BR112018074464A2 - monoblock or compact ball valve with integrated seal. - Google Patents

Abstract

VÁLVULA DE ESFERA MONOBLOCO OU COMPACTA COM VEDAÇÃO INTEGRADA. A presente invenção diz respeito a uma válvula de esfera monobloco ou compacta com vedação integrada e apresenta como componente interno, um conjunto esfera/vedação que possui como peça central uma esfera injetada, com furo passante, que torna a esfera vazada, e núcleo oco radialmente esférico que resulta numa espessura de parede constante. A partir da superfície externa da esfera e perpendicular ao furo passante, prolonga-se uma haste de base circular que, em certo comprimento, possui três faces planas. Sobre esta esfera, é integrado um elemento de vedação (10) termoplástico de formato tubular, localizado nas duas extremidades externas geradas pelo furo passante, de comprimento curto, opostas entre si e interligadas por cintas (12) que contornam a esfera e tornam a vedação um elemento único.MONOBLOCK OR COMPACT BALL VALVE WITH INTEGRATED SEALING. The present invention concerns a monobloc or compact ball valve with integrated sealing and presents as an internal component, a ball/seal assembly which has as its center piece an injected ball, with through hole, which makes the ball hollow, and hollow core radially spherical which results in a constant wall thickness. From the outer surface of the sphere and perpendicular to the through hole, a rod with a circular base extends, which, in a certain length, has three flat faces. On this sphere, a tubular-shaped thermoplastic sealing element (10) is integrated, located at the two outer ends generated by the through hole, of short length, opposite each other and interconnected by straps (12) that surround the sphere and make the seal a unique element.

Description

VÁLVULA DE ESFERA MONOBLOCO OU COMPACTA COM VEDAÇÃOMONOBLOCK OR COMPACT BALL VALVE WITH SEALING INTEGRADAINTEGRATED CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF INVENTION

[001] A presente invenção enquadra-se na área das instalações hidráulicas, construção civil, concretamente, das válvulas em esfera, mais especificamente, nas válvulas em esfera e monobloco, preferencialmente em plástico.[001] The present invention falls within the field of hydraulic installations, civil construction, specifically, ball valves, more specifically, ball and monoblock valves, preferably in plastic.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

[002] As válvulas em esfera são selecionadas para projetos de distribuição de água; os requisitos do projeto exigem uma solução de válvula que possibilite de forma eficiente e duradoura, operações de frequente abertura e fechamento de torneiras, como também o controle da vazão de água ou outros líquidos. Sendo estas válvulas caracterizadas pela forma esférica, são válvulas apropriadas e utilizadas no controle do fluxo quando é necessária a regulagem da vazão e da pressão de um fluido. Este controle do fluxo ocorre porque, ao girar o manípulo que gira a esfera no interior da válvula, e sendo a esfera oca, a passagem do líquido no interior da esfera diminui gradualmente, até chegar a uma posição fechada, em que o fluxo cessa devido à obstrução da passagem de água.[002] Ball valves are selected for water distribution projects; the design requirements call for a valve solution that efficiently and long-lastingly enables frequent opening and closing operations of taps, as well as controlling the flow of water or other liquids. Since these valves are characterized by their spherical shape, they are appropriate valves and used to control the flow when it is necessary to regulate the flow and pressure of a fluid. This flow control occurs because, when turning the knob that turns the ball inside the valve, and the ball being hollow, the passage of liquid inside the ball gradually decreases, until reaching a closed position, in which the flow ceases due to obstruction of the water flow.

[003] São conhecidas da técnica convencional, as válvulas de esfera monobloco ou compacta, com função de restrição e de abertura do fluxo de fluidos, constituídas por um corpo genericamente esférico, tubular, dotadas de dois prolongamentos laterais para a interligação com a tubulação, sendo que, no seu interior, possui uma esfera (3) que se prolonga em forma de haste para fora, onde se encaixa o volante (1), sendo esta esfera dotada de orifício passante que, quando alinhada aos orifícios dos prolongamentos laterais do corpo (4), permite a passagem da água, sendo esta a posição aberta. Para fechar, basta girar o volante em 90º para que o orifício de passagem da esfera fique na posição transversal aos citados nos prolongamentos do corpo (4).[003] Monoblock or compact ball valves, with a function of restricting and opening the flow of fluids, consisting of a generally spherical, tubular body, equipped with two lateral extensions for interconnection with the pipe, are known from the conventional art. and, inside, it has a ball (3) that extends in the form of a rod outwards, where the steering wheel (1) fits, this ball being provided with a through hole that, when aligned with the holes of the side extensions of the body (4), allows the passage of water, this being the open position. To close, simply turn the handwheel through 90º so that the ball passage hole is in the transverse position to those mentioned in the extensions of the body (4).

[004] Para o processo de fabricação destas válvulas de esferas, uma das técnicas mais eficientes do processamento de plástico é seguramente a moldagem por injeção. O processo consiste em aquecer um material plástico até o seu ponto de fusão, num cilindro rodeado por resistências térmicas. Dentro do cilindro quente, trabalha um fuso, que transporta o material para a área frontal do cilindro. Depois disso, o material será injetado pelo movimento axial do fuso que empurra o material plástico derretido e a força a entrar dentro das cavidades do molde, onde o material é injetado e onde arrefece, assumindo a sua forma final. Finalmente, o molde é aberto e a peça de plástico é extraída. O processo permite cadências de produção extremamente elevadas e consistentes, sendo o processo mais eficiente para a produção de peças de plástico de elevada complexidade.[004] For the manufacturing process of these ball valves, one of the most efficient plastic processing techniques is certainly injection molding. The process consists of heating a plastic material to its melting point, in a cylinder surrounded by thermal resistances. Inside the hot cylinder, a spindle works, which transports the material to the front area of the cylinder. After that, the material will be injected by the axial movement of the spindle which pushes the molten plastic material and forces it into the mold cavities, where the material is injected and where it cools, assuming its final shape. Finally, the mold is opened and the plastic part is extracted. The process allows extremely high and consistent production cadences, being the most efficient process for the production of highly complex plastic parts.

[005] Estas válvulas são fabricadas pelo processo de sobre-injeção, onde os componentes internos, a esfera e as duas vedações (2) são envolvidas pelo material plástico fundido, normalmente o PVC (Poli Cloreto de Vinila) e que, depois de retirado o calor, se solidifica, formando o corpo (4), conforme se representa na Figura 1.[005] These valves are manufactured by the over-injection process, where the internal components, the ball and the two seals (2) are surrounded by the molten plastic material, usually PVC (Poly Vinyl Chloride) and which, after removal the heat solidifies, forming the body (4), as shown in Figure 1.

[006] Estas válvulas compactas obtidas pelo processo de sobre-injeção são caracterizadas por apresentar um corpo único (4), monobloco, com menor número de componentes quando comparada a de outras válvulas, por isso são também comumente chamadas de válvulas de esfera compacta. A sobre-injeção já foi usada na fabricação de válvulas, como se verifica no documento de patente DE4442979.[006] These compact valves obtained by the over-injection process are characterized by having a single body (4), monobloc, with fewer components when compared to other valves, so they are also commonly called compact ball valves. Over-injection has already been used in the manufacture of valves, as shown in patent document DE4442979.

[007] As vedações (2) termoplásticas comumente utilizadas nas válvulas de esfera compacta são componentes individuais introduzidos no molde de injeção e inseridos no processo de sobre-injeção do corpo da válvula. A região de contato (5) destas vedações sobre o componente esfera é muito prejudicada pelas imperfeições geométricas provenientes do processo por injeção, os quais são defeitos comuns causados pela contração do material termoplástico, geometria do molde e pela condição de processo.[007] Thermoplastic seals (2) commonly used in compact ball valves are individual components introduced into the injection mold and inserted in the valve body over-injection process. The contact region (5) of these seals on the sphere component is greatly impaired by geometric imperfections arising from the injection process, which are common defects caused by shrinkage of the thermoplastic material, mold geometry and the process condition.

[008] Estes mesmos defeitos afetam também a componente esfera que possui espessura variável (6) e com grande concentração de massa que resulta em contrações volumétricas desiguais e por consequência, uma geometria esférica imperfeita e para contornar estas imperfeições na esfera, é comum a utilização de onerosos sub-processos como a remoção de material da superfície para torná-la uniforme.[008] These same defects also affect the sphere component, which has variable thickness (6) and a large mass concentration that results in unequal volumetric contractions and, consequently, an imperfect spherical geometry and to circumvent these imperfections in the sphere, it is common to use of costly sub-processes such as removing material from the surface to make it uniform.

[009] [001] Estas esferas, quando na posição fechada e internamente pressurizadas, tem a estanqueidade dependente apenas de um pequeno vértice (7) da vedação termoplástica quando em contato com a superfície da esfera. É uma característica insuficiente e que muitas vezes não garante de forma plena a estanqueidade, comprometendo a resistência da válvula à pressão hidrostática, pois depende apenas deste pequeno ponto de contato, o vértice (7).[009] [001] These spheres, when in the closed position and internally pressurized, have the tightness dependent only on a small vertex (7) of the thermoplastic seal when in contact with the surface of the sphere. It is an insufficient characteristic and often does not fully guarantee tightness, compromising the valve's resistance to hydrostatic pressure, as it only depends on this small point of contact, the vertex (7).

[010] Também o processo de fabricação das válvulas de esfera compactas moldadas por sobre-injeção apresenta problemas quando a contração volumétrica da massa do corpo que envolve os componentes internos os submete à constrição (Figura 5), o que, devido à contração normal do plástico do corpo, normalmente em PVC (Poli Cloreto de Vinila), gera um fenômeno de aderência entre corpo e esfera, o que torna necessária uma segunda etapa ao processo de fabricação, a etapa de descolar a esfera durante o arrefecimento do corpo, que consiste no giro da esfera, caso isso não seja feito, impossibilitará o movimento da esfera na sua aplicação.[010] The manufacturing process of compact ball valves molded by over-injection also presents problems when the volumetric contraction of the mass of the body that involves the internal components subjects them to constriction (Figure 5), which, due to the normal contraction of the The plastic of the body, usually in PVC (Poly Vinyl Chloride), generates a phenomenon of adhesion between the body and the sphere, which makes a second step in the manufacturing process necessary, the step of taking off the sphere during the cooling of the body, which consists of in the sphere's rotation, if this is not done, it will make the sphere's movement impossible in its application.

[011] Neste mesmo processo, existe a necessidade de se manusear duas vedações, sendo cada uma alocada em uma das extremidades da esfera, provocando um aumento no tempo de carga destes componentes quando alocados no molde de injeção.[011] In this same process, there is a need to handle two seals, each allocated at one of the ends of the sphere, causing an increase in the loading time of these components when allocated in the injection mold.

[012] Diante dos problemas do produto e processo supracitados, surgiu a presente invenção, uma válvula de esfera monobloco ou compacta com vedação integrada que agrega inovações focadas apenas no corpo da válvula de esfera monobloco (Figura 6) e nas melhorias para eliminar algumas deficiências detectadas nas válvulas disponíveis no mercado.[012] In view of the aforementioned product and process problems, the present invention emerged, a monoblock or compact ball valve with integrated sealing that adds innovations focused only on the monoblock ball valve body (Figure 6) and on improvements to eliminate some deficiencies detected in valves available on the market.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[013] INDICAÇÃO DOS NºS DE REFERÊNCIA:  Volante (1);  Vedações (2);  Esfera monobloco convencional (3);  Corpo (4);  Região de contato (5);[013] INDICATION OF REFERENCE NO.:  Steering wheel (1);  Seals (2);  Conventional monoblock sphere (3);  Body (4);  Contact region (5);

 Indicação de espessura variável (6);  Vértice da vedação (7);  Região de contato (9) da esfera (15);  Vedação (10);  Superfície (11) moldante da esfera (15);  Cintas (12);  Extremidades (14) da esfera (15);  Corpo (17). Indication of variable thickness (6);  Apex of the fence (7);  Contact region (9) of the sphere (15);  Sealing (10);  Molding surface (11) of the sphere (15);  Straps (12);  Ends (14) of the sphere (15);  Body (17).

[014] Figura 1: Componentes da válvula de esfera compacta do estado da técnica - volante (1), corpo (4), esfera (3) e vedações (2).[014] Figure 1: State of the art compact ball valve components - handwheel (1), body (4), ball (3) and seals (2).

[015] Figura 2: Região de contato (5) das vedações (2) com a esfera (3).[015] Figure 2: Contact region (5) of the seals (2) with the ball (3).

[016] Figura 3: Esfera (3) com espessura variável.[016] Figure 3: Sphere (3) with variable thickness.

[017] Figura 4: Detalhe do vértice da vedação (7) em contato com a esfera (3).[017] Figure 4: Detail of the apex of the seal (7) in contact with the ball (3).

[018] Figura 5: Constrição do corpo (4) sobre os componentes.[018] Figure 5: Constriction of the body (4) on the components.

[019] Figura 6: Representação da presente invenção, da válvula de esfera (15) compacta monobloco com vedação (10) integrada.[019] Figure 6: Representation of the present invention, the ball valve (15) compact monobloc with seal (10) integrated.

[020] Figura 7: conjunto válvula de esfera (15)/vedação (10) integrada, preferencialmente a vedação (10) sendo de material termoplástico de formato tubular, localizado nas duas extremidades externas geradas por furo passante, opostas entre si e interligadas por cintas (12) que contornam a esfera e tornam a vedação um elemento único.[020] Figure 7: integrated ball valve (15)/seal (10) assembly, preferably the seal (10) being of thermoplastic material of tubular shape, located at the two outer ends generated by through hole, opposite each other and interconnected by straps (12) that surround the sphere and make the seal a single element.

[021] Figura 8: Esfera (15) com espessura constante e com alívio de massa.[021] Figure 8: Sphere (15) with constant thickness and mass relief.

[022] Figura 9: Sistema de desmoldagem colapsável.[022] Figure 9: Collapsible release system.

[023] Figura 10: Detalhe da região de contato (9) com a esfera aumentada, na posição fechada.[023] Figure 10: Detail of the contact region (9) with the enlarged sphere, in the closed position.

[024] Figura 11: Detalhe da região (9) de contato da vedação (10) com a esfera (15).[024] Figure 11: Detail of the region (9) of contact of the seal (10) with the ball (15).

[025] Figura 12: Superfície (11) moldante da esfera, situada sobre as extremidades (14).[025] Figure 12: Molding surface (11) of the sphere, located on the ends (14).

[026] Figura 13: Extremidades opostas da esfera (15), onde representa a esfera (15) – contração entre 1.3% / 2%; a vedação (10) – contração entre 1.3% / 2%; e (17) o corpo[026] Figure 13: Opposite ends of the sphere (15), where it represents the sphere (15) - contraction between 1.3% / 2%; the sealing (10) – contraction between 1.3% / 2%; and (17) the body

PVC – contração 0.5 - 0.7%. Nota-se que as diferenças de contração entre a esfera e o corpo são em média 1%, o que permite à esfera girar.PVC – 0.5 - 0.7% shrinkage. Note that the contraction differences between the sphere and the body are on average 1%, which allows the sphere to rotate.

[027] Figura 14: Representação da secção de uma vista em perspectiva tridimensional da esfera da válvula, de acordo com a presente invenção.[027] Figure 14: Representation of the section of a three-dimensional perspective view of the valve ball, according to the present invention.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃODESCRIPTION OF THE INVENTION

[028] A presente invenção diz respeito a uma válvula de esfera monobloco ou compacta com vedação (10) integrada e apresenta como componente interno um conjunto esfera (15)/vedação (10) que possui como peça central uma esfera (15) injetada, com furo passante, que torna a esfera (15) vazada, e núcleo oco radialmente esférico que resulta numa espessura de parede constante. A partir da superfície externa da esfera (15) e perpendicular ao furo passante, prolonga-se uma haste de base circular que em certo comprimento possui três faces planas.[028] The present invention concerns a monobloc or compact ball valve with an integrated seal (10) and presents as an internal component a ball (15)/seal (10) assembly which has as its center piece an injected ball (15), with through hole, which makes the ball (15) hollow, and radially spherical hollow core which results in a constant wall thickness. From the outer surface of the sphere (15) and perpendicular to the through hole, a rod with a circular base extends, which in a certain length has three flat faces.

[029] Sobre esta esfera (15), é integrado um elemento de vedação (10) termoplástico de formato tubular, localizado nas duas extremidades (14) externas da esfera (15) geradas pelo furo passante, de comprimento curto, opostas entre si e interligadas por cintas (12) que contornam a esfera (15) e tornam a vedação (10) um elemento único.[029] On this ball (15), a thermoplastic sealing element (10) of tubular shape is integrated, located at the two outer ends (14) of the ball (15) generated by the through hole, of short length, opposite each other and interconnected by straps (12) that surround the ball (15) and make the seal (10) a single element.

[030] A presente invenção recebe, por meio de inserção, um conjunto único esfera (15)/vedação (10) (Figura 7), diferente das válvulas tradicionais que recebem vedações individuais. A região de contato (9) entre a esfera (15) e a vedação (10) é perfeita, ou seja, continuadamente adjacente, uma vez que a vedação (10) termoplástica é moldada diretamente na superfície da esfera (15), por isso não é afetado por imperfeições geométricas nesta região.[030] The present invention receives, through insertion, a single ball (15) / seal (10) assembly (Figure 7), different from traditional valves that receive individual seals. The contact region (9) between the ball (15) and the seal (10) is perfect, that is, continuously adjacent, since the thermoplastic seal (10) is molded directly onto the surface of the ball (15), so is not affected by geometric imperfections in this region.

[031] Adicionalmente, a esfera (15) apresenta espessura constante e núcleo com alívio de massa (Figura 8), o que torna a geometria deste componente estável e livre de variação dimensional. É possível obter tal característica devido à aplicação de um inovador mecanismo colapsável que permite a desmoldagem da região interna da esfera, conforme representado na Figura 9.[031] Additionally, the sphere (15) has a constant thickness and a core with mass relief (Figure 8), which makes the geometry of this component stable and free from dimensional variation. It is possible to obtain this characteristic due to the application of an innovative collapsible mechanism that allows the demoulding of the inner region of the sphere, as shown in Figure 9.

[032] A espessura constante da esfera (15) é extremamente vantajosa, pois uniformiza a contração, elimina a ovalização e deformações, dispensando então a necessidade do sub-processo de usinagem para regulagem da superfície, a remoção de material supracitada. Acrescenta-se que, ao ter uma espessura constante, retirando material através deste sistema, aumenta a tendência à sua uniformidade, conseguindo-se, desta forma, uma esfera (15) mais circular, ou seja, uniforme, e constante, uma vez que, não existindo deformação, melhora o processo de sobre-injeção e também será facilitado o seu manuseio, por outro lado, a remoção de matéria-prima reduz os custos associados ao consumo de material.[032] The constant thickness of the sphere (15) is extremely advantageous, as it uniforms the contraction, eliminates ovalization and deformations, thus dispensing with the need for the machining sub-process for surface adjustment, the removal of material mentioned above. It should be added that, by having a constant thickness, removing material through this system, the tendency towards uniformity increases, thus achieving a more circular sphere (15), that is, uniform, and constant, since , with no deformation, it improves the over-injection process and its handling will also be facilitated. On the other hand, the removal of raw material reduces the costs associated with material consumption.

[033] Na presente invenção, a região de contato (9) da vedação (10) termoplástica com a esfera (15) é mais generosa e, quando na posição fechada, tem aumentada a sua capacidade de estanqueidade do produto quando submetido à pressão hidrostática, uma vez que não existe vértice de contato.[033] In the present invention, the contact region (9) of the thermoplastic seal (10) with the ball (15) is more generous and, when in the closed position, its sealing capacity of the product has increased when subjected to hydrostatic pressure , since there is no contact vertex.

[034] A presente invenção elimina o efeito da constrição do corpo (17) de PVC contra os componentes internos. O conjunto esfera (15)/vedação (10) com uma contração parcial é inserido no molde, passa pelo processo de sobre-injeção do corpo (17) e alcança a contração plena somente após total arrefecimento. A combinação de matérias-primas com características e contração polimérica distintas permite que a esfera (15) tenha liberdade para contrair totalmente e livremente em proporção maior que a do corpo (17) de PVC. Este efeito garante que a esfera (15) gire livre dentro do corpo (17) sem a necessidade de uma segunda etapa para realizar o descolamento.[034] The present invention eliminates the effect of constriction of the body (17) of PVC against the internal components. The ball (15)/seal (10) assembly with a partial contraction is inserted into the mold, goes through the process of over-injection of the body (17) and reaches full contraction only after total cooling. The combination of raw materials with different characteristics and polymeric contraction allows the sphere (15) to have the freedom to contract fully and freely in greater proportion than the PVC body (17). This effect ensures that the ball (15) rotates free inside the body (17) without the need for a second step to carry out the detachment.

[035] A presente invenção reduz a quantidade de vedações de duas vedações para apenas uma vedação (10) integrada que, por consequência, reduz o tempo de carregamento deste componente no molde de injeção, otimizando assim o processo de injeção.[035] The present invention reduces the amount of seals from two seals to only one seal (10) integrated which, therefore, reduces the loading time of this component in the injection mold, thus optimizing the injection process.

[036] A presente invenção apresenta como componente interno, um conjunto esfera (15)/vedação (10) (Figura7) que possui como peça central uma esfera (15) injetada, com furo passante, ou de passagem, o que torna a esfera (15) vazada, e núcleo oco radialmente esférico que resulta numa espessura de parede constante.[036] The present invention presents as an internal component, a ball (15)/seal (10) assembly (Figure 7) which has as its center piece an injected ball (15), with through or through hole, which makes the ball (15) hollow, and radially spherical hollow core that results in a constant wall thickness.

[037] A partir da superfície externa da esfera (15) e perpendicular ao furo passante, prolonga-se uma haste de base circular que, em certo comprimento, possui três faces planas. Sobre esta esfera (15), é integrado um elemento de vedação (10) termoplástico de formato tubular, localizado nas duas extremidades (14) externas geradas pelo furo passante, de comprimento curto, opostas entre si e interligadas por cintas (12) que contornam a esfera (15) e tornam a vedação um elemento único.[037] From the outer surface of the sphere (15) and perpendicular to the through hole, extends a rod with a circular base that, in a certain length, has three flat faces. On this sphere (15), a thermoplastic sealing element (10) of tubular shape is integrated, located at the two external ends (14) generated by the through hole, of short length, opposite each other and interconnected by belts (12) that surround the ball (15) and make the seal a single element.

[038] A presente invenção, possui uma exclusiva região de vedação, onde a superfície de contato (9) da vedação (10) termoplástica com a esfera (15) possui o mesmo formato da superfície da esfera (15), quando na posição equivalente da válvula aberta.[038] The present invention has an exclusive sealing region, where the contact surface (9) of the thermoplastic seal (10) with the ball (15) has the same shape as the surface of the ball (15), when in the equivalent position valve open.

[039] É possível reproduzir esta superfície de contato (9) de modo perfeito, apenas com um molde de injeção, uma vez que se utiliza para inserção da própria esfera (15) e sobre ela a vedação (10) termoplástica é injetada.[039] It is possible to reproduce this contact surface (9) perfectly, just with an injection mold, since it is used to insert the sphere itself (15) and over it the thermoplastic seal (10) is injected.

[040] Para produzir a presente invenção, uma esfera (15) injetada termoplástica em estágio parcial de contração volumétrica é introduzida como inserção em molde de injeção que recebe a sobre-injeção de uma vedação (10) termoplástica, formando um conjunto único esfera/vedação. Através de uma segunda sobre-injeção, este conjunto é introduzido em outro molde responsável por formar o corpo (17) de PVC, que também é sobre-injetado, contorna o conjunto esfera (15)/vedação(10), formando assim o corpo (17) da válvula monobloco. Após o arrefecimento completo e contração volumétrica total de todos os componentes, a esfera (15) encontra-se sem qualquer aderência superficial com o corpo (17) e a vedação (10), ficando plenamente livre para girar.[040] To produce the present invention, a thermoplastic injected sphere (15) in a partial stage of volumetric contraction is introduced as an injection mold insert that receives the over-injection of a thermoplastic seal (10), forming a single sphere/ seal. Through a second over-injection, this set is introduced into another mold responsible for forming the PVC body (17), which is also over-injected, contours the ball (15)/seal (10) set, thus forming the body (17) of the monoblock valve. After complete cooling and total volumetric contraction of all components, the ball (15) is without any surface adhesion with the body (17) and the seal (10), being completely free to rotate.

[041] Assim, as válvulas de esfera compactas com vedação integrada, objeto da presente invenção, com conjunto único esfera/vedação (figura 7) possui como peça central uma esfera (15) injetada oca, com espessura de parede constante (Figura 8), moldada internamente por um mecanismo colapsável (figura9) e com uma região de assentamento (9) na qual uma vedação (10) é moldada diretamente na superfície (11) da esfera (15), a qual é sobre as extremidades (14).[041] Thus, the compact ball valves with integrated seal, object of the present invention, with a single ball/seal assembly (figure 7) has as its center piece a hollow injected ball (15) with constant wall thickness (Figure 8) , internally molded by a collapsible mechanism (figure 9) and with a seating region (9) in which a seal (10) is molded directly on the surface (11) of the sphere (15), which is on the ends (14).

[042] Possuindo um elemento único de vedação (10) nas duas extremidades (14) da esfera (15), opostas e interligadas por cintas (12) que contornam a esfera (15), a presente invenção tem uma menor quantidade de componentes. Apresenta igualmente aumentada a sua capacidade de estanqueidade hidrostática, quando na posição fechada (Figura 10), e apresenta uma região de contato (9) da vedação termoplástica (10) com a esfera (15) uniforme.[042] Having a single sealing element (10) at the two ends (14) of the ball (15), opposite and interconnected by straps (12) that surround the ball (15), the present invention has a smaller amount of components. Its capacity for hydrostatic sealing is also increased, when in the closed position (Figure 10), and presents a region of contact (9) of the thermoplastic seal (10) with the ball (15) uniformly.

[043] A presente invenção, com giro livre da esfera (15) dentro do corpo (17) e sem adesão entre os componentes internos, garante que a esfera gire livre dentro do corpo (17), sem a necessidade de uma segunda etapa para realizar o descolamento. De fato, o corpo (17), preferencialmente de PVC injetado sobre o conjunto esfera/vedação (Figura7) parcialmente contraído, limita a constrição sobre o conjunto esfera/vedação (Figura7), permitindo que a esfera contraia total e livremente em proporção maior que a do corpo (17) de PVC.[043] The present invention, with free rotation of the ball (15) within the body (17) and without adhesion between the internal components, ensures that the ball rotates free within the body (17), without the need for a second step to perform the detachment. In fact, the body (17), preferably of PVC injected over the ball/seal assembly (Figure7) partially contracted, limits the constriction on the ball/seal assembly (Figure7), allowing the sphere to contract fully and freely in a greater proportion than that of the body (17) of PVC.

[044] Importa referir que o fato de a presente invenção ter vedação integrada, facilita, tanto a vedação, como o processo automático de fabricação das válvulas, uma vez que o fato de ambas as vedações serem interligadas torna desnecessária a intervenção humana para que as mesmas sejam colocadas.[044] It should be noted that the fact that the present invention has an integrated seal facilitates both the sealing and the automatic manufacturing process of the valves, since the fact that both seals are interconnected makes human intervention unnecessary for the they are placed.

[045] Por outro lado, a vedação (10) integrada tem uma dupla vedação, vedação esta encostada à esfera (15) na entrada de água e no lado contrário, uma vez que, ao se dar a pressão, a esfera é empurrada uma segunda vez contra a segunda vedação (neste caso interligada).[045] On the other hand, the integrated seal (10) has a double seal, which seals against the ball (15) at the water inlet and on the opposite side, since, when pressure is applied, the ball is pushed a second time against the second fence (in this case interconnected).

[046] Outra inovação e efeito da presente invenção é que esta vedação (10) cobre parcialmente a esfera, facilitando o seu manuseio, entre outros, como tendo menos material, menos aderência, etc. Neste caso, este tipo de vedação é mais vantajoso que os demais do estado da técnica, uma vez que a esfera (15) vai contra a vedação (10) e se enterra; neste caso a esfera (15), ao dar-se a pressão da água, encosta na vedação (10) de borracha e também à superfície de PVC na situação quando se encontra fechada, facilitando o manuseio em alta pressão. Nas válvulas conhecidas, a vedação cobre totalmente a esfera, gerando outros problemas. Em suma, a esfera fica livre para girar devido à vedação interligada que cobre parcialmente a esfera e não só.[046] Another innovation and effect of the present invention is that this seal (10) partially covers the sphere, facilitating its handling, among others, as having less material, less adhesion, etc. In this case, this type of seal is more advantageous than the others in the state of the art, since the ball (15) goes against the seal (10) and is buried; in this case, the ball (15), when the water pressure is applied, touches the rubber seal (10) and also the PVC surface when it is closed, facilitating handling at high pressure. In known valves, the seal completely covers the ball, creating other problems. In short, the ball is free to rotate due to the interlocking seal that partially covers the ball and beyond.

[047] Em suma, a presente invenção apresenta corpo (17) tubular, dotado de dois prolongamentos laterais, sendo que, no seu interior, há um componente interno formado por um conjunto constituído por uma peça central esférica (15) injetada, com furo passante, o qual forma duas extremidades (14) externas opostas entre si e que, quando alinhada aos orifícios dos prolongamentos laterais do corpo (17), permitem a passagem da água. Apresenta igualmente uma haste de base circular que, em certo comprimento, possui três faces planas, a qual se prolonga a partir da superfície externa da esfera (15) e perpendicular ao furo passante e onde se encaixa um volante.[047] In short, the present invention presents a tubular body (17), equipped with two lateral extensions, and, inside, there is an internal component formed by a set consisting of a spherical central piece (15) injected, with a hole passing, which forms two external ends (14) opposite each other and which, when aligned with the holes of the lateral extensions of the body (17), allow the passage of water. It also has a rod with a circular base which, over a certain length, has three flat sides, which extends from the outer surface of the sphere (15) and perpendicular to the through hole and into which a handwheel fits.

[048] De forma a atingir os efeitos técnicos enunciados, diferencia-se pela esfera apresentar núcleo oco radialmente esférico com parede de espessura constante e as suas extremidades (14) estarem interligadas por cintas (12) que contornam a superfície da esfera (15). É essencial que o elemento de vedação (10) termoplástico de formato tubular, seja moldado diretamente na superfície da esfera (15) e localizado nas duas extremidades (14) externas, promovendo uma região de contato (9) entre a esfera (15) e o elemento de vedação (10), continuamente adjacente e numa rotação livre da esfera (15) com o corpo (17).[048] In order to achieve the technical effects stated, it is distinguished by the fact that the sphere has a hollow radially spherical core with a constant wall thickness and its ends (14) are interconnected by straps (12) that contour the surface of the sphere (15) . It is essential that the tubular-shaped thermoplastic sealing element (10) is molded directly onto the surface of the ball (15) and located at the two outer ends (14), promoting a contact region (9) between the ball (15) and the sealing element (10), continuously adjacent and in a free rotation of the ball (15) with the body (17).

[049] O processo de fabricação da válvula de esfera monobloco ou compacta, objeto da presente invenção, deve incluir as seguintes etapas:  Injeção de esfera (15) termoplástica;  Introdução da esfera (15), como inserção em molde de injeção em estágio parcial de contração volumétrica;  Recepção da sobre-injeção de uma vedação (10) termoplástica;  Formação de conjunto único esfera (15)/ vedação (10);  Introdução do conjunto único esfera (15)/ vedação (10), segundo molde;  Sobre-injeção, sobre o conjunto único esfera (15)/ vedação (10), contorno do conjunto esfera (15)/ vedação (10), formando assim, o corpo (17) de PVC da válvula monobloco;  Arrefecimento completo e contração volumétrica total de todos os componentes.[049] The manufacturing process of the monobloc or compact ball valve, object of the present invention, must include the following steps:  Thermoplastic ball injection (15);  Introduction of the sphere (15), as an injection mold insertion in a partial stage of volumetric contraction;  Reception of the over-injection of a thermoplastic seal (10);  Formation of a single ball (15)/seal (10) assembly;  Introduction of the single ball (15)/seal (10) assembly, second mold;  Over-injection, on the single ball (15)/seal (10) assembly, contour of the ball (15)/seal (10) assembly, thus forming the PVC body (17) of the monoblock valve;  Complete cooling and full volumetric contraction of all components.

Claims (3)

REIVINDICAÇÕES 1. VÁLVULA DE ESFERA MONOBLOCO OU COMPACTA COM VEDAÇÃO INTEGRADA, constituída por corpo (17) tubular, dotado de dois prolongamentos laterais, sendo que, no seu interior, há um componente interno formado por um conjunto constituído por uma peça central esférica (15) injetada, com furo passante, o qual forma duas extremidades (14) externas opostas entre si e que, quando alinhadas aos orifícios dos prolongamentos laterais do corpo (17), permitem a passagem da água; e haste de base circular que, em certo comprimento, possui três faces planas, a qual se prolonga a partir da superfície externa da esfera (15) e perpendicular ao furo passante e onde se encaixa um volante, caracterizado por - esfera apresentar núcleo oco radialmente esférico, com parede de espessura constante; - as extremidades (14) estarem interligadas por cintas (12) que contornam a superfície da esfera (15); - apresentar um elemento de vedação (10) termoplástico de formato tubular, moldado diretamente na superfície da esfera (15) e localizado nas duas extremidades (14) externas, promovendo uma região de contato (9) entre a esfera (15) e o elemento de vedação (10) continuamente adjacente e uma rotação livre da esfera (15) com o corpo (17).1. MONOBLOCK OR COMPACT BALL VALVE WITH INTEGRATED SEALING, consisting of a tubular body (17) with two lateral extensions, and inside there is an internal component formed by a set consisting of a spherical central part (15) injected, with a through hole, which forms two external ends (14) opposite each other and which, when aligned with the holes of the lateral extensions of the body (17), allow the passage of water; and circular base rod which, in a certain length, has three flat faces, which extends from the outer surface of the ball (15) and perpendicular to the through hole and where a steering wheel fits, characterized in that - the ball has a hollow core radially spherical, with constant wall thickness; - the ends (14) are interconnected by straps (12) that contour the surface of the ball (15); - present a tubular-shaped thermoplastic sealing element (10), molded directly on the surface of the ball (15) and located at the two outer ends (14), promoting a contact region (9) between the ball (15) and the element seal (10) continuously adjacent and a free rotation of the ball (15) with the body (17). 2. VÁLVULA DE ESFERA MONOBLOCO OU COMPACTA COM VEDAÇÃO INTEGRADA, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada por a esfera (15) e o corpo (17) serem de matérias-primas com características e contração polimérica distintas.2. MONOBLOCK OR COMPACT BALL VALVE WITH INTEGRATED SEALING, according to the previous claim, characterized in that the ball (15) and the body (17) are made of raw materials with different characteristics and polymeric contraction. 3. VÁLVULA DE ESFERA MONOBLOCO OU COMPACTA COM VEDAÇÃO INTEGRADA, o processo de fabricação da válvula de esfera monobloco ou compacta descrita nas reivindicações 1 e 2, caracterizado pelas seguintes etapas: - injeção de esfera (15) termoplástica; - introdução da esfera (15), como inserção em molde de injeção em estágio parcial de contração volumétrica; - recepção da sobre-injeção de uma vedação (10) termoplástica; - formação de conjunto único esfera (15)/ vedação (10); - introdução do conjunto único esfera (15)/ vedação (10), segundo molde;3. MONOBLOCK OR COMPACT BALL VALVE WITH INTEGRATED SEALING, the manufacturing process of the monoblock or compact ball valve described in claims 1 and 2, characterized by the following steps: - thermoplastic ball (15) injection; - introduction of the sphere (15), as an insertion in an injection mold in a partial stage of volumetric contraction; - receiving the over-injection of a thermoplastic seal (10); - formation of a single ball (15)/seal (10) assembly; - introduction of the single ball (15)/seal (10) assembly, second mold; - sobre-injeção sobre o conjunto único esfera (15)/ vedação (10), contorno do conjunto esfera (15)/vedação (10), formando assim o corpo (17) de PVC da válvula monobloco; - arrefecimento completo e contração volumétrica total de todos os componentes.- over-injection on the single ball (15)/seal (10) assembly, contour of the ball (15)/seal (10) assembly, thus forming the PVC body (17) of the monoblock valve; - complete cooling and total volumetric contraction of all components.