IT9021463U1 - Valvola a farfalla per l'itercettazione di regolazione di fluidi - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del modello industriale di utilità

Il presente trovato ha per oggetto una valvola a farfalla per l'intercettazione di regolazione di fluìdi .

Le valvole a farfalla attualmente note comprendono essenzialmente un corpo alloggiante una sede di otturazione anulare giacente in un piano perpendicolare all’asse di direzione del fluido attraverso il corpo, ed un otturatore avente sezione maestra circolare ruotabile rispetto ad un asse diametrale perpendicolare all'asse di direzione del fluido contenuto nel piano di giacitura della sede di otturazionein tali valvole, per loro natura, la tenuta idraulica tra l'otturatore e la sede di otturazione avviene in corrispondenza della ristretta superficie di contatto otturatore-sede .

La perfetta tenuta pertanto è raggiunta solo se si verificano sostanzialmente due condizioni e cioè: se sulla superficie di contatto grava una pressione sufficientemente elevata e tale da compensare l'esigua estensione della superficie stessa, e se è rispettata la ristretta tolleranza di complanarità dell'otturatore in posizione chiusa rispetto al piano di giacitura della sede di otturazione.

La mancata ottemperanza anche ad una sola di dette condizioni può portare all'ottenimento di valvole tendenzialmente difettose.

Nelle valvole a farfalla tradizionali un buon standard qualitativo può dunque essere raggiunto solo con una realizzazione tendenzialmente accurata e dunque onerosa del complesso otturatore e sede di otturazione nonché degli arresti di apertura e chiusura. Bisogna infatti precisare che l'appropriata tolleranza di complanarità tra otturatore e sede è dovuta anche alla particolare cura nel posizionare i piani di arresto usualmente previsti sul corpo valvola e sulla maniglia di azionamento. Tuttavia poiché sia il corpo che la maniglia sono ottenuti per fusione ed in grande serie non possono essere realizzati pronti per essere assemblati, ma dunque devono subire ulteriori lavorazioni con ovvie incidenze sui costi.

Scopo del trovato consiste nel provvedere una valvola in grado di ovviare agli inconvenienti di cui sopra e cioè che garantisca una tenuta otturatore-sede di otturazione sicura e senza che sia necessario instaurare tra detti elementi delle pressioni tendenzial mente elevate e ricorrere a tolleranze di complanar ita particolarmente ristrette e dunque con semplicità nelle lavorazioni e nella struttura.

Tali scopi sono raggiunti da una valvola a farfalla secondo il preambolo della rivendicazione 1 in cui la sede di otturazione è formata da una scanalatura avente sezione a porzione di cerchio e che l'otturatore presenta la superficie laterale con profilo pure a porzione di cerchio dette porzioni di cerchio avendo sostanzialmente il medesimo raggio.

In tal modo la superficie di contatto tra sede ed otturatore è tendenzialmente ampia rispetto al diametro nominale della valvola; tale ampiezza può dunque sopperire facilmente ad errori di posizionamento tra otturatore e sede di otturazione senza che la valvola denoti anomalie di intercettazione.

Il trovato è illustrato a solo titolo esemplificativo ma non limitativo, nelle figure delle allegate tavole di disegno dove:

la fig. 1 è una vista in sezione della valvola in posi zione chiusa;

la fig. 2 è una vista in spaccato dell'otturatore;

la fig. 3 è una sezione secondo la linea 111-111 di fig. 2 del solo otturatore.

Con riferimento alle summenzionate figure le valvola a farfalla 1 per l'intercettazione di fluidi in oggetto comprende un corpo 2 che alloggia una sede di otturazione 3, un otturatore 4 ed un'asta di comando 5.

Il corpo 2, che è ottenuto preferibilmente per stampaggio, forgiatura, fusione ecc., è provvisto di due estremità dotate di mezzi per il suo vincolo alla tubazioni a cui la valvola appartiene.

Nel caso esemplificato tali mezzi comprendono due flange filettate 6 integrali con la restante parte del corpo 2. La sede di otturazione 3 è una scanalatura anulare avente sezione a porzione di cerchio, ovvero conformata secondo una porzione diametrale di sfera.

La sede di otturazione 3 può essere facilmente e con ottima precisione ottenuta per semplice tornitura del corpo 2.

Il raggio della scanalatura anulare e della sezione a porzione di cerchio sono sostanzialmente i medesimi a quello del raggio dell'otturatore 4.

La sede di otturazione 3 è interrotta in corrispondenza di due punti diametralmente opposti dalla presenza di una sede cilindrica cieca 7 ed una sede cilindrica passante 8 entrambe impegnate dall'asta di comando 5. L'asta di comando 5 presenta un asse 9 che è perpendicolare all'asse 10 di direzione del fluido attraverso il corpo della valvola stessa; pertanto il piano di giacitura della sede di otturazione è pure perpendicolare all'asse di direzione del fluido.

l'otturatore 4 ha una sezione maestra circolare e in posizione chiusa giace nello stesso piano della sede di otturazione 3 impegnandola, mentre in posizione aperta giace in un piano perpendicolare.

L'otturatore 4 presenta una superficie laterale 11 con profilo a porzione di cerchio lungo tutto il suo sviluppo e pertanto anche in corrispondenza delle zone dove lo stesso incontra le sedi cilindriche 7 ed 8.

Il raggio del profilo circolare della superficie laterale 11 e sostanzialmente il medesimo di quello dell'otturatore e dunque di quello della sezione della sede di otturazione. In tal modo il contatto otturatore-sede di otturazione avviene lungo due superfici coniugate che garantiscono un'elevata tenuta anche con pressioni relative tendenzialmente contenute.

Inoltre avendo sostanzialmente la medesima curvatura ed il medesimo raggio esse possono scorrere reiati vamente con molta facilità poiché la forza necessaria a movimentarle dipende unicamente dalla modesta pressione di interferenza e dunque dall'attrito esistente tra le stesse.

Le condizioni di tenuta e di attrito possono essere vantaggiosamente modificate realizzando la sede di tenuta o la superficie laterale 11 dell'otturatore od entrambe in un materiale elastico e cedevole che tuttavia sia scelto tra quelli in grado di resistere alla aggressività chimica e meccanica del fluido intercettato.

Nel caso esemplificato l'otturatore 4 è stato realizzato in modo da comprendere un'anima 12 ricoperta da uno strato di materiale gommoso o elastomerico 13.

L'anima 12 è preferibilmente formata da due lamine metalliche identiche per questioni di economia e standardizzazione che sono centralmente deformate in modo da permettere il passaggio dell'asta di comando 5 che è calettata tramite opportuni mezzi.

Nel caso esemplificato tali mezzi di calettamento comprendono un quadro maschio 14 previsto sull'asta di comando 5 ed un quadro femmina 15 previsto sull'anima 12.

L'asta di comando 5 comprende inoltre una estremità cilindrica 16, una porzione intermedia cilindrica 17, una battuta 18, un tratto cilindrico ingrossato 19 ed una estremità impegnata dai mezzi di manovra 20 della valvola.

l'estremità cilindrica 16 è destinata ad impegnare la sede cilindrica cieca 7, mentre la porzione intermedia cilindrica 17 è destinata ad impegnare la sede cilindrica passante 8.

Poiché le superfici di contatto otturatore - sede di otturazione si estendono anche attorno alla imboccatura delle sedi cilindriche cieca 7 e passante 8 sigillandole rispetto all'interno del corpo valvola non è necessario provvedere guarnizioni di tenuta all'interno di dette sedi 7 ed 8 al fine di evitare la penetrazione del fluido intercettato con evidenti vantaggi economici dovuti alla semplificazione della struttura. Il lubrificante eventualmente introdotto nelle sedi cilindriche 7 e 8 in fase di montaggio della valvola si conserva mantenendo efficienti nel tempo gli accoppiamenti e dunque la limitata resistenza alla manovra di apertura e chiusura.

Nel caso della imboccatura passante 8 oltre a preservarsi la funzionalità di accoppiamento è evitato l'impiego delle guarnizioni premi stoppa con ulteriore semplificazione della struttura.

La battuta 13 è un elemento di arresto dell'asta 5 all'interno della sede cilindrica passante 8 prevista sul corpo 2 della valvola.

Sulla battuta 13 agisce un dado 22 tramite una rondella anti-frizione 24 preferibilmente in teflon.

Tale rondella 24 può eventualmente fungere anche da guarnizione d'emergenza nel caso che la tenuta tra l'otturatore e la sede in corrispondenza della sede cilindrica passante 8 dovesse per qualsiasi motivo venire meno.

Nel caso esemplificato l'estremità 20 è impegnata da mezzi di manovra manuali che tuttavia potrebbero essere sostituiti da altri di altra natura. La valvola infatti può essere a tale proposito facilmente modificata soprattutto per il fatto che, come già detto, l'otturatore 4 e la relativa sede 3 effettuano la tenuta del fluido anche nei confronti dell'asta di comando 5, delle relative sedi 7 e 8 degli eventuali passaggi che detta asta 5 crea verso l'esterno.

Infatti a differenza delle valvole a farfalla attuali oltre alla linea tratteggiata 23 la valvola può essere modificata applicando qualsiasi servomeccanismo senza preoccuparsi di problemi di tenuta in corrispondenza del punto di uscita del corpo valvola 2 dell'asta di comando 5. Inoltre il posizionamento dell'asta di comando all'interno dell'otturatore permette di contenere al minimo il disturbo sul flusso del fluido lungo l'otturatore 4 che a tale scopo è pure sagomato opportunamente in corrispondenza dell'ingrossamento dovuto al passaggio dell'asta di comando 5.

L'asta di comando 5 è infilata nell'otturatore 4 ed è leggermente forzata in modo da permettere l'accoppiamento del quadro maschio 14 con il quadro femmina 15.

Il bullone 22 conferisce all'asta di comando 5 un fissaggio stabile.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Valvola a farfalla (1) per l'intercettazione e regolazione di fluidi comprendente essenzialmente un corpo (2) alloggiente una sede di otturazione (3) anulare giacente in un piano perpendicolare all'asse di direzione del fluido (10) attraverso il corpo (2), ed un otturatore (4) avente sezione maestra circolare ruotabile rispetto ad un asse diametrale (9) perpendicolare all'asse di direzione del fluido contenuto nel piano di giacitura della sede di otturazione (3), caratterizzata dal fatto che la sede di otturazione (3) è formata da una scanalatura avente sezione a porzione di cerchio ovvero conformata secondo una porzione diametrale di sfera e che l'otturatore (4) presenta la superficie laterale (11) con profilo pure a porzione di cerchio, dette porzioni di cerchio avendo sostanzialmente il medesimo raggio.
2. 2. Valvola a farfalla di cui alla rivendicazione 1, caratterizzat a dal fatto che il raggio delle porzioni di cerchio è sostanzialmente uguale al raggio della sezione maestra dell'otturatore (4). 3. Valvola a farfalla di cui alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che almeno la sede di otturazione (3) od almeno la superficie laterale (11) dell'otturatore sono realizzate in materiale elasto-pl astico e cedevole atto ad effettuare la tenuta idraulica. 4. Valvola a farfalla di cui alla rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che l'otturatore (4) comprende un'anima (12) ricoperta da uno strato di materiale gommoso o elastomerico (13) scelto con la duplice funzione di garantire la tenuta e proteggere l'otturatore dalla aggressività chimica del fluido e/o delle impurità in esso presenti. 5. Valvola di cui alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'otturatore (4) è azionato tramite un'asta di comando (5) passante e fissata ad esso tramite mezzi di calettamento (14, 15), disinseribi1i all'atto dello sfilamento dell'asta (15) stessa. 6. Valvola di cui alla rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di calettamento comprendono una porzione maschio (14) ed una femmina (15) associati rispettivamente all'asta di comando (5) ed all'otturatore (4). 7. Valvola di cui alla rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che l’anima (12) dell'otturatore (4) è formata preferibilmente da metà identiche appaiate.
3. 3. Valvola a farfalla di cui alla rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che l'asta di comando (5) è fissata al corpo valvola (2) tramite un dado (22) agente su una battuta (18) con l'interposizione di una rondella-anti frizione agente eventualmente da guarnizione di sicurezza. 9. Valvola a farfalla sostanzialmente come descritta ed illustrata e per gli scopi specificati.