ITTO991113A1 - Valvola resistente a scorrimento, in particolare con corpo valvolare di plastica per l'uso nell'industria di lavorazione dei semiconduttori. - Google Patents

Description

D E S C R I Z IO N E

del brevetto per Invenzione Industriale

SFONDO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce a valvole, più particolarmente l'invenzione si riferisce a valvole con corpi valvolari di plastica e altri componenti di plastica che sono sottoposti a scorrimento.

Nell'industria di lavorazione dei semiconduttori, vengono utilizzati fluidi altamente corrosivi o caustici con temperature eccedenti i 150°C. Le valvole, accessori e tubazioni metalliche tradizionali non sono adatti in tali applicazioni. Piuttosto, vengono utilizzati materiali altamente inerti come fluoropolimeri, per esempio PFA (perfluoroalcossile) e PTFE (politetrafluoroetilene) . In tali applicazioni, è critico avere un elevato livello di prestazione nelle valvole. Un problema incontrato con la plastica in generale e le valvole di plastica in particolare, consiste nel fatto che la plastica sotto sforzo può scorrere, danneggiando l'integrità della valvola. Lo scorrimento viene esacerbato da temperature elevate e da variazioni di temperatura. Tipicamente, lo stelo della valvola, la sede della valvola e il corpo della valvola sono componenti soggetti a scorrimento sotto sforzo. Tale scorrimento può ridurre l'affidabilità, diminuire la durata di tali valvole, aumentare la manutenzione delle valvole e generalmente aumentare i costi associati con le valvole.

Le valvole di plastica vengono anche usate in molte altre applicazioni come l'irrigazione. Lo scorrimento nei componenti di plastica in tali valvole è anche problematico, sebbene probabilmente non potenzialmente catastrofico dal punto di vista economico come nell'industria di lavorazione dei semiconduttori .

Facendo riferimento alle Fig. 1 e 2, è illustrata una valvola a tre vie azionata manualmente della tecnica precedente quali quelle usate nell'industria dì lavorazione dei semiconduttori e generalmente indicata con il numero 10. Un corpo 11 della valvola ha una manopola 12 che si estende da questo che viene ruotata per azionare la valvola. Una porzione di attuatore 13 ' comprende la manopola, l'albero 14 dell'attuatore e un meccanismo di traslazione del movimento 16. La porzione di attuatore è impegnata con il gruppo 18 di stelo della valvola avente un primo elemento 20 a valvola o elemento superiore ed un secondo elemento 22 a valvola o elemento inferiore, ciascuno a forma di fungo e ciascuno con un diaframma 24 che si estende da questo. Il meccanismo'di traslazione del movimento 28 può essere un albero filettato 32 o superfici a camma 34 per trasformare il movimento di rotazione della manopola in un movimento lineare del gruppo di stelo della valvola. Sono illustrati entrambi i meccanismi, sebbene su una singola valvola ne venga generalmente usato solo uno. Una prima molla 36 è posizionata sotto l'elemento di valvola inferiore e fornisce la pressione di chiusura per chiudere detto elemento di valvola inferiore e la corrispondente sede della valvola inferiore 40. Si può usare una molla supplementare 38. Il meccanismo di azionamento agisce contro la forza della molla per separare l'elemento di valvola inferiore dalla sede della valvola e aprire la porzione di valvola inferiore 42.

L'elemento di valvola superiore 20 viene spostato assialmente mediante il meccanismo di traslazione del movimento che può comprendere elementi di collegamento intermedi 44. In valvole che utilizzano un albero attuatore filettato, la pressione di chiusura fra l'elemento di valvola e la sede della valvola può dipendere direttamente dalla coppia fornita dalla manopola. Uno svantaggio di questa disposizione consiste nel fatto che la pressione di chiusura dipende da determinazioni soggettive dell'operatore di quando la valvola è sufficientemente chiusa. Gli operatori tendono ad usare una forza eccessiva per chiudere tali valvole per essere sicuri che siano sufficientemente chiuse. Questo può portare ad una immediata rottura della valvola oppure causare uno scorrimento eccessivo al meccanismo attuatore comprendente il meccanismo di traslazione del movimento, come pure della sede della valvola e altre porzioni del corpo della valvola. Uno scorrimento sufficiente a danneggiare il funzionamento della valvola si può verificare dopo un numero limitato di cicli di utilizzo.

Un modo per trattare questo problema consìste nel fornire un arresto per limitare la rotazione della manopola e dell'albero per evitare la discrezione di chiusura da parte dell'operatore. Questi tipi di valvole sono anche soggetti a scorrimento e avranno tipicamente un dado di regolazione in modo che il meccanismo attuatore possa venire regolato per compensare lo scorrimento. Un problema inerente con queste valvole è conoscere quando lo scorrimento si è verificato e conoscere di quanto regolare il dado di regolazione. Queste sono spesso determinazioni soggettive determinate dagli operatori.

In valvole che utilizzano le superfici a camma, l'albero avrà tipicamente un arresto di rotazione e la pressione di chiusura dell'elemento di valvola sulla sede della valvola non dipenderà dalla coppia della manopola purché la manopola venga ruotata completamente. Questi meccanismi di traslazione a camma forniscono efficacemente una rotazione limitata, per esempio un quarto di giro per effettuare la chiusura e l'apertura completa. Le valvole di plastica che utilizzano le superfici a camma sono anche soggette a scorrimento e quando viene utilizzata la breve rotazione di un quarto di giro, le considerazioni di scorrimento sono pronunciate. Queste valvole necessiteranno tipicamente di un dado di regolazione tale che dopo un uso prolungato le valvole possano quindi venire regolate per ripristinare le pressioni di chiusura originali fra l'elemento di valvola superiore e la sede della valvola.

Ancora con riferimento alla Fig. 1, le valvole di plastica, particolarmente quelle usate nell'industria di lavorazione dei .semiconduttori, avranno spesso una scanalatura o cavità anulare 48 in corrispondenza della sede della valvola. Questa caratteristica fornisce alla sede della valvola una certa flessibilità che fornisce una maggiore consistenza nella chiusura e nella tenuta, fornisce minori tolleranze di fabbricazione per i componenti di plastica e quindi fornisce minori costi di produzione. La sede della valvola flessibile rende anche la sede della valvola più suscettibile allo scorrimento.

È necessaria una valvola che elimini la discrezione dell'operatore nel determinare quanta coppia esercitare su una valvola di plastica. È necessaria una valvola a diaframma a tre vie di plastica che non richieda regolazione periodica per compensare lo scorrimento. È necessaria una valvola di plastica che minimizzi le tensioni interne nella valvola per minimizzare il verificarsi dello scorrimento. È necessaria una valvola di plastica che sia auto-compensante per lo scorrimento che dovesse verificarsi.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

Una valvola costituita principalmente da plastica ha una caratteristica di compensazione dello scorrimento che fornisce un impegno costante fra gli elementi a valvola e le loro rispettive sedi della valvola. Le caratteristiche compensano la compressione dei componenti interni della valvola, come pure l'allungamento del corpo della valvola. Valvole secondo l'invenzione sono particolarmente adatte per applicazioni nell'industria dei semiconduttori.

Una forma di realizzazione dell'invenzione è una configurazione di valvola a diaframma a tre vie. Queste valvole hanno convenzionalmente una molla inferiore che fornisce la forza di chiusura per un elemento di valvola inferiore. Un meccanismo a molla intrappolata addizionale fornisce una forza di chiusura costante per l'elemento di valvola superiore piuttosto che fare affidamento sulla forza verso il basso di un gruppo attuatore dalla rotazione della manopola. La molla intrappolata auto-compensa qualsiasi scorrimento dei componenti della valvola.

In una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, una valvola a diaframma a tre vie a quarto di giro azionata manualmente, ha un interno aperto con camere e condotti di flusso separati mediante porzioni di valvola superiore e inferiore, ciascuna porzione di valvola è costituita da un elemento di valvola allineato assialmente e una sede della valvola. Una porzione di stelo della valvola comprende entrambi gli elementi a valvola separati da uno stelo cavo e ha diaframmi che si estendono da ciascun elemento di valvola. Un gruppo di attuatore comprendente un albero di collegamento dell'attuatore si sposta assialmente verso l'alto e verso il basso mediante rotazione di una manopola. Questo fa in modo che il gruppo di stelo della valvola si sposti assialmente e le porzioni a valvola si aprano e chiudano. L'albero di collegamento dell'attuatore si estende’attraverso lo stelo cavo ed è direttamente impegnato con l'elemento di valvola della porzione a valvola inferiore ed è assialmente scorrevole entro il primo elemento di valvola.

La molla inferiore fornisce spinta verso l'alto al gruppo di stelo della valvola e fornisce specificamente forza verso l'alto per chiudere la porzione di valvola inferiore quando l'albero di collegamento dell'attuatore non mantiene aperto l'elemento di valvola inferiore. Quando il gruppo attuatore si sposta verso il basso mediante rotazione della manopola, lo stelo dell'attuatore provoca separazione dell'elemento di valvola inferiore dalla sede della valvola inferiore e corrispondentemente causa compressione della prima molla mediante l'albero attuatore. Inoltre, il movimento verso il basso del gruppo attuatore spinge verso il basso l'elemento di valvola superiore della porzione di valvola superiore mediante un meccanismo di compensazione dello scorrimento per portare in sede l'elemento di valvola superiore sulla sede della valvola superiore. Il meccanismo di compensazione dello scorrimento è costituito da un meccanismo a molla di precarico intrappolata. Il meccanismo ha una posizione estesa e fornendo una forza di compressione assiale sufficiente può venire compresso fino ad una posizione contratta e compressa. Il meccanismo attuatore è configurato in modo che l'elemento di valvola superiore raggiunga la sede prima che la manopola venga ruotata sul suo campo completo di movimento. Quando la manopola viene ulteriormente ruotata, l'elemento di valvola superiore rimane nella sede e un ulteriore movimento verso il basso del gruppo attuatore comprime il meccanismo a molla di precarico intrappolata. Questo movimento disponìbile addizionale del gruppo attuatore non richiede quindi un corrispondente movimento dell'elemento di valvola superiore. Quindi, se lo stelo della valvola si comprime, cioè si accorcia, a causa dello scorrimento dello stelo della valvola di plastica, il primo elemento di valvola si disporrà in sede leggermente 'dopo rispetto ad uno stelo della valvola non compresso e il meccanismo a molla intrappolata sarà ancora compresso,, ma verrà compresso dopo nel movimento di rotazione della manopola e si comprimerà leggermente di meno. La forza verso il basso dell'elemento di valvola sulla sede della valvola sarà sostanzialmente la stessa nel caso dello stelo della valvola non compresso. Quindi, il meccanismo a molla intrappolata compensa efficacemente ed automaticamente lo scorrimento di compressione nel gruppo di stelo della valvola.'Lo scorrimento esteso negli elementi del corpo della valvola viene compensato in modo simile.

Una caratteristica ed un vantaggio di particolari forme di realizzazione dell'invenzione consistono nel fatto che valvole costruite secondo di queste vengono sottoposte a tensioni interne minime e controllate, minimizzando così il verificarsi dello scorrimento .

Una caratteristica ed un vantaggio di particolari forme di realizzazione dell'invenzione consistono nel fatto che lo scorrimento viene compensato automaticamente dalla valvola, senza la necessità di regolazione .

Una caratteristica ed un vantaggio di certe forme di realizzazione dell'invenzione consistono nel fatto che non occorre alcun dado di regolazione.

Una caratteristica ed un vantaggio forniti da particolari forme di realizzazione dell'invenzione sono una valvola di plastica con un maggior grado di affidabilità e maggiore durata.

Una caratteristica ed un vantaggio di particolari forme di realizzazione dell'invenzione consistono nel fatto che si può realizzare una valvola a tre vie con un quarto di giro, senza un dado di regolazione e nel fatto che ha maggiore durata e affidabilità migliorata rispetto alle valvole a tre vie ad un quarto di giro note.

Una ulteriore caratteristica e vantaggio significativi di particolari forme di realizzazione dell'invenzione consistono nel fatto che la forza di chiusura di ciascun elemento di valvola viene fornita mediante la deflessione di una molla separata. Inoltre, le molle non agiscono l'una contro l'altra per imporre tensione addizionale sui componenti interni della valvola. Questo minimizza il verificarsi di scorrimento.

Varie forme di realizzazione dell'invenzione sono illustrate e descritte in seguito. Si noti che le parole "collega", "connessione" e "di connessione" quando usate in questa sede, non richiedono un contatto fisico diretto fra il componente interessato, cioè possono essere presenti componenti intermedi. Quando si fa riferimento ad una valvola di plastica, questo non richiede che tutti i componenti della valvola siano di plastica, ma solo che la valvola sia principalmente costruita di plastica. Inoltre, "molla" quando usato in questa sede, può comprendere molle singole o multiple. Quando in questa sede vengono indicate direzioni, come "alto", "basso", "verso l'alto" e "verso il basso", queste non vengono indicate solo come riferimenti relativi a posizioni degli elementi e componenti della valvola e non vengono indicate affinché la valvola o componenti vengano posizionati in un orientamento specifico nell'ambiente in cui la valvola viene utilizzata.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La Fig. 1 è una vista in sezione trasversale di una valvola a tre vie azionata manualmente della tecnica precedente.

La Fig. 2 è una vista prospettica di una valvola a tre vie azionata manualmente. Questa configurazione generale si applica a valvole della tecnica precedente ed a valvole secondo la presente invenzione.

La Fig. 3 è una vista in sezione trasversale di una valvola a tre vie azionata manualmente secondo l'invenzione .

La Fig. 4 è una vista schematica in sezione trasversale che illustra una valvola a tre vie secondo l'invenzione con la valvola inferiore chiusa.

La Fig. 5 è una vista schematica in sezione trasversale che illustra una valvola a tre vie secondo l'invenzione con la manopola manuale ruotata fino a quando l'elemento di valvola superiore impegna la sede della valvola superiore.

La Fig. 6 è una vista schematica in sezione trasversale che illustra una valvola a tre vie secondo l'invenzione con la manopola manuale ruotata alla massima distanza di rotazione in cui il meccanismo di compensazione dello scorrimento è contratto e la porzione a soffietto dello stelo della valvola è distesa .

La Fig. 7 è una vista esplosa che illustra componenti della porzione di attuatore e della porzione di compensazione dello scorrimento.

La Fig. 8 è una vista prospettica della porzione di stelo della valvola.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Facendo riferimento alle Fig. 2 e 3, è mostrata una vista in sezione trasversale di una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, ed è generalmente indicata con il numero 50. La valvola è costituita principalmente da componenti di plastica ed i componenti principali sono un corpo 52 della valvola, una porzione di attuatore 54, un gruppo di stelo 56 della valvola e una porzione 58 di compensazione dello scorrimento. Il corpo 52 della valvola ha un asse A ed un interno aperto 62 che comprende una camera superiore 64, una camera centrale 66 ed una camera inferiore 68. Un primo condotto di flusso 70 è collegato alla camera superiore 64, un secondo condotto di flusso 72 è collegato alla camera inferiore 68 e un terzo condotto di flusso 74 è collegato alla camera centrale 66. Fra la camera superiore e la camera centrale vi è una prima porzione di valvola 76 o inferiore con una prima sede 78 della valvola che ha un primo elemento di valvola superiore 80 cooperante configurato come fungo. Fra la camera centrale 66 e la camera inferiore 68 vi è una seconda valvola 82 o inferiore con una seconda sede 84 della valvola inferiore che coopera con un secondo elemento di valvola inferiore 86, anche sagomato a fungo.

Facendo riferimento alle Fig. 3 e 8, il primo elemento di valvola ed il secondo elemento di valvola fanno parte del gruppo 56 di stelo della valvola che comprende anche la porzione 90 di stelo cavo che ha una porzione espandibile configurata come fisarmonica o soffietto 92 che permette alla porzione di stelo di essere allungabile e contraibile in direzione assiale. Da ciascun elemento di valvola si estende un diaframma flessibile 94, 96, un gruppo 56 di stelo della valvola può essere costituito da PTFE ed è convenientemente formato in due sezioni che sono fissate insieme meccanicamente oppure unite mediante saldatura come è noto nella tecnica. Il gruppo di stelo è lavorato appropriatamente.

La porzione di corpo 52 può essere costituita da una porzione di corpo principale 102, una porzione di corpo di base 104 e una porzione di corpo superiore 106, come mostrato meglio nelle Fig. 2 e 3. La porzione di corpo di base 104 ha una camera della molla 108 in cui è posizionata una prima molla inferiore 110 che è costituita da una molla principale 111 ed una molla supplementare 112. Un mozzo 114 della molla impegna la molla 110 ed ha un diaframma integrale 116. La porzione di corpo superiore 106 è fissata alla porzione di corpo principale 102 mediante un dado 117 e la porzione di corpo di base 104 è fissata alla porzione di corpo principale 102 mediante un dado addizionale 118. Le porzioni di corpo sono formate opportunamente, come mediante stampaggio ad iniezione, da PFA. I dadi 117, 118 sono opportunamente formati da PVDF (fluoruro di polivinilidene).

Facendo riferimento alle Fig. 3 e 7, la porzione di attuatore 54 è principalmente vincolata nella porzione di corpo superiore 106. La porzione di attuatore comprende la manopola manuale 120, l'albero girevole 122, che è fissato alla manopola e si estende nella porzione di corpo superiore 106 e la porzione 58 di compensazione dello scorrimento. La porzione di attuatore comprende inoltre una porzione 126 di traslazione del movimento che, nella realizzazione mostrata, è configurata come porzioni a camma 128 con superfici a camma 129. In alternativa, la porzione 126 di traslazione del movimento può comprendere una porzione filettata 132 sull'albero girevole 122 in cooperazione con una porzione filettata 134 sulla porzione di corpo.

Nella porzione di corpo superiore 106 è contenuta la porzione 58 di compensazione dello scorrimento configurata come meccanismo che contiene una seconda molla superiore intrappolata 142 entro una struttura 144. La struttura è configurata come gabbiaIavente una base di supporto inferiore 146 con sezione trasversale a forma di "W", una porzione di ritenzione superiore 148 e una pluralità di elementi allungati configurati come perni di supporto o aste 150 che si estendono attraverso e fra la base inferiore e la porzione di ritenzione superiore. La base inferiore e/oppure la porzione di ritenzione superiore sono impegnate a scorrimento con dette aste in modo che la porzione di molla intrappolata possa venire contratta ad una lunghezza assiale inferiore rispetto a quella mostrata nella Fig. 2. Una porzione di collegamento 151 si estende dalla porzione di traslazione del movimento fino al secondo elemento di valvola e alla porzione di compensazione dello scorrimento. La porzione di collegamento 151 comprende un elemento di collegamento 152 con sezione trasversale a T che si estende verso il basso dall'impegno con la porzione di ritenzione superiore 148 per venire a contatto e impegnare un elemento di collegamento inferiore 156, che fa anche parte della porzione di collegamento 151. Detto elemento di collegamento inferiore si estende attraverso la porzione di stelo cavo 90 per impegnare il secondo elemento di valvola e- la prima molla per mezzo di un mozzo 114 della molla. L'elemento di collegamento inferiore è opportunamente formato da PEEK (polietere etere chetone) caricato con fibra di carbonio estruso a trazione. La porzione di ritenzione superiore e la porzione di base inferiore possono essere costituite da PVDF, PFA o simili. L'asta o perni di supporto possono essere configurati come bulloni e possono essere costituiti da PEEK estruso a trazione caricato con fibra .di carbonio oppure acciaio inossidabile.

Il movimento verso il basso dell'elemento di collegamento superiore 152 a forma di T causa un movimento verso il basso dell'elemento di collegamento inferiore 156 per comprimere la prima molla 110 e per spostare il secondo elemento di valvola 86 o inferiore dalla posizione di chiusura mostrata nella Fig. 2 fino ad una posizione aperta. Detto movimento verso il basso della porzione di ritenzione superiore 148 causerà un corrispondente movimento verso il basso della seconda molla di base 144 e del primo elemento di valvola superiore 80 fino a quando detto elemento di valvola si impegna con la prima sede 78 della valvola e ne viene arrestato un ulteriore movimento verso il basso. Quindi, un ulteriore movimento verso il basso della porzione di ritenzione superiore non causa un movimento verso il basso della porzione di base inferiore, ma piuttosto comprime la seconda molla 142 ed il meccanismo di compensazione dello scorrimento. Quindi, quando l'elemento di valvola superiore si trova in una posizione di chiusura con la sede superiore della valvola, detta forza di chiusura viene fornita per mezzo della seconda molla 142 e la-forza viene determinata dalla deflessione di detta molla e dalle caratteristiche della molla. La prima e la seconda molla sono preferibilmente di acciaio inossidabile rivestito con un fluoropolimero.

Facendo riferimento alle Fig. 4, 5 e 6, il funzionamento del dispositivo per compensare lo scorrimento di una valvola a tre vie è illustrato in viste schematiche semplificate in sezione trasversale. Queste figure illustrano la porzione 126 di traslazione del movimento come porzione filettata 132 sull'albero impegnata con una porzione filettata 134 sulla porzione di corpo 52. Nella Fig. 4, la manopola 120 viene ruotata per la completa apertura e l'elemento di valvola inferiore 86 si trova nella posizione di chiusura con la sede della valvola inferiore 84 fissata a questo mediante la forza di chiusura fornita dalla prima molla 110. La porzione 58 di compensazione dello scorrimento si trova nella sua posizione completamente estesa tale che il precarico della seconda molla 142 eserciti forza solo contro la struttura 114 di compensazione dello scorrimento. L'elemento di valvola superiore è trova nella posizione aperta, per cui il flusso viene effettuato fra il primo condotto di flusso e il terzo condotto di flusso che non è mostrato in queste figure, ma può estendersi in una direzione in uscita dalla pagina.

Facendo riferimento alla Fig. 5, la manopola 120 è stata ruotata fino al punto in cui l'elemento di valvola superiore 80 impegna la prima sede della valvola 78. A questo punto, la porzione 58 di compensazione dello scorrimento è stata spostata verso il basso, ma è ancora completamente estesa e l'elemento di collegamento inferiore ha spinto l'elemento di valvola inferiore 86 verso il basso ed ha così separato detto elemento di valvola inferiore dalla prima sede della valvola 84. Quindi, la porzione di valvola 76 che separa il primo condotto di flusso dal terzo condotto di flusso è ora chiusa e la porzione di valvola 82 fra il secondo condotto di flusso e il terzo condotto di flusso è aperta.

Facendo riferimento alla Fig. 6, la manopola 120 è stata ruotata fino alla fine del suo campo di movimento di rotazione e mediante un ulteriore spostamento verso il basso della porzione di ritenzione superiore 148 ha contratto la porzione 58 di compensazione dello scorrimento, per cui i perni 150 sono estesi verso l'alto da detta porzione 58. Detto ulteriore spostamento verso il basso della porzione di ritenzione superiore 148 ha anche spinto l'elemento di valvola inferiore 86 ulteriormente verso il basso per una maggiore separazione dalla sede della valvola inferiore 84. Dato che all'elemento di valvola superiore viene impedito un ulteriore spostamento verso il basso poiché l'elemento di valvola inferiore è in movimento, il gruppo di stelo della valvola viene costretto ad estendersi assialmente, il che viene compensato dalla porzione a soffietto 92. Si noti che la prima molla è compressa nella Fig. 5 rispetto alla Fig. 4 ed è ulteriormente compressa nella Fig. 6. La seconda molla 142 nella porzione di compensazione dello scorrimento è compressa nella Fig. 6 rispetto alle Fig. 4 e 5.

Quindi, le forze di chiusura degli elementi di valvola sulle sedi della valvola vengono fornite dalla prima e seconda molla. Qualsiasi scorrimento che si verifichi nei componenti della valvola non influenzerà in modo significativo la pressione di chiusura, né, corrispondentemente, l'integrità delle porzioni della valvola.

Facendo riferimento alla Fig. 2, in una forma di realizzazione preferita di una valvola secondo l'invenzione, la manopola e l'albero girevole ruoteranno su una distanza di rotazione predeterminata che può essere di un quarto di giro, come indicato dall'arco indicato con il numero 162. Questo viene ottenuto facilmente con le porzioni a camma 128 come mostrato nella Fig. 7. Utilizzando le porzioni filettate come illustrato nelle Fig. 4, 5 e 6, possono essere necessari diversi giri per la distanza di rotazione completa di tale configurazione. Le porzioni di traslazione del movimento trasformano il movimento di rotazione in un movimento lineare e assiale che sposta l'elemento di valvola superiore 80, come mostrato nelle Fig. 4 e 5, di una prima distanza lineare predeterminata di. Il movimento di rotazione sposta anche un elemento di collegamento 166, come la porzione di ritenzione superiore 148 mostrata nelle Fig. 4, 5 e 6, di una seconda distanza predeterminata d2 come illustrato nella Fig. 6. La differenza fra d2 e di è uguale alla contrazione del meccanismo 58 di compensazione dello scorrimento che è illustrata mediante la distanza d3 della Fig. 6. Sempre nella Fig. 6, la distanza di spostamento verso il basso d4 dell'elemento di valvola inferiore 86 non viene influenzata dalla contrazione della porzione 58 di compensazione dello scorrimento e questa distanza è uguale alla distanza d2.

L'uso delle forze delle molle per fornire le pressioni di chiusura per gli elementi di valvola minimizzano efficacemente il verificarsi dello scorrimento e auto-compensano lo scorrimento che dovesse verificarsi. Si noti che tali valvole sono adatte in ambienti in cui le pressioni di fluido sono insufficienti per superare dette pressioni di chiusura.

La presente invenzione può venire realizzata in altre forme specifiche senza distaccarsi dal suo spirito o dalle sue caratteristiche essenziali, e si desidera quindi che la presente forma di realizzazione venga considerata in tutti gli aspetti come illustrativa e non limitativa, facendo riferimento alle rivendicazioni allegate piuttosto che alla descrizione precedente per indicare il campo dell'invenzione.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Valvola di plastica a tre vie resistente allo scorrimento, comprendente: a) una porzione di corpo con un asse, un primo condotto, un secondo condotto e un terzo condotto, i tre condotti estendendosi in un interno aperto nella porzione di corpo, una prima sede della valvola assialmente allineata nella porzione di corpo e posizionata per controllare il flusso fra il primo condotto ed il terzo condotto, una seconda sede della valvola assialmente allineata nella porzione di corpo e posizionata per controllare il flusso fra il secondo condotto ed il terzo condotto; b) un primo elemento di valvola affacciato alla prima sede della valvola e mobile fra una posizione di chiusura e una posizione aperta con la prima sede della valvola, e un secondo elemento di valvola affacciato alla seconda sede della valvola e spostabile alla posizione di chiusura con la seconda sede della valvola o allontanabile da questa; c) una porzione di attuatore per spostare il primo ed il secondo elemento di valvola, la porzione di attuatore comprendendo una manopola manuale girevole, una porzione di collegamento ed una porzione di traslazione del movimento per trasformare la rotazione della manopola in un movimento assiale verso il basso della porzione di collegamento; e d) una porzione a molla intrappolata comprendente una molla ed una porzione di supporto, la porzione a molla intrappolata avendo una lunghezza estesa ed essendo comprimibile, la porzione a molla intrappolata essendo in posizione intermedia fra la porzione di attuatore ed il primo elemento di valvola ed essendo mobile in direzione assiale mediante la porzione di traslazione del movimento senza contrarre la molla fino a quando il primo elemento di valvola si dispone sulla prima sede della valvola e in cui un ulteriore movimento assiale della porzione a molla intrappolata mediante la porzione di attuatore causa contrazione della molla; e e) la porzione di collegamento estendendosi inoltre dalla porzione di attuatore fino al secondo elemento di valvola per spostare assialmente il secondo elemento di valvola quando si sposta la porzione di collegamento.
2. 2. Valvola di plastica secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre una molla inferiore posizionata nella porzione di corpo, la molla inferiore fornendo una spinta del secondo elemento di valvola verso la seconda sede della valvola.
3. 3. Valvola di plastica secondo la rivendicazione 2, in cui il primo elemento a valvola ed il secondo elemento a valvola hanno una porzione di.stelo che si estende fra di essi e in cui la porzione di stelo può venire estesa e contratta.
4. 4. Valvola di plastica secondo la rivendicazione 3, in cui la porzione di stelo ha una porzione a soffietto che permette alla porzione di stelo di estendersi e contrarsi.
5. 5. Valvola di plastica secondo la rivendicazione 1, in cui la porzione di traslazione del movimento comprende una superficie a camma.
6. 6. Valvola di plastica secondo la rivendicazione 4, in cui la manopola ha un campo di movimento di rotazione predeterminato di un quarto di giro.
7. 7. Valvola di plastica secondo la rivendicazione 4, in cui dal primo elemento di valvola si estende un diaframma integrale, detto diaframma estendendosi in un impegno a tenuta con la porzione di corpo.
8. 8. Valvola di plastica comprendente: a) un corpo della valvola avente un primo elemento di valvola davanti ad una prima sede della valvola, l'elemento di valvola essendo mobile verso il basso su una prima distanza assiale predeterminata per la chiusura con la sede della valvola per controllare il flusso di fluidi attraverso la valvola; b) una porzione di attuatore comprendente una manopola, un albero girevole fissato alla manopola, l'albero e la manopola essendo girevoli per una distanza di rotazione predeterminata, la manopola estendendosi dal corpo della valvola, una porzione di traslazione del movimento comprendente una porzione di collegamento per trasformare la rotazione della manopola su una distanza di rotazione predeterminata in un movimento assiale della porzione di collegamento su una seconda distanza assiale predeterminata, detta seconda distanza assiale predeterminata essendo maggiore della prima distanza assiale predeterminata, la porzione di collegamento per trasmettere la forza assiale verso il basso all'elemento di valvola; c) un meccanismo di compensazione dello scorrimento comprendente una molla trattenuta in una porzione di supporto, la porzione di supporto avendo una lunghezza assiale massima e detta lunghezza essendo contraibile comprimendo detta molla ad una lunghezza assiale inferiore, il meccanismo di compensazione dello scorrimento essendo inserito in posizione intermedia fra la porzione di collegamento e l'elemento di valvola, per cui quando la manopola viene ruotata sulla sua distanza di rotazione predeterminata, il meccanismo di compensazione dello scorrimento si contrae sostanzialmente per la differenza fra la prima distanza assiale predeterminata e la seconda distanza assiale predeterminata .
9. 9. Valvola secondo la rivendicazione 8, in cui la porzione di corpo ha una sede della valvola che ha una porzione di contatto con l'elemento di valvola e una scanalatura circolare posizionata radialmente adiacente alla porzione di contatto dell'elemento di valvola fornendo così flessibilità alla sede della valvola.
10. 10. Valvola secondo la rivendicazione 8, comprendente inoltre un diaframma integrale con e che si estende dall'elemento di valvola.
11. 11. Valvola secondo la rivendicazione 8, comprendente inoltre un secondo elemento di valvola davanti ad una seconda sede della valvola, il secondo elemento di valvola essendo spinto verso la seconda valvola, e in cui la porzione di collegamento è collegata a detto secondo elemento di valvola e si oppone a detta spinta per allontanare il secondo elemento di valvola dalla seconda sede della valvola.
12. 12. Gambo di valvola con compensazione dello scorrimento per l'uso in una valvola a tre vie, il gambo della valvola avendo un diaframma superiore, un fungo superiore adiacente al diaframma superiore, un diaframma inferiore che si estende verso l'esterno, un fungo inferiore adiacente al diaframma inferiore, una porzione di stelo cavo che si estende fra il fungo superiore ed il fungo inferiore, il diaframma avendo una sezione a fisarmonica che permette l'allungamento e-la contrazione del gambo della valvola.
13. 13. Stelo valvola secondo la rivendicazione 12, in cui il diaframma superiore, il fungo superiore, la porzione di stelo cava, il fungo inferiore ed il diaframma inferiore sono tutti integrali.
14. 14. Meccanismo di compensazione dello scorrimento per l'inserimento in una valvola di plastica, la valvola di plastica avendo un corpo della valvola, un meccanismo attuatore, un elemento di valvola, una sede della valvola, l'attuatore allungabile per spostare l'elemento di valvola in una posizione di chiusura con la sede della valvola; la valvola fornendo l'inserimento del meccanismo di compensazione dello scorrimento in posizione intermedia fra l'elemento di valvola ed il meccanismo attuatore, il meccanismo di compensazione dello scorrimento comprendendo una molla elicoidale precaricata e contenuta entro una struttura contraibile, la struttura avendo una lunghezza massima ed essendo contraibile ad una lunghezza minore mediante compressione della molla elicoidale.
15. 15. Valvola di plastica a tre vie avente una coppia di porzioni di valvola assialmente allineate, le porzioni di valvola avendo un primo elemento di valvola ed un secondo elemento di valvola opposto, ciascun elemento di valvola avendo una posizione aperta ed una posizione di chiusura, la valvola a diaframma avendo inoltre una prima molla ed una seconda molla, e in cui la forza di chiusura per mantenere il primo elemento di valvola nella posizione di chiusura viene fornita dalla forza derivante dalla deflessione della prima molla e la forza di chiusura per mantenere il secondo elemento a valvola nella posizione di chiusura viene fornita dalla forza derivante dalla deflessione della seconda molla.
16. 16. Valvola di plastica a tre vie secondo la rivendicazione 15, in cui il primo elemento di valvola ed il secondo elemento di valvola sono integrali e sono collegati mediante una porzione di stelo assialmente allungabile.
17. 17, Valvola di plastica a tre vie secondo la rivendicazione 15, comprendente inoltre una struttura di supporto della molla avente una lunghezza assiale massima ed essendo contraibile, e in cui la prima molla è posizionata nella struttura di supporto della molla e in cui la molla e la struttura di supporto della molla si spostano con il primo elemento di valvola dalla posizione aperta alla posizione di chiusura, per cui la struttura di supporto e la prima molla sono contrattili, deflettendo così la molla che provvede la chiusura al primo elemento di valvola.