IT201800009658A1 - Valvola di sicurezza per una bomboletta a gas e bomboletta a gas includente tale valvola - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“VALVOLA DI SICUREZZA PER UNA BOMBOLETTA A GAS E BOMBOLETTA A GAS INCLUDENTE TALE VALVOLA”

La presente invenzione è relativa ad una valvola limitatrice di efflusso (in inglese comunemente nota come “leakage-limiter valve”) o di sicurezza per una bomboletta a gas, in particolare per una bomboletta a gas di tipo portatile e preferibilmente destinata ad essere utilizzata per l’alimentazione di gas ad un dispositivo utilizzatore esterno, ad esempio barbecue, fornelli, lampade e dispositivi similari.

La presente invenzione è inoltre relativa ad una bomboletta a gas includente tale valvola per limitare fuoriuscite di gas in seguito alla disconnessione della bomboletta stessa, non ancora esaurita, dal dispositivo utilizzatore esterno.

Sono note bombolette a gas del tipo sopra richiamato comprendenti essenzialmente:

- un contenitore sigillato, riempito con gas in pressione, ad esempio gas butano o una miscela di gas butano e propano, e provvisto, su una propria parete superiore, di una porzione perforabile per consentire l’alimentazione di gas al dispositivo utilizzatore esterno; ed - una valvola limitatrice di efflusso o di sicurezza posizionata all’interno del contenitore in modo da almeno limitare la fuoriuscita di gas nel caso in cui la porzione perforabile sia stata forata e la bomboletta stessa non sia collegata al dispositivo utilizzatore esterno.

In particolare, la valvola viene solitamente fissata all’interno del contenitore della bomboletta tramite una struttura di supporto incastrata tra la parete superiore del contenitore stesso e la sua parete laterale, su cui appoggia in corrispondenza di un apposito spallamento anulare interno.

Tale soluzione risulta piuttosto complessa e soprattutto costosa in relazione al costo complessivo di commercializzazione delle bombolette di questo tipo.

E’ pertanto un’esigenza molto sentita in questo settore trovare dei sistemi alternativi di fissaggio della valvola, i quali risultino più semplici e meno costosi rispetto a quelli noti.

WO 2015/092447 illustra una valvola di sicurezza per una bomboletta a gas fissata, mediante una sostanza adesiva o mediante un telaio di supporto, nell’intorno della porzione perforabile della parete superiore del contenitore della bomboletta a gas.

In particolare, la valvola è realizzata interamente in materiale elasticamente flessibile e comprende una parte fissa, solidalmente collegata in uso alla parete superiore del contenitore ad eccezione di una pluralità di passaggi per il gas, ed una parte mobile a calotta, la quale è normalmente concava verso la porzione perforabile del contenitore e viene spinta in uso verso il basso da una porzione del dispositivo utilizzatore esterno dopo la perforazione della porzione perforabile della bomboletta a gas in modo da allargare i passaggi per il gas.

In caso di distacco del dispositivo utilizzatore esterno dalla bomboletta, la parte mobile, spinta dalla pressione del gas, tende a flettersi verso l’alto cambiando la propria concavità in convessità ed andando a chiudere il foro realizzato nella porzione perforabile della bomboletta. Tuttavia, è stato sperimentato che la pressione del gas all’interno del contenitore della bomboletta non è in generale sufficiente a portare la parte mobile ad ostruire il foro della porzione perforabile, in quanto lo spostamento richiesto alla parte mobile è considerevole.

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di realizzare una valvola di sicurezza per una bomboletta a gas, la quale soddisfi l’esigenza sopra menzionata e nel contempo permetta di ovviare agli inconvenienti delle soluzioni note e sopra specificati, in particolare consentendo in uso una chiusura efficace ed affidabile della bomboletta dopo il distacco del dispositivo utilizzatore esterno.

Il suddetto scopo è raggiunto dalla presente invenzione, in quanto essa è relativa ad una valvola di sicurezza per una bomboletta a gas, come definita nella rivendicazione 1.

La presente invenzione è altresì relativa ad una bomboletta a gas come definita nella rivendicazione 9.

Per una migliore comprensione della presente invenzione ne viene descritta nel seguito una preferita forma di attuazione, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 illustra, in vista prospettica ed in parziale sezione, una bomboletta a gas provvista di una valvola di sicurezza realizzata secondo i dettami della presente invenzione;

- le figure 2 e 3 sono viste prospettiche in scala ingrandita e da lati opposti della valvola di sicurezza di figura 1; e

- le figure 4, 5 e 6 illustrano in scala ingrandita un dettaglio della bomboletta di figura 1, in tre diverse configurazioni operative.

Con riferimento alla figura 1, è indicata nel suo complesso con 1 una bomboletta a gas comprendente un contenitore 2 sigillato riempito con gas in pressione, preferibilmente gas butano o una miscela di gas butano e propano, e provvisto, su una propria parete 3, ad esempio superiore, di una porzione perforabile 4 (visibile anche nelle figure 4, 5 e 6) per consentire l’alimentazione di gas ad un dispositivo utilizzatore 5 esterno (in sé noto ed illustrato schematicamente in figura 5), ad esempio barbecue, fornelli o lampade.

Come visibile in figura 1, il contenitore 2 ha preferibilmente una conformazione approssimativamente cilindrica di asse A. Più precisamente, il contenitore 2 è delimitato, oltre che dalla parete 3 superiore, avente un profilo circolare, da una parete 6 inferiore, sostanzialmente conformata a disco, e da una parete 7 laterale approssimativamente cilindrica.

La parete 3 superiore è leggermente convessa verso l’esterno e presenta un’impronta circolare centrale, convessa verso l’interno del contenitore 2 e definente la porzione perforabile 4.

La bomboletta 1 comprende, inoltre, una valvola 10 limitatrice di efflusso o di sicurezza (visibile in tutte le figure allegate), realizzata secondo i dettami della presente invenzione e posizionata all’interno del contenitore 2 in modo da almeno limitare la fuoriuscita di gas nel caso in cui la porzione perforabile 4 sia stata forata e la bomboletta 1 stessa non sia collegata al dispositivo utilizzatore 5.

La valvola 10 è fissata, unicamente mediante una sostanza adesiva (non visibile nelle figure allegate), alla parete 3 del contenitore 2 in un intorno della porzione perforabile 4.

Si precisa che nella presente descrizione e nelle rivendicazioni, il termine “intorno” è utilizzato sia per indicare il bordo periferico della porzione perforabile 4 sia l’area anulare immediatamente circostante la porzione perforabile 4 stessa.

Nell’esempio di attuazione illustrato nelle figure 1, la sostanza adesiva è applicata nell’intorno della porzione perforabile 4 ed è interposta tra la valvola 10 e la parete 3. Preferibilmente, la sostanza adesiva viene applicata in più punti spaziati tra loro.

La sostanza adesiva utilizzata è preferibilmente una colla acrilica che, a seguito di diversi esperimenti condotti dalla Richiedente, si è dimostrata adatta a creare un collegamento particolarmente duraturo nell’ambiente di tipo secco definito dal gas butano o dalla miscela di gas propano e butano.

La valvola 10 è interamente realizzata in un materiale elasticamente deformabile, ad esempio gomma, ed è fissata al contenitore 2 con un proprio asse centrale coassiale all’asse A (figure 1, 4, 5 e 6).

La descrizione che segue della valvola 10 verrà effettuata, per semplicità e per ragioni di chiarezza, con riferimento alla posizione di montaggio della valvola 10 stessa all’interno del contenitore 2, senza che questo debba essere inteso con fini limitativi.

Con riferimento alle figure allegate, la valvola 10 comprende una parte fissa 11 ed una parte mobile 12 che costituiscono insieme un componente unico.

La parte fissa 11 comprende una flangia 13 anulare di asse A fissata in uso all’interno del contenitore 2 intorno alla porzione perforabile 4. Nell’esempio illustrato, la flangia 13 si estende sostanzialmente lungo un piano ortogonale all’asse A.

La parte mobile 12 della valvola 10 si estende a sbalzo dalla flangia 13 ed è elasticamente mobile rispetto a quest’ultima lungo l’asse A.

Vantaggiosamente, la parte mobile 12 comprende una porzione di tenuta 14, la quale è disposta in posizione radialmente più interna rispetto alla flangia 13 con riferimento all’asse A ed è caricata elasticamente in una prima direzione R lungo l’asse A stesso per cooperare in uso contro la parete 3 del contenitore 2 nell’intorno della porzione perforabile 4 in modo da definire una condizione normale di tenuta (figure 1, 4 e 6), in cui almeno limita l’efflusso di gas verso la porzione perforabile 4 stessa; la porzione di tenuta 14 è inoltre spostabile in uso, per effetto di un’azione di spinta esterna, esercitata nel caso specifico dal dispositivo utilizzatore 5, in una seconda direzione T lungo l’asse A, opposta alla direzione R, per definire una condizione di apertura (figura 5), in cui la porzione di tenuta 14 stessa è allontanata assialmente dalla parete 3.

La parte mobile 12 comprende, inoltre, una pluralità di petali 15 angolarmente equispaziati tra loro intorno all’asse A, delimitanti tra loro rispettive finestre 16 passanti e colleganti la flangia 13 alla porzione di tenuta 14.

In particolare, la porzione di tenuta 14 comprende una regione centrale 18 piena, nella fattispecie illustrata costituita da un disco piano ortogonale all’asse A, ed un elemento tubolare 19, sporgente a sbalzo dalla periferia della regione centrale 18 lungo l’asse A e configurato per cooperare a contatto, in corrispondenza di una propria porzione di estremità 20 libera, con la parete 3 del contenitore 2.

Si precisa che, nella presente descrizione e nelle rivendicazioni, i termini “anulare” e “tubolare” sono intesi nel loro significato più ampio, ossia per designare elementi o porzioni a profilo chiuso (“endless” in inglese), non necessariamente circolare ma anche ovale, poligonale, ecc.

Come visibile in particolare nelle figure da 4 a 6, ciascun petalo 15 e la porzione della flangia 13 su cui tale petalo 15 insiste presentano, nel loro complesso, sostanzialmente una conformazione a S in una sezione trasversale condotta lungo un piano passante per l’asse A.

In pratica, ciascun petalo 15 si estende dalla porzione di tenuta 14 a partire da una zona della stessa spaziata dalla porzione di estremità 20 libera lungo l’asse A.

In dettaglio, ciascun petalo 15 collega un bordo perimetrale 21 della regione centrale 18 con un bordo perimetrale 22 radialmente più interno della flangia 13.

Ciascun petalo 15 comprende, inoltre, un tratto di estremità 23, sporgente a sbalzo dalla parte opposta della regione centrale 18 rispetto all’elemento tubolare 19 ed avente una configurazione curvilinea, ed un tratto principale 24 sostanzialmente rettilineo, avente un andamento obliquo rispetto all’asse A.

In uso, la bomboletta 1 deve essere forata in corrispondenza della porzione perforabile 4 per poter alimentare con il gas il dispositivo utilizzatore 5; quest’ultimo presenta una canna tubolare 8 di estremità che penetra all’interno del contenitore 2 dopo la perforazione e va ad agire a spinta lungo l’asse A nella direzione T sulla regione centrale 18 della valvola 10. In questo modo, la parte mobile 12 trasla lungo l’asse A verso l’interno del contenitore 2 nella direzione T con conseguente distacco della porzione di estremità 20 libera dell’elemento tubolare 19 dalla parete 3; nel contempo, i petali 15 tendono ad aprirsi uno rispetto all’altro allargando le finestre 16. Il gas all’interno del contenitore 2 può quindi fluire verso la canna tubolare 8 del dispositivo utilizzatore 5 passando prima attraverso le finestre 16 e poi nello spazio tra la porzione di estremità 20 libera dell’elemento tubolare 19 e la parete 3.

Nel caso in cui il contenitore 2 già forato ma ancora almeno parzialmente pieno di gas venga distaccato dal dispositivo utilizzatore 5, la valvola 10 consente di almeno limitare la fuoriuscita di gas dalla bomboletta 1.

In questo caso, infatti, la parte mobile 12, non più mantenuta nella condizione di apertura dalla canna tubolare 8, ritorna verso la parete 3 lungo la direzione R per effetto della propria elasticità e sotto la spinta della pressione residua del gas all’interno del contenitore 2, maggiore rispetto alla pressione atmosferica.

Da un esame delle caratteristiche della valvola 10 e della bomboletta 1 realizzate secondo la presente invenzione sono evidenti i vantaggi che essa consente di ottenere.

In particolare, il fissaggio della valvola 10 alla parete 3 superiore del contenitore 2 della bomboletta 1 può avvenire mediante la semplice applicazione di punti di sostanza adesiva sulla flangia 13, senza necessità di dispositivi addizionali da inserire all’interno del contenitore 2 stesso. Inoltre, poiché la funzione di tenuta al gas viene realizzata dall’elemento tubolare 19, posto radialmente in posizione più interna rispetto alla flangia 13 rispetto all’asse A, non è necessario disporre un anello continuo di sostanza adesiva sulla flangia 13 stessa.

Infine, grazie alla struttura della valvola 10, il passaggio dalla condizione di apertura a quella normale di tenuta richiede un piccolo spostamento della parte mobile 12, ed in particolare dell’elemento tubolare 19, lungo l’asse A; poiché tale spostamento di modesta entità può essere di per sé assicurato dalla sola elasticità intrinseca del materiale costituente la parte mobile 12, la presenza di una pressione residua all’interno del contenitore 2, superiore alla pressione atmosferica, ha il solo effetto di incrementare ulteriormente l’efficacia della tenuta.

Pertanto, nel caso di distacco della bomboletta 1 ancora piena dal dispositivo utilizzatore 5, la valvola 10, è in grado di controllare in modo efficace ed affidabile la fuoriuscita del gas residuo dal contenitore 2.

Risulta chiaro che alla valvola 10 e alla bomboletta 1 qui descritte ed illustrate possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito di protezione definito dalle rivendicazioni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Valvola (10) di sicurezza per una bomboletta (1) a gas destinata ad alimentare un dispositivo utilizzatore (5) esterno, detta valvola (10) essendo interamente realizzata in materiale elasticamente deformabile, presentando un asse (A) longitudinale e comprendendo una parte fissa (11) ed una parte mobile (12) che costituiscono insieme un componente unico; la detta parte fissa (11) comprendendo una flangia (13) anulare fissabile all’interno di detta bomboletta (1) intorno ad una porzione perforabile (4) della stessa; la detta parte mobile (12) estendendosi a sbalzo dalla detta flangia (13) ed essendo elasticamente mobile rispetto ad essa lungo il detto asse (A); caratterizzata dal fatto che la detta parte mobile (12) comprende: - una porzione di tenuta (14) disposta in posizione radialmente più interna rispetto alla detta flangia (13), caricata elasticamente in una prima direzione (R) lungo il detto asse (A) per cooperare in uso contro una parete (3) della detta bomboletta (1) nell’intorno della detta porzione perforabile (4) in modo definire una condizione normale di tenuta, in cui almeno limita l’efflusso di gas verso la porzione perforabile (4) stessa, e spostabile in uso, per effetto di azioni di spinta esterne, in una seconda direzione (T) lungo il detto asse (A), opposta alla detta prima direzione (R), per definire una condizione di apertura, in cui detta porzione di tenuta (14) è allontanata assialmente da detta parete (3) della detta bomboletta (1); ed - una pluralità di petali (15) angolarmente equispaziati tra loro intorno al detto asse (A), delimitanti tra loro rispettive finestre (16) passanti e colleganti la detta flangia (13) alla detta porzione di tenuta (14).
2. 2) Valvola secondo la rivendicazione 1, in cui la detta porzione di tenuta (14) comprende una regione centrale (18) piena ed un elemento tubolare (19) sporgente a sbalzo da detta regione centrale (18) lungo il detto asse (A) e configurato per cooperare, in corrispondenza di una propria porzione di estremità libera (20), con la detta parete (3) del detto contenitore (2).
3. 3) Valvola secondo la rivendicazione 2, in cui ciascuno dei detti petali (15) e la porzione di detta flangia (13) su cui detto petalo (15) insiste presentano, in una sezione trasversale condotta lungo un piano passante per il detto asse (A), sostanzialmente una conformazione a S.
4. 4) Valvola secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui ciascuno dei detti petali (15) si estende dalla detta porzione di tenuta (14) a partire da una zona della stessa spaziata dalla detta porzione di estremità libera (20) lungo il detto asse (A).
5. 5) Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui ciascuno dei detti petali (15) collega un bordo perimetrale (21) della detta regione centrale (18) con la detta flangia (13).
6. 6) Valvola secondo la rivendicazione 5, in cui ciascuno di detti petali (15) sporge da un bordo perimetrale radialmente più interno (22) di detta flangia (13).
7. 7) Valvola secondo la rivendicazione 6, in cui ciascuno di detti petali (15) comprende un tratto di estremità (23) sporgente a sbalzo dalla parte opposta della detta regione centrale (18) rispetto al detto elemento tubolare (19).
8. 8) Valvola secondo la rivendicazione 7, in cui il detto tratto di estremità (23) di ciascuno di detti petali (15) presenta una configurazione curvilinea, preferibilmente ad U nella posizione d’uso (figure 1, 4, 5 e 6), e converge in un tratto principale (24) del petalo (15) stesso, avente un andamento obliquo rispetto a detto asse (A).
9. 9) Bomboletta a gas (1) comprendente: - un contenitore (2) sigillato, riempito con il detto gas e provvisto, su una propria parete (3), di una porzione perforabile (4) per consentire l’alimentazione di gas ad un dispositivo utilizzatore (5) esterno; ed - una valvola (10) di sicurezza realizzata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti e posizionata all’interno del detto contenitore (2) in modo da almeno limitare l’efflusso di gas verso la detta porzione perforabile (4) quando il detto contenitore (2) non è collegato al detto dispositivo utilizzatore (5); in cui la detta flangia (13) della detta valvola (10) è fissata alla detta parete (3) del detto contenitore (2) intorno alla detta porzione perforabile (4); ed in cui la detta porzione di tenuta (14) è caricata elasticamente nella detta prima direzione (R) contro la detta parete (3) nell’intorno della detta porzione perforabile (4) per definire la detta condizione normale di tenuta, ed è spostabile nella condizione di apertura per effetto di un’azione di spinta esercitata dal detto dispositivo utilizzatore (5) nella detta seconda direzione (T).
10. 10) Bomboletta secondo la rivendicazione 9, in cui la detta flangia (13) è fissata alla detta parete (3) di detto contenitore (2) unicamente mediante una sostanza adesiva, in particolare applicata in più punti spaziati tra loro.