ITBS20000130A1

ITBS20000130A1 - Valvola di aerazione e antiriflusso.

Info

Publication number: ITBS20000130A1
Application number: IT2000BS000130A
Authority: IT
Inventors: Antonio Attilio Rossi
Original assignee: Sani Taps S R L
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-06-20
Also published as: HK1047965B; EP1217134B1; EP1217133A2; EP1217133B1; EP1217134A2; ATE298819T1; EP1217132A2; EP1217133A3; EP1217132A3; ATE315692T1; IT1315068B1; HK1047965A1; ITBS20000130A0; DE50106622D1; DE50108661D1; DE50106728D1; ATE299543T1; EP1217132B1; EP1217134A3

Description

D E S C R I Z I O N E

del BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

“VALVOLA DI AERAZIONE E ANTIRIFLUSSO”

Campo del'invenzione

La presente invenzione riguarda le valvole di aerazione e antiriflusso, che applicate ad un rubinetto connesso ad una macchina ad acqua, quale una lavatrice o simile, hanno il compito di consentire lo sfiato dell’aria e di impedire un ritorno di acqua in rete.

Stato dell’Arte

Già sono note varie realizzazioni di valvole di aerazione comprendenti essenzialmente un corpo con passaggi vari ed un otturatore flottante, denominato comunemente valvolina, inserito in detto corpo e movibile tra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura.

Un esempio innovativo di valvola di aerazione è composta da un corpo esterno in ottone e da un inserto o boccola in plastica, quale una resina acetalica o simile, posto in detto corpo esterno per delimitare con questo dei passaggi per l'acqua ed una sede per una valvolina di sfiato.

Una tale valvola di aerazione ha subito nel frattempo delle modifiche di dettaglio almeno per semplificarne la struttura ed eliminare una o più guarnizioni. Tuttavia la valvola di aerazione è ancora soggetta a problemi di tenuta e altri difetti le cui cause principali sono le seguenti:

presenza di bave sui piani di giunzione dello stampo dell’inserto in plastica;

soffiature sul fondo del pozzetto;

- graffiature sul piano esterno della flangia di testa di tenuta dovute a problemi connessi alla movimentazione durante i premontaggi;

errori di montaggio delle guarnizioni toriche, quali attorcigliamenti e montaggio di due guarnizioni nella stessa sede;

scalzamento e incisioni delle guarnizioni durante il premontaggio dell’inserto guarnito entro il corpo in ottone; - presenza dì bave di ottone staccatesi dalle finestre del corpo di ottone che si sovrappongono alle guarnizioni incidendole;

microammacccature di filetto del corpo in ottone dovute alle numerose movimentazioni durante il premontaggio;

errori di montaggio della guarnizione piatta della valvolina;

presenza di bave in corrispondenza del piano unione stampi della valvolina in plastica;

difettosità superficiali proprie della guarnizione piana in gomma al silicone della valvolina;

rotture della flangia di testa della valvolina a causa di colpi d'ariete.

Sommario del'invenzione

La presente invenzione è stata concepita per risolvere o almeno ridurre gli effetti di tali problemi ancora connessi alle valvole di aerazione e per meglio corrispondere alle più recenti direttive e norme in materia che stabiliscono, tra l’altro, ben determinate sezioni per i passaggi del fluido all’interno della valvola.

Ed è pertanto scopo della presente invenzione di proporre e fornire una valvola di aerazione e antiriflusso strutturata in modo nuovo e originale, affinché corpo esterno ed inserto e boccola interna delimitino dei passaggi con una sezione secondo norme, e la valvolina di sfiato si trovi guidata diversamente nell’inserto per permettere la realizzazione di tali passaggi.

La valvola di aerazione e antiriflusso secondo l’invenzione è sostanzialmente conforme alla rivendicazione 1 e ha pure il vantaggio di permettere un contenimento dei costi di produzione.

Breve descrizione dei Disegni

Maggiori dettagli dell’invenzione risulteranno evidenti dal seguito della descrizione fatta con riferimento agli allegati disegni, indicativi e non limitativi, nei quali:

la Fig. l mostra, in una sezione assiale parziale, la valvola di aerazione in una prima forma di realizzazione e assemblaggio;

la Fig.2 mostra un’analoga sezione della valvola di aerazione in una seconda forma di realizzazione e assemblaggio;

le Figg.3 e 4 mostrano, rispettivamente, la vista di testa in piano delle valvole delle Figg. l e 2;

le Figg.5 e 6 mostrano due sezioni parziali in piani assiali ruotati di 90° del solo corpo esterno delle valvole delle Figg. l e 2;

le Figg.7 e 8 mostrano due sezioni parziali in piani assiali ruotati di 90° del solo inserto o boccola interna della valvola della Fig. l;

la Fig.9 mostra una vista della valvolina o otturatore della valvola della Fig. l ;

le Figg.10 e 11 mostrano due sezioni parziali analoghe a quelle delle Figg.7 e 8, ma dell'inserto o boccola interna della valvola della Fig.2;

la Fig.12 mostra una vista della valvolina o otturatore della valvola della Fig.2; e

la Fig.13 mostra una vista della valvolina in una variante costruttiva.

Descrizione dettagliata del'invenzione

In entrambe le realizzazioni delle Figg. l e 3, la valvola di aerazione comprende essenzialmente un corpo metallico esterno 11, usualmente in ottone, una boccola 12, o inserto, un materiale plastico, quale una resina metallica, inserita nel corpo 11 ed un otturatore o valvolina flottante 13 guidata e movibile assialmente nell'inserto 12. Le due realizzazioni si differenziano sostanzialmente per un diverso accoppiamento tra valvolina 13 e boccola interna come descritto più avanti.

Sia nell'una che nell'altra realizzazione, il corpo 11 presenta esternamente, da una parte di una zona intermedia esagonale 14, una filettatura 15 destinata ad avvitarsi nella bocca di un rubinetto -non rappresentato- e, dalla parte opposta, una zona filettata 16 alla quale si collega un porta-gomma o, direttamente, un tubo di mandata dell'acqua all'utilizzo. Internamente, l'elemento a manicotto definisce un alloggiamento 17, a livello del quale sono ricavati degli spacchi radiali 18, e un foro 19 di uscita dell’acqua in asse a detto alloggiamento. All'imbocco del’alloggiamento 17, è previsto un gradino anulare 19’ e sul suo fondo un piano anulare di battuta 20; almeno una parte 17’ della superficie laterale dell'alloggiamento presso il piano di fondo 20 è conica. La boccola interna 12 è bloccata neU'alloggiamento 17 del corpo esterno 11 essendovi inserita a forza grazie alla superficie conica 17’ . La boccola 12 ha una flangia di testa a gradini 21 che si assesta nel gradino d’imbocco e sul bordo superiore del corpo 11. L’accoppiamento forzato tra corpo I l e boccola 12 e tra la flangia 21 e rimbocco 19 dell’ alloggiamento contribuiscono alla tenuta tra i due componenti assemblati, senza guarnizioni riportate. Al suo centro, la boccola 12 delimita una sede cieca o pozzetto 22, chiusa verso il basso, aperta verso rimbocco dell’alloggiamento 17 del corpo 11 e in comunicazione con dei passaggi longitudinali 23 paralleli all’asse del manicotto. Questi passaggi sono destinati a mettere in comunicazione la bocca del rubinetto con il foro 19 di uscita dell’acqua verso l’utilizzo.

Inoltre, la boccola 12 presenta, a livello degli spacchi radiali 18 del corpo 11, dei fori radiali 24 atti a mettere in comunicazione la sede centrale o pozzetto 22 con l’esterno del corpo valvola, attraverso tali spacchi radiali 18.

Nella realizzazione della Fig. l, la boccola 12, che corrisponde alle Figg.7 e 8, presenta un gambo di guida 25 che si eleva da fondo della sede centrale cieca o pozzetto 22. La valvolina 13 ha una testa 26, con una guarnizione 27, ed uno stelo 28 con un foro assiale cieco 28 ’ come mostrato nella Fig.9. Grazie a questo foro 28’, la valvolina 13 si accoppia e può scorrere assialmente lungo il gambo di guida 25 a partire da una posizione abbassata di chiusura, nella quale la testa 26 della valvolina appoggia con la relativa guarnizione 27 sul bordo, convenientemente svasato, della sede cieca 22.

Nella realizzazione della Fig.3, la boccola 12, che corrisponde alle Figg. 10 e 11, presenta invece un affossamento 29 sul fondo della sede centrale cieca o pozzetto 22, e la valvolina 13 presenta ancora una testa 30 con una relativa guarnizione 31, ma ha uno stelo 32 -Fig.12- che si alloggia e può scorrere nell’affossamento 29 permettendo i movimenti assiali della valvolina a partire da una posizione abbassata di chiusura, nella quale la sua testa con guarnizione 30, 31 appoggia sul bordo della sede cieca 22 convenientemente svasato.

Da notare che nell’una e nell’altra realizzazione, la valvolina 13 potrebbe essere priva di guarnizione, potendo essere configurata integralmente con una porzione di testa 33 destinata ad appoggiarsi a tenuta sul bordo della sede cieca 22 della boccola 12.

In ogni caso, la valvolina è dimensionata in modo che il suo stelo 28 o 32 appoggi sul fondo del pozzetto o sede 22 in presenza di una certa pressione, così da scaricare eventuali pressioni eccessive o colpi d'ariete sulla flangia di testa della valvolina e sull’inserto.

La valvolina è normalmente spostata in basso e appoggia a tenuta, con la relativa guarnizione, sul bordo della sede o pozzetto 22 ed è destinata a spostarsi verso l’alto in caso di riflusso per chiudere il transito dell’acqua dal rubinetto. Quando il rubinetto è aperto, la pressione dell’acqua in erogazione sposta e mantiene l’otturatore o valvolina flottante 13 in appoggio e chiusura sul bordo della sede cieca 22 chiudendo quest’ultima. Allora, l’acqua fluisce regolarmente attraverso i passaggi longitudinali 23 verso l’utilizzo.

Al contrario, se per qualsiasi causa o motivo la pressione dell’acqua diventa più alta a valle della valvola che a monte del rubinetto, per cui l’acqua tende a tornare indietro dall’utilizzo verso il rubinetto, l’otturatore o valvolina flottante 13 si sposta verso l’alto nella posizione di chiusura del rubinetto. Allora, l’otturatore impedisce il riflusso dell’acqua al rubinetto e quindi alla rete di distribuzione, e apre il pozzetto 22 permettendo all’acqua di ritorno di transitare e scaricarsi al’esterno della valvola attraverso i passaggi radiali 24 e gli spacchi laterali 18. Le linee guida hanno portato all’innovazione e possono essere sintetizzate in quanto segue:

* eliminazione delle guarnizioni toriche usuali con realizzazione della tenuta fra superfici dell’inserto in plastica, il corpo del rubinetto e il corpo della valvola senza l’interposizione di altri elementi di tenuta;

* riduzione del diametro esterno del corpo della valvola; * sostituzione della guarnizione piatta in gomma al silicone con una guarnizione torica dello stesso materiale:

coinvolgimento dell’inserto in plastica nella resistenza ai colpi d’ariete.

L’eliminazione delle guarnizioni toriche, grazie all’accoppiamento forzato tra corpo e boccola, ha come obiettivo di risolvere contemporaneamente tanti dei problemi descritti più sopra e di realizzare nel contempo una significativa riduzione dei costi.

Infatti l'eliminazione di tali guarnizioni consente di realizzare un inserto privo di sottosquadri e quindi sformabile assialmente da uno stampo a impronta integrale e con i piani di chiusura (da cui è inevitabile la formazione anche di leggerissime bave) collocati in posizioni non interessate dalla tenuta.

Inoltre l'eliminazione delle guarnizioni consente di evitare la fase di premontaggio a cui devono in genere essere attribuite talune difettosità.

Sempre in virtù di questa modifica si può realizzare una riduzione del diametro esterno del corpo della valvola.

La sostituzione della guarnizione piatta in gomma al silicone con una guarnizione torica o integrale sulla testa della valvolina, è connessa prevalentemente alla necessità di soddisfare le specifiche della norma relativamente alle parti interne della valvola di aerazione.

Va considerata a questo punto una esigenza tipica di tutte le valvole di aerazione, del tipo C, quelle a cui appartiene la valvola di questa invenzione. Perché sia garantita la tenuta alla pressione minima di 500 min di colonna di H20, é indispensabile, oltre alla totale assenza di difettosità superficiali sia delle guarnizioni che degli altri componenti secondo norma coinvolti nella tenuta, che sia assicurato un discreto centraggio fra gli elementi di tenuta e le relative sedi.

La guida, infatti, della valvolina può essere ottenuta contenendo entro valori ristretti la luce fra il diametro interno del pozzetto e i settori circolari facenti parte dello stesso elemento flottante realizzati o sotto forma di alette o scaricando il diametro esterno della parte di guida con dei piani.

La soluzione adottata è quella di guidare l’elemento flottante in due piani diversi, di cui uno costituito dai punti di contatto fra guarnizione di testa della valvolina e una sede conica smussata, in modo da esercitare una azione di autoguida, e il secondo di una guida realizzata sul diametro esterno dell’estremità opposta a quella descritta. Lo spazio intermedio fra i due piani di guida dell’elemento flottante viene così a essere totalmente libero da superfici di guida potendo in tal modo garantire il rispetto della luce minima delle sezioni dei passaggi di aria.

Con la riduzione del diametro esterno del corpo in ottone della valvola di aerazione è stata soddisfatta la stessa esigenza per quanto concerne le parti esterne del dispositivo.

La riduzione del diametro esterno della valvola descritta e l'eliminazione del recesso interno prima necessario per il montaggio di due guarnizioni dell’inserto nel corpo di ottone ha ridotto la dimensione della sezione anulare compresa fra la parte esterna- dell’inserto e la parte interna del corpo della valvola di aerazione.

Quando i due passaggi di sezione rettangolare che collegano il pozzetto con la parte esterna sono in corrispondenza delle aperture radiali del corpo, le prescrizioni della norma vengono osservate.

Si è pertanto realizzato un inserto e un corpo con tacche di fasatura 34 che consentano il montaggio dei due componenti in modo che le finestrelle citate siano sempre allineate.

Sono state aumentate tutte te sezioni di passaggio dell' acqua ottenendo anche un significativo aumento di portata. Per impedire che, a seguito di pressioni eccessive, si possa verificare la trafilatura della guarnizione quando montata sull’elemento flottante la lunghezza del’elemento flottante e la profondità del pozzetto sono realizzate in modo da limitare lo schiacciamento della guarnizione stessa e in modo che l’effetto di pressioni eccessive o di colpi d’ariete non si scarichino interamente sulla flangia di testa dell’elemento flottante. Dopo una certa compressione infatti l’estremità inferiore del gambo dell’elemento flottante va ad appoggiare sul fondo del pozzetto.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Valvola di aerazione e antiriflusso applicabile ai rubinetti per l’erogazione di acqua verso macchine utilizzatrici di acqua, dove la valvola è composta da un corpo esterno metallico (11) da avvitare alla bocca di un rubinetto, da una boccola o inserto (12) in materiale plastico posto in detto corpo e da un otturatore o valvolina flottante (13) associata alla boccola o inserto, e dove: detto corpo (11) ha un alloggiamento assiale (17) in linea con un foro (19) di uscita dell’acqua verso l’utilizzo e degli spacchi radiali (18) a livello di detto alloggiamento; detta boccola o inserto (12) è assestata nell’alloggiamento assiale di detto corpo e definisce una sede cieca o pozzetto (22), dei passaggi longitudinali (23) di transito dell’acqua verso il foro di uscita (19) di detto corpo e dei passaggi (24) che vanno dalla sede o pozzetto agli spacchi radiali (18) per uno scarico dell’acqua e/o aria di riflusso verso l’esterno della valvola; l’otturatore o valvolina flottante (13) è associata a detta sede o pozzetto (22) e movibile tra una posizione di normale chiusura della sede o pozzetto ed una posizione di apertura in presenza di un riflusso di acqua per mettere in comunicazione i passaggi longitudinali (23) con la sede o pozzetto (22), caratterizzata dal fatto che l’otturatore o valvolina flottante (13) ha uno stelo (28, 32) che si accoppia ed è guidato positivamente con una parte complementare nella sede o pozzetto (22) della boccola o inserto (12) ed una testa (26) poggiante a tenuta su un bordo svasato di detta sede o pozzetto quando l’otturatore o valvolina è nella posizione normale di chiusura per impedire la comunicazione tra passaggi longitudinali e sede o pozzetto centrale.
2. Valvola di aerazione e antiriflusso secondo la rivendicazione 1, in cui dal fondo della sede o pozzetto (22) si eleva un gambo (23), ed in cui lo stelo (28) dell’otturatore o valvolina flottante (13) ha un foro assiale cieco (28’) che riceve detto gambo per la centratura e la guida assiale dell’otturatore o valvolina flottante da una di dette posizioni all’altra.
3. Valvola di aerazione e antiriflusso secondo la rivendicazione 1, in cui nel fondo della sede o pozzetto (22) è previsto un affossamento (29), ed in cui lo stelo (32) dell’otturatore o valvolina flottante (13) è alloggiato in detto affossamento per la centratura e la guida assiale dell’otturatore o valvolina flottante da una di dette posizioni all’altra.
4. Valvola di aerazione e antiriflusso secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui lo stelo (28, 32) dell’otturatore o valvolina flottante ha una lunghezza tale da appoggiarsi sul fondo della sede o pozzetto (22) o dell’affossamento di fondo (29), rispettivamente, quando l’otturatore o valvolina è nella posizione di chiusura e soggetta ad una pressione superiore a determinati valori limite.
5. Valvola di aerazione e antiriflusso secondo le rivendicazioni 1 e 2 o 3, in cui la testa dell’otturatore o valvolina flottante (13) è munita di una guarnizione lorica (27, 31) di appoggio e tenuta sul bordo svasato della sede o pozzetto (22) quando è nella posizione di chiusura.
6. Valvola di aerazione e antiriflusso secondo le rivendicazioni 1, 2 o 3, in cui la testa dell’otturatore o valvolina flottante (13) presenta una porzione integrale (33) di appoggio e tenuta sul bordo svasato della sede o pozzetto (22) quando è nella posizione di chiusura.
7. Valvola di aerazione e antiriflusso secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la boccola o inserto (12) ed il corpo esterno (11) sono accoppiati in modo forzato e senza guarnizioni interposte, la boccola o inserto avendo almeno una parte della sua superficie conica accoppiantesi con una corrispondente parte contea (17’) dell’alloggiamento (17) di detto corpo esterno, ed una flangia di testa (21) associata a tenuta con il bordo di testa di detto corpo.