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ES2302095T3 - Valvula de retencion. - Google Patents

Valvula de retencion. Download PDF

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ES2302095T3
ES2302095T3 ES05011824T ES05011824T ES2302095T3 ES 2302095 T3 ES2302095 T3 ES 2302095T3 ES 05011824 T ES05011824 T ES 05011824T ES 05011824 T ES05011824 T ES 05011824T ES 2302095 T3 ES2302095 T3 ES 2302095T3
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ES
Spain
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check valve
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housing
seat
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ES05011824T
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Inventor
Reinhard Koch
Rainer Fuhrmann
Christian Degenhardt
Bernd Stange
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IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
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Publication date
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Abstract

Válvula de retención, comprendiendo una carcasa (2) con un orificio de entrada (3) y un orificio de salida (4), con un elemento interior (5) a modo de jaula dispuesto en su interior encerrado por la carcasa para asiento de un elemento elástico (9) y para guiado de un cuerpo de cierre (10) desplazable contra el elemento elástico (9), que puede desplazarse entre una primera posición extrema en la que asienta con cierre estanco en un asiento estanco (14), y una segunda posición extrema en la que la válvula está totalmente abierta, caracterizada porque el cuerpo de cierre (10) realizado cilíndrico y en forma de cazoleta va guiado con su superficie envolvente cilíndrica (18) en el elemento interior a modo de jaula (5), y asienta en el asiento estanco (14) con una superficie exterior plana (13).

Description

Válvula de retención.
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Campo de la invención
La invención se refiere a una válvula de retención que comprende una carcasa con un orificio de entrada y un orificio de salida, con un elemento interior en forma de jaula dispuesto en su interior encerrado por la carcasa para alojar un elemento elástico y para conducir un cuerpo de cierre desplazable contra el elemento elástico, que se puede mover entre una primera posición extrema en la que asienta con cierre estanco en un asiento estanco y una segunda posición extrema en la que la válvula está totalmente abierta.
Antecedentes de la invención
Una válvula de retención de esta clase se emplea en todos aquellos casos donde sea necesario bloquear el paso de líquidos en un sentido. Estas válvulas se emplean por ejemplo en motores donde van montadas en el circuito de aceite, conforme al documento US 3.871.175.
Una válvula de retención conocida (véase p.ej. el documento US 3.913.615, el FR 2.659.412) comprende una carcasa en la que puede entrar y salir el líquido. En el interior de la carcasa hay un elemento interior en forma de jaula, frecuentemente a modo de trípode, que presenta un asiento para un elemento elástico, por lo general para un muelle helicoidal, dispuesto centrado y paralelo al eje de la carcasa de la válvula, y que empuja al cuerpo de cierre en forma de bola metálica contra el asiento de junta en la zona del orificio de entrada. Cuando la presión presente en el orificio de entrada es suficientemente alta se desplaza la bola venciendo la fuerza de retroceso del muelle, de modo que se abre la válvula, dependiendo el grado de apertura de la presión hidráulica o caudal presente. Tal como se describe, la bola va conducida en el elemento interior a modo de jaula, que en general tiene tres superficies de guiado paralelas al eje. Debido a su forma, la bola asienta sólo con una superficie muy pequeña en las superficies de guiado del elemento interior. Para asegurar una gran sección de paso, las superficies de guiado están dimensionadas relativamente estrechas, de modo que resulta posible un cierto movimiento radial.
Resumen de la invención
La invención está basada en el problema de describir una válvula de retención que durante el funcionamiento no tienda a vibraciones dinámicas del elemento de cierre y que permita una apertura y cierre definidos de la válvula.
Para resolver este problema se ha previsto de acuerdo con la invención en una válvula de retención de la clase citada inicialmente que el cuerpo de cierre cilíndrico realizado en forma de cazoleta o de placa vaya guiado por su superficie envolvente cilíndrica en el elemento interior a modo de jaula, y que asiente en el asiento estanco con una superficie preferentemente plana.
De acuerdo con una primera alternativa de realización, el cuerpo de cierre está realizado ventajosamente a modo de cazoleta cilíndrica, es decir concebido como un componente de pared delgada, que en comparación con una bola que está hecha de material macizo presenta una masa considerablemente menor. Esto quiere decir que para abrir y cerrar es preciso mover una masa considerablemente menor, y esto puede tener lugar de forma más rápida y definida. El cuerpo de cierre va guiado en el elemento interior a modo de jaula por su tramo cilíndrico, siendo la superficie de guiado o asiento relativamente grande, y dependiente de la longitud del tramo cilíndrico. Debido a la reducida masa existe la posibilidad de abrir y cerrar la válvula muy rápidamente. Debido a la conducción exacta y estable del cuerpo de cierre se reducen claramente las vibraciones radiales del cuerpo de cierre.
De acuerdo con la invención, la función de sellado se realiza mediante un cuerpo de cierre a modo de cazoleta, que con la superficie plana exterior en la zona de su fondo asienta con gran superficie sobre el asiento estanco, realizando por lo tanto una superficie estanca grande, a diferencia de una bola donde, condicionado por la forma, sólo se realiza una zona de asiento anular relativamente estrecha en el asiento estanco.
Otra ventaja considerable que ofrece el empleo de un cuerpo de cierre a modo de cazoleta consiste en que el muelle ataca en la cara interior del fondo del cuerpo de cierre. A igualdad de longitud de carcasa en comparación con una realización en forma de bola, la longitud del muelle en la válvula de retención conforme a la invención es considerablemente mayor. Esto permite, o bien acortar la carcasa y emplear un muelle de longitud similar al que se emplea en una forma de realización esférica, de modo que de esta forma se puede reducir el espacio de construcción total de la válvula de retención. Alternativamente existe la posibilidad de integrar, según la aplicación, muelles de diferente diseño, una vez que debido a la considerable longitud del muelle hay suficientes posibilidades de variación para la adaptación a las condiciones de trabajo. Otra ventaja considerable del empleo de un elemento de cierre a modo de cazoleta consiste en que una vez que el muelle ataca en el fondo en el interior de la cazoleta tal como se ha descrito, no hay posibilidad de ladeo durante el movimiento del cuerpo de cierre, a diferencia de una bola que está soportada por el muelle por detrás.
Como alternativa a la forma a modo de cazoleta, el cuerpo de cierre también puede estar realizado como placa cilíndrica maciza, que va guiada de forma adecuada por la superficie envolvente cilíndrica en el elemento interior. También con esta realización se consiguen las ventajas principales citadas.
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En una variante especialmente recomendable de la invención está previsto dotar la superficie del fondo del cuerpo de cierre, cualquiera que sea su realización, de una deformación mediante la cual se centra el elemento elástico, que tal como está descrito está realizado como muelle helicoidal. Esta deformación mantiene por lo tanto al elemento elástico en la posición centrada paralela al eje. Para ello la deformación puede ser o bien un resalte que mire hacia el interior del cuerpo de cierre o un abombamiento dirigido hacia el exterior.
Para aumentar la sección de paso en la zona del cuerpo de cierre existe la posibilidad de ranurar una o múltiples veces el tramo cilíndrico del cuerpo de cierre a modo de cazoleta, pudiendo transcurrir las ranuras paralelas al eje o también inclinadas respecto al eje. Al abrir el cuerpo de cierre a modo de cazoleta, el fluido ya puede fluir a través de estas ranuras hacia el interior en la zona del tramo cilíndrico, de modo que en conjunto se puede aumentar la sección de paso y por lo tanto el caudal de líquido que se pueda transportar al abrir. Esto lo tiene también en cuenta la característica de curvar ligeramente hacia el interior el extremo libre del tramo cilíndrico del cuerpo de cierre a modo de cazoleta, siendo esto válido tanto para un cuerpo de cierre con tramo cilíndrico cerrado como para un cuerpo de cierre con tramo de cilíndrico ranurado.
Para realizar en la válvula una función de estrangulamiento, el cuerpo de cierre puede presentar un orificio que permita un retorno estrangulado del fluido que retrocede. Para reducir la sección de paso, también es posible que la carcasa esté recogida hacia el interior hacia el eje central de la válvula en la zona del orificio de entrada y/o del orificio de salida, con lo cual también se puede conseguir una función de estrangulamiento. Por último también puede estar el elemento interior en forma de jaula dotado de un orificio que influya en la sección de paso en la zona orientada hacia el orificio de salida.
El cuerpo de cierre propiamente dicho es convenientemente de metal, y en el caso de un cuerpo de cierre a modo de cazoleta, especialmente de una pieza de chapa, preferentemente de embutición profunda. Esto permite por una parte una realización suficientemente ligera, pero al mismo tiempo también de gran estabilidad. Un cuerpo de cierre de este tipo soporta altas temperaturas y es insensible a los fluidos usuales que lo atraviesan, y al mismo tiempo se puede fabricar a un coste económico. Además del cuerpo de cierre propiamente dicho, naturalmente puede ser también de metal el elemento interior a modo de jaula y la misma carcasa, de modo que en conjunto resulta una realización enteramente metálica. Alternativamente a la forma de realización metálica del cuerpo de cierre, éste también puede estar fabricado de plástico, dependiendo la elección del plástico empleado eventualmente de la aplicación. Puesto que según ésta puede ser necesaria eventualmente una alta resistencia a las temperaturas así como una insensibilidad frente al paso de fluidos eventualmente agresivos. También en esta forma de realización existe la posibilidad de fabricar el elemento interior a modo de jaula y la misma carcasa también de plástico. Por lo tanto cabe la posibilidad de cualesquiera combinaciones de materiales, debiendo efectuarse la elección del material adaptada a las necesidades.
Breve descripción de los dibujos
Otras ventajas y detalles de la invención se explican sirviéndose de ejemplos de realización preferidos, haciendo referencia a las figuras. Las figuras son representaciones esquemáticas y muestran:
Fig. 1 un dibujo en despiece ordenado de la válvula de retención conforme a la invención, parcialmente en sección,
Fig. 2 una vista en sección de la válvula de retención montada.
Descripción detallada de los dibujos
La Fig. 1 muestra la válvula de retención 1 conforme a la invención en forma de una representación en despiece ordenado. Se muestra aquí una carcasa 2 representada en sección, preferentemente metálica, con un orificio de entrada 3 y un orificio de salida 4, cuya carcasa se intercala en el circuito de fluido. En el interior de la carcasa se sitúa un elemento interior 5 a modo de jaula, que está fabricado preferentemente de plástico. Está realizado a modo de un trípode y lleva tres tramos de guiado 6, que en la posición de instalación tienen sus superficies de guiado 7 paralelas al eje. En lugar de un trípode cabe imaginar también realizaciones de la jaula con dos o más patas. Entre los tramos de guiado 6 se encuentra el espacio de paso para el fluido. En el elemento interior está previsto también un asiento 8 para el elemento elástico 9, en este caso un muelle helicoidal, que sirve al mismo tiempo para centrar el elemento elástico 9. También está previsto un cuerpo de cierre 10 que puede desplazarse en el interior del elemento interior 5. Está realizado en forma de cazoleta y cilíndrico y tiene un fondo 11 así como un tramo cilíndrico 12 que sobresale de éste. En el fondo 11 está realizada una superficie estanca plana 13, que actúa conjuntamente con una superficie estanca plana 14 en la carcasa 2, que en la posición de cierre forma un asiento estanco. De esta forma está realizada un sellado de asiento plana. El fondo 11 lleva además una deformación 15 en forma de una acanaladura, que sirve para centrar el elemento elástico 9 que asienta sobre la cara interior del fondo 11.
El tramo cilíndrico 12 está dimensionado más corto que la longitud de las superficies de guiado 7 del elemento interior, hasta el tope 16 que está previsto allí contra el cual toca el cuerpo de cierre 10 con su borde frontal 17 en el tramo cilíndrico 12 en la posición extrema abierta. El tramo cilíndrico 12 asienta en las superficies de guiado de los tramos de guiado 6 del elemento interior por la superficie envolvente cilíndrica 18, o va guiado por medio de esta superficie envolvente cilíndrica 18 en las superficies de guiado 7. El cuerpo de cierre asienta por lo tanto en una superficie relativamente grande o una longitud considerable en el respectivo tramo de guiado 7.
La Fig. 2 muestra la válvula de retención 1 conforme a la invención en posición montada. Tal como se ha descrito, el elemento elástico 9 apoya en el asiento 8 del elemento interior 9, que va fijado al fondo de la carcasa 19 y en la pared opuesta de la carcasa 20. Por su otro extremo, el elemento elástico 9 asienta en la cara interior 21 del fondo 11 del cuerpo de cierre 10. Éste queda soportado por lo tanto en la zona de su fondo en forma de placa. Como puede verse, la deformación 15 centra el elemento elástico 9 y lo mantiene en una posición paralela al eje.
Debido a la gran superficie de guiado de la envolvente cilíndrica 18 en las superficies de guiado 7 se impide por una parte que haya un movimiento radial, y en combinación con el asiento por el lado del fondo del elemento elástico 9 se impide también un ladeo. El guiado exacto del cuerpo de cierre 10, que está construido preferentemente de una pieza de chapa de embutición profunda y por lo tanto presenta una masa muy reducida, entre las dos posiciones extremas que están definidas por el asiento de la superficie de junta 13 en la superficie de junta 14 (válvula cerrada) así como por el tope del borde frontal 17 en el tope 16 (válvula abierta), permite un desplazamiento muy rápido y definido del cuerpo de cierre entre las dos posiciones extremas sin que surja el riesgo de vibraciones dinámicas.
Como se puede ver, la longitud del muelle es considerablemente grande, dado que el muelle prácticamente asienta en el interior de la cazoleta. Existe la posibilidad de acortar la longitud de la carcasa, eventualmente en combinación con un acortamiento de la longitud axial del tramo cilíndrico, reduciendo de esta manera el conjunto del espacio de instalación.
Alternativamente a la realización de la deformación 15 como acanaladura orientada hacia el interior, existe la posibilidad de realizar la deformación como abombamiento dirigido hacia el exterior, y también en este caso se obtendría una función de centraje. Igualmente existe la posibilidad de dotar el tramo cilíndrico 12 de ranuras que pueden transcurrir paralelas al eje o inclinadas respecto a éste, con el fin de incrementar la sección de paso. Por último existe la posibilidad de curvar también el extremo libre del tramo cilíndrico, es decir la zona del borde frontal 17, hacia el interior de la cazoleta para facilitar así la afluencia de líquido al orificio de salida 4.
Igualmente existe la posibilidad de utilizar en lugar del cuerpo de cierre en forma de cazoleta, un cuerpo de cierre cilíndrico en forma de placa, que eventualmente esté dotado de una acanaladura de centraje, que también va guiado en el elemento interior a modo de jaula por su superficie envolvente cilíndrica dimensionada algo más corta debido a la realización maciza.
Cifras de referencia
1
Válvula de retención
2
Carcasa
3
Orificio de entrada
4
Orificio de salida
5
Elemento interior
6
Tramos de guiado
7
Superficies de guiado
8
Asiento
9
Elemento elástico
10
Cuerpo de cierre
11
Fondo
12
Tramo cilíndrico
13
Superficie estanca
14
Superficie estanca
15
Deformación
16
Tope
17
Borde frontal
18
Superficie envolvente cilíndrica
19
Fondo de la carcasa
20
Pared de la carcasa
21
Cara interior.

Claims (12)

1. Válvula de retención, comprendiendo una carcasa (2) con un orificio de entrada (3) y un orificio de salida (4), con un elemento interior (5) a modo de jaula dispuesto en su interior encerrado por la carcasa para asiento de un elemento elástico (9) y para guiado de un cuerpo de cierre (10) desplazable contra el elemento elástico (9), que puede desplazarse entre una primera posición extrema en la que asienta con cierre estanco en un asiento estanco (14), y una segunda posición extrema en la que la válvula está totalmente abierta, caracterizada porque el cuerpo de cierre (10) realizado cilíndrico y en forma de cazoleta va guiado con su superficie envolvente cilíndrica (18) en el elemento interior a modo de jaula (5), y asienta en el asiento estanco (14) con una superficie exterior plana (13).
2. Válvula de retención según la reivindicación 1, caracterizada porque la superficie del fondo (11) del cuerpo de cierre (10) lleva una deformación (15) que centra al elemento elástico (9).
3. Válvula de retención según la reivindicación 2, caracterizada porque la deformación (15) es una acanaladura que mira hacia el interior del cuerpo de cierre (10) o un abombamiento que mira hacia el exterior.
4. Válvula de retención según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el tramo cilíndrico (12) del cuerpo de cierre (10) en forma de cazoleta es continuo, o presenta una o varias ranuras.
5. Válvula de retención según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el extremo libre del tramo cilíndrico (12) del cuerpo de cierre (10) en forma de cazoleta está curvado hacia el interior.
6. Válvula de retención según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en el cuerpo de cierre (10) está previsto un orificio para posibilitar un paso de flujo estrangulado, incluso estando cerrada la válvula.
7. Válvula de retención según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque para reducir la sección de paso en la zona del orificio de entrada y/o del orificio de salida (3,4), la carcasa (2) está recogida hacia el interior hacia el eje central de la válvula.
8. Válvula de retención según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el elemento interior en forma de jaula (5) está dotado en la zona que mira hacia el orificio de salida (4) de un calado que aumenta la sección de paso.
9. Válvula de retención según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el cuerpo de cierre (10) es de metal, en particular es una pieza de chapa, preferentemente de embutición profunda.
10. Válvula de retención según la reivindicación 9, caracterizada porque también el elemento interior (5) a modo de jaula así como la carcasa (2) son de metal.
11. Válvula de retención según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el cuerpo de cierre (10) es de plástico.
12. Válvula de retención según la reivindicación 11, caracterizada porque también el elemento interior (5) en forma de jaula así como la carcasa (2) son de plástico.
ES05011824T 2004-07-08 2005-06-01 Valvula de retencion. Active ES2302095T3 (es)

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