CH660905A5 - Valvola a sfera con anello di fermo e ghiere di serraggio delle estremita flangiate delle due tubazioni. - Google Patents

Description

L'oggetto della presente invenzione è costituito da una valvola a sfera dotata di un anello di fermo che consente lo smontaggio della tubazione a valle, a valvola chiusa, senza pregiudizi per la tenuta della stessa.

Sono note valvole a sfera costituite da un corpo di valvola, sostanzialmente cilindrico e da un otturatore a forma di sfera, forato e comandato in posizione di chiusura o di apertura da una maniglia attraverso un alberino. Tali valvole a sfera di tipo noto prevedono che il corpo di valvola, da un lato, presenti una sorta di flangia rivolta verso l'interno che funge da battuta per una guarnizione anulare che dall'altro lato si appoggia all'otturatore a sfera. Dall'altro lato, la seconda guarnizione anulare per l'otturatore a sfera è sostenuta da una boccola di supporto della guarnizione che si inserisce all'interno del corpo di valvola. Le estremità flangiate dei tubi che concorrono sulla valvola sono serrate contro le due estremità del corpo di valvola mediante ghiere di serraggio che si avvitano sulla superficie esterna del corpo di valvola.

Questo tipo di sistemazione consente, senza rimuovere i due condotti che concorrono sulla valvola, di asportare la valvola per verificare lo stato di usura delle guarnizioni.

Tuttavia, in alcuni casi, può essere necessario smontare la tubazione che è connessa ad uno dei due lati della valvola, a valvola chiusa, mentre nell'altra tubazione si ha ancora un fluido in pressione.

Questa necessità costringe a sistemare la valvola in modo che la boccola di supporto della guarnizione sia disposta sempre dal lato a monte rispetto alla pressione: in caso contrario infatti tale boccola, la relativa guarnizione e lo stesso otturatore a sfera, potrebbero essere sparati fuori dal corpo di valvola dalla pressione esistente dall'altro lato della valvola.

Questo tipo di valvola nota presenta due difetti, in primo luogo è necessario, al momento del montaggio, conoscere la direzione del flusso del fluido, ma anche in questo caso un errore di montaggio è sempre possibile; in secondo luogo la tubazione può essere inserita in un circuito complesso in cui, a seconda delle condizioni di regolazione dell'impianto, la pressione può essere applicata indifferentemente da una parte o dall'altra della valvola.

Lo scopo della presente invenzione è quello di ovviare a tali svantaggi predisponendo un anello di fermo che è stato avvitato all'interno del corpo di valvola e costituisce un fermo per la boccola di supporto della guarnizione sopra menzionata.

In questo modo la valvola può essere montata indifferentemente in un senso e nell'altro ed è sempre consentito lo smontaggio di uno dei due tratti della guarnizione quando il secondo è in pressione.

Le caratteristiche essenziali dell'invenzione sono riassunte e schematizzate nelle rivendicazioni; gli oggetti e vantaggi della stessa risulteranno inoltre dalla descrizione che segue con particolare riferimento alle allegate tavole di disegni in cui:

la fig. 1 mostra una sezione verticale della valvola secondo l'invenzione, in posizione montata;

la fig. 2 e la fig. 3 rappresentano il medesimo dettaglio ingrandito in due differenti condizioni di usura delle guarnizioni;

la fig. 4 mostra il dettaglio ingrandito del codolo di comando dell'alberino di azionamento dell'otturatore della valvola;

la fig. 5 rappresenta una vista esplosa, cioè aperta del corpo di valvola e degli elementi che su di essa convergono dalla parte destra della fig. 1 ;

la fig. 6 è una vista esplosa dei rimanenti elementi componenti della valvola secondo l'invenzione; in sostanza le figure 5 e 6 potrebbero essere riunite in un'unica figura se non fosse sembrato più opportuno rappresentare i vari particolari in una scala maggiore.

Con particolare riferimento alle figure sopra elencate: con 10 è indicato il corpo di valvola, o cassa della valvola; esso ha forma esterna 11 sostanzialmente cilindrica ed alle due estremità è dotata di una parte filettata 12, 13 per due ghiere di serraggio 20.

Tali ghiere di serraggio 20 e 20' prevedono una parte tubolare 21, 21' dotata internamente di una filettatura 22, 22' atta ad impegnare le filettature 12 e 13, e ad una estremità sono dotate di una flangia 23, 23' rivolta verso l'interno della ghiera che serve ad impegnare la flangia esterna 31, 31' delle tubazioni 30, 30'.

Va notato che, in modo noto, la ghiera 20, 20' prevede esternamente sporgenze 24, 24' e scanalature 25, 25' atte a consentire l'afferramento della ghiera con un utensile opportuno.

Sempre in modo noto ciascuna tubazione 30, 30' può essere prevista di pezzo con la flangia esterna 31, 31' ; in modo noto, nella maggior parte dei casi la tubazione 30, 30' è formata da un tubo 32, 32' impegnato all'interno di una boccola di estremità 33, 33 dotata della citata flangia esterna 31, 31'.

Il tubo 32, 32' può essere solidarizzato alla boccola di estre5

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mità 33, 33' in vari modi: mediante avvitatura, mediante incollaggio oppure mediante forzamento meccanico. Internamente il corpo di valvola 10 prevede, ad una estremità, a sinistra rispetto alle figure, una alesatura 14 che si estende fino alla parte centrale del corpo di valvola. All'altra estremità, a destra rispetto alle figure, detta alesatura è parzialmente chiusa da una flangia anulare 15 rivolta verso l'asse del corpo di valvola che funge da battuta per l'estremità frontale 34 della tubolatura 30.

Tale estremità frontale 34 della tubolatura 30 si appoggia alla estremità frontale 16 del corpo di valvola.

In modo noto sulla superficie frontale 16 del corpo di valvola, disposta a ridosso della flangia interna 15 è prevista una scanalatura anulare 17 atta ad accogliere un O-ring di tenuta 18.

Il corpo di valvola 10 è dotato di un passaggio radiale 19 per l'albero di comando 40 dell'otturatore 41 costituito da una sfera attraversata da un passaggio diametrale 42 e dotata di una impronta 43 atta ad accogliere un codolo 44 cilindrico, a sezione non circolare, sporgente inferiormente dall'albero 40.

Come mostrato in figura 1 tra la flangia 15 e l'otturatore 41 è predisposta una guarnizione di tenuta anulare 45 alloggiata in un gradino anulare 46 della flangia 15 del corpo di valvola 10.

Com'è noto, in valvole a sfera di questo tipo la seconda guarnizione anulare 45' dell'otturatore a sfera 41, quella disposta a sinistra rispetto alle figure, è spinta contro l'otturatore a sfera 41 dalla seconda ghiera di serraggio 20' che invece di spingere in applicazione l'estremità frontale della flangia 31' della tubolatura 30' direttamente contro l'estremità frontale sinistra 16' rispetto alle figure del corpo di valvola 10, spinge detta flangia 31' contro la base 51 di una boccola di supporto 50 della guarnizione 45'.

Sulla superficie frontale assialmente esterna 51 della boccola di supporto 50 della guarnizione 45' è prevista una scanalatura anulare 17' che alloggia un anello di tenuta 18'.

Pertanto, in modo noto, con riferimento alla figura 1 in particolare , la valvola prevede nell'ordine i seguenti elementi noti: la tubolatura 30, la flangia 15 del corpo di valvola 10, la guarnizione di tenuta 45, l'otturatore a sfera 41, la guarnizione di tenuta 45', la boccola di supporto 50 della guarnizione 45', la tubolatura 30'.

Oltre a tali elementi noti sono inoltre previste le ghiere di serraggio 20 e 20' anch'esse tipiche di queste valvole a sfera di tipo noto.

Secondo l'invenzione, l'estremità dell'alesaggio 14, opposto alla flangia 15, è dotato di una filettatura 60 atta ad accogliere un anello di fermo 61 filettato esternamente e dotato di due impronte, diametralmente opposte e non indicate in figura, che ne consentono la rotazione a mezzo di un opportuno utensile.

Allo scopo di consentire l'alloggiamento dell'anello di fermo 61 sulla superficie esterna della boccola di supporto 50 è previsto un gradino 52 che è anche atto ad accogliere un anello di tenuta radiale 54.

L'anello di fermo 61 consente di montare la valvola in qualsiasi posizione rispetto alla direzione di flusso del liquido, nel caso in cui, a valvola chiusa, si desideri smontare una delle due tubazioni 30 o 30'.

Infatti se la direzione del flusso del fluido che attraversa la valvola è quella indicata dalla freccia FI nella figura 1, chiudendo la valvola mediante rotazione dell'otturatore a sfera 41, si può smontare, se desiderato, la tubazione a valle 30' senza pericolo che la boccola di supporto 50 della guarnizione 45' possa essere espulsa dal corpo di valvola; a questo provvede infatti l'anello di fermo 61 che è avvitato sulla filettatura 60 del corpo di valvola 10.

La valvola secondo l'invenzione è inoltre caratterizzata da due ulteriori caratteristiche che ne rendono l'impiego estremamente comodo, da un lato, ed estremamente sicuro, dall'altro lato.

Secondo l'invenzione la valvola prevede che il codolo superiore 47 dell'albero 40 di azionamento dell'otturatore a sfera 41 preveda alla sua base un invito alla rottura 48, come mostrato in dettaglio nella figura 4. Ne consegue che se a seguito di un inceppamento dell'otturatore si forza la maniglia 70 impegnata nel codolo superiore 47, oltre un certo limite, la rottura dell'alberino 40 avverrà in corrispondenza della radice del codolo superiore 47, grazie alla presenza degli intagli 48 che costituiscono invito alla rottura.

Questo comporta che la rottura dell'alberino, alla radice del codolo superiore 47, non pregiudica la tenuta della valvola dato che detta sezione di rottura è predisposta esternamente ai mezzi di tenuta dell'alberino 40, mezzi di tenuta che sono costituiti da una scanalatura 49 nella quale è inserito un O-ring che preme sulla superficie interna del passaggio 19 del corpo di valvola 10.

Da ciò consegue la sicurezza di funzionamento della valvola.

Dal punto di vista della comodità di impiego della valvola, la maniglia 70 prevede una scanalatura longitudinale 71 sul cui fondo sono previsti due passaggi 72. In detta scanalatura 71 è alloggiato un utensile 73 sostanzialmente costituito da una barretta prismatica 74 della faccia inferiore della quale sporgono due piedini 75 atti ad essere inseriti elasticamente all'interno delle aperture 72 della maniglia 70.

La distanza dei piedini 75 è sostanzialmente pari al diametro medio dell'anello di fermo 61 ed il loro spessore è inferiore allo spessore di tale anello di fermo. È pertanto possibile predisporre sulla superficie frontale 62 dell'anello di fermo 61 due impronte atte ad accogliere i piedini 75: ne consegue che l'utensile 73 può essere adoperato per avvitare o svitare l'anello di fermo 61. La valvola secondo l'invenzione risulta pertanto completa dei mezzi di smontaggio e montaggio dell'anello di fermo 61.

Le figure 2 e 3 mostrano un ulteriore vantaggio della valvola secondo l'invenzione, la figura 2 si riferisce al caso in cui le guarnizioni di tenuta 45 e 45' siano nuove ed allora l'anello di tenuta 54 risulta essere stretto tra il corpo di valvola 10, la boccola di supporto 50 della guarnizione 45' e l'anello di fermo 61.

In tale configurazione la ghiera 20' è avvitata sul corpo 10 di tanto quanto basta per accostarne la superficie frontale della flangia 31' alla guarnizione O-ring 18' per garantire la tenuta idraulica.

In questo caso pertanto l'otturatore sferico è vincolato longitudinalmente in modo elastico in quanto la guarnizione 45' e la boccola di supporto 50 non appoggiano direttamente e quindi rigidamente sull'anello di fermo 61 e sulla flangia 31', bensì attraverso le guarnizioni in gomma O-ring 54 e 18'.

Quando il ritorno elastico di dette guarnizioni non è più sufficiente a compensare l'usura dell'otturatore sferico 42 e delle guarnizioni 45-45' è sufficiente avvitare la ghiera 20' la quale, spingendo la flangia 31' contro la boccola di supporto 50, consente di eliminare il gioco creatosi e di ripristinare la tenuta.

Il dispositivo secondo l'invenzione prevede inoltre altri ven-taggi.

In primo luogo il fatto che la boccola di supporto possa scorrere dentro l'anello di fermo consente di recuperare i laschi creatisi per usura o dilatazioni agendo semplicemente sulla ghiera esterna 20' senza pregiudizio per il funzionamento nè interruzioni.

In secondo luogo il fatto che la sede della guarnizione 54 sia delimitata da tre corpi separati (corpo di valvola — valvola di supporto — anello di fermo) ne consente un più agevole smontaggio e montaggio essendo ridotti sia l'interferenza che i conseguenti attriti.

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3 fogli disegni

Claims (5)

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1. Valvola a sfera, del tipo che prevede un corpo di valvola (10) dotato di un passaggio radiale (19) per un alberino (40) di azionamento di un otturatore a sfera (41) attraversato da un condotto diametrale (42); in cui detto corpo di valvola comprende un alesaggio (14) chiuso parzialmente da un Iato del corpo di valvola da una flangia interna (15), detto corpo di valvola (10) essendo esternamente filettato alle due estremità per accogliere ghiere di serraggio (20, 20' ) che bloccano contro le estremità del corpo di valvola le estremità flangiate di due tubazioni (30, 30' ) in cui dalla parte opposta alla posizione di detta flangia radiale interna (15) del corpo di valvola (10) è prevista una boccola di supporto (50) per una guarnizione (45' ) spinta a contatto dell'otturatore (41), una seconda guarnizione (45) essendo prevista tra l'otturatore (41) e la citata flangia interna (15) del corpo di valvola (10), caratterizzata dal fatto che l'estremità dell'alesaggio (14) del corpo di valvola (10) che è opposta alla posizione della flangia interna (15) è filettata ed accoglie un anello di fermo (61) avvitabile in detta parte filettata (60).

2. Valvola a sfera secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta boccola di supporto (50) della guarnizione (45' ) prevede sulla sua superficie esterna un gradino (52) per accogliere il citato anello di fermo (61); in cui inoltre tra la superficie anulare definita da detto gradino della superficie esterna della boccola di supporto (50) e l'anello di fermo (61) è previsto un anello elastico di tenuta (54), come un O-ring.

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RIVENDICAZIONI

3. Valvola a sfera, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la base assialmente esterna (62) dell'anello di fermo (61) prevede due impronte atte ad accogliere i denti di un utensile opportuno che ne consente l'avvitatura all'interno della parte filettata (60) dell'alesaggio (14) del corpo di valvola (10).

4. Valvola a sfera secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la maniglia (70) dell'alberino (40) di azionamento dell'otturatore a sfera (41) prevede longitudinalmente una scanalatura (71) sul cui fondo sono previsti passaggi (72) atti ad accogliere i piedini (75) di una piastrina allungata (74) inseribile nella scanalatura (71) sopracitata; in cui detti piedini (75) sono dimensionati in modo da poter fungere da utensile per gli incavi predisposti sulla base assialmente esterna (62) dell'anello di fermo (61).

5. Valvola a sfera, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la maniglia (70) della valvola si impegna sull'alberino di comando (40) dell'otturatore a sfera (41) attraverso un codolo prismatico (47) alla cui radice sono predisposti intagli (48)' fungenti da inviti alla rottura.