BR0204617B1

BR0204617B1 - válvula de semiesfera.

Info

Publication number: BR0204617B1
Application number: BRPI0204617-2A
Authority: BR
Inventors: Seung-Ju Oh
Priority date: 2002-05-27
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2010-12-28
Also published as: DE60212944T2; CA2410318A1; JP2003343747A; US6899128B2; CA2410318C; JP3811443B2; AU2002301932A1; EP1367305A3; TW200307101A; AU2002301932B2; DE60212944D1; EP1367305B1; ES2267927T3; US20030217771A1; BR0204617A; ATE332464T1; RU2259507C2; CN1462842A; EP1367305A2; CN100436899C

Description

VÁLVULA DE SEMIESFERA

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a uma válvula desemiesfera, e mais particularmente, a uma válvula desemiesfera instalada sobre uma tubulação para abrir efechar o fluido que flui no tubo.

DESCRIÇÃO DA ARTE RELACIONADA

Tipicamente, uma válvula de esfera instalada sobreuma tubulação controla o fluxo do fluido na tubulação. Aválvula de esfera abre e fecha uma passagem do fluido queflui na tubulação por meio de uma esfera giratória em umasede de válvula provida dentro de uma carcaça.

A válvula de esfera é classificada na forma dotipo manual e um tipo eletromotivo de acordo com o tipo deoperação. A válvula de esfera controladora do fluido queflui na tubulação é uma esfera amplamente usada em umaventoinha ou em um trocador de calor em várioscondicionadores de ar, uma válvula abre/fecha ou protegendouma válvula de controle, protegendo vários mecanismos defluido ou equipamentos mecânicos, fornecimento de água efornecimento de água quente, e máquinas de venda.

Uma válvula para uma tubulação de liquido e umtanque de liquido possuindo vários tamanhos e estruturas ébem conhecida no que se refere a válvula de esfera. Namaioria dos casos, por exemplo, um intervalo entre umaesfera e a parede interna de uma carcaça ou um espaço mortoonde resta líquido não deverá ser formado em torno daesfera. Se o intervalo é formado, o fluido pode adentrar nointervalo durante o processo de abertura/fechamento daválvula e um outro fluido que passa na válvula de esferapode ser contaminado pelo fluido que resta no intervalo ouno espaço morto. Entretanto, é difícil impedir a formaçãodo intervalo entre a esfera e a parede interna da carcaçaou do espaço morto porque a válvula de esfera requer umacaracterística superior de montagem e uma característicasuperior de manutenção do selo d'água quando o fluxo defluido é bloqueado e uma torque de operação relativamentemenor durante a abertura/fechamento de uma passagem.

0 modelo e utilidade coreano registro No. 0269119revela uma esfera que abre e fecha uma passagem medianteser girada em um par de sedes de válvula instaladas em umorifício de conexão de entrada e um orifício de conexão desaída em uma carcaça mediante a operação de uma alavanca decontrole. Nesse caso, uma superior característica demanutenção do selo d'água é apresentada entre a sede deválvula e a esfera. Todavia, uma vez que um intervalo entrea esfera e a parede interna da carcaça ou o espaço morto éformado, quando a válvula é fechada, o fluido é confinadoem uma passagem na esfera de modo que o fluido se introduzpara dentro do intervalo entre a esfera e a parede internada carcaça sendo depositado no intervalo ou no espaçomorto.

A Patente Alemã No. 9408156 Ul revela uma válvulado tipo de semiesfera possuindo um acondicionamento quecobre completamente uma parede interna de uma carcaça quedefine uma cavidade semiesférica que acomoda uma esfera quepossui uma passagem formada em seu interior coaxialmentecom um orifício de conexão formado na carcaça. Oacondicionamento fabricado de politetrafluoroetileno (PTFE)impede a deposição de fluido intruso entre a esfera e aparede interna da carcaça. Entretanto, quando oacondicionamento é danificado, todo o conjunto doacondicionamento deverá ser substituído por um novo. Alémdisso, quando a passagem é bloqueada, o fluido que passaatravés da passagem na esfera é confinado na passagemdentro da esfera.

Também, 0 Modelo de utilidade Coreano Registro No.0138535 revela uma válvula de semiesfera. A válvula desemiesfera inclui uma carcaça na qual uma cavidade, umorifício de conexão de entrada, e um orifício de conexão desaída estão formados, uma esfera semiesférica acomodada nacavidade da carcaça para ser girada entre posições aberta efechada nas quais o orifício de conexão de entrada e oorifício de conexão de saída são conectados edesconectados, respectivamente, e possui uma passagemformada em seu interior para conectar o orifício de conexãode entrada e o orifício de conexão de saída na posiçãoaberta, e urna coberta disposta na parte inferior doalojamento para fechar a cavidade. Quando a esfera estáposicionada na posição fechada, um par de elementos devedação, cada um possuindo uma parte inferior em forma dedomo para cobrir o orifício de conexão de entrada e oorifício de conexão de saída, são acoplados em relação auma área parcial da superfície externa da esfera; isto é, aárea da superfície externa da esfera aproximadamenteperpendicular ao eixo de passagem na esfera. Dentro daválvula de semiesfera, entretanto, um intervalo é formadoentre a superfície externa da esfera que não está acopladaao elemento de vedação e a carcaça de modo que o fluido seintroduz para dentro do intervalo quando a esfera é giradapara abrir ou fechar a passagem. Além disso, quando apassagem é bloqueada, o fluido que passa através dapassagem na esfera é confinado dentro da passagem. O fluidoconfinado dentro da passagem na esfera se introduz paradentro do intervalo entre a superfície externa da esfera ea carcaça sendo ali depositado. Também, uma vez que ocomponente de vedação necessita ser provido na superfícieexterna da esfera, o tamanho da esfera aumenta.

Na válvula de esfera ou válvula de semiesferadescritas acima, o tamanho da esfera é grande e existe umproblema de que o fluido que flui na tubulação é confinadona passagem da esfera quando a passagem da tubulação ébloqueada. No processo de girar a esfera para abrir/fechara passagem, o fluido que passa através da passagem naesfera se introduz para dentro do espaço entre o corpo e aparede interna da esfera ou o espaço morto e permanecesendo ali depositado. Desse modo, quando a esfera é giradapor meio da alavanca de controle conectada por uma haste aabertura/fechamento da esfera não é suave de modo que umproblema ocorre na operação da válvula de esfera. Também,uma vez que o fluido que flui inicialmente através datubulação permanece no intervalo ou no espaço morto entre acarcaça e a esfera, quando o fluido que possui diferentespropriedades físicas ou coloração é transferido através datubulação, o fluido que possui diferentes propriedadesfísicas ou coloração é misturado com o fluido inicial quepermanece no intervalo entre a parede interna da carcaça ea esfera ou no espaço morto de modo que as propriedadesfísicas ou coloração do fluido transferido por último éalterada. Desse modo, em uma tubulação na qual a válvula deesfera convencional está instalada, quando fluido possuindodiferentes propriedades físicas ou de coloração está paraser transferido ao longo da tubulação ao longo da qual

fluido inicial foi transferido e o fluido inicial permaneceno intervalo entre a parede interna da carcaça e a esferaou o espaço morto, a válvula de esfera instalada natubulação necessita ser inconveniente desmontada e o fluidorestante no intervalo entre a parede interna da carcaça e aesfera ou o espaço morto deverá ser claramente removido e aválvula de esfera ser remontada e o fluido que possuidiferentes propriedades físicas ou coloração sertransferido ao longo da tubulação.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Para solucionar os problemas acima e outros, apresente invenção proporciona uma válvula de semiesfera aqual é instalada em uma tubulação e pode reduzir o tamanhode uma esfera, impedir o fluido que flui em uma tubulaçãode ser confinado em uma passagem formada na esfera quando apassagem na tubulação é bloqueada, não apenas prevenindo aformação de um espaço morto, mas também, vedandocompletamente um intervalo entre a esfera e a paredeinterna de uma carcaça por meio de um preenchedor de espaçopara impedir o fluido transferido ao longo da tubulação derestar no intervalo e de ser ali depositado, concretizandodesse modo um conceito do tipo furo cheio no qual nãoexiste diferença entre a quantidade de fluido que chegaatravés de uma entrada da válvula de esfera e a quantidadede fluido descarregada através de uma saída.

De acordo com um aspecto da presente invenção, umaválvula de semiesfera compreende uma carcaça que inclui umacavidade possuindo uma abertura de montagem, uma aberturade haste formada em um lado da carcaça em oposto à aberturade montagem para conectar a cavidade e o lado externo, e umprimeiro orifício de conexão inclinado em relação a um eixoda abertura de haste, uma esfera acomodada na cavidade dacarcaça ao longo da abertura de montagem para ser capaz degirar para comutar entre uma posição aberta na qual umprimeiro orifício de conexão está aberto e uma posiçãofechada na qual o primeiro orifício de conexão estábloqueado, e possuindo uma passagem conectada ao primeiroorifício de conexão na posição aberta e formado de modoinclinado em relação a um eixo da abertura de haste, umahaste conectando uma alavanca de controle no lado externoda carcaça e a esfera ao longo da abertura de haste, umacoberta de carcaça possuindo um segundo orifício de conexãoconectado à passagem da esfera e acoplada à carcaça paracobrir a cavidade no lado da abertura de montagem, e umacondicionamento interposto entre uma superfície externa daesfera e uma parede interna da carcaça.

A esfera da válvula de semiesfera de acordo com apresente invenção pode ser uma esfera aproximadamentesemiesférica ou uma esfera cilíndrica ou cônica. Nesseponto, a esfera semiesférica aqui descrita não significauma esfera precisamente geométrica e abrange uma bola quenão -forma uma esfera perfeita ou uma bola ligeiramentemaior que uma bola semiesférica.

A superfície externa da esfera e a parede internada carcaça são formadas para se corresponderaproximadamente uma à outra. É preferível que o intervaloentre a esfera e a carcaça ou o espaço morto não sejaformado.O acondicionamento é integralmente formado comouma peça única sendo um preenchedor de espaço possuindo umaabertura em uma posição na qual o primeiro orifício deconexão é formado contatando de modo muito próximo tanto asuperfície externa da esfera e a parede interna da carcaça.

Desse modo, o intervalo, entre a esfera e a carcaça, podeser completamente vedado de modo que não existe cavidade naválvula de semiesfera, e o fluido não se introduz paradentro do intervalo dentro da tubulação não sendo alidepositado. O preenchedor de espaço assegura um torquerotacional uniforme na totalidade da parte aberta/fechadasem aumento de uma força de abertura ou força defechamento. O preenchedor de espaço é formado depolitetrafluoroetileno (PTFE) e o preenchedor de espaço éformado em um método de fundição em folha.

A passagem na esfera é inclinada em um ângulo de30° a 60° com relação à haste. Preferivelmente, a passagemé inclinada a um ângulo de 45°.

0 primeiro orifício de conexão da carcaça e osegundo orifício de conexão da coberta de carcaça sãoformados coaxialmente. 0 segundo orifício de conexão dacoberta de carcaça possui um eixo central possuindo umângulo de cerca de 90° com relação a um eixo central doprimeiro orifício de conexão. 0 segundo orifício de conexãoda coberta de carcaça é formado coaxialmente com a haste.

A inclinação do segundo orifício de conexãodisposto na coberta da carcaça é determinada de acordo como uso da válvula se semiesfera de acordo com a presenteinvenção. Conseqüentemente, quando o fluido procedelinearmente, o primeiro orifício de conexão e o segundoorifício de conexão estão formados coaxialmente. Nesseponto, quando a coberta da carcaça é girada de 180°, o eixodo segundo orifício de conexão está perpendicular ao eixodo primeiro orifício de conexão de modo que uma válvula desemiesfera do tipo angular pode ser obtida. Quando aválvula de semiesfera de acordo com a presente invenção éusada como uma válvula de esfera para descarga em um tanqueou para um propósito similar, o segundo orifício de conexãopode ser formado coaxialmente com relação à haste.

A carcaça adicionalmente compreende um terceiroorifício de conexão formado em pelo menos uma das posiçõesespaçadas horizontalmente em ângulos de 90°, 180° e 270°, apartir do primeiro orifício de conexão em torno do eixocentral da haste. Como um resultado pode ser obtido umdistribuidor multi-vias. Muito preferivelmente, o terceiroorifício de conexão está posicionado na posição girada de180°. Quando a válvula não é usada como um distribuidormulti-vias, o terceiro orifício de conexão é vedado por umacoberta de vedação acomodada no terceiro orifício deconexão e adicionalmente compreende um anel deacondicionamento provido entre a coberta e a esfera epossuindo um diâmetro maior que aquele da passagem.A carcaça possui um contorno externo de uma formasemiesférica e compreende uma manga onde a abertura dehaste da carcaça é formada.

Uma ranhura circular é formada na coberta dacarcaça e um rebordo circular acomodado na ranhura dacoberta da carcaça é provido na parte final da esfera nolado da coberta da carcaça. Desse modo, a posição centralda esfera é determinada.

Um anel-0 de acondicionamento é inserido entre aranhura da coberta da carcaça e o rebordo da um tarugo deextensão acoplada à haste, e um componente de manejoacoplado ao tarugo de extensão para ser capaz de deslizarem uma direção transversa a uma direção do eixo do tarugode extensão.

A válvula de semiesfera adicionalmente compreendeuma parte de indicação de posição que indica a posição daesfera com respeito ao primeiro orifício de conexão.

A parte de indicação de posição compreende umaplaca de rotação fixada à haste e que gira mediante serengajada com a rotação da haste e possuindo uma pluralidadede ranhuras de determinação de posição formada pelaendentação de parte de uma parte da borda a umaprofundidade predeterminada no sentido do centro derotação, um componente de indicação fixado à carcaça paraindicar um ponto específico de uma parte superior da placade rotação, e um componente gerador de ruído acoplado àcarcaça para ser capaz de se mover elasticamente no sentidodo centro da placa de rotação e contatar elasticamente aparte de borda da placa de rotação e gera ruido mediante acolisão com a parte de borda quando sendo acomodado naranhura de determinação de posição.

A válvula de semiesfera adicionalmente compreendeum componente de travamento acoplado à carcaça em uma partelateral da placa de rotação para ser capaz de deslizarentre uma posição de travamento na qual o componente detravamento é travado na ranhura de determinação de posiçãoda placa de rotação e mantido na posição da ranhura dedeterminação de posição e uma posição liberada na qual ocomponente de travamento é liberado da ranhura dedeterminação de posição. Mesmo quando uma força é aplicadaà alavanca de controle, uma vez que a esfera não é girada,a esfera pode ser mantida na posição constante, senecessário.

A válvula de semiesfera de acordo com a presenteinvenção pode ser usada para obter amostras nas áreas taiscomo de medições de engenharia ou de controle de

engenharia. Na válvula de semiesfera de acordo com apresente invenção, uma parte de montagem de uma unidade oude uma conexão de tubulação para limpeza que é usada paraesvaziar o fluido restante a partir da tubulação pode serconectada.

A válvula de semiesfera de acordo com a presenteinvenção pode ser usada com uma variedade de tamanhos nasvárias áreas, por exemplo, química, bioquímica,farmacêutica, indústrias de alimentos, indústrias decosméticos, indústrias de galvanização, indústrias detintas e pinturas, engenharia de análises, medicina,tecnologias de gás de alta pureza, tecnologias deesterilização, e criogenia.

Na válvula de semiesfera de acordo com a presenteinvenção, uma vez que uma conexão de passagem sempre existeentre um tubo de entrada e um tubo de saída para o fluidoem um estado fechado, um equipamento adicional dedescompressão não é necessário.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As vantagens da presente invenção se tornarão maisevidentes através da descrição em detalhes das suasmodalidades preferidas com referência aos desenhos anexos,onde:

A Figura 1 é uma vista em perspectiva de umaválvula de semiesfera de acordo com uma primeira modalidadepreferida da presente invenção;

A Figura 2 é uma vista explodida em perspectiva daválvula de semiesfera da Figura 1;

A Figura 3 é uma vista plana da válvula desemiesfera da Figura 1;

A Figura 4 é uma vista em seção transversal tomadaao longo da linha IV-IV da Figura 3;A Figura 5 é uma vista em seção transversal queilustra um estado da esfera da Figura 4 sendo girada em90°;

A Figura 6 é uma vista em seção transversal queilustra um estado da esfera da Figura 4 sendo girada de180°;

A Figura 7 é uma vista em seção transversal de umaválvula de semiesfera de acordo com uma segunda modalidadepreferida da presente invenção a qual é formada de um tipoem ângulo;

A Figura 8 é uma vista em seção transversal de umaválvula de semiesfera de acordo com uma terceira modalidadeda presente invenção, a qual é formada como uma válvulapara descarga no fundo de um tanque; e

A Figura 9 é uma vista em seção transversal de umaválvula de semiesfera de acordo com uma quarta modalidadepreferida da presente invenção, a qual possui uma esferapossuindo uma forma em tronco de cone.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Referindo às Figuras 1 a 4, uma válvula desemiesfera 1 de acordo com uma primeira modalidade dapresente invenção inclui uma carcaça 10 possuindo umcontorno externo de uma forma semiesférica na qual umprimeiro orifício de conexão 12 e uma cavidade estãoformados, uma esfera 30 acomodada na cavidade da carcaça 10para ser capaz de girar para comutar entre uma posiçãoaberta na qual o primeiro orifício de conexão 12 estáaberto e uma posição fechada na qual o primeiro orifício deconexão 12 está fechado, e possui uma passagem 32 conectadaao primeiro orifício de conexão 12 na posição aberta, umahaste 40 que é saliente a partir da superfície externa daesfera 30 ao longo de uma abertura de haste 18, uma cobertade carcaça 20 possuindo um segundo orifício de conexão 22conectado à passagem 32 da esfera 30 e acoplado à carcaça10 para cobrir a cavidade em uma abertura da montagem (nãomostrado) ao lado de um preenchedor de espaço 50 que é umacondicionamento integral interposto de modo bem ajustadoentre a superfície externa da esfera 30 e a parede interna10 e as contatando de modo bem próximo, uma alavanca decontrole 60 acoplada à haste 40 do lado de fora da carcaça10 para operar a esfera 30, uma parte de indicação deposição 70 para indicar a posição da esfera 30 na cavidademediante a indicação da posição da esfera 30 com respeitoao primeiro orifício de conexão 12, e um componente detravamento 80 acoplado à carcaça 10 para impedir a esfera30 de girar mesmo que uma força seja aplicada à alavanca decontrole 60.

A carcaça 10 inclui a cavidade que possui amontagem de abertura para a montagem da esfera 30, aabertura de haste 18 formada em lados opostos da montagemde abertura para conectar a cavidade e o lado externo, oprimeiro orifício de conexão 12 inclinado com respeito a umeixo da abertura de haste 18, terceiros orifícios deconexão 14 formados em posições espaçadas horizontalmenteem ângulos de 90°, 180° e 270°, a partir do primeiroorifício de conexão 12, em torno do eixo central da haste40, e uma manga 11 na qual a abertura de haste 18 éformada. Na presente modalidade preferida, o primeiroorifício de conexão 12 e os terceiros orifícios de conexão14 são formados para penetrarem a carcaça 10 a um ângulo decerca de 45° com relação ao eixo da abertura de haste 18.Um flange de tubo 17 está inserido para dentro do primeiroorifício de conexão 12 e soldado a ele. Uma coberta devedação 13 que veda os respectivos terceiros orifícios deconexão 14 está acomodada em cada um dos terceirosorifícios de conexão 14. Uma ranhura (não mostrada) éformada na coberta de vedação 13 e um anel deacondicionamento 15 contatando a superfície externa dopreenchedor de espaço 50 é acomodado na ranhura. Um anel-0de acondicionamento 16 é inserido e instalado no fundo dacoberta de vedação 13 na parte externa da ranhura. Acoberta de vedação 13 é fixada por um parafuso 19 em umaabertura do tipo degrau (não mostrada). O anel deacondicionamento 15 possui um diâmetro maior que aquele dapassagem 32. Naturalmente, a coberta de vedação 13 éremovida quando o terceiro orifício de conexão 14 necessitaser aberto como no caso onde a válvula de semiesfera éusada como uma válvula multi-vias ou um distribuidor multi-vias.

A esfera 30 possuindo uma forma semiesféricacorrespondente à forma da parede interna da carcaça 10contata de modo intimo a parede interna da carcaça 10 namedida em que ela está acomodada na cavidade da carcaça 10,está. conectada a haste 40, e é girada na cavidade dacarcaça 10 por meio da alavanca de controle 60 disposta dolado de fora da carcaça 10. Também, a esfera 30 é acomodadana cavidade da carcaça por meio da abertura da montagempara ser capaz de girar para comutar entre uma posiçãoaberta na qual a carcaça 10 e o primeiro orifício deconexão 12 estão conectados e uma posição fechada na qual acarcaça 10 e o primeiro orificio de conexão 12 estãodesconectados. A passagem 32 conectada ao primeiro orificiode conexão 12 na posição aberta é formada para estarinclinada com relação à abertura de haste 18 ou à haste 40mediante penetrar na esfera 30. O diâmetro da passagem 32na esfera 30 é similar ou o mesmo que aquele do primeiroorificio de conexão 12 formado na carcaça 10. O diâmetro dapassagem 32 na esfera 30 é o mesmo como ou quase similaràquele do primeiro orificio de conexão 12 formado nacarcaça 10. A passagem 32 na esfera 30 é inclinada em cercade 45° com relação à haste 40. Desse modo, quando a válvulade semiesfera 1 está aberta; isto é, o primeiro orificio deconexão 12 é aberto pela esfera 30, a passagem 32 da esfera30 é conectada coaxialmente ao primeiro orificio de conexão12. Ao mesmo tempo, um rebordo circular 31 acomodado em umaranhura 24 de uma coberta de carcaça 20 que será descritamais tarde é formado na superfície de fundo da esfera 30.Um acondicionamento da esfera 33 é fixado ao lado internodo rebordo 31 para ser disposto entre a esfera 30 e acoberta da carcaça 20.

A haste 40 se estende desde a superfície externada esfera 30 ao longo da abertura de haste 18 de modo queuma extremidade livre da haste 40 está disposta do lado defora da carcaça 10 mediante a penetração na abertura dehaste 18. A alavanca de controle 60 é acoplada àextremidade livre da haste 40. Um acondicionamento de haste41 é provido entre o lado interno da manga 11 e a haste 40.Uma ranhura-presilha 18a é formada na circunferênciainterna da abertura de haste 18 sob o acondicionamento dehaste 41 enquanto que um componente-presilha 4 3elasticamente deformado perpendicular ao eixo da haste 40 éinstalado de modo correspondente à ranhura-presilha 18a.Conseqüentemente, quando a haste 40 é acomodada na aberturade haste 18, o componente-presilha 43 é inserido paradentro da ranhura-presilha 18a. Entretanto, o enganchamentoacima é liberado quando uma força que excede uma forçaelástica do componente-presilha 43 é aplicada à haste 40.

Também, a coberta da carcaça 20 é montada àcarcaça 10 para cobrir a cavidade no lado da abertura damontagem. O segundo orifício de conexão 22 conectado àpassagem 32 da esfera 30 é formado na área central. Umaranhura circular 24 correspondente ao rebordo 31 é formadapara acomodar o rebordo 31 da esfera 30 ao longo de suacircunferência. A coberta de carcaça 20 é acoplada àcarcaça 10 por meio de um parafuso 21. Na presentemodalidade preferida, o eixo do segundo orifício de conexão22 está inclinado em cerca de 45° em relação à haste 40 nosentido do primeiro orifício de conexão 12. O diâmetro dosegundo orifício de conexão 22 é quase o mesmo como aqueledo primeiro orifício de conexão 12. Um flange de tubo 27 éinserido para dentro do segundo orifício de conexão 22 eaparafusado ou soldado a ele. Quando o rebordo 31 da esfera30 é acomodado na ranhura 24 como descrito acima, um anel-0de acondicionamento 23 é inserido entre a ranhura 24 dacoberta de carcaça 20 e o rebordo 31 da esfera 30.

O acondicionamento; isto é, o preenchedor deespaço 50 na presente modalidade preferida, é formadointegralmente como uma peça única, possui uma abertura 52em uma parte na qual o primeiro orifício de conexão 12 estáformado, sendo provido para contato íntimo tanto com asuperfície externa da esfera 30 e a parede interna dacarcaça 10; entre elas. Isto é, o preenchedor de espaço 50é formado de modo integral; isto é, como uma peça única,para cobrir a totalidade da superfície externa da esfera 30exceto quanto ao primeiro orifício de conexão 12 sendoinstalado entre a superfície externa da esfera 30 e aparede interna da carcaça 10. Um flange 51 é formadomediante o dobramento da extremidade livre do preenchedorde espaço 50 para se ajustar de modo intimo entre a carcaça10 e a coberta de carcaça 20. Embora o preenchedor deespaço 50 possa ser formado de uma variedade de materiais,na presente modalidade preferida, ele é formado depolitetrafluoroetileno (PTFE) que apresenta elasticidadesuperior dentre os materiais sintéticos em um método defundição em folha.

Ao mesmo tempo, a alavanca de controle 60 incluium tarugo de extensão 61 acoplado à haste 40 e umcomponente de manejo 63 acoplado ao tarugo de extensão 61para ser capaz de deslizar em uma direção quaseperpendicular a uma direção de um eixo do tarugo deextensão 61. Um furo vazado 61a é formado em uma parteterminal de uma ponta livre do tarugo de extensão 61 e ocomponente de manejo 63 é inserido para dentro do furovazado 61a para ser capaz de deslizar. Uma parte-presilha65 é formada em uma parte terminal do componente de manejo63 de modo que, quando o componente de manejo 63 é movidocom relação ao tarugo de extensão 61 em uma direção nosentido do comprimento do componente de manejo 63, ocomponente de manejo 63 é impedido de escapar completamentedele. Quando a alavanca de controle 60 é girada, uma forçarotacional é transferida para a haste 40 e a esfera 30conectada à haste 40 é girada na cavidade da carcaça 10.Nesse ponto, se o componente de manejo 63 impacta os tubosdispostos próximos quando um usuário manejando o componentede manejo 63 gira a esfera 30, o usuário pode ter ocomponente de manejo 63 deslizando na direção oposta aolongo do furo vazado 61a e em seguida manter o componentede manejo 63 no lado oposto e girar a esfera 30.

A parte de indicação de posição 70 inclui umaplaca de rotação 71 onde quatro ranhuras de determinação deposição 72 são formadas pela endentação de parte de umaparte da borda a uma profundidade predeterminada no sentidodo centro de rotação e acoplada à haste 40 na parteinferior do tarugo de extensão 61 para ser girada medianteestar engajada com a rotação da haste 40, um componente deindicação 73 fixado à carcaça 10 para indicar um pontoespecifico da parte superior da placa de rotação 71, e umcomponente gerador de ruido 75 acoplado à carcaça 10 naparte inferior do componente de indicação 73, para sercapaz de se mover elasticamente no sentido do centro daplaca de rotação 71, e contatar a parte de borda da placade rotação 71. O componente gerador de ruido 75 possui umaestrutura na qual uma esfera de percussão 75c estáinstalada em um componente cilíndrico de acomodação 75bpara ser disposta diante de uma mola 75a instalada nocomponente de acomodação 7 5b mediante ser comprimidaelasticamente. A esfera de percussão 75c contata a parte deborda da placa de rotação 71 por meio de uma força elásticada mola 75a. Quando a placa de rotação 71 que está sendogirada em engajamento com o giro da esfera 30 é acomodadana ranhura de determinação de posição 72, a esfera depercussão 75c colide com a parte de borda onde a ranhura dedeterminação de posição 72 está formada, por meio da forçaelástica da mola 75a, gerando ruido. Desse modo, um usuárioouvindo o ruido pode parar de girar a esfera 30 por meio daalavanca de controle 60.

O componente de travamento 80 está acoplado àcarcaça 10 para ser capaz de deslizar para cima e parabaixo a uma posição girada em torno de 90° a partir dacarcaça 10 à qual o componente de indicação 73 estáacoplado. Uma vez que o componente de travamento 80 incluiuma parte que é saliente 81 em uma sua parte superior,quando o elemento de travamento 80 é pressionado para baixode modo que a parte saliente 81 é capturada pela ranhura dedeterminação de posição 72 e mantida na posição, a esferanão pode ser girada. Conseqüentemente, ainda que uma forçaseja aplicada à alavanca de controle 60, a esfera 30 éimpedida de girar e mantida na posição particular.

De acordo com a estrutura acima, quando a alavancade controle 60 é girada, a haste 40 conectada à alavanca decontrole 60 e a esfera 30 conectada à alavanca 40 é giradade modo que a esfera 30 abre ou fecha o primeiro orifíciode conexão 12. A Figura 5 mostra um estado da esfera daFigura 3 girada em 90°. A Figura 6 mostra um estado daesfera girada em 180°. Como pode ser visto a partir dessesdesenhos, diferente da válvula de semiesfera ou de esferaconvencionais, o fluido não é confinado na passagem 32 naesfera quando a passagem 32 é bloqueada. Ao mesmo tempo,quando se gira a esfera 30 com a alavanca de controle 60,um operador pode identificar se a esfera 30 está na posiçãoaberta ou na posição fechada através da posição da parte deindicação 70. Mediante o ouvir o ruido gerado sempre que ocomponente gerador de ruido 75 é disposto na ranhura dedeterminação de posição 72 da placa de rotação 71, aalavanca de controle 60 pode ser operada de modo maisconveniente.

A Figura 7 mostra uma válvula de semiesfera dotipo ângulo de acordo com uma segunda modalidade preferidada presente invenção. Referindo ao desenho, pode ser vistoque a coberta de carcaça 20 está girada em 180° a partir daposição descrita na primeira modalidade preferida. O eixodo segundo orifício de conexão 22 está disposto para estarperpendicular ao eixo do primeiro orifício de conexão 12.Uma válvula de semiesfera 1 de um tipo ângulo é formada nométodo acima.

A Figura 8 mostra uma válvula de semiesfera deacordo com uma terceira modalidade da presente invenção aqual é formada como uma válvula para descarga no fundo deum tanque. As mesmas referências numerais são usadas paraos mesmos elementos mostrados na primeira modalidadepreferida enquanto que elementos modificados são indicadosmediante a adição de após as referências numerais.

Nesse ponto, pode ser visto que o segundo orifício deconexão 22b da coberta de carcaça 20 está formadocoaxialmente com o eixo da haste 40. A coberta de carcaça20 é aparafusada à extremidade inferior da coberta de umtanque 29 possuindo um orifício de descarga 29b o qual estáalinhado com o segundo orifício de conexão 22. Uma válvulade semiesfera Ib é usada como uma válvula de esfera paradescarga.

Nas modalidades preferidas descritas acima, apenasa passagem 32 pode ser aberta ou fechada por meio daválvula de semiesfera. Entretanto, por exemplo, nosdesenhos, uma outra válvula de esfera pode estar conectadaà parte aberta na carcaça 10; isto é, o terceiro orifíciode conexão 14, ao qual a coberta de vedação 13 éaparafusada. Conseqüentemente, uma válvula de esfera multi-vias ou um distribuidor multi-vias pode ser obtido.

A Figura 9 mostra uma válvula de semiesfera deacordo com uma quarta modalidade preferida da presenteinvenção a qual possui uma esfera que possui uma forma detronco de cone. Nesse ponto, as mesmas referências numeraissão usadas para os mesmos elementos como aqueles mostradosna primeira modalidade preferida enquanto que os elementosmodificados são indicados mediante a adição de yc' após areferência numerai. Na válvula de semiesfera Ic de acordocom a presente modalidade preferida, uma esfera do tipotronco de cone 30c está acomodada a cavidade em uma carcaça10c. Conseqüentemente, algumas partes têm formas diferentesdaquelas mostradas na Figura 1 para corresponder à esferado tipo tronco de cone 30c. Embora não mostrado no desenho,uma esfera cilíndrica pode ser usada ao invés da esfera dotipo tronco de cone 30c.

Como descrito acima, na presente invenção, umacondicionamento integral possuindo uma abertura na partedo primeiro orifício de conexão 12; isto é, o preenchedorde espaço 50, é provido entre a carcaça 10 e a esfera 30. Δesfera semiesférica 30 é acomodada na cavidade da carcaçapara ser capaz de girar. A passagem 32 da esfera 30 e oprimeiro orifício de conexão 12 da carcaça 10 sãoinclinados com relação à haste 40, preferivelmente em 45°.

O segundo orifício de conexão 22 conectado à passagem 32 daesfera 30 é formado na coberta de carcaça 20. Desse modo,quando a passagem 32 na tubulação é bloqueada, o fluido queflui através da tubulação não é confinado na passagem 32 daesfera 30. Também, não apenas o espaço morto não é formadode nenhum modo como também um intervalo entre a esfera 30 ea carcaça 10 pode ser completamente vedado por meio dopreenchedor de espaço 50 sem intervalo entre eles, de modoque o fluido que flui ao longo da passagem 32 é impedido derestar no intervalo e ser depositado em seu interior.

Nas modalidades preferidas descritas acima, oprimeiro orifício de conexão 12 da carcaça 10 e a passagem32 da esfera 30 são descritos como estando inclinados emcerca de 45° com relação ao eixo da haste 40 de modo aconectar o segundo orifício de conexão 22 da coberta decarcaça 20 e a passagem 32 da esfera 30. Entretanto, éóbvio que o primeiro orifício de conexão 12 da carcaça 10 ea passagem 32 da esfera 30 são formados a um ângulo menorque 90° com relação ao eixo da haste 40, preferivelmente,de 30° a 60°, de modo que o segundo orifício de conexão 22da coberta de carcaça 20 e a passagem 32 da esfera 30 sejamconectadas. Para formar o primeiro orifício de conexão 12da carcaça 10 e a passagem 32 da esfera 30 em um talângulo, o tamanho e a forma da esfera 30 podem serligeiramente alterados, se necessário, sendo requerido quenão ocorra interferência com a haste 40.

Nas modalidades preferidas descritas acima, oacondicionamento interposto entre a superfície externa daesfera 30 e a parede interna da carcaça 10 é o preenchedorde espaço 50. Entretanto, o acondicionamento pode serfixado a ou revestido sobre a superfície externa da esfera30 se o acondicionamento puder satisfazer o objetivo dapresente invenção para vedar completamente um intervaloentre a esfera 30 e a parede interna da carcaça 10.Naturalmente, o acondicionamento pode ser fixado ourevestido sobre a parede interna da carcaça 10.

Embora seja descrito nas modalidades preferidasacima que os terceiros orifícios de conexão 14 são formadosna carcaça 10, o terceiro orifício de conexão 14 pode nãoser formado na carcaça 10.

Também, nas modalidades preferidas descritasacima, o furo vazado 61a é formado no tarugo de extensão 61da alavanca de controle 60 e o componente de manejo 63 éinstalado no furo vazado 61a para ser capaz de deslizar emseu interior. Entretanto, mesmo quando uma fenda maisalongada é formada na direção do sentido do comprimento docomponente de manejo 63 e o tarugo de extensão 61 éinstalado para penetrar a fenda, o componente de manejo 63pode se mover relativamente com respeito ao tarugo deextensão 61.

Como descrito acima, de acordo com a presenteinvenção, o tamanho da esfera pode ser reduzido e, quando apassagem na tubulação é bloqueado, o fluido que flui natubulação não é confinado na passagem da esfera. Também,não apenas o espaço morto não é formado, mas também ointervalo entre a esfera e a carcaça é completamente vedadopor meio do preenchedor de espaço, de modo que o fluido queflui através da tubulação é impedido de restar no intervaloe de ser depositado em seu interior. Além disso, o conceitode furo cheio pode ser materializado no qual não existediferença entre a quantidade de fluido que está chegandoatravés da entrada e a quantidade de fluido que édescarregada através da saída na válvula de esferainstalada em uma tubulação.

Claims

1. VÁLVULA DE SEMIESFERA, caracterizada pelo fatode que compreende:uma carcaça que inclui uma cavidade possuindo umaabertura de montagem, uma abertura de haste formada em umlado da carcaça em oposto à abertura de montagem paraconectar a cavidade e o lado externo, e um primeiroorifício de conexão inclinado em relação a um eixo daabertura de haste;uma esfera acomodada na cavidade da carcaça aolongo da abertura de montagem para ser capaz de girar paracomutar entre uma posição aberta na qual um primeiroorifício de conexão está aberto e uma posição fechada naqual o primeiro orifício de conexão está bloqueado, epossuindo uma passagem conectada ao primeiro orifício deconexão na posição aberta e formado de modo inclinado emrelação a um eixo da abertura de haste;uma haste conectando uma alavanca de controle nolado externo da carcaça e a esfera ao longo da abertura dehaste;uma coberta de carcaça possuindo"um segundoorifício de conexão conectado à passagem da esfera eacoplada à carcaça para cobrir a cavidade no lado daabertura de montagem, eum acondicionamento interposto entre uma superfícieexterna da esfera e uma parede interna da carcaça.

2. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que asuperfície externa da esfera e a parede interna da carcaçasão formadas para se corresponderem aproximadamente uma àoutra.

3. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que oacondicionamento é formado integralmente como uma peçaúnica.

4. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 3, caracterizada pelo fato de que oacondicionamento é um preenchedor de espaço possuindo umaabertura em uma posição na qual o primeiro orifício deconexão é formado e contata de modo íntimo tanto asuperfície externa da esfera e a parede interna da carcaça.

5. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 4, caracterizada pelo fato de que opreenchedor de espaço é formado de politetrafluoroetileno(PTFE).

6. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 4, caracterizada pelo fato de que opreenchedor de espaço é formado em um método de fundição emfolha.

7. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 4, caracterizada pelo fato de que opreenchedor de espaço possui um flange encurvado no sentidopara fora para ser inserido de modo fixo entre a carcaça ea coberta de carcaça.

8. Válvula de semiesfera, de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato deque a passagem na esfera é inclinada em um ângulo entre 30°e 60° com relação à haste.

9. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiroorifício de conexão da carcaça e o segundo orifício deconexão da coberta de carcaça são formados coaxialmente.

10. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o segundoorifício de conexão da coberta de carcaça possui um eixocentral que possui um ângulo de cerca de 90° com respeito aum eixo central do primeiro orifício de conexão.

11. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o segundoorifício de conexão da coberta de carcaça é formadocoaxialmente com a haste.

12. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a carcaçaadicionalmente compreende um terceiro orifício de conexãoformado pelo menos em uma das posições espaçadashorizontalmente em ângulos de 90°, 180°, e 270° a partir doprimeiro orifício de conexão em torno do eixo central dahaste.

13. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o terceiroorifício de conexão é selado por uma cobertura de vedaçãoacomodada no terceiro orifício de conexão e adicionalmentecompreende um anel de acondicionamento provido entre acobertura de vedação e a esfera e possuindo um diâmetromaior que aquele da passagem.

14. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a carcaçapossui um contorno externo de uma forma semiesférica ecompreende uma manga onde a abertura de haste da carcaça éformada.

15. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma ranhuracircular é formada na coberta de carcaça e um rebordocircular acomodado na ranhura da coberta de carcaça éprovido na parte final da esfera no lado da coberta decarcaça.

16. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 15, caracterizada pelo fato de que um anel-0de acondicionamento é inserido entre a ranhura da cobertade carcaça e o rebordo da esfera.

17. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a alavancade controle compreende um tarugo de extensão acoplado àhaste; eum componente de manejo acoplado ao tarugo deextensão para ser capaz de deslizar em uma direçãotransversa a uma direção do eixo do tarugo de extensão.

18. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de queadicionalmente compreende uma parte de indicação de posiçãoque indica a posição da esfera com respeito ao primeiroorifício de conexão.

19. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 18, caracterizada pelo fato de que a parte deindicação de posição compreende:uma placa de rotação fixada à haste e que giramediante estar engajada com o giro da haste e possuindo umapluralidade de ranhuras de determinação de posição formadasatravés de endentação de parte de uma parte da borda atéuma profundidade predeterminada no sentido do centro derotação;um componente de indicação fixado à carcaça paraindicar um ponto especifico de uma parte superior da placade rotação; eum componente gerador de ruido acoplado à carcaçapara ser capaz de se mover elasticamente no sentido docentro da placa de rotação e contatar elasticamente a partede borda da placa de rotação e gerar ruido mediante colisãocom a parte de borda quando sendo acomodado na ranhura dedeterminação de posição.

20. Válvula de semiesfera, de acordo com areivindicação 19, caracterizada pelo fato de queadicionalmente compreende um componente de travamentoacoplado à carcaça em uma parte lateral da placa de rotaçãopara ser capaz de deslizar entre uma posição travada naqual o componente de travamento é travado na ranhura dedeterminação de posição da placa de rotação e mantido naranhura de determinação de posição e uma posição liberadana qual o componente de travamento é liberado da ranhura dedeterminação de posição.