ITBS20090169A1

ITBS20090169A1 - Otturatore con protezione contro il ghiaccio, particolarmente per valvole a sfera

Info

Publication number: ITBS20090169A1
Application number: IT000169A
Authority: IT
Inventors: Luca Benedetti; Giuliano Bonomi; Sandro Rabaioli
Original assignee: Rubinetterie Utensilerie Bonomi S R L
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2011-03-16
Also published as: WO2011033544A1

Description

DESCRIZIONE

del BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

“OTTURATORE CON PROTEZIONE CONTRO IL GHIACCIO,

PARTICOLARMENTE PER VALVOLE A SFERA”

Campo dell’Invenzione

La presente invenzione attiene in generale al settore delle valvole per l’intercettazione e regolazione dell’erogazione di fluidi, e riguarda segnatamente un otturatore per valvole, particolarmente valvole a sfera.

Stato della Tecnica

Generalmente, ogni valvola per fluidi ha un otturatore destinato a regolare od arrestare il flusso di fluido che transita in un condotto cui la valvola è collegata.

In particolare, una valvola a sfera comprende essenzialmente un corpo di valvola avente un passaggio di entrata e almeno un passaggio di uscita ai quali si collegano i tubi di distribuzione di un fluido, un otturatore a sfera disposto, girevole, in una sede prevista tra i passaggi di entrata e di uscita e trattenuto tra due guarnizioni di tenuta, e un’asta di comando orientata trasversalmente al corpo di valvola e connessa radialmente all’otturatore a sfera per la sua rotazione tra una posizione di chiusura e una posizione di apertura della valvola. L’otturatore a sfera, il più usualmente in ottone, ha un foro trasversale che si dispone in linea ai passaggi di entrata e uscita quando la valvola è aperta e disallineato quando la valvola è chiusa.

In ogni caso l’otturatore valvolare rimane a diretto contatto con il fluido da erogare e se questo è liquido, quale acqua dolce o variamente additivata, e viene a trovarsi nelle condizioni di gelare, il ghiaccio che si forma può compromettere l’integrità fisica e la funzionalità dell’otturatore, nella specie la sfera, e parimenti della valvola.

In effetti, quando la valvola è aperta e se il condotto di erogazione del liquido non è a scarico libero, il foro dell’otturatore valvolare rimane occupato dal liquido, e questo, se acqua, gelando ed aumentando quindi di volume esercita una pressione dall’interno del foro dell’otturatore ben maggiore della pressione dell’acqua allo stato liquido, per cui non si possono escludere deformazioni e/o formazioni di criccature nel materiale che costituisce l’otturatore e il corpo valvola.

Scopo e sommario dell’Invenzione

Scopo della presente invenzione è di ovviare efficacemente ad un tale inconveniente e di creare quindi le condizioni affinché l’azione di espansione dell’acqua ghiacciata che si viene eventualmente a generare nel foro di un otturatore di valvola sia assorbita e sostanzialmente annullata senza che abbia ad influenzare fisicamente il materiale costituente l’otturatore e il corpo valvola stessi.

Lo scopo è raggiunto, secondo l’invenzione, applicando alla superficie interna del foro di un otturatore di valvola, quale una sfera per valvola a sfera, uno strato di rivestimento in un materiale plasticoelastico suscettibile di ridursi di volume quando soggetto ad una spinta di compressione radiale e di recuperare il volume iniziale non appena cessa la spinta di compressione.

Allora, ogni aumento di volume dell’acqua che dovesse ghiacciare nel foro dell’otturatore valvolare viene ad essere assorbito dallo strato di rivestimento plastico-elastico senza scaricarsi sul materiale metallico costituente l’otturatore e il corpo valvola così da salvaguardarne l’integrità in maniera semplice ed effettiva anche nelle più sfavorevoli condizioni di esercizio nella quale può venirsi a trovare.

Breve descrizione dei Disegni

Un esempio di pratica realizzazione dell’invenzione è rappresentato nell’allegato disegno puramente indicativo e non limitativo, nel quale:

la Fig. 1 mostra una sezione assiale di un otturatore sferico per valvole a sfera, e

la Fig. 2 mostra una vista in parziale sezione dell’otturatore in direzione del suo foro.

Descrizione dettagliata dell’Invenzione

La descrizione che segue fatta con riferimento al tale disegno è diretta a un otturatore sostanzialmente sferico, ma potrebbe essere anche applicata parimenti ad otturatori valvolari con altra configurazione.

L’otturatore sferico comprende un corpo 11 avente un foro assiale passante 12 destinato al transito di un fluido e, esternamente, in direzione ortogonale al foro assiale, un incavo o sede 13 per potervi impegnare un’asta di comando quando l’otturatore è montato in uso in un rispettivo corpo di valvola per fluidi – non rappresentato.

Il corpo 11 è usualmente in metallo e la superficie interna del suo foro assiale 12 viene dotata di uno strato di rivestimento in un materiale plastico-elastico 14 applicatovi, per esempio, mediante un processo di costampaggio o simile. Le proprietà del materiale plastico-elastico per lo strato di rivestimento 14 sarà scelto di volta in volta compatibilmente con il genere di fluido da erogare attraverso l’otturatore, dal momento che sarà allora il rivestimento 14 a definire effettivamente la luce di passaggio del fluido e a risultare a diretto contatto con questo.

Lo strato di rivestimento 14 è di preferenza riportato e trattenuto tra due gradini 15 previsti alle estremità opposte del foro assiale 12 e ha delle porzioni che trovano ancoraggio in scanalature 16 ricavate all’interno del corpo 11, attorno al detto foro 12.

Lo spessore dello strato di rivestimento 14 così come le dimensioni delle scanalature 16 saranno scelti in maniera da poter disporre di volta in volta di un volume di materiale plastico-elastico idoneo ad assorbire le spinte che dovessero generarsi all’interno dell’otturatore al di là di quelle dovute alla pressione propria del fluido che transita nel foro 12 nel corso del regolare esercizio di una valvola. In particolare, per assicurarne l’efficacia, spessore/volume dello strato di rivestimento dovrà essere rapportato a dimensioni/capienza del foro, quindi al volume di acqua che questo può contenere e all’aumento (circa 8%, a pressione atmosferica) di volume che essa subisce quando ghiaccia. Lo spessore/volume dello strato di rivestimento potrà peraltro essere stabilito con un appropriato dimensionamento delle scanalature di ancoraggio.

Claims

“OTTURATORE CON PROTEZIONE CONTRO IL GHIACCIO, PARTICOLARMENTE PER VALVOLE A SFERA” RIVENDICAZIONI 1. Otturatore per valvole, in particolare valvole a sfera, comprendente un corpo (11) avente un foro assiale (12) destinato al passaggio di un fluido e, esternamente, un incavo o sede (13) per impegnarvi un’asta di comando quando l’otturatore è in uso in un rispettivo corpo di valvola, caratterizzato in ciò che la superficie interna del foro assiale (12) di detto corpo (11) è dotata di uno strato di rivestimento in un materiale plastico-elastico (14) suscettibile di ridursi di volume quando soggetto ad una spinta di compressione e di recuperare il volume iniziale non appena cessa la spinta di compressione.
2. Otturatore per valvole secondo la rivendicazione 1, in cui detto strato di rivestimento (14) è riportato e trattenuto tra due gradini (15) ricavati alle estremità opposte del foro assiale (12) di detto corpo (12).
3. Otturatore per valvole secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto strato di rivestimento (14) ha delle porzioni di ancoraggio in scanalatura radiali (16) ricavate nel corpo attorno al foro assiale (12).
4. Otturatore per valvole secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui lo strato di rivestimento (14) ha uno spessore/volume dipendente almeno dalle dimensioni/capienza del foro assiale di detto corpo, dunque dal volume di fluido che detto foro può contenere e dall’aumento di volume di un fluido che ghiaccia.
5. Otturatore per valvole secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale plastico-elastico per lo strato di rivestimento è compatibile con il fluido da erogare attraverso l’otturatore.