IT202100004658A1 - Valvola a sfera a due posizioni di lavoro - Google Patents

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IT202100004658A1
IT202100004658A1 IT102021000004658A IT202100004658A IT202100004658A1 IT 202100004658 A1 IT202100004658 A1 IT 202100004658A1 IT 102021000004658 A IT102021000004658 A IT 102021000004658A IT 202100004658 A IT202100004658 A IT 202100004658A IT 202100004658 A1 IT202100004658 A1 IT 202100004658A1
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IT
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spherical
obturator
seat
ball valve
cam
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IT102021000004658A
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Inventor
Gian Matteo Sabeddu
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A V V Added Value For Valves S R L
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/06Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
    • F16K5/0663Packings
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K5/20Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces
    • F16K5/201Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces with the housing or parts of the housing mechanically pressing the seal against the plug

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Description

DESCRIZIONE
dell?Invenzione Industriale dal titolo:
VALVOLA A SFERA A DUE POSIZIONI DI LAVORO
DESCRIZIONE
Campo tecnico di applicazione
La presente invenzione si rivolge al settore del trasporto di fluidi in circuiti in pressione o depressione e riguarda, in particolare, una valvola a sfera a due posizioni di lavoro, particolarmente del tipo on/off, atta a porre in collegamento due tubazioni e a consentire, o interrompere, il flusso di un fluido attraverso di esse. La presente invenzione si rivolge anche al settore della ricambistica per tali valvole a sfera.
Tecnica preesistente
Le valvole a sfera sono il tipo di dispositivo di intercettazione di un flusso in tubazioni idrauliche pi? comune ed utilizzato.
Le valvole a sfera comprendono essenzialmente:
- un corpo valvola, atto ad accoppiarsi con le tubazioni alle quali la valvola deve essere applicata;
- un otturatore sferico, dotato di una luce di passaggio cilindrica coassiale al flusso, alloggiato nel corpo valvola in modo da poter ruotare all?interno di esso;
- due seggi di tenuta laterale posti all?interno di detto corpo valvola e atti ad alloggiare detto otturatore sferico;
- mezzi di tenuta al fluido interposti tra detto otturatore sferico e ciascuno di detti seggi;
- una ghiera laterale di chiusura, atta a serrarsi su detto corpo valvola quando l?otturatore sferico ? inserito al suo interno;
- uno stelo, o asta di comando, atto a cooperare direttamente con detto otturatore sferico;
- una leva o pi? in generale mezzi di azionamento.
L?otturatore sferico, mediante una rotazione di 90?, intercetta il fluido realizzando le due posizioni di lavoro della valvola, ovvero le condizioni di interruzione del passaggio del fluido (off) o di completa apertura della valvola (on).
L?otturatore ? inserito all?interno del corpo valvola, ed ? ?schiacciato? contro i due seggi che hanno il compito di garantire la tenuta (ossia la mancanza di trafilamento) quando la valvola, posta in posizione di chiusura, deve consentire l?interruzione totale del fluido (o comunque con valori di perdita residua all?interno dei valori dettati dalle normative tecniche di riferimento).
Attualmente i mezzi di tenuta al fluido sono per lo pi? realizzati con guarnizioni anulari in materiali elastomerici o termoplastici, scelti in funzione della specifica applicazione o delle condizioni di lavoro della valvola a sfera.
Per garantire una perfetta tenuta ai trafilamenti dette guarnizioni anulari sporgono rispetto ad una superficie di riferimento che si affaccia a detto otturatore sferico (o piano di contatto).
Le soluzioni pi? tradizionali, per applicazioni con valori di pressioni e temperature di esercizio standard e inerzie chimiche irrilevanti, prevedono l?uso di guarnizioni elastomeriche, ad esempio O-Ring in gomma, altamente adatti dal punto di vista meccanico, in quanto in grado di subire grandi deformazioni elastiche riassumendo poi la propria dimensione una volta ricreata una situazione di riposo.
In alternativa, per applicazioni dove sono richiesti intervalli pi? ampi di resistenza alla temperatura, sono impiegate guarnizioni termoplastiche.
Infine, nel caso di applicazioni pi? estreme, ad esempio per valvole in circuiti di fluidi altamente aggressivi dal punto di vista chimico, ? preferibile non impiegare guarnizioni, ma assicurare la tenuta con un contatto diretto metallo-metallo tra l?otturatore sferico e i seggi della valvola, previo trattamento di indurimento delle superfici di contatto. Nell?uso, tra i vari organi interni della valvola si sviluppano attriti. In particolare, l?attrito che si sviluppa tra l?otturatore sferico e i seggi di tenuta laterale contribuisce ad aumentare la coppia necessaria per la rotazione dell?otturatore sferico (operazione chiamata in gergo manovra).
Poich? uno dei parametri funzionali maggiormente significativi per una buona valvola a sfera ? avere una bassa coppia di manovra nelle diverse condizioni di esercizio, ? chiaro come sia fondamentale, nel progetto di una valvola a sfera performante, ridurre al minimo gli attriti interni dovuti allo strofinamento tra le parti.
Ulteriormente, l?attrito che si genera tra otturatore sferico e seggi velocizza il processo di usura delle guarnizioni, che di fatto tendono facilmente a consumarsi per sfregamento reciproco con le parti metalliche con cui vengono in contatto.
L?usura per attrito ovviamente interessa non solo le guarnizioni, ma anche le parti metalliche stesse, in particolare i seggi, che svantaggiosamente richiedono di essere sostituiti con una certa frequenza. I costi di tali interventi possono essere elevati, soprattutto quando i materiali di costruzione della valvola sono pregiati o le valvole sono complesse e di grandi dimensioni.
Ancor pi? svantaggiosamente, nel caso di interventi su valvole gi? esistenti, non tutti i produttori garantiscono il ricambio dei pezzi: non potendo in sostanza ricorrere al reverse engineering si pu? verificare anche il caso in cui si ? costretti a sostituire l?intera valvola, sempre con tempi di manutenzione e costi elevati.
Presentazione del trovato
L?invenzione ha come scopo quello di superare questi limiti, realizzando una valvola a sfera a due posizioni di lavoro per circuiti a fluido in pressione o depressione che sia durevole, non soggetta ad usura e quindi in grado di garantire sempre la massima tenuta, facile da manovrare e che non richieda forze elevate di movimentazione. Ulteriore scopo del trovato ? realizzare una valvola a sfera con bassi costi di produzione e manutenzione.
E? anche scopo del trovato fornire kit di ricambio per valvole gi? esistenti, riducendo la quantit? di componenti da sostituire ed ottimizzando cos? i costi.
Gli scopi sono raggiunti con una valvola a sfera a due posizioni di lavoro comprendente:
- un corpo valvola;
- un otturatore sferico disposto nel corpo valvola in modo da poter ruotare all?interno di esso;
- mezzi di comando per detto attuatore sferico;
- un primo e un secondo seggio anulare posti all?interno di detto corpo valvola, atti ad alloggiare detto otturatore sferico e comprendenti una superficie di riferimento che si affaccia a detto otturatore;
- mezzi di tenuta al fluido interposti tra detto otturatore sferico e detti primo e secondo seggio anulare, del tipo comprendente un prima ed una seconda guarnizione anulare aggettante dalla superficie di riferimento di ciascun seggio,
caratterizzata dal fatto che comprende mezzi di cooperazione del tipo a camma tra detto otturatore sferico e ciascuno di detti seggi, atti a consentire il contatto tra dette prima e seconda guarnizione e detto otturatore sferico solo nelle due posizioni di lavoro con valvola a sfera completamente aperta o chiusa e a determinare l?allontanamento di detti primo e secondo seggio rispetto a detto otturatore sferico nelle posizioni intermedie.
Secondo un primo aspetto dell'invenzione, detti mezzi di cooperazione del tipo a camma comprendono un primo e un secondo profilo a camma presenti su detto otturatore sferico, paralleli tra loro e simmetricamente disposti rispetto ad un piano equatoriale di detto otturatore sferico, e atti a cooperare con mezzi di lettura per contatto presenti su detti primo e secondo seggio.
In particolare, detti primo e secondo profilo a camma comprendono un profilo lobato, e preferibilmente detto profilo lobato comprende quattro lobi sporgenti oltre una superficie esterna di detto otturatore sferico.
Secondo un ulteriore aspetto del trovato, detti mezzi di cooperazione del tipo a camma comprendono pattini, aggettanti dalla superficie di riferimento del seggio, ma non oltre dette guarnizioni anulari, atti a fungere da mezzi di lettura per contatto di detti primo e secondo profilo a camma.
Secondo una possibile variante realizzativa, detti mezzi di cooperazione del tipo a camma comprendono, per ciascun seggio, un primo e un secondo pattino strisciante atti a cooperare con contatto strisciante rispettivamente con detti primo e secondo profilo a camma. In una variante alternativa, detti mezzi di cooperazione del tipo a camma comprendono, per ciascun seggio, un primo e un secondo pattino rotante atti a cooperare con contatto rotante rispettivamente con detti primo e secondo profilo a camma.
Preferibilmente, detti pattini rotanti sono del tipo a cilindro o a cuscinetto a sfera.
Alternativamente, detti pattini comprendono un materiale termoplastico, o elastomerico, o metallico o materiale composito, avente sostanzialmente le stesse caratteristiche di resistenza chimica di dette guarnizioni anulari.
Secondo un ulteriore aspetto del trovato, detti primo e secondo seggio comprendono ciascuno due cave, diametralmente opposte tra loro, ciascuna atta ad alloggiare uno di detti pattini.
Forma oggetto dell'invenzione anche un kit di ricambio per una valvola a sfera a due posizioni di lavoro, ove detta valvola a sfera comprende:
- un corpo valvola;
- un otturatore sferico disposto nel corpo valvola in modo da poter ruotare all?interno di esso;
- mezzi di comando per detto attuatore sferico;
- un primo e un secondo seggio anulare posti all?interno di detto corpo valvola, atti ad alloggiare detto otturatore sferico e comprendenti una superficie di riferimento che si affaccia a detto otturatore;
- mezzi di tenuta al fluido interposti tra detto otturatore sferico e detti primo e secondo seggio anulare, del tipo comprendente un prima ed una seconda guarnizione anulare aggettante dalla superficie di riferimento di ciascun seggio,
caratterizzato dal fatto che detto kit di ricambio comprende:
- un otturatore sferico conformato comprendente un primo e un secondo profilo a camma ricavati su di esso, paralleli tra loro e simmetricamente disposti rispetto ad un suo piano equatoriale;
- un primo e un secondo seggio conformato comprendenti ciascuno due cave, diametralmente opposte tra loro, e pattini, alloggiati in dette cave, atti a fungere da mezzi di lettura di detti primo e secondo profilo a camma.
I vantaggi dell?invenzione derivano dall?allontanamento temporaneo dei seggi dall?otturatore sferico durante la sua rotazione nelle operazioni di apertura e chiusura della valvola provocato dalla cooperazione tra cedente e movente del meccanismo a camma.
Il vantaggio principale dell?invenzione rispetto alle valvole a sfera tradizionali ? un notevole abbassamento del momento torcente necessario per la rotazione dell?otturatore sferico e per le operazioni di manovra della valvola nel passaggio alle sue posizioni di lavoro.
Avendo eliminato lo sfregamento tra seggi e otturatore sferico durante le fasi di apertura e chiusura della valvola, il momento torcente si riduce e la forza necessaria per manovrare la valvola ? limitata.
Inoltre, non essendoci pi? alcun tipo di strofinamento tra le componenti, anche le guarnizioni anulari, in materiale morbido, sono preservate e la valvola, meno usurata, ha un ciclo di vita maggiore. Nello studio e dimensionamento delle guarnizioni va considerata la sola tenuta frontale di tipo statico; non ? pi? necessario considerare la tenuta dinamica in presenza di attrito, non essendoci pi? alcun sfregamento durante la rotazione dell?otturatore. Per la tenuta dinamica erano necessarie piccole bande di contatto tra la guarnizione del seggio e l?otturatore sferico per ridurre al minimo le frizioni e le pressioni specifiche. Erano inoltre necessari materiali duri per aumentare la resistenza all?usura, o materiali con un buon ?sliding? per migliorare la frizione. Con la soluzione in oggetto, per la sola tenuta statica, sono invece favorite ampie aree di contatto tra le guarnizioni dei seggi e l?otturatore sferico per migliorare la sigillatura, l?impiego di materiali pi? morbidi per meglio sigillare la valvola.
Ancora pi? vantaggiosamente, non essendoci pi? uno sfregamento dell?otturatore sul seggio non ? pi? necessaria una rettifica precisa della sfericit? dell?intero otturatore, ma ? sufficiente una minima lavorazione dell?otturatore sferico, ad esempio una semplice fresatura con la quale si ricavano i profili a camma lobati.
Inoltre, senza sfregamento, non vi ? pi? il rischio di espulsione delle guarnizioni dai seggi.
La valvola a sfera ? in generale pi? semplice da produrre e di conseguenza pi? economica.
Tutti i seggi, anche quelli delle valvole esistenti, possono essere adattati e modificati per contenere i pattini secondo l?invenzione che andranno a cooperare con l?otturatore sferico specifico.
Alternativamente, grazie al kit di ricambio, ? possibile modificare una valvola esistente, fornendo in blocco otturatore sferico provvisto di profili a camma e seggi conformati provvisti di pattini dedicati.
In ogni caso, grazie alla soluzione in oggetto, ? possibile realizzare un allontanamento dei seggi dall?otturatore senza dover cambiare materiali, intervenire sul design di massima del produttore originario, o ridimensionare i componenti.
Breve descrizione dei disegni
Questi ed altri vantaggi saranno maggiormente evidenti nel seguito, in cui vengono descritte modalit? preferite di realizzazione dell?invenzione, a titolo esemplificativo e non limitativo, e con l?aiuto delle figure dove:
la Fig. 1 rappresenta, in vista assonometrica sezionata lungo un piano verticale, una valvola a sfera secondo l?invenzione in una sua posizione di lavoro;
le Figg. 2 e 3 rappresentano, rispettivamente in vista assonometrica e in vista frontale, l?otturatore sferico della valvola di Fig. 1 secondo l?invenzione;
le Figg. 4a, 4b e 4c rappresentano, rispettivamente in vista piana frontale parziale, in vista assonometrica e in una sezione lungo un piano verticale di dettaglio, un seggio della valvola di Fig. 1 secondo una prima possibile variante l?invenzione;
le Figg. 5a, 5b e 5c rappresentano, rispettivamente in vista piana frontale parziale, in vista assonometrica e in una sezione lungo un piano verticale di dettaglio, un seggio della valvola di Fig. 1 secondo una seconda possibile variante l?invenzione;
le Figg. 6a, 6b e 6c rappresentano, rispettivamente in vista piana frontale parziale, in vista assonometrica e in una sezione lungo un piano verticale di dettaglio, un seggio della valvola di Fig. 1 secondo una terza possibile variante l?invenzione;
le Figg. 7 e 8 rappresentano, in sezione lungo un piano verticale, un dettaglio di una valvola a sfera secondo l?invenzione rispettivamente nelle due posizioni di lavoro.
Descrizione dettagliata di modi di attuazione preferiti dell?invenzione
Con riferimento alla Fig. 1 ? mostrata una valvola a sfera 1 a due posizioni di lavoro per circuiti a fluido in pressione o depressione, comprendente sostanzialmente;
- un corpo valvola, atto ad accoppiarsi con una prima tubazione di monte e una seconda tubazione di valle (non illustrate) alle quali la valvola 1 deve essere applicata;
- un otturatore 2 sferico dotato di una luce di passaggio cilindrica coassiale al flusso del fluido, alloggiato nel corpo valvola in modo da poter ruotare all?interno di esso, comandato da un mezzo attuatore (non illustrato);
- un primo 3 e un secondo 4 seggio anulare di tenuta posti all?interno di detto corpo valvola, coassiali a dette tubazioni, e atti ad alloggiare detto otturatore 2 sferico.
Detti primo 3 e un secondo 4 seggio anulare comprendono ciascuno una superficie di riferimento che si affaccia verso detto otturatore 2.
Detta valvola a sfera 1 comprende una prima 5 e una seconda 6 guarnizione anulare interposte tra detto primo 3 e detto secondo 4 seggio e detto otturatore 2 sferico. Dette prima 5 e seconda 6 guarnizione fungono da mezzi di tenuta al fluido per evitare trafilamenti di fluido da e verso l?interno della valvola 1.
Dette prima 5 e seconda 6 guarnizione sono alloggiate in apposite cave anulari 17 ricavate su ciascun seggio 3, 4 e sono in parte sporgenti, aggettanti dalla superficie di riferimento del relativo seggio. Tale sporgenza deve essere sufficiente per compensare la deformazione per schiacciamento subita dalla guarnizione stessa sottoposta alla pressione dell?otturatore 2.
Nel dettaglio, dette guarnizioni 5, 6 sono realizzate in materiale termoplastico ed hanno una sezione trapezoidale. Il piano inclinato della guarnizione 5, 6 contiene il punto di contatto con detto otturatore 2 sferico.
Detta valvola a sfera 1 comprende mezzi di cooperazione del tipo a camma tra detti seggi 3, 4 e detto otturatore 2 sferico atti a consentire il contatto tra dette prima 5 e seconda 6 guarnizione e detto otturatore 2 sferico solo nelle posizioni di lavoro di valvola a sfera 1 completamente aperta o chiusa e a determinare l?allontanamento di detti primo 3 e secondo 4 seggio rispetto a detto otturatore 2 sferico nelle posizioni intermedie, in modo da evitare lo sfregamento continuo dell?otturatore 2 sferico contro seggi 3, 4 e guarnizioni 5, 6 e ridurre cos? gli attriti.
Detti mezzi di cooperazione del tipo a camma comprendono un primo 7 e un secondo 8 profilo a camma (movente) ricavati su detto otturatore 2 sferico, paralleli tra loro e simmetricamente disposti rispetto ad un piano equatoriale ? di detto otturatore 2 sferico, e atti a cooperare con mezzi di lettura per contatto (cedente) ricavati su detti primo 3 e secondo 4 seggio.
Detti mezzi di cooperazione del tipo a camma comprendono ulteriormente pattini 9, 10, 11, 12, 13, 14, sporgenti oltre la superficie di riferimento del seggio 3, 4, ma non oltre dette guarnizioni 5, 6, atti a fungere da mezzi di lettura di detti primo 7 e secondo 8 profilo a camma.
Detti primo 7 e secondo 8 profilo a camma si trovano ciascuno su una calotta 2?, 2?? di detto otturatore 2 rivolta verso l?esterno di detta valvola a sfera 1, al di sopra della circonferenza di contatto di detto otturatore 2 sferico con dette guarnizioni 5, 6.
Nelle Figure 2 e 3, in cui ? illustrato il solo otturatore 2 sferico, sono ben visibili detti primo 7 e secondo 8 profilo a camma, disposti lungo due suoi paralleli.
In Figura 2 ? ben visibile detto primo profilo a camma 7.
Detto primo profilo a camma 7 comprende un profilo lobato, ed in particolare comprende quattro lobi 7? sporgenti oltre la superficie esterna di detto otturatore 2 sferico. Il contorno di detto profilo a camma 7 disegna sostanzialmente quattro cuspidi e quatto avvallamenti: quando i mezzi di lettura dei seggi 3, 4 si trovano in corrispondenza di detti avvallamenti, l?otturatore 2 e seggi 3, 4 sono in contatto, le guarnizioni 5, 6 sono premute contro l'otturatore 2 e detta valvola a sfera 1 si trova in configurazione di valvola aperta o chiusa (Fig. 7), mentre quando i mezzi di lettura di detti seggi 3, 4 si trovano in corrispondenza di dette cuspidi, l?otturatore 2 e seggi 3, 4 sono allontanati, le guarnizioni 5, 6 sono libere e detta valvola a sfera 1 si trova in una posizione intermedia (Fig.8).
E? chiaro che detto secondo profilo a camma 8, seppur non illustrato nel dettaglio, presenta le medesime caratteristiche, la medesima configurazione con quattro lobi 8? e la medesima modalit? di funzionamento.
Con particolare riferimento ai dettagli di Figg. 4a, 4b, 4c, 5a, 5b, 5c, 6a, 6b, 6c sono illustrati seggi 3, 4 secondo possibili varianti realizzative dell?invenzione.
Nel seguito della descrizione si far? riferimento a detto primo seggio 3 ma ? chiaro che tutte le caratteristiche presentate potranno valere simmetricamente anche per detto secondo seggio 4.
Detto primo seggio 3 comprende due cave 15, 16, poste alle estremit? di un suo diametro e atte ad alloggiare un primo 9, 11, 12 e un secondo 10, 13, 14 pattino atti a cooperare rispettivamente con detto primo 7 e secondo 8 profilo a camma.
Con particolare riferimento alla variante di Figg. 4a, 4b e 4c, detti mezzi di cooperazione del tipo a camma comprendono un primo 9 e un secondo 10 pattino strisciante, atti a cooperare con contatto strisciante con detti profili a camma 7, 8.
Detti primo 9 e secondo 10 pattino strisciante sono realizzati mediante inserti trattenuti in dette cave 15, 16.
La porzione di detti pattini striscianti 9, 10 che sporge esternamente a dette cave 15, 16 oltre la superficie di riferimento del seggio 3 comprende un profilo arcuato (Fig. 4b) atto a favorire lo scorrimento con il corrispondente profilo a camma 7, 8.
Detti pattini striscianti 9, 10 sono realizzati in materiale termoplastico, ad esempio PTFE o PEEK, o nel materiale stesso con cui sono realizzate le guarnizioni di tenuta della valvola, o con lo materiale metallico con cui sono realizzati i seggi.
Con particolare riferimento alla variante di Figg. 5a, 5be 5c, detti mezzi di cooperazione del tipo a camma comprendono un primo e un secondo pattino rotante, atti a cooperare con contatto rotante con detti profili a camma 7, 8.
Ciascun pattino rotante comprende un cilindro 11, 13 il cui asse longitudinale ? disposto radialmente rispetto al seggio 3.
Detto cilindro 11, 13 ? girevolmente associato a detto seggio 3 mediante un perno 18 in modo da ruotare attorno ad esso.
Nel dettaglio di Fig. 5c, la cava 15 che alloggia detto cilindro 11 ? una risega che interessa il bordo esterno di detto seggio 3 e detto seggio 3 comprende una piastra di vincolo 19 atta a trattenere in posizione detto cilindro 11. Detta piastra di vincolo 19 ? attraversata anch?essa da detto perno 18 ed ? associata a detto seggio 3 mediante viti 20.
Detto pattino 11, essendo conformato a cilindro presenta anch?esso un profilo arcuato nella sua porzione porgente oltre la superficie di riferimento del seggio 3, atta a favorire lo scorrimento del profilo a camma 7.
Detti cilindri 11, 13 sono realizzati in materiale termoplastico, ad esempio PTFE o PEEK, o nel materiale stesso con cui sono realizzate le guarnizioni di tenuta della valvola.
Con particolare riferimento alla variante di Figg. 6a, 6b e 6c, detti mezzi di cooperazione del tipo a camma comprendono un primo e un secondo pattino rotante del tipo comprendente un cuscinetto a sfera 12, 14, atti a cooperare con contatto rotante con detti profili a camma 7, 8.
Detti cuscinetti a sfera 12, 14 sono trattenuti in dette cave 15, 16 mediante un perno 21 che ne costituisce l?asse di rotazione.
Anche in questo caso, l?anello esterno e l?anello interno di detti cuscinetti a sfera 12, 14 sono realizzati in materiale termoplastico, ad esempio PTFE o PEEK, o nel materiale stesso con cui sono realizzate le guarnizioni di tenuta della valvola.
In generale, tutti i pattini 9, 10, 11, 12, 13, 14 descritti e illustrati possono essere realizzati, oltre che in materiale termoplastico, anche in materiale elastomerico, ad esempio gomma vulcanizzata, o metallico, ad esempio lo stesso materiale dei seggi, e quindi in acciaio, o materiale composito, avente sostanzialmente le stesse caratteristiche di resistenza chimica di dette guarnizioni.
Tutti i seggi 3, 4, anche quelli delle valvole 1 esistenti, possono essere adattati e modificati per contenere detti mezzi di lettura a pattino secondo l?invenzione.
Alternativamente, grazie al kit di ricambio, ? possibile modificare la valvola 1 esistente, fornendo in blocco otturatore 2 sferico modificato con profili a camma 7, 8 e seggi 3, 4 conformati con i rispettivi pattini 9, 10, 11, 12, 13, 14 dedicati.
Il funzionamento dell?invenzione ? descritto nel seguito con riferimento alle Figure 7 e 8 di dettaglio relative a due posizioni di lavoro della valvola 1, rispettivamente una posizione fissa di chiusura o apertura e una posizione di transizione e movimento.
La tenuta, quando la valvola 1 ? in posizione di totale chiusura o apertura, ? consentita grazie al contatto tra l?otturatore 2 sferico e le guarnizioni anulari 5, 6 alloggiate nei seggi 3, 4 posti all?interno del corpo valvola.
Operativamente, quando detta valvola a sfera 1 si trova in configurazione di valvola totalmente aperta o chiusa (Fig. 7), i mezzi di lettura per contatto dei seggi 3, 4, ovvero i pattini 11, 13 si trovano in corrispondenza degli avvallamenti dei profili a camma 7, 8; l?otturatore 2 e i seggi 3, 4 sono in contatto; le guarnizioni 5, 6 sono premute contro l'otturatore 2.
Diversamente, quando la valvola 1 ? in posizione di transizione e movimento (Fig. 8), ? importante che le guarnizioni 5, 6 siano libere e non striscino con attrito sull?otturatore 2; i seggi 3, 4 devono rimanere distanziati da detto otturatore 2. Tale condizione si verifica quando i mezzi di lettura di detti seggi 3, 4, ovvero i pattini 11, 13, si trovano in corrispondenza delle cuspidi dei profili a camma 7, 8.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI
1) Valvola a sfera (1) a due posizioni di lavoro comprendente:
- un corpo valvola;
- un otturatore (2) sferico disposto nel corpo valvola in modo da poter ruotare all?interno di esso;
- mezzi di comando per detto attuatore (2) sferico;
- un primo (3) e un secondo (4) seggio anulare posti all?interno di detto corpo valvola, atti ad alloggiare detto otturatore (2) sferico e comprendenti una superficie di riferimento che si affaccia a detto otturatore;
- mezzi di tenuta al fluido interposti tra detto otturatore (2) sferico e detti primo (3) e secondo (4) seggio anulare, del tipo comprendente un prima (5) ed una seconda (6) guarnizione anulare aggettante dalla superficie di riferimento di ciascun seggio (3, 4),
caratterizzata dal fatto che comprende mezzi di cooperazione del tipo a camma tra detto otturatore (2) sferico e ciascuno di detti seggi (3, 4), atti a consentire il contatto tra dette prima (5) e seconda (6) guarnizione e detto otturatore (2) sferico solo nelle due posizioni di lavoro con valvola a sfera (1) completamente aperta o chiusa e a determinare l?allontanamento di detti primo (3) e secondo (4) seggio rispetto a detto otturatore (2) sferico nelle posizioni intermedie.
2) Valvola a sfera (1) a due posizioni di lavoro secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di cooperazione del tipo a camma comprendono un primo (7) e un secondo (8) profilo a camma presenti su detto otturatore (2) sferico, paralleli tra loro e simmetricamente disposti rispetto ad un piano equatoriale (?) di detto otturatore (2) sferico, e atti a cooperare con mezzi di lettura per contatto presenti su detti primo (3) e secondo (4) seggio.
3) Valvola a sfera (1) a due posizioni di lavoro secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti primo (7) e secondo (8) profilo a camma comprendono un profilo lobato.
4) Valvola a sfera (1) a due posizioni di lavoro secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto profilo lobato comprende quattro lobi (7?, 8?) sporgenti oltre una superficie esterna di detto otturatore (2) sferico.
5) Valvola a sfera (1) a due posizioni di lavoro secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di cooperazione del tipo a camma comprendono pattini (9, 10, 11, 12, 13, 14), aggettanti dalla superficie di riferimento del seggio (3, 4), ma non oltre dette guarnizioni anulari (5, 6), atti a fungere da mezzi di lettura per contatto di detti primo (7) e secondo (8) profilo a camma.
6) Valvola a sfera (1) a due posizioni di lavoro secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di cooperazione del tipo a camma comprendono, per ciascun seggio 3, 4), un primo (9) e un secondo (10) pattino strisciante atti a cooperare con contatto strisciante rispettivamente con detti primo (7) e secondo (8) profilo a camma.
7) Valvola a sfera (1) a due posizioni di lavoro secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di cooperazione del tipo a camma comprendono, per ciascun seggio (3, 4), un primo (11, 12) e un secondo (13, 14) pattino rotante atti a cooperare con contatto rotante rispettivamente con detti primo (7) e secondo (8) profilo a camma.
8) Valvola a sfera (1) a due posizioni di lavoro secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detti pattini rotanti sono del tipo a cilindro (11, 13) o a cuscinetto a sfera (12, 14).
9) Valvola a sfera (1) a due posizioni di lavoro secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti pattini (9, 10, 11, 12, 13, 14) comprendono un materiale termoplastico, o elastomerico, o metallico o materiale composito, avente sostanzialmente le stesse caratteristiche di resistenza chimica di dette guarnizioni anulari (6, 7).
10) Valvola a sfera (1) a due posizioni di lavoro secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti primo (3) e secondo (4) seggio comprendono ciascuno due cave (15, 16), diametralmente opposte tra loro, ciascuna atta ad alloggiare uno di detti pattini (9, 10, 11, 12, 13, 14).
11) Kit di ricambio per una valvola a sfera (1) a due posizioni di lavoro, ove detta valvola a sfera (1) comprende:
- un corpo valvola;
- un otturatore (2) sferico disposto nel corpo valvola in modo da poter ruotare all?interno di esso;
- mezzi di comando per detto attuatore (2) sferico;
- un primo (3) e un secondo (4) seggio anulare posti all?interno di detto corpo valvola, atti ad alloggiare detto otturatore (2) sferico e comprendenti una superficie di riferimento;
- mezzi di tenuta al fluido interposti tra detto otturatore (2) sferico e detti primo (3) e secondo (4) seggio anulare, del tipo comprendente un prima (5) ed una seconda (6) guarnizione anulare aggettante dalla superficie di riferimento di ciascun seggio (3, 4),
caratterizzato dal fatto che detto kit di ricambio comprende:
- un otturatore (2) sferico conformato comprendente un primo (7) e un secondo (8) profilo a camma ricavati su di esso, paralleli tra loro e simmetricamente disposti rispetto ad un suo piano equatoriale (?);
- un primo (3) e un secondo (4) seggio conformato comprendenti ciascuno due cave (15, 16), diametralmente opposte tra loro, e pattini (9, 10, 11, 12, 13, 14), alloggiati in dette cave (15, 16), atti a fungere da mezzi di lettura di detti primo (7) e secondo (8) profilo a camma.
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