ES2355701T3

ES2355701T3 - Válvula.

Info

Publication number: ES2355701T3
Application number: ES04803450T
Authority: ES
Inventors: Dietmar Dr. Neuhaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2024-12-02
Also published as: ATE487902T1; WO2005064215A1; US7481416B2; EP1694994B1; US20080290304A1; EP1694994A1; DE10359852B3

Abstract

Válvula para fluidos con una cámara (10) de válvula, que está conectada con una entrada (17) de válvula y una salida (19) de válvula y delimitada por un asiento (14) de válvula y una pared (16) opuesta, y con un cuerpo (25) de cierre móvil contenido en la cámara (10) de válvula y un dispositivo (22) magnético, pudiendo desplazarse el asiento (14) de válvula o la pared (16) opuesta en perpendicular al plano de asiento y estando pretensado elásticamente en la dirección hacia el cuerpo (25) de cierre de tal manera que sin una acción de fuerza externa el cuerpo (25) de cierre está en contacto tanto con el asiento (14) de válvula como con la pared (16) opuesta, caracterizada porque el cuerpo (25) de cierre puede moverse de manera separada a la pared (16) opuesta y porque el diámetro del cuerpo (25) de cierre es claramente menor que el diámetro de la cámara (10) de válvula, de manera que el cuerpo (25) de cierre puede moverse lateralmente en la cámara de válvula.

Description

La invención se refiere a una válvula para fluidos con una cámara de válvula, que está conectada con una entrada de válvula y una salida de válvula y delimitada por un asiento de válvula y una pared opuesta, y con un cuerpo de cierre móvil contenido en la cámara de válvula.

Una válvula que puede accionarse magnéticamente de este tipo se describe en el documento DE 199 22 414 5 C1 del solicitante. Esta válvula contiene un cuerpo de cierre en forma de una bola, que se retira del asiento de válvula mediante excitación de campo magnético para abrir la válvula. Al finalizar la excitación, se hace que el cuerpo de cierre se mueva de vuelta al asiento de válvula sólo mediante la corriente que fluye a través de la cámara de válvula, para cerrar la válvula. La válvula sólo se cierra si la diferencia de presión entre la entrada y la salida es tan grande que la corriente provocada por ello mueve el cuerpo de cierre en la dirección hacia el asiento de válvula. Esto significa que 10 entre la entrada de válvula y la salida de válvula debe existir una diferencia de presión suficientemente grande para que la válvula funcione correctamente.

Una válvula similar se describe en el documento DE 198 00 257 C1 del solicitante. También en este caso la colocación de vuelta del cuerpo de cierre a la posición de cierre requiere una corriente de fluido.

Una válvula, de la que parte el preámbulo de la reivindicación 1, se describe en el documento DE 44 18 129 15 A1. Esta válvula presenta una bola fijada en un émbolo. Un resorte presiona el émbolo contra un asiento de válvula en forma de cono truncado, cerrando la bola la abertura de entrada de la válvula. Una bobina magnética rodea una parte del émbolo para, en el estado de excitación, desplazar axialmente el émbolo junto con la bola y de este modo liberar la abertura de admisión. El émbolo está dispuesto coaxialmente con respecto a la disposición magnética en un cilindro correspondiente, de manera que la bola sólo puede hacerse mover axialmente con respecto al asiento de válvula. 20

En el documento DE 20 15 703 U1 se describe un dispositivo para comprobar la estanqueidad de válvulas, que presenta una bomba de membrana. La membrana está dotada de un apéndice que forma un cuerpo de válvula, que se presiona contra un asiento de válvula por una armadura de electroimán. Tanto la armadura de electroimán como el asiento de válvula están dispuestos coaxialmente con respecto a una bobina magnética, que mueve la armadura de electroimán. 25

La invención se basa en el objetivo de proporcionar una válvula que se abra rápidamente con un movimiento reducido, garantizándose que la válvula también se cierre de manera segura con una diferencia de presión reducida entre la entrada de válvula y la salida de válvula.

La válvula según la invención se define mediante la reivindicación 1. Según esta, está previsto que el cuerpo de cierre pueda hacerse mover de manera separada a la pared opuesta y que el diámetro del cuerpo de cierre sea 30 claramente menor que el diámetro de la cámara de válvula, de manera que el cuerpo de cierre pueda moverse lateralmente en la cámara de válvula.

El cuerpo de válvula, sobre el que actúa directamente el dispositivo magnético, puede moverse por tanto lateralmente en la cámara de válvula, de manera que ya un movimiento reducido es suficiente para liberar rápidamente una gran sección transversal de corriente. Cuando el cuerpo de válvula es una bola, ésta pueda rodar sobre un asiento 35 de centrado en forma de embudo, que está opuesto al asiento de válvula.

La cámara de válvula puede modificarse por tanto en longitud y un dispositivo de presión provoca que la cámara de válvula se tense en la dirección hacia la longitud más corta, sujetándose el cuerpo de cierre entre el asiento de válvula y la pared opuesta, de manera que la pared opuesta lo presiona contra el asiento de válvula. Si aumenta la presión en la entrada de válvula, entonces se supera la fuerza del dispositivo de presión, y la longitud de la cámara de 40 válvula aumenta porque el asiento de válvula (o la pared opuesta) cede a la fuerza del dispositivo de presión. El cuerpo de cierre permanece entonces sobre el asiento de válvula, alejándose sin embargo de la pared opuesta.

La válvula según la invención por tanto también en caso de las diferencias de presión más reducidas adopta rápidamente la posición de cierre, cuando ha finalizado la excitación externa, que ha desencadenado el estado abierto.

Básicamente existe la posibilidad de hacer que el asiento de válvula pueda desplazarse junto con la pared 45 opuesta. Sin embargo, alternativamente a esto también pueden desplazarse sólo el asiento de válvula o sólo la pared opuesta. Sólo es importante que la longitud de la cámara de válvula pueda modificarse en perpendicular al plano del asiento de válvula, actuando una fuerza de tensado en la dirección hacia una reducción de la longitud.

En una forma de realización preferida de la invención, la pared opuesta presenta un asiento de centrado que sirve de apoyo para el cuerpo de cierre. El asiento de centrado está orientado al eje del asiento de válvula y provoca 50 que el cuerpo de cierre se oriente a este eje para encajar exactamente y llenar el asiento de válvula.

Preferiblemente el cuerpo de cierre es una bola y el asiento de centrado presenta un embudo.

La válvula puede estar configurada como una válvula simple o también como una válvula múltiple. En el caso de una válvula múltiple pueden estar dispuestos asientos de varias cámaras de válvula en un émbolo móvil común. En este sentido todas las válvulas se cierran simultáneamente mediante el movimiento del émbolo.

A continuación se explican más en detalle ejemplos de realización de la invención haciendo referencia a los dibujos. Ha de indicarse que el alcance de protección de la invención no se limita a los ejemplos de realización 5 representados. Éste se determina más bien mediante las reivindicaciones y sus equivalentes.

Muestran:

la figura 1: un corte longitudinal a través de una primera forma de realización de la válvula en estado cerrado con una diferencia de presión reducida entre la entrada de válvula y la salida de válvula,

la figura 2: la válvula de la figura 1 con una mayor diferencia de presión en estado cerrado, 10

la figura 3: la válvula de la figura 1 en estado abierto y

la figura 4: una segunda forma de realización de la válvula, que en este caso está configurada como una válvula múltiple.

La válvula representada en las figuras 1-3 es una válvula que puede accionarse magnéticamente. La válvula presenta una cámara 10 de válvula, que en general está configurada de manera cilíndrica y está delimitada en un 15 extremo por una pared 16 opuesta y en el extremo opuesto por una pared 12 de asiento de válvula. La pared 13 circunferencial está compuesta por un manguito cilíndrico. En la pared 12 de asiento de válvula se encuentra un asiento 14 de válvula en forma de una abertura redonda.

En la pared 16 opuesta se encuentra un asiento 15 de centrado en forma de embudo, que está orientado coaxialmente con respecto al asiento 14 de válvula. A través de la pared 16 opuesta discurre una perforación, que forma 20 la entrada 17 de válvula.

La pared 12 de asiento de válvula y el asiento 14 de válvula forman parte de un émbolo 18, a través del cual se extiende una perforación, que forma la salida 19 de válvula. El émbolo 18 está guiado en un cilindro 20 de manera obturadora, produciéndose la obturación mediante una junta 21 anular. La pared 16 opuesta está configurada formando una sola pieza con la pared del cilindro 20. Éste está rodeado por un cuerpo de bobina en forma de toroide, que 25 contiene un dispositivo 22 electromagnético, que genera un campo magnético para mover el cuerpo 25 de cierre, que está dispuesto en la cámara 10 de válvula. El cuerpo 25 de cierre es una bola de material ferromagnético. El diámetro de la bola es claramente menor que el diámetro de la cámara 10 de válvula, de manera que la bola puede moverse lateralmente en la cámara de válvula.

La pared 16 opuesta está dispuesta en este ejemplo de realización de manera fija en el dispositivo magnético, 30 mientras que el émbolo 18 puede moverse axialmente con respecto al asiento 14 de válvula. El émbolo 18 está pretensado por un dispositivo 26 de presión, que en este caso está configurado como resorte de compresión, en la dirección hacia la pared 16 opuesta. El dispositivo 26 de presión se apoya en una pestaña 27 conectada con el dispositivo magnético.

En el estado libre de presión según la figura 1, el dispositivo 26 de presión desplaza el émbolo 18 contra la 35 pared 16 opuesta. De esta manera se presiona el cuerpo 25 de cierre contra el asiento 15 de centrado y éste lo centra. Con esto se garantiza que el cuerpo de cierre, cierre de manera exacta el asiento 14 de válvula.

El eje común del asiento 14 de válvula y el asiento 15 de centrado es excéntrico con respecto al eje del cilindro 20 o el dispositivo 22 magnético.

La figura 2 muestra la válvula con una diferencia de presión entre la entrada 17 de válvula y la salida 19 de 40 válvula, que es suficiente para desplazar el émbolo 18 contra la fuerza del dispositivo 26 de presión alejándolo de la pared 16 opuesta. El dispositivo 26 de presión se comprime y el cuerpo 25 de cierre puede rodar por la acción del campo magnético alejándose del asiento 14 de válvula.

En la figura 3 la válvula se representa en estado abierto. Un campo magnético ha hecho rodar el cuerpo 25 de cierre magnético lateralmente alejándolo del asiento 14 de válvula y lo presiona lateralmente contra la pared del cilindro 45 20, de manera que la bola ya no se asienta completamente sobre el asiento 14 de válvula. En el estado abierto existe un paso 30 entre el cuerpo 25 de cierre y el asiento 14 de válvula.

La figura 4 muestra un ejemplo de realización de una válvula múltiple con dos cámaras 10a, 10b de válvula, dispuestas una al lado de otra, en las que está dispuesto en cada caso un cuerpo 25a, 25b de cierre en forma de bola. Cada cuerpo 25a, 25b, de cierre sirve para abrir y cerrar un asiento 14a, 14b de válvula. Los asientos de válvula están 50 previstos en un émbolo 18 común y contienen en cada caso una salida 19a, 19b de válvula. La pared 16 opuesta contiene dos asientos 15a, 15b de centrado para, en cada caso, uno de los cuerpos 25a, 25b de cierre. El émbolo 18 está dotado de un vástago 31, que atraviesa una perforación de la pared 16 opuesta y en su extremo presenta una

pestaña 32 de apoyo. El dispositivo 26 de presión se apoya sobre el lado externo de la pared 16 opuesta y en la pestaña 32 de apoyo. El dispositivo de resorte presiona por tanto el émbolo 18 en la dirección hacia la pared 16 opuesta, mediante lo cual se presionan los cuerpos 25a, 25b de cierre hacia el interior del respectivo asiento 15a, 15b de centrado y por consiguiente se centran sobre el eje del asiento 14a, 14b de válvula. Si la presión de entrada de la válvula presiona el émbolo 18 alejándolo de la superficie 16 opuesta, los cuerpos 25a, 25b de cierre pueden moverse 5 libremente, de modo que la válvula puede controlarse con el dispositivo 22 magnético. El mismo dispositivo magnético sirve para controlar simultáneamente todos los cuerpos de cierre.

En la figura 4 se observan sólo dos cuerpos 25a y 25b de cierre. Cuerpos de cierre adicionales pueden estar dispuestos sobre un círculo. Para ello existen, además de las entradas 17a y 17b de válvula, también entradas 17c y 17d de válvula adicionales en la pared 16 opuesta. A cada entrada de válvula está asociada una cámara de válvula con 10 un cuerpo de cierre. Las cámaras de válvula pueden estar conectadas entre sí.

Para mantener los asientos de válvula en una orientación correcta con los asientos de centrado, el émbolo 18 está fijado frente a una torsión. Para ello la pestaña 27 presenta una espiga 33 de centrado, que se adentra en una perforación 34 correspondiente del émbolo 18, de manera que el émbolo puede desplazarse axialmente y al mismo tiempo se guía axialmente. La válvula múltiple de la figura 4 ofrece la ventaja de que las corrientes de fluido de las 15 válvulas simples se suman, de manera que puede regularse una corriente de volumen mayor.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Válvula para fluidos con una cámara (10) de válvula, que está conectada con una entrada (17) de válvula y una salida (19) de válvula y delimitada por un asiento (14) de válvula y una pared (16) opuesta, y con un cuerpo (25) de cierre móvil contenido en la cámara (10) de válvula y un dispositivo (22) magnético, pudiendo desplazarse el asiento (14) de válvula o la pared (16) opuesta en perpendicular al plano de asiento y estando 5 pretensado elásticamente en la dirección hacia el cuerpo (25) de cierre de tal manera que sin una acción de fuerza externa el cuerpo (25) de cierre está en contacto tanto con el asiento (14) de válvula como con la pared (16) opuesta,

caracterizada porque

el cuerpo (25) de cierre puede moverse de manera separada a la pared (16) opuesta y porque el diámetro del 10 cuerpo (25) de cierre es claramente menor que el diámetro de la cámara (10) de válvula, de manera que el cuerpo (25) de cierre puede moverse lateralmente en la cámara de válvula.
2. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque la pared (16) opuesta presenta un asiento (15) de centrado, que sirve de apoyo para el cuerpo (25) de cierre.
3. Válvula según la reivindicación 2, caracterizada porque el cuerpo (25) de cierre es una bola y el asiento (15) de 15 centrado presenta un embudo.
4. Válvula según una de las reivindicaciones 1-3, caracterizada porque el asiento (14) de válvula está previsto en un émbolo (18) que está guiado de manera obturadora en un cilindro (20).
5. Válvula según una de las reivindicaciones 1-4, caracterizada porque el cilindro (20) está configurado formando una sola pieza con el asiento (15) de centrado. 20
6. Válvula según una de las reivindicaciones 1-5, caracterizada porque la cámara (10) de válvula está dispuesta excéntricamente con respecto al eje del dispositivo (22) magnético que rodea la cámara (10) de válvula.
7. Válvula según una de las reivindicaciones 1-6, caracterizada porque los asientos (14a, 14b) de válvula de varias cámaras (10a, 10b) de válvula están dispuestos en un émbolo (18) móvil común.
8. Válvula según la reivindicación 7, caracterizada porque el émbolo (18) presenta un mecanismo (33, 34) 25 antitorsión.