IT201800010721A1 - Valvola a sfera. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: “Valvola a sfera”

DESCRIZIONE

Settore tecnico

La presente invenzione si colloca, in generale, nel settore dell’idraulica; in particolare, l’invenzione si riferisce a una valvola a sfera. Tecnica nota

Sono note valvole a sfera da applicarsi alla diramazione tra due o più condotte idrauliche, per l’intercettazione o la regolazione del flusso di fluidi attraverso di esse.

Il percorso del flusso tra le diverse condotte può essere determinato regolando la posizione di un otturatore interno alla valvola, otturatore tramite cui è possibile occludere o aprire selettivamente i passaggi interni al corpo della valvola, così da porre alternativamente le varie tubazioni in reciproco collegamento di fluido.

L’otturatore viene orientato per mezzo di una maniglia, che l’utente può ruotare in modo da allineare le aperture nell’otturatore con le condotte cui la valvola è collegata, e consentire o inibire il flusso da e verso tali condotte.

Ad esempio, le tradizionali valvole a sfera a tre vie, dotate cioè un corpo che presenta tre aperture nelle quali possono essere innestate le estremità di rispettive condotte, vengono definite a “L” o a “T” a seconda della configurazione dell’otturatore e, di conseguenza, dei percorsi in cui è possibile veicolare il fluido.

Tuttavia, in questo genere di valvole l’escursione angolare della maniglia è generalmente limitata a una rotazione di 180°, o più precisamente due rotazioni di 90° in sensi opposti rispetto a una posizione mediana della maniglia.

Sul corpo della valvola sono generalmente presenti dei riscontri fissi, contro i quali la maniglia va in battuta al raggiungimento di una posizione estrema dell’arco di funzionamento. In questo modo, è possibile determinare con precisione la posizione dell’otturatore rispetto alle aperture nel corpo della valvola in alcune configurazioni predeterminate.

Ad ogni modo, la limitata escursione angolare della maniglia riduce il numero di possibili configurazioni dei passaggi all’interno della valvola. Ad esempio, partendo da una valvola a tre vie del tipo a “T” configurata per porre in comunicazione di fluido tutte e tre le tubazioni contemporaneamente o, alternativamente, le due coppie di tubazioni tra loro perpendicolari, qualora si volesse consentire il flusso solo attraverso le tubazioni coassiali (escludendo cioè la tubazione ad esse perpendicolare) sarebbe necessario smontare l’assieme di maniglia e otturatore, ruotarlo di 180° e rimontarlo (con grande dispendio di tempo).

In alternativa, in tecnica nota è contemplata la soluzione di predisporre la valvola in modo che la maniglia e l’otturatore possano ruotare di 360°. In questo modo, l’otturatore può assumere tutte le posizioni potenzialmente desiderabili, a prescindere dalla direzione del flusso e dall’orientamento della valvola dell’impianto.

Tuttavia, data l’assenza in tali soluzioni di riscontri che delimitino la rotazione dell’otturatore (e il relativo allineamento tra le aperture di quest’ultimo e quelle nel corpo della valvola), la posizione dell’otturatore non è determinabile con precisione, e pertanto la portata di fluido non è veicolabile correttamente da e verso le varie tubazioni.

Tali limitazioni, comprensibilmente, limitano o pregiudicano l’efficienza della valvola, o ne inficiano la flessibilità d’impiego.

Sintesi dell’invenzione

Uno scopo della presente invenzione è di ovviare ai summenzionati problemi.

Per ottenere tale risultato, la valvola a sfera viene dotata di un otturatore girevole convenientemente a 360°, il cui corretto posizionamento è garantito dalla presenza di opportuni riscontri, che vengono impegnati da uno o più elementi di bloccaggio, mobili rispetto al corpo della valvola.

In questo modo, quando l’otturatore si trova in una certa posizione (convenientemente corrispondente a un predeterminato percorso del flusso all’interno della valvola), l’elemento di bloccaggio impegna il riscontro, bloccando od ostacolando l’ulteriore rotazione dell’otturatore.

L’ingaggio tra il fermo e il corrispondente riscontro può essere tale da determinare il blocco della rotazione oppure un aumento della resistenza alla rotazione, in modo tale che l’operatore percepisca che l’otturatore si trova nella posizione cui è associato un determinato riscontro. L’operatore può essere aiutato anche da un’indicazione grafica (presente ad esempio sulla maniglia, secondo modalità note) che indichi l’orientamento dell’otturatore e delle relative aperture in una data posizione angolare della maniglia.

Una valvola così configurata consente di ottenere ogni possibile configurazione desiderata dell’otturatore rispetto al corpo della valvola, consentendo al contempo di identificare con esattezza quando l’otturatore si trovi in una predeterminata posizione (ad esempio, la posizione in cui il passaggio da o verso una certa tubazione sia completamente aperto).

I suddetti ed altri scopi e vantaggi sono raggiunti, secondo un aspetto dell’invenzione, da una valvola avente le caratteristiche definite nelle rivendicazioni annesse.

Breve descrizione dei disegni

Verranno ora descritte le caratteristiche funzionali e strutturali di alcune forme di realizzazione preferite di una valvola idraulica secondo l’invenzione. Si fa riferimento ai disegni allegati, in cui:

- le figure 1 e 2 sono rispettivamente una vista schematica prospettica e in sezione laterale di una valvola, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

- le figure 3 e 4 sono rispettivamente una vista schematica in sezione laterale e un dettaglio di quest’ultima, che illustrano una valvola secondo una forma di realizzazione alternativa dell’invenzione;

- le figure 5 e 6 sono rispettivamente una vista schematica prospettica e dall’alto di una valvola, secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione; e

- le figure 7 e 8 sono rispettivamente una vista schematica prospettica e in sezione laterale di una valvola, secondo ancora un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione.

Descrizione dettagliata

Prima di spiegare nel dettaglio una pluralità di forme di realizzazione dell’invenzione, va chiarito che l’invenzione non è limitata nella sua applicazione ai dettagli costruttivi e alla configurazione dei componenti presentati nella seguente descrizione o illustrati nei disegni. L’invenzione è in grado di assumere altre forme di realizzazione e di essere attuata o realizzata praticamente in diversi modi. Si deve anche intendere che la fraseologia e la terminologia hanno scopo descrittivo e non vanno intese come limitative.

Facendo esemplificativamente riferimento alla figura 1, una valvola a sfera 9 comprende un corpo di valvola 10, al cui interno è individuata una pluralità di vie o passaggi, atti a porre in collegamento di fluido rispettive condotte idrauliche (non illustrate).

La valvola comprende inoltre un otturatore sferico 12, girevole attorno a un primo asse x e configurato in modo da occludere, aprire o parzializzare la sezione dei passaggi all’interno del corpo di valvola 10, così da determinare il percorso che il flusso potrà seguire da e verso le varie condotte.

Sono inoltre presenti uno stelo 14, girevole solidalmente all’otturatore sferico 12 attorno al primo asse x, e una maniglia 16, atta a porre in rotazione lo stelo 14.

La valvola 9 comprende un fermo o elemento di bloccaggio 18, atto a impegnare alternativamente una pluralità di riscontri 20 di forma almeno parzialmente complementare a un’estremità di tale fermo 18, dove il fermo 18 è mobile rispetto al corpo di valvola 10 tra una prima posizione passiva, in cui i riscontri 20 non vengono impegnati e lo stelo 14 è libero di ruotare attorno al primo asse x, e una seconda posizione di ingaggio, in cui il fermo 18 impegna uno dei riscontri 20 e la rotazione dello stelo 14 è bloccata od ostacolata in corrispondenza di predeterminate posizioni dell’otturatore sferico 12.

I riscontri 20 possono essere conformati come risalti o cavità (cieche o passanti), sporgenti o rientranti rispetto al corpo di valvola 10, allo stelo 14 o ad altri elementi solidali a quest’ultimo, come meglio si apprezzerà nel prosieguo della presente descrizione.

Secondo una forma di realizzazione non illustrata, il fermo 18 può essere bloccato nella seconda posizione di ingaggio (così da impedire stabilmente la rotazione dello stelo, a prescindere dallo sforzo esercitato dall’utente).

Preferibilmente, l’accoppiamento di forma tra l’estremità del fermo 18 e il riscontro 20 è tale che, continuando ad applicare una forza di rotazione alla maniglia 16, il fermo 18 si disimpegna dal riscontro 20. In questo modo, la rotazione dello stelo 14 non è impedita, ma solo ostacolata, e l’operatore percepisce una resistenza alla rotazione della maniglia 16, indicativa del fatto che l’otturatore 12 si trova in una determinata posizione (convenientemente, una posizione in cui una via da o verso una condotta si trovi nel massimo grado di apertura).

Convenientemente, la valvola 9 è una valvola a sfera a tre o quattro vie.

Opportunamente, la maniglia 16 è girevole di 360° attorno al primo asse x.

Secondo una forma di realizzazione (illustrata esemplificativamente nelle figure da 1 a 6), il fermo 18 è assicurato scorrevolmente al corpo di valvola 10, ed è mobile lungo un secondo asse y, perpendicolare al primo asse x.

Secondo una forma di realizzazione, i riscontri 20 sono portati dallo stelo 14. Ad esempio, i riscontri 20 possono essere rientranze ricavate nello stelo 14, atte ad accogliere un’estremità del fermo 18. Convenientemente, l’estremità del fermo 18 è di forma sferica o bombata (in questo modo, l’esercizio di un’ulteriore coppia di rotazione sulla maniglia 16 agevola lo scorrimento relativo delle estremità del fermo 18 sulla parete della cavità 20, e il loro conseguente disimpegno).

Secondo una forma di realizzazione alternativa (illustrata esemplificativamente nelle figure 5 e 6), la valvola 9 comprende una piastra 22, girevole solidalmente allo stelo 14, i riscontri 20 essendo portati da detta piastra 22. Convenientemente, l’estremità del fermo 18 atta a impegnare i riscontri 20 è a forma di cuneo.

Secondo una forma di realizzazione alternativa (illustrata esemplificativamente nelle figure 7 e 8), il fermo 18 è portato dalla maniglia 16, rispetto alla quale è mobile lungo un terzo asse z, parallelo al primo asse x, e in cui i riscontri 20 sono presenti sul corpo di valvola 10 (convenientemente nella forma di fori, ciechi o passanti, 20 assi paralleli al terzo asse z).

Preferibilmente, la valvola 9 comprende mezzi elastici 24 atti a sospingere il fermo 18 verso la seconda posizione di ingaggio con i riscontri 20. La presenza dei mezzi elastici 24 può anche consentire al fermo 18 di disimpegnarsi dal riscontro 20 quando l’utente applica una coppia ulteriore sulla maniglia 16, perché in questa condizione il fermo 18 tende a rinculare e scorrere fuori dal riscontro 20, per riportarsi nuovamente nella posizione di ingaggio quando giunge in corrispondenza del riscontro 20 successivo.

Sono stati descritti diversi aspetti e forme di realizzazione di una valvola secondo l’invenzione. Si intende che ciascuna forma di realizzazione può essere combinata con qualsiasi altra forma di realizzazione. L’invenzione, inoltre, non è limitata alle forme di realizzazione descritte, ma potrà essere variata entro l’ambito definito dalle rivendicazioni annesse.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Valvola a sfera (9), comprendente: - un corpo di valvola (10), al cui interno è individuata una pluralità di passaggi, atti a porre in collegamento di fluido rispettive condotte idrauliche; - un otturatore sferico (12), girevole attorno a un primo asse (x) e configurato in modo da occludere, aprire o parzializzare la sezione dei passaggi all’interno del corpo di valvola (10); - uno stelo (14), girevole solidalmente all’otturatore sferico (12) attorno a detto primo asse (x); e - una maniglia (16), atta a porre in rotazione lo stelo (14); caratterizzata dal fatto di comprendere un fermo (18), atto a impegnare alternativamente una pluralità di riscontri (20) di forma almeno parzialmente complementare a un’estremità di detto fermo (18), detto fermo (18) essendo mobile rispetto al corpo di valvola (10) tra una prima posizione passiva, in cui i riscontri (20) non vengono impegnati e lo stelo (14) è libero di ruotare attorno al primo asse (x), e una seconda posizione di ingaggio, in cui il fermo (18) impegna un riscontro (20) e la rotazione dello stelo (14) è bloccata od ostacolata in corrispondenza di predeterminate posizioni dell’otturatore sferico (12).
2. 2. Valvola secondo la rivendicazione 1, configurata come una valvola a sfera a tre o quattro vie.
3. 3. Valvola secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la maniglia (16) è girevole di 360° attorno al primo asse (x).
4. 4. Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il fermo (18) è assicurato scorrevolmente al corpo di valvola (10), ed è mobile lungo un secondo asse (y), perpendicolare al primo asse (x).
5. 5. Valvola secondo la rivendicazione 4, in cui i riscontri (20) sono portati dallo stelo (14).
6. 6. Valvola secondo la rivendicazione 5, in cui i riscontri (20) sono rientranze ricavate nello stelo (14), atte ad accogliere un’estremità del fermo (18).
7. 7. Valvola secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui l’estremità del fermo (18) è di forma sferica o bombata.
8. 8. Valvola secondo la rivendicazione 4, comprendente una piastra (22), girevole solidalmente allo stelo (14), i riscontri (20) essendo portati da detta piastra (22).
9. 9. Valvola secondo la rivendicazione 8, in cui l’estremità del fermo (18) atta a impegnare i riscontri (20) è a forma di cuneo.
10. 10. Valvola secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui il fermo (18) è portato dalla maniglia (16), rispetto alla quale è mobile lungo un terzo asse (z), parallelo al primo asse (x), e in cui i riscontri (20) sono presenti sul corpo di valvola (10).
11. 11. Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi elastici (24) atti a sospingere il fermo (18) verso la seconda posizione di ingaggio con i riscontri (20).