ES2311278T3 - Valvula de distribucion. - Google Patents
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Abstract
Válvula (1, 1'') de distribución para fluido que comprende dos superficies de contacto, montadas móviles una sobre la otra, caracterizada porque comprende una cámara (3, 3'') hermética, una de cuyas paredes (4, 4''), denominada de comunicación, está dotada de orificios (5a, 5b; 5''a-5''f) que forman pasos de circulación del fluido, y en la que está montada de manera móvil una pieza (7, 7'') que está en contacto estanco con dicha pared, o una pieza (8, 8'') solidaria de ésta, y que está dotada de orificios (6a, 6b; 6''a-6''h) destinados a alinearse o no con al menos algunos orificios de la cámara según la posición relativa de la pieza móvil con respecto a dicha cámara, estando la pieza móvil además dotada de canales (10; 10'', 11, 12) que ponen en comunicación al menos algunos de los orificios de los que está dotada, mientras que al menos uno (10; 10'') de dichos canales permite hacer que se comuniquen al menos dos orificios alineados, que pertenecen, uno, a la cámara, y el otro, a la pieza móvil, con el volumen interior de dicha cámara en una posición relativa dada de la pieza móvil con respecto a la cámara, con vistas al llenado o vaciado de la cámara de modo que el conjunto pueda quedar sometido, a voluntad, a la contrapresión de llenado.
Description
Válvula de distribución.
La invención se refiere a una válvula de
distribución para fluido, especialmente para equipar un aparato de
control de estanqueidad de objetos huecos.
Se conoce controlar la estanqueidad de objetos
huecos o piezas huecas en diversos campos tales como el
automovilístico, de los electrodomésticos, el médico, el de
embalajes, etc.
Para este tipo de control, generalmente el
objeto que ha de controlarse se somete a un fluido a presión y se
trata de medir una caída de la presión debido a una eventual fuga.
Se trata por tanto de un control de estanqueidad mediante medición
de fugas.
No obstante, está claro que los aparatos
destinados a realizar este tipo de medición y que necesitan
evidentemente la utilización de válvulas, deben ser de una gran
precisión para medir fugas pequeñas.
Dado que se trata por consiguiente en esta
aplicación de medir fugas con una gran precisión, es evidente que
las válvulas utilizadas a su vez sólo deben presentar riesgos
limitados de fugas internas y presentar además una gran precisión,
especialmente conservando una gran estabilidad de los volúmenes.
Los riesgos limitados de fuga y la estabilidad de los volúmenes no
pueden obtenerse con las válvulas clásicas de corredera o de
compuerta en las que la estanqueidad se obtiene por deformación de
las juntas, lo que conlleva especialmente una variación de volumen
y por tanto una modificación de la presión.
Para paliar estos inconvenientes, el inventor ha
diseñado una válvula adecuada para equipar este tipo de aparato,
pero que también puede evidentemente satisfacer otras
aplicaciones.
Además de una gran precisión y una gran
estabilidad de los volúmenes, la válvula según la invención permite
prever la utilización de un circuito de fluido muy complejo y por
tanto reducir el número de medios (accionadores y otros) necesarios
para este tipo de aparato de control de la estanqueidad.
La gran compacidad de la válvula según la
invención facilita además su instalación.
Para conseguir estos objetivos la invención
propone una válvula de distribución para fluido que comprende dos
superficies de contacto, montadas móviles una sobre la otra, que
destaca especialmente porque comprende una cámara hermética, una de
cuyas paredes, denominada de comunicación, está dotada de orificios
que forman pasos de circulación del fluido, y en la que está
montada de manera móvil una pieza que está en contacto estanco con
dicha pared, o una pieza solidaria de ésta, y que está dotada de
orificios destinados a alinearse o no con al menos algunos
orificios de la cámara según la posición relativa de la pieza móvil
con respecto a dicha cámara, estando la pieza móvil además dotada
de canales que ponen en comunicación al menos algunos de los
orificios de los que está dotada, mientras que al menos uno de
dichos canales permite hacer que se comuniquen al menos dos
orificios alineados, que pertenecen, uno, a la cámara, y el otro, a
la pieza móvil, con el volumen interior de dicha cámara en una
posición relativa dada de la pieza móvil con respecto a la cámara,
con vistas al llenado o vaciado de la cámara de modo que el
conjunto pueda quedar sometido, a voluntad, a la contrapresión de
llenado.
El hecho de utilizar superficies de contacto,
por tanto sin deformación, garantiza una estabilidad de los
volúmenes, mientras que la contrapresión así realizada para el
llenado de la cámara hermética hace que las eventuales fugas
internas de la válvula sean despreciables.
Según un modo de realización ventajoso, la pieza
móvil es un disco accionado en rotación, estando determinada la
posición de llenado de la cámara por una posición de rotación dada
del disco móvil con respecto a la cámara.
En este caso por ejemplo, un disco
complementario pulido se hace solidario con la pared de comunicación
de la cámara hermética, y comprende orificios que se alinean con
los orificios de dicha pared de la cámara.
Aunque una válvula según la invención está
destinada a numerosas aplicaciones, en particular es ventajosa para
equipar un aparato de control de estanqueidad de un objeto hueco
mediante medición de fugas y por tanto destaca especialmente porque
en la posición de llenado de la cámara hermética de dicha válvula,
están previstos al menos un orificio de la cámara y al menos un
orificio de la pieza móvil para poner en comunicación el objeto que
ha de controlarse con dicha cámara, mientras que en otra posición
relativa de la pieza móvil, denominada de medición, dichos
orificios de puesta en comunicación del objeto con la cámara se
obturan o derivan para aislar dicho objeto de dicha cámara.
En este caso, según un modo de realización en
medición directa, el orificio de la cámara para la puesta en
comunicación del objeto con dicha cámara, está unido a un sensor de
presión con vistas a establecer mediciones de presión en la
posición de llenado y en la posición de medición para establecer un
eventual valor de fuga en dicho objeto que ha de controlarse.
Según otro modo particular de realización, para
equipar un aparato de control de estanqueidad de un objeto hueco
mediante medición de fugas, a partir de un objeto de referencia, en
la posición de llenado de la cámara hermética de la válvula, están
previstos al menos un orificio de la cámara y al menos un orificio
de la pieza móvil para poner en comunicación también el objeto de
referencia con dicha cámara y en la posición de medición, están
previstos algunos orificios de la cámara y de la pieza móvil para
poner en comunicación mediante algunos canales de la pieza móvil el
objeto de referencia con un sensor de presión y el objeto que ha
de controlarse con un sensor de presión, con vistas a establecer
una medición de la diferencia entre las presiones que reinan
respectivamente en los objetos de referencia y que ha de
controlarse para calcular un eventual valor de fuga en dicho objeto
que ha de controlarse.
En este último caso por ejemplo, el objeto que
ha de controlarse y el objeto de referencia se ponen en
comunicación cada uno con un sensor de presión distinto, que
constituyen sensores respectivamente de control y de referencia, o
más ventajosamente, el objeto que ha de controlarse y el objeto de
referencia se ponen en comunicación ambos con un sensor de presión
diferencial destinado a medir directamente la presión diferencial
entre los objetos respectivamente de referencia y que ha de
controlarse.
Además y en particular con los modos de
realización de mediciones diferenciales, la cámara hermética está
unida a un sensor de presión para determinar la presión en dicha
cámara y eventualmente en los elementos en comunicación con ésta en
el momento de la medición.
Ventajosamente, están previstos algunos
orificios de la cámara y de la pieza móvil según una posición dada
de esta última para garantizar una fuga predeterminada de
referencia en el objeto que ha de controlarse.
Todavía para una utilización en un aparato de
control de estanqueidad y según un modo de realización, los
orificios de llenado y de vaciado de la cámara hermética están
previstos para bifurcarse sobre un regulador de presión, conectado
a su vez a una alimentación de fluido y a una salida a la
atmósfera.
La invención se comprenderá mejor tras la
lectura de la descripción siguiente y que se refiere a los dibujos
adjuntos, en los que:
- la figura 1 es un corte axial de una válvula
según un modo de realización de la invención, representada en una
posición de llenado, para una aplicación particular,
- la figura 2 es un corte transversal según
II-II de la figura 1,
- la figura 3 corresponde a la figura 1, pero en
una posición de medición,
- la figura 4 es un corte transversal según
IV-IV de la figura 3,
- las figuras 5 y 7 corresponden a las figuras 1
y 3 según otro modo de realización,
- las figuras 6 y 8 son cortes transversales
según VI-VI y VIII-VIII
respectivamente de las figuras 5 y 7,
- la figura 9 esquematiza la utilización de una
válvula según las figuras 5 a 8 en un aparato de control de
estanqueidad de un objeto.
Las figuras 1 a 4 por una parte, y 5 a 8 por
otra parte, esquematizan dos modos simplificados de una válvula 1,
1', según la invención, dadas a título de ejemplos no limitativos.
Para una mejor comprensión, los elementos correspondientes del modo
de realización de las figuras 5 a 8 con respecto al modo de
realización de las figuras 1 a 4, llevan los mismos números de
referencia provistos del símbolo "prima".
Las válvulas representadas en los dibujos
comprenden un cuerpo 2, 2' en el que está dispuesta una cavidad que
forma una cámara 3, 3' hermética.
La cámara 3, 3' hermética comprende una pared 4,
4' que está dotada de orificios tales como 5a y 5b en las figuras 1
y 2 y 5'a a 5'f en las figuras 5 a 8.
En la cámara 3, 3' está montada de manera
giratoria una pieza 7, 7' (no se excluye no obstante un movimiento
de traslación) en forma en este caso de un disco, mientras que en
la superficie interior de la pared 4, 4' de la cámara 3, 3' está
fijada de manera solidaria una pieza 8, 8' complementaria también
en forma de un disco y que presenta orificios alineados con los de
dicha pared 4, 4', pudiendo así dichos orificios de la pieza 8, 8'
indicarse asimismo con los mismos números de referencia puesto que
constituyen pasos continuos. En efecto, la presencia de la pieza 8,
8' se debe principalmente a razones técnicas, siendo las piezas 7,
7', por una parte y, 8, 8', por otra parte, al menos en parte
cerámicas y perfectamente pulidas de modo que la pieza 7, 7' gira y
se aplica sobre la pieza 8, 8' de manera
estanca.
estanca.
Por este motivo, la pieza 7, 7' móvil es en este
caso solidaria de un eje 9, 9' de accionamiento motorizado, tal
como se muestra claramente en las figuras 1, 3, 5 y 7.
La pieza 7, 7' móvil también está dotada de
orificios 6a, 6b (figuras 1 a 4) o 6'a a 6'h (figuras 5 a 8) que
atraviesan completamente dicha pieza y que están destinados a
alinearse o no con al menos algunos orificios de la pieza 8, 8' y
de la pared 4, 4' de la cámara, según la posición relativa de dicha
pieza móvil con respecto a dicha cámara.
Además, la pieza 7, 7' móvil comprende canales
tales como 10 (figuras 1 a 4) o 10', 11, 12 (figuras 5 a 8)
destinados a poner en comunicación entre sí algunos orificios de la
pieza móvil creando así pasos de circulación de fluido.
Para ello, también por razones técnicas y tal
como se muestra en los dibujos, la pieza 7, 7' móvil está diseñada
en dos partes, estando dotada una de ellas de orificios y la otra
de los canales anteriormente mencionados.
Las figuras 1 y 2 representan un modo de
realización en una posición denominada de llenado de la cámara 3 y
las figuras 3 y 4 lo representan en otra posición por ejemplo de
medición para algunas aplicaciones.
Puede verse y se comprende que los orificios 5a
y 5b de la pared 4 y de la pieza 8 fija están alineados con los
orificios 6a y 6b de la pieza 7 móvil mientras que un canal 10 de
dicha pieza 7 pone en comunicación entre Si dichos orificios 6a y
6b mientras que dicho canal 10 desemboca en la cámara 3.
De este modo, si el orificio 5a está unido a un
medio de alimentación de fluido (por ejemplo aire) a una
determinada presión elegida, la cámara 3 se llena a dicha
presión.
En este ejemplo, el orificio 5b puede estar
unido a un objeto hueco mientras que el orificio 13 representado en
las figuras 1 y 3 puede estar unido a un sensor de presión, tal
como se precisará a continuación a propósito de la descripción de
una aplicación particular.
A partir de la posición de las figuras 1 y 2, la
pieza 7 móvil puede sufrir una rotación, en este caso de un cuarto
de vuelta en el sentido trigonométrico mirando las figuras 2 y 4,
para pasar de la posición de las figuras 1 y 2 a la posición de las
figuras 3 y 4.
En esta última posición, la pieza 7 móvil obtura
los orificios 5a y 5b aislándolos de la cámara 3. En esta
posición, se comprende que los riesgos de fuga de esta válvula
están limitados debido a que las piezas 7 y 8 y en particular los
orificios 5a y 5b, permanecen por tanto bajo la contrapresión que
reina en la cámara 3.
La válvula de las figuras 1 a 4 puede utilizarse
en un aparato del tipo del de la figura 9, pero simplificado tal
como se describirá posteriormente.
A continuación va a describirse el modo de
realización de las figuras 5 a 8 en el marco de la aplicación
esquematizada en la figura 9 que representa un aparato de control
de estanqueidad de una pieza o de un objeto hueco.
En este modo de realización, con respecto al
anteriormente descrito, la pared 4' y la pieza 8' comprenden
orificios con los números de referencia 5'a-5'f y la
pieza 7', los orificios 6'a-6'h.
En la posición de las figuras 5 y 6, los
orificios 5'a-5'd están alineados con los orificios
respectivamente 6'a-6'd de la pieza 7', poniendo en
comunicación el canal 10' de dicha pieza 7' todos los orificios
anteriormente mencionados con el interior de la cámara 3'.
Por el contrario, en la posición de las figuras
7 y 8, después de una rotación de un cuarto de vuelta de la pieza
7' en el sentido trigonométrico mirando las figuras 6 y 8, los
orificios 5'a y 5'b están obturados, mientras que los orificios
5'c, 5'e por una parte, y 5'd, 5'f, por otra parte, están alineados
con los orificios 6'g, 6'e y respectivamente 6'h,
6'f.
6'f.
Además, puede comprobarse que los orificios 6'e,
6'g, por una parte, y 6'f, 6'h, por otra parte, se comunican entre
sí respectivamente por los canales 11 y 12 de la pieza 7'.
Por otro lado, un orificio 14, dispuesto en una
de las paredes de la cámara 3', está previsto para unirse a un
sensor 15 de presión (figura 9) del que se hablará
posteriormente.
En la figura 9, puede verse la válvula 1' unida
a un regulador 16 de presión, a su vez en comunicación con una
alimentación 17 de fluido y una salida 18 a la atmósfera.
La válvula comprende también un sensor 19 de
presión diferencial que está unido a un objeto 20 de referencia y a
un objeto 21 que ha de controlarse.
Por otro lado, puede verse también en dicha
figura 9 un medio 22 unido a la válvula 1' previsto para realizar
una fuga predeterminada en el circuito.
El regulador 16 de presión está por ejemplo
unido a la válvula 1' por los orificios 5'a, 5'b de ésta para
garantizar para dicha válvula su llenado por 17 y su vaciado por
18.
Los objetos respectivamente 20 de referencia y
21 que ha de controlarse están unidos a la válvula 1', por ejemplo
respectivamente por los orificios 5'c y 5'd, mientras que el sensor
19 de presión diferencial está conectado por los orificios 5'e y
5'f.
El control de estanqueidad del objeto 21 es en
este momento fácil de comprender.
Tras el llenado de la cámara 3' y de los objetos
20 y 21 por medio del regulador 16 de presión de la alimentación 17
y de los orificios 5'a, 5'b, 5'c, 5'd, 6'a, 6'b, 6'c, 6'd de la
válvula 1' en la posición de las figuras 5 y 6 y en la que puede
medirse la presión por medio del sensor 15 bifurcado sobre el
orificio 14, se pasa a la medición de control según las figuras 7 y
8.
En esta última posición de las figuras 7 y 8, el
sensor de presión diferencial bifurcado sobre los orificios 5'e y
5'f de la válvula 1' permite comparar la presión entre el objeto
de referencia y el objeto que ha de controlarse y así medir de
manera precisa por diferencia una eventual fuga del objeto 21.
Además, creando artificialmente una fuga patrón
de un valor predeterminado por el medio 22 puede validarse la
medición garantizando que ninguna interferencia perturba dicha
medición.
Se entiende también que el sensor 19 diferencial
puede sustituirse por sensores distintos.
Además, el modo de realización de las figuras 1
a 4 puede preverse en el marco de la aplicación de la figura 9 en
medición directa, suprimiéndose el objeto de referencia y
sustituyéndose el sensor diferencial por un simple sensor de
control bifurcado sobre el orificio 13 mencionado anteriormente a
propósito de las figuras 1 y 3, pudiendo conservarse no obstante el
sensor 15 de presión de la figura 9 y bifurcarse sobre el orificio
mostrado con líneas de puntos (sin número de referencia) en dichas
figuras 1 y 3. Puede por tanto medirse en este caso directamente
una presión en el objeto que ha de controlarse, después de llenar
la cámara a una determinada presión, después de aislar el
objeto.
Para terminar, pueden vaciarse de nuevo las
cámaras 3, 3' mediante rotación de las piezas 7, 7' y salida a la
atmósfera, correspondiendo un ciclo completo de medición a una
rotación programada de las piezas móviles.
Para ello, la válvula puede evidentemente
comprender otros orificios no descritos más especialmente para
simplificar.
Claims (11)
1. Válvula (1, 1') de distribución para fluido
que comprende dos superficies de contacto, montadas móviles una
sobre la otra, caracterizada porque comprende una cámara (3,
3') hermética, una de cuyas paredes (4, 4'), denominada de
comunicación, está dotada de orificios (5a, 5b;
5'a-5'f) que forman pasos de circulación del
fluido, y en la que está montada de manera móvil una pieza (7, 7')
que está en contacto estanco con dicha pared, o una pieza (8, 8')
solidaria de ésta, y que está dotada de orificios (6a, 6b;
6'a-6'h) destinados a alinearse o no con al menos
algunos orificios de la cámara según la posición relativa de la
pieza móvil con respecto a dicha cámara, estando la pieza móvil
además dotada de canales {10; 10', 11, 12) que ponen en
comunicación al menos algunos de los orificios de los que está
dotada, mientras que al menos uno (10; 10') de dichos canales
permite hacer que se comuniquen al menos dos orificios alineados,
que pertenecen, uno, a la cámara, y el otro, a la pieza móvil, con
el volumen interior de dicha cámara en una posición relativa dada
de la pieza móvil con respecto a la cámara, con vistas al llenado o
vaciado de la cámara de modo que el conjunto pueda quedar sometido,
a voluntad, a la contrapresión de llenado.
2. Válvula (1, 1') de distribución según la
reivindicación 1, caracterizada porque la pieza (7, 7') móvil
es un disco accionado en rotación, estando determinada la posición
de llenado de la cámara por una posición de rotación dada del disco
móvil con respecto a la cámara.
3. Válvula (1, 1') de distribución según la
reivindicación 2, caracterizada porque un disco (8; 8')
complementario pulido se hace solidario con la pared (4, 4') de
comunicación de la cámara (3, 3') hermética, y comprende orificios
que se alinean con los orificios (5a, 5b; 5'a-5'f)
de dicha pared de la cámara.
4. Válvula (1, 1') de distribución según una de
las reivindicaciones 1 a 3, destinada a equipar un aparato de
control de estanqueidad de un objeto (21) hueco mediante medición
de fugas, caracterizada porque en la posición de llenado de
la cámara (3, 3') hermética de dicha válvula, están previstos al
menos un orificio (5b; 5'd) de la cámara y al menos un orificio
(6b; 6'd) de la pieza (7, 7') móvil para poner en comunicación el
objeto que ha de controlarse con dicha cámara, mientras que en otra
posición relativa de la pieza móvil, denominada de medición,
dichos orificios de puesta en comunicación del objeto (21) con la
cámara se obturan o derivan para aislar dicho objeto de dicha
cámara.
5. Válvula (1) de distribución según la
reivindicación 4, caracterizada porque el orificio (5b) de
la cámara para la puesta en comunicación del objeto (21) con dicha
cámara, está unido (13) a un sensor de presión con vistas a
establecer mediciones de presión en la posición de llenado y en la
posición de medición para establecer un eventual valor de fuga en
dicho objeto que ha de controlarse.
6. Válvula (1') de distribución según la
reivindicación 4, destinada a equipar un aparato de control de
estanqueidad de un objeto (21) hueco mediante medición de fugas, a
partir de un objeto (20) de referencia, caracterizada porque
en la posición de llenado de la cámara (3') hermética de dicha
válvula, están previstos al menos un orificio (5'c) de la cámara y
al menos un orificio (6'c) de la pieza (7, 7') móvil para poner en
comunicación también el objeto (20) de referencia con dicha cámara y
porque en la posición de medición, están previstos algunos
orificios (5'e, 5'f) de la cámara y (6'e, 6'f) de la pieza móvil
para poner en comunicación mediante algunos canales (11, 12) de la
pieza móvil el objeto de referencia con un sensor de presión y el
objeto que ha de controlarse con un senior de presión, con vistas
a establecer una medición de la diferencia entre las presiones que
reinan respectivamente en los objetos de referencia y que ha de
controlarse para calcular un eventual valor de fuga en dicho objeto
que ha de controlarse.
7. Válvula de distribución según la
reivindicación 6, caracterizada porque el objeto (21) que ha
de controlarse y el objeto (20) de referencia se ponen en
comunicación cada uno con un sensor de presión distinto, que
constituyen sensores respectivamente de control y de
referencia.
8. Válvula de distribución según la
reivindicación 6, caracterizada porque el objeto (21) que ha
de controlarse y el objeto (20) de referencia se ponen en
comunicación ambos con un sensor (19) de presión diferencial
destinado a medir directamente la presión diferencial entre los
objetos respectivamente de referencia y que ha de controlarse.
9. Válvula de distribución según una de las
reivindicaciones 4 a 8, caracterizada porque la cámara (3,
3') hermética está unida (14) a un sensor (15) de presión para
determinar la presión en dicha cámara y eventualmente en los
elementos en comunicación con ésta en el momento de la
medición.
10. Válvula de distribución según una de las
reivindicaciones 4 a 9, caracterizada porque están previstos
algunos orificios de la cámara (3, 3') y la pieza (7, 7') móvil
según una posición dada de esta última para garantizar una fuga
predeterminada de referencia en el objeto (21) que ha de
controlarse.
11. Válvula de distribución según una de las
reivindicaciones 4 a 10, caracterizada porque los orificios
de llenado y de vaciado de la cámara (3, 3') hermética están
previstos para bifurcarse sobre un regulador (16) de presión,
conectado a su vez a una alimentación (17) de fluido y a una salida
(18) a la atmósfera.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR0501496 | 2005-02-15 | ||
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| ES2311278T3 true ES2311278T3 (es) | 2009-02-01 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES06709308T Expired - Lifetime ES2311278T3 (es) | 2005-02-15 | 2006-02-14 | Valvula de distribucion. |
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| WO (1) | WO2006087457A1 (es) |
Families Citing this family (2)
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