ITMC20010118A1 - Valvola a stantuffo di portata variabile per l'erogazione di resine epossidiche nei procedimenti di stampaggio o di polveri di elevata durez - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:

“VALVOLA A STANTUFFO DI PORTATA VARIABILE PER L’EROGAZIONE DI RESINE EPOSSIDICHE NEI PROCEDIMENTI DI STAMPAGGIO O DI POLVERI DI ELEVATA DUREZZA NELLA PRODUZIONE DI MISCELE AD USO COSMETICO E AGROALIMENTARE”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto una valvola a portata variabile per l erogazione di resine epossidiche nei procedimenti di stampaggio o di polveri ad elevata durezza nella produzione di miscele ad uso cosmetico e agroalimentare.

Il nuovo manufatto in parola è stato concepito sulla base della constatazione del rilevante limite funzionale mostrato dalle valvole a sfera che vengono finora adottate per il suddetto genere di impieghi.

Come è noto, infatti, una valvola a sfera assicura la chiusura di un rispettivo foro di erogazione “per strisciamento”, nel momento in cui il suo apposito corpo sferico metallico, a seguito di un’opportuna rotazione, realizzi un’energica ed ermetica interferenza con il bordo perimetrale del foro di erogazione medesimo.

Ebbene, nel momento che una simile valvola sia preposta ad assicurare l’erogazione di composti comprendenti particelle particolarmente coriacee (come è il caso delle resine epossidiche caricate con farine di quarzo, delle polveri ad uso cosmetico 0 delle farine ad uso agroalimentare), è inevitabile che il suo anzidetto corpo sferico vada incontro ad una repentina usura superficiale con conseguente perdita di tenuta.

Tale fenomeno negativo si produce per il fatto che l’energico strisciamento dell’ anzidetto corpo sferico della valvola contro il bordo del foro di erogazione - indispensabile per realizzare l’interruzione dell’erogazione degli anzidetti composti - avviene sempre con l’interposizione di quelle anzidette particelle coriacee in essi contenute, che risultano certamente in grado di “incidere” la superficie esterna del corpo sferico medesimo.

Peraltro questa “usura” superficiale riportata da un simile corpo sferico, e dunque la sua conseguente perdita di tenuta, favoriscono l’indebito trafilaggio degli anzidetti composti in via di erogazione, che possono così raggiungere, danneggiandoli irreparabilmente (specie nel caso delle resine epossidiche), i meccanismi di azionamento della valvola.

L’idea inventiva che ha permesso il superamento di questo limite funzionale delle tradizionale valvole a sfera è stata quella di realizzare la chiusura e l apertura di un foro di erogazione per gli anzidetto composti “coriacei” per il tramite di una particolare valvola pneumatica a stantuffo, in grado di mantenere inalterate nel tempo le sue caratteristiche di tenuta e, al tempo stesso, di poter assicurare - a discrezione dell’utente - una portata variabile.

La nuova valvola in questione utilizza quale strumento per la chiusura del rispettivo foro di erogazione un cappellotto in teflon (o in altri analoghi materiali dotati di analoghe caratteristiche) che, montato alla sommità di uno stelo scorrevole assialmente è in grado di portarsi energicamente a battuta contro un anello di tenuta montato in corrispondenza del foro di erogazione medesimo, nel momento in cui si voglia occludere la sezione di passaggio dello stesso.

Questo stesso stelo, essendo opportunamente solidale con un cilindro pneumatico a doppio effetto, è altresì in grado di allontanare il proprio cappellotto in teflon dal medesimo foro di erogazione, allorquando si voglia liberare la sezione di passaggio di quest’ultimo.

In questo senso si comprende come la valvola secondo il trovato non preveda superfici destinate a strisciare contro il foro di erogazione e come, dunque, l’eventuale interposizione di particelle coriacee tra il suo cappellotto in teflon e l’anello di tenuta del foro di erogazione ben difficilmente possa produrre al cappellotto medesimo danni tali da pregiudicarne la tenuta.

Peraltro, anche nel malaugurato caso in cui tali danneggiamenti del cappellotto dovessero effettivamente verificarsi, la valvola secondo il trovato non accuserebbe comunque perdite di tenuta, visto che la naturale cedevolezza del teflon, sotto l’energica spinta dell’ anzidetto stelo che comanda il cappellotto, permetterebbe a quest’ultimo di rimodellarsi spontaneamente contro l’anello di tenuta del foro di erogazione, originando di nuovo ottimali condizioni di tenuta ermetica.

Un’ulteriore vantaggiosa prerogativa della valvola secondo il trovato è data dalla sua capacità di isolare perfettamente tutti i suoi componenti meccanici dal rischio di venire a contatto con le resine o con le polveri di volta in volta erogate.

É facile comprendere, infatti, come in assenza di un simile “isolamento”, le resine o le polveri potrebbero facilmente insinuarsi nel corpo della valvola e compromettere la funzionalità dei vari meccanismi in movimento ed in particolare di quello stelo scorrevole assialmente in corse alterne che aziona Γ anzidetto cappellotto in teflon.

In pratica la protezione ermetica di tale stelo, della relativa bronzina montata nel corpo valvola, nonché del cilindro pneumatico che ne garantisce le corse alternative è contemporaneamente assicurata da una particolare guaina siliconica, sostanzialmente cilindrica, entro cui lo stelo medesimo è infilato pur conservando la possibilità di scorrere indipendentemente dalla stessa.

Va precisato ancora che i materiali utilizzati per la realizzazione dell’ anzidetto cappellotto di chiusura e di quest’ultima guaina cilindrica di tenuta sono stati accuratamente selezionati in relazione alla loro capacità di non consentire alle eventuali resine trattate, anche quelle indurenti, di formare incrostazioni sulla loro superficie.

In particolare il silicone utilizzato per realizzare la guaina anzidetta è preferibilmente del tipo capace di resistere ad una temperatura fino a circa 300° C e non attaccabile dai solventi presenti nelle resine epossidiche poliesteri.

Non meno interessante risulta, come anticipato, la capacità della valvola in questione di variare la portata del flusso del composto da erogare in relazione alle specifiche esigenze contingenti di questo o quell’utente; ciò in particolare può avvenire tramite una regolazione di tipo manuale, facilmente effettuabile dall’utente, che consente sostanzialmente di variare il punto di fine corsa di apertura dello stelo che supporta il cappellotto destinato ad interferire con il foro di erogazione.

Allo scopo di evitare che quest’ultimo foro di erogazione possa restare inavvertitamente aperto - magari a causa di un’avaria del cilindro pneumatico che aziona l’apposito cappellotto di chiusura o per la mancanza dell’ aria compressa che lo alimenta - la nuova valvola in questione adotta altresì una molla “di sicurezza” che tende costantemente a sospingere il cilindro pneumatico verso quell’assetto di fine corsa di chiusura in corrispondenza del quale il cappellotto in teflon ad esso solidale è attestato energicamente contro l’anello di tenuta del foro di erogazione medesimo.

Per maggiore chiarezza esplicativa la descrizione del trovato prosegue con riferimento alle tavole di disegno allegate, aventi solo valore illustrativo e non certo limitativo, in cui:

- la figura 1 mostra, con una sezione con un piano verticale, la valvola secondo il trovato nel suo assetto di fine corsa di chiusura;

- la figura 2 è analoga alla precedente, ma mostra la medesima valvola nel suo assetto di fine corsa di apertura

La valvola in questione comprende un corpo valvola (1) formato da un manicotto cilindrico sulla cui superficie laterale è prevista la sede di innesto del condotto di alimentazione (2), attraverso il quale i composti trattati vengono immessi all’interno del corpo valvola anzidetto (1).

Alla sommità di detto corpo valvola (1) è previsto una bocca di erogazione (la) attraverso cui avviene l’erogazione della resina, della polvere o della farina; detta bocca (1) è destinata ad essere chiusa ermeticamente a cura di un cappellotto in teflon (3) che fa battuta contro un anello in acciaio (4), con superficie indurita, insediato perimetralmente all’anzidetta bocca di erogazione (la).

Inferiormente a detto anello di acciaio (4) è altresì montato un anello OR (4a), che garantisce la tenuta al vuoto necessaria allorquando la valvola in questione debba operare sotto-vuoto, magari per l’erogazione di resine epossidiche nell’ ambito di processi di stampaggio.

Il fondo inferiore di tale corpo valvola (1) è chiuso da una flangia di tenuta (5), contro cui viene attestata una controflangia (6), l’una e l’altra attraversate da rispettivi fori centrali coassiali, atti a formare assieme un condotto ad asse verticale entro cui è infilato e può scorrere uno stelo (7) dotato di una testa ingrossata (7a) sulla quale è avvitato l anzidetto cappellotto (3).

Le figure allegate permettono di verificare come la guida dello stelo (7) sia affidata ad una bronzina (6a) infilata entro il foro assiale realizzato sull’anzidetta controflangia (6).

Tale stelo (7) è rivestito ermeticamente da una guaina (8), stampata in silicone, la cui estremità superiore allargata (8a) è rimboccata e fissata fra il cappellotto (3) e la corrispondente estremità dello stelo medesimo (7), mentre estremità inferiore (8b) di tale guaina (8) ha un profilo divergente ed è serrata tra flangia (5) e controflangia (6).

A tale riguardo è importante sottolineare come lo stelo (7) sia indipendente dalla guaina esterna (8), nel senso di poter scorrere all’ interno di quest’ ultima senza il benché minimo attrito; da parte sua la guaina in questione (8) produce anche l’effetto di proteggere da qualsiasi infiltrazione di resina o polvere la bronzina (6a) dello stelo (7) e gli altri organi in movimento della valvola secondo il trovato.

Al di sotto dell’anzidetta controflangia (6) è ancorato, mediante opportuni tiranti longitudinali (6b), un cilindro pneumatico (9) a doppio effetto, il cui stelo passante (9a) risulta superiormente infilato entro l’anzidetta bronzina (6a) e collegato saldamente allo stelo (7) che supporta il cappellotto (3), tramite la spina filettata assiale (10); in tal modo lo stelo portacappellotto (7) viene condotto in corse alterne solidamente allo stantuffo del cilindro pneumatico L’estremità inferiore dello stelo passante (9a) di quest’ultimo termina con un tratto filettato (1 1) avvitato entro il gambo (12a) di un pomello (12), infilato e libero di scorrere aU’intemo di una mensola (13) fissata al di sotto del cilindro pneumatico (9).

Tale mensola (13) reca superiormente una sede circolare (13a) entro cui alloggia una molla elicoidale precompressa (14) infilata all’ esterno dell’ anzidetto gambo (12a), che termina superiormente con un piattello (15) preposto a fungere da battuta di fine corsa per il cilindro pneumatico (9) in fase di apertura della valvola secondo il trovato.

In particolare questo piattello (15) è in grado di interferire, durante la discesa dello stantuffo del cilindro pneumatico (9), contro l’anzidetta mensola (13), determinando così il punto di arresto di tale discesa.

Avvitando più o meno il gambo (12a) del pomello (12) sull’ anzidetto tratto filettato (11), si può evidentemente regolare la corsa di apertura della valvola, determinando a piacimento la portata del flusso del composto da erogare attraverso la bocca di erogazione (la).

L’anzidetta molla precompressa (14) è stata prevista al fine di assicurare che la valvola sia condotta e possa rimanere permanentemente in assetto di chiusura anche in presenza di un’avaria dell’ anzidetto cilindro pneumatico a doppio effetto (9).

Si richiama peraltro l’attenzione sul fatto che l’anzidetta guaina (8) deve presentare un certo grado di elasticità al fine di poter lavorare a compressione, nel corso della fase di apertura della valvola in questione, senza opporre resistenza a quest’ultima e senza subire elevate sollecitazioni.

In particolare la figura 2 permette di verificare come, in fase di apertura della valvola, il tratto superiore di maggiore sezione (8a) di detta guaina (8) tenda a dilatarsi perimetralmente consentendo un accorciamento della stessa in assenza di sollecitazioni traumatiche.

E importante sottolineare, ancora, come tale guaina siliconica (8) - come pure il cappellotto in teflon (3) - sia stampata sotto vuoto al fine di evitare che al suo interno restino incorporate bolle d’aria che potrebbero “esplodere” per differenza di pressione nel caso in cui la valvola medesima sia adibita all’erogazione di resine epossidiche, nell’ambito di quei processi di stampaggio che, tradizionalmente, richiedono la presenza del vuoto all’interno del corpo della valvola.

Per l’analogo motivo - ovvero per prevenire i danni della differenza di pressione - anche l’anzidetta guaina cilindrica (8) deve essere opportunamente dimensionata; più precisamente essa deve essere in grado di resistere ad una differenza di pressione pari all’incirca ad 1 atmosfera, quella cioè che si determina nella comparazione tra la pressione presente all’ interno del corpo valvola e la pressione atmosferica presente nella cavità della guaina medesima

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1) Valvola a stantuffo, del tipo comprendente uno stelo (7) scorrevole all’intemo di una bronzina (6a) solidalmente allo stelo (9a) di un cilindro pneumatico a doppio effetto (9) e destinato a supportare un cappellotto (3) per la chiusura di una bocca di erogazione (la) prevista alla sommità del corpo valvola (1), caratterizzata per il fatto che l anzidetto stelo portacappellotto (7) scorre in maniera indipendente al'intemo di una conforme guaina siliconica ermetica (8), la cui estremità superiore (8a) è rimboccata e fissata fra il cappellotto (3) e la corrispondente estremità dello stelo medesimo (7), mentre l estremità inferiore (8b) di tale guaina (8) è serrata tra la flangia (5) e la controflangia (6) che chiudono inferiormente il corpo valvola (1).
2. 2) Valvola a stantuffo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che l estremità superiore (7 a) di detto stelo (7) reca una sezione allargata, cui corrispondenza un’analoga sezione allargata (8a) neH’anzidetta guaina (8).
3. 3) Valvola a stantuffo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che l’anzidetta guaina (8) è realizzata in silicone.
4. 4) Valvola a stantuffo, secondo le rivendicazioni 1 e 3, caratterizzata per il fatto che l’anzidetta guaina (8) è realizzata con un silicone capace di resistere a temperature fino a circa 300° C.
5. 5) Valvola a stantuffo, secondo le rivendicazioni 1 e 3, caratterizzata per il fatto che l’anzidetta guaina (8) è realizzata con un silicone non attaccabile dai solventi delle resine epossidiche poliesteri.
6. 6) Valvola a stantuffo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che Fanzidetta guaina siliconica (8) è stampata sotto-vuoto.
7. 7) Valvola a stantuffo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che l anzidetto cappellotto (3) montato alla sommità dello stelo scorrevole (7) è realizzato in teflon o in altri materiali di analoghe caratteristiche.
8. 8) Valvola a stantuffo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che F anzidetto stelo (9a) del cilindro a doppio effetto (9) termina inferiormente con tratto filettato (11) avvitato entro il gambo (12a) di un pomello (12) che, a sua volta, risulta infilato e libero di scorrere alFintemo di una mensola (13) fissata al di sotto del cilindro pneumatico medesimo (9); essendo prevista la presenza, alla sommità dell’anzidetto gambo (12a), di un piattello (15) destinato a fungere da punto di fine corsa, regolabile tramite il pomello (12), per il cilindro pneumatico (9) in fase di apertura della valvola in questione.
9. 9) Valvola a stantuffo, secondo le rivendicazioni 1 e 8, caratterizzata per il fatto che Fanzidetta mensola (13) reca superiormente una sede circolare (13a) di esatto alloggiamento per una molla elicoidale precompressa (14) infilata lungo il gambo (12a) del pomello (12) e destinata a scaricare la sua spinta inferiormente al piattello (15) previsto alla sommità del gambo medesimo (12a).