ES2348761T3 - Valvula termostatica. - Google Patents
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Abstract
Válvula termostática que comprende una cabeza (14, 14b, 14c) de válvula y un elemento (24, 24a, 24b, 24c) de sellado plano anular elastomérico en la cabeza de válvula, desviando un muelle de válvula mecánicamente el elemento (10) de válvula y desplazando un elemento expansible sensible a la temperatura el elemento (10) de válvula contra el muelle de válvula, caracterizada porque el elemento de válvula es desviado contra un asiento de válvula por el muelle de válvula y la cabeza (14, 14b, 14c) de válvula comprende en su circunferencia una ranura (18, 18b, 18c) anular, estando estampado el elemento (24, 24a, 24b, 24c) de sellado anular plano a partir de un elastómero que se infla en presencia de agua, de forma específica, un material EPDM, y presentando un espesor que es igual o ligeramente inferior a la anchura de la ranura (18, 18b, 18c) anular.
Description
Válvula termostática.
La presente invención se refiere a una válvula
termostática según el preámbulo de la reivindicación 1.
Las válvulas termostáticas se usan
principalmente en sistemas de refrigeración de motores de combustión
interna de automóviles. Las mismas controlan la circulación de
refrigerante a través del intercambiador de calor del motor.
Normalmente, tales válvulas termostáticas
comprenden una cabeza de válvula que es desviada por un muelle hacia
un asiento de válvula y que está cargada en el lado opuesto por un
elemento expansible para levantar la cabeza de válvula, separándola
del asiento de válvula en función de la temperatura. El sellado en
el asiento de válvula se lleva a cabo mediante un anillo de sellado
plano que, en la mayor parte de los casos, está forzado en una
posición entre dos asientos de válvula, tales como cuerpos anulares
planos. Estos asientos de válvula son forzados el uno hacia el otro
mediante tornillos. Normalmente, el anillo de sellado plano
elastomérico está fabricado por separado, por moldeo por inyección,
o puede estar moldeado mediante un procedimiento de moldeo por
inyección de dos componentes para quedar enclavado geométricamente
en una cabeza de válvula.
Una válvula termostática de este tipo es
conocida por el documento GB 2 408 310.
El objetivo de la presente invención es crear
una válvula termostática que permite un montaje sencillo y que, de
forma específica, puede ser montada de manera totalmente automática,
y que supone menores costes asociados al elemento de sellado.
Este problema se soluciona mediante las
características de la reivindicación 1.
En la válvula termostática de la presente
invención, la cabeza de válvula está dotada en su circunferencia de
una ranura y el elemento/anillo de sellado plano está estampado a
partir de un material elastomérico, de forma específica, un EPDM,
que se infla en presencia de agua. El espesor de este elemento de
sellado es igual o ligeramente inferior a la anchura de dicha ranura
anular.
Es posible estampar anillos de sellado planos de
forma muy económica a partir de un material elastomérico plano.
Además, tales anillos de sellado planos pueden introducirse de
manera muy sencilla en la ranura de una cabeza de válvula. Dicha
etapa puede ser totalmente automatizada.
Está claro que durante su montaje, el anillo de
sellado plano debe tener acceso libre a dicha ranura anular. Por
otro lado, el anillo de sellado plano debe mantenerse de forma
fiable dentro de dicha ranura incluso cuando sobre el mismo actúan
fuerzas que tienden a desalojarlo de dicha ranura y, por lo tanto,
está hecho de un material que, en presencia de una mezcla de glicol
y agua, tal como la usada convencionalmente en sistemas de
refrigeración, hará que dicho anillo de sellado plano se infle. De
forma ilustrativa, el EPDM se infla aproximadamente el 15% en
volumen al entrar en contacto con glicol/agua. Este aumento del
volumen es adecuado para bloquear el anillo de sellado plano en la
cabeza de válvula, de modo que, durante el funcionamiento del
pistón, se evita que dichas fuerzas de desalojamiento extraigan
dicho anillo de sellado plano de dicha ranura.
En un modo de realización de la presente
invención, la cabeza de válvula está hecha integralmente de plástico
al menos en la zona de ranura anular. De esta manera, no es
necesario que el asiento de válvula se fabrique dotado al menos de
dos asientos de válvula.
En otro modo de realización de la presente
invención, la cabeza de válvula está dotada en su extremo libre
orientado hacia el asiento de válvula de un borde en bisel cónico
circunferencial que se ensancha hacia la ranura. Mediante dicho
borde en bisel, es posible introducir el anillo de sellado plano de
manera especialmente fácil en la ranura anular.
En otro modo de realización de la presente
invención, una pared de dicha ranura comprende al menos una
elevación y la pared opuesta comprende un entrante opuesto a dicha
elevación. La elevación o elevaciones y la ranura o ranuras pueden
ser anulares o tener forma de varios salientes y entrantes separados
mutuamente. Cuando el anillo de sellado plano se infla, dichas
elevaciones y entrantes quedarán enclavados geométricamente y, de
este modo, mejorará la resistencia contra su desalojamiento. De
forma alternativa, y en otro modo de realización de la presente
invención, al menos una perforación puede estar conformada desde el
extremo libre de la cabeza de válvula y discurrir en paralelo al eje
de la cabeza de válvula, y puede cruzar la ranura. El elemento de
sellado plano está dotado al menos de un orificio con un diámetro
inferior al de la perforación. Finalmente, es posible introducir una
clavija en la perforación y hacerla pasar a través del orificio del
anillo de sellado plano. En otra realización de la presente
invención, dicha clavija puede ser integral con la cabeza de
válvula. Durante el montaje, la clavija se separa de la cabeza de
válvula mediante el impacto de una herramienta y se desplaza dentro
de la perforación, fijando de este modo el anillo de sellado plano
en la cabeza de válvula.
La invención se explica a continuación haciendo
referencia a los dibujos adjuntos.
La Fig. 1 es una sección transversal de un
elemento de válvula de una válvula termostática que no tiene un
elemento de sellado,
la Fig. 2 es un detalle 2 ampliado de la Fig.
1,
la Fig. 3 muestra el elemento 10 de válvula de
la Fig. 1 dotado de un elemento de sellado plano,
la Fig. 4 muestra el elemento de sellado plano
en estado de reposo en la vista inferior y en estado cónico en la
vista superior,
la Fig. 5 es una sección transversal parcial de
la cabeza del elemento de válvula y de un elemento de sellado, y
la Fig. 6 es una sección transversal parcial de
otro modo de realización de una cabeza de válvula de un elemento de
válvula.
Las Figs. 1 a 3 muestran un elemento 10 de
válvula constituido por un empujador 12 y una cabeza 14 de válvula
fabricados integralmente. Unos salientes 16 laterales en la cabeza
14 de válvula, separados del empujador 12, definen un espacio para
un muelle de válvula no mostrado que presiona el elemento de válvula
contra un asiento de válvula no mostrado. Básicamente, tales diseños
de válvula termostática son conocidos convencionalmente y, por lo
tanto, no se describirán de forma más detallada; esto también es
aplicable a un elemento de expansión que acciona el elemento 10 de
válvula.
Tal como puede observarse de forma más detallada
en las Figs. 1 y 2, la cabeza de válvula circular comprende una
ranura anular en la circunferencia. Tal como se indica en la Fig. 2,
una de las paredes de la ranura 18 anular está dotada de una
elevación 20 anular y, de forma opuesta a la elevación 20, la otra
pared está dotada de un entrante 22. La elevación 20 y el entrante
22 pueden consistir en una pluralidad de elevaciones (bultos) y
entrantes (concavidades) independientes separados.
La Fig. 3 muestra la manera en la que un
elemento 24 de sellado en forma de arandela queda alojado en la
ranura 18 anular. Este elemento 24 de sellado plano es un elastómero
que se infla en presencia de agua. De forma ilustrativa, el mismo es
un EPDM.
Tal anillo de sellado plano se muestra de forma
ilustrativa en la vista inferior de la Fig. 4 y se indica como 24a.
Tal como se muestra en la vista superior de la Fig. 4, el mismo
puede ser forzado hasta adoptar una forma de elemento cónico. En esa
configuración, según las Figs. 1 a 3, el mismo puede ser introducido
manualmente en la ranura 18 anular de manera muy fácil, de forma
semiautomática o totalmente automática. El espesor del anillo 24,
24a de sellado plano al estar montado es igual o ligeramente
inferior a la anchura de la ranura 18 anular. Después de inflarse,
el anillo 24, 24a de sellado plano queda sujeto dentro de la ranura
18 anular, quedando asegurado el enclavamiento mecánico por la
elevación 20 y el entrante 22, y manteniéndose en consecuencia el
anillo 24, 24a de sellado plano de forma fiable en la ranura 18
anular.
Para que el anillo 24, 24a de sellado plano
pueda introducirse más fácilmente en la ranura 18 anular, la cabeza
14 de válvula está dotada cerca de su extremo libre de una
superficie 26 cónica circunferencial que se ensancha hacia el
empujador 12.
En una variación con respecto a las Figs. 1 y 3,
la Fig. 5 muestra un modo de realización de una cabeza 14a de
válvula que está dotada de una ranura 18d anular que aloja un anillo
24b de sellado plano. El anillo 24b de sellado plano es idéntico a
la arandela 24 o 24a de sellado de las otras figuras. Nuevamente, la
Fig. 5 muestra unas elevaciones 20b en una pared de la ranura 18b
anular. Estas elevaciones 20b son opuestas a unas perforaciones 30
conformadas desde el extremo libre en la cabeza 14b de válvula.
Cuando el anillo 24b de sellado plano se infla, su material también
entra en la perforación 30 y, de este modo, dicho anillo de sellado
plano se mantendrá en la ranura 18b anular de manera enclavada
mecánicamente.
En el modo de realización mostrado en la Fig. 6,
una cabeza 14c de válvula está dotada, desde el extremo libre hacia
delante, al menos de una perforación 32 que discurre en paralelo al
eje de la cabeza 14c de válvula y que cruza la ranura 18c anular. El
anillo 14, 20c de sellado plano está dotado de un orificio 36 cuyo
diámetro es inferior al de la perforación 32. La cabeza 14c de
válvula está realizada por moldeo por inyección. Una clavija 38 está
moldeada simultáneamente con dicha cabeza y está conectada a la
cabeza 14c de válvula, siendo separable de la misma en la
perforación 32. Después de que el anillo 24c de sellado plano se ha
montado de la manera descrita anteriormente, se usa una herramienta
de impacto para separar la clavija 38 de la cabeza 14c de válvula, y
a continuación la clavija se desplaza a través del orificio 36 y la
perforación 32 para mantener el anillo 24c de sellado plano en la
cabeza de válvula de forma fiable contra fuerzas que tienden a
desalojar dicho anillo de sellado plano de dicha ranura.
Claims (8)
1. Válvula termostática que comprende una cabeza
(14, 14b, 14c) de válvula y un elemento (24, 24a, 24b, 24c) de
sellado plano anular elastomérico en la cabeza de válvula, desviando
un muelle de válvula mecánicamente el elemento (10) de válvula y
desplazando un elemento expansible sensible a la temperatura el
elemento (10) de válvula contra el muelle de válvula,
caracterizada porque el elemento de
válvula es desviado contra un asiento de válvula por el muelle de
válvula y la cabeza (14, 14b, 14c) de válvula comprende en su
circunferencia una ranura (18, 18b, 18c) anular, estando estampado
el elemento (24, 24a, 24b, 24c) de sellado anular plano a partir de
un elastómero que se infla en presencia de agua, de forma
específica, un material EPDM, y presentando un espesor que es igual
o ligeramente inferior a la anchura de la ranura (18, 18b, 18c)
anular.
2. Válvula termostática según la reivindicación
1, caracterizada porque la cabeza (14, 14b, 14c) de válvula
está moldeada integralmente, preferiblemente a partir de
plástico.
3. Válvula termostática según cualquiera de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque la cabeza (14,
14b, 14c) de válvula está dotada en su extremo libre orientado hacia
el asiento de válvula de una superficie (26, 26b, 26c) cónica
circunferencial que se ensancha hacia la ranura (18, 18b, 18c).
4. Válvula termostática según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque una pared de la
ranura (18) está dotada al menos de una elevación (20, 20b) y la
pared opuesta de la ranura (18, 18b) está dotada de un entrante (22,
30) opuesto a dicha elevación.
5. Válvula termostática según la reivindicación
4, caracterizada porque la elevación y el entrante son
anulares.
6. Válvula termostática según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la cabeza (14b)
de válvula comprende una perforación (30) conformada en el extremo
libre de esta cabeza de válvula.
7. Válvula termostática según una de las
reivindicaciones 4 a 5, caracterizada porque al menos una
perforación (32) discurre desde el extremo libre de la cabeza (14c)
de válvula en paralelo al eje de dicho asiento, cruzando dicha
perforación la ranura (18c), estando dotado el anillo (24c) de
sellado plano al menos de un orificio (36) cuyo diámetro es inferior
al de la perforación (32), y porque se usa una clavija (38) que
puede ser introducida en la perforación (32) y puede pasar a través
del orificio (36).
8. Válvula termostática según las
reivindicaciones 2 y 7, caracterizada porque la clavija (38)
está integrada en la cabeza (14c) de válvula de manera que es
separable de la misma.
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