ITFI950227A1

ITFI950227A1 - Valvola di riduzione e valvola per contenitore di gas per una bombola per gas liquefatto

Info

Publication number: ITFI950227A1
Application number: IT95FI000227A
Authority: IT
Inventors: Klaus Ulrik Pihl Jensen
Original assignee: Kosan Teknova As
Priority date: 1994-11-04
Filing date: 1995-11-03
Publication date: 1997-05-03
Also published as: DK171566B1; IT1278784B1; ES2131997A1; ITFI950227A0; US5787918A; ES2131997B1; DE19540692A1; TR199501371A2; DK127794A

Abstract

La valvola di riduzione (1) comprende uno stelo di comando (12, 42) il quale, tramite un volantino di comando su un albero ruotante (8) e uno spinotto eccentrico (11), è mobile per aprire un otturatore autochiudente (4) in una valvola (3) per un contenitore di gas per una bombola di gas liquefatto. Una sezione (18; 49) dello stelo di comando o dell'otturatore autochiudente (4) è realizzata in un materiale avente una bassa temperatura di scorrimento, cosicchè il surriscaldamento, ad esempio a causa di un incendio, provoca la deformazione del materiale, con ciò provocando l'accorciamento dello stelo di comando (12, 42) o dell'otturatore (4) autochiudente rispettivamente, sotto l'effetto della forza elastica esercitata dalla molla (6) dell'otturatore (4) con il che l'otturatore (4) si chiude.(Fig. 1).

Description

"VALVOLA DI RIDUZIONE E VALVOLA PER CONTENITORE DI GAS PER UNA BOMBOLA PER GAS LIQUEFATTO"

DESCRIZIONE

L'invenzione riguarda una valvola di riduzione destinata ad essere montata su un valvola per contenitore di gas per una bombola per gas liquefatto, comprendente uno stelo di comando che è mobile per aprire l'otturatore autochiudente nella valvola per contenitore di gas vincendo la sollecitazione elastica di una molla di otturatore dell'otturatore autochiudente. L'invenzione si riferisce anche ad una valvola per contenitore di gas per una bombola per gas liquefatto per il collegamento ad una valvola di riduzione, e comprendente un otturatore autochiudente, il quale è sollecitato in posizione di chiusura tramite una molla di otturatore, l'otturatore autochiudente essendo idoneo ad aprirsi per effetto dello spostamento di uno stelo di comando nella valvola di riduzione vincendo la sollecitazione della molla dell'otturatore.

Una valvola di riduzione ed una valvola per contenitore di gas del tipo sopra descritto sono illustrati in DK-B-141 669. Lo stelo di comando della valvola di riduzione secondo l'arte anteriore è premuto da una porzione ad eccentrico di un albero, il quale può essere ruotato tramite un volantino di comando, contro lo stelo dell'otturatore autochiudente e mantiene quest'ultimo aperto finché il volantino di comando è ruotato nella sua posizione aperta. Nel caso di surriscaldamento della valvola di riduzione, ad esempio a causa di un incendio nell'ambiente in cui essa è stata installata, la chiusura dell'otturatore autochiudente tramite rotazione del volantino di comando della valvola di riduzione è normalmente impossibile, poiché il volantino di comando è troppo caldo per essere toccato, oppure l'accesso al volantino è impedito dal fuoco. E' pertanto desiderabile progettare una valvola di riduzione o una valvola per un contenitore di gas in modo tale che l'otturatore autochiudente si chiuda automaticamente in caso di surriscaldamento.

E' pertanto oggetto dell'invenzione il fornire una valvola di riduzione ed una valvola per un contenitore di gas che sono realizzati in modo tale che l'otturatore autochiudente si nella valvola per il contenitore-di gas si chiuda quando la temperatura nella valvola di riduzione o nella valvola per contenitore di gas supera un valore predeterminato. Secondo l'invenzione questo è ottenuto prevedendo che almeno una sezione dello stelo di comando sia realizzata in un materiale avente una bassa temperatura di scorrimento e sia sollecitato dalla molla dell'otturatore quando lo stelo di comando è spostato per l'apertura dell'otturatore autochiudentesi , in modo tale che il riscaldamento del materiale alla temperatura di scorrimento provochi la deformazione del materiale sotto il carico della molla dell'otturatore, cosicché detta sezione dello stelo di comando viene accorciata e l'otturatore autochiudente si chiude.

Una forma di attuazione preferita della valvola di riduzione è caratterizzata dal fatto che la sezione dello stelo di comando realizzata in materiale a bassa temperatura di scorrimento è essenzialmente un perno cilindrico, una estremità del quale è atto ad impegnarsi con l'otturatore autochiudente. Il materiale a bassa temperatura di scorrimento può essere un materiale plastico, preferibilmente PVC , la temperatura di scorrimento o di rammollimento della quale è determinata ad esempio con un metodo standard: VSP (Vicat 5 kg), descritto in DIN 53460. Quando lo stelo di comando si riscalda; il perno cilindrico si deforma o si schiaccia a causa della sollecitazione della molla dell'otturatore, in modo tale che l'otturatore autochiudente si chiude .

Una seconda forma di realizzazione della valvola di riduzione secondo l'invenzione è caratterizzata dal fatto che lo stelo di comando comprende un organo di guida ed un organo a stelo per l'impegno con l'otturatore autochiudente, e che la sezione dello stelo di comando, che è realizzata in materiale a bassa temperatura di scorrimento, è una spina in un materiale eutettico posizionata tra un restringimento in un foro assiale nell'organo di guida ed uno spinotto sull'organo a stelo, brasato nel foro. In questa forma di attuazione lo stelo di comando viene telescopicamente accorciato tramite riscaldamento alla temperatura di scorrimento del materiale eutettico, il quale sotto l'effetto della forza di sollecitazione esercitata dalla molla dell'otturatore verrà guidato attraverso il foro assiale nell'organo di guida dello stelo di comando.

Poichè il collegamento per brasatura tra lo spinotto ed il foro assiale non ha di per sé una sufficiente resistenza al taglio, tale da resistere al carico della molla dell'otturatore autochiudente per un periodo di uso esteso, è necessario che lo spazio alla estremità terminale dello stelo sia riempito con un materiale che può parzialmente trasferire la sollecitazione di compressione dall'estremità terminale dello spinotto al restringimento del foro assiale e conseguentemente all'organo di guida quando funziona a temperatura normale, e che scorre via parzialmente ad una temperatura predeterminata più alta, con ciò consentendo la compressione telescopica dei due componenti dello stelo di comando.

Secondo una terza forma di attuazione lo stelo di comando può comprendere un organo di guida ed un organo a stelo per l'impegno all'otturatore autochiudente, e la sezione dello stelo di comando che è realizzata in materiale a bassa temperatura di scorrimento può essere una spina in un materiale eutettico, detta spina essendo posizionata tra il fondo di un foro assiale cieco nell'organo a stelo ed uno spinotto sull'organo di guida brasato nel foro. In questa forma di attuazione il materiale eutettico, quando scaldato, scorrerà via lungo la superficie esterna dello spinotto. Per evitare che la lega di brasatura si disperda in modo incontrollato, secondo una quarta forma di attuazione lo spinotto sull'organo di guida può avere un foro di sfogo centrale, il quale, attraverso un foro trasversale in prossimità dell'estremità terminale dello spinotto, è collegato con la superficie esterna dello spinotto, il che fa si che il materiale eutettico sia raccolto nel foro di sfogo.

In una forma di attuazione della valvola di riduzione con un pezzo di connessione adatto ad essere introdotto nella porzione di scarico della valvola per contenitore di gas, lo stelo di comando può avere una sezione di valvola la quale è sollecitata da una molla contro una corrispondente sede nel pezzo di connessione. Così si ottiene, in modo di per sè noto, che perdite di gas dall'otturatore che perde in una valvola per contenitore di gas non possono penetrare nella valvola di riduzione, quando il suo volantino di comando è nella posizione chiusa. Peraltro, la forma di attuazione ha l'ulteriore vantaggio che la sezione di valvola dello stelo di comando è portata dalla sua molla a chiudere la valvola di riduzione in caso di surriscaldamento anche quando il suo volantino di comando è nella posizione aperta. Questa simultanea chiusura dell'otturatore autochiudente nella valvola per contenitore di gas e della sezione di valvola nel pezzo di connessione della valvola di riduzione dà luogo ad un grado di sicurezza estremamente alto nei confronti di perdite in situazioni di surriscaldamento della valvola di riduzione.

Il materiale eutettico può essere una lega di metalli scelti fra Bi, Cd, Pb, Sn e Zn, la composizione specifica essendo determinata dalle esigenze relative alla temperatura di scorrimento o di fusione, di contrazione o espansione durante la solidificazione e della possibilità di brasatura. Come esempio di leghe idonee possono essere menzionate la lega 57Bi43Sn con una temperatura di fusione di 138°C, la lega 55Bi44PblSn con una temperatura di fusione di 117-120°C e la lega 54Bi26Sn20Cd con una temperatura di fusione di 103°C.

L'invenzione riguarda anche una valvola per contenitore di gas per una bombola di gas liquefatto destinata a collegarsi sulla valvola di riduzione e comprendente un otturatore autochiudente che è sollecitato in posizione di chiusura da una molla dell'otturatore, l'otturatore autochiudente essendo idonea ad aprirsi per effetto dello spostamento di uno stelo di comando nella valvola di riduzione tramite contrasto contro la sollecitazione della molla dell'otturatore, la quale valvola per contenitore di gas è caratterizzata dal fatto almeno una sezione dell'otturatore autochiudente è realizzata in un materiale avente bassa temperatura di scorrimento ed è sollecitata dalla molla dell'otturatore quando lo stelo di comando è spostato per l'apertura dell'otturatore autochiudente, cosicché il riscaldamento del materiale alla temperatura di scorrimento provoca la deformazione del materiale sotto il carico esercitato dalla molla dell'otturatore, con il che detta sezione dell'otturatore autochiudente si accorcia e la valvola si chiude.

Ulteriori forme di attuazione della valvola per contenitore di gas secondo l'invenzione sono indicate nelle rivendicazioni 10 a 14.

L'invenzione verrà ora descritta in dettaglio tramite alcune forme di attuazione e con riferimento al disegno in cui: la

Fig. 1 è una vista in sezione di una valvola di riduzione secondo l'invenzione, collegata ad una valvola per contenitore di gas secondo l'invenzione; le Figg. 2 e 3 sono viste in sezione in una scala maggiore del pezzo di connessione nella valvola di riduzione con uno stelo di comando, il cui organo a stelo è realizzato in materiale plastico a bassa temperatura di scorrimento, mostrato prima e dopo il surriscaldamento della valvola di riduzione rispettivamente; le

Figg. 4 e 5 sono viste in sezione come le Figg. 2 e 3, ma l'organo di guida e l'organo a stelo dello stelo di comando sono tra loro brasati per mezzo di un materiale a bassa temperatura di scorrimento; le Figg. 6 e 7 sono viste in sezione come le Figg. 4 e 5, ma la sezione di valvola dello stelo di comando è montata sull'organo a stelo; le

Figg. 8 e 9 sono viste in sezione analoghe alle Figg.4 e 5, ma il materiale a bassa temperatura di scorrimento è disposto nell'otturatore autochiudente ed è costituito da un perno di plastica comprendente una sezione a diametro ridotto; le

Figg. 10 e 11 sono viste in sezione come le Figg.8 e 9, ma l'elemento in plastica è un perno con una porzione a forma elicoidale e le

Figg. 12 e 13 sono viste in sezione analoghe alle Figg.8 e 9, ma mostranti un'altra forma di attuazione .

La valvola di riduzione 1 mostrata in Fig.l ha un pezzo di connessione 2 che è connesso ad una porzione di scarico 3a su una valvola 3 per contenitore di gas. La porzione di scarico 3a contiene un otturatore autochiudente 4 che è premuto contro una sede da una molla dell'otturatore. L'otturatore 4 presenta un corto stelo 7 che si sviluppa attraverso la bocca della porzione di scarico. La valvola di riduzione presenta un albero girevole 8 che è corredato ad una propria estremità di un volantino di comando 9 ed all'altra estremità di- una porzione ad eccentrico 11, la quale - tramite rotazione del volantino di comando 9 dalla posizione chiusa alla posizione aperta - preme lo stelo di comando 12 verso lo stelo 7, con ciò aprendo l'otturatore 4. Lo stelo di comando 12 presenta una sezione di valvola 13 la quale, quando lo stelo di comando non è attivato, preme contro una sede 10 nel pezzo di connessione 2 della valvola di riduzione per effetto di una molla 5 posizionata nel pezzo di connessione, detta molla essendo trattenuta da un anello di bloccaggio 21.

Lo stelo di comando 12 mostrato in Fig.2 consiste; in un organo di guida cilindrico 14, il quale scorre in un foro nel pezzo di connessione 2 e presenta un foro assiale 16 e, in un modo di per sè noto, è provvisto di un paio di aperture laterali all'estremità inferiore per facilitare la fuoriuscita del gas; ed in un organo a stelo 18 portante la sezione di valvola 13 dello stelo di comando, detta sezione di valvola comprendendo un O-ring 19 disposto in una gola nella sezione di valvola 13. L'organo guida 14 è realizzato in ottone e porta uno spinotto 20 che è inserito in un corrispondente foro nell'organo a stelo 18, il quale è realizzato in una plastica PVC, la cui temperatura di scorrimento è approssimativamente 100°C. Come si rileva in Fig.3, l'organo a stelo 18, che è sollecitato dalla forza esercitata dalla molla 6, quando è riscaldato alla detta temperatura si deformerà di una entità tale da provocare la chiusura dell'otturatore autochiudente 4.

Lo stelo di comando 12 in Fig.4 consiste di un organo di guida 22 in ottone e di un organo a stelo 23, anch'esso in bronzo. L'organo a stelo presenta uno spinotto 24 inserito in un foro assiale 26 nell'organo di guida e brasato tramite un materiale eutettico che fonde ad approssimativamente 100°C. Tra lo spinotto 24 ed un restringimento 26 del foro 16 dell'organo di guida è prevista una spina realizzata nel materiale eutettico. Tramite riscaldamento dello stelo di comando al di sopra di 100°C, la spina 28 fonde e, a causa della forza esercitata dalla molla 7 , il materiale eutettico è premuto dalla spina 24 attraverso il restringimento 27, come mostrato in Fig.5, con il che si provoca la chiusura della valvola 4, lo sviluppo della spina 28 nella direzione del foro 16 essendo maggiore della corsa effettuata dall'otturatore nella fase di chiusura.

Lo stelo di comando 12 mostrato in Fig.6 consiste di un organo di guida 30 con uno spinotto 31, il quale è inserito in un foro assiale 32 in un organo a stelo 33. Gli organi 32 e 33 sono realizzati in ottone e sono brasati tra loro tramite un materiale eutettico del tipo sopra descritto. Tra l'estremità dello spinotto 21 ed il fondo del foro 32 è prevista una spina 34 in materiale eutettico. Quando lo stelo di comando è riscaldato al di sopra dei 100°C esso fonde e penetra come mostrato in Fig.7 attraverso lo spazio fra lo spinotto 31 e la parete del foro 32 fino a raggiungere un foro trasversale 36 nello spinotto, ed a penetrare nel foro assiale 16. In questo modo si evita che il materiale eutettico trovi una via di sfogo verso la sezione di valvola 13 o verso l'otturatore 4, con il rischio di bloccare questi ultimi.

La sezione di valvola 13 dello stelo di comando 12 è montata in questa forma di attuazione sull'organo a stelo 33 e si comprenderà che la sezione di valvola con l'O-ring 19 andrà a battuta con la corrispondente sede di valvola 10 nel pezzo di connessione 2 sotto l'effetto della forza della molla 5, a prescindere dal fatto che il volantino di comando sia ancora nella sua posizione aperta oppure no. Questa chiusura del passaggio di gas nel pezzo di connessione fornisce in caso di incendio un'ulteriore sicurezza contro la perdita di gas da un contenitore di gas collegato contenente un gas.

La Fig.8 mostra un'otturatore autochiudente 4 con un foro assiale 46, in cui è inserito un perno in plastica -45, una estremità 44 del quale va a battuta contro una estremità dello stelo di comando 42 nella valvola di riduzione, e la cui seconda porzione di estremità 48 presenta un diametro ridotto. Quando il perno in plastica 45 viene scaldato esso si deforma sotto effetto della forza di compressione della molla 6 e si schiaccia o si deforma come mostrato in Fig.9, con ciò avendosi la chiusura della valvola 4.

La forma di attuazione mostrata nelle Figg.10 ed 11 corrisponde a quella delle Figg.8 e 9, ma il perno in plastica 47 delle Figg.10 e 11 è provvisto di una porzione elicoidale 49 che, quando riscaldata al di sopra della temperatura di scorrimento, verrà compressa come mostrato in Fig.ll, il che dà luogo alla chiusura della valvola 4 per effetto della molla 6.

L'otturatore autochiudente 4 mostrato nelle Figg.12 e 13 presenta un foro assiale 46, nel quale è brasato un perno cilindrico 55. Una estremità 51 del perno va a battuta contro lo stelo di comando 42 e tra l'estremità opposta di esso ed il fondo del foro 46 è prevista una spina 52 in materiale eutettico con una temperatura di scorrimento di approssimativamente 100°C. Il perno 55 presente un foro ausiliario 53 ed un foro trasversale 54. Quando l'otturatore autochiudente 4 viene scaldato al di sopra dei 100°C, il materiale eutettico fonde e penetra come mostrato in Fig.13 attraverso lo spazio tra il perno 55 e la parete 46 del foro fino a raggiungere il foro trasversale 54 e penetra nel foro ausiliario 53, con il che si evita che il materiale eutettico sfoghi verso l'otturatore 4 e possa eventualmente bloccare quest'ultimo.

II materiale eutettico può essere del tipo descritto in relazione alla valvola di riduzione 1.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Una valvola di riduzione (1) per il montaggio su una valvola (3) per contenitore di gas per una bombola di gas liquefatto, comprendente uno stelo di comando (12) che è mobile per aprire un otturatore autochiudente (4) nella valvola per contenitore di gas vincendo la forza di una molla (6) dell’otturatore autochiudente, caratterizzata dal fatto che almeno una sezione (28) dello stelo di comando (12) è realizzata in un materiale avente una bassa temperatura di scorrimento ed è sollecitata dalla molla (6) dell'otturatore, quando lo stelo di comando è spostato per aprire l'otturatore autochiudente (4), in modo tale che il riscaldamento del materiale ad una temperatura di scorrimento provoca la deformazione del materiale sotto il carico della molla dell'otturatore, con ciò detta sezione dello stelo di comando essendo accorciato e l'otturatore autochiudente venendo chiuso.
2. Una valvola di riduzione come da rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la sezione dello stelo di comando (12) realizzata in materiale a bassa temperatura di scorrimento è un perno sostanzialmente cilindrico (18), la cui estremità è atta ad impegnarsi con l'otturatore autochiudente (4).
3. Una valvola di riduzione come da rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il materiale a bassa temperatura di scorrimento è un materiale plastico, preferibilmente PVC.
4. Una valvola di riduzione come da rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che lo stelo di comando (12) comprende un organo di guida (22) ed un organo a stelo (23) per l'impegno dell'otturatore autochiudente (4), e che la sezione dello stelo di comando, che è realizzata in materiale a bassa temperatura di scorrimento, è una spina (28) di materiale eutettico posizionata tra un restringimento (27) di un foro assiale (16) nell'organo di guida ed uno spinotto (24) nell'organo di stelo brasato nel foro.
5. Una valvola di riduzione come da rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che lo stelo di comando (12) comprende un organo di guida (30) ed un organo a stelo (33) per l'impegno con l'otturatore autochiudente (4), e che la sezione dello stelo di comando che è realizzata in un materiale a bassa temperatura di scorrimento è una spina (34) di materiale eutettico, detta spina essendo posizionata tra il fondo di un foro assiale cieco (32) nell'organo a stelo (33) ed uno spinotto (31) nell'organo di guida brasato nel foro .
6. Una valvola di riduzione come da rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che lo spinotto (31) sull'organo di guida (30) dello stelo di comando presenta un foro assiale di sfogo (35) il quale è collegato con la superficie esterna dello spinotto tramite un foro trasversale (36) in prossimità dell'estremità dello spinotto.
7. Una valvola di riduzione come da rivendicazione 5 o 6 presentante un pezzo di connessione (2) atto ad inserirsi nella porzione di scarico (3a) della valvola (3) del contenitore di gas, caratterizzata dal fatto che lo stelo di comando (12) presenta una sezione di valvola (13) che, tramite una molla (5), è sollecitata contro una corrispondente sede (10) nel pezzo di connessione .
8. Una valvola di riduzione come da rivendicazione 4 a 7, caratterizzata dal fatto che il materiale eutettico presenta una temperatura di scorrimento compresa fra 75-150°C, preferibilmente tra 100-120°C.
9. Una valvola (3) per contenitore di gas per una bombola di gas liquefatto per la connessione con una valvola di riduzione (1) e comprendente un otturatore autochiudente (4) che è sollecitato in posizione di chiusura da una molla (6) dell'otturatore, l'otturatore autochiudente essendo atto ad aprirsi per effetto dello spostamento di uno stelo di comando (42) nella valvola di riduzione vincendo la sollecitazione della molla dell'otturatore, caratterizzata dal fatto che almeno una sezione (45; 47) dell'otturatore autochiudente (4) è realizzata in un materiale avente una bassa temperatura di scorrimento ed è sollecitata dalla molla (6) dell'otturatore quando lo stelo di comando (42) è spostato per l'apertura dell'otturatore autochiudente, cosicché il riscaldamento del materiale a bassa temperatura di scorrimento provoca la deformazione del materiale sotto il carico della molla dell'otturatore, con ciò detta sezione dell'otturatore autochiudente venendo accorciata e l'otturatore (4) venendo chiuso.
10. Una valvola per contenitore di gas come da rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che la sezione dell'otturatore autochiudente (4) realizzata in materiale a bassa temperatura di scorrimento è sostanzialmente un perno cilindrico (45; 47), la cui porzione di estremità (44; 50) è atta ad impegnarsi con lo stelo di comando (42) e la seconda estremità del quale è atta ad essere inserita in un foro assiale nell'otturatore autochiudente, e che una parte (48; 49) della seconda porzione di estremità presenta una sezione trasversale ridotta .
11. Una valvola per contenitore di gas come da rivendicazione IO, caratterizzata dal fatto che il materiale avente bassa temperatura di scorrimento è un materiale plastico, preferibilmente PVC.
12. Una valvola per contenitore di gas come da rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che l'otturatore autochiudente (4) comprende un perno cilindrico (55) , la cui estremità (51) è atta ad impegnare 10 stelo di comando (42) e la seconda estremità del quale è brasata in un foro assiale cieco (46) nell'otturatore autochiudente, e che la sezione dell'otturatore autochiudente realizzata in materiale a bassa temperatura di scorrimento è una spina (52) di materiale eutettico disposta fra il fondo del foro assiale (46) e la seconda estremità del perno cilindrico (55).
13. Una valvola per contenitore di gas come da rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che il perno cilindrico (55) presenta un foro assiale cieco (53) estendentesi tra una estremità (51) del perno e un foro trasversale (54) in prossimità del fondo di detto foro assiale (53).
14. Una valvola per contenitore di gas come da rivendicazione 12 e 13, caratterizzata dal fatto che 11 materiale eutettico presenta una temperatura di scorrimento compresa tra 75-150°C, preferibilmente tra 100-120°C.