ITRE940001A1 - Valvola girevole. - Google Patents

Abstract

Valvola a farfalla, (20) presentante un disco (28) le cui porzioni di stelo (29, 30) poste sulle sue estremità contrapposte sono strettamente accolte entro aperture ricavate su facce contrapposte del disco e di una sede prevista sul corpo (21) della. valvola. Un gruppo (SA) di tenuta è montato tra dette facce contrapposte in modo da avvolgere le porzioni di stelo onde evitare l'ingresso di fluido in transito dentro dette aperture.

Description

DESCRIZIONE

di Brevetto per Invenzione industriale dal titolo: "VALVOLA GIREVOLE" ,

La presente invenzione si riferisce, in modo del tutto generale, a perfezionamenti apportati alle valvole girevoli aventi un organo di chiusura le cui porzioni di stelo previste sulle sue estremità contrapposte sono strettamente ricevute entro aperture ricavate sul corpo della valvola onde permettere alla stessa di essere ruotata tra le posizioni chiusa e aperta, in conformità con uno dei suoi nuovi aspetti, l'invenzione si riferisce ad una valvola a farfalla benché sia contemplato che, conformemente agli aspetti più ampi della presente invenzione, la valvola possa essere di altro tipo ancora, come una valvola a sfera o a maschio.

La valvola secondo la presente invenzione ha una particolare utilità nel controllo di condotti per fluidi che sono altamente corrosivi e che danneggerebbero le porzioni di stelo o altre parti della valvola a meno che queste ultime non siano protette rispetto a detti fluidi. Per questi motivi, le valvole a farfalla destinate a detto servizio frequentemente presentano delle sedi di teflon o altro materiale resistente alla corrosione le quali sono accoppiate entro l'organo metallico tubolare esterno del corpo della valvola che è collegabile alla linea di flusso, e con cui si impegna la periferia del disco onde chiudere la valvola. In certi casi lo stesso disco può essere ricoperto con teflon o altro materiale simile, benché l'attenzione maggiore sia rivolta alla protezione delle porzioni metalliche di stelo e delle aperture previste nelle porzioni metalliche del corpo dove le porzioni dello stelo sono strettamente ricevute, così come alla protezione di un gruppo di tenuta e di supporto che è normalmente alloggiato entro un allargamento previsto in corrispondenza di una delle aperture del corpo e preposto al ricevimento di una porzione di stelo la cui estremità esterna è collegata ad un attuatore.

Lo scopo principale della presente invenzione è quello di rendere disponibile una valvola di questo tipo, nella quale le porzioni ai stelo sono protette contro gli effetti corrosivi o altri effetti dannosi del fluido in transito mediante dei gruppi di tenuta i quali sono essi stessi protetti rispetto a quest'ultimo.

Un ulteriore scopo è quello di rendere disponibile una valvola a farfalla di questo tipo nella quale la sede e il disco sono disposti e conformati in modo tale da facilitare il montaggio e lo smontaggio della valvola con i gruppi di tenuta impostati sul disco.

Questi ed altri scopi vengono raggiunti, in conformità con la forma di attuazione illustrata dell'invenzione, tramite una valvola girevole così come delineata nelle allegate rivendicazioni .

Le caratteristiche e i pregi costruttivi del trovato risulteranno evidenti dalla particolareggiata descrizione che segue, fatta con riferimento agli allegati disegni dove vengono impiegati da un capo all'altro gli stessi riferimenti numerici per indicare parti simili:

la FIG. 1 è una vista frontale con spaccature di una valvola a farfalla realizzata in conformità con la presente invenzione e dove il suo disco è disposto nella posizione di chiusura;

la FIG. 2 è una vista in sezione verticale della valvola di cui a FIG. 1, ottenuta secondo il piano di traccia 2-2;

la FIG. 3 è una vista in sezione della valvola di cui a FIG.

1, ottenuta secondo il piano di traccia 3-3;

la FIG. 4 è una vista in sezione e in scala ingrandita del gruppo di tenuta realizzato in conformità con la presente invenzione, ed estratto dalla sua posizione operativa dove è compreso tra la sede e il disco;

la FIG. 5 è una vista in sezione e in scala ingrandita di una parte delia valvola la quale mostra il gruppo di tenuta accolto entro un recesso ricavato sulla faccia del disco dove è posto ad avvolgere una delle porzioni di stelo;

la FIG. 6 è una vista del gruppo di tenuta accolto entro un recesso ricavato sul disco in conformità con un'altra forma dì attuazione dell'invenzione;

la FIG. 7 è una vista del gruppo di tenuta accolto entro un recesso ricavato nella sede in conformità con una ulteriore forma di attuazione dell’invenzione;

la FIG. 8 è una vista del gruppo di tenuta accolto entro un recesso ricavato sulla sede in conformità con un’altra forma di attuazione della invenzione;

la FIG. 9 è una vista del gruppo di tenuta accolto parzialmente entro a recessi ricavati sia sulla sede che sul disco in conformità con una ulteriore forma di attuazione dell'invenzione;

la FIG. 10A è una vista frontale del disco e della sede rimossi dall'organo tubolare metallico del corpo valvolare, e dove la sede è deformata in senso diametrale, come è indicato mediante frecce, onde permettere al disco di essere spostato lateralmente verso la periferia della sede, con il disco che è stato ruotato in una posizione dove le sue facce terminali sono poste in corrispondenza di una zona laterale delle superfici sferiche in aggetto delle facce della periferia interna della sede;

la FIG. 10B è una vista in sezione e in scala ingrandita di una parte della sede e del disco, la quale è ottenuta secondo il piano di traccia 10B-10B di cui alla FIG. 10A;

la FIG. HA è un'altra vista frontale della sede e del disco, come illustrati nella FIG. 10A, ma all'atto dell'annullamento della deformazione della sede;

la FIG. 11B è una vista in sezione della sede e del disco ottenuta secondo il piano di traccia 11B-11B di cui alla FIG.

11A;

la FIG. 12A è un'altra vista frontale della sede e del disco, dove però il disco è ruotato in senso antiorario come è indicato dalla freccia, onde far sì che le superfici di forma sferica previste sulle sue facce vengano spostate in impegno stretto di tenuta con le superfici sferiche delle facce della sede, e

la FIG. 12B è una vista in sezione e in scala ingrandita di una porzione della sede e del disco, la quale è ottenuta secondo il piano di traccia 12B-12B di cui alla FIG. 12A e mostra il gruppo di tenuta in impegno forzato di tenuta sia con la sede che con il disco.

Facendo ora riferimento al particolari di cui alle sopra menzionate figure, la valvola completa, che è richiamata nel suo complesso con il riferimento numerico 20, comprende un corpo 21 valvolare presentante un organo 22 metallico tubolare esterno le cui estremità contrapposte possono essere collegate ad una linea o condotto di flusso. L'organo tubolare è costituito da parti 22A e 22B che sono separate in senso diametrale e che sono amovibilmente collegate 1'una all'altra mediante bulloni 22C, ed essendo prevista una appendice 23 tubolare che si estende radialmente verso l'alto a partire dalla parte superiore 2ZA.

Il corpo 21 comprende altresì una sede 24 anulare, costituita di teflon o altro materiale resistente alla corrosione, la quale è disposta lungo la periferia interna dell'organo 22 tubolare in guisa da realizzare un passaggio 25 di flusso resistente alla corrosione che passa da una parte all'altra del corpo valvolare. Sulle proprie estremità, detta sede presenta delle flange che si estendono verso l'esterno e che sono serrate tra le estremità contrapposte dell'organo 22 tubolare e delle parti tubolari del condotto di flusso onde realizzare una continuazione del passaggio 25 del flusso. La superficie esterna della sede 24 presenta un recesso 26 circonferenziale dove è accolto un anello 27 diametralmente spaccato, costituito di gomma o altro materiale elastomerico, il quale è compreso tra il recesso e la superficie interna dell'organo 22 tubolare per rendere disponibile un sostegno elastico posteriore per la sede 24 onde facilitare uno stretto impegno di tenuta della periferia del disco con il materiale relativamente non elastico della sede.

inoltre la valvola 20 comprende un disco 28 metallico il quale, se desiderato, può essere ricoperto con teflon o altro materiale resistente alla corrosione. Ogni singola parte spaccata dell'organo tubolare, la sede, così come l'anello 27 di gomma, sono provvisti di aperture passanti allineate le quali a loro volta sono allineate con aperture ricavate sulle facce avvolgenti delle estremità superiore e inferiore del disco in guisa da accogliere le porzioni di stelo rispettivamente superiore 29 ed inferiore 30.

Nella forma di attuazione illustrata dell’invenzione, le porzioni di stelo sono costituite da steli individuali che sono strettamente ricevuti entro rispettive aperture previste sul disco e sul corpo in guisa che il disco è atto ad essere ruotato attorno all'asse dello stelo tra la posizione chiusa di cui alle FIGG.1 e 2 e una posizione aperta nella quale il disco è disposto sostanzialmente a 90°c rispetto alla posizione illustrata. Tuttavia è evidente che le porzioni di stelo possono consistere nelle estremità contrapposte di un singolo stelo che è infilato entro una apertura passante ricavata sul disco.

L'apertura prevista nella parte superiore dell'organo tubolare di detto corpo si estende attraverso di esso onde permettere alla porzione 29 di stelo di passare oltre detta apertura, ed un attuatore (non illustrato) può essere impostato sulla flangia 30' che è prevista alla estremità superriore dell'appendice tubolare in modo da collegarsi alla estremità 31 esterna della porzione 29 di stelo per permettere a quest'ultimo di essere ruotato su comando dell'attuatore. A questo scopo, il disco è collegato alla parte superiore di stelo mediante una chiavetta o simile. Un gruppo 32 di supporto e di tenuta è montato all'interno di un allargamento 33 che è ricavato alla estremità superiore della apertura prevista nella parte tubolare 22A per la porzione 29 di stelo, in guisa da avvolgere la porzione 29 di stelo in prossimità della sua estremità superiore, e lo stesso gruppo è mantenuto in sede per mezzo di un anello 34 elastico.

Allo scopo di smontare la valvola, è semplicemente necessario sconnettere le parti 22A e 22B e permettere alle stesse di essere spinte distanti dalla sede assieme alle rispettive porzioni 29 e 30 di stelo. Ovviamente, il nuovo collegamento delle parti 22A e 22B permette alle porzioni di stelo e allo organo tubolare di essere riassemblati o rimontati sulla sede e sul disco. Il disco può essere impostato dentro la, o tolto dalla, sede nei modi che verranno descritti nel segui-to.

come è illustrato nelle figure allegate, un gruppo SA di tenuta è montato tra una faccia 35 della periferia interna della sede ed una faccia 36 che è prevista su ogni singola estremità del disco, e ciò allo scopo di realizzare la tenuta tra le stesse, dove detto gruppo si dispone ad avvolgere la rispettiva porzione di stelo. In particolare, i gruppi di tenuta sono montati tra le facce contrapposte 35 e 36 in modo da evitare il passaggio dei fluidi in transito dentro le aperture, e quindi verso gli steli accolti entro queste ultime, così come verso il gruppo di supporto e tenuta.

Come è illustrato, ogni singola faccia 36 prevista sul disco è ricavata alla estremità di una porzione radiale allargata dello stesso disco, mentre ognuna delle facce 35 previste sulla sede è ricavata alla estremità di una porzione di accoppiamento di quest1ultima. In entrambi i casi, dette facce presentano delle superiici sferiche, come indicato con il riferimento "R" riportato nelle FIGG. 2 e 3, le quali sono poste ad avvolgere le aperture previste nella sede e nel disco, e che vengono portate in impegno durante l'assemblaggio del disco nella sede come verrà descritto qui appresso. La zona periferica del disco che è intermedia alle facce 36 previsto ad ogni estremità dello stesso disco è relativamente sottile in guisa oa impegnarsi con una superficie sferica (vedi la FIG. 3) che è ricavata lungo la periferia interna della sede, e che e collegata con le superfici sferiche delle facce della sede. La periferia interna della sede che è posta su entrambi i lati di detta superficie sferica è sostanzialmente cilindrica in guisa da rendere disponibile la più larga apertura possibile nella zona periferica che è intermedia al bordi 37 in aggetto previsti sui lati contrapposti di ogni singola faccia sferica.

Come è illustrato nelle FIGG. 2 e 5, così come nelle FIGG.

10B, 11B e 12B, ogni singolo gruppo SA di tenuta è accolto entro un recesso 40 il quale è ricavato su una faccia del disco e presenta una parete di fondo piatta, in una forma alternativa di realizzazione dell'invenzione, e come è illustrato in FIG. 6, il gruppo di tenuta è ancora accolto entro un recesso 41 che è ricavato sulla faccia del disco, dove però la faccia prospiciente della sede è anch'essa di forma piatta. Conformemente alla forma di attuazione della invenzione di cui a FIG. 9, il gruppo di tenuta può essere accolto parzialmente entro a recessi 42 e 43 che sono ricavati sulle facce contrapposte del disco e della sede rispettivamente, dove ogni singolo recesso presenta una parete di fondo piatta. Nel caso di cui a FIG. 8, il gruppo di tenuta mostrato è accolto in un recesso 44 che è ricavato nella sede, con la parete di fondo del recesso, così come la superficie prospiciente del disco, che sono piatte o piane. D'altra parte, nel caso di FIG. 7 il recesso 45 mostrato per il gruppo di tenuta è ancora una volta ricavato sulla faccia della sede, però in questo caso la faccia contrapposta del disco è di forma sferica. Come si comprenderà dalla descrizione che segue, la configurazione mostrata in FIG. 5, così come in altre figure delle allegate tavole disegni, è la preferita per il fatto che essa facilita l'assemblaggio e il disassemblaggio del disco rispetto alla sede.

Come è meglio illustrato in FIG. 4, il gruppo SA di tenuta comprende un anello 50 esterno costituito di teflon o altro materiale resistente alla corrosione, il quale è sostanzialmente conformato ad "U", ed i cui bracci 52 si estendono verso l'interno a partire dalla sua estremità 53 esterna chiusa. Detto gruppo di tenuta comprende altresì un anello 51 interno che è disposto tra i bracci 52 dell'anello 50 esterno, e che è costituito di un materiale elasticamente deformabile in guisa da spingere elasticamente i bracci verso l'esterno, e quindi in impegno stretto di tenuta con le facce del disco e della sede quando detti bracci sono disposti tra queste ultime. A questo scopo, e come è mostrato, l'anello 51 interno può essere costituito da una molla elicoidale. In alternativa la molla 51 può essere ad esempio costituita da un anello di gomma o altro materiale elastomero. In ogni caso, i bracci dell’anello esterno presentano uno spessore tale, e il recesso o recessi dove il gruppo di tenuta è ricevuto presentano una profondità tale, che, quando il gruppo di tenuta è montato tra il disco e la sede, i lati interni dei bracci 52 vengono posti a contatto l'un l'altro. Ciò fa sì che l'anello 51 interno venga racchiuso o avvolto, in guisa da così rendere disponibile una ulteriore protezione contro gli effetti corrosivi del fluido in transito.

Pertanto, l'anello SA di tenuta è autoenergizzato o autocaricato per il fatto che i lati esterni dei bracci 52 vengono elasticamente spinti in impegno di tenuta con le facce contrapposte del disco e della sede, in guisa da così mantenere tra la sede e il disco una tenuta che evita il passaggio del fluido in transito. Quindi una siffatta forma costruttiva del gruppo di tenuta differisce in modo sostanziale dai convenzionali gruppi di tenuta del tipo in cui 1 bracci di un anello esterno sostanzialmente conformato ad ”U" si estendono radialmente verso l'esterno, invece che verso l'interno, dove i bracci dell'anello esterno vengono spinti elasticamente contro le superfici contrapposte solamente allo scopo di rendere disponibile un contatto iniziale, e dove l'ingresso del fluido in transito dentro l’estremità aperta posta attorno alla superficie esterna dell'anello di tenuta esterno rende disponibile la forza per spingere elasticamente i bracci in impegno di tenuta con dette superfici contrapposte. Ovviamente in quest'ultimo caso non vi sarà alcuna chiusura o protezione dell’anello interno, e quindi nessun mezzo per proteggere quest'ultimo contro gli effetti corrosivi del fluido in transito.

Facendo ora riferimento alla tecnica preferita di assemblaggio della valvola, cosi come illustrato nelle figure 10A-10B, 11A-11B e 12A-12B, gli organi tubolari metallici del corpo valvolare vengono scollegati l'uno dall'altro e rimossi, assieme all'anello 27 di gomma, dalla zona circonferenziale esterna della sede 24. ciò consente di deformare in senso diametrale la sede, come è indicato mediante le frecce in FIG. 10A, in guisa che il passaggio di flusso che attraversa la sede viene allungato secondo una direzione che è inclinata rispetto all'asse delle aperture che attraversano la sede.

Con i gruppi di tenuta montati nei recessi di esso, in seguito il disco 28 viene spostato lateralmente verso il passaggio di flusso con l'asse delle aperture che lo attraversano che è orientato nella direzione di detto allungamento, e che pertanto è inclinato rispetto alle aperture che attraversano la sede. Ciò facilita il movimento delle superfici sferiche delle facce del disco e del gruppo di tenuta verso il passaggio di flusso che attraversa la sede, grazie al gioco esistente tra le facce del disco e il passaggio di flusso a lato dei bordi 37 in aggetto delle facce della sede. Come è illustrato in FXG. 10B, a questo punto i lati interni dei bracci dell'anello esterno del gruppo di tenuta sono distanziati l'uno dall'altro, e nonostante ciò sono mantenuti in posizione in quanto essi scorrono lateralmente lungo il passaggio di flusso della sede.

Come è illustrato nelle FIGG. HA e 11B, quando la deformazione della sede viene meno la periferia interna di questa ultima si sposta radialmente verso l'interno e contro 1 bracci esterni dei gruppi di tenuta, in guisa da far sì che detti bracci esterni si spostino verso i bracci interni di questi ultimi. Tuttavia esiste ancora un certo spazio tra le facce del disco e il passaggio di flusso che attraversa la sede, e ciò fino a quando il disco non viene ruotato in senso antiorario, come è indicato dalla freccia di cui alla FIG.

12A, in guisa da permettere ai gruppi di tenuta e alle facce 36 del disco di portarsi contro le superfici sferiche dei bordi 37 in aggetto della sede, così da disporre sia il gruppo di tenuta che il disco in posizioni dove si trovano in impegno con le superfici sferiche delle facce della sede come è illustrato in FIG. 12B. Quando ciò avviene, i bracci esterni dei gruppi di tenuta vengono spostati verso l'interno in guisa da far sì che le loro facce interne vengano a contatto con le facce contrapposte dei bracci interni dei gruppi di tenuta, come è meglio illustrato in FIG. 8, onde così chiudere l'anello interno del gruppo di tenuta dentro l'anello esterno di quest'ultimo. Naturalmente a questo punto la valvola è pronta per l'ulteriore assemblaggio che prevede 1'infilamento delle porzioni 29 e 30 di stelo nelle aperture allineate previste sul disco e sulla sede, il posizionamento dell'anello 27 di gomma lungo il recesso esterno previsto sulla sede, ed il collegamento degli organi 22A e 22B tubolari metallici spaccati attorno alla sede e all'anello di gomma, quando gli stessi sono stati portati a reciproco contatto lungo gli steli assemblati.

Ovviamente la valvola può essere disassemblata, ad esempio per permettere la sostituzione o la riparazione del gruppo di tenuta, e ciò mediante l'effettuazione inversa delle operazioni sopra richiamate.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Valvola girevole, come una valvola (20) a farfalla, caratterizzata per il fatto di comprendere: un corpo (21) valvolare avente un passaggio (25) per il flusso; un organo (28) di chiusura avente delle porzioni (29, 30) di stelo sulle proprie estremità contrapposte che sono strettamente ricevute entro aperture previste sul corpo valvolare onde permettere all'organo di chiusura di essere ruotato tra le posizioni di apertura e chiusura del passaggio di flusso, nonché un gruppo (SA) di tenuta posto tra l'organo di chiusura ed il corpo valvolare, e disposto ad avvolgere ognuna delle porzioni di stelo, il quale comprende un anello (50) esterno sostanzialmente conformato ad "U", e costituito di un materiale resistente alla corrosione, il quale presenta dei bracci (52) flessibili che si estendono radialmente verso l'interno a partire dalla propria estremità (53) chiusa onde disporsi adiacenti alle facce contrapposte (35) e (36) del corpo valvolare e dell'organo di chiusura, e un anello (51) interno che è disposto tra i bracci dell' anello esterno onde spingere elasticamente le loro facce esterne contro dette facce contrapposte .
2. 2. Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che le facce interne dei bracci (52) dell’anello (50) esterno sono strettamente impegnate l'una con l'altra per avvolgere l'anello (51) interno.
3. 3. Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che l'estremità radiale interna dell'anello (50) esterno è strettamente adiacente alla porzione (29) o (30) di stelo che essa avvolge.
4. 4. Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che la faccia (35) del corpo (21) valvolare presenta un recesso (45; 44) anulare dove è parzialmente ricevuto ogni singolo anello (50) esterno.
5. 5. Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che la faccia (36) dell'organo (28) di chiusura presenta un recesso (40; 41) dove è parzialmente ricevuto ogni singolo anello esterno.
6. 6. Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che le facce (35) e (36) del corpo valvolare e dell'organo di chiusura sono provviste di recessi (43) e (42) in cui è ricevuto l'anello esterno.
7. 7. Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che l'anello (51) interno consiste in una molla elicoidale.
8. 8. Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che l'anello interno consiste in un anello di materiale elastomero.
9. 9. Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che le facce (35) e (36) del corpo (21) valvolare e dell'organo (28) di chiusura sono di forma sferica.