ITLU20120011A1

ITLU20120011A1 - BALL VALVE MODIFIED TO ALLOW THE DETERMINATION OF PRODUCTS BETWEEN CONTAINERS WITH PRESSURE DIFFERENTIALS

Info

Publication number: ITLU20120011A1
Application number: IT000011A
Authority: IT
Inventors: Roberto Lanzillo
Original assignee: Valvengineering Srl
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2014-02-01

Description

TITOLO TITLE

VALVOLA A SFERA MODIFICATA IN MODO DA PERMETTERE IL DOSAGGIO BALL VALVE MODIFIED TO ALLOW DOSING

DI PRODOTTI TRA CONTENITORI CON DIFFERENZIALI DI PRESSIONE OF PRODUCTS BETWEEN CONTAINERS WITH PRESSURE DIFFERENTIALS

Ambito dell'invenzione. Scope of the invention.

La presente invenzione riguarda un dispositivo di accoppiamento smontabile in particolare impiegabile in impianti chimici e farmaceutici per collegare due camere di contenimento, quali serbatoi, tubazioni e apparecchiature di diverso tipo per consentire il trasferimento di materiale in polvere in quantità volumetricamente predeterminate. The present invention relates to a dismountable coupling device which can be used in particular in chemical and pharmaceutical plants to connect two containment chambers, such as tanks, pipes and equipment of different types to allow the transfer of powdered material in volumetrically predetermined quantities.

Descrizione della tecnica conosciuta: Description of the known technique:

Come noto, negli impianti chimici e farmaceutici esistono valvole di intercettazione dei materiali in movimento all’interno di una tubazione, del tipo denominato "a sfera", attraverso le quali può avvenire o interrompersi il passaggio del materiale trattato, che generalmente è utilizzato sotto forma di polvere e si muove per gravità. As is known, in chemical and pharmaceutical plants there are valves for interception of the materials moving inside a pipe, of the type called "ball", through which the passage of the treated material can occur or be interrupted, which is generally used in the form of dust and moves by gravity.

Normalmente tali valvole sono utilizzate per interrompere, limitare o consentire il passaggio del materiale da una camera di contenimento all’altra Normally these valves are used to interrupt, limit or allow the passage of material from one containment chamber to another

Come è noto le valvole di intercettazione di tipo “a sfera" sono costituite As is known, the "ball" type shut-off valves consist of

da un corpo fisso di contenimento cilìndrico realizzato in metallo e munito alle estremità di apposite flange idonee al collegamento meccanico con gli altri componenti dell'impianto (es tubazioni, serbatoi ecc) in condizioni di tenuta atte a garantire il completo isolamento fra l’ambiente esterno ed il materiale trattato by a fixed cylindrical containment body made of metal and equipped at the ends with special flanges suitable for mechanical connection with the other components of the system (e.g. pipes, tanks, etc.) in sealed conditions capable of guaranteeing complete isolation from the external environment and the treated material

All’interno del corpo valvola è alloggiato l'elemento attivo della stessa, The active element of the same is housed inside the valve body,

generalmente costituito da un corpo sferico realizzato in metallo, che è in grado di ruotare su un asse perpendicolare al cilindro di contenimento ed è attraversato da un foro cilindrico perpendicolare a tate asse. generally consisting of a spherical body made of metal, which is able to rotate on an axis perpendicular to the containment cylinder and is crossed by a cylindrical hole perpendicular to said axis.

Fra corpo valvola e sfera sono interposti due anelli in materiale plastico resiliente con basso attrito di scorrimento (es. PTFE, comunemente detto “teflon") allo scopo di assicurare la tenuta ermetica fra i due elementi sia in fase statica che durante il movimento di rotazione Two rings in resilient plastic material with low sliding friction (eg PTFE, commonly called "Teflon") are interposed between the valve body and the ball in order to ensure the hermetic seal between the two elements both in the static phase and during the rotation movement

DESCRIZIONE DELLE VALVOLE ELABORATE: DESCRIPTION OF THE ELABORATED VALVES:

-A- VALVOLA A 2 VIE -A- 2-WAY VALVE

La fig. 1 allegata mostra schematicamente le caratteristiche ed i componenti di una realizzazione tipica della valvola a sfera a due vie dosatrice, oggetto della presente invenzione, che descriviamo qui di seguito. Fig. 1 attached schematically shows the characteristics and components of a typical embodiment of the two-way metering ball valve, object of the present invention, which we describe below.

Pos : Pos:

101) involucro esterno valvola in metallo 101) valve outer casing in metal

102) Anello in elastomero che comprime adeguatamente le guarnizioni contro La sfera. 102) Elastomer ring that adequately compresses the seals against the ball.

14KB) guarnizione ad anello in teflon che assicura la tenuta a valvola chiusa e durante la rotazione. 14KB) Teflon ring gasket that ensures the seal when the valve is closed and during rotation.

104) Camicia in teflon che avvolge la porzione superiore della superficie sferica compresa fra il diametro massimo e l’anello 102. 104) Teflon jacket that wraps the upper portion of the spherical surface between the maximum diameter and the 102 ring.

105) Camicia in teflon che avvolge la porzione inferiore della superficie sferica fino al limite utile di contenimento del materiale nella fase di rotazione. 105) Teflon jacket that wraps the lower portion of the spherical surface up to the useful limit of containment of the material in the rotation phase.

146) Sfera in metallo con cavità cilindrica non passante 146) Metal sphere with non-passing cylindrical cavity

Nella sezione A-A (piano verticale ortogonale all'asse di rotazione) In section A-A (vertical plane orthogonal to the rotation axis)

la nostra valvola è rappresentata nella fase statica di chiusura, per cui il materiale in polvere è tutto contenuto nella camera 1 our valve is represented in the static closing phase, for which the powder material is all contained in chamber 1

In fig. 2 si evidenzia il fatto che, una volta iniziata la rotazione della sfera, per passare alla fase di carico del materiale, prima che la polvere inizi a riversarsi nella camera interna, tuta l’imboccatura di deta camera si trova contenuta nelle camicie di teflon 104 e 105 a garantire che la fase di riempimento avvenga senza alcuna dispersione negli ambienti circostanti. In fig. 2 shows the fact that, once the rotation of the ball has begun, to pass to the material loading phase, before the powder begins to pour into the internal chamber, all the mouth of said chamber is contained in the Teflon liners 104 and 105 to ensure that the filling phase takes place without any dispersion in the surrounding environments.

Le figg. 3 e 4 mostrano l’inizio ed il completamento della fase di carico della polvere all'interno della cavità presente nella sfera Per assicurare che il riempimento sia completo è necessario evacuare l'aria presente nella cavità attraverso il condotto 107 opportunamente collocato all'interno della camera Figs. 3 and 4 show the beginning and the completion of the loading phase of the powder inside the cavity present in the sphere.To ensure that the filling is complete, it is necessary to evacuate the air present in the cavity through the duct 107 suitably placed inside the room

di contenimento 1 in modo da convogliare l<’>aria sopra al livello massimo del materiale presente. containment 1 in order to convey the air above the maximum level of the material present.

NOTA: ROTAZIONE DELLA SFERA NOTE: ROTATION OF THE BALL

A differenza delle comuni valvole a sfera a due vie, che richiedono normalmente una rotazione nei due sensi di soli 90° per il loro funzionamento, l'elaborazione oggeto della presente invenzione può essere azionata in 3 modi diversi: Unlike the common two-way ball valves, which normally require a rotation in both directions of only 90 ° for their operation, the processing object of the present invention can be operated in 3 different ways:

a) rotazione nei due sensi di 180°, per scaricare in maniera discontinua quantità a) rotation in both directions of 180 °, to discharging quantities in a discontinuous manner

di materiale volumetricamente predeterminate con azionamento manuale o of volumetrically predetermined material with manual operation or

mediante atuatore meccanico azionato da aria compressa, elettricità o altra by mechanical actuator operated by compressed air, electricity or other

fonte source

b) rotazione a passi di 180° sempre nello stesso senso, per scaricare in maniera b) rotation in steps of 180 ° always in the same direction, to unload properly

discontinua o ad intervalli regolari mediante attuatore meccanico comunque discontinuous or at regular intervals by mechanical actuator in any case

azionato. operated.

c) rotazione continua a velocità costante, per scaricare ad intervalli regolari c) continuous rotation at constant speed, to discharge at regular intervals

mediante motoridutore comunque azionato. by means of a geared motor in any case operated.

Nelle figure 5 e 6, che rappresentano due posizioni successive che la sfera assume nel passaggio dalla fase dì carico a quella di scarico del materiale, In figures 5 and 6, which represent two successive positions that the ball assumes in the passage from the loading phase to the unloading phase of the material,

è evidenziata la particolare funzione delie due camicie in teflon 104 e 105, che, avvolgendo strettamente la superficie esterna della sfera, consentono di mantenere costante il volume del materiale caricato, senza perdite o dispersioni the particular function of the two Teflon jackets 104 and 105 is highlighted, which, by tightly wrapping the external surface of the sphere, allow to keep the volume of the loaded material constant, without losses or dispersions

durante il trasferimento during the transfer

Le figure 7 ed 8 rappresentano l'inizio ed il completamento della Figures 7 and 8 represent the beginning and completion of the

Fase di scarico del materiale nella camera di contenimento dell’apparecchio utilizzatore, che chiude il ciclo operativo della valvola dosatrice a due vie. Discharge phase of the material in the containment chamber of the user device, which closes the operating cycle of the two-way dosing valve.

-B- VALVOLA A TRE VIE -B- THREE-WAY VALVE

La fig. 9 mostra schematicamente ie due sezioni verticali di una realizzazione tipica della valvola dosatrice a tre vie elaborata nella presente invenzione Fig. 9 schematically shows the two vertical sections of a typical embodiment of the three-way metering valve elaborated in the present invention

DESCRIZIONE DEI COMPONENTI POS: DESCRIPTION OF THE POS COMPONENTS:

201) involucro esterno valvola in metallo munito di tre aperture di forma circolare 201) valve outer casing in metal equipped with three circular openings

202) anello in elastomero che comprime le guarnizioni contro il corpo sferico. 202) elastomer ring that compresses the seals against the spherical body.

203) guarnizioni ad anello in teflon poste in corrispondenza delle aperture di 203) Teflon ring gaskets placed in correspondence with the openings of

carico e scarico Upload and download

204) camicia in teflon che avvolge la porzione di superficie sferica compresa fra 204) teflon jacket that surrounds the portion of the spherical surface comprised between

la bocca di carico e le bocche di scarico the loading mouth and the unloading mouths

205) anelli in elastomero che comprimono le guarnizioni poste sulle aperture 205) elastomer rings that compress the gaskets placed on the openings

di scarico drain

206) corpo sferico in metallo con cavità cilindrica non passante perpendicolare 206) spherical body in metal with cylindrical cavity not passing perpendicular

all’asse di rotazione. to the axis of rotation.

FASI OPERATIVE OPERATIONAL PHASES

La fig. 9 rappresenta la valvola in una delle due fasi di chiusura con i'apertura in corrispondenza di una delle due vie di scarico e la superficie metallica che chiude il transito al materiale contenuto nella camera 1. Fig. 9 shows the valve in one of the two closing phases with the opening in correspondence with one of the two discharge ways and the metal surface that closes the transit to the material contained in chamber 1.

Dopo una rotazione in senso antiorario di 135° la sfera viene a trovarsi nella posizione rappresentata in fig 10 consentendo il completo riempimento della camera interna, facilitato dall’evacuazione delParìa attraverso il condotto 207, e completando in tal modo la fase di carico Nella fase successiva la sfera compie una rotazione di 135° in senso orario e viene a trovarsi nella posizione rappresentata in fig 11, che consente After an anti-clockwise rotation of 135 ° the ball is in the position shown in fig 10 allowing the complete filling of the internal chamber, facilitated by the evacuation of the air through the duct 207, and thus completing the loading phase. the ball rotates clockwise by 135 ° and is in the position shown in fig 11, which allows

di scaricare il materiale nella camera di contenimento 3 che porta all’apparecchio utilizzatore 2. to unload the material in the containment chamber 3 which leads to the user device 2.

Dopo una nuova rotazione in senso antiorario di 135° si realizza un'altra After a new 135 ° counterclockwise rotation, another one takes place

Fase di carico (fig. 12) e successivamente, continuando a ruotare ancora di 135° Loading phase (fig. 12) and then, continuing to rotate again by 135 °

Nello stesso senso, si raggiunge la fase di scarico verso l'apparecchio utilizzatore 1 attraverso la camera di contenimento 2 (fig, 13) In the same direction, the discharge phase towards the user appliance 1 is reached through the containment chamber 2 (fig, 13)

Claims

TITLE BALL VALVE MODIFIED TO ALLOW THE DOSAGE OF PRODUCTS BETWEEN CONTAINERS WITH DIFFERENTIALS OF PRESSURE CLAIMS 1) valve ("ball" type clipper suitable for transferring, at regular intervals or irregular from first to second and possibly to one third containment chamber, volumetrically predetermined quantities of powdered materials, comprising the following distinctive features: -A- 2-WAY VALVE: A1) Shape memory elastomer ring (silicone or similar) interposed between metal enclosure of containment and sealing elements in correspondence with the loading opening (pos. 102) fig. 1 A2) Containment jacket in resilient plastic material with low friction sliding (e.g. PTFE commonly known as TEFLON in the suitable type for food or sanitary use) positions 104 and 105, which is interposed between metal containment casing and spherical shutter body, in continuity with the seal ring (pos. 103) normally placed in correspondence of the loading opening. A3) Spherical metal shutter body bearing a cavity suitable for receive a support pin at one end of the axis of rotation, other cavity suitable for connection with the transmission element of the motion at the opposite end and finally a cylindrical cavity with a convex bottom having an axis perpendicular to that of rotation, for containing the material in transit (pos. 106). A4) Air evacuation duct during the loading phase to be inserted independently inside the material containment chamber 1 to be transferred (pos. 107). A5) Shutter body as per claim A3) made of plastic material rigid of any chemical composition instead of metal. -B- 3-WAY VALVE B1) cylindrical metal containment enclosure equipped with three circular openings arranged as follows: · N ° 1 loading opening on the upper horizontal plane perpendicular to the cylinder axis • n "2 unloading openings on symmetrical oriented planes with an angle that is geometrically compatible with the ratio between the diameter of the body and the diameter of the internal cavity and suitably chosen according to the greater o lesser ease of sliding of the material in the unloading phase In the example shown here, which has been chosen for illustrative purposes and not the minor angle formed between the cylinder axis and that of the exhaust ducts is 45 B2) Shape memory elastomer ring (silicone or similar) interposed between metal casing and sealing elements {pos. 202) at the loading mouth. B3) Containment jacket in resilient plastic material with low sliding friction (PTFE) (pos. 204), which wraps the portion of the sphere between the gasket of the loading mouth and those of the discharge mouths. B4) Rings in shape memory elastomer (silicone) (pos. 205), interposed between the metal casing and the seals of the exhaust ports. B5) Spherical metal shutter body bearing a cavity suitable for accommodating a support pin at one end of the rotation axis, another cavity suitable for connection with the motion transmission element at the opposite end and finally a cylindrical cavity with a convex bottom having an axis perpendicular to that of rotation, to contain the material in transit (pos. 206). B6) Air evacuation duct during the loading phase, to be inserted autonomously inside the containment chamber 1 of the material to be transferred (pos 207). B7) Obturator body as per claim B5) made of rigid plastic material of any chemical composition instead of metal.

2) Metal shutter body according to claims 1) -A3 and 1) -B5 in which the cavity intended for the transfer of the material has the geometric shape of any solid of rotation inscribed within the spherical body.

3) Metal shutter body according to claims t) -A3 and 1) -B5 in which the cavity intended for the transfer of the material has the geometric shape of any polyhedron inscribed within the spherical body.

4) Metal shutter body according to claims 1) -A3 and 1) -B5 in which the cavities intended for the transfer of the material are more than one, however arranged and of any geometric shape.

5) Metal shutter body according to claims 1) -A3 and 1) -B5 in which the cavity intended for the transfer of the material is equipped with elements that can be inserted and removed with the valve open in order to modify the volume available for loading the material itself, as illustrated by way of example in fig. 14.

6) Metal shutter body according to claims 1) -A3 and 1} ~ B5, in which said shutter is equipped with a suitable mechanical device, which can be operated from the outside, in order to continuously modify the volume of the cavity intended for transferring the material into powder, as illustrated by way of example in figs 15 and 16.