ITTO980018A1

ITTO980018A1 - INTERCEPTION AND ADJUSTMENT VALVE FOR FLUIDS WITH BUTTERFLY SHUTTER.

Info

Publication number: ITTO980018A1
Authority: IT
Inventors: Paolo Masso
Original assignee: Rizzio Valvole S P A
Priority date: 1998-01-12
Filing date: 1998-01-12
Publication date: 1999-07-12
Also published as: AU2716099A; WO1999035426A1

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Valvola d'intercettazione e regolazione per fluidi con otturatore a farfalla" DESCRIPTION of the industrial invention entitled: "Shut-off and regulation valve for fluids with butterfly shutter"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad una valvola d'intercettazione e regolazione per fluidi secondo il preambolo della rivendicazione 1. The present invention refers to an interception and regulation valve for fluids according to the preamble of claim 1.

Le valvole note del tipo considerato trovano larghissimo impiego per il controllo del flusso di liquidi, ed anche di gas, con portate relativamente grandi e pressioni anche molto elevate. Known valves of the type in question are widely used for controlling the flow of liquids, and also of gases, with relatively large flow rates and even very high pressures.

Il corpo di queste valvole note è costituito da un unico pezzo metallico fuso o fucinato, che a seconda delle applicazioni può essere di ghisa, d'acciaio di qualità od inossidabile, od anche di alluminio. The body of these known valves consists of a single cast or forged metal piece, which, depending on the applications, can be made of cast iron, quality steel or stainless steel, or even aluminum.

Questi corpi di valvola metallici, oltre ad essere relativamente pesanti nel caso della ghisa e dell'acciaio, sono di fabbricazione costosa. Infatti, i pezzi venuti di fusione o fucinati debbono essere finiti con operazioni di lavorazione meccanica di tornitura e/o brocciatura e rettifica delle loro superfici cilindriche. Queste operazioni sono relativamente complesse. These metal valve bodies, in addition to being relatively heavy in the case of cast iron and steel, are expensive to manufacture. In fact, the pieces that have been cast or forged must be finished with mechanical machining operations of turning and / or broaching and grinding of their cylindrical surfaces. These operations are relatively complex.

Lo scopo della presente invenzione è quello di realizzare una valvola del tipo considerato che, a parità di dimensioni, comprenda un corpo molto più leggero e di fabbricazione molto meno costosa, e che nondimeno abbia una resistenza meccanica equivalente a quella delle valvole note della stessa categoria, in particolare nei confronti delle pressioni interne . The object of the present invention is to provide a valve of the type considered which, for the same dimensions, comprises a much lighter body and of much less expensive manufacture, and which nevertheless has a mechanical strength equivalent to that of known valves of the same category. , in particular with regard to internal pressures.

Secondo la presente invenzione questo scopo è raggiunto per mezzo di una valvola quale rivendicata . According to the present invention, this object is achieved by means of a valve as claimed.

In una valvola secondo l'invenzione il corpo in due pezzi combacianti, essendo di materiale sintetico, è più leggero e più economico di un corpo metallico in un pezzo unico. Certe superfici cilindriche, come quelle del lume della parte anulare, che in un corpo metallico richiedono una lavorazione meccanica, possono essere ottenute già di stampaggio con la precisione necessaria in un pezzo finito. In a valve according to the invention, the body in two mating pieces, being made of synthetic material, is lighter and cheaper than a metal body in a single piece. Certain cylindrical surfaces, such as those of the lumen of the annular part, which in a metal body require mechanical processing, can already be obtained by molding with the necessary precision in a finished piece.

Il corpo in due pezzi di materiale sintetico non sarebbe di per sé adatto a resistere a pressioni interne relativamente elevate. Nella valvola secondo l'invenzione la resistenza meccanica alla pressione interna è però affidata all'inserto anulare metallico. Questo inserto, avendo forme di rivoluzione semplici, si presta economicamente alla realizzazione, con operazioni di tornitura altrettanto semplici, a partire da un pezzo anulare grezzo che può essere uno spezzone di un semilavorato tubolare, oppure un pezzo fuso o fucinato. The two-piece body of synthetic material would not in itself be suitable to withstand relatively high internal pressures. In the valve according to the invention, however, the mechanical resistance to internal pressure is entrusted to the annular metal insert. This insert, having simple forms of revolution, lends itself economically to the realization, with equally simple turning operations, starting from a rough annular piece which can be a piece of a tubular semi-finished product, or a cast or forged piece.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno dalla lettura della descrizione particolareggiata che segue, fatta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano una forma d'attuazione preferita e nei quali: Further characteristics and advantages of the invention will appear from reading the detailed description which follows, made with reference to the attached drawings, which illustrate a preferred embodiment thereof and in which:

la figura 1 è una vista in elevazione frontale della valvola, con il suo otturatore in posizione semiaperta, Figure 1 is a front elevation view of the valve, with its shutter in the half-open position,

la figura 2 è una sezione trasversale eseguita nel piano indicato con II-II nella figura 2, con l'otturatore in posizione chiusa, Figure 2 is a cross section taken in the plane indicated by II-II in Figure 2, with the shutter in the closed position,

la figura 3, suddivisa nelle figure 3a e 3b, è una vista in prospettiva esplosa della stessa valvola, e Figure 3, divided into Figures 3a and 3b, is an exploded perspective view of the same valve;

la figura 4 è una vista in prospettiva di uno dei due pezzi che compongono il corpo della valvola, osservato dalla sua faccia che nella condizione assemblata è rivolta verso l'altro pezzo.del corpo. Figure 4 is a perspective view of one of the two pieces that make up the valve body, seen from its face which in the assembled condition faces the other piece of the body.

Riferendosi alle figure 1 e 2, una valvola d'intercettazione e regolazione secondo l'invenzione comprende un corpo designato nel complesso con,10. Referring to Figures 1 and 2, an interception and regulation valve according to the invention comprises a body designated as a whole with 10.

Come nelle valvole note della stessa categoria, il corpo 10 comprende una parte anulare 12 ed un'appendice tubolare 14 che si estende radialmente dalla parte anulare 12. As in known valves of the same category, the body 10 comprises an annular part 12 and a tubular appendage 14 which extends radially from the annular part 12.

La parte anulare 12 definisce un lume cilindrico 16 di passaggio del fluido da controllare. The annular part 12 defines a cylindrical lumen 16 for the passage of the fluid to be controlled.

Nel lume 16 è girevole un otturatore discoidale 18 del tipo a farfalla, che può essere di metallo o di materiale sintetico. A disc-shaped shutter 18 of the butterfly type is rotatable in the lumen 16 and can be made of metal or synthetic material.

Attraverso il lume 16 ed all'interno dell'appendice 14 del corpo 10 si estende un albero girevole di manovra 20, al quale l'otturatore 18 è solidale in rotazione. A rotatable operating shaft 20 extends through the lumen 16 and inside the appendix 14 of the body 10, to which the shutter 18 is integral in rotation.

All'estremità dell'appendice 14 lontana dalla parte anulare 12 l'albero 20 presenta un codolo sporgente quadro 22 d'accoppiamento ad un organo di manovra, quale un volantino od un attuatore ad esempio elettrico, idraulico o pneumatico di tipo noto. At the end of the appendage 14 far from the annular part 12, the shaft 20 has a square protruding tang 22 for coupling to an operating member, such as a handwheel or an actuator, for example electric, hydraulic or pneumatic, of a known type.

Entro il lume 16 della parte anulare 12 è incastrato un inserto anulare metallico, indicato nel complesso con 24 e meglio visibile nella figura 3. Come sarà chiarito meglio più avanti, l'inserto 24 è dotato di una guarnizione di tenuta 26 con la quale l'otturatore a farfalla 18 coopera perifericamente . Within the lumen 16 of the annular part 12 there is a metal annular insert, indicated as a whole with 24 and better visible in Figure 3. As will be clarified further below, the insert 24 is equipped with a sealing gasket 26 with which the The butterfly shutter 18 cooperates peripherally.

Sulle caratteristiche preferite dell'inserto 24 e della sua guarnizione 26 si ritornerà più avanti. The preferred characteristics of the insert 24 and its gasket 26 will be returned later.

La parte anulare 12 del corpo 10 è destinata ad essere rinserrata tra due flange contrapposte di una conduttura (non rappresentate) . Con 28 sono designate orecchie esterne del corpo 10 che presentano rispettive asole 30 per il passaggio dei bulloni che intercollegano le due flange contrapposte della conduttura, rinserrando a tenuta la parte anulare 12 tra queste flange. The annular part 12 of the body 10 is intended to be clamped between two opposite flanges of a duct (not shown). Reference 28 designates external ears of the body 10 which have respective slots 30 for the passage of the bolts which interconnect the two opposite flanges of the pipeline, sealing the annular part 12 between these flanges.

Riferendosi alle figure 2 a 4, il corpo 10 è costituito da due pezzi di materiale sintetico rigido, entrambi designati con 10a. Referring to figures 2 to 4, the body 10 is made up of two pieces of rigid synthetic material, both designated with 10a.

Tutte le parti dei due pezzi IOa che sono state descritte come facenti parte del corpo 10 sono designate, nelle figure 3 e 4, con gli stessi numeri di riferimento seguiti dalla lettera a (parti anulari 12a, appendice 14a, orecchie 28a, asole 30a). All the parts of the two pieces 10a which have been described as forming part of the body 10 are designated, in Figures 3 and 4, with the same reference numbers followed by the letter a (annular parts 12a, appendix 14a, ears 28a, slots 30a) .

Nella condizione assemblata della valvola i due pezzi 10a combaciano secondo un piano mediano contenente l'asse di rotazione dell'albero 20. In the assembled condition of the valve, the two pieces 10a mate along a median plane containing the axis of rotation of the shaft 20.

I due pezzi combacienti IOa possono avere forme almeno sostanzialmente speculari tra loro, ma nella forma d'attuazione preferita, rappresentata nei disegni, essi sono identici tra loro per poter essere ottenuti di stampaggio in uno stesso stampo. The two mating pieces 10a can have shapes at least substantially specular to each other, but in the preferred embodiment, shown in the drawings, they are identical to each other in order to be obtained by molding in the same mold.

II materiale sintetico rigido preferito per i due pezzi IOa è un cosiddetto tecnopolimero, ed in particolare una poliammide 66 caricata con fibre di vetro e stabilizzata al calore. The preferred rigid synthetic material for the two pieces 10a is a so-called technopolymer, and in particular a polyamide 66 loaded with glass fibers and stabilized to the heat.

Ognuno dei pezzi combacianti IOa ha preferibilmente una struttura interna cava delimitata da una parete esterna continua di sezione sostanzialmente a C, aperta verso l'altro pezzo 10a. Each of the mating pieces 10a preferably has a hollow internal structure delimited by a continuous external wall of substantially C-shaped section, open towards the other piece 10a.

Come si può osservare nelle figure 2 a 4, la cavità del pezzo 10a contiene un reticolo di setti di rinforzo, designati con 32. As can be seen in Figures 2 to 4, the cavity of the piece 10a contains a lattice of reinforcing septa, designated with 32.

Una struttura reticolare di questo genere permette di realizzare pezzi IOa di estrema leggerezza e di resistenza meccanica molto elevata, secondo una struttura per cosi dire "ossea". A reticular structure of this kind makes it possible to produce parts 10a of extreme lightness and very high mechanical resistance, according to a structure so to speak "bony".

Questa struttura "ossea" non è tuttavia preposta a resistere meccanicamente alle pressioni del fluido che agiscono nel lume 16. However, this "bony" structure is not designed to mechanically resist the pressures of the fluid acting in the lumen 16.

La resistenza meccanica a queste pressioni è affidata all'inserto metallico 24, che sarà descritto più avanti. The mechanical resistance to these pressures is entrusted to the metal insert 24, which will be described later.

Preferibilmente, come illustrato nelle figure 1 e 3, i due pezzi combacianti IOa sono mantenuti insieme da bulloni 34 (viti e dadi) che hanno la semplice funzione di mantenerli uniti con sicurezza quando la valvola non è installata. Preferably, as illustrated in Figures 1 and 3, the two mating pieces 10a are held together by bolts 34 (screws and nuts) which have the simple function of keeping them securely joined when the valve is not installed.

Preferibilmente, per garantire un posizionamento reciproco sicuro dei due pezzi IOa, in particolare in una prima fase dell'assemblaggio della valvola, ognuno di essi presenta, da un lato dell'asse dell'albero 20, sporgenze 36 (figura 4) che si innestano a guisa di spine in corrispondenti fori ciechi 38 dell'altro pezzo IOa. Preferably, in order to ensure a safe mutual positioning of the two pieces 10a, in particular in a first phase of the assembly of the valve, each of them has, on one side of the shaft axis 20, protrusions 36 (figure 4) which engage like pins in corresponding blind holes 38 of the other piece 10a.

Pure preferibilmente, come illustrato nelle figure 3 e 4, i due pezzi combacianti IOa presentano fori allineati 40, formati nelle loro parti anulari 12a. Also preferably, as illustrated in Figures 3 and 4, the two mating pieces 10a have aligned holes 40, formed in their annular parts 12a.

In questi fori 40 si estendono spine 42 che vi sono piantate con un accoppiamento forzato e che, oltre a contribuire all'intercollegamento dei due pezzi IOa, ne garantiscono il bloccaggio contro la rotazione reciproca attorno all'asse centrale delle parti anulari 12a. In these holes 40 extend pins 42 which are inserted there with a forced coupling and which, in addition to contributing to the interconnection of the two pieces 10a, ensure their locking against reciprocal rotation around the central axis of the annular parts 12a.

Le spine 36 sono preferibilmente costituite da cilindretti d'acciaio. The pins 36 are preferably constituted by steel cylinders.

Riferendosi alle figure 2 e 3, l'inserto metallico 24 presenta fori 44 diametralmente opposti attraverso i quali si estende l'albero 20. Referring to Figures 2 and 3, the metal insert 24 has diametrically opposite holes 44 through which the shaft 20 extends.

La guarnizione 26 è costituita da un riporto di elastomero, che preferibilmente è vulcanizzato sull'inserto 24. The gasket 26 consists of an elastomer coating, which is preferably vulcanized on the insert 24.

In particolare, nella forma d'attuazione preferita rappresentata nei disegni, questo riporto comprende uno strato 46 che riveste la superficie interna cilindrica dell'inserto ed è imegnabile a tenuta dalla periferia dell'otturatore 18. Il riporto comprende inoltre, preferibilmente, in un solo pezzo con lo strato 46, parti d'estremità anulari 48 che rivestono facce frontali anulari opposte dell'inserto 24. Queste parti d'estremità anulari 48 sporgono assialmente dal lume 16 del corpo 10 per realizzare una tenuta tra l'inserto 24 e le due flange della conduttura. In particular, in the preferred embodiment shown in the drawings, this overlay comprises a layer 46 which covers the cylindrical internal surface of the insert and can be hermetically engaged from the periphery of the shutter 18. The overlay also comprises, preferably, in a single piece with the layer 46, annular end portions 48 lining opposite annular front faces of the insert 24. These annular end portions 48 project axially from the lumen 16 of the body 10 to form a seal between the insert 24 and the two pipeline flanges.

Pure preferibilmente, la guarnizione 26 comprende inoltre, in un solo pezzo con lo strato di elastomero 46, parti a boccola 50 diametralmente opposte che rivestono le superfici dei fori diametralmente opposti 44 per realizzare una tenuta tra l'inserto 24 e l'albero 20. Also preferably, the gasket 26 further comprises, in a single piece with the elastomer layer 46, diametrically opposite bushing parts 50 which cover the surfaces of the diametrically opposite holes 44 to form a seal between the insert 24 and the shaft 20.

Preferibilmente, come illustrato nelle figure 2 a 4, in adiacenza dei fori 44 e delle parti a boccola 50 dell'inserto 24 i due pezzi IOa del corpo 10 presentano rispettive sedi 52. Ognuna di queste sedi 52 contiene un rispettivo cuscinetto 54 (figure 2 e 3) costituito da un inserto di materiale sintetico autolubrificante in forma di tegolo. Ognuno dei cuscinetti 54 presenta un foro centrale 56 attraversato dall'albero 20. Preferably, as illustrated in Figures 2 to 4, adjacent to the holes 44 and the bushing parts 50 of the insert 24 the two pieces 10a of the body 10 have respective seats 52. Each of these seats 52 contains a respective bearing 54 (Figures 2 and 3) consisting of an insert of self-lubricating synthetic material in the form of a tile. Each of the bearings 54 has a central hole 56 through which shaft 20 passes.

Lo sbocco del foro 56 di ciascun cuscinetto 54, sulla sua faccia rivolta verso l'otturatore 18, presenta una sede anulare 58 nella quale è alloggiato un anello toroidale 60 che realizza una tenuta tra l'otturatore 18 ed il rispettivo cuscinetto 54. The outlet of the hole 56 of each bearing 54, on its face facing the shutter 18, has an annular seat 58 in which a toroidal ring 60 is housed which forms a seal between the shutter 18 and the respective bearing 54.

L'albero 20 è posizionato assialmente per mezzo di anelli Seeger 62 alloggiati in corrispondenti gole 64 dell'albero 20 e che contrastano contro le facce dei cuscinetti 54 più lontane dall'otturatore 18. The shaft 20 is axially positioned by means of Seeger rings 62 housed in corresponding grooves 64 of the shaft 20 and which contrast against the faces of the bearings 54 furthest from the shutter 18.

Claims

CLAIMS 1. Shut-off and regulating valve for fluids, comprising: a body (10) having an annular part (12) intended to be clamped between two opposite flanges of a duct and defining a cylindrical lumen (16) for the passage of the fluid, and an appendage (14) extending radially from the annular part (12 ), a discoidal shutter (18) of the butterfly type rotatable in the lumen (16) of the annular part (12), a rotating operating shaft (20) extending diametrically through the lumen (16) and inside the appendix (14) of the body (10), and to which the shutter (18) is integral in rotation, and an annular gasket (26) acting as a valve seat, located within the lumen (16) of the annular part (12) of the body (10) and with which the shutter (18) is able to cooperate peripherally in a sealed manner, characterized by the fact that - the body (10) is made up of two pieces (10a) of rigid synthetic material, having shapes at least substantially specular to each other and mating according to a median plane containing the axis of the operating shaft (20), in the lumen (16) of the annular part (12) of the body (10) there is an annular metal insert (24) having a revolving shape, crossed diametrically by the operating shaft (20) and having two diametrically opposite holes (44) in corresponding to which the shaft (20) is rotatably supported, and the gasket (26) comprises a layer (46) of elastomer which covers at least one cylindrical internal surface of the insert (24) and is able to be engaged tightly from the periphery of the shutter (18).

2. Valve according to claim 1, characterized in that the gasket (26) further comprises, in one piece with the aforementioned elastomer layer (46), annular end parts (48) which cover opposite annular front faces of the insert (24) and which protrude axially from the lumen (16) of the body (10) to form a seal between the insert (24) and the two flanges of the duct.

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the gasket (26) further comprises, in one piece with the aforementioned elastomer layer (46), diaetrically opposite bushing parts (50) which cover the surfaces of the aforesaid diametrically opposite holes (44) to make a seal between the insert (24) and the shaft (20).

Valve according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the gasket (26) is vulcanized on the insert (24).

5. Valve according to any one of the preceding claims, characterized in that the annular parts (12a) of the two mating pieces (10a) have aligned holes (40) and in that the two pieces are locked angularly, around the central axis of these annular parts (12a), by pins (42) extending with a forced fit into these aligned holes (40).

6. Valve according to claim 5, characterized in that the aforesaid pins (42) consist of metal cylinders.

7. Valve according to any one of the preceding claims, characterized in that each of the two mating pieces (10a) of rigid synthetic material has a hollow internal structure delimited by a continuous external wall of substantially C-shaped section, open towards the other piece (10a) and whose cavity contains a lattice of reinforcing septa (32).

8. Valve according to any one of the preceding claims, characterized in that the two mating pieces (10) are identical to each other and each have protrusions (36) like pins inserted into corresponding blind holes (38) of the other piece (10a ).

9. Valve according to any one of the preceding claims, characterized in that the two pieces (10a) of the body (10) are of a technopolymer.

10. Valve according to claim 9, characterized in that the technopolymer is a polyamide 66 loaded with glass fibers and stabilized to the heat.

11. Valve according to claim 9 or 10, characterized in that adjacent to the aforesaid diametrically opposite holes (44) of the annular insert (24) the two mating pieces (10a) of the body (10) define respective seats (52) each containing a bearing (54) consisting of an insert of self-lubricating synthetic material, having a hole (56) crossed by the shaft (20).