ES2979059T3 - Válvula de compuerta de marea en línea elastomérica - Google Patents

Válvula de compuerta de marea en línea elastomérica Download PDF

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Michael Duer
Chris Raftis
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Red Valve Co Inc
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Abstract

Una válvula de retención incluye un manguito tubular que delimita un paso de flujo longitudinal para fluidos, un disco que tiene un primer material fijado a lo largo de una primera porción de su periferia a un miembro de bisagra flexible, y un pico fijado en un primer extremo a uno o más del manguito, el miembro de bisagra flexible y el disco. La válvula de retención también incluye uno o más de los siguientes elementos (i), (ii) y (iii): (i) al menos una ranura, nervadura, inserto o combinación de los mismos que se extiende longitudinalmente a lo largo de una longitud del disco, el pico, o tanto del disco como del pico; (ii) al menos una ranura, muesca, nervadura, inserto o combinación de los mismos que se extiende lateralmente a lo largo de un ancho del pico; y (iii) al menos una ondulación que se extiende longitudinalmente a lo largo de una longitud del pico y, opcionalmente, longitudinalmente a lo largo de una longitud del disco. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Válvula de compuerta de marea en línea elastomérica
Antecedentes de la invención
Campo de la invención
La presente invención se refiere en general a válvulas de retención, y, en particular, a válvulas de compuerta de marea.
Descripción de la técnica relacionada
Una válvula de retención es esencialmente una válvula que permite el flujo de fluido en un solo sentido a través de un conducto, al tiempo que cierra e impide el flujo de vuelta o inverso, cuando se acumula contrapresión aguas abajo de la válvula a un nivel mayor que la carga de presión del fluido aguas arriba.
Un ejemplo en el que el problema del flujo de retorno de fluido es especialmente grave se produce cuando tales válvulas se utilizan para manejar un efluente de alcantarilla pluvial. Prácticamente todos los municipios cercanos a vías fluviales tienen tuberías de alcantarilla pluvial que desembocan en las vías fluviales. Cuando hay una tormenta, el agua de lluvia de las calles discurre hacia estas tuberías de alcantarilla y desemboca en las vías fluviales. Cuando sube la marea o el nivel del río es alto, estas tuberías de alcantarilla se llenan con el agua procedente de la vía fluvial. Esto deja una capacidad de almacenamiento nula o reducida en las tuberías de alcantarilla. En caso de que se produzca un gran aguacero o tormenta durante el tiempo en que la marea está alta, toda o una parte del agua de lluvia no puede llegar a la alcantarilla porque las tuberías de alcantarilla están por lo menos parcialmente llenas. Esto provoca inundaciones en las calles.
Además, las plantas de tratamiento de aguas residuales a menudo están ubicadas al nivel del mar y/o en el punto más bajo posible de un municipio. Descargan una gran cantidad de agua después del tratamiento de las aguas residuales. Cuando dichas plantas de tratamiento descargan en una masa de agua salada, es obligatorio el cierre positivo para impedir la intrusión de agua salada. La intrusión de agua salada es el flujo de retorno de agua salada hacia la planta. Debe impedirse la intrusión de agua salada porque el agua salada destruirá el tratamiento biológico en curso de las aguas residuales, lo que obligará a la planta a descargar aguas residuales sin tratar en las vías fluviales, situación que debe evitarse.
El coste de las instalaciones de tratamiento de agua para corregir los problemas creados por una válvula de retención que funciona mal puede ser enorme. Las válvulas de retención metálicas de la técnica anterior tienen tendencia a presentar mayores presiones de pérdida de carga y mal funcionamiento debido a la obstrucción por óxido de las bisagras asociadas con tales válvulas. Las válvulas de caucho de la técnica anterior adolecen de las mayores limitaciones de presión de pérdida de carga descritas anteriormente.
Otro ejemplo en el que el problema del flujo de retorno de fluido es especialmente grave es cuando las válvulas de retención se utilizan en plantas químicas o plantas de tratamiento de residuos municipales. En dichas aplicaciones, se desea permitir que las aguas residuales o los productos químicos de tratamiento entren en un recipiente o estanque de reacción desde un receptáculo de almacenamiento sin permitir que el contenido del recipiente de reacción realice flujo de retorno hacia un receptáculo de almacenamiento a medida que avanzan las reacciones químicas.
Para abordar los problemas descritos anteriormente, se han desarrollado diversos tipos de válvulas de retención. Un tipo de válvula de retención que se ha desarrollado para contrarrestar estos problemas se conoce como válvula de retención tipo compuerta de marea. Un ejemplo de una válvula de retención tipo compuerta de marea se describe en la patente US número 5.769.125. Sin embargo, aunque la válvula de retención descrita en la patente US número 5.769.125 aborda los problemas de flujo de retorno descritos anteriormente, la válvula de retención requiere una cantidad mínima finita de presión aguas arriba mayor que la presión aguas abajo antes de que la válvula se abra. Por ejemplo, puede requerir 330.2 mm (13 pulgadas) de presión diferencial positiva antes de que se abra una válvula de 304.8 mm (12 pulgadas) de diámetro. A esta presión, la válvula se abre abruptamente desde completamente cerrada hasta parcialmente abierta, lo que se denomina comúnmente apertura brusca. En muchas aplicaciones, esto no es deseable. Otras divulgaciones adicionales de la técnica anterior de válvulas de retención compuerta de marea que proporcionan información relevante en el contexto de la presente invención son las solicitudes de patente US 181535A y GB1189399A.
Por tanto, es deseable proporcionar una válvula de retención de compuerta de marea mejorada que requiera una menor cantidad de presión diferencial positiva para “abrirse” de golpe. También es deseable proporcionar una válvula de retención de compuerta de marea que presente una razón más baja de la rigidez lateral con respecto a la rigidez longitudinal, lo que a su vez reduce la razón de la pérdida de carga (caída de presión en el sentido de flujo hacia adelante) con respecto a la capacidad de contrapresión (capacidad de soportar presión en el sentido inverso cuando la válvula está cerrada).
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a una válvula de retención según la reivindicación 1 adjunta. La válvula de retención reivindicada según la reivindicación 1 adjunta incluye: (a) un manguito tubular que delimita un paso para fluidos de flujo continuo que se extiende longitudinalmente, presentando el manguito una región de extremo de entrada de fluido aguas arriba y una región de salida de fluido aguas abajo, en la que la región de extremo de entrada de fluido aguas arriba y/o la región de salida de fluido aguas abajo está adaptada para fijarse a un conducto de fluente; (b) estando la región de salida de fluido aguas abajo del manguito formada de manera solidaria con una depresión que se extiende longitudinalmente, presentando la depresión una pared inferior y un par de paredes laterales solidarias con la pared inferior, estando formada la depresión con la región de salida de fluido aguas abajo del manguito para proporcionar un paso de flujo continuo para los fluidos; (c) un disco que presenta un primer material fijado a lo largo de una primera parte de su periferia a un elemento de articulación flexible, estando el elemento de articulación flexible fijado e interpuesto entre el disco y la región de salida de fluido aguas abajo del manguito, presentando el elemento de articulación flexible un segundo material que es más flexible que el primer material del disco, y en el que una segunda parte de la periferia del disco opuesta a la primera parte descansa dentro de la depresión en la pared inferior de la depresión cuando la válvula está en una posición cerrada, en el que el disco abre la válvula en respuesta a una presión diferencial positiva dentro de la válvula; (d) un pico fijado en un primer extremo a uno o más del grupo que consiste en el manguito, el elemento de articulación flexible y el disco, extendiéndose el pico longitudinalmente aguas abajo a lo largo del eje longitudinal de la depresión, estando formado el pico de manera solidaria con las paredes laterales de la depresión, estando el pico formado por un material flexible y formando una abertura para la descarga de fluido en respuesta a una presión diferencial positiva dentro de la válvula a partir del fluido, y formando el pico un sellado para impedir el flujo de retorno del fluido a través de la válvula cuando no hay ninguna presión diferencial ni presión diferencial negativa presente; y (e) (i) por lo menos una ranura que se extiende longitudinalmente a lo largo de una longitud del disco; y (ii) por lo menos una muesca que se extiende lateralmente a lo largo de una anchura del pico. Opcionalmente, la válvula de retención comprende además (iii) por lo menos una ondulación que se extiende longitudinalmente a lo largo de una longitud del pico y, de manera opcional, longitudinalmente a lo largo de una longitud del disco.
Dicha por lo menos una ranura de (i) puede extenderse de manera continua y/o intermitente a lo largo de la longitud del disco. Dicha por lo menos una ranura de (i) también puede extenderse a lo largo de la longitud del disco o en un ángulo. Además, dicha por lo menos una ranura de (i) puede presentar una sección decreciente. En algunas formas de realización, la válvula de retención comprende dos o más ranuras de (i) y por lo menos dos de las ranuras están interconectadas.
Dicha por lo menos una ranura de (i) puede estar formada a lo largo de por lo menos uno de un lado aguas abajo y un lado aguas arriba del disco. Dicha por lo menos una ranura de (i) puede presentar diversas formas incluyendo, pero sin limitarse a, una forma redonda, una forma trapezoidal, una forma rectangular, una forma cuadrada, una forma de V, o combinaciones de las mismas. Además, la propia válvula de retención también puede presentar diversas formas incluyendo, pero sin limitarse a, una forma circular o una forma rectangular.
Según la invención, la válvula de retención comprende tanto (e)(i) como (e)(ii). En algunas formas de realización, la válvula de retención comprende (e)(iii) y tanto (e)(i) como (e)(ii).
El disco de la válvula de retención puede presentar una anchura que es coextensiva con el par de paredes laterales de la depresión, formando el disco un sellado con las paredes laterales cuando la válvula está en una posición cerrada. Además, el manguito, la depresión, el elemento de articulación flexible, el disco y el pico pueden estar formados por una o más capas de un material elastomérico.
La presente invención también se refiere a un conjunto de válvula de retención que comprende: (a) una válvula de retención, tal como se describió anteriormente y tal como se describe adicionalmente en la presente memoria; (b) un cuerpo tubular; y (c) un conducto. La válvula de retención está formada de manera solidaria dentro del cuerpo tubular y el cuerpo tubular está posicionado dentro del conducto. Una región aguas abajo del cuerpo tubular puede fijarse a una parte interior del conducto. En algunas formas de realización, toda la parte inferior de la válvula de retención por debajo de un plano de una línea central horizontal de la válvula de retención está vulcanizada al cuerpo tubular. Las partes de la válvula de retención por encima del plano de la línea central horizontal de la válvula que están en contacto con el cuerpo tubular cuando la válvula de retención está completamente cerrada también pueden vulcanizarse al cuerpo tubular. El pico y el disco de la válvula de retención están separados de las partes interiores del cuerpo tubular de manera que el pico y el disco no se vulcanicen al cuerpo tubular.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1a es una vista lateral que deja ver el interior de una válvula anterior tal como se describe en la patente US número 5.769.125.
La figura 1b es una vista de extremo de la válvula de la figura 1a.
La figura 1c es una vista desde arriba de la válvula de la figura 1a.
La figura 1d es una vista en perspectiva que deja ver el interior de la válvula de la figura 1a.
La figura 2a es una vista lateral que deja ver el interior de una válvula de retención con una sola ranura. La figura 2b es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de la válvula de retención de la figura 2a. La figura 2c es una vista lateral que deja ver el interior de una válvula de retención con una sola ranura y que se extiende hacia el interior de un conducto.
La figura 2d ilustra la válvula de retención de compuerta de marea con una sola ranura y que está posicionada dentro de un conducto.
La figura 3a es una vista lateral que deja ver el interior de una válvula de retención con múltiples ranuras. La figura 3b es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de la válvula de retención de la figura 3a. La figura 3c es una vista en sección D - D de la figura 3b con ranuras de forma redondeada en el lado aguas abajo de la válvula de retención.
La figura 3d es una vista en sección D - D de la figura 3b con ranuras de forma trapezoidal en el lado aguas abajo de la válvula de retención.
La figura 3e es una vista en sección D - D de la figura 3b con ranuras de forma rectangular/cuadrada en el lado aguas abajo de la válvula de retención.
La figura 3f es una vista en sección D - D de la figura 3b con ranuras en forma de “V” en el lado aguas abajo de la válvula de retención.
La figura 3g es una vista en sección D - D de la figura 3b con ranuras de forma redondeada en el lado aguas arriba de la válvula de retención.
La figura 3h es una vista en sección D - D de la figura 3b con ranuras de forma redondeada en el lado aguas arriba y aguas abajo de la válvula de retención.
La figura 4 es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de una válvula de retención con múltiples ranuras intermitentes.
La figura 5 es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de una válvula de retención con múltiples ranuras formando un ángulo.
La figura 6 es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de una válvula de retención con múltiples ranuras en la que por lo menos algunas de las ranuras presentan una sección decreciente.
La figura 7 es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de una válvula de retención con múltiples ranuras en la que por lo menos algunas de las ranuras están interconectadas.
La figura 8 es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de una válvula de retención que no forma parte de la presente invención con una única nervadura.
La figura 9a es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de una válvula de retención que no forma parte de la presente invención con múltiples nervaduras.
La figura 9b es una vista en sección D - D de la figura 9a con nervaduras de forma redondeada en el lado aguas abajo de la válvula de retención.
La figura 9c es una vista en sección D - D de la figura 9a con nervaduras de forma trapezoidal en el lado aguas abajo de la válvula de retención.
La figura 9d es una vista en sección D - D de la figura 9a con nervaduras de forma rectangular/cuadrada en el lado aguas abajo de la válvula de retención.
La figura 9e es una vista en sección D - D de la figura 9a con nervaduras en forma de “V” en el lado aguas abajo de la válvula de retención.
La figura 9f es una vista en sección D - D de la figura 9a con nervaduras de forma redondeada en el lado aguas arriba de la válvula de retención.
La figura 9g es una vista en sección D - D de la figura 9a con nervaduras de forma redondeada en el lado aguas arriba y aguas abajo de la válvula de retención.
La figura 10 es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de una válvula de retención que no forma parte de la presente invención con múltiples nervaduras intermitentes.
La figura 11 es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de una válvula de retención que no forma parte de la presente invención con múltiples nervaduras formando un ángulo.
La figura 12 es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de una válvula de retención que no forma parte de la presente invención con múltiples nervaduras en la que por lo menos algunas de las nervaduras presentan una sección decreciente.
La figura 13 es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de una válvula de retención que no forma parte de la presente invención con múltiples nervaduras en la que por lo menos algunas de las nervaduras están interconectadas.
La figura 14 es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de una válvula de retención que no forma parte de la presente invención con una sola pieza de inserción.
La figura 15a es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de una válvula de retención que no forma parte de la presente invención con múltiples piezas de inserción.
La figura 15b es una vista en sección D - D de la figura 15a con piezas de inserción de forma circular.
La figura 15c es una vista en sección D - D de la figura 15a con piezas de inserción de forma hexagonal. La figura 15d es una vista en sección D - D de la figura 15a con piezas de inserción de forma rectangular/cuadrada.
La figura 15e es una vista en sección D - D de la figura 15a con piezas de inserción de forma cuadrada formando un ángulo.
La figura 15f es una vista en sección D - D de la figura 15a con tiras de forma ancha y fina como las piezas de inserción.
La figura 16 es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de una válvula de retención que no forma parte de la presente invención con múltiples piezas de inserción intermitentes.
La figura 17 es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de una válvula de retención que no forma parte de la presente invención con múltiples piezas de inserción formando un ángulo.
La figura 18 es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de una válvula de retención que no forma parte de la presente invención con múltiples piezas de inserción en la que por lo menos algunas de las piezas de inserción presentan una sección decreciente.
La figura 19 es una vista de extremo desde el extremo aguas abajo de una válvula de retención que no forma parte de la presente invención con múltiples piezas de inserción en la que por lo menos algunas de las piezas de inserción están interconectadas.
La figura 20a es una vista desde arriba de una válvula de retención con una sola muesca curva en una parte de la válvula.
La figura 20b es una vista desde arriba de una válvula de retención con múltiples muescas curvas en una parte de la válvula.
La figura 20c es una vista desde arriba de una válvula de retención que no forma parte de la presente invención con una sola ranura curva en una parte de la válvula.
La figura 20d es una vista desde arriba de una válvula de retención que no forma parte de la presente invención con múltiples ranuras curvas en una parte de la válvula.
La figura 20e es una vista desde arriba de una válvula de retención con una sola muesca curva y múltiples ranuras curvas en una parte de la válvula.
La figura 20f es una vista desde arriba de una válvula de retención con múltiples muescas curvas y una sola ranura curva en una parte de la válvula.
La figura 21a es una vista lateral que deja ver el interior de una válvula de retención que no forma parte de la presente invención con una ondulación formada en el pico y que se extiende hacia por lo menos una parte del disco.
La figura 21b es una vista frontal de la válvula de retención de la figura 21a.
La figura 21c es una vista desde arriba de la válvula de retención de la figura 21a.
La figura 21d es una vista en perspectiva que deja ver el interior de la válvula de retención de la figura 21a. La figura 21e es una vista en sección de una válvula de retención con nervaduras.
La figura 21f es una vista en sección de una válvula de retención con ranuras.
La figura 21g es una vista en sección de una válvula de retención con ondulaciones.
La figura 22a es una vista lateral que deja ver el interior de una válvula de retención encerrada en un cuerpo tubular solidario con todo el conjunto instalado en un conducto.
La figura 22b es una vista frontal de la válvula de retención y el conjunto de la figura 22a.
La figura 22c es una vista desde arriba que deja ver el interior de la válvula de retención y el conjunto de la figura 22a.
La figura 22d es una vista en perspectiva que deja ver el interior de la válvula de retención y el conjunto de la figura 22a.
La figura 23 es una vista en perspectiva que deja ver el interior de una válvula de retención que es de forma rectangular y que está instalada en un conducto de hormigón.
Descripción de la invención
Para los fines de la siguiente descripción detallada, debe entenderse que la invención puede adoptar diversas variaciones y secuencias de etapas alternativas, excepto cuando se especifique expresamente lo contrario. Además, salvo en cualquier ejemplo operativo, o cuando se indique lo contrario, todos los números que expresan, por ejemplo, cantidades de componentes utilizados en la memoria y en las reivindicaciones deben entenderse modificados en todos los casos por el término “aproximadamente”. Por consiguiente, a menos que se indique lo contrario, los parámetros numéricos establecidos en la siguiente memoria descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas son aproximaciones que pueden variar dependiendo de las propiedades deseadas que se obtendrán mediante la presente invención. Como mínimo, cada parámetro numérico debe interpretarse por lo menos a la vista del número de dígitos significativos notificados y aplicando técnicas de redondeo habituales.
A pesar de que los intervalos y parámetros numéricos que exponen el alcance amplio de la invención sean aproximaciones, los valores numéricos expuestos en los ejemplos específicos se notifican con la mayor precisión posible. Sin embargo, cualquier valor numérico contiene de manera inherente determinados errores que resultan necesariamente de la variación estándar encontrada en sus mediciones de prueba respectivas.
Además, debería entenderse que se pretende cualquier intervalo numérico mencionado en la presente memoria incluya todos los subintervalos incluidos en el mismo. Por ejemplo, se pretende que un intervalo “1 a 10” incluya todos los subintervalos entre (e incluyendo) el valor mínimo mencionado de 1 y el valor máximo mencionado de 10, es decir, que presente un valor mínimo igual o mayor que 1 y un valor máximo igual o menor que 10.
Además, los términos “superior”, “ inferior”, “derecha”, “ izquierda”, “vertical”, “horizontal”, “arriba”, “abajo”, “ lateral”, “longitudinal” y derivados de los mismos se refieren a la invención tal como está orientada en las figuras de los dibujos. Sin embargo, debe entenderse que la invención puede adoptar variaciones y secuencias de etapas alternativas, excepto donde se especifique expresamente lo contrario. También debe entenderse que los dispositivos y procedimientos específicos ilustrados en los dibujos adjuntos y descritos en la memoria son simplemente formas de realización ejemplificativas de la invención. Por tanto, las dimensiones específicas y otras características físicas relacionadas con las formas de realización divulgadas en la presente memoria no deben considerarse limitativas.
En esta solicitud, la utilización del singular incluye el plural y el plural abarca el singular, a menos que se indique específicamente lo contrario. Además, en esta solicitud, la utilización de “o” significa “y/o” a menos que se indique específicamente lo contrario, aunque “y/o” puede utilizarse explícitamente en determinados casos.
Además, tal como se utiliza en la presente memoria, el término “presión diferencial” se refiere a la diferencia entre las presiones aguas arriba y aguas abajo. Una “presión diferencial positiva” se refiere a una condición en la que la presión aguas arriba es mayor que la presión aguas abajo. Esto también se denomina “pérdida de carga”. Además, una “presión diferencial negativa” se refiere a una condición en la que la presión aguas abajo es mayor que la presión aguas arriba. Esto también se denomina “contrapresión”. Cuando las presiones aguas arriba y aguas abajo son iguales entre sí, se utilizan los términos “sin presión diferencial” o “presión diferencial cero”. Esto también se denomina “sin pérdida de carga” o “pérdida de carga cero”.
En las figuras 1a a 1d, se ilustra una válvula de retención de compuerta de marea conocida, tal como se describe en la patente US n.° 5.769.125. En referencia a las figuras 1a a 1d, se muestra una válvula de compuerta de marea 10 montada en un extremo de descarga de un conducto 12, desde el cual se descargan fluidos en la dirección mostrada por las flechas A y A'. El conducto 12 puede ser una alcantarilla pluvial, una tubería de residuos industriales o cualquier tubería que descargue un efluente en un río, arroyo, océano o vía fluvial análoga, o un tanque de reacción química o cualquier recipiente conocido en la técnica donde se desee descargar un fluido al tiempo que se impide el flujo de retorno hacia el conducto 12.
La válvula 10 comprende generalmente un manguito 14, que delimita un paso de flujo continuo que se extiende longitudinalmente para el fluido de efluente que puede ser un gas, líquido o suspensión, tal como aguas residuales sin tratar, agua de lluvia, lodo, suspensión química, espuma de pasta de papel, suspensión de relaves o cualquier residuo industrial. Más específicamente, el manguito de alojamiento 14 presenta una región de entrada de fluido 16 aguas arriba generalmente tubular. Además, el manguito 14 termina en un segundo extremo aguas abajo con una región de salida de fluido 18. La región de entrada de fluido 16 del manguito 14 y/o el extremo aguas abajo con la región de salida de fluido 18 del manguito 14 pueden montarse en o dentro del conducto 12, tal como en el extremo de descarga del conducto 12 por ejemplo. Cuando la válvula 10 está posicionada dentro del conducto 12, la superficie exterior de la válvula 10 hace tope con la superficie interior del conducto 12. Además, la válvula 10 puede posicionarse dentro del conducto 12 en grados diferentes. Por ejemplo, puede posicionarse sólo una parte de la válvula 12 dentro del conducto 12, o puede posicionarse toda la válvula 10 dentro del conducto 12. El extremo de la región de salida de fluido 18 de la válvula 12 también puede posicionarse alineada con la salida del conducto 12.
La región de entrada de fluido 16 y/o el extremo aguas abajo con la región de salida de fluido 18 pueden sujetarse, fijarse, unirse o acoplarse de otro modo al conducto 12, tal como en el interior o en el exterior del conducto 12, mediante cualquier dispositivo conocido comúnmente en la técnica tales como bandas, abrazaderas, etc. Por ejemplo, la región de entrada de fluido 16 y/o el extremo aguas abajo con la región de salida de fluido 18 pueden sujetarse o fijarse al interior de conducto 12 mediante unos medios conocidos en la técnica. Todavía en otra realización, la región de entrada de fluido 16 y/o el extremo aguas abajo con la región de salida de fluido 18 pueden incluir una brida que corresponde a una brida de acoplamiento del conducto 12, y las dos bridas, cuando se acoplan, pueden fijarse entre sí mediante cualquier medio conocido en la técnica, tal como pernos y tuercas y similares. Otros ejemplos no limitativos incluyen métodos de anclaje que no utilizan bridas.
Tal como se indica, el manguito 14 termina en un segundo extremo aguas abajo con una región de salida de fluido 18. Además, la región de salida de fluido 18 está asociada de manera solidaria con una depresión 20. La depresión 20 se muestra en las figuras 1a, 1b y 1c a modo de diseño semicilíndrico, pero debe entenderse que podría diseñarse como un canal en forma de U o en forma de V o similar. Aunque una depresión 20 de forma semicilíndrica típicamente no incluye un par de paredes laterales definidas claramente y una pared inferior definida claramente, por lo menos conceptualmente para la siguiente descripción, se supondrá que la depresión 20 de forma semicilíndrica está comprendida por una pared inferior 22 y dos paredes laterales, 24 y 26 respectivamente.
En referencia a las figuras 1a a 1d, el manguito 14 y la depresión 20 están formados por materiales que presentan suficiente resistencia para soportar el peso y la presión del efluente que fluye a través de la válvula 10. Este material puede adoptar la forma de una o más capas o láminas de material elastomérico con o sin material textil de refuerzo. Cuando están formados por un material elastomérico, o material elastomérico con material textil de refuerzo, el material y el número y el grosor de las capas o láminas se seleccionan basándose en el peso del efluente que se desplazará a través de la válvula 10 para minimizar el pandeo o la distorsión del manguito 14 o la depresión 20. Para la mayoría de las aplicaciones, bastará con una dureza Shore A de 65 a 95.
La válvula 10 incluye además el disco 30 tal como se muestra en las figuras 1a a 1d. El disco 30 está compuesto por un material elastomérico y está fijada a una región de salida de fluido 18 del manguito 14 a través del elemento flexible 32, que presenta la naturaleza de una articulación elastomérica. En una forma de realización, la anchura del disco 30, tal como se muestra a lo largo de la línea B-B en la figura 1d es coextensiva con la distancia entre las paredes laterales 24 y 26 de la válvula 10, formando de ese modo un sellado contra el flujo de retorno del fluido a través de la válvula 10 hacia el conducto 12, lográndose un sellado adicional mediante el pico 36. La longitud del disco 30 medida a lo largo de la línea C-C de la figura 1d, y que se extiende desde el elemento flexible 32 hasta la pared inferior 22 de la depresión 20 debe ser más larga que el diámetro interior del manguito 14. Tal como se muestra en las figuras 1a a 1d, esto impedirá que el disco 30 adopte un ángulo perpendicular o de 90 grados con la pared inferior 22, pero en cambio garantizará que el disco 30 en una posición cerrada adopte la posición de plano inclinado tal como se muestra en las figuras 1a a 1d. Tal posición impedirá que el disco 30 se invierta y entre en el manguito 14 y reducirá la cantidad de presión diferencial positiva a través del manguito 14 que es necesaria para abrir la válvula 10, y facilitará flujos de efluente inferiores al máximo a través de conducto 12.
El elemento flexible 32 puede ser cualquier articulación conocida en la técnica, pero típicamente es una articulación elastomérica compuesta de una o más capas de un material elastomérico, o material elastomérico reforzado con material textil. El elemento flexible 32 puede ser de diseño de “cordón de neumático”, que es un material textil de poliéster que presenta una resistencia considerable en una dirección y es muy flexible en ángulo recto con respecto a la primera dirección. Además, el elemento flexible 32 puede realizarse con un caucho de dureza inferior para proporcionar mayor flexibilidad en esta zona.
Otras características no limitativas de una válvula de retención de compuerta de marea que puede utilizarse con la presente invención se dan a conocer en la patente US n.° 5.769.125.
Las válvulas de retención 10 de la presente invención también incluyen una o más ranuras que se extienden longitudinalmente a lo largo de la longitud del disco 30. Por ejemplo, tal como se muestra las figuras 2a y 2b, las válvulas de retención de compuerta de marea 10 de la presente invención pueden incluir una sola ranura 40 formada longitudinalmente a lo largo de la longitud del disco 30 y que se extiende parcialmente de manera longitudinal a lo largo de la longitud del pico 36. Además, la figura 2c ilustra la válvula de retención de compuerta de marea 10 de la figura 2a que se extiende hacia el interior de conducto 12, y la figura 2d ilustra la válvula de retención de compuerta de marea de la presente invención posicionada dentro de conducto 12.
En referencia a las figuras 3a y 3b, las válvulas de retención de compuerta de marea 10 de la presente invención también pueden incluir múltiples ranuras 42 formadas longitudinalmente a lo largo de una longitud del disco 30 y que se extienden parcialmente de manera longitudinal a lo largo de la longitud del pico 36. Se aprecia que las ranuras 42 pueden estar formadas o bien en el lado aguas abajo del disco 30, en el lado aguas arriba del disco 30, o bien en una combinación de ambos.
La(s) ranura(s) 40, 42 que están formadas en el disco 30 y/o el pico 36 de la válvula de retención 10 puede(n) presentar diversas formas. Por ejemplo, tal como se muestra en las figuras 3c a 3f, la válvula de retención 10 puede presentar unas ranuras 42 de forma redondeada, unas ranuras 42 de forma trapezoidal, unas ranuras 42 de forma rectangular/cuadrada y unas ranuras 42 en forma de “V”, respectivamente. La válvula de retención 10 también puede incluir múltiples ranuras 42 con diferentes formas tales como cualquier combinación de las formas descritas anteriormente. Además, la figura 3g ilustra ranuras 42 de forma redondeada en el lado aguas arriba del disco 30, y la figura 3h ilustra ranuras 42 de forma redondeada tanto en el lado aguas arriba como en el lado aguas abajo del disco 30.
La válvula de retención 10 de la presente invención también puede incluir unas ranuras 42 dispuestas de manera intermitente y/o continua a lo largo de la longitud del disco 30 y/o el pico 36. Tal como se utiliza en la presente memoria, una “ranura dispuesta de manera continua” se refiere a una ranura alineada en una dirección particular a lo largo del disco 30 y/o el pico 36 sin interrupción, y una “ranura dispuesta de manera intermitente” se refiere a dos o más ranuras alineadas en la misma dirección a lo largo del disco 30 y/o el pico 36 y que están espaciadas entre sí. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 4, la válvula de retención 10 puede presentar múltiples ranuras 44 que se extienden de manera intermitente longitudinalmente a lo largo de la longitud del disco 30 y por lo menos parcialmente a lo largo de la longitud del pico 36.
Tal como se muestra en las figuras 5 a 7, las ranuras 42 pueden estar dispuestas formando diversos ángulos a lo largo de la longitud del disco 30 y/o el pico 36, pueden presentar diversas anchuras, pueden estar interconectadas entre sí, o cualquier combinación de los mismos. En particular, la figura 5 ilustra una válvula de retención 10 con múltiples ranuras 46 cada una de las cuales se extiende de manera continua a lo largo de la longitud del disco 30 y por lo menos parcialmente a lo largo de la longitud del pico 36 en la que por lo menos algunas de las ranuras 46 están formando un ángulo. La figura 6 ilustra múltiples ranuras 48 que presentan una sección decreciente. Además, la figura 7 muestra ranuras 50 que se extienden a lo largo de la longitud del disco 30 y por lo menos parcialmente a lo largo de la longitud del pico 36 estando por lo menos algunas de las ranuras 50 interconectadas entre sí.
Las ranuras, incluyendo cualquiera de las ranuras descritas anteriormente, tal como las ranuras 42 por ejemplo, pueden formarse utilizando diversas técnicas conocidas en la técnica. Por ejemplo, las ranuras pueden formarse mediante moldeo, utilizando partes elevadas en las placas que se sujetan en el disco y/o el pico durante el proceso de vulcanización. En algunas formas de realización, las ranuras se moldean durante el proceso de vulcanización. La profundidad, la forma y la anchura de las ranuras se eligen para proporcionar la flexibilidad deseada en el disco y/o el pico.
Se encontró que las ranuras, incluyendo cualquiera de las ranuras descritas anteriormente, tales como las ranuras 42 por ejemplo, ayudan a aumentar la flexibilidad en la dirección lateral sin reducir de manera apreciable la resistencia o rigidez en la dirección longitudinal. Esto da como resultado una reducción significativa en la pérdida de carga con sólo una reducción mínima en la capacidad de contrapresión.
La válvula de retención 10 también puede incluir una o más nervaduras 52 o 54 que se extienden fuera del disco 30 y/o el pico 36 de la válvula 10. Las nervaduras 52, 54 pueden estar formadas a partir del mismo material que el material continuo que forma el disco 30 y/o el pico 36 de la válvula 10. Alternativamente, las nervaduras 52, 54 pueden estar formadas a partir de materiales diferentes que se utilizan para formar el material contiguo del disco 30 y/o el pico 36. Por ejemplo, las nervaduras 52, 54 pueden estar formadas a partir de un material rígido tal como un metal, materiales flexibles, tales como, elastómero o elastómero reforzado con material textil con una dureza o bien mayor o bien menor que la del material contiguo, o una combinación de tales materiales.
Las nervaduras 52, 54 pueden estar formadas únicamente en el disco 30, únicamente en el pico 36, o tanto en el disco 30 como en el pico 36. Por ejemplo, en referencia a la figura 8, la válvula de retención 10 puede incluir una única nervadura 52 que se extiende longitudinalmente a lo largo de la longitud del disco 30 y por lo menos una parte de la longitud del pico 36. Tal como se muestra en la figura 9a, la válvula de retención 10 también puede presentar múltiples nervaduras 54 que se extienden longitudinalmente a lo largo de la longitud del disco 30 y por lo menos una parte de la longitud del pico 36.
Las nervaduras 52, 54 formadas en el disco 30 y/o el pico 36 de la válvula de retención 10 pueden presentar diversas formas. Por ejemplo, tal como se muestra en las figuras 9b a 9e, la válvula de retención 10 de la presente invención puede presentar unas nervaduras 54 de forma redondeada (figura 9b), unas nervaduras 54 de forma trapezoidal (figura 9c), unas nervaduras 54 de forma rectangular/cuadrada (figura 9d) y unas nervaduras 54 en forma de “V” (figura 9e). La válvula de retención 10 también puede incluir múltiples nervaduras 54 con diferentes formas, tales como, cualquier combinación de las formas descritas anteriormente. Además, las nervaduras 54 pueden formarse o bien en el lado aguas abajo del disco 30, en el lado aguas arriba del disco 30, o bien en una combinación de ambos. Por ejemplo, la figura 9f ilustra nervaduras 54 en el lado aguas arriba del disco 30, y la figura 9g ilustra unas nervaduras 54 tanto en el lado aguas abajo del disco 30 como en el lado aguas arriba del disco 30.
La válvula de retención 10 también puede incluir múltiples nervaduras 54 dispuestas de manera intermitente y/o continua longitudinalmente a lo largo de la longitud del disco 30 y/o el pico 36. Tal como se utiliza en la presente memoria, una “nervadura dispuesta de manera continua” se refiere a una nervadura alineada en una dirección particular a lo largo del disco 30 y/o el pico 36 sin interrupción, y una “nervadura dispuesta de manera intermitente” se refiere a dos o más nervaduras alineadas en la misma dirección a lo largo del disco 30 y/o el pico 36 y que están espaciadas entre sí. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 10, la válvula de retención 10 puede presentar múltiples nervaduras 60 que se extienden de manera intermitente a lo largo de la longitud del disco 30 y por lo menos parcialmente a lo largo de la longitud del pico 36.
Tal como se muestra en las figuras 11 a 13, las nervaduras 54 pueden disponerse formando ángulos a lo largo de la longitud del disco 30 y/o el pico 36, pueden presentar diversas anchuras, pueden estar interconectadas entre sí, o cualquier combinación de los mismos. En particular, la figura 11 ilustra una válvula de retención 10 que presenta múltiples nervaduras 62 que se extienden cada una de manera continua a lo largo de la longitud del disco 30 y por lo menos parcialmente a lo largo de la longitud del pico 36 en la que por lo menos algunas de las nervaduras 62 están formando un ángulo. La figura 12 ilustra una válvula de retención 10 con múltiples nervaduras 64 que presentan una sección decreciente, y la figura 13 ilustra múltiples nervaduras 66 con por lo menos algunas de las nervaduras 66 interconectadas entre sí.
Las nervaduras, incluyendo cualquiera de las nervaduras descritas anteriormente, tal como las nervaduras 54 por ejemplo mostradas, pueden formarse utilizando diversas técnicas conocidas en la técnica. Por ejemplo, las nervaduras pueden formarse mediante moldeo, utilizando partes rebajadas en las placas metálicas que se sujetan en el disco y/o el pico durante el proceso de vulcanización. En algunas formas de realización, las nervaduras se moldean durante el proceso de vulcanización. La altura, la forma y la anchura de las nervaduras se eligen para proporcionar la rigidez deseada en el disco y/o el pico.
Se encontró que las nervaduras, incluyendo cualquiera de las nervaduras descritas anteriormente, tal como, las nervaduras 54 por ejemplo, pueden ayudar a aumentar la resistencia o rigidez en la dirección longitudinal sin aumentar de manera apreciable la flexibilidad en la dirección lateral. Esto da como resultado un aumento significativo en la capacidad de contrapresión con sólo un aumento mínimo en la pérdida de carga.
En algunas formas de realización, la válvula de retención 10 incluye una o más piezas de inserción 68 o 69 incorporadas en el disco 30 y/o el pico 36 de la válvula 10. Tal como se utiliza en la presente memoria, una “pieza de inserción” se refiere a una parte independiente que presenta características de material diferentes a las del material circundante en la ubicación donde se coloca. Las piezas de inserción 68, 69 incorporadas en el disco 30 y/o el pico 36 de la válvula 10 pueden formarse a partir de materiales rígidos tales como un metal, a partir de un material flexible tal como un elastómero de alta dureza rígido pero flexible o un elastómero reforzado con material textil, a partir de un material flexible blando tal como gomaespuma, o cualquier combinación de los mismos.
En referencia a la figura 14, la válvula de retención 10 puede incluir una sola pieza de inserción 68 incorporada en el disco 30 y/o el pico 36 o, tal como se muestra en la figura 15a, la válvula de retención 10 puede incluir múltiples piezas de inserción 69 incorporadas en el disco 30 y/o el pico 36. Las piezas de inserción 68, 69 incorporadas en el disco 30 y/o el pico 36 de la válvula de retención 10 puede presentar diversas formas. Por ejemplo, tal como se muestra en las figuras 15b a 15f, la válvula de retención 10 de la presente invención puede incluir unas piezas de inserción 69 de forma circular (figura 15b), unas piezas de inserción 69 de forma hexagonal (figura 15c), unas piezas de inserción 69 de forma rectangular/cuadrada (figura 15d), piezas de inserción 69 de forma cuadrada que están formando un ángulo (figura 15e), y piezas de inserción 69 que forman tiras largas y anchas (figura 15f). Las válvulas de retención 10 también pueden incluir múltiples piezas de inserción 69 con diferentes formas tales como cualquier combinación de las formas descritas anteriormente. Además, las piezas de inserción 69 pueden incorporarse sólo en el disco 30, sólo el pico 36, o tanto en el disco 30 como en el pico 36.
Las válvulas de retención 10 pueden incluir una o múltiples piezas de inserción 68, 69 dispuestas de manera intermitente o continua longitudinalmente a lo largo de la longitud del disco 30 y/o el pico 36. Tal como se utiliza en la presente memoria, una “pieza de inserción dispuesta de manera continua” se refiere a una pieza de inserción alineada en una dirección particular a lo largo del disco 30 y/o el pico 36 sin interrupción, y una “pieza de inserción dispuesta de manera intermitente” se refiere a dos o más piezas de inserción alineadas en la misma dirección a lo largo del disco 30 y/o el pico 36 y que están espaciadas entre sí. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 16, la válvula de retención 10 puede presentar múltiples piezas de inserción 70 que se incorporan de manera intermitente longitudinalmente a lo largo de la longitud del disco 30 y por lo menos parcialmente a lo largo de la longitud del pico 36.
Tal como se muestra en las figuras 17 a 19, las piezas de inserción pueden disponerse formando ángulos a lo largo de la longitud del disco 30 y/o el pico 36, pueden presentar diversas anchuras, pueden estar interconectadas entre sí, o cualquier combinación de los mismos. Por ejemplo, la figura 17 ilustra una válvula de retención 10 que presenta múltiples piezas de inserción 72 que están incorporadas cada una de manera continua a lo largo de la longitud del disco 30 y por lo menos parcialmente a lo largo de la longitud del pico 36 en la que por lo menos algunas de las piezas de inserción 72 están formando un ángulo. La figura 18 ilustra una válvula de retención 10 con múltiples piezas de inserción 74 que presentan una sección decreciente, y la figura 19 ilustra una válvula de retención 10 con múltiples piezas de inserción 76 en la que por lo menos algunas de las piezas de inserción 76 están interconectadas entre sí.
Las piezas de inserción, incluyendo cualquiera de las piezas de inserción descritas anteriormente, tales como las piezas de inserción 69 por ejemplo, pueden formarse utilizando diversas técnicas conocidas en la técnica. Por ejemplo, pueden formarse piezas de inserción metálicas utilizando métodos de mecanizado, estampación, forja y fundición. Las piezas de inserción de elastómero pueden formarse mediante moldeo o corte. En algunas formas de realización, las piezas de inserción se moldean durante el proceso de vulcanización. Se encontró que las piezas de inserción, incluyendo cualquiera de las piezas de inserción descritas anteriormente tales como las piezas de inserción 69 por ejemplo, pueden ayudar a modificar la resistencia o rigidez de la válvula en las direcciones longitudinal y lateral para cumplir con los requisitos específicos de la aplicación deseada.
Tal como se indica, las ranuras (tal como las ranuras 40 y 42 por ejemplo), las nervaduras (tal como, las nervaduras 52 y 54, por ejemplo) y/o las piezas de inserción (tal como las piezas de inserción 68 y 69 por ejemplo) descritas anteriormente que se extienden a lo largo de la longitud del disco 30 y/o el pico 36 de una válvula de retención 10 ayudan a ajustar la rigidez lateral y/o longitudinal del disco 30 y/o el pico 36. Mediante el ajuste de la rigidez lateral y/o longitudinal, la válvula 10 puede abrirse de golpe con menos presión diferencial positiva y/o reducir la razón de rigidez lateral con respecto a la rigidez longitudinal para frenar suficientemente la contrapresión.
Según la presente invención, la válvula de retención 10 también incluye muescas tal como en la forma de vieira, que se extienden a través de la anchura del pico 36 que ayudan a ajustar la rigidez del pico 36. Por ejemplo, la figura 20a ilustra una válvula de retención 10 con una sola muesca curva 80 que se extiende a través de la anchura del pico 36, la figura 20b ilustra una válvula de retención 10 con múltiples muescas curvas 82 que se extienden a través de la anchura del pico 36, la figura 20c ilustra una válvula de retención 10 con una sola ranura curva 84 que se extiende a través de la anchura del pico 36, la figura 20d ilustra una válvula de retención 10 con múltiples ranuras curvas 86 que se extienden a través de la anchura del pico 36, la figura 20e ilustra una válvula de retención 10 tanto con una sola muesca curva 80 como con múltiples ranuras curvas 86 que se extienden a través de la anchura del pico 36, y la figura 20f ilustra una válvula de retención 10 tanto con múltiples muescas 82 curvas como con una sola ranura curva 84 que se extiende a través de la anchura del pico 36. Las muescas 80, 82 descritas anteriormente pueden formarse retirando parte del material contiguo que forma el pico 36, o alternativamente, moldeando las muescas durante el proceso de vulcanización.
Se aprecia que las ranuras, muescas, nervaduras y piezas de inserción que se extienden a través de la anchura del pico 36 pueden ser continuas, intermitentes, estar formando un ángulo, presentar diversas anchuras y/o presentar partes interconectadas tal como se describió anteriormente con respecto a las ranuras (tal como las ranuras 40 y 42), las nervaduras (tal como las nervaduras 52 y 54) y las piezas de inserción (tal como las piezas de inserción 68 y 69) que se extienden a lo largo de la longitud del disco 30 y/o el pico 36. También puede apreciarse que las ranuras, muescas, nervaduras y piezas de inserción que se extienden a través de la anchura del pico 36 pueden utilizarse en combinación con las ranuras (tal como las ranuras 40 y 42), las nervaduras (tal como las nervaduras 52 y 54) y las piezas de inserción (tal como las piezas de inserción 68 y 69) que se extienden a lo largo de la longitud del disco 30 y/o el pico 36.
En determinadas formas de realización, en referencia a las figuras 21a a 21d, la válvula de retención 10 pueden incluir una ondulación 38 que se extiende longitudinalmente a lo largo de la longitud del pico 36 y, opcionalmente, por lo menos una parte del disco 30. La ondulación 38 actúa como una corrugación y permite una mayor flexibilidad en el pico 36 para reducir la propensión a abrirse de golpe. La válvula de retención 10 puede incluir una sola ondulación 38 o múltiples ondulaciones 38. Además, la ondulación 38 puede utilizarse en combinación con cualquiera de las ranuras, muescas, nervaduras y piezas de inserción descritas anteriormente.
Se aprecia que las nervaduras, incluyendo cualquiera de las nervaduras descritas anteriormente, tales como las nervaduras 54 por ejemplo, son material añadido que se eleva por encima de la superficie del pico 36 y/o el disco 30 tal como se muestra en la figura 21e. La anchura de las nervaduras normalmente es menor que los espacios entre los bordes de las nervaduras. En cambio, las ranuras, incluyendo cualquiera de las ranuras descritas anteriormente, tales como las ranuras 42 por ejemplo, son material retirado de la superficie del pico 36 o el disco tal como se muestra en la figura 21f. La anchura de las ranuras normalmente es menor que la distancia entre los bordes de las ranuras. En comparación con las nervaduras y ranuras, una ondulación, incluyendo cualquiera de las ondulaciones descritas anteriormente tal como la ondulación 38 por ejemplo, presenta nervaduras y ranuras alternas en ambos lados del pico 36 y/o el disco 36 donde las nervaduras y ranuras “anidan” entre sí proporcionando un grosor de pared ondulado sustancialmente uniforme tal como se muestra en la figura 21g.
En referencia a las figuras 22a a 22d, la válvula de retención 10 puede estar encerrada en un cuerpo tubular solidario 17 que a su vez está instalado en un conducto 12 tal como una tubería. Como tal, la presente invención también se refiere a un conjunto de válvula de retención que incluye cualquiera de las válvulas de retención 10 descritas anteriormente, un cuerpo tubular solidario 17 y el conducto 12. El conjunto de válvula de retención proporciona un medio sencillo para instalar un conjunto de válvula 10 y cuerpo tubular 17 dentro de un conducto 12 tal como en el extremo de descarga, por ejemplo, sin necesidad de tener acceso al extremo aguas arriba de la válvula 10, que en el caso de las válvulas pequeñas (menos de 457.2 mm (18 pulgadas)) es prácticamente imposible de hacer, y en el caso de las válvulas más grandes, resulta inconveniente.
Tal como se muestra en la figura 22c, la región aguas abajo 19 y/o la región de entrada 23 del cuerpo tubular 17 pueden fijarse, unirse o acoplarse de otro modo al conducto 12, tal como al interior o exterior del conducto 12, mediante medios conocidos en la técnica, tal como, abrazaderas de expansión internas. Alternativamente, la región aguas abajo 19 y/o la región de entrada 23 puede incluir una brida que corresponde a una brida de acoplamiento en el conducto 12, y las dos bridas, cuando se acoplan, pueden fijarse entre sí mediante cualquier medio conocido en la técnica, tal como con pernos, tuercas, y similares. Otros ejemplos no limitativos incluyen métodos de anclaje que no utilizan bridas.
Cuando la válvula de retención 10 es solidaria con un cuerpo tubular 17, toda la parte inferior de la válvula de retención 10 por debajo del plano de la línea central horizontal de la válvula 10 está vulcanizada al cuerpo tubular 17. Además, las partes de la válvula de retención 10 por encima del plano de la línea central horizontal de la válvula 10 que están en contacto con el cuerpo tubular 17 cuando la válvula 10 está completamente cerrada se vulcanizan juntas. Estas regiones vulcanizadas 13 están sombreadas en la figura 22d. Tal como se muestra adicionalmente en la figura 22d, el pico 36 y el disco 30 de la válvula 10 no se vulcanizan al cuerpo tubular 17 y son libres de moverse hacia arriba permitiendo que la válvula 10 se abra y descargue flujo. Como tal, el pico 36 y el disco 30 de la válvula de retención 10 están separados de las partes interiores del cuerpo tubular 17.
Tal como se describió anteriormente, la válvula de retención 10 de la presente invención puede presentar una forma circular. Alternativamente, en algunas formas de realización, la válvula de retención 10 presenta una forma diferente incluyendo, pero sin limitarse a, una forma rectangular, cuadrada, ovalada o elíptica. Por ejemplo, la figura 23 ilustra una válvula de retención 90 de forma rectangular que está instalada en un conducto de hormigón 92.
Aunque anteriormente se han descrito formas de realización particulares de esta invención para fines de ilustración, será evidente para los expertos en la materia que pueden realizarse numerosas variaciones de los detalles de la presente invención sin apartarse de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Válvula de retención de compuerta de marea (10) que comprende:
(a) un manguito (14) tubular que delimita un paso para fluidos de flujo continuo que se extiende longitudinalmente, presentando dicho manguito (14) una región de extremo de entrada de fluido aguas arriba (16) y una región de salida de fluido aguas abajo (18), en el que la región de extremo de entrada de fluido aguas arriba (16) y/o la región de salida de fluido aguas abajo (18) está adaptada para fijarse a un conducto (12);
(b) estando la región de salida de fluido aguas abajo (18) de dicho manguito (14) formada de manera solidaria con una depresión (20) que se extiende longitudinalmente, presentando dicha depresión (20) una pared inferior (22) y un par de paredes laterales (24, 26) solidarias con dicha pared inferior (22), estando dicha depresión (20) formada con dicha región de salida de fluido aguas abajo (18) de dicho manguito (14) para proporcionar un paso de flujo continuo para dichos fluidos;
(c) un disco (30) que comprende un primer material fijado a lo largo de una primera parte de su periferia a un elemento de articulación flexible (32), estando dicho elemento de articulación flexible (32) fijado e interpuesto entre dicho disco (30) y dicha región de salida de fluido aguas abajo (18) de dicho manguito (14), comprendiendo dicho elemento de articulación flexible (32) un segundo material que es más flexible que el primer material de dicho disco (30), y en el que una segunda parte de la periferia de dicho disco (30) opuesta a dicha primera parte descansa dentro de dicha depresión (20) en dicha pared inferior (22) de dicha depresión (20) cuando dicha válvula (10) está en una posición cerrada, en el que dicho disco (30) abre dicha válvula (10) en respuesta a una presión diferencial positiva dentro de dicha válvula (10);
(d) un pico (36) fijado en un primer extremo a uno o más del grupo que consiste en el manguito (14), el elemento de articulación flexible (32) y el disco (30), extendiéndose dicho pico (36) longitudinalmente aguas abajo a lo largo de dicho eje longitudinal de dicha depresión (20), estando dicho pico (36) formado de manera solidaria con dichas paredes laterales (24, 26) de dicha depresión (20), estando dicho pico (36) formado por un material flexible y formando una abertura para la descarga de fluido en respuesta a una presión diferencial positiva dentro de dicha válvula (10) de dicho fluido, y formando dicho pico (36) un sellado para impedir el flujo de retorno de dicho fluido a través de dicha válvula (10) cuando no hay ninguna presión diferencial ni presión diferencial negativa presente;
caracterizada por que la válvula de retención de compuerta de marea comprende asimismo:
(i) por lo menos una ranura (40) en una superficie del disco (30), en la que dicha por lo menos una ranura (40) se extiende longitudinalmente a lo largo de una longitud del disco (30); y
(ii) por lo menos una muesca (80) que se extiende lateralmente a lo largo de una anchura del pico (36).
2. Válvula de retención de compuerta de marea (10) según la reivindicación 1, en la que dicha por lo menos una ranura (40) se extiende de manera continua o intermitente a lo largo de la longitud del disco (30).
3. Válvula de retención de compuerta de marea (10) según la reivindicación 1, en la que dicha por lo menos una ranura (40) se extiende a lo largo de la longitud del disco (30) en un ángulo.
4. Válvula de retención de compuerta de marea (10) según la reivindicación 1, en la que dicha por lo menos una ranura (40) presenta una sección decreciente.
5. Válvula de retención de compuerta de marea (10) según la reivindicación 1, en la que la válvula de retención (10) comprende dos o más ranuras (42) y en la que por lo menos dos de las ranuras (42) están interconectadas.
6. Válvula de retención de compuerta de marea (10) según la reivindicación 1, en la que dicha por lo menos una ranura (40) está formada a lo largo de por lo menos un lado aguas arriba o aguas abajo del disco (30).
7. Válvula de retención de compuerta de marea (10) según la reivindicación 1, en la que dicha por lo menos una ranura (40) es de forma redonda, forma trapezoidal, forma rectangular y/o cuadrada, ranuras en forma de V, o combinaciones de las mismas.
8. Válvula de retención de compuerta de marea (10) según la reivindicación 1, en la que la válvula de retención (10) presenta una forma seleccionada de entre rectangular, elíptica, ovalada y hexagonal.
9. Válvula de retención de compuerta de marea (10) según la reivindicación 1, en la que el disco (30) presenta una anchura que es coextensiva con dicho par de paredes laterales (24, 26) de dicha depresión (20), formando dicho disco un sellado con dichas paredes laterales cuando dicha válvula está en una posición cerrada.
10. Válvula de retención de compuerta de marea (10) según la reivindicación 1, en la que dicho manguito (14), dicha depresión (20), dicho elemento de articulación flexible (32), dicho disco (30) y dicho pico (36) están formados cada uno por una o más capas de un material elastomérico.
11. Conjunto de válvula de retención de compuerta de marea que comprende:
(a) una válvula de retención de compuerta de marea (10) según la reivindicación 1; y
(b) un cuerpo tubular (17),
en el que la válvula de retención de compuerta de marea (10) está formada de manera solidaria dentro del cuerpo tubular (17).
12. Conjunto según la reivindicación 11, en el que una región aguas abajo (19) del cuerpo tubular (17) está fijada a una parte interior de un conducto (12).
13. Conjunto según la reivindicación 11, en el que toda una parte inferior de la válvula de retención de compuerta de marea (10) por debajo de un plano de una línea central horizontal de la válvula de retención (10) está vulcanizada al cuerpo tubular (17), en particular en el que partes de la válvula de retención de compuerta de marea (10) por encima del plano de la línea central horizontal de la válvula (10) que están en contacto con el cuerpo tubular (17) cuando la válvula de retención de compuerta de marea (10) está completamente cerrada están vulcanizadas al cuerpo tubular (17).
14. Conjunto según la reivindicación 13, en el que el pico (36) y el disco (30) de la válvula de retención de compuerta de marea (10) están separados de las partes interiores del cuerpo tubular (17).
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