ITRM940385A1 - Valvola comandata passivamente, automatica, in modo particolare valvola di pompa - Google Patents

Description

Valvola comandata passivamente, automatica, in modo particolare valvola di pompa

L'invenzione riguarda una valvola comandata passivamente, automatica, in modo particolare una valvola di pompa, con un corpo azionato fluidicamente e con una sede che interagisce con questo corpo, sede dalla quale il corpo della valvola all'aumento della pressione del fluido sull'entrata della valvola stessa e alla relativa caduta della pressione del fluido all'uscita della valvola, si solleva, e sulla quale il corpo della valvola, nel caso di caduta della pressione del fluido all'entrata della valvola ovvero nel caso di relativo aumento della pressione del fluido all'uscita della valvola, si appoggia.

Queste valvole, quando vengono impiegate come valvole di aspirazione e di pressione in pompe di spostamento, resistono allo stato di chiusura a differenze di pressione che spesso molto rilevanti. Ciò significa di norma anche che il corpo della valvola, nella corsa di chiusura batte sulla sede della valvola .con una violenza relativamente alta. Di conseguenza il corpo e la sede della valvola vengono sottoposti a forti sollecitazioni.

In questo contesto spesso si aggiunge l'ulteriore svantaggio che il flusso di fluido che attraversa la valvola aperta presenta un profilo di flusso più o meno asimmetrico il quale ha come conseguenza che le impurità eventualmente trasportate nel fluido o nel liquido cercano di depositarsi in modo corrispondentemente asimmetrico e provocano un'usura irregolare sul corpo e sulla sede della valvola. Problemi analoghi possono emergere se il corpo della valvola dovesse essere sollecitato da correnti irregolari a effettuare movimenti oscillatori che non presentino una distribuzione statistica uniforme.

A causa delle elevate sollecitazioni cui sono sottoposte, le valvole delle pompe di spostamento che lavorano rapidamente ovvero contro un'elevata pressione differenziale, debbono essere sostituite relativamente spesso.

Il compito della presente invenzione è quello di aumentare nettamente la durata di vita delle valvole del tipo descritto all'inizio della presente invenzione.

Questo compito, secondo le indicazioni della presente invenzione, viene risolto facendo in modo che il corpo della valvola, nella corsa di apertura e/o di chiusura venga ulteriormente ruotata di un angolo prestabilito dalla parte del fluido relativamente ad un'asse parallela alla direzione della corsa, in una direzione che può essere prestabilita.

L'invenzione si basa sulla cognizione secondo cui una resistenza di attrito che si determina tra il corpo della valvola e le parti della valvola che portano il corpo stesso durante la corsa di apertura e di chiusura, può essere superata mediante le forze del fluido che provocano il movimento di alzata del corpo della valvola e, di conseguenza, sono sufficienti forze molto modeste per realizzare il movimento rotatorio desiderato del corpo della valvola.

Di conseguenza sussiste la possibilità, mediante l'impiego di scanalature o di fascette a spirale e/o a forma di vite poste sul corpo della valvola, di realizzare il movimento rotatorio desiderato, e questo anche nel caso in cui le predette fascette e scanalature presentano piccole dimensioni.

Un vantaggio particolare dell'invenzione è costituito dal fatto che in tal modo è più difficile che impurità abbiano a depositarsi.

Le caratteristiche preferite della presente invenzione risultano dalle rivendicazioni, nonché dalla successiva descrizione di vantaggiose forme di configurazione che vengono chiarite sulla base del disegno.

Le figure hanno i seguenti significati

Fig. 1: una sezione di una pompa tuffante con le valvole descritte nella presente invenzione, Fig. 2: una vista laterale del corpo della valvola e Fig. 3: una sezione radiale del corpo della valvola in conformità alla linea di sezione ili-m nella Fig. 2.

La pompa descritta nella Fig. 2 è provvista di un corpo I con almeno un foro cilindrico 2 orizzontale nel quale lavora un plunger 3 come spintore.

II foro del cilindro 2 sbocca in un foro verticale 4 il quale è collegato alla sua estremità inferiore con una conduttura di raccolta di aspirazione 5 e, nel suo settore superiore, viene attraversato da una conduttura a pressione parallela alla conduttura di raccolta di aspirazione 5.

Nel foro verticale 4 sono disposti, secondo una modalità sostanzialmente nota, una valvola di aspirazione e una valvola di pressione contrassegnate con i numeri 6 e 7, in modo tale che nella corsa di aspirazione del plunger 3 dalla conduttura di raccolta di aspirazione 5 con l'apertura della valvola di aspirazione 6 affluisce nel foro cilindrico 2 il mezzo di pompaggio e, in fase di alzata di pressione del plunger 3, il mezzo viene spinto nella conduttura di pressione tramite la valvola a pressione 7 che allora si apre.

Le valvole di aspirazione e di pressione contrassegnate con i numeri 6 e 7 sono strutturate sostanzialmente in modo uguale·,.cosiddette valvole a tazze.

Ciascuna delle due valvole 6 e 7 è provvista di un bossolo di guida 8 nel quale viene portato in modo mobile un corpo di valvola 9 sostanzialmente a forma di tazza. In questo contesto il bossolo di guida 8 della valvola di aspirazione 6, alle sue estremità frontali, da un lato, tra la conduttura di raccolta di aspirazione 5 e il foro cilindrico 2, e, dall'altro, tra questo foro cilindrico 2 e la conduttura di pressione, viene ermetizzato contro la parete del foro verticale 4, mentre il bossolo di guida 8 della vàlvola a pressione 7 al di sopra e al di sotto della conduttura di pressione viene chiuso in modo ermetico sulla parete del foro verticale 4.

I bossoli di guida 8 comprendono una sede 10 sulla quale - allo stato di chiusura delle valvole contrassegnate con i numeri 6 e 7 - poggia il relativo corpo di valvola con un'apposita superficie di ermetizzazione. In questa configurazione le superfici di ermetizzazione che interagiscono tra loro, della sede 10 e del corpo della valvola 9, sono strutturate in forma conica.

In prossimità della sede della valvola 10 e all'estremità opposta alla sede della valvola 10 i bossoli di guida 8 possiedono una quantità di aperture radiali 11 le quali sono collegate tra loro, sul lato esterno del bossolo di guida 8, da uno spazio libero che delimita il bossolo stesso, all'interno del corpo della pompa 1.

I corpi della valvola 9 vengono spinti mediante molle di valvole 12 e/o mediante la forza di gravità nelle loro posizioni di chiusura. In questo contesto la molla 12 del corpo 9 della valvola di pressione 7 è poggiata su un elemento di chiusura 13 che delimita verso l'alto il foro verticale 4 e che serve come spalla fissa, mentre la molla del corpo 9 della valvola di aspirazione 6 è sostenuta sul lato inferiore del pavimento del corpo 9 della valvola di pressione 7. Per il resto ciascuna molla di valvola 12 è tesa contro il lato interno del pavimento del corpo di valvola 9 abbinato.

I corpi di valvola 9 sono portati in modo assialmente mobili nei bossoli di guida 8, in quanto in ciascun bossolo di guida 8 una superficie cilindrico-circolare perimetrale interna che si estende assialmente tra le aperture radiali inferiore e superiore 11, interagisce con il perimetro esterno del corrispondente corpo di valvola 9.

La superficie perimetrale esterna di ciascun corpo di valvola 9 possiede nervature e scanalature 14 e 15 inclinate di un angolo modesto - per esempio di 10° rispetto all'asse del relativo corpo di valvola 9, cioè le nervature 15 interagiscono con la predetta superficie perimetrale interna del relativo bossolo di guida 8, mentre le scanalature 15 formano tra le aperture radiali superiori e inferiori 11 canali che procedono obliquamente rispetto all'asse del bossolo di guida 8.

All'interno delle scanalature 15 possono essere disposte aperture 16 attraverso le quali i predetti canali comunicano con il vano interno del corpo di valvola 9 a forma di tazza.

I corpi di valvola 9 sono strutturati preferibilmente come parti fuse a pressione con pareti relativamente sottili; contemporaneamente il lato interno della parete perimetrale dei corpi di valvola 9 possiede a sua volta una struttura a nervature-scanalature.

Se il corpo 9 della valvola di aspirazione 6 durante la corsa di aspirazione del plunger 3, ovvero il corpo di valvola 9 della valvola di pressione 7 durante la corsa di pressione del plunger 3, si sollevano dalle relative sedi 10, una parte del mezzo di .pompaggio che attraversa la relativa valvola 6 o 7 affluisce attraverso i canali formati, all'interno del relativo bossolo di guida 8, dalle scanalature 15 situate nella parete perimetrale del relativo corpo di valvola 9. Questo flusso esercita sul relativo corpo di valvola 9, a causa dell'inclinazione dei predetti canali rispetto all'asse centrale del relativo bossolo di guida 8, una determinata coppia [torcente]. Questa coppia [torcente] è sufficiente a ruotare il relativo corpo di valvola 9, durante la corsa di apertura, di un angolo predeterminabile in una direzione predeterminata dalla direzione dell'inclinazione delle nervature e delle scanalature 14 e 15, relativamente all'asse centrale del relativo bossolo di guida 8. Infatti mediante il movimento assiale del corpo di valvola 9 che si ha durante la corsa di apertura del relativo corpo di valvola 9, viene necessariamente superata la resistenza di attrito che si'<">oppone a un movimento relativo tra il corpo di valvola 9 e il bossolo di guida 8. Di conseguenza sono sufficienti coppie [torcenti] molto modeste per poter provocare il predetto movimento rotatorio.

In questo modo viene garantito che il corpo di valvola 9 nei successivi stati di chiusura della relativa valvola 6 e 7 relativamente alla corrispondente sede io, assuma differenti posizioni di rotazione.

In tal modo, da un lato, viene garantita un'usura uniforme delle superfici di tenuta del corpo di valvola 9 e della sede della valvola 10 che interagiscono tra loro, e, inoltre, anche le impurità che si formano tra la superficie perimetrale interna dei bossoli di guida 8 che guida il relativo corpo di valvola 9 e le fasce di superficie delle nervature 14 del relativo corpo di valvola 9 che interagiscono con la prima superficie, vengono rapidamente sciacquate via.

Complessivamente, pertanto, é possibile realizzare una maggiore durata di vita delle valvole.

In discordanza dalla forma di configurazione descritta è possibile, eventualmente, prevedere anche di provvedere i lati frontali rivolti verso il basso nella Fig. 1, dei corpi di valvola 9 con nervature o scanalature a forma di spirale in modo tale che il fluido che scorre con le valvole 6 e 7 aperte oltre queste superfici frontali, possa mettere in rotazione il relativo corpo di valvola 9.

Eventualmente ciascun corpo di valvola 9 può presentare anche una sporgenza che fuoriesce attraverso l'apertura della relativa sede io, sporgenza sul cui perimetro esterno vengono formate nervature e scanalature analogamente alle nervature e alle scanalature contrassegnate con i numeri 14 e 15 allo scopo di mettere in rotazione il relativo corpo di valvola 9 durante la corsa di apertura.

La forma di configurazione descritta è vantaggiosa in quanto le valvole contrassegnate con i numeri 6 e 7, allo stato di apertura, provocano una resistenza allo strozzamento relativamente modesta, così come si aupisca allo scopo di evitare il rischio di cavitazione.

Claims (9)

1. Rivendicazioni : 1. Valvola automatica comandata passivamente, in modo particolare valvola di pompa, con corpo di valvola azionato con fluido e con sede che interagisce con il corpo stesso, dalla quale si stacca il corpo di valvola in fase di aumento della pressione del liquido all'entrata della valvola e di corrispondente diminuzione della pressione del fluido all'uscita della valvola e sulla quale il corpo di valvola si appoggia nel caso di riduzione della pressione del fluido all'entrata della valvola e di corrispondente aumento della pressione del fluido all'uscita della valvola, caratterizzata dal fatto che il corpo di valvola (9) nella corsa di apertura e/o di .chiusura del fluido viene ulteriormente ruotato in una direzione che può essere prestabilita, relativamente a un'asse parallela alla direzione della corsa.
2. 2. Valvola secondo la rivendicazione 1, .caratterizzata dal fatto che il corpo di valvola (9) è disposto in modo mobile in un cilindro (8) attraverso dal fluido quando la valvola (6, 7) è aperta, e dal fatto che alla sua superficie perimetrale rivolta al cilindro (8) essa presenta nervature e scanalature (14, 15) a forma di spirale o di vite le quali vengono attraversate dal fluido.
3. 3. Valvola secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il cilindro (8) è disposto sul lato di uscita della sede (10).
4. 4. Valvola secondo le rivendicazioni 2 o 3, caratterizzata dal fatto che il cilindro (8) è strutturato come parte di un bossolo di guida (8) che abbraccia anche la sede della valvola (10)
5. 5. Valvola secondo una delle rivendicazioni comprese da 2 a 4, caratterizzata dal fatto che nel cilindro (8) ovvero nel bossolo di guida (8), sia in prossimità della sede (10). che anche all'estremità del corpo di valvola (9) più lontano dalla sede (10), sono disposte aperture (11) che comunicano tra loro al di fuori del cilindro (8) ovvero del bossolo di guida .(8), per esempio tramite un vano di lavoro di una pompa a spostamento o tramite il suo lato di pressione.
6. 6. Valvola secondo una delle rivendicazioni comprese da 1 a 5, caratterizzata dal fatto che il corpo di valvola (9) è sostanzialmente strutturato a forma di tazza.
7. 7. Valvola secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che il corpo di valvola (9) possiede un pavimento disposto sul lato della sede.
8. 8. Valvola secondo le rivendicazioni 6 o 7, caratterizzata dal fatto che nella parete perimetrale del corpo di valvola (9) a forma di tazza sono disposte, tra le nervature (14) situate sul lato esterno, aperture radiali (16).
9. 9. Valvola secondo una delle rivendicazioni comprese da 1 a 8, caratterizzata dal fatto che il corpo di valvola (9) è strutturato come corpo fuso di pressione.