ITRE970063A1 - Valvola pilotata per l'intercettazione di fluidi - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

"VALVOLA PILOTATA PER L'INTERCETTAZIONE DI FLUIDI"

Il presente trovato riguarda una valvola pilotata per l'intercettazione di fluidi. Il tipo di valvola cui si riferisce l'invenzione comprende almeno due condotti (le cosiddette "pie") comunicanti con l'esterno, per l'ingresso/ uscita del fluido, le quali comunicano tra loro attraverso almeno una bocca di comunicazione del flusso. La pressione del fluido in entrata è maggiore della pressione del fluido all'uscita.

Nelle valvole note è previsto un otturatore mobile, scorrevole lungo superfici di guida ricavate nel corpo della valvola, atto a chiudere, dietro comando, la detta bocca di comunicazione, al fine d'intercettare il flusso, oppure a lasciare libero il passaggio del flusso attraverso la bocca. In alcuni tipi di valvole, all'otturatore è associata una membrana che separa la zona ove sono poste le superfici di guida dell'otturatore, dalla zona di passaggio del fluido, soprattutto quando questo è particolarmente abrasivo/corrosivo.

L'invenzione può trovare applicazione sia per liquidi, sia per aeriformi, di qualsiasi tipo.

Il numero delle "vie" della valvola può essere qualsiasi.

Ugualmente il valore della pressione del fluido trattato può, in linea di principio, essere qualsiasi, purché il valore della pressione del fluido di pilotaggio, sia nella corretta relazione con esso.

Uno scopo della presente invenzione è di realizzare una valvola la cui fabbricazione sia più semplice ed economica delle valvole attualmente note, in particolare, con riferimento alla realizzazione dell'otturatore e delle parti connesse ad esso.

Un altro scopo è di realizzare una valvola la cui durata, in relazione soprattutto con l'usura degli organi di movimento sia particolarmente elevata. Detti ed altri scopi sono raggiunti dall'invenzione in oggetto così come si caratterizza nelle rivendicazioni.

L'invenzione è basata sul fatto che per chiudere, dietro comando, la detta bocca di comunicazione, al fine d'intercettare il flusso, oppure a lasciare libero il passaggio del flusso attraverso la bocca, la valvola comprende:

una camera, posta sopra la bocca di comunicazione, per il passaggio del fluido da un condotto all'altro attraverso la bocca di comunicazione,

una membrana flessibile, libera, che separa la zona superiore della detta camera dalla zona sottostante, avente estensione tale da coprire la bocca di comunicazione, atta ad assumere una prima posizione in cui è posta a contatto con l'intero bordo della bocca ed una seconda posizione in cui è sollevata dal bordo della bocca,

mezzi di pilotaggio atti ad introdurre, dietro comando, nella zona superiore della camera un fluido pilota avente una pressione atta a spingere la membrana nella prima posizione e a premere su essa con una spinta sufficiente ad impedire il passaggio del fluido attraverso la bocca, contro la spinta del fluido presente nei condotti.

Il valore minimo della pressione del fluido di pilotaggio può essere di poco maggiore al valore medio delle pressioni nei due condotti (" vie ") comunicanti con l'esterno.

In pratica, nel caso in cui detta bocca di comunicazione sia direttamente collegata al condotto che viene posto in scarico, il valore minimo della pressione del fluido di pilotaggio sarà sostanzialmente uguale al valore della pressione presente nell'altro condotto.

Ovviamente, tanto maggiore è il valore della pressione di pilotaggio e tanto maggiore è il grado di sicurezza con cui la membrana chiude la bocca di comunicazione.

Grazie al trovato, vengono eliminate le parti mobili con strisciamento le une rispetto alle altre, costituite dall'otturatore e dalle superfici contro cui quello si muove. Vengono quindi drasticamente ridotti tutti i problemi tecnici connessi con tale movimento, tra cui, principalmente l'usura.

Inoltre, vengono eliminate tutte le guarnizioni di tenuta lungo gli organi dell'otturatore. Nella presente invenzione, infatti, la tenuta tra l'ambiente in cui scorre il fluido su cui s'opera e l'esterno, nella zona interessata dall'otturatore, è fornita dalla stessa membrana che funge da otturatore.

Viene inoltre semplificato in misura notevole la fabbricazione della valvola, soprattutto perché non è più necessario realizzare parti solide accoppiate a misura tra loro, in quanto l'otturatore è realizzato semplicemente mediante una membrana fissata al corpo della valvola.

Inoltre, sempre grazie al fatto che, nella presente invenzione non è necessario realizzare parti solide accoppiate a misura tra loro, non esistono particolari problemi tecnici connessi con la dilatazione dei corpi; la valvola può quindi operare indifferentemente con temperature elevate, oppure basse.

Il trovato viene esposto in dettaglio nel seguito con l'aiuto delle allegate figure che ne illustrano una forma, non esclusiva, d'attuazione.

La FIG. 1 è una vista di lato della valvola, parzialmente sezionata, in configurazione "aperta «

La FIG. 2 è un particolare ingrandito di FIG. 1, in configurazione "chiusa La FIG: 3 e una

distaccati ed alcune parti asportate.

La FIG. 4 è una vista come la FIG. 3, di una seconda forma d’attuazione del trovato.

La valvola illustrata comprende un corpo 10 nel quale sono ricavati due condotti 11 e 12 comunicanti con l'esterno, per l'ingresso e rispettivamente per l'uscita del flusso, e/o viceversa. Sostanzialmente, è indifferente quale sia l'ingresso e l'uscita.

La pressione del fluido in entrata è comunque maggiore di quella del fluido in uscita.

I due condotti 11 e 12 comunicano tra loro attraverso almeno una bocca di comunicazione, avente un bordo superiore piano.

In particolare, secondo la forma d’attuazione illustrata nelle figure, il corpo 10 prevede due bocche affiancate 21 e 22, ciascuna comunicante direttamente con un relativo condotto 11 e rispettivamente 12, e ciascuna avente un rispettivo asse posto a distanza dall'asse dell'altra bocca, le quali bocche hanno i propri bordi superiori 21a e 22a posti su uno stesso piano P.

Secondo una diversa forma di realizzazione, non illustrata nelle figure, le due bocche di comunicazione dei condotti 11 e 12 sono poste una all'interno dell'altra, in modo più o meno coassiale.

Sopra le bocche di comunicazione 21 e 22, è prevista una camera 25 per il passaggio del fluido da un condotto 11, 12 all'altro, attraverso le bocche di comunicazione 21, 22.

Secondo la forma d'attuazione illustrata nelle figure, la camera 25 è ricavata nel coperchio 30 che è fissato alla parte superiore del corpo 10. In particolare, la camera 25 ha, in pianta, forma sostanzialmente circolare.

La camera 25 sovrasta le bocche 21 e 22 e crea un raccordo per il passaggio del flusso da una bocca all'altra.

Sopra il piano P è posta una membrana 36, relativamente sottile, avente un buon grado di flessibilità, la quale sovrasta e copre, in pianta le bocche 21 e 22. Inoltre, è libera da corpi od elementi, vale a dire che non vi è sostanzialmente nulla unito ad essa, in particolare nella zona sovrastante le bocche 21 e 22.

Detta membrana 36 è serrata saldamente, lungo la propria parte periferica, tra il coperchio 30 e la superficie superiore del corpo 10, e separa almeno la zona superiore della camera 25 dalla zona sottostante.

La membrana 36 ha estensione tale da coprire le bocche di comunicazione 21 e 22 ed è atta ad assumere una prima posizione (illustrata nella FIG. 2) in cui è posta a contatto con l'intero bordo superiore 21a, 22a, d'entrambe le bocche 21, 22, ed una seconda posizione (illustrata nella FIG. 1) in cui è sollevata da tali bordi.

Secondo la forma d'attuazione illustrata nelle figure, la membrana 36, quando è in configurazione piana è sostanzialmente complanare con i bordi superiori 21a, 22a, delle bocche 21, 22, e separa l'intera camera 25 dalla zona sottostante. Alla valvola sono applicati mezzi di pilotaggio 40, di per sé noti, atti ad introdurre, dietro comando, nella zona superiore della camera 25, al di sopra della membrana 36, un fluido pilota avente una pressione atta a spingere la membrana 36 nella prima posizione e a premere su essa con una spinta sufficiente ad impedire il passaggio del fluido attraverso le bocche 21 e 22 contro la spinta del fluido presente nei condotti 11 e 12.

Secondo la forma d'attuazione illustrata nelle figure, detti mezzi di pilotaggio 40, comprendono un'usuale valvola d'intercettazione il cui otturatore è azionato da mezzi elettromagnetici.

Nel funzionamento, per porre la valvola in configurazione "chiusa", i mezzi 40 operano introducendo fluido pilota in pressione entro la camera 25, al di sopra della membrana 36, il quale fluido avrà una pressione tale da spingere la membrana 36 contro le bocche 21 e 22 con una forza tale da vincere la forza contraria fornita dal fluido agente nella camera 25, sotto la membrana 36. Viene così impedito il passaggio attraverso le bocche 21 e 22 (vedi FIG. 2). La membrana 36 deve essere flessibile in misura tale da potersi deformare per assumere le due dette posizioni, atte a permettere e rispettivamente impedire il passaggio del fluido. In pratica si può usare una membrana in resina sintetica, con spessore di pochi decimi di millimetro, con fibre di rinforzo, preferibilmente avente almeno un poco caratteristiche elastomere.

In linea teorica, per chiudere la valvola, sarebbe sufficiente che il valore della pressione al di sopra della membrana 36 fosse appena maggiore del valore della pressione al di sotto della stessa, la quale è sostanzialmente uguale alla media dei valori delle pressioni nei due condotti 11 e 12.

In pratica, tenuto anche conto che la membrana 36 possiede giocoforza una certa rigidità, il valore della pressione di pilotaggio dovrà essere almeno un poco maggiore di detto valore medio.

Vantaggiosamente, il fluido di pilotaggio usato dai mezzi di pilotaggio 40 può essere costituito dallo stesso fluido che entra nella valvola in oggetto. A tale fine, attraverso il corpo 10 ed il coperchio 30 è realizzato un sottile condotto 43 che pone in comunicazione il condotto d'ingresso 11 con i mezzi 40, e tale fluido viene introdotto nella camera 25 al di sopra della membrana 36, per effettuare la chiusura della valvola.

In tal caso, quindi, il valore della pressione del fluido di pilotaggio è sostanzialmente uguale al valore della pressione presente nel condotto d'ingresso. La spinta agente nella zona superiore della camera 25 sarà sufficiente a vincere la spinta agente al di sotto della membrana 36, dato che la pressione del fluido sotto la membrana 36 risente della minore pressione presente nel condotto 12 di scarico. La membrana 36 viene quindi spinta verso il basso, contro i bordi 21a e 22a, a chiudere le relative bocche 21 e 22. Ivi, l'azione di chiusura risulta molto efficace sulla bocca 22 comunicante con Io scarico, dato che la pressione sotto la membrana 36, in tale bocca, sarà minore della pressione al di sopra della membrana stesso.

Nella zona dell'altra bocca 21, l'azione di chiusura sarà invece sostanzialmente inefficace dato che le pressioni sopra e sotto la membrana sono sostanzialmente uguali.

Ovviamente, quanto maggiore è il valore della pressione di pilotaggio, tanto maggiore sarà il grado di sicurezza con cui la membrana 36 chiude le bocche di comunicazione.

Per porre la valvola in configurazione "aperta", non viene introdotto fluido pilota in pressione nella camera 25, ovvero la camera 25 viene posta in scarico tramite i mezzi 40, oppure viene posta in comunicazione con il condotto d'uscita. Il fluido presente nel condotto d'ingresso (ad esempio il condotto 11), ha una pressione maggiore del fluido presente nella zona superiore della camera 25, e quindi la spinta che agisce dal basso verso l'alto sulla membrana 36 è maggiore di quella che agisce dall'alto verso il basso. La membrana 36 viene pertanto spostata in alto, verso il cielo della camera 25, ed allontanata dalle bocche 21 e 22 e quindi il fluido è libero di passare da una bocca 21 all'altra 22, scorrendo al di sotto della membrana 36, lungo la zona inferiore della camera 25.

Secondo la forma d'attuazione illustrata in FIG. 4, per agevolare il passaggio del fluido da una bocca all' altra e ridurre le perdite di carico, ciascuna bocca di comunicazione 21, 22 è suddivisa in più bocche minori 23 e rispettivamente 24, i cui bordi sono posti tutti su uno stesso piano. In tal caso, la membrana 36 ha estensione tale da coprire tutte le bocche minori 23 e 24, ed è atta ad assumere una prima posizione in cui è a contatto con l'intero perimetro di tutte tali bocche.

Ovviamente al trovato in oggetto potranno venire apportate numerose modifiche di natura pratico-applicativa, senza con ciò uscire dall'ambito dell'idea inventiva come sotto rivendicata.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Valvola pilotata per l'intercetazione di fluidi, comprendente almeno due condoti comunicanti con l'esterno, per l'ingresso/ uscita del flusso, comunicanti tra loro attraverso almeno una bocca di comunicazione, avente un bordo piano, la pressione del fluido in entrata essendo maggiore della pressione del fluido all'uscita, caraterizzata dal fato che per chiudere, dietro comando, la deta bocca di comunicazione, al fine d'intercetare il flusso, oppure a lasciare libero il passaggio del flusso, comprende: una camera, posta sopra la bocca di comunicazione, per il passaggio del fluido da un condoto all'altro atraverso la bocca di comunicazione, una membrana flessibile, libera, che separa la zona superiore della deta camera dalla zona sottostante, avente estensione tale da coprire la bocca di comunicazione, ata ad assumere una prima posizione in cui è posta a contato con il bordo della bocca ed una seconda posizione in cui è sollevata dal bordo della bocca, mezzi di pilotaggio ati ad introdurre, dietro comando, nella zona superiore della camera un fluido pilota avente una pressione ata a spingere la membrana nella prima posizione e a premere su essa con una spinta sufficiente ad impedire il passaggio del fluido attraverso la bocca, contro la spinta del fluido presente nei condotti.
2. 2. Valvola secondo la rivendicazione 1, in cui caraterizzata dal fato che il valore minimo della pressione del fluido di pilotaggio è almeno un poco maggiore al valore medio delle pressioni nei deti condoti comunicanti con l'esterno.
3. 3. Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il valore della pressione del fluido di pilotaggio è sostanzialmente uguale al valore della pressione presente nel condotto d'ingresso.
4. 4. Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende due bocche affiancate, ciascuna comunicante direttamente con un relativo condotto, e ciascuna avente un rispettivo asse posto a distanza dall'asse dell'altra bocca, le quali bocche hanno i propri bordi superiori posti su uno stesso piano e comunicano con la stessa camera di passaggio, la membrana ha estensione tale da coprire entrambe le bocche di comunicazione, ed è atta ad assumere una prima posizione in cui è a contatto con l'intero perimetro d'entrambe le bocche.
5. 5. Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che quando è in configurazione piana, la membrana è complanare con i bordi superiori delle bocche.
6. 6. Valvola secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che la bocca di comunicazione è suddivisa in più bocche minori, i cui bordi sono posti tutti su uno stesso piano, la membrana ha estensione tale da coprire tutte le bocche minori di comunicazione, ed è atta ad assumere una prima posizione in cui è a contatto con l'intero perimetro di tutte tali bocche.