ITGE990091A1

ITGE990091A1 - Valvola per erogatori di autorespiratori subacquei.

Info

Publication number: ITGE990091A1
Application number: IT1999GE000091A
Authority: IT
Inventors: Roberto Semeia
Original assignee: Scubapro Europ
Priority date: 1999-08-04
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2001-02-04
Also published as: DE69905084T2; DE69905084D1; IT1311951B1; EP1200305A1; EP1200305B1; ITGE990091A0; WO2001010709A1; US6725861B1

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale avente per titolo: “Valvola per erogatori di autorespiratori subacquei” appartenente a:

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una valvola, in particolare per erogatori di apparati subacquei di autorespirazione.

Come è noto le valvole per erogatori sono provviste di un otturatore, costituito da uno stelo tubolare e da una testa di espansione allargata, il quale è mobile assialmente e alloggiato in due camere adiacenti separate a tenuta: e una di queste camere, la cosiddetta camera di pressione, è collegata con una sorgente di gas sotto pressione ed è provvista di una sede cooperante con ('estremità corrispondente dell’otturatore tubolare, mentre l’altra camera, detta camera di compensazione, è provvista di una o più aperture di comunicazione con l’ambiente esterno, ed ha la relativa estremità dell’otturatore tubolare, che è sotto forma di una testa allargata di espansione, collegata con l’uscita della valvola, guidata a tenuta in essa. In tale camera di espansione inoltre è alloggiata una molla elicoidale tra detta testa di espansione e l’opposta parete divisoria tra le due suddette camere.

Nelle valvole di questo tipo, il gas erogato che attraversa l’otturatore espande nella zona della testa allargata di espansione, determinando un notevole raffreddamento di detta testa e dello stelo tubolare dell’otturatore, fino a temperature molto basse e prossime alla temperatura di congelamento dell’acqua. La costruzione delle valvole note permette uno scambio termico tra la molla elicoidale e la testa d’espansione e tra lo stelo tubolare dell’otturatore e l’interno della camera di compensazione. Il raffreddamento si estende quindi anche alla camera di compensazione. Nelle valvole per erogatori di respiratori subacquei, in particolare nei primi stadi di erogatori bistadio, la camera di compensazione è piena d’acqua in condizioni sostanzialmente stazionarie all ’ interno della stessa. La trasmissione del freddo, in special modo dalla testa d’espansione dell’otturatore, può comportare il congelamento dell’acqua all’interno della camera di compensazione, causando un conseguente malfunzionamento od addirittura un bloccaggio della valvola, conseguente al bloccaggio del moto dell’otturatore.

La presente invenzione ha per scopo la realizzazione di una valvola per erogatori di autorespiratori subacquei che consenta di eliminare gli inconvenienti delle valvole note descritti precedentemente, e nella quale venga migliorato l’isolamento termico dell’otturatore oltre a ridurre il peso dello stesso, migliorarne la lubrificazione all’interno della camera mantenendo invariati i parametri di resistenza meccanica.

Tale scopo viene raggiunto dalla presente invenzione mediante una valvola per erogatori di autorespiratori subacquei, nella quale la testa allargata di espansione dell’otturatore è circondata da una parte anulare di isolamento termico posizionata a tenuta tra tale testa e la parete laterale della camera di compensazione.

Secondo un aspetto della presente invenzione il materiale termoisolante di cui è composta la parte anulare è una materia plastica con, in opzione, un materiale di carico adeguato che migliora ulteriormente l’efficacia deirisolamento. Tale materiale è costituito ad esempio da delle microsfere vuote annegate nella materia plastica.

La presente invenzione verrà meglio compresa nel corso della seguente descrizione, considerata a titolo esemplificativo e non limitativo e riferita all’unico disegno allegato, nel quale la Fig. 1 illustra una sezione assiale di una forma esecutiva della valvola secondo la presente invenzione con l’otturatore parzialmente rappresentato nella posizione di apertura e in quella di chiusura della valvola. Con riferimento a tale figura la valvola illustrata costituisce il primo stadio di riduzione della pressione dell’aria, o di una miscela fisiologica di ossigeno ed altri gas adatti, di un erogatore automatico bistadio per autorespiratori subacquei. Essa è fissata alla bocca B di un rubinetto R applicato su una bombola (non illustrata) contenente aria compressa od una miscela fisiologica di ossigeno e altri gas sotto pressione. Il corpo 5 della valvola è collegato alla bocca B del rubinetto R mediante un raccordo tubolare 3 di ammissione per mezzo di un gruppo di serraggio costituito da una staffa 1 e da una vite 2 di serraggio cooperante con detta staffa. Nel corpo 5 della valvola sono ricavate longitudinalmente due camere coassiali 6 e 7 che sono separate da una parete divisoria 8, nella quale è previsto un condotto 67 di comunicazione tra le due camere. La prima camera 6, detta di pressione, comunica con la bocca B del rubinetto R e ad essa viene alimentata l’aria o la miscela di gas sotto pressione; la seconda camera 7, detta di compensazione, comunica con l’ambiente esterno attraverso due aperture 71 , in modo che in immersione essa si riempia d’acqua ad una pressione corrispondente alla profondità di immersione. Nel condotto 67 è alloggiato in modo scorrevole e a tenuta lo stelo tubolare 91 di un otturatore 9, preferibilmente in materiale metallico quale acciaio inossidabile per garantire una migliore resistenza sia meccanica che chimica (salino, ecc.). L’otturatore 9 si estende da una lato della camera 6 di pressione dove termina con un’estremità 92 dello stelo a forma di beccuccio. L’estremità opposta di tale otturatore 9 è realizzata in modo da avere una forma conica allargata, formando una testa 93 di espansione per l’aria o il gas, che è guidata in modo scorrevole ed a tenuta nella camera 7 di compensazione. La testa 93 di espansione comunica con l’uscita 12 della valvola prevista sul lato della camera 7 di compensazione affacciato verso detta testa di espansione. L’estremità 92 a beccuccio coopera con una sede 1 1 , preferibilmente di materiale non metallico, in modo da regolare l’efflusso di aria o gas proveniente dalla bocca B del rubinetto R e che giunge alla camera 6 di pressione e infine, attraverso l’otturatore 9, all’uscita 12 della valvola. Come si . può osservare detto otturatore è illustrato in due posizioni: dall’alto della figura rispettivamente la posizione di apertura (con l’estremità 92 staccata dalla sede 11 ) e di chiusura (con l’estremità 92 adiacente alla sede 11 ). Nella camera 7 di compensazione è prevista una molla elicoidale 10 che è interposta tra la testa 93 di espansione e la parete divisoria 8 tra le due camere 6 e 7: le spire di tale molla, in questa forma esecutiva, sono costituite da un’anima 101 in acciaio inossidabile rivestita con uno strato 102 di materiale termoisolante.

Come detto, a causa dell’espansione del gas, la camera 7 di compensazione subisce un forte calo di temperatura, che può provocare il congelamento dell’acqua entrante dalle aperture 71. Uno degli elementi principali che provocano, raffreddandosi, questo calo di temperatura è senz’altro la testa 93 di espansione, la quale, secondo l’invenzione, viene rivestita con una parte anulare 13 di isolamento termico. Tale parte 13 è realizzata preferibilmente in materiale plastico termoisolante, che può, in aggiunta, comprendere un materiale di carica adeguato, come ad esempio delle microsfere vuote annegate nella plastica che migliorano l’isolamento termico. La parte anulare 13 che circonda la testa 93 presenta sulla periferia esterna un primo anello di tenuta (o-ring) 14 principale ed un secondo anello 15 che completa e migliora l’isolamento termico, oltre a garantire una migliore lubrificazione in quanto è utile sia per mettere del grasso o altro lubrificante nel vano formato tra detti anelli 14 e 15 e la parete laterale 72 della camera 7 compensazione, sia per proteggere l’anello principale 14 da sporco, sabbia e altri agenti dannosi. Per tenere assieme la parte anulare 13 e la testa allargata 93 è prevista una boccola 16 filettata avvitata su una porzione di stelo 91 anch’essa filettata che coopera con detta boccola. Inoltre è previsto un ulteriore anello di tenuta 17 interposto tra la boccola 16 e la testa 93 dell’otturatore. Un’ulteriore caratteristica della parte anulare 13 è rappresentata dal fatto che l’anello di tenuta 14 principale è alloggiato in una sede 131 che ha una larghezza maggiore rispetto a quella dell’anello stesso, questo in modo da essere leggermente mobile rispetto all’otturatore 9 quando effettua la sua corsa di apertura o chiusura, ciò migliora ulteriormente la lubrificazione delle parti in movimento.

Quest’ultima caratteristica della presente invenzione, a prescindere dai mezzi di isolamento termico, è applicabile a qualsiasi stantuffo o pistone di un erogatore del tipo descritto scorrevole all’interno di una o più camere e provvisto di due o più anelli o fasce di tenuta.

In aggiunta alla parte anulare 13 sono previsti, per il tratto di otturatore 9 interno alla camera 7 di compensazione, altri mezzi di isolamento termico, secondo brevetti precedenti del titolare della presente invenzione, vale a dire: una guaina 18, sul tratto di stelo 91 precedente alla filettatura, la quale è costituita di materiale termoisolante comprimibile, infatti quando l’otturatore è in posizione di apertura detta guaina è stirata nella sua posizione naturale, mentre quando l’otturatore è in posizione di chiusura tale guaina viene compressa; a completamento dell’isolamento è prevista inoltre un’ulteriore boccola 19, anch’essa in materiale termoisolante, posta intorno alla boccola filettata 16 e che si attesta contro la parte anulare 13.

Grazie all’utilizzo della parte anulare 13 e, in opzione, degli altri mezzi di isolamento descritti, il raffreddamento della testa 93 dell’otturatore 9 causato dall’espansione dell’aria o del gas al suo interno non si estende alla camera 7 di compensazione, ovvero all’acqua od al fluido in essa contenuto. In questo modo, la temperatura dell’acqua all’interno della camera 7 di compensazione viene mantenuta sempre ad un valore superiore a quello della testa 93 ed in definitiva dell’otturatore 9 ed al di sopra della temperatura di congelamento, almeno per la durata di una normale immersione, evitando così il malfunzionamento o l’eventuale bloccaggio della valvola ed i rischi connessi per l’utente.

Molteplici sono dunque i vantaggi che possono essere ottenuti con la valvola per erogatori di autorespiratori subacquei secondo la forma esecutiva riportata a titolo esemplificativo, e molteplici sono le forme esecutive che possono essere attuate per ottenere tali vantaggi nell’ambito delle rivendicazioni annesse.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Valvola per erogatori di autorespiratori subacquei comprendente una camera (6) di pressione ed una camera (7) di compensazione adiacenti e separate a tenuta mediante una parete divisoria (8) ed un otturatore (9) comprendente uno stelo (91) tubolare inserito almeno parzialmente all’interno di ciascuna delle camere, essendo la camera (6) di pressione provvista di mezzi (3, B) per collegarla con una sorgente (R) di gas sotto pressione e di una sede (1 1) atta a cooperare con un’estremità (92) associata dell’otturatore (9), essendo la camera (7) di compensazione provvista di almeno un’apertura (71 ) di comunicazione con l’ambiente esterno e di un’estremità dello stelo (91) nella forma di una testa allargata (93) di espansione, che è collegata con l’uscita (12) della valvola, nonché di una molla elicoidale (10) guidata a tenuta in detta camera (7) tra la testa (93) di espansione e la parete divisoria (8), caratterizzata dal fatto che la testa allargata (93) di espansione dell’otturatore (9) è circondata da una parte anulare (13) di isolamento termico, posizionata a tenuta (14, 15) tra detta testa e la parete laterale (72) della camera (7) di compensazione.
2. Valvola secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che la parte anulare (13) è realizzata in materiale plastico termoisolante.
3. Valvola secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il materiale plastico della parte anulare (13) contiene un adeguato materiale di carica annegato in esso per migliorarne ulteriormente l’isolamento termico.
4. Valvola secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che il materiale di carica è costituito da microsfere vuote.
5. Valvola secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che la parte anulare (13) è posizionata tra la testa (93) dell’otturatore e la parete laterale (72) della camera (7) di compensazione mediante due o più anelli (14, 15) di tenuta.
6. Valvola secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che l’anello (14) di tenuta posizionato nella zona della testa (93) a diametro maggiore è alloggiato in una sede (131) realizzata in modo da permettere uno spostamento assiale di detto anello all’interno di detta sede rispetto al moto assiale dell’otturatore (9).
7. Valvola secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che lo stelo (91) dell’otturatore (9) comprende in prossimità della testa (93) un tratto filettato che coopera con una boccola filettata (16) provvista di un anello (17) di tenuta tra essa e detta testa dell’otturatore.
8. Valvola secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che lo stelo (91) dell’otturatore (9) comprende all’interno della camera (7) di compensazione una guaina (18) di isolamento termico comprimibile assialmente e disposta tralaparete divisoria (8) e laboccola filettata (16).
9. Valvola secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che l’otturatore (9) comprende una boccola (19) di isolamento termico posizionata attorno alla boccola filettata (16) e attestatacontro laparte anulare (13).
10. Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le spire della molla (10) sono costituite da un’anima (101) in materiale metallico rivestita da almeno uno strato (102) di materiale termoisolante.