ITTO990992A1

ITTO990992A1 - Metodo per produrre valvole a sfera.

Info

Publication number: ITTO990992A1
Application number: IT1999TO000992A
Authority: IT
Inventors: Lei-Jui Wu
Original assignee: Wu Lei Jui
Priority date: 1998-11-16
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2001-05-16
Also published as: CN1111112C; GB2343735A; ITTO990992A0; GB9927013D0; IT1311439B1; GB2343735B; US5979873A; DE19955111A1; CN1253868A

Description

DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale avente per titolo:

"Metodo per produrre valvole a sfera", a nome:

Descrizione

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce generalmente ad un metodo per la produzione di valvole a sfera, e più particolarmente ad un metodo in cui due mezze valvole a sfera sono forgiate in forma e saldate tra loro usando saldatura ad attrito in modo da ottenere una valvola sferica a sfera cava con una canalina dì flusso rettilinea nel centro. Nervature formate sulle superfici di saldatura nel percorso di flusso rettilineo sono rimosse mediante punzonatura per ottenere superfici lisce. La superficie della valvola a sfera viene infine lavorata per ottenere una valvola a sfera a peso ridotto. In pratica, il carico determinato dalle guarnizioni di tenuta dell'acqua su entrambi i lati della valvola a sfera può essere ridotto prolungando la durata di funzionamento di dette guarnizioni di tenuta dell'acqua. Inoltre la canalina di flusso rettilinea permette un flusso dolce dell'acua attraverso essa; la valvola a sfera ha una buona resistenza -strutturale, e il costo di fabbricazione può essere ridotto.

Tecnica precedente

La valcola a sfera citata, come indicato in fig. 1, è una struttura di valvola a sfera che poggia contro le guarnizioni 51 di tenuta dell'acqua di una valvola per l'acqua e ruota per comandare l'apertura e la chiusura di un rubinetto dell'acqua. Con riferimento alla fig. 2, nel passato le valvole a sfera erano ottenute per fusione. La ghisa veniva colata in uno stampo, ed il prodotto semi-finito sagomato a sfera veniva tolto dallo stampo quando raffreddato. La sua superficie veniva quindi lavorata e sbavata per ottenere una valvola a sfera.

Tuttavia, ci sono molti svantaggi con una valvola a sfera prodotta con il metodo sovra descritto .

1. Poiché la valvola a sfera convenzionale è formata mediane fusione, ci sono bollicine d'aria all'interno durante la fusione. Durante la formatura, allo scopo di ridurre i pori formati sulla superficie della valvola a sfera, lo spessore di detta valvola a sfera viene aumentato di proposito. Dopo la formatura, lo strato superficiale viene lavorato usando un tornio. Si può vedere che la proporzione del materiale di scarto è elevata anche se ci sono pochi pori sulla superficie della valvola a sfera. Ne risulta che la superficie della valvola a sfera non è in accoppiamento di tenuta con le guarnizioni di tenuta dell'acqua su entrambi i lati del rubinetto e si verificano perdite d'acqua attraverso i pori della valvola a sfera. Pertanto è evidente che è impossibile formare una valvola a sfera che non abbia pori usando un metodo di fusione.

2. Inoltre la valvola a sfera convenzionale ha una parte interna cava sostanzialmente sferica (vedi fig. 2). Quando l'acqua dal foro d'acqua del rubinetto scorre attraverso la parte interna cava della valvola a sfera, essa colpisce le pareti della parte interna cava sostanzialmente sferica della valvola a sfera cosicché si formano delle bolle d'aria nella tubatura. Queste bolle d'aria ostruiscono lo scorrere regolare del liquido, provocando in tal modo la formazione di turbolenza.

Allo scopo di ovviare agli inconvenienti sovra citati, viene adottata la forgiatura per produrre valvole a sfera. Con rifermento alla fig. 3, un materiale acciaioso viene riscaldato ad elevata temperatura e forgiato direttamente in un prodotto semi-finito solido sferico. Dopo la lavorazione della superficie, viene ottenuta una struttura 3 di valvola a sfera.

Tuttavia, sebbene il produrre valvole a sfera usando la forgiatura possa eliminare gli svantaggi delle valvole a sfera ottenute per fusione, ci sono altri problemi da risolvere.

Poiché una valvola a sfera solida è pesante, quando la la valvola a sfera urta contro le guarnizioni 51· di tenuta dell'acqua della valvola 5 dell'acqua e ruota, il peso della valvola a sfera sulle guarnizioni di tenuta dell'acqua (poiché entrambe le pareti laterali della valvola a sfera sono inserite nellle guarnizioni di tenuta dell'acqua) fa sì che dette guarnizioni di tenuta dell'acqua si deformino dopo un certo periodo di tempo, e quindi divengano vulnerabili alla tenuta durante la rotazione della valvola a sfera. Come risultato della deformazione e- dell'usura, la valvola a sfera non può essere montata a tenuta con le guarnizioni di tenuta dell'acqua su ambo i lati, e si vengono a formare dei giochi. Pertanto, anche quando la valvola a sfera è chiusa, si verifica una perdita nella tubatura. Ed anche quando un tecnico viene a riparare la tubatura impegnando un saldatore, può facilmente verificarsi un'esplosione.

Sommario dell 'invenzione

Un primo scopo della presente invenzione è fornire un metodo per produrre una valvola a sfera che abbia un peso ridotto. Secondo il metodo della presente invenzione due mezze valvole a sfera vengono forgiate in forma, .saldate ad attrito tra loro per formare una valvola a sfera che abbia una parte interna cava che definisca una canalina di flusso rettilinea, in modo che il peso della valvola a sfera sia supportato dalle guarnizioni di tenuta dell’acqua su ambo i lati di esse, in modo da ridurre la forza di rotazione della valvola a sfera per ridurre il carico delle guarnizioni di tenuta dell'acqua, prolungando in tal modo la durata di vita della valvola a sfera.

Un altro scopo della presente invenzione è fornire un metodo per produrre una valvola a sfera che abbia una canalina di flusso rettilinea, per permettere un flusso dolce dell’acqua, in cui due mezze valvole a sfera sono forgiate in forma e sono accoppiate tra loro in modo da formare una valvola a sfera usando una saldatura ad attrito, in modo che una canalina di flusso rettilinea sia definita nel centro della valvola a sfera per permettere un flusso dolce dell'acqua ed evitare la formazione di turbolenze.

Un altro scopo della presente invenzione è fornire un metodo per produrre una valvola a sfera in modo rapido, in cui la valvola a sfera lungo la quale è formata una canalina di flusso rettilinea sia fornmata mediante forgiatura e saldatura ad attrito, senza che sia necessario praticare un foro interno di flusso usando un tornio come nella tecnica precedente, velocizzando in tal modo il ritmo di produzione.

Descrizione disegni

Dette caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno più chiaramente dalla dettagliata descrizione che segue, presa con riferimento ai disegni allegati, in cui:

la fig. 1 illustra la relazione tra una solita valvola d'acqua ed una valvola a sfera;

la fig. 2 è una vista piana di una sezione della valvola a sfera convenzionale fusa;

la fig. 3 è una vista piana di una sezione della valvola a sfera convenzionale forgiata;

la fig. 4 è una vista prospettica esplosa della valvola a sfera della presente invenzione; e la fig. 5 è una vista piana di una sezione della valvola a sfera della presente invenzione. Descrizione di una realizzazione preferita

Con riferimento alle figg. 4 e 5, un metodo per produrre valvole a sfera secondo la presente invenzione comprende sostanzialmente le fasi seguenti :

(A) forgiatura in forma;

(B) saldatura ad attrito; e

(C) lavorazione del prodotto.

Nella fase (A) due metà 11 di valvola a sfera simmetriche sono costituite mediante forgiatura in modo da avere ciascuna una sezione trasversale a forma di ψ .

La saldatura ad attrito si riferisce all'utilizzazione di una rotazione ad alta velocità per far sì che le superfici di contatto in metallo vengano saldate tra loro come un intero. Nella fase (B) , le due metà 11 della valvola a sfera sono montate tra loro in modo da formare una valvola a sfera 1 di forma sferica, e la saldatura ad attrito è impiegata per far sì che le metà 11 della valvola a sfera siano saldate integralmente in modo da formare un bordo 13 di rinforzo sulle superfici di saldatura grazie alla fusione.

Nella fase (C), viene usato un punzone avente una mazza di diametro corrispondente a quello di una canalina di flusso 12 rettilinea della valvola a sfera 1 per togliere il bordo 13 sulla parete intermedia della canalina di flusso 12 rettilinea nel centro della valvola a sfera 1 in modo che la superficie della parete della canalina di flusso 12 rettilinea sia liscia. Un utensile da tornio viene quindi usato per lavorare la superficie della valvola a sfera 1.

Grazie alle fasi sovra menzionate della presente invenzione, viene ottenuta una valvola a sfera cava con un peso ridotto. Poiché la canalina di flusso 12 rettilinea è situata al centro della valvola a sfera 1, il peso portato dalle guarnizioni 51 di tenuta dell'acqua su entrambi i lati della valvola a sfera 1 può essere ridotto, la forza di rotazione della valvola a sfera può essere diminuita ed il carico delle- guarnizioni 51 di tenuta dell'acqua può anche essere alleviato prolungandone in tal modo la durata di vita.

Inoltre , la canalina di flusso 12 rettilinea assicura un flusso liscio dell'acqua attraverso essa .

I vantaggi della presente invenzione sono indicati qui di seguito:

1. Peso ridotto.

La valvola a sfera della presente invenzione è formata utilizzando la forgiatura e la saldatura ad attrito cosicché essa ha una parte interna cava con una canalina di flusso rettilinea al centro di essa. Grazie a tale costruzione, il peso della valvola a sfera portato dalle guarnizioni di tenuta dell'acqua su ambo i lati di essa può essere ridotto; la forza di rotazione della valvola a sfera può -essere diminuita; ed il carico delle guarnizioni di tenuta dell'acqua può anche essere alleggerito, prolungando in tal modo la durata di vita della valvola a sfera.

2. Flusso dolce dell'acqua.

Dopo la formazione, la valvola ha una canalina di flusso rettilinea al centro per permettere un flusso dolce dell'acqua attraverso essa, senza provocare alcuna turbolenza.

3 . Produzione veloce .

Poiché la valvola a sfera della presente invenzione con la canalina di flusso rettilìnea è formata mediante forgiatura e saldatura ad attrito, non c'è alcuna necessità di praticare un foro interno di flusso usando un utensile da trapano come nella tecnica precedente. Quindi, la velocità di produzione può essere aumentata.

Sebbene la presente invenzione sia stata illustrata e descritta con riferimento ad una forma preferita di realizzazione, si capita che essa non è in alcun modo limitata ai dettagli di detta realizzazione ma è adatta a numerose modifiche nell'ambito delle rivendicazioni che seguono.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la produzione di valvole a sfera, caratterizzato dal fatto che comprende le fasi di: a. forgiare due metà simmetriche di valvola a sfera in una forma tale che ciascuna abbia una forma in sezione trasversale di ψ . b. 'portare dette metà di valvola a sfera a contatto tra loro in modo da formare una valvola a sfera dì forma sferica e saldare ad attrito dette metà di valvola a sfera in un tutt'uno in modo da formare un bordo di rinforzo sulle superfici di saldatura dovuto alla fusione e da definire in detta valvola a sfera un percorso di flusso rettilineo; e c. usare un punzone avente una testa con un diametro corrispondente al diametro di detto percorso di flusso rettilineo di detta valvola a sfera per togliere il bordo di rinforzo sulla parete interna di detto percorso di flusso rettilineo in modo che la superficie della parete di detto percorso di flusso rettilineo sia liscia; e lavorare la superficie di detta valvola a sfera, per cui viene ottenuta una valvola a sfera cava di peso ridotto avente una canalina di flusso rettilinea nel centro di essa per permettere un flusso dolce dell'acqua attraverso essa, e una riduzione nel peso della valvola a sfera portata dalle guarnizioni di tenuta dell'acqua su entrambi i lati della valvola a sfera prolungando in tal modo la durata di vita delle guarnizioni di tenuta dell'acqua.