser
separadas nuevamente una de otra, las compuertas de cierre 3 y 4
son hechas bascular conjuntamente hasta la posición de cierre. En
la ranura anular 18, que forma un canal de gas de barrido después de
su cierre por el ala 13 del anillo de sellado 8 (figuras 4 y 5), se
introduce un gas de barrido. El gas de barrido circula por la
rendija anteriormente descrita en el borde superior de las
compuertas de cierre 3 y 4 y barre entonces todos los restos del
material previamente transferido llevándolos a las cámaras
adyacentes.
Después de un barrido suficiente, se solicitan
las juntas tubulares 9 y 10 con una presión interna,
estableciéndose nuevamente las posiciones según la figura 4.
Cuando las bridas de acoplamiento 1 y 2 se
separan seguidamente una de otra, prácticamente no pueden llegar al
ambiente restos del material transferido. En la brida de
acoplamiento 1 pueden ajustarse de nuevo sucesivamente las
posiciones según las figuras 3 y 2.
El ejemplo de ejecución representado según la
invención puede utilizarse en la práctica de manera
extraordinariamente ventajosa y garantiza un transporte y
transferencia seguros de materiales sensibles, tóxicos y
peligrosos.
Por supuesto, la invención no queda limitada el
ejemplo de ejecución descrito. Así, es posible sin dificultades
adaptar las distintas juntas o superficies a las respectivas
necesidades técnicas.
Claims (10)
1. Sistema de sellado en un primer elemento de
construcción (1) que presenta una primera abertura de paso en la que
está presente una primera compuerta de cierre (3) giratoria en torno
a un eje central para cerrar la primera abertura de paso, y que
puede ser acoplado, axialmente a la primera abertura de paso, con un
segundo elemento de construcción (2), aplicándose los dos elementos
de construcción (1, 2) uno a otro en un plano de sellado y estando
presente entre la primera compuerta de cierre (3) y el primer
elemento de construcción (1) una primera junta dinámica (9)
dispuesta sobre el contorno radialmente exterior de la primera
compuerta de cierre (3), caracterizado porque en la pared de
la primera abertura de paso y en la zona de actuación de la primera
junta dinámica (9) está presente una junta elástica (8), siendo el
diámetro interior de la junta elástica (8) en estado de reposo menor
que el diámetro exterior de la primera compuerta de cierre (3) y
pudiendo ser inflada radialmente hacia fuera por presión interior la
primera junta dinámica (9) en la posición de cierre de la primera
compuerta de cierre (3) de tal manera que la junta elástica (8) sea
desplazada al menos en parte radialmente hacia fuera.
2. Sistema de sellado según la reivindicación 1,
caracterizado porque la junta elástica (8) está configurada
sustancialmente en forma cilíndrica en posición axial con respecto
a la primera abertura de paso, estando inmovilizado en el primer
elemento de construcción (1) el extremo interior orientado hacia
dicho elemento y estando dirigido el extremo exterior hacia dentro
con respecto al eje de la primera abertura de paso.
3. Sistema de sellado según la reivindicación 2,
caracterizado porque en el extremo exterior de la junta
elástica (8) está presente un elemento de muelle (15) que actúa
hacia adentro con respecto al eje de la primera abertura de
paso.
4. Sistema de sellado según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en el segundo
elemento de construcción (2) está presente una segunda abertura de
paso con una segunda compuerta de cierre (4), aplicándose la segunda
compuerta de cierre (4), en posición acoplada, paralelamente a la
primera compuerta de cierre (3) y siendo basculable conjuntamente
con ésta, y presentando la segunda compuerta de cierre (4) una
segunda junta dinámica (10) que corresponde sustancialmente a la
primera junta dinámica (9) en la primera compuerta de cierre
(3).
5. Sistema de sellado según la reivindicación 4,
caracterizado porque la primera junta dinámica (9) en la
primera compuerta de cierre (3) y/o la segunda junta dinámica (10)
en la segunda compuerta de cierre (4) están construidas de tal
manera que las dos juntas dinámicas (9, 10) se aplican una a
otra.
6. Sistema de sellado según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la junta
elástica (8) está formada de tal manera que los dos elementos de
construcción (1, 2) quedan sellados uno contra otro en la posición
acoplada.
7. Sistema de sellado según una de las
reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque en el segundo
de construcción (2), entre una línea de sellado radialmente exterior
y la segunda abertura de paso, entre los elementos de construcción
(1, 2), está presente un canal de gas (18) de forma anular que
puede ser unido con un generador de un medio a presión y que
presenta al menos una abertura de salida (19) en la pared de la
segunda abertura de paso, así como en la zona de actuación de la
segunda junta dinámica (10).
8. Procedimiento para aplicar un sistema de
sellado según una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque se prevé un sistema de sellado según una
de las reivindicaciones precedentes, siendo solicitada la primera
junta dinámica (9) con una presión interna antes del acoplamiento
del primer elemento de construcción (1) con el segundo elemento de
construcción (2) de tal manera que la junta elástica (8) sea
presionada radialmente hacia fuera, y porque, para abrir las
compuertas de cierre (3, 4), se reduce la presión interna en la
primera junta dinámica (9) y eventualmente en la segunda junta
dinámica (10).
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque, antes del desacoplamiento de los
elementos de construcción (1, 2) y después de la reducción de la
presión interna en la primera junta dinámica (9) y eventualmente en
la segunda junta dinámica (10), se insufla un gas de barrido en el
canal (18) de forma anular.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque, en caso de que esté presente una
segunda junta dinámica (10), se solicita esta segunda junta
dinámica (10) con una presión interna antes del desacoplamiento de
los elementos de construcción (1, 2) y después del insuflado de un
gas de barrido en el canal (18) de forma anular.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE10004695A DE10004695C1 (de) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | Dichtsystem an einem Konstruktionselement mit einer verschliessbaren Durchlassöffnung und Verfahren zur Anwendung |
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