ITUA201684094U1

ITUA201684094U1 - Elettrovalvola con componenti in acciaio speciale

Info

Publication number: ITUA201684094U1
Application number: ITUA2016U084094U
Authority: IT
Inventors: Alessio Guerci
Original assignee: Ode S R L
Priority date: 2016-04-18
Filing date: 2016-04-18
Publication date: 2017-10-18
Also published as: SI3445214T1; EP3445214A1; EP3445214B1; PL3445214T3; WO2017182865A1

Description

Testo del modello di utilità dal

titolo: “ELETTROVALVOLA CON COMPONENTI IN ACCIAIO SPECIALE”

Il presente trovato riguarda una elettrovalvola con componenti in acciaio speciale, che presenta notevoli caratteristiche innovative e vantaggiose.

Il consumo in costante aumento dell’acqua in tutto il mondo, legato in maniera indissolubile ad una molteplicità di fattori incontrollabili, quali l’aumento vertiginoso della popolazione mondiale, le mutazioni climatiche, il riscaldamento globale e la desertificazione di vaste zone continentali, fenomeni principalmente dovuti all’effetto serra, costringe ad adoperare acque che per poter essere dichiarate potabili, devono essere sottoposte a trattamenti di sanificazione sempre più massicci.

La forte attenzione verso la qualità delle acque potabili (e l’adozione in gran parte delle nazioni di norme specifiche che disciplinano il campo delle acque potabili) ha indotto ad un crescente impiego di trattamenti specifici per la sanificazione delle acque. La clorazione rappresenta il metodo maggiormente utilizzato in molte nazioni, per la disinfezione delle acque potabili. Le soluzioni acquose di cloruro di sodio, cloruro di calcio, cloruro ferrico, cloruro rameico rappresentano un ambiente favorevole al verificarsi di fenomeni corrosivi negli acciai inossidabili.

Nelle valvole da impiegarsi sia a contatto con cibo che a contatto con acqua potabile, alcuni componenti sono realizzati in acciaio inossidabile. Gli elementi in lega, quali Nichel, Cromo e Molibdeno, presenti negli acciai inossidabili agiscono positivamente sulla resistenza dell’acciaio stesso alla corrosione. La massima resistenza alla corrosione è pertanto presentata dagli acciai inossidabili speciali ad alto tenore in molibdeno, dagli acciai austenoferritici e dagli acciai austenitici contenenti molibdeno.

In particolare, nelle elettrovalvole impiegate nelle apparecchiature destinate al mercato alimentare, come ad esempio macchine per caffè, macchine distributrici di bevande calde e fredde, vengono realizzate in acciaio inossidabile le parti destinate al passaggio del liquido, in particolare il cannotto interno del nucleo fisso della elettrovalvola, che è la parte che richiede il più alto grado di resistenza alla corrosione e nello stesso tempo la migliore capacità di lavorabilità, senza trascurare i requisiti di costo e durata.

Pertanto si è sempre alla ricerca di acciai inossidabili speciali che soddisfino contemporaneamente tutti questi requisiti. Dopo accurate indagini ed esperimenti, l’attenzione della richiedente si è focalizzata su un particolare acciaio inossidabile austenitico al cromonichel-molibdeno a basso tenore in carbonio, sinora utilizzato per impieghi speciali nel settore medicale per la realizzazione delle frese dentali in acciaio, apparecchiature chimiche e parti meccaniche in ambienti altamente corrosivi, nonché applicazioni aerospaziali.

Questo acciaio austenitico, appartenente alla serie generale AISI 300, è contraddistinto dalle sigle EN 1.4598 e DIN X2CrNiMoCuS 17-10-2, ha la composizione chimica indicativa esposta nella seguente tabella in cui le percentuali sono percentuali in peso, il resto essendo ferro:

Con tale acciaio sono stati fabbricati cannotti di elettrovalvole a contatto con alimenti e/o con acqua potabile, tale componente (definito in inglese con il termine inlet tube od armature tube) essendo evidenziato con linee di contorno marcate ed identificato con la lettera C sull’allegato disegno schematico illustrativo di una elettrovalvola esemplificativa idonea per i suddetti impieghi. Il lotto di materiale all’uopo impiegato presentava la seguente composizione chimica:

Il materiale di acciaio in barre, ricotto trafilato a freddo, è stato lavorato con plurimandrini per ottenere i cannotti, e la richiedente ha già ottenuto la autorizzazione dall’ente statunitense NSF, ente certificatore per la alimentarietà dei materiali su scala mondiale, per poter impiegare questo tipo di acciaio all’interno delle proprie valvole certificate in accordo allo standard NSF 169 ed allo standard NSF 61, quindi sia per valvole a contatto con alimenti che per valvole a contatto con acqua potabile. Questo materiale ha inoltre già superato con esito positivo sia il test di migrazione globale che il test di migrazione specifica di nichel (Ni) cromo (Cr) e manganese (Mn) con condizioni di contatto 30 min, 100°C, contatto ripetuto, simulante A acqua distillata.

L’acciaio inossidabile austenitico al cromo-nichel-molibdeno presenta una elevata lavorabilità con conseguente riduzione dei costi di lavorazione, dato che esso può essere lavorato rapidamente con torni plurimandrino, a differenza di altri acciai della serie AISI 300 ad alta resistenza alla corrosione (AISI 304, AISI 316) che sono lavorabili solo su torni monomandrino, con grande difficoltà su torni plurimandrino.

L’acciaio inossidabile austenitico al cromo-nichel-molibdeno presenta una migrazione globale e specifica contenuta entro i limiti previsti dalle normative vigenti per la alimentarietà. I valori di migrazione riscontrati con l’acciaio speciale sono inferiori rispetto a quelli riscontrati per l’acciaio AISI 303.

Inoltre, questo acciaio si distingue dagli attuali acciai comunemente impiegati per la realizzazione dei cannotti delle elettrovalvole (AISI 303) per la sua eccezionale resistenza alla corrosione di qualsiasi tipo, da acqua, agenti atmosferici, sostanze chimiche e corrosione intergranulare.

Infatti, questo acciaio speciale viene utilizzato per la realizzazione del suddetto cannotto che è il componente critico della elettrovalvola, in quanto presenta uno spessore molto ridotto. Tra il cannotto ed il nucleo fisso si crea un interstizio che favorisce il deposito degli ioni Clpresenti nell’acqua potabile. Gli ioni Cl- creano un ambiente aggressivo che favorisce l’attivazione del fenomeno corrosivo, che a causa dello spessore ridotto del cannotto, provoca la perforazione del cannotto stesso, se si impiegano altri acciai analoghi, pur di ottima qualità. Con l’impiego dell’acciaio speciale non si creano fori passanti nel cannotto.

I test comparativi, effettuati su campioni analoghi di acciaio austenitico AISI 303, hanno dato risultati di resistenza alla corrosione nettamente inferiori a quelli dei test effettuati con la lega EN 1.4598, oggetto del presente trovato.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Elettrovalvola con componenti in acciaio speciale, impiegata in apparecchiature destinate al trattamento di sostanze alimentari, in cui le parti destinate al passaggio del liquido vengono realizzate in acciaio inossidabile, caratterizzata dal fatto che dette parti sono costituite da acciaio austenitico al cromo-nichel-molibdeno a basso tenore di carbonio.
2. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto acciaio austenitico è costituito dalla lega contraddistinta dalle sigle EN 1.4598 e DIN X2CrNiMoCuS 17-10-2.
3. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta lega EN 1.4598 ha la seguente composizione chimica in percentuali in peso, il resto essendo ferro:
4. Elettrovalvola secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che una parte di elettrovalvola fabbricata con detto acciaio austenitico è il cannotto interno del nucleo fisso della elettrovalvola, destinato al passaggio del liquido.
5. Elettrovalvola con componenti in acciaio speciale, come in precedenza descritto ed illustrato nel disegno annesso.