IT202100024959A1 - Valvola - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell?invenzione che ha per titolo:

?Valvola?

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una valvola, preferibilmente a sfera, per l?intercettazione del flusso di fluido in una tubazione. In particolare, la presente invenzione riguarda una valvola di intercettazione conformata per garantire il passaggio di fluido minimo, mediante una condizione intermedia tra la posizione aperta (in cui il massimo flusso di fluido ? consentito) e la posizione chiusa (in cui il flusso di fluido ? impedito).

Tale condizione risulta ad esempio utile negli impianti di fornitura dell?acqua, ed in particolare dell?acqua potabile ad uso domestico o industriale. Infatti, nel caso in cui l?utente non abbia corrisposto quanto dovuto in relazione al servizio fornito, il gestore della distribuzione ? autorizzato ad interrompere il flusso di acqua alimentato all?utente chiudendo la valvola di intercettazione posta a monte dell?impianto dell?utente moroso. Tuttavia, i requisiti imposti dall?organizzazione mondiale della sanit? consigliano che in caso di interruzione della distribuzione di acqua ad un utente moroso, venga comunque garantita una quantit? minima di fluido necessaria per soddisfare quantomeno i fabbisogni primari dello stesso, garantendo dunque il cosiddetto flusso di sussistenza.

Per questo motivo sono state sviluppate ed introdotte sul mercato valvole di intercettazione che consentono il passaggio di una quantit? minima di flusso, senza permettere all?utente moroso di riportare la valvola in posizione aperta, ovvero nella condizione che permette il passaggio massimo di fluido attraverso la valvola.

In particolare, quando ? necessario imporre il flusso di sussistenza, un operatore opera sulla valvola in modo da porla in una condizione che non ? modificabile dall?utente, per cui l?utente non pu? agire sulla valvola.

Tale soluzione permette dunque di impedire all?utente di riportare la valvola in posizione aperta, ma tipicamente impedisce all?utente anche di chiudere totalmente la valvola, condizione che pu? essere utile all?utente, ad esempio in caso di emergenza, manutenzione dell?impianto, ecc.

? quindi scopo della presente invenzione quello di fornire una valvola che possa essere disposta in modo da poter garantire il flusso di sussistenza, ma che permetta anche ad un utente di chiudere la valvola, impedendone una apertura completa, ovvero impedendo il ripristino della condizione di massimo flusso garantito.

Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione una valvola di intercettazione che sia di semplice ed economica realizzazione. Questi ad altri scopi vengono raggiunti mediante la valvola di intercettazione del flusso di un fluido, secondo una o pi? delle rivendicazioni allegate.

Particolare oggetto della presente invenzione ? una valvola secondo la rivendicazione 1. Aspetti preferiti sono indicati nelle rivendicazioni dipendenti. Secondo un possibile aspetto, una valvola di intercettazione del flusso di un fluido comprende un corpo valvola principale dotato di almeno un primo condotto ed almeno un secondo condotto, che permettono l?ingresso e l?uscita di fluido in e da la valvola. La valvola comprendo inoltre almeno un otturatore dotato di almeno un condotto passante e alloggiato in modo ruotabile in almeno una cavit? del corpo valvola. Un elemento di attuazione ? removibilmente vincolato al corpo valvola in modo da comandare la rotazione dell?otturatore tra una posizione di apertura della valvola ed una posizione di chiusura della valvola. La valvola comprende un elemento limitatore removibilmente vincolato al copro valvola o, pi? preferibilmente, all?elemento di attuazione, in modo da limitare la movimentazione dell?otturatore tra la citata posizione di chiusura ed una posizione di parziale apertura, disposta tra la posizione di chiusura e la posizione di apertura, atta a permettere un flusso di fluido inferiore a quello permesso nella posizione di apertura. La valvola ? in particolare conformata, ovvero dimensionata, in modo da impedire la rimozione dell?elemento limitatore quando detto elemento di attuazione ? vincolato a detto corpo valvola in posizione operativa.

Grazie alla presente soluzione, dotando la valvola dell?elemento limitatore, ? possibile permettere ad un utente una limitata operazione sull?elemento di attuazione, in modo da poter alternativamente chiudere la valvola, oppure parzialmente aprire la valvola.

Tipicamente, l?utente non ? in grado di rimuovere l?elemento limitatore. Per poter compiere tale operazione ? infatti necessario svincolare l?elemento di attuazione dal corpo valvola, o comunque movimentare tra loro i due elementi, pur lasciandoli vincolati tra loro. Preferibilmente infatti solo un operatore autorizzato ? in grado di effettuare tale operazione. Secondo un aspetto preferito, l?elemento di attuazione ? svincolabile da, o comunque movimentabile in una direzione di allontanamento (tipicamente parallela o coincidente all?asse di rotazione dell?otturatore) da, il corpo valvola solo mediante uno strumento speciale, ovvero uno strumento in possesso di un operatore autorizzato, non reperibile sul mercato. In particolare, secondo un aspetto preferito, lo strumento speciale ? utilizzato per rimuovere una vite antimanomissione, ovvero una vite dotata di una testa speciale, atta a cooperare con il citato strumento speciale, che vincola tra loro in posizione operativa l?elemento di attuazione ed il corpo valvola. Rimuovendo la vite, ? possibile allontanare tra loro, tipicamente svincolandoli, l?elemento di attuazione ed il corpo valvola, in modo da permettere la rimozione dell?elemento limitatore dalla valvola.

Secondo un possibile aspetto, l?elemento di attuazione ? ruotabile rispetto al corpo valvola, in modo solidale all?otturatore. L?elemento di attuazione comprende una sede per una protrusione del corpo valvola, o viceversa, in modo che l?interazione tra sede e detta protrusione definisca i fine corsa per la rotazione dell?otturatore. Almeno una porzione dell?elemento limitatore ? inseribile nella sede, in modo da ridurre le dimensioni della stessa sede, ovvero da ridurre la corsa disponibile per la movimentazione relativa protrusione entro la sede.

Secondo un possibile aspetto, una porzione dell?elemento di attuazione ? vincolata alla sede mediante un accoppiamento di forma.

Secondo un possibile aspetto, l?elemento limitatore comprende almeno una porzione di posizionamento, che coopera con un relativo alloggiamento nel corpo valvola o nell?elemento di attuazione, in modo da permettere un singolo posizionamento operativo dell?elemento limitatore.

Questi ed altri vantaggi saranno evidenti dalla seguente descrizione e dalle figure allegate, qui riportate a titolo illustrativo e non limitativo, in cui:

? la figura 1 ? una vista in esploso di una possibile valvola secondo la presente invenzione;

? la figura 2 ? una vista in sezione frontale della valvola di figura 1, senza elemento limitatore, in posizione aperta;

? la figura 3 ? una vista in sezione frontale della valvola di figura 1, con elemento limitatore, in posizione chiusa;

? la figura 4 ? una vista in sezione in pianta della valvola di figura 1, con elemento limitatore, in posizione di parziale apertura;

? la figura 5 ? una vista prospettica dell?elemento di attuazione, a cui vincolato l?elemento limitatore, della valvola di figura 1;

? la figura 6 ? una vista prospettica di uno strumento speciale atto a permettere lo svincolo tra l?elemento attuazione dal corpo valvola della valvola di figura 1.

Una valvola 1 di intercettazione del flusso di un fluido secondo la presente invenzione comprende un corpo valvola 2 dotato di almeno un primo condotto 5 ed almeno un secondo condotto 6, almeno un otturatore 3 dotato di almeno un condotto 7 al suo interno e alloggiato in modo ruotabile in una cavit? 4 del corpo valvola 2 per la sua rotazione tra almeno una posizione di apertura della valvola ed almeno una posizione di chiusura della valvola.

Di preferenza il primo e secondo condotto 5 e 6 comprendono almeno una porzione filettata che ne consente il vincolo a tubazioni, raccordi, collari o mezzi simili per il trasporto di fluidi.

Per semplicit? di descrizione, si far? riferimento a forme di realizzazione in cui il primo condotto 5 ? il condotto di ingresso del fluido, ed il secondo condotto 6 ? il condotto di uscita del fluido. In modo evidente al tecnico del settore, come meglio discusso in seguito, la presente descrizione si applica anche a casi in cui il flusso di fluido sia invertito rispetto a quanto mostrato nelle figure e qui descritto. Si noti peraltro come nella forma di realizzazione mostrata la valvola sia dotata di un dispositivo unidirezionale 13, atto in modo noto a permettere il flusso di fluido in una direzione, e ad impedire il flusso nella direzione opposta, ad esempio mediante mezzi elastici che spingono un elemento di blocco. La presenza di tale dispositivo unidirezionale ? facoltativa, in quanto sono possibili forme di realizzazione della presente invenzione prive di tale dispositivo, atte ad esempio a permettere il flusso di fluido in entrambe le direzioni possibili all?interno della valvola.

Come gi? detto, la valvola 1 secondo la presente invenzione pu? essere utilizzata con qualsiasi tipo di fluido, sia liquidi che gas, e secondo una forma di utilizzo preferita essa viene utilizzata per intercettare acqua, nelle reti di distribuzione ad uso domestico o industriale.

L?otturatore 3, di preferenza di tipo sferico, ? ruotabile all?interno della cavit? 4 essendo vincolato ad un albero di azionamento o stelo 8, che lo collega ad un elemento di attuazione 9, tipicamente in forma di manopola o maniglia.

Come mostrato nelle figure allegate, all?interno della cavit? 4 sono presenti delle guarnizioni, generalmente realizzate mediante due anelli 17 e 18 che sostengono l?otturatore 3, permettendone la rotazione, e garantendo la tenuta fluidica dello stesso.

Si noti che l?otturatore sostanzialmente sferico 3 potrebbe essere sostituito da un qualsiasi altro otturatore noto nella tecnica in grado di svolgere la medesima funzione.

Si noti inoltre come secondo un aspetto preferito il condotto principale 7 ? collegabile fluidicamente anche ad un condotto secondario 15, utilizzabile ad esempio per scaricare la valvola, o per effettuare delle operazioni di manutenzione o di analisi della stessa, collegando appositi strumenti allo stesso. Nella posizione di apertura della valvola, il condotto 7 dell?otturatore ? allineato con i condotti 5, 6, come mostrato in figura 2, in modo che il flusso di fluido alimentato alla valvola 1 attraversi il condotto 5, passi attraverso il condotto 7 dell?otturatore 3 fino a raggiungere il secondo condotto 6 della stessa. In altre parole, il condotto 7 pone in comunicazione fluidica il primo condotto 5 con il secondo condotto 6 nella posizione di apertura della valvola.

Invece, nella posizione di chiusura della valvola viene impedita l?uscita del flusso di fluido dal secondo condotto 6 per mezzo dell?otturatore 3.

In posizione di chiusura, il condotto 7 ? tipicamente disposto in modo perpendicolare rispetto all?asse definito dai condotti di ingresso e di uscita 5 e 6, in modo tale che il passaggio del fluido attraverso la valvola sia impedito. L?elemento di attuazione 9 ed il corpo valvola 2 sono dotati di una protrusione 10 (tipicamente in forma di una cosiddetta ?aletta di fermo?) e di una sede 11, in modo che almeno una porzione della protrusione 10 sia inseribile entro la sede 11. Il contatto tra protrusione 10 e sede 11, ed in particolare tra le estremit? 11a, 11b, della sede, limita la movimentazione relativa, tipicamente la rotazione relativa, tra elemento di attuazione 9 e corpo valvola 2.

Per semplicit?, con riferimento anche alla forma di realizzazione mostrata nelle figure, si descriver? nel seguito in dettaglio una soluzione in cui la sede 11 ? realizzata nell?elemento di attuazione 9 e la protrusione 10 ? realizzata nel corpo valvola 2. Sono comunque possibili forme di realizzazione in cui la protrusione 10 ? disposta sull?elemento di attuazione 9 e la sede 11 ? disposta sul corpo valvola 2. La seguente descrizione si applica mutatis mutandis ad entrambe le soluzioni sopra discusse.

L?inserimento (o parziale inserimento) di un elemento limitatore 12 entro la sede 11 causa la riduzione delle dimensioni della stessa, o pi? in dettaglio una riduzione dello spazio a disposizione della protrusione 10 per la movimentazione relativa tra protrusione 10 e sede 11.

In tal modo, la movimentazione, tipicamente rotazione, relativa tra elemento di attuazione 9 e corpo valvola 2, una volta che l?elemento limitatore 12 ? presente, risulta ridotta rispetto alla condizione in cui l?elemento limitatore 12 ? assente.

In tal modo la movimentazione dell?otturatore 3 risulta ridotta. Pi? in dettaglio, l?otturatore 3 pu? normalmente essere disposto nella posizione di chiusura, in modo da impedire il flusso di fluido attraverso la valvola 1.

Tuttavia, quando la valvola 1 ? dotata dell?elemento limitatore 12, operando sull?elemento di attuazione 9 non ? possibile disporre l?otturatore 3 nella posizione di apertura (ovvero di completa apertura) della valvola. Il percorso possibile dell?elemento di attuazione 9 ? infatti ridotto dalla presenza dell?elemento limitatore 12, in una posizione disposta tra la posizione di chiusura e la posizione di apertura. In tal modo, l?elemento di attuazione 9, partendo dalla posizione di chiusura, pu? essere movimentato sino a raggiungere solo una posizione di parziale apertura. In tal posizione, il flusso di fluido attraverso la valvola 1 ? consentito, ma la quantit? di fluido che pu? attraversare la valvola per unit? di tempo ? sensibilmente inferiore a quella che potrebbe attraversare la stessa in posizione di apertura.

Tale riduzione di flusso pu? essere realizzata in diversi modi. Ad esempio, come mostrato in figura 4, nella posizione di parziale apertura il condotto 7 potrebbe essere solo parzialmente allineato con i condotti 5, 6, in modo da realizzare una strozzatura in corrispondenza dell?otturatore 3. Alternativamente, l?otturatore 3 potrebbe essere dotato di un ulteriore condotto secondario, avente dimensioni inferiori rispetto al condotto ?principale? 7. Tale condotto secondario potrebbe essere disposto in corrispondenza dei condotti 5, 6 del corpo valvola nella posizione di parziale apertura. Tale condotto secondario potrebbe essere indipendente dal condotto principale 7, oppure una diramazione dello stesso. In generale, nella posizione di parziale apertura della valvola 1, l?otturatore 3 si trova in una posizione che consente un flusso di fluido attraverso la valvola 1 inferiore a quello della condizione aperta, ovvero che consente il sopra discusso flusso di sussistenza.

L?utente pu? quindi scegliere se disporre la valvola in posizione chiusa o parzialmente aperta.

L?elemento limitatore 12 pu? essere vincolato in vari modi alla rispettiva sede 11. Preferibilmente, elemento limitatore 12 e sede 11 realizzano un accoppiamento di forma.

Almeno parte dell?elemento limitatore 12 presenta quindi forma complementare alla sede 11. Si noti come preferibilmente l?elemento limitatore 12 presenta delle porzioni di posizionamento 12a, che sono accoppiabili in modo univoco a relative alloggiamenti 19 dell?elemento di attuazione 9 o del corpo valvola 2. In tal modo ? possibile accoppiare operativamente l?elemento limitatore 12 all?elemento di attuazione 9 o al corpo valvola 2, secondo un solo orientamento.

Secondo un aspetto preferito, ? possibile disporre tra loro elemento di attuazione 9 e corpo valvola 2 in modo da accoppiare la protrusione 10 agli alloggiamenti 19, in modo che la protrusione 10 sia sostanzialmente trattenuta dagli alloggiamenti 19, impedendo la movimentazione operativa dell?elemento di attuazione 9, ovvero impedendo la movimentazione dell?otturatore 3.

In tal caso, l?elemento limitatore 12 ? assente, e la valvola pu? essere bloccata in una posizione, che pu? essere quella di apertura o di chiusura, in modo non modificabile dall?utente. In genere, ci? comporta la rimozione dell?elemento limitatore 12 da parte di un operatore, per poi disporre l?elemento di attuazione 9 in modo da accoppiare operativamente la protrusione 10 con il relativo alloggiamento 19.

In generale, elemento di attuazione 9 e corpo valvola 2 possono essere conformati in modo che, oltre alla sede 11 che permette una movimentazione relativa tra elemento di attuazione 9 e corpo valvola 2, sia presente almeno un ulteriore sede o alloggiamento (nella forma di realizzazione mostratagli alloggiamenti 19) atta a cooperare con la protrusione 10 in modo da impedire la movimentazione relativa (tipicamente la rotazione relativa) tra elemento di attuazione 9 e corpo valvola, in modo da impedire la movimentazione dell?otturatore 3. Come discusso, preferibilmente la valvola 1 ? configurata in modo che l?accoppiamento tra protrusione 10 e ulteriore sede corrisponda ad una posizione di apertura (ovvero completa apertura) o chiusura della valvola. Si noti come tale soluzione possa essere utilizzata in modo inventivo anche in valvole che non sono dotate di un elemento limitatore 12.

La rimozione dell?elemento limitatore 12 dalla sede 11 pu? quindi essere preferibilmente effettuato applicando una forza a tali elementi sufficiente a vincere la resistenza di tale accoppiamento di forma.

Tuttavia, tale rimozione non ? possibile quando l?elemento di attuazione 9 ? vincolato al corpo valvola 2.

In particolare, i vari componenti della valvola sono dimensionati in modo da impedire lo svincolo dell?elemento limitatore 12 dal resto della valvola 1.

Preferibilmente, l?elemento di attuazione 9 forma un cappello di copertura dello stelo 8, che copre almeno parzialmente lo stelo stesso. In posizione operativa, lo spazio che si forma tra tale cappello di copertura ed il corpo valvola non ? sufficiente a permettere la rimozione dell?elemento limitatore, che presenta dimensioni superiori a tale spazio.

In generale, la rimozione dell?elemento limitatore 12 dalla valvola comporta tipicamente una movimentazione dello stesso rispetto all?elemento a cui ? vincolato. In condizione operativa, la presenza dell?elemento di attuazione e/o del corpo valvola impedisce o quantomeno limita la possibilit? di tale movimentazione, impedendo dunque la rimozione dell?elemento limitatore 12 dalla valvola 1.

La rimozione dell?elemento di limitazione 12 ? dunque preferibilmente possibile solo utilizzando un attrezzo speciale 16, in possesso esclusivamente di operatori autorizzati, atto a permettere l?allontanamento dell?elemento di attuazione 9 dal corpo valvola 2, preferibilmente in modo da rimuovere l?elemento di attuazione dal corpo valvola 2. Tipicamente, elemento di attuazione 9 e corpo valvola 2 sono vincolati mediante un elemento filettato 14, in genere in forma di vite , avente una testa o comunque una porzione di azionamento avente forma particolare, che non si accoppia con gli attrezzi disponibili sul mercato. Un elemento di copertura 20, tipicamente in forma di tappo o simile elemento, ? preferibilmente vincolato all?elemento di attuazione 9, in modo da coprire l?elemento filettato 14.

Agendo sulla vite mediante tale attrezzo speciale 16, ? dunque possibile svincolare elemento di attuazione 9 dal corpo valvola 2, o comunque movimentare tra loro i due elementi, in modo da poter in seguito procedere anche alla rimozione dell?elemento di limitazione 12. In tale condizione ? infatti generalmente possibile allontanare tra loro l?elemento di attuazione 9 dal corpo valvola 2, in modo da poter disporre dello spazio necessario a movimentare l?elemento limitatore 12 per poterlo svincolare dalla relativa sede 11, o comunque dall?elemento a cui questo ? vincolato.

In uso normale, senza elemento limitatore 12, la valvola 1 pu? essere disposta in posizione aperta, per cui il fluido pu? attraversare l?otturatore 3 e raggiungere il secondo condotto 6 attraverso il condotto passante 7 dell?otturatore 3.

Per chiudere l?otturatore 3, il condotto 7 dell?otturatore viene tipicamente disposto ortogonalmente rispetto condotti 5, 6. In tal caso, il fluido non pu? entrare nell?otturatore 3, e dunque non pu? uscire dalla valvola 1.

? in seguito possibile movimentare nuovamente l?otturatore 3 agendo sull?elemento di attuazione 9, per aprire nuovamente completamente la valvola 1.

Nel caso invece venga disposto sulla valvola l?elemento limitatore 12, dalla condizione di chiusura, ? possibile solo una movimentazione parziale dell?elemento di attuazione 9 e, di conseguenza dell?otturatore 3. In tal caso, un utente pu? disporre la valvola solo in una posizione di parziale apertura, ed in generale pu? movimentare l?otturatore 3, agendo sull?elemento di attuazione 9, alternativamente solo tra la posizione di chiusura e tale posizione di parziale apertura.

Per poter ottenere nuovamente la possibilit? di aprire completamente la valvola, ? necessario rimuovere l?elemento limitatore 12 dalla valvola 1. Tale operazione non ? possibile quando elemento di attuazione 9 e corpo valvola 2 sono vincolati tra loro ed in posizione operativa.

Mediante rimozione dell?elemento di attuazione 9, o comunque movimentazione relativa tra elemento di attuazione 9 e corpo valvola, ? possibile rimuovere l?elemento limitatore 12, in modo da ripristinale le normali funzioni della valvola.

Claims (6)

RIVENDICAZIONI

1. Valvola (1) di intercettazione del flusso di un fluido, comprendente un corpo valvola (2) dotato di almeno un primo condotto (5) ed almeno un secondo condotto (6), che permettono l?ingresso e l?uscita di fluido in e da detta valvola (1), almeno un otturatore (3) dotato di almeno un condotto passante (7) e alloggiato in modo ruotabile in almeno una cavit? (4) di detto corpo valvola (2), un elemento di attuazione (9) essendo removibilmente vincolato a detto corpo valvola (2) in modo da comandare la rotazione di detto otturatore (3) tra una posizione di apertura della valvola (1) ed una posizione di chiusura della valvola (1), in cui detta valvola (1) comprende un elemento limitatore (12) removibilmente vincolato a detto corpo valvola (2) o a detto elemento di attuazione (9), in modo da limitare la movimentazione di detto otturatore (3) tra detta posizione di chiusura ed una posizione di parziale apertura, disposta tra detta posizione di chiusura e detta posizione di apertura, atta a permettere un flusso di fluido inferiore a quello permesso in detta posizione di apertura, detta valvola (1) essendo conformata in modo da impedire la rimozione di detto elemento limitatore (12) quando detto elemento di attuazione (9) ? in posizione operativa, vincolato a detto corpo valvola (2).

2. Valvola (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento di attuazione (9) ? svincolabile da detto corpo valvola (2), o movimentabile in allontanamento da detto corpo valvola (2), solo mediante uno strumento speciale (16).

3. Valvola (1) secondo una delle precedenti rivendicazioni, in cui detto elemento di attuazione (9) ? ruotabile rispetto a detto corpo valvola, in modo solidale a detto otturatore (3), ed in cui detto elemento di attuazione (9) comprende una sede (11) per una protrusione (10) di detto corpo valvola, o viceversa, in modo che l?interazione tra detta sede (11) e detta protrusione (10) definisca i fine corsa per la rotazione di detto otturatore, detto elemento limitatore (12) essendo almeno parzialmente inseribile in detta sede (11), in modo da ridurre lo spazio disponibile per la movimentazione di relativa tra detta protrusione (10) e detta sede (11).

4. Valvola (1) secondo la rivendicazione 3, in cui detto elemento limitatore (12) ? vincolato a detta sede (11) mediante un accoppiamento di forma.

5. Valvola (1) secondo una delle precedenti rivendicazioni, in cui detto elemento limitatore (12) comprende almeno una porzione di posizionamento (12a), che coopera con un relativo alloggiamento (19) in detto corpo valvola (2) o in detto elemento di attuazione (9), in modo da permettere un singolo posizionamento operativo di detto elemento limitatore.

6. Valvola secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, in cui l?elemento di attuazione (9) ed il corpo valvola (2) sono conformati in modo che sia presente almeno un alloggiamento, preferibilmente l?alloggiamento (19) secondo la rivendicazione 5, differente da detta sede (11), che sia accoppiabile operativamente con la protrusione (10), in modo alternativo alla sede (11), in modo da impedire la movimentazione dell?otturatore (3).