ITTO980018A1 - Valvola d'intercettazione e regolazione per fluidi con otturatore a farfalla. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Valvola d'intercettazione e regolazione per fluidi con otturatore a farfalla"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una valvola d'intercettazione e regolazione per fluidi secondo il preambolo della rivendicazione 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.

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.

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.

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 .

Secondo la presente invenzione questo scopo è raggiunto per mezzo di una valvola quale rivendicata .

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.

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.

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:

la figura 1 è una vista in elevazione frontale della valvola, con il suo otturatore in posizione semiaperta,

la figura 2 è una sezione trasversale eseguita nel piano indicato con II-II nella figura 2, con l'otturatore in posizione chiusa,

la figura 3, suddivisa nelle figure 3a e 3b, è una vista in prospettiva esplosa della stessa valvola, e

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.

Riferendosi alle figure 1 e 2, una valvola d'intercettazione e regolazione secondo l'invenzione comprende un corpo designato nel complesso con,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.

La parte anulare 12 definisce un lume cilindrico 16 di passaggio del fluido da controllare.

Nel lume 16 è girevole un otturatore discoidale 18 del tipo a farfalla, che può essere di metallo o di materiale sintetico.

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.

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.

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 .

Sulle caratteristiche preferite dell'inserto 24 e della sua guarnizione 26 si ritornerà più avanti.

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.

Riferendosi alle figure 2 a 4, il corpo 10 è costituito da due pezzi di materiale sintetico rigido, entrambi designati con 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).

Nella condizione assemblata della valvola i due pezzi 10a combaciano secondo un piano mediano contenente l'asse di rotazione dell'albero 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.

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.

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.

Come si può osservare nelle figure 2 a 4, la cavità del pezzo 10a contiene un reticolo di setti di rinforzo, designati con 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".

Questa struttura "ossea" non è tuttavia preposta a resistere meccanicamente alle pressioni del fluido che agiscono nel lume 16.

La resistenza meccanica a queste pressioni è affidata all'inserto metallico 24, che sarà descritto più avanti.

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.

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.

Pure preferibilmente, come illustrato nelle figure 3 e 4, i due pezzi combacianti IOa presentano fori allineati 40, formati nelle loro parti anulari 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.

Le spine 36 sono preferibilmente costituite da cilindretti d'acciaio.

Riferendosi alle figure 2 e 3, l'inserto metallico 24 presenta fori 44 diametralmente opposti attraverso i quali si estende l'albero 20.

La guarnizione 26 è costituita da un riporto di elastomero, che preferibilmente è vulcanizzato sull'inserto 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.

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.

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.

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.

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.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Valvola d'intercettazione e regolazione per fluidi, comprendente: un corpo (10) avente una parte anulare (12) destinata ad essere rinserrata tra due flange contrapposte di una conduttura e definente un lume cilindrico (16) di passaggio del fluido, ed un'appendice (14) estendentesi radialmente dalla parte anulare (12), un otturatore discoidale (18) del tipo a farfalla girevole nel lume (16) della parte anulare (12), un albero girevole di manovra (20) estendentesi diametralmente attraverso il lume (16) ed all'interno dell'appendice (14) del corpo (10), ed al quale l'otturatore (18) è solidale in rotazione, e una guarnizione anulare (26) fungente da sede di valvola, situata entro il lume (16) delle parte anulare (12) del corpo (10) e con la quale l'otturatore (18) è atto a cooperare perifericamente a tenuta, caratterizzata dal fatto che - il corpo (10) è costituito da due pezzi (10a) di materiale sintetico rigido, aventi forme almeno sostanzialmente speculari tra loro e combacianti secondo un piano mediano contenente l'asse dell'albero di manovra (20), nel lume (16) della parte anulare (12) del corpo (10) è incastrato un inserto anulare metallico (24) avente forme di rivoluzione, attraversato diametralmente dall'albero di manovra (20) e presentante due fori (44) diametralmente opposti in corrispondenza dei quali l'albero (20) è sopportato rotativamente, e la guarnizione (26) comprende uno strato (46) di elastomero che riveste almeno una superficie interna cilindrica dell'inserto (24) ed è impegnabile a tenuta dalla periferia dell'otturatore (18).
2. 2. Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la guarnizione (26) comprende inoltre, in un solo pezzo con il suddetto strato di elastomero (46), parti d'estremità anulari (48) che rivestono facce frontali anulari opposte dell'inserto (24) e che sporgono assialmente dal lume (16) del corpo (10) per realizzare una tenuta tra l'inserto (24) e le due flange della conduttura.
3. 3. Valvola secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzata dal fatto che la guarnizione (26) comprende inoltre, in un solo pezzo con il suddetto strato di elastomero (46), parti a boccola (50) diaetralmente opposte che rivestono le superfici dei suddetti fori diametralmente opposti (44) per realizzare una tenuta tra l'inserto (24) e l'albero (20).
4. 4. Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 3, caratterizzata dal fatto che la guarnizione (26) è vulcanizzata sull'inserto (24).
5. 5. Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le parti anulari (12a) dei due pezzi combacianti (10a) presentano fori allineati (40) e dal fatto che i due pezzi sono bloccati angolarmente, attorno all'asse centrale di queste parti anulari (12a), da spine (42) che si estendono con un accoppiamento forzato in questi fori allineati (40).
6. 6. Valvola secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che le suddette spine (42) sono costituite da cilindretti metallici.
7. 7. Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ognuno dei due pezzi combacianti (10a) di'materiale sintetico rigido ha una struttura interna cava delimitata da una parete esterna continua di sezione sostanzialmente a C, aperta verso l'altro pezzo (10a) e la cui cavità contiene un reticolo di setti di rinforzo (32 ).
8. 8. Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i due pezzi combacianti (10) sono identici tra loro e presentano ognuno sporgenze (36) a guisa di spine innestate in corrispondenti fori ciechi (38) dell'altro pezzo (10a) .
9. 9. Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i due pezzi (IOa) del corpo (10) sono di un tecnopolimero .
10. 10. Valvola secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che il tecnopolimero è una poliammide 66 caricata- con fibre di vetro e stabilizzata al calore.
11. 11. Valvola secondo la rivendicazione 9 oppure 10, caratterizzata dal fatto che in adiacenza dei suddetti fori diametralmente opposti (44) dell'inserto anulare (24) i due pezzi combacianti (IOa) del corpo (10) definiscono rispettive sedi (52) ognuna contenente un cuscinetto (54) costituito da un inserto di materiale sintetico autolubrificante,avente un foro (56) attraversato dall'albero (20).