ES2326235T3 - Separador de sistemas. - Google Patents
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Abstract
Separador de sistemas para separar físicamente un sistema de líquido aguas arriba y un sistema de líquido aguas abajo mediante una válvula de purga (35; 135) en función de una diferencia de presión, con (a) una válvula anti-retorno aguas arriba (48; 148), (b) una válvula anti-retorno aguas abajo (88), y (c) un cuerpo de válvula de purga en forma de émbolo (26; 126) que está dispuesto en relación con la corriente entre las válvulas anti-retorno (48, 88), separador en el que (d) aguas arriba de la válvula anti-retorno aguas arriba (48; 148) existe una presión de entrada del sistema de líquido aguas arriba, entre el cuerpo de válvula de purga (26; 126) y la válvula anti-retorno aguas abajo (88) existe una media presión dentro de un espacio de media presión (90; 190), y aguas abajo de la válvula anti-retorno aguas abajo (88) existe una presión de salida del sistema de líquido aguas abajo, y (e) en el cuerpo de válvula de purga (26; 126) la diferencia entre la presión de entrada y la media presión actúa en el sentido de cierre en contra de un resorte de carga (82; 182) que actúa sobre el cuerpo de válvula de purga en el sentido de apertura, caracterizado por (f) un miembro de actuación (64; 164) que delimita el espacio de media presión (90; 190), que está sometido por un lado a la presión de entrada y por el otro lado a la media presión, y que puede ser movido entre dos topes (54, 46; 171, 146) por la diferencia de presión en contra del efecto de un resorte de carga (86; 182).
Description
Separador de sistemas.
La invención se refiere a un separador de
sistemas para separar físicamente un sistema de líquido aguas arriba
y un sistema de líquido aguas abajo según el preámbulo de la
reivindicación 1.
Los separadores de sistemas o separadores para
tuberías sirven para evitar con seguridad un flujo de retorno de
líquido de un sistema de líquido aguas abajo hacia un sistema de
líquido aguas arriba. En este contexto, el sistema de líquido aguas
arriba puede consistir en un sistema de agua potable. El sistema de
líquido aguas abajo puede consistir por ejemplo en un sistema de
calefacción. Hay que evitar a toda costa que al llenar o rellenar
el sistema de calefacción se produzca un flujo de retorno de agua
contaminada del sistema de calefacción al sistema de agua potable,
por ejemplo debido a una caída de presión en el sistema de agua
potable por cualquier motivo.
Existen las, así llamadas, válvulas
anti-retorno. Se trata de válvulas de resorte que
sólo permiten el paso de líquido en un sentido, a saber: del
sistema aguas arriba al sistema aguas abajo. Sin embargo, estas
válvulas anti-retorno pueden perder la
hermeticidad. Por ello, por ejemplo en caso de agua potable y agua
de calefacción no es admisible una separación de los sistemas de
líquido únicamente mediante válvulas anti-retorno.
Ha de tener lugar una separación física de los sistemas de líquido
de tal modo que en caso de avería entre los sistemas se establezca
una conexión con un desagüe y con la atmósfera.
Los separadores de sistemas o separadores para
tuberías incluyen una válvula anti-retorno aguas
arriba, conectada al sistema de líquido aguas arriba y una válvula
anti-retorno aguas abajo conectada al sistema de
líquido aguas abajo. Entre las válvulas
anti-retorno está dispuesta una válvula de purga
regulada por la presión, que establece un paso del sistema de
líquido aguas arriba hacia el sistema de líquido aguas abajo cuando
entre los dos sistemas de líquido existe suficiente diferencia de
presión, con lo que se asegura que el líquido sólo pueda fluir
desde el sistema aguas arriba hacia el sistema aguas abajo. Cuando
no existe dicha diferencia de presión, la válvula de purga
establece una conexión del espacio entre las válvulas
anti-retorno con la atmósfera y con un desagüe.
El documento DE 19854951 C2 da a conocer una
disposición en la que la válvula anti-retorno aguas
arriba está dispuesta en un fuelle metálico coaxial. Cuando aumenta
la presión de entrada, el fuelle metálico se extiende y mueve la
válvula de purga hasta que el asiento de válvula se apoya de forma
hermética contra el cono de la válvula de purga. Sólo en ese
momento abre la válvula anti-retorno aguas
arriba.
El documento DE 19902574 C1 da a conocer una
disposición en la que un órgano de cierre en forma de tubo accionado
por resorte de la válvula de purga se puede mover con un émbolo con
respecto a un fondo de carcasa fijo. El émbolo sirve al mismo
tiempo para descargar la presión de la válvula de purga.
El documento DE 20320356 U1 da a conocer una
disposición con dos válvulas de retención para un aparato de
limpieza con agua a alta presión. En esta disposición, la válvula
aguas arriba está hermetizada con respecto a la carcasa con una
junta de membrana. La carcasa está situada en un cuerpo de válvula
accionado por resorte.
El separador para tuberías de acuerdo con el
documento DE 10214747 presenta las características indicadas en el
preámbulo de la reivindicación 1. En este caso, la válvula de purga
consiste en un émbolo desplazable dentro de una carcasa de
grifería. Este émbolo presenta un paso central y en su superficie
frontal aguas abajo un asiento de válvula anular que se apoya
axialmente en una junta anular fija en la grifería. El paso
constituye una conexión cerrada con respecto a la atmósfera entre
el sistema de líquido aguas arriba y el sistema de líquido aguas
abajo. La válvula anti-retorno aguas arriba está
dispuesta en el paso. De este modo, la diferencia entre la presión
de entrada en el sistema de líquido aguas arriba y una media presión
que se establece en un espacio de media presión entre el émbolo y
la válvula anti-retorno aguas abajo actúa sobre el
émbolo en contra de un resorte que actúa en el sentido de apertura.
Para que se pueda producir un flujo hacia el sistema aguas abajo,
dicha diferencia de presión ha de sobrepasar un valor predeterminado
por la fuerza del resorte.
Por ejemplo, si un sistema de calefacción
sometido a una presión hidráulica reducida se ha de llenar desde un
sistema de agua potable a través de un separador de sistemas, en
primer lugar la presión de entrada del sistema de agua potable
empuja el émbolo de la válvula de purga a su posición de servicio en
contra del efecto del resorte que actúa sobre él, posición en la
que corta la conexión con la atmósfera y con el desagüe y establece
una conexión entre el sistema de agua potable y el sistema de
calefacción. Después, las válvulas anti-retorno
aguas arriba y aguas abajo se abren por presión. El agua potable
fluye hacia el sistema de calefacción y lo llena o rellena.
Después, el sistema de calefacción se rellena
hasta una presión de salida que es inferior a la presión de
entrada. En el servicio normal, la diferencia entre la presión de
entrada y la presión de salida está determinada por la caída de
presión en las válvulas anti-retorno, es decir, por
la fuerza de los resortes de las válvulas
anti-retorno. La media presión se encuentra entre la
caída de presión en la válvula anti-retorno aguas
arriba y la caída de presión en la válvula
anti-retorno aguas arriba. La diferencia entre la
presión de entrada y la media presión ha de ser mayor que un valor
límite determinado por el resorte de carga del cuerpo de la válvula
de purga.
Ahora bien, la presión de entrada puede
fluctuar. A causa de ello, la diferencia entre la presión de entrada
y la media presión puede disminuir por debajo del valor límite. En
ese caso, la válvula de purga se abre a la atmósfera. Sale una
pequeña cantidad de agua, lo que produce una disminución inmediata
de la media presión. La válvula de purga se cierra de nuevo. Las
fluctuaciones de la presión de entrada provocan un goteo de la
válvula de purga.
Este goteo es innecesario, pues las
fluctuaciones de la presión de entrada no son críticas. A través de
la válvula anti-retorno aguas abajo hermética, no
se produce ningún flujo de retorno del agua de calefacción al
sistema de agua potable.
La invención tiene por objetivo evitar una
apertura innecesaria de la válvula de purga a causa de fluctuaciones
de la presión de entrada.
De acuerdo con la invención, este objetivo se
resuelve mediante un miembro de actuación que delimita el espacio
de media presión y que está sometido por un lado a la presión de
entrada y por el otro lado a la media presión, y que además se
puede mover entre dos topes por la diferencia de presión en contra
del efecto de un resorte de carga.
Normalmente, la diferencia de presión mantiene
el miembro de actuación apoyado contra un tope situado en el lado
de la media presión. Si disminuye la presión de entrada, el miembro
de actuación se levanta del tope por la acción del resorte de
carga. De este modo, el volumen del espacio de media presión
aumenta. Dado que el espacio de media presión está cerrado en
estado estacionario y que el líquido es incompresible, una pequeña
elevación del miembro de actuación ya produce una reducción de la
media presión. En cierta medida, la media presión sigue la
evolución de la disminución de la presión de entrada. La elevación
provoca el aflojamiento del resorte de carga del miembro de
actuación. Se produce una nueva situación de equilibrio en la que
una diferencia de presión algo menor, pero que todavía no conduce a
la apertura de la válvula de purga, del resorte de carga algo
aflojado mantiene el equilibrio. En caso de una caída fuerte de la
presión de entrada, el miembro de actuación llega finalmente al
otro tope. Si la presión de entrada sigue disminuyendo, la
diferencia de presión cae por debajo del valor límite arriba
indicado y provoca la apertura de la válvula de purga a la
atmósfera.
Si la media presión aumenta porque la válvula
anti-retorno aguas abajo pierde su hermeticidad, el
miembro de actuación se aprieta contra el tope "exterior".
Después, la diferencia de presión cae por debajo del valor límite y
la válvula de purga responde del modo habitual.
Preferentemente, el resorte de carga está
apoyado aguas arriba en el miembro de actuación y, cuando el miembro
de actuación alcanza su tope aguas arriba, la fuerza del resorte
actúa sobre el cuerpo de la válvula de purga a través del miembro
de actuación, de modo que el resorte de carga que actúa sobre el
miembro de actuación sirve al mismo tiempo como resorte de carga
para el cuerpo de la válvula de purga. De este modo se necesitan
menos resortes. Ya no se requieren resortes independientes para el
miembro de actuación y el cuerpo de la válvula de purga. Al
contrario, el mismo resorte se puede utilizar para los dos
componentes. Dado que las tolerancias de fabricación, siempre
presentes, de los resortes se suman, de este modo se puede mejorar
la precisión de ajuste de la diferencia de presión.
En la posición de servicio, el resorte de carga
común está apretado contra el miembro de actuación, de modo que
éste se apoya en el tope aguas arriba. En este caso, la fuerza del
resorte también actúa sobre el cuerpo de la válvula de purga. Por
consiguiente, el cuerpo de la válvula de purga se mantiene en su
posición en contra de la presión de entrada gracias a la fuerza del
resorte.
En caso de un ligero aumento de la presión de
entrada, el miembro de actuación se mueve en contra de la fuerza
del resorte de carga común hasta el tope aguas abajo. Si sigue
aumentando la presión, también se abre la válvula
anti-retorno.
En una realización preferente de la
invención
(a) la válvula anti-retorno
aguas arriba está dispuesta en el cuerpo de la válvula de purga
provisto de una abertura central;
(b) el miembro de actuación consiste en un
émbolo de compensación con una abertura central guiado entre dos
topes;
(c) un asiento de la válvula
anti-retorno está situado en el émbolo de
compensación; y
(d) sobre el asiento de válvula se apoya un
cuerpo de cierre por resorte de la válvula
anti-retorno.
En las subreivindicaciones se indican
perfeccionamientos de la invención. A continuación se describen más
detalladamente dos ejemplos de realización de la invención con
referencia a los dibujos correspondientes.
La figura 1 muestra una sección longitudinal a
través de un separador de tubos con un émbolo de compensación.
La figura 2 muestra una vista "X" de la
figura 1, en la que la diferencia de presión ha movido el émbolo de
compensación hasta su tope situado en el lado de media presión.
La figura 3 muestra una vista "X" de la
figura 1, en la que la diferencia de presión ha movido el émbolo de
compensación hasta su tope situado en el lado de presión de
entrada.
La figura 4 es un diagrama que ilustra el
funcionamiento del separador de tubos sin émbolo de
compensación.
La figura 5 es un diagrama que ilustra el
funcionamiento del separador de tubos con émbolo de
compensación.
La figura 6 muestra un detalle de un separador
de sistemas de acuerdo con un segundo ejemplo de realización en la
posición de servicio.
La figura 7 muestra un detalle del separador de
sistemas de la figura 6 en la posición de compensación.
La figura 8 muestra un detalle del separador de
sistemas de la figura 6 en la posición de paso de flujo.
La figura 9 muestra un detalle del separador de
sistemas de la figura 6 en la posición de separación.
Ejemplo de realización
1
Una carcasa de grifería tubular está indicada
con el número 10 en la figura 1. La carcasa de grifería 10 está
cerrada con un tapón 12 en su extremo situado aguas arriba. El tapón
12 presenta una tubuladura de admisión 14. La carcasa de grifería
10 presenta en el extremo opuesto una tubuladura de purga 16. Dentro
de la carcasa de grifería 10 está dispuesto un cuerpo de apoyo 18 a
continuación del tapón 12. El cuerpo de apoyo 18 constituye un
primer anillo 20 que está unido con un segundo anillo 24 a través de
brazos 22. El segundo anillo constituye un tope para un cuerpo de
válvula, que está formado por un émbolo 26.
Entre dichos brazos, la tubuladura de entrada 14
está unida con una conexión de comprobación 28 con una válvula
esférica 30. A través de la conexión de comprobación 28 se puede
medir la presión de entrada mediante un manómetro.
En la carcasa de grifería 10 está configurada
una cámara cilíndrica 32. El émbolo 26 está guiado dentro de la
cámara 32. Desde la cámara 32 parte una salida 34 que presenta una
tubuladura de salida 36 conectada con la atmósfera.
El émbolo 26 actúa como cuerpo de válvula. El
émbolo 26 está guiado dentro de la cámara cilíndrica 32 hermetizando
con una junta 38 en su superficie lateral. El émbolo 26 configura
en su superficie frontal aguas abajo un asiento de válvula anular
40. En la posición final aguas abajo representada en la figura 1, el
asiento de válvula 40 se apoya en una junta de asiento 42. La
superficie lateral del émbolo 26 cubre la salida 34. Se trata de
una válvula de purga 35.
El émbolo 26 presenta un paso central 44. En el
extremo del émbolo 26 situado aguas arriba está configurado un
borde 46 en forma de arandela que se extiende hacia adentro. En el
paso está situada una válvula anti-retorno aguas
arriba 48. Una carcasa 50 de la válvula anti-retorno
48 (figura 2) presenta una parte lateral exterior 52 en forma de
collar. Esta parte lateral 52 está conformada en un cuerpo anular
54. El cuerpo anular 54 está provisto de un paso axial excéntrico
56. Además, el cuerpo anular presenta una ranura anular 58 a lo
largo de su perímetro. Alrededor de una abertura central 60 del
cuerpo anular 54 está configurada otra ranura anular 62. Las
ranuras anulares 58 y 62 están abiertas hacia el lado situado aguas
arriba.
La parte lateral 52 guía un émbolo de
compensación 64. El émbolo de compensación 64 está hermetizado
contra la superficie interior de la parte lateral mediante una
junta anular 66. El émbolo de compensación 64 se puede mover entre
dos topes. Un tope situado aguas abajo está formado por la
superficie frontal del cuerpo anular 54 en el borde de la ranura
anular 58. Un tope situado aguas arriba está formado por el borde 46
del émbolo 26, en el que se apoya el émbolo de compensación 64 con
un resalte anular 68. El émbolo de compensación 64 tiene forma de
cuenco con una superficie lateral cilíndrica y una abertura central
70.
En el émbolo de compensación 64 está situado un
asiento 72 de la válvula anti-retorno aguas arriba.
El asiento de válvula 72 actúa junto con un cuerpo de cierre de
válvula 74. El cuerpo de cierre de válvula 74 presenta una cabeza
cónica 76 y un vástago 78. El vástago 78 entra en la abertura 60. El
vástago 78 está rodeado por un resorte helicoidal 80. El resorte
helicoidal 80 entra con un extremo en la ranura anular 62 y se apoya
con el otro extremo en la cabeza 76. Un resorte helicoidal 82 está
apoyado en un talón 84 de la parte interior de la carcasa de
grifería 10 y aguas abajo está en contacto con el cuerpo anular 54.
De este modo, el émbolo 26 de la válvula de purga está sometido a
la carga del resorte 82 a través del borde 46.
En la ranura anular 58 del cuerpo anular 54 está
dispuesto otro resorte helicoidal 86. El resorte helicoidal 86 está
apoyado en la superficie frontal aguas abajo del émbolo de
compensación 64. El resorte helicoidal 86 tiende a empujar el
émbolo de compensación hacia el lado situado aguas arriba. El
resorte helicoidal 86 actúa en contra de la diferencia entre la
presión de entrada y la presión detrás de la válvula
anti-retorno 48 aguas arriba.
Aguas abajo de la disposición descrita, en la
carcasa de grifería está dispuesta una válvula
anti-retorno aguas abajo 88 (figura 1). La
construcción de la válvula anti-retorno 88 es en
principio semejante a la de la válvula anti-retorno
aguas arriba 48 y por consiguiente no se describe detalladamente.
Las dos válvulas anti-retorno 48 y 88 sólo se abren
en el sentido desde la presión de entrada hacia la presión de
salida. Entre el émbolo 26 y la válvula
anti-retorno aguas abajo 88 está formado un espacio
de media presión 90. El espacio de media presión 90 está unido con
una conexión de comprobación 94 a través de una válvula esférica 92.
A través de esta conexión de comprobación se puede medir una media
presión. La tubuladura de purga 16, en la que existe la presión de
salida, está unida con una conexión de comprobación 98 a través de
una válvula esférica 96.
El resorte helicoidal 80 de la válvula
anti-retorno 48 es más fuerte que el resorte
helicoidal 82 que actúa sobre el émbolo 26. Por ello, la válvula
anti-retorno 48 no se abre hasta que el émbolo
alcanza su posición final aguas abajo debido a la diferencia entre
la presión de entrada y la media presión que existe en el espacio
de media presión. Si de este modo se cierra el paso hacia la
tubuladura de purga con respecto a la salida 34 y la atmósfera, la
presión hidráulica empuja y abre las válvulas
anti-retorno. El sistema de calefacción se rellena
hasta alcanzar una presión de salida que es algo inferior a la
presión de entrada. El émbolo de compensación 64 está sometido a la
influencia de la diferencia de presión contra la influencia del
resorte helicoidal 86 en el tope aguas abajo, es decir, en la
superficie frontal del cuerpo anular 54, tal como muestra la figura
2.
Si en esta situación se produce una fluctuación
de la presión de entrada, el resorte helicoidal mueve el émbolo de
compensación 64 hacia el lado situado aguas arriba. De este modo, el
volumen del espacio de media presión 90 aumenta y la media presión
disminuye. El resorte helicoidal 86 se afloja un poco. Se establece
una nueva situación de equilibrio en la que una diferencia de
presión algo menor actúa en contra de la fuerza del resorte
helicoidal 86, que ahora es un poco más floja. Esta situación
todavía no provoca ningún movimiento del émbolo 26. En caso de una
caída mayor de la presión de entrada, la diferencia de presión
disminuye linealmente con el aflojamiento del resorte helicoidal,
pero menos de lo que disminuye la presión de entrada. Finalmente,
el émbolo de compensación llega al tope aguas arriba apoyando el
resalte anular 68 en el borde 46 del émbolo 26. Esta situación está
representada en la figura 3. A partir de este momento, una mayor
caída de la presión de entrada ya no puede ser compensada mediante
un aumento del volumen del espacio de media presión 90. Una mayor
caída de la presión de entrada provoca una reducción de la
diferencia de presión por debajo del valor umbral. El resorte
helicoidal 82 empuja el émbolo 26 hasta su posición final aguas
arriba, con lo que el asiento de válvula anular 40 del émbolo 26 se
levanta separándose de la junta anular 42 y estableciendo una
conexión con el desagüe 34.
A continuación se explica el comportamiento del
separador de sistemas o de tubos con referencia a las figuras 4 y
5. Estas figuras muestran diagramas que han sido medidos con
separadores de tubo con o sin el émbolo de compensación arriba
descrito.
En los dos diagramas se puede observar que
normalmente la presión de salida es algo inferior a la presión de
entrada. La diferencia entre la presión de entrada y la media
presión oscila entre 0,6 y 0,7 bar o un poco más de 0,7 bar. La
válvula de purga con el émbolo 26 reacciona cuando la diferencia de
presión cae por debajo de aproximadamente 0,4 bar. En este caso, el
separador de tubos "gotea". Una fluctuación relativamente
pequeña de la presión de entrada, como está representada en la
figura 4, produce rápidamente una disminución grande de la
diferencia entre la presión de entrada y la media presión, como
muestra la línea de trazo fino. El separador de tubos gotea durante
un intervalo de tiempo relativamente largo, hasta que la presión de
entrada alcance de nuevo su valor normal.
En la figura 5 están representadas las curvas
correspondientes a un separador de tubos del tipo descrito más
arriba. Se puede observar que, gracias a la compensación de presión
con el émbolo de compensación, la diferencia de presión en el
intervalo entre 10 segundos y aproximadamente 32 segundos disminuye
de forma más o menos lineal con poca inclinación. Sólo después se
produce una caída más fuerte de la diferencia de presión, que
conduce a un goteo del separador de tubos.
De este modo se evita una apertura innecesaria
de la válvula de purga. No obstante, la compensación de presión
tiene lugar todavía en un intervalo de presiones que no es crítico.
En caso de un flujo de retorno de agua de calefacción a través de
una válvula anti-retorno aguas abajo no hermética,
el émbolo de compensación se desplaza inmediatamente a su posición
final aguas arriba. De esta forma no se produce ninguna compensación
de presión y la válvula de purga reacciona de inmediato.
El separador de sistemas de acuerdo con este
ejemplo de realización incluye una disposición en la que se utilizan
cuatro resortes. En cada válvula anti-retorno está
previsto un resorte. Otro resorte sirve para someter a carga el
cuerpo de la válvula de purga. Un cuarto resorte empuja el miembro
de actuación, que compensa pequeñas fluctuaciones de la presión de
entrada. Cada uno de los resortes presenta una fuerza con una
tolerancia. Estas tolerancias se suman al ajustar las relaciones
entre las presiones.
\newpage
Ejemplo de realización
2
La disposición representada en las figuras 6 a 9
sirve para el mismo fin y, excepto por la disposición del émbolo
descrita más abajo, tiene la misma construcción que la grifería del
primer ejemplo de realización.
Una carcasa de grifería tubular está indicada
con el número 110 en la figura 6. La carcasa de grifería 110
presenta una entrada 114. En el extremo opuesto, la carcasa de
grifería 110 presenta una salida (no representada). En la carcasa
de grifería 110 está previsto un tope para un cuerpo de válvula de
purga formado por un émbolo 126.
En la carcasa de grifería 110 está configurada
una cámara cilíndrica 132. El émbolo 126 está guiado dentro de la
cámara 132. Desde la cámara 132 parte una salida 134 que presenta
una tubuladura de salida 136 conectada con la atmósfera.
El émbolo 126 actúa como cuerpo de válvula de
purga. El émbolo 126 está guiado dentro de la cámara cilíndrica 132
hermetizando con una junta 138 en su superficie lateral. El émbolo
126 configura en su superficie frontal aguas abajo un asiento de
válvula anular 140. En la posición final aguas abajo representada en
la figura 6, el asiento de válvula 140 se apoya en una junta de
asiento 142. La superficie lateral del émbolo 126 cubre la salida
134. Se trata de una válvula de purga 135.
El émbolo 126 presenta un paso central 144. En
el extremo del émbolo 126 situado aguas arriba está configurado un
borde 146 en forma de arandela que se extiende hacia adentro. En el
paso 144 está situada una válvula anti-retorno
aguas arriba, indicado en general con el número 148.
La válvula anti-retorno 148
presenta una parte de asiento 152. La parte de asiento 152
constituye el asiento 172 de la válvula
anti-retorno 148. En la posición mostrada en la
figura 7, la parte de asiento está abierta hacia abajo y se
extiende en dirección axial a todo lo largo de la válvula
anti-retorno 148. La parte de asiento 152 está
conformado en un cuerpo de contra-soporte de resorte
154. El cuerpo de contra-soporte de resorte 154
está provisto de un paso axial excéntrico 156. Además, el cuerpo de
contra-soporte de resorte 154 presenta una ranura
anular 162 en dirección axial alrededor de una abertura 160 del
cuerpo de contra-soporte de resorte. La ranura
anular 162 está abierta hacia el lado situado aguas arriba. El
cuerpo de contra-soporte de resorte 154 forma en la
ranura anular 162 un contra-soporte para un resorte
helicoidal 180.
El asiento de válvula 172 actúa junto con un
cuerpo de cierre de válvula 174. El cuerpo de cierre de válvula 174
presenta una cabeza cónica 176 y un vástago 178. El vástago 178
entra en la abertura 160. El vástago 178 está rodeado por un
resorte helicoidal 180. El resorte helicoidal 180 entra con un
extremo en la ranura anular 162 y se apoya con el otro extremo en
la cabeza 176.
La parte de asiento 152 está enroscada en un
miembro de actuación 164 configurado como émbolo de compensación.
El émbolo de compensación 164 tiene forma de cuenco con una
superficie lateral cilíndrica y una abertura central 170. El émbolo
de compensación 164 está guiado de forma que se puede mover
axialmente dentro de un cilindro de guía 165. El cilindro de guía
165 está enroscado con una rosca 169 en el cuerpo de válvula de
purga 126 y está hermetizado contra la superficie interior de éste
con una junta 166.
El cilindro de guía 165 presenta aguas abajo un
borde 171 que se extiende hacia adentro. El borde 171 actúa como
tope para el émbolo de compensación 164. El borde 146 del cuerpo de
válvula de purga 126 configura un tope aguas arriba, con el que
entra en contacto el émbolo de compensación 164 con un resalte
anular 168.
Un resorte helicoidal 182 está apoyado en un
talón (no representado) de la parte interior de la carcasa de
grifería 110 y aguas abajo está en contacto con la superficie
frontal aguas abajo del émbolo de compensación 164. El resorte
helicoidal 182 tiende a empujar el émbolo de compensación en el
sentido aguas arriba contra el borde 146. La fuerza del resorte 182
también actúa sobre el borde 146 a través del émbolo de
compensación. De este modo, el cuerpo 126 de la válvula de purga
está sometido a la carga del resorte 182 a través del borde 146. El
resorte helicoidal 182 actúa en contra de la diferencia entre la
presión de entrada y la presión detrás de la válvula
anti-retorno aguas arriba.
Aguas abajo de la disposición descrita, en la
carcasa de grifería está dispuesta una válvula
anti-retorno aguas abajo (no representada). La
construcción de la válvula anti-retorno aguas abajo
es en principio semejante a la de la válvula
anti-retorno aguas arriba 148 y por consiguiente no
se describe detalladamente. Las dos válvulas
anti-retorno sólo se abren en el sentido desde la
presión de entrada hacia la presión de salida.
Entre el émbolo 126 y la válvula
anti-retorno aguas abajo está formado un espacio de
media presión 190.
El resorte helicoidal 180 de la válvula
anti-retorno 148 es más fuerte que el resorte
helicoidal 182 que actúa sobre el cuerpo de válvula de purga 126 y
el émbolo de compensación 164. Por ello, la válvula
anti-retorno no se abre hasta que el cuerpo de
válvula de purga 126 y el émbolo de compensación 164 alcanzan su
posición final aguas abajo debido a la diferencia entre la presión
de entrada y la media presión que existe en el espacio de media
presión. Esta situación está representada en las figuras 7 y 8. En
la figura 6 está representada la disposición en su posición de
servicio. En este caso, el émbolo de compensación está en su
posición final aguas arriba, la válvula de purga 135 está cerrada y
la válvula anti-retorno 148 también está cerrada. En
la figura 7 está representada la situación en caso de una presión
de entrada ligeramente elevada. En esta "posición de
compensación", el émbolo de compensación 164 está desplazado
hacia la derecha en la figura a su posición final aguas abajo en
contra de la presión del resorte 182. Sin embargo, la válvula
anti-retorno está completamente cerrada.
En la figura 8 está representada la posición de
circulación. En este caso, el émbolo de compensación 164 se
encuentra en su posición final aguas abajo y la válvula
anti-retorno 148 está abierta. La válvula de purga
135 está cerrada.
Si en la posición de circulación el paso hacia
la tubuladura de purga está cerrado con respecto a la salida 135 y
la atmósfera, la presión hidráulica abre las válvulas
anti-retorno. El sistema de calefacción se rellena
hasta una presión de salida que es algo inferior a la presión de
entrada. El émbolo de compensación 164 está sometido a la
influencia de la diferencia de presión contra la influencia del
resorte helicoidal 182 en el tope aguas abajo, es decir, en el
borde 171 que se extiende hacia adentro, tal como muestra la figura
8.
Si se produce una variación de la presión de
entrada, el resorte helicoidal mueve el émbolo de compensación 164
hacia el lado situado aguas arriba. De este modo, el volumen del
espacio de media presión 190 aumenta y la media presión disminuye.
El resorte helicoidal 182 se afloja un poco. Se establece una nueva
situación de equilibrio, representada en la figura 7, en la que una
diferencia de presión algo menor actúa en contra de la fuerza del
resorte helicoidal 182, que ahora es un poco más floja. Esta
situación todavía no provoca ningún movimiento del émbolo 126.
En caso de una caída mayor de la presión de
entrada, la diferencia de presión disminuye linealmente con el
aflojamiento del resorte helicoidal, pero menos de lo que disminuye
la presión de entrada. Finalmente, el émbolo de compensación llega
al tope aguas arriba apoyando el resalte anular 168 en el borde 146
del cuerpo de válvula de purga 126. Esta posición de servicio está
representada en la figura 6.
A partir de este momento, una mayor caída de la
presión de entrada ya no puede ser compensada mediante un aumento
del volumen del espacio de media presión 190. Una mayor caída de la
presión de entrada provoca una reducción de la diferencia de
presión por debajo del valor umbral. El resorte helicoidal 182
empuja el cuerpo de válvula de purga 126 hasta su posición final
aguas arriba, con lo que el asiento de válvula anular 140 se
levanta separándose de la junta anular 142 y estableciendo una
conexión con el desagüe 135. Esta posición de separación está
representada en la figura 9.
El comportamiento del separador de sistemas o de
tubos no varía en relación con la disposición del primer ejemplo de
realización. En este caso también se evita una apertura innecesaria
de la válvula de purga.
Dado que en el presente ejemplo de realización
el cuerpo de válvula de purga y el miembro de actuación presentan
diferentes diámetros efectivos, el orden necesario de los
movimientos de apertura, es decir, primero el cuerpo de válvula de
purga, después el émbolo de compensación y a continuación la válvula
anti-retorno, o el orden inverso de los movimientos
de cierre, está predeterminado automáticamente con la misma fuerza
de resorte.
\vskip1.000000\baselineskip
La lista de referencias citada por el
solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando
parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las
referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden
excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad
a este respecto.
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- \bullet DE 20320356 U1 [0007]
- \bullet DE 19902574 C1 [0006]
- \bullet DE 10214747 [0008]
Claims (6)
1. Separador de sistemas para separar
físicamente un sistema de líquido aguas arriba y un sistema de
líquido aguas abajo mediante una válvula de purga (35; 135) en
función de una diferencia de presión, con
(a) una válvula anti-retorno
aguas arriba (48; 148),
(b) una válvula anti-retorno
aguas abajo (88), y
(c) un cuerpo de válvula de purga en forma de
émbolo (26; 126) que está dispuesto en relación con la corriente
entre las válvulas anti-retorno (48, 88),
separador en el que
(d) aguas arriba de la válvula
anti-retorno aguas arriba (48; 148) existe una
presión de entrada del sistema de líquido aguas arriba, entre el
cuerpo de válvula de purga (26; 126) y la válvula
anti-retorno aguas abajo (88) existe una media
presión dentro de un espacio de media presión (90; 190), y aguas
abajo de la válvula anti-retorno aguas abajo (88)
existe una presión de salida del sistema de líquido aguas abajo,
y
(e) en el cuerpo de válvula de purga (26; 126)
la diferencia entre la presión de entrada y la media presión actúa
en el sentido de cierre en contra de un resorte de carga (82; 182)
que actúa sobre el cuerpo de válvula de purga en el sentido de
apertura,
caracterizado por
(f) un miembro de actuación (64; 164) que
delimita el espacio de media presión (90; 190), que está sometido
por un lado a la presión de entrada y por el otro lado a la media
presión, y que puede ser movido entre dos topes (54, 46; 171, 146)
por la diferencia de presión en contra del efecto de un resorte de
carga (86; 182).
2. Separador de sistemas según la reivindicación
1, caracterizado porque el resorte de carga (182) se apoya
aguas arriba en el miembro de actuación (164) y, cuando éste alcanza
su tope aguas arriba (146), la fuerza del resorte actúa sobre el
cuerpo de válvula de purga (126) a través del miembro de actuación
(164), de modo que el resorte de carga (182) que actúa sobre el
miembro de actuación (164) sirve al mismo tiempo como resorte de
carga (182) para el cuerpo de válvula de purga (126).
3. Separador de sistemas según la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque la válvula
anti-retorno aguas arriba (48; 148) está dispuesta
en el cuerpo de válvula de purga (26; 126) provisto de un paso
central (44; 144), y el miembro de actuación consiste en un émbolo
(64; 164) con una abertura central (76; 176) que está guiado a su
vez entre dos topes dentro de una carcasa (52) de la válvula
anti-retorno aguas arriba (48) o dentro de un
cilindro de guía (65).
4. Separador de sistemas según la reivindicación
3, caracterizado porque
(a) un asiento (72; 153) de la válvula
anti-retorno (48; 148) está dispuesto en el cuerpo
de válvula de purga (64; 164), y
(b) sobre el asiento de válvula (72; 153) está
dispuesto un cuerpo de válvula de resorte (74; 174) de la válvula
anti-retorno (48; 148).
5. Separador de sistemas según la reivindicación
4, caracterizado porque el asiento de la válvula
anti-retorno aguas arriba (148) está formado por un
cuerpo de asiento abierto (152) que se extiende en dirección axial
a todo lo largo de la válvula anti-retorno (148), y
aguas abajo constituye un contra-soporte de resorte
de la válvula anti-retorno.
6. Separador de sistemas según una de las
reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque el cilindro de
guía (165), en el que está guiado el émbolo (164) que constituye el
miembro de actuación, está dispuesto dentro del cuerpo de válvula
de purga (126) y aguas abajo presenta un borde (171) que se extiende
hacia adentro, que constituye un tope aguas abajo para el émbolo
(164) y que está abierto aguas arriba, de modo que el cuerpo de
válvula de purga (126) forma un tope aguas arriba para el émbolo
(164) que constituye el miembro de actuación.
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