IT201600083938A1

IT201600083938A1 - Corpo valvola e valvola a sfera con riscontro di fine corsa dell’otturatore

Info

Publication number: IT201600083938A1
Application number: IT102016000083938A
Authority: IT
Inventors: Gaetano Licciardello
Original assignee: Enolgas Bonomi S P A
Priority date: 2016-08-09
Filing date: 2016-08-09
Publication date: 2018-02-09
Also published as: EP3282154A1; EP3282154B1

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione si colloca nel settore delle valvole di intercettazione per impianti di distribuzione di acqua; in particolare, forma oggetto della presente invenzione una valvola di intercettazione a sfera munita di riscontro di fine corsa della rotazione dell'otturatore.

Tipicamente, una valvola di intercettazione con otturatore a sfera è costituita da un corpo valvola, un otturatore a sfera alloggiato nel corpo valvola, un terminale applicato al corpo valvola per mantenere l'otturatore in sede e una leva di manovra solidale in rotazione all'otturatore tramite un perno.

La valvola deve necessariamente prevedere un riscontro di fine corsa per la rotazione dell'otturatore fra la posizione angolare di chiusura e la posizione angolare di massima apertura.

Le soluzioni oggi note prevedono, all'esterno del corpo valvola, una parete di riscontro realizzata sul collo del corpo valvola, dal quale sporge il perno che si collega alla leva; la leva prevede una superficie di battuta che, andando in battuta con la parete di riscontro del corpo valvola, determina le posizioni di fine corsa per la leva, e quindi la posizione angolare di chiusura e la posizione angolare di massima apertura dell'otturatore.

In tale settore, dati i costi delle materie prime, vi è la tendenza a realizzare valvole sempre più compatte, ovviamente tramite processi produttivi economici e affidabili.

In tale ottica, la Richiedente si è impegnata nella ricerca di soluzioni aventi un corpo valvola particolarmente compatto, ad esempio privo del collo; conseguentemente, la Richiedente ha ideato una soluzione alternativa a quelle note per la realizzazione di un riscontro di fine corsa della rotazione dell'otturatore.

1/invenzione consiste nel corpo valvola secondo la rivendicazione 1. Le rivendicazioni dipendenti individuano ulteriori forme di realizzazione dell'invenzione.

Le caratteristiche ed i vantaggi del corpo valvola secondo la presente invenzione saranno evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le tavole allegate, in cui:

- la figura 1 mostra una vista in sezione longitudinale di una valvola di intercettazione secondo la presente invenzione, in accordo con una prima forma di realizzazione, in una configurazione di chiusura;

- la figura 2 mostra un corpo valvola con otturatore e perno della valvola della figura 1;

- la figura 3 rappresenta un otturatore della valvola della figura 1;

- la figura 4 mostra la valvola della figura 1, in una configurazione di massima apertura;

- la figura 5 mostra una vista in sezione longitudinale di una valvola di intercettazione secondo la presente invenzione, in accordo con una ulteriore forma di realizzazione, in una configurazione di massima apertura;

- la figura 6 mostra un corpo valvola con otturatore e perno della valvola della figura 5;

- la figura 7 rappresenta un otturatore della valvola della figura 5;

- la figura 8 mostra la valvola della figura 5, in una configurazione di chiusura;

- la figura 9 mostra un corpo valvola della valvola secondo la presente invenzione;

- la figura 10 illustra una fase del metodo di realizzazione di una valvola secondo la presente invenzione;

- la figura 11 mostra un ingrandimento del dettaglio XI della figura 10;

- la figura 12 illustra una ulteriore fase del metodo di realizzazione di una valvola secondo la presente invenzione;

- la figura 13 mostra un ingrandimento del dettaglio XIII della figura 12;

- le figure 14, 15 e 16 rappresentano schematicamente lavorazioni per asportazione di truciolo del metodo di realizzazione di una valvola secondo la presente invenzione.

Con riferimento alle figure da 1 a 4 e alla figura 9, con 1 si è complessivamente indicata una valvola di intercettazione per impianti di distribuzione di acqua. La valvola 1 comprende un corpo valvola 2 realizzato in un unico pezzo, preferibilmente in ottone. Ad esempio, il corpo valvola 2 è realizzato tramite stampaggio, a caldo oppure a freddo.

Il corpo valvola 2 presenta internamente un primo condotto 4, ad esempio destinato a realizzare un condotto di uscita dell'acqua, una sede otturatore 6 ed un secondo condotto 8, da parte opposta al primo condotto 4 rispetto alla sede otturatore 6.

Il primo condotto 4, la sede 6 ed il secondo condotto 8 sono allineati lungo un asse corpo X rettilineo.

Inoltre, il corpo valvola 2 presenta un passaggio perno 10 realizzato da un foro passante attraverso la parete del corpo valvola, avente un asse foro Y ortogonale all'asse corpo X; il passaggio perno 10 pone in comunicazione l'ambiente esterno con la sede otturatore 6.

Inoltre, la valvola 1 comprende un otturatore 20 accolto nella sede otturatore 6 in maniera girevole attorno ad un asse di rotazione Z, coincidente con l'asse foro Y.

L'otturatore 20 presenta una superficie esterna sostanzialmente sferica e comprende un passaggio interno 22 per porre in comunicazione fluidica il primo condotto 4 con il secondo condotto 8 in una configurazione di apertura.

In particolare, il passaggio interno 22 presenta una prima apertura 22' ed una seconda apertura 22'', diametralmente opposte e preferibilmente simmetriche. Dette aperture 22', 22'' giacciono su rispettivi piani immaginari di apertura, paralleli fra loro e all'asse di rotazione Z.

Inoltre, l'otturatore 20 presenta, di preferenza in corrispondenza dell'appoggio dell'otturatore 20 nella sede otturatore 6, una scanalatura 24, ad esempio realizzata tramite una fresatura.

La scanalatura 24 presenta una superficie di battuta 26, piana, contenuta su un piano immaginario di battuta parallelo all'asse di rotazione Z, ed una superficie ausiliaria 28, piana, contenuta su un piano immaginario ausiliario perpendicolare all'asse di rotazione Z. Preferibilmente, il piano immaginario di battuta contiene l'asse di rotazione Z.

Secondo tale forma di realizzazione, il piano immaginario di battuta, che contiene la superficie di battuta 26, è ortogonale ai piani immaginari di apertura su cui giacciono le aperture 22', 22'' del condotto 22.

Inoltre, preferibilmente, l'otturatore 20 presenta un taglio 30, da parte opposta alla scanalatura 24.

La valvola 1 comprende inoltre un perno 40, preferibilmente munito di un anello di tenuta 42, alloggiato nel passaggio perno 10 del corpo valvola 2; il perno 40 è impegnato con l'otturatore 20, ed in particolare inserito nel taglio 30 di questo.

La valvola 1 comprende inoltre una leva di manovra (non raffigurata) collegata solidalmente in rotazione al perno 40.

Nella sede otturatore 6, in corrispondenza dell'appoggio dell'otturatore 20, il corpo valvola 2 presenta un riscontro di battuta 50 che, cooperando con la superficie di battuta 26 dell'otturatore 20, definisce la posizione limite di apertura e la posizione limite di chiusura di detto otturatore 20. Il riscontro di battuta 50 è delimitato da una superficie frontale di battuta 50a, piana, giacente su un piano immaginario parallelo all'asse di rotazione Z. Preferibilmente, detto piano immaginario contiene l'asse di rotazione Z.

Inoltre, il riscontro di battuta 50 è delimitato da una superficie laterale di battuta 50b, che si prolunga dalla superficie frontale di battuta 50a, incidente ad una direzione circonferenziale della sede otturatore 6. Infine, il riscontro di battuta 50 è delimitato da una superficie superiore 50c, giacente su una superficie cilindrica immaginaria, coassiale all'asse corpo X.

In altre parole, il riscontro di battuta 50 realizza un gradino nella sede otturatore 6, avente una predefinita alzata "h" fra una superficie di fondo 6a della sede otturatore 6, circolare cilindrica, e detta superficie superiore 50c, ed una predefinita ampiezza circonferenziale "c".

L'otturatore 20 poggia con la propria porzione inferiore, ove è ricavata la scanalatura 24, sulla superficie di fondo 6a della sede otturatore 6.

Inoltre, la superficie ausiliaria 28 sormonta almeno parzialmente la superficie superiore 50c del riscontro di battuta 50.

In una configurazione di chiusura della valvola (figura 1), l'otturatore 20 è disposto nella posizione angolare di chiusura, in cui la superficie di battuta 26 dell'otturatore 20 è in battuta contro la superficie frontale di battuta 50a del riscontro di battuta 50. In detta configurazione, il passaggio interno 22 dell'otturatore 20 non pone in comunicazione il primo condotto 4 con il secondo condotto 8 del corpo valvola 2, così che il passaggio di acqua attraverso la valvola è impedito.

Per rotazione dell'otturatore 20, la valvola 1 si porta in una configurazione di apertura, in cui il passaggio di acqua fra il primo condotto 4 ed il secondo condotto 8 è consentito.

In una configurazione di massima apertura (figura 4), l'otturatore 20 è disposto nella posizione angolare di massima aperura, in cui la superficie di battuta 26 dell'otturatore 20 è in battuta contro la superficie laterale di battuta 50b del riscontro di battuta 50. Vantaggiosamente, tale forma di realizzazione consente una elevata precisione della posizione di chiusura, in quanto definita dalla battuta fra due superfici (la superficie di battuta 26 dell'otturatore 20 e la superficie frontale di battuta 50a del riscontro di battuta 50) che, come di seguito descritto, sono lavorate in modo da ottenere una stretta tolleranza dimensionale o di posizione, in particolare tramite lavorazione d'utensile per asportazione di truciolo. Con riferimento alle figure da 5 a 8 e alla figura 9, secondo una ulteriore forma di realizzazione, il piano immaginario di battuta che contiene la superficie di battuta 26 del riscontro 50, è parallelo ai piani immaginari di apertura su cui giacciono le aperture 22', 22'' del condotto 22 dell'otturatore 20.

In una configurazione di apertura della valvola (figura 5), l'otturatore 20 è disposto nella posizione angolare di massima apertura, in cui la superficie di battuta 26 dell'otturatore 20 è in battuta contro la superficie frontale di battuta 50a del riscontro di battuta 50. In detta configurazione, il passaggio interno 22 dell'otturatore 20 pone in comunicazione il primo condotto 4 con il secondo condotto 8 del corpo valvola 2 con la massima portata.

Per rotazione dell'otturatore 20, la valvola 1 si porta in una configurazione di chiusura, in cui il passaggio di acqua fra il primo condotto 4 ed il secondo condotto 8 è impedito.

In detta configurazione di chiusura, l'otturatore 20 è disposto nella posizione angolare di chiusura, in cui la superficie di battuta 26 dell'otturatore 20 è in battuta contro la superficie laterale di battuta 50b del riscontro di battuta 50.

Vantaggiosamente, tale forma di realizzazione consente una elevata precisione della posizione di apertura, in quanto definita dalla battuta fra due superfici (la superficie di battuta 26 dell'otturatore 20 e la superficie frontale di battuta 50a del riscontro di battuta 50) che, come di seguito descritto, sono lavorate in modo da ottenere una stretta tolleranza dimensionale o di posizione, in particolare tramite lavorazione d'utensile per asportazione di truciolo. Inoltre, secondo una variante di realizzazione dell'invenzione, la valvola 1 comprende un terminale 60 forato, preferibilmente filettato esternamente e applicabile al secondo condotto 8 del corpo valvola 2. Il secondo condotto 8 è sagomato in modo da consentire l'inserimento dell'otturatore 20 nella sede otturatore 6 e l'applicazione del terminale 60 consente di mantenere l'otturatore 20 nella sede otturatore 6.

Per la realizzazione del corpo valvola secondo la presente invenzione, si realizza un primo semilavorato 100 (figure 10 e 11), ad esempio a partire da uno spezzone di barra tramite stampaggio a caldo o a freddo, utilizzando una spina di stampaggio 102 che in punta presenta un incavo 103.

Il primo semilavorato 100 presenta un primo vano primitivo 104 ed un secondo vano primitivo 108, separati da una parete di setto 106; il primo vano primitivo 104 ed il secondo vano primitivo 108, dopo le successive lavorazioni, realizzeranno rispettivamente il primo condotto 4 e il secondo condotto 8 del corpo valvola 2, o viceversa.

Estratta la spina 102 dal primo semilavorato 100 (figure 12 e 13), il primo vano primitivo 104 del primo semilavorato 100 è munito di un riscontro primitivo 150, formatosi durante lo stampaggio grazie alla presenza dell'incavo 103 in punta alla spina 102.

Il riscontro primitivo 150 presenta una superficie frontale primitiva, una superficie laterale primitiva e una superficie superiore primitiva; la superficie frontale primitiva e la superficie superiore primitiva, dopo le successive lavorazioni, realizzeranno rispettivamente la superficie frontale di battuta 50a e la superficie superiore 50c del riscontro di battuta 50.

Il primo semilavorato 100 è poi soggetto a lavorazioni per asportazione di truciolo (figure 14, 15 e 16).

In una lavorazione per asportazione di truciolo, eseguita tramite un utensile di taglio 200, ad esempio una fresa opportunamente sagomata, viene finita la superficie laterale del primo vano primitivo 104 (figura 14) per ottenere uno di detti condotti 4, 8 del corpo valvola 2.

Durante tale fase, l'utensile di taglio 200 lavora anche il riscontro primitivo 150 in corrispondenza della superficie superiore primitiva 150c e della superficie frontale primitiva 150a, ottenendo rispettivamente la superficie superiore 50c e la superficie frontale di battuta 50a del riscontro di battuta 50. La superficie laterale primitiva 150b rimane con la finitura derivante dallo stampaggio.

Ad esempio, per la superficie frontale di battuta 50a si ottiene una tolleranza di posizione del piano di riscontro dell'ordine dei centesimi di millimetro. La superficie laterale di battura 50b rimane invece con una tolleranza di posizione del piano dell'ordine di 1 - 2 decimi di millimetro, tipica dello stampaggio.

Preferibilmente, durante la stessa lavorazione precedente, viene rimossa la parete di setto 106 per ottenere la sede otturatore 6 e porre in collegamento il secondo vano primitivo 108 con il condotto 4, 8 (figura 15).

Durante una ulteriore lavorazione per asportazione di truciolo, viene finita la superficie laterale del secondo vano primitivo 108, per ottenere l'altro condotto 8, 4 del corpo valvola 2.

Durante una lavorazione per asportazione di truciolo ancora ulteriore, viene realizzato il passaggio perno 10.

Innovativamente, la valvola secondo la presente invenzione è particolarmente compatta negli ingombri, in quanto priva del collo da cui sporge il perno per la leva, e tuttavia provvista di un riscontro per la fine corsa della rotazione dell'otturatore.

Vantaggiosamente, inoltre, il metodo di realizzazione è particolarmente semplice e veloce.

Secondo una variante di realizzazione, il primo condotto è sagomato in modo da consentire l'inserimento dell'otturatore e l'applicazione del terminale.

Anche tali varianti di realizzazione sono contenute nell'ambito della presente domanda come definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Corpo valvola (2) di una valvola di intercettazione (1) per impianti di distribuzione di acqua, provvisto di: - un primo condotto (4), un secondo condotto (8) ed una sede otturatore (6), posta fra il primo condotto (4) ed il secondo condotto (8), adatta ad accogliere un otturatore (20) e provvista di una superficie di fondo (6a) circolare cilindrica, in cui il primo condotto (4), il secondo condotto (8) e la sede otturatore (6) sono allineati lungo un asse corpo (X), coassiale con detta superficie di fondo (6a) della sede otturatore (6); - un passaggio perno (10) che si estende lungo un asse di rotazione (Z) ortogonale all'asse corpo (X) e collega la sede otturatore (6) con l'ambiente esterno; - in cui la sede otturatore (6) presenta un riscontro di battuta (50) adatto a realizzare un fine corsa per la rotazione dell'otturatore (20), in cui detto riscontro di battuta forma un gradino con la superficie di fondo (6a) della sede otturatore (6).
2. Corpo valvola secondo la rivendicazione 1, realizzato in un unico pezzo in materiale metallico, ad esempio in ottone, tramite stampaggio.
3. Corpo valvola secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il riscontro di battuta (50) presenta una superficie frontale di battuta (50a) piana, giacente su un piano immaginario ortogonale all'asse corpo (X).
4. Corpo valvola secondo la rivendicazione 3, in cui il riscontro di battuta (50) presenta una superficie laterale di battuta (50a) incidente ad una direzione circonferenziale della superficie di fondo (6a) della sede otturatore (6).
5. Corpo valvola secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui il riscontro di battuta (50) presenta una superficie superiore (50c) giacente su una superficie circolare cilindrica immaginaria, coassiale all'asse corpo (X).
6. Valvola di intercettazione (1) per impianti di distribuzione di acqua, comprendente: - un corpo valvola (2) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti; - un otturatore (20) alloggiato nella sede otturatore (6), girevole attorno all'asse di rotazione (Z), per il quale detto riscontro di battuta (50) realizza un fine corsa che definisce una posizione angolare di massima apertura e una posizione angolare di chiusura.
7. Valvola secondo la rivendicazione 6, in cui l'otturatore (20) presenta una scanalatura (24) avente una superficie di battuta (26) piana contenuta su un piano immaginario parallelo all'asse di rotazione (Z).
8. Valvola secondo la rivendicazione 7, in cui la superficie di battura (26) è lavorata in modo da ottenere una elevata finitura superficiale, ad esempio tramite lavorazione d'utensile per asportazione di truciolo.
9. Valvola secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui detto piano immaginario contiene l'asse di rotazione (Z).
10. Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, in cui - in una configurazione di chiusura, l'otturatore (20) è disposto nella posizione angolare di chiusura, in cui la superficie di battuta (26) dell'otturatore (20) è in battuta contro la superficie frontale di battuta (50a) del riscontro di battuta (50).
11. Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, in cui - in una configurazione di massima apertura, l'otturatore (20) è disposto nella posizione angolare di massima apertura, in cui la superficie di battuta (26) dell'otturatore (20) è in battuta contro la superficie frontale di battuta (50a) del riscontro di battuta (50).
12. Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 11, in cui l'otturatore (20) presenta un taglio (30) da parte opposta alla scanalatura (24), per l'impegno con una leva di manovra.
13. Metodo di realizzazione di un corpo valvola (2) di una valvola di intercettazione (1) per impianti di distribuzione di acqua, comprendente le fasi di: - realizzare un primo semilavorato (100) tramite stampaggio, in cui detto primo semilavorato (100) presenta un primo vano primitivo (104) nel quale, utilizzando una spina di stampaggio (102) che in punta presenta un incavo (103), viene ricavato un riscontro primitivo (150), provvisto di una superficie frontale primitiva (150a), una superficie laterale primitiva (150b) ed una superficie superiore primitiva (150c); - eseguire una singola lavorazione d'utensile per asportazione di truciolo tramite un utensile di taglio (200), per i) finire e sagomare il primo vano primitivo (104) per ottenere un primo condotto (4) o un secondo condotto (8) del corpo valvola (2), e per ii) finire la superficie frontale primitiva (150a) e la superficie superiore primitiva (150c) per ottenere rispettivamente una superficie frontale di battuta (50a) e una superficie superiore (50c) di un riscontro di battuta (50) che realizza un fine corsa per la rotazione di un otturatore (20) inseribile nel corpo valvola (2).