IT202000019447A1 - TRUNNION BALL VALVE AND RELATED CONSTRUCTION OR REPLACEMENT KITS - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
dell?Invenzione Industriale dal titolo: of the Industrial Invention entitled:
VALVOLA A SFERA TRUNNION E RELATIVI KIT DI ALLESTIMENTO O RICAMBIO TRUNNION BALL VALVE AND RELATED CONSTRUCTION OR REPLACEMENT KITS
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Campo tecnico di applicazione Technical field of application
La presente invenzione si rivolge al settore del trasporto di fluidi in circuiti in pressione o depressione e riguarda, in particolare, una valvola a sfera, particolarmente del tipo a sfera trunnion, atta a porre in collegamento due tubazioni e a consentire, o interrompere, il flusso di un fluido attraverso di esse. La presente invenzione si rivolge anche al settore della ricambistica per tali valvole a sfera. The present invention is directed to the sector of the transport of fluids in pressurized or vacuum circuits and concerns, in particular, a ball valve, particularly of the trunnion ball type, able to connect two pipes and to allow, or interrupt, the flow of a fluid through them. The present invention is also directed to the sector of spare parts for such ball valves.
Tecnica preesistente Pre-existing technique
Le valvole a sfera sono il tipo di dispositivo di intercettazione di un flusso in tubazioni idrauliche pi? comune ed utilizzato. Ball valves are the type of device for shutting off a flow in hydraulic piping. common and used.
Le valvole a sfera comprendono essenzialmente: Ball valves essentially include:
- un corpo valvola, atto ad accoppiarsi con le tubazioni su cui la valvola deve essere applicata; - a valve body, capable of coupling with the pipes on which the valve is to be applied;
- un otturatore sferico, dotato di una luce di passaggio cilindrica coassiale al flusso, alloggiato nel corpo valvola in modo da poter ruotare all?interno di esso; - a spherical obturator, equipped with a cylindrical passage port coaxial to the flow, housed in the valve body so as to be able to rotate inside it;
- due seggi di tenuta posti all?interno di detto corpo valvola e atti ad alloggiare detto otturatore sferico; - two sealing seats placed inside said valve body and able to house said spherical obturator;
- una ghiera laterale di chiusura, atta a serrarsi su detto corpo valvola quando l?otturatore sferico ? inserito al suo interno; - a lateral closing ring nut, able to lock onto said valve body when the spherical shutter is? inserted into it;
- uno stelo, o asta di comando, atto a cooperare direttamente con detto otturatore sferico; - a stem, or control rod, able to cooperate directly with said spherical obturator;
- una leva di azionamento. - an operating lever.
Le valvole trunnion sono inoltre provviste di un perno in posizione opposta allo stelo, che guida la sfera nei suoi movimenti di rotazione, mantenendone fisso l?asse di rotazione stesso. The trunnion valves are also equipped with a pin in the opposite position to the stem, which guides the ball in its rotation movements, keeping the axis of rotation fixed.
In fase di progettazione lo studio della tenuta tra seggio e otturatore sferico attraverso il loro contatto (metallo-metallo) si presenta come uno dei problemi fondamentali. Il progettista si trova ad analizzare, in particolare modo, il contatto tra una superficie conica (il seggio) ed una superficie sferica (otturatore), di materiali uguali o comunque con moduli elastici paragonabili. In the design phase, the study of the seal between the seat and the spherical obturator through their contact (metal-metal) presents itself as one of the fundamental problems. The designer has to analyse, in particular, the contact between a conical surface (the seat) and a spherical surface (shutter), made of the same materials or in any case with comparable elastic modules.
Da qui nasce l?esigenza di trattare le superfici di contatto con appositi materiali indurenti, oppure di introdurre una guarnizione soffice, deformabile elasticamente, in grado di compensare difetti e tolleranze del contatto seggio-otturatore sferico. Hence the need to treat the contact surfaces with suitable hardening materials, or to introduce a soft, elastically deformable gasket, capable of compensating for defects and tolerances of the spherical seat-plug contact.
Le guarnizioni utilizzate sono per lo pi? realizzate in materiali elastomeri o termoplastici, scelti in funzione della specifica applicazione o delle condizioni di lavoro della valvola stessa. The gaskets used are mostly? made of elastomeric or thermoplastic materials, chosen according to the specific application or the working conditions of the valve itself.
La tenuta, quando la valvola ? in posizione di chiusura, ? consentita grazie al contatto tra l?otturatore sferico e guarnizioni sagomate alloggiate nei seggi posti all?interno del corpo valvola. The seal, when the valve ? in closed position? permitted thanks to the contact between the spherical obturator and shaped gaskets housed in the seats located inside the valve body.
Svantaggiosamente, i sistemi di tenuta sopradescritti, siano essi del tipo metallo-metallo o del tipo a guarnizione (cosiddetta tenuta soffice), presentano alcuni limiti e svantaggi. Disadvantageously, the sealing systems described above, whether they are of the metal-metal type or of the gasket type (so-called soft seal), have some limits and drawbacks.
Le tenute metallo-metallo richiedono dimensionamenti maggiori dei componenti della valvola (seggi e otturatore sferico), oltre ad un aggravio dei costi per l?esecuzione dei trattamenti di indurimento sulle superfici di contatto. Metal-to-metal seals require larger sizing of the valve components (seats and spherical obturator), as well as higher costs for carrying out hardening treatments on the contact surfaces.
Le guarnizioni soffici in genere sono molto influenzabili dai fattori esterni (variazioni di temperature e pressioni, presenza di agenti chimici aggressivi, ecc?) e di fatto tendono facilmente a usurarsi, anche per sfregamento reciproco con le parti metalliche con cui vengono in contatto. Alcuni tipi di guarnizioni, in condizioni di alte temperature, o addirittura di incendio, si bruciano, lasciando cos? la valvola priva di mezzi di tenuta. In general, soft gaskets are highly influenced by external factors (temperature and pressure variations, presence of aggressive chemical agents, etc?) and in fact tend to wear out easily, also due to reciprocal friction with the metal parts with which they come into contact. Some types of gaskets, in conditions of high temperatures, or even fire, burn, thus leaving? the valve without sealing means.
Svantaggiosamente, in caso di emergenza e di intervento urgente per perdite della valvola, o danneggiamento della stessa, devono essere sostituiti interamente sia i seggi che le eventuali guarnizioni soffici presenti. Anche i seggi, in occasione della manutenzione ordinaria periodica delle valvole, con o senza le loro guarnizioni soffici, secondo buona norma devono essere sostituiti. I costi di tali interventi e sostituzioni possono essere elevati, soprattutto quando i materiali di costruzione della valvola sono pregiati o le valvole sono complesse e di grandi dimensioni. Disadvantageously, in the event of an emergency and urgent intervention due to valve leaks, or damage to the same, both the seats and any soft gaskets present must be replaced entirely. According to good practice, the seats, with or without their soft gaskets, must also be replaced during the periodic ordinary maintenance of the valves. The costs of such repairs and replacements can be high, especially when the valve construction materials are of high quality or the valves are complex and large.
Ancor pi? svantaggiosamente, nel caso di interventi su valvole gi? esistenti, non tutti i produttori garantiscono il ricambio dei pezzi: non potendo in sostanza ricorrere al reverse engineering si pu? verificare anche il caso in cui si ? costretti a sostituire l?intera valvola, sempre con tempi di manutenzione e costi elevati. even more disadvantageously, in the case of interventions on the valves already? existing, not all manufacturers guarantee the replacement of the pieces: not being able to essentially resort to reverse engineering, you can? also check the case in which you ? forced to replace the entire valve, always with high maintenance times and costs.
Presentazione del trovato Presentation of the invention
L?invenzione ha come scopo quello di superare questi limiti, realizzando una valvola a sfera per circuiti a fluido in pressione o depressione, del tipo a sfera trunnion, che sia facilmente adattabile a diverse condizioni di operativit?, garantendo sempre la massima tenuta. The purpose of the invention is to overcome these limits, by realizing a ball valve for pressurized or vacuum fluid circuits, of the trunnion ball type, which is easily adaptable to different operating conditions, always guaranteeing maximum tightness.
Ulteriore scopo del trovato ? realizzare una valvola a sfera con bassi costi di produzione e manutenzione. Further purpose of the invention ? make a ball valve with low production and maintenance costs.
E? anche scopo del trovato fornire kit di allestimento o ricambio per valvole gi? esistenti, riducendo la quantit? di componenti da sostituire ed ottimizzando cos? i costi. AND? also the purpose of the invention is to supply kits for fitting out or spare parts for valves already? existing, reducing the amount? of components to be replaced and optimizing cos? costs.
Gli scopi sono raggiunti con una valvola a sfera trunnion comprendente: The purposes are achieved with a trunnion ball valve comprising:
- un corpo valvola; - a valve body;
- un otturatore sferico alloggiato nel corpo valvola in modo da poter ruotare all?interno di esso; - a spherical obturator housed in the valve body so as to be able to rotate inside it;
- mezzi di comando per detto attuatore sferico; - control means for said spherical actuator;
- un primo e un secondo seggio anulare posti all?interno di detto corpo valvola e atti ad alloggiare detto otturatore sferico; - a first and a second annular seat placed inside said valve body and able to house said spherical obturator;
- primi e secondi mezzi di tenuta al fluido interposti rispettivamente tra detto otturatore sferico e detti primo e secondo seggio anulare, caratterizzata dal fatto che comprende una prima e una seconda cartuccia interposte tra detto otturatore sferico e detti primo e detto secondo seggio anulare, ove: - first and second fluid sealing means interposed respectively between said spherical shutter and said first and second annular seat, characterized in that it comprises a first and second cartridge interposed between said spherical shutter and said first and said second annular seat, where:
- ciascuna cartuccia comprende un corpo e mezzi di tenuta frontale al fluido; - each cartridge comprises a body and means for sealing the front to the fluid;
- detti primo e secondo seggio anulare comprendono una cava anulare atta ad alloggiare il corpo della corrispondente cartuccia, e mezzi di fissaggio reversibile di tipo meccanico di ciascuna cartuccia alla cava anulare del corrispondente seggio, in modo che dette prima e seconda cartuccia siano sostituibili in caso di necessit?. - said first and second annular seat comprise an annular groove suitable for housing the body of the corresponding cartridge, and reversible mechanical fastening means of each cartridge to the annular groove of the corresponding seat, so that said first and second cartridges can be replaced in case of necessity.
Secondo una prima possibile variante dell?invenzione, il corpo di ciascuna cartuccia ? conformato e comprende una sporgenza anulare atta a fungere da mezzi di tenuta frontale al fluido. According to a first possible variant of the invention, the body of each cartridge is shaped and comprises an annular protrusion adapted to act as a front sealing means to the fluid.
Alternativamente, detti mezzi di tenuta frontale al fluido comprendono almeno una guarnizione e il corpo di ciascuna cartuccia comprende almeno una cava anulare atta ad alloggiare detta almeno una guarnizione. Alternatively, said front sealing means to the fluid comprise at least one gasket and the body of each cartridge comprises at least one annular recess suitable for housing said at least one gasket.
Secondo ulteriori aspetti del trovato: According to further aspects of the invention:
- detto corpo di detta cartuccia ? realizzato in materiale termoplastico o metallico; - said body of said cartridge ? made of thermoplastic or metallic material;
- detta almeno una guarnizione di detta cartuccia ? realizzata in materiale termoplastico o elastomerico. - said at least one gasket of said cartridge ? made of thermoplastic or elastomeric material.
Ancor pi? vantaggiosamente, detta valvola a sfera comprende mezzi di tenuta interna al fluido interposti tra il corpo di ciascuna cartuccia e la cava anulare del corrispondente seggio. even more advantageously, said ball valve comprises internal fluid sealing means interposed between the body of each cartridge and the annular groove of the corresponding seat.
In particolare, detti mezzi di tenuta interna al fluido sono scelti tra O-Ring, LipSeal, guarnizioni in grafite. In particular, said internal fluid sealing means are selected from O-Rings, LipSeals, graphite gaskets.
In una variante preferita, detta cartuccia ? codificata e comprende un codice parlante contenente tutte le informazioni della cartuccia e della valvola a sfera su cui pu? essere provvista. In a preferred variant, called cartridge ? codified and includes a talking code containing all the information of the cartridge and the ball valve on which it can? be provided.
Forma oggetto dell?invenzione anche un kit di allestimento per una valvola a sfera trunnion, ove detta valvola a sfera comprende: The invention also relates to an outfitting kit for a trunnion ball valve, where said ball valve comprises:
- un corpo valvola; - a valve body;
- un otturatore sferico alloggiato nel corpo valvola in modo da poter ruotare all?interno di esso; - a spherical obturator housed in the valve body so as to be able to rotate inside it;
- mezzi di comando per detto attuatore sferico; - control means for said spherical actuator;
- un primo e un secondo seggio anulare posti all?interno di detto corpo valvola e atti ad alloggiare detto otturatore sferico; - a first and a second annular seat placed inside said valve body and able to house said spherical obturator;
- primi e secondi mezzi di tenuta al fluido interposti rispettivamente tra detto otturatore sferico e detti primo e secondo seggio anulare, caratterizzato dal fatto che detto kit di allestimento comprende: - first and second fluid sealing means respectively interposed between said spherical obturator and said first and second annular seat, characterized in that said outfitting kit comprises:
- un primo e un secondo seggio anulare conformato, comprendenti ciascuno una cava anulare; - a first and a second shaped annular seat, each comprising an annular recess;
- una prima e una seconda cartuccia, ciascuna comprendente un corpo e mezzi di tenuta frontale al fluido, atte ad impegnare le cave anulari di detti primo e secondo seggio conformato; - a first and a second cartridge, each comprising a body and front fluid sealing means, able to engage the annular slots of said first and second shaped seats;
- mezzi di fissaggio reversibile di tipo meccanico di ciascuna cartuccia alla cava anulare del corrispondente seggio conformato, - reversible mechanical fixing means of each cartridge to the annular groove of the corresponding shaped seat,
in modo che detti primo e secondo seggio conformato siano atti a sostituire detti primo e secondo seggio anulare di detta valvola a sfera. so that said first and second shaped seats are able to replace said first and second annular seats of said ball valve.
Secondo ulteriori aspetti del trovato, detto kit di allestimento per una valvola a sfera comprende mezzi di tenuta interna al fluido interposti tra il corpo di ciascuna cartuccia e la cava anulare del corrispondente seggio conformato. According to further aspects of the invention, said set-up kit for a ball valve comprises internal fluid sealing means interposed between the body of each cartridge and the annular groove of the corresponding shaped seat.
Forma oggetto dell?invenzione anche un kit di ricambio per una valvola a sfera trunnion, ove detta valvola a sfera comprende: The invention also relates to a spare kit for a trunnion ball valve, where said ball valve comprises:
- un corpo valvola; - a valve body;
- un otturatore sferico alloggiato nel corpo valvola in modo da poter ruotare all?interno di esso; - a spherical obturator housed in the valve body so as to be able to rotate inside it;
- mezzi di comando per detto attuatore sferico; - control means for said spherical actuator;
- un primo e un secondo seggio anulare conformato, comprendenti ciascuno una cava anulare, posti all?interno di detto corpo valvola e atti ad alloggiare detto otturatore sferico; - a first and a second shaped annular seat, each comprising an annular recess, placed inside said valve body and able to house said spherical obturator;
- primi e secondi mezzi di tenuta al fluido interposti rispettivamente tra detto otturatore sferico e detti primo e secondo seggio anulare conformato, - first and second fluid sealing means interposed respectively between said spherical obturator and said first and second shaped annular seat,
caratterizzato dal fatto che detto kit di ricambio comprende una prima e una seconda cartuccia, ciascuna comprendente un corpo e mezzi di tenuta frontale al fluido, atte ad essere alloggiate nelle cave anulari dei corrispondenti primo e secondo seggio anulare conformato, ove detti primo e secondo seggio anulare conformato comprendono mezzi di fissaggio reversibile di tipo meccanico di ciascuna cartuccia alla cava anulare del corrispondente seggio conformato, in modo che dette prima e seconda cartuccia siano sostituibili in caso di necessit?. I vantaggi maggiori del trovato sono i seguenti. characterized in that said spare kit comprises a first and a second cartridge, each comprising a body and front fluid sealing means, able to be housed in the annular recesses of the corresponding first and second shaped annular seats, where said first and second seats shaped annular element comprise means for reversible mechanical fastening of each cartridge to the annular recess of the corresponding shaped seat, so that said first and second cartridges can be replaced in case of need. The major advantages of the invention are as follows.
Il vantaggio principale consiste nella facile sostituibilit? delle sole cartucce per ciascuna valvola. The main advantage consists in the easy replaceability? only cartridges for each valve.
Nel caso si verifichi un cambio di condizioni operative della valvola e si sposti il punto di contatto dell?otturatore sferico sul seggio, non ? pi? necessario cambiare l?intero seggio al fine di modificare la posizione della guarnizione a seconda dello spostamento del punto di contatto, ma sar? sufficiente cambiare cartuccia, scegliendo una cartuccia che abbia un?opportuna geometria e una guarnizione posta adeguatamente sul corpo. If there is a change in the operating conditions of the valve and the contact point of the spherical shutter moves to the seat, is it not? more necessary to change? the whole seat in order to modify the position of the seal according to the displacement of the point of contact, but sar? it is sufficient to change the cartridge, choosing a cartridge that has a suitable geometry and a gasket suitably placed on the body.
Sostanzialmente ciascuna cartuccia funziona essa stessa come un seggio flottante all?interno del seggio vero e proprio della valvola, con una maggiore capacit? di adattamento alle deformazioni dell?otturatore sferico. Essentially each cartridge functions itself as a floating seat inside the actual valve seat, with a greater capacity? of adaptation to the deformations of the spherical shutter.
La guarnizione, in materiale adattabile, andr? a compensare gli errori di forma dovuti alle deformazioni dei componenti della valvola (dovuti o ad errori di esecuzione dei componenti, ad esempio problemi di sfericit? derivanti dalla fase produttiva o ad eventuali deformazioni elastiche dei componenti in pressione), mentre il corpo della cartuccia, in materiale pi? resistente, dar? sostegno alla guarnizione stessa. L?uso di una cartuccia secondo l?invenzione su valvole a sfera gi? esistenti garantisce un punto di contatto seggio-otturatore sferico sempre sostanzialmente a 45? dal centro della sfera. The gasket, in adaptable material, will go? to compensate for the shape errors due to the deformation of the valve components (due either to errors in the execution of the components, for example problems of sphericity deriving from the production phase or to any elastic deformations of the components under pressure), while the body of the cartridge, in material more resistant, give gasket support. The use of a cartridge according to the invention on ball valves already? existing guarantees a spherical seat-shutter contact point always substantially at 45? from the center of the sphere.
Su valvole nuove, il dato dell?inclinazione del punto di contatto potrebbe essere variato in accordo con il produttore di valvole. La cartuccia di nuovo progetto sar? poi codificata con un codice parlante per renderla tracciabile in modo che, per i futuri interventi sulla medesima valvola e le future sostituzioni, anche in questo caso si potr? poi cambiare solo la cartuccia su misura mediante il kit di ricambio. On new valves, the contact point inclination figure may be varied in accordance with the valve manufacturer. The new project cartridge will be? then codified with a speaking code to make it traceable so that, for future interventions on the same valve and future replacements, also in this case it will be possible? then change only the custom cartridge using the replacement kit.
Realizzare cartucce con dimensioni e variazioni geometriche praticamente infinite e con svariati posizionamenti della guarnizione risulta pi? facile, veloce ed economico rispetto alla modifica dei seggi. Tutti i seggi, anche quelli delle valvole esistenti, possono essere adattati e modificati per contenere una cartuccia secondo l?invenzione. Alternativamente, grazie al kit di allestimento, ? possibile modificare una prima volta la valvola esistente, fornendo in blocco cartucce e seggi conformati dedicati. Making cartridges with practically infinite dimensions and geometric variations and with various gasket positioning is more? easier, faster and cheaper than changing seats. All seats, even those of existing valves, can be adapted and modified to contain a cartridge according to the invention. Alternatively, thanks to the equipment kit, ? It is possible to modify the existing valve for the first time, supplying dedicated cartridges and shaped seats in bulk.
Vantaggiosamente ogni cartuccia sar? codificata e specializzata per determinate tipologie di valvole, per determinate dimensioni delle stesse e per specifiche condizioni di lavoro. In caso di intervento su valvole esistenti sar? sufficiente fornire informazioni sul diametro della valvola, sull?angolo di contatto otturatore sferico-seggio, e sulla modalit? di lavoro della valvola, per ottenere la cartuccia dedicata da sostituire. Advantageously, each cartridge will be? codified and specialized for certain types of valves, for certain dimensions of the same and for specific working conditions. In case of intervention on existing valves sar? it is sufficient to provide information on the diameter of the valve, on the contact angle of the spherical plug-seat, and on the modality? valve working range, to obtain the dedicated cartridge to be replaced.
Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings
Questi ed altri vantaggi saranno maggiormente evidenti nel seguito, in cui vengono descritte modalit? preferite di realizzazione dell?invenzione, a titolo esemplificativo e non limitativo, e con l?aiuto delle figure dove: These and other advantages will be more evident in the following, in which modalities are described. preferred methods of implementation of the invention, by way of non-limiting example, and with the help of the figures where:
la Fig. 1 rappresenta, in sezione lungo un piano verticale, una valvola a sfera trunnion secondo l?invenzione; Fig. 1 shows, in section along a vertical plane, a trunnion ball valve according to the invention;
le Figg. 2A, 2B, 2C, 2D, 2E e 2F rappresentano, in sezione, un dettaglio di una valvola a sfera secondo possibili varianti dell?invenzione che riguardano la cartuccia e i suoi mezzi di tenuta frontale al fluido; Figs. 2A, 2B, 2C, 2D, 2E and 2F show, in section, a detail of a ball valve according to possible variants of the invention which concern the cartridge and its front sealing means to the fluid;
le Figg. 3A-3B-3C, 4A-4B-4C, 5A-5B-5C, 6A-6B-6C, 7A-7B-7C-7D rappresentano, rispettivamente in vista frontale, in sezione longitudinale e in sezione di dettaglio, un seggio con cartuccia di una valvola a sfera secondo cinque possibili varianti dell?invenzione che riguardano detti mezzi di fissaggio reversibile della cartuccia al seggio. Figs. 3A-3B-3C, 4A-4B-4C, 5A-5B-5C, 6A-6B-6C, 7A-7B-7C-7D show, respectively in front view, in longitudinal section and in detailed section, a seat with cartridge of a ball valve according to five possible variants of the invention which concern said reversible fastening means of the cartridge to the seat.
Descrizione dettagliata di modi di attuazione preferiti dell?invenzione Detailed description of preferred embodiments of the invention
Con riferimento alla Fig.1 ? mostrata una valvola a sfera 1 trunnion per circuiti a fluido in pressione o depressione, comprendente sostanzialmente; With reference to Fig.1 ? shown is a trunnion ball valve for pressurized or vacuum fluid circuits, substantially comprising;
- un corpo valvola 2, atto ad accoppiarsi con una prima tubazione di monte e una seconda tubazione di valle (non illustrate) alle quali la valvola 1 deve essere applicata; - a valve body 2, suitable for coupling with a first upstream pipe and a second downstream pipe (not shown) to which the valve 1 is to be applied;
- un otturatore 3 sferico dotato di una luce di passaggio cilindrica 17 coassiale al flusso del fluido, alloggiato nel corpo valvola 2 in modo da poter ruotare all?interno di esso; - a spherical obturator 3 equipped with a cylindrical passage port 17 coaxial to the fluid flow, housed in the valve body 2 so as to be able to rotate inside it;
- un primo 4 e un secondo 5 seggio anulare di tenuta posti all?interno di detto corpo valvola 2, coassiali a dette tubazioni, e atti ad alloggiare detto otturatore 3 sferico. - a first 4 and a second 5 annular sealing seat placed inside said valve body 2, coaxial with said pipes, and able to house said spherical obturator 3.
Detta valvola a sfera 1 comprende una prima 6 e una seconda 7 cartuccia interposte tra detto primo 4 e detto secondo 5 seggio e detto otturatore 3 sferico. Dette prima 6 e seconda 7 cartuccia, nel loro complesso, fungono da mezzi di tenuta al fluido per evitare trafilamenti di fluido da e verso l?interno della valvola 1. Said ball valve 1 comprises a first 6 and a second 7 cartridge interposed between said first 4 and said second 5 seat and said spherical obturator 3. Said first 6 and second 7 cartridges, as a whole, act as fluid sealing means to prevent fluid leakage from and towards the inside of the valve 1.
Con particolare riferimento ai dettagli di Figg.2A, 2B, 2C, 2D, 2E e 2F, sono illustrate cartucce 6, 7 secondo possibili varianti realizzative dell?invenzione. With particular reference to the details of Figs. 2A, 2B, 2C, 2D, 2E and 2F, cartridges 6, 7 according to possible embodiments of the invention are shown.
Nel seguito della descrizione si far? riferimento a detta prima cartuccia 6 ma ? chiaro che tutte le caratteristiche presentate potranno valere anche per detta seconda cartuccia 7. In the continuation of the description it will be done? reference to said first cartridge 6 but ? clear that all the characteristics presented may also be valid for said second cartridge 7.
Ciascuna cartuccia 6 comprende un corpo 8 e mezzi di tenuta frontale al fluido. Each cartridge 6 comprises a body 8 and means for sealing the front to the fluid.
Detti mezzi di tenuta frontale al fluido possono essere alternativamente realizzati o mediante una sporgenza anulare 11 ottenuta direttamente su detto corpo 8, che risulta cos? opportunamente conformato (Figg.2A e 2B), o attraverso almeno una guarnizione aggiuntiva 12, 13 (Figg. 2C, 2D, 2E e 2F), in modo da realizzare la cosiddetta tenuta soffice. Said front sealing means to the fluid can alternatively be made either by means of an annular protrusion 11 obtained directly on said body 8, which is thus suitably shaped (Figs. 2A and 2B), or through at least one additional gasket 12, 13 (Figs. 2C, 2D, 2E and 2F), so as to create the so-called soft seal.
Detto corpo 8 pu? essere realizzato nello stesso materiale metallico dei seggi, ovvero acciaio (Fig.2A), o alternativamente in un materiale termoplastico (Fig. 2B). Un materiale termoplastico con buone prestazioni si ? rivelato essere il polietere etere chetone (PEEK). Said body 8 pu? be made of the same metal material as the seats, i.e. steel (Fig.2A), or alternatively of a thermoplastic material (Fig. 2B). A thermoplastic material with good performance yes? revealed to be polyether ether ketone (PEEK).
Per le varianti con tenuta soffice e corpo 8 della cartuccia 6 senza sporgenza anulare 11, il corpo 8 stesso comprende invece almeno una cava anulare 14, 15, opportunamente sagomata, atta ad alloggiare almeno una rispettiva guarnizione 12, 13. Detta almeno una guarnizione 12, 13 pu? essere realizzata in materiale termoplastico o elastomerico. For the variants with soft seal and body 8 of the cartridge 6 without annular protrusion 11, the body 8 itself instead comprises at least one annular recess 14, 15, suitably shaped, able to house at least one respective gasket 12, 13. Said at least one gasket 12 , 13 pu? be made of thermoplastic or elastomeric material.
La Fig. 2C illustra una cartuccia 6 in materiale metallico con una cava anulare centrale 14 atta ad alloggiare una guarnizione 12 in materiale termoplastico a sezione trapezoidale. Il piano inclinato della guarnizione 12 contiene il punto di contatto con detto otturatore 3 sferico. Fig. 2C illustrates a cartridge 6 made of metallic material with a central annular recess 14 suitable for housing a gasket 12 made of thermoplastic material with a trapezoidal section. The inclined plane of the gasket 12 contains the point of contact with said spherical obturator 3.
La Fig. 2D illustra una cartuccia 6 in materiale metallico con una cava anulare di estremit? 15, realizzata mediante una risega anulare disposta lungo il bordo libero di detto corpo 8 di detta cartuccia 6 in corrispondenza del suo spigolo pi? esterno alla valvola 1. La guarnizione 13 impiegata ? in materiale elastomerico e ha una sezione sostanzialmente triangolare. Il vertice pi? esterno della guarnizione 13 funge da punto di contatto con detto otturatore 3 sferico. Fig. 2D illustrates a cartridge 6 made of metallic material with an annular end groove 15, made by means of an annular recess arranged along the free edge of said body 8 of said cartridge 6 in correspondence with its furthest corner? outside the valve 1. Is the gasket 13 used ? made of elastomeric material and has a substantially triangular section. The highest summit outside of the gasket 13 acts as a point of contact with said spherical obturator 3.
Le Figg. 2E e 2F illustrano cartucce 6 in materiale metallico comprendenti due guarnizioni 12, 13, una in materiale elastomerico e una in materiale termoplastico. Figs. 2E and 2F show cartridges 6 made of metallic material comprising two gaskets 12, 13, one made of elastomeric material and one made of thermoplastic material.
La valvola a sfera 1 secondo l?invenzione comprende anche mezzi di tenuta interna al fluido interposti tra il corpo 8 di ciascuna cartuccia 6, 7 e la cava anulare 9, 10 del corrispondente seggio 4, 5. The ball valve 1 according to the invention also comprises internal fluid sealing means interposed between the body 8 of each cartridge 6, 7 and the annular recess 9, 10 of the corresponding seat 4, 5.
In tutte le varianti qui illustrate, detti mezzi di tenuta interna al fluido sono realizzati con O-Ring 16, ed il corpo 8 di ciascuna cartuccia 6, 7 comprende una cava radiale 18, ricavata sulla sua superficie laterale rivolta verso l?esterno della valvola 1, atta ad alloggiare detto O-Ring 16. In all the variants illustrated here, said internal fluid sealing means are made with O-Ring 16, and the body 8 of each cartridge 6, 7 comprises a radial groove 18, obtained on its lateral surface facing towards the outside of the valve 1, suitable for housing said O-Ring 16.
In alternativa, detti mezzi di tenuta interna al fluido possono comprendere guarnizioni del tipo LipSeal, oppure guarnizioni in grafite. Alternatively, said sealing means internal to the fluid can comprise gaskets of the LipSeal type, or graphite gaskets.
Detta cartuccia 6, 7 comprende mezzi di fissaggio reversibile del corpo 8 all?interno del corrispondente seggio 4, 5. Said cartridge 6, 7 comprises reversible fixing means of the body 8 inside the corresponding seat 4, 5.
Detti mezzi di fissaggio reversibile sono di tipo meccanico e lavorano per interferenza tra detto corpo 8 e detto seggio 4, 5. Said reversible fastening means are of the mechanical type and work by interference between said body 8 and said seat 4, 5.
Con particolare riferimento ai dettagli di Figg. 3A-3C, 4A-4C, 5A-5C, 6A-6C, 7A-7D sono illustrate possibili varianti di detti mezzi di fissaggio reversibile. With particular reference to the details of Figs. 3A-3C, 4A-4C, 5A-5C, 6A-6C, 7A-7D illustrate possible variants of said reversible fastening means.
In tutte le Figure qui sopra citate e di seguito descritte in dettaglio, si far? riferimento a detta prima cartuccia 6 e a detto primo seggio 4, ma ? chiaro che le stesse soluzioni saranno applicate simmetricamente al secondo seggio 5 e alla corrispondente seconda cartuccia 7. Allo stesso modo, in tutte le varianti dei mezzi di fissaggio reversibile di tipo meccanico ? illustrata una cartuccia con corpo 8 metallico e sporgenza anulare 11, ma ? chiaro che i diversi mezzi di fissaggio reversibile potranno alternativamente essere applicati anche a cartucce in materiale termoplastico provviste di guarnizioni, secondo le varianti descritte in precedenza. In all the Figures cited above and described in detail below, will reference to said first cartridge 6 and to said first seat 4, but ? clear that the same solutions will be applied symmetrically to the second seat 5 and to the corresponding second cartridge 7. In the same way, in all the variants of the reversible fixing means of the mechanical type ? illustrated a cartridge with metal body 8 and annular protrusion 11, but ? it is clear that the different reversible fastening means could alternatively also be applied to cartridges of thermoplastic material provided with gaskets, according to the variants described above.
Nella variante illustrata in Figg. 3A-3B-3C, detti mezzi di fissaggio reversibile comprendono un anello elastico 19, in materiale metallico ricotto molto flessibile, e una pluralit? di spine 20. Detto anello elastico 19 ? alloggiato in una cava radiale 21 ricavata nel seggio 4, sostanzialmente ortogonale alla cava anulare 9 che contiene detta cartuccia 6. Detto anello elastico 19 ? posto in battuta contro parte del corpo 8 di detta cartuccia 6 ed ? bloccato all?interno seggio 4 con dette spine 20 che occupano appositi fori 22 ricavati in detto seggio 4. Detta variante con anello elastico 19 ? pi? soggetta a deformazioni. Nella variante illustrata in Figg. 4A-4B-4C, detti mezzi di fissaggio reversibile comprendono un anello metallico 23, realizzato con lo stesso materiale del seggio, e una pluralit? di viti 24. Detto anello metallico 23 ? posto in battuta contro uno spallamento frontale 25 del seggio 4, ricavato per tornitura, e contro parte del corpo 8 di detta cartuccia 6. Detto anello metallico 23 ? provvisto di una pluralit? di fori svasati 26; mentre lo spallamento frontale 25 di detto seggio 4 comprende una corrispondente pluralit? di fori ciechi filettati 27. Detto anello metallico 23 ? mantenuto in posizione mediante dette viti 24 che cooperano contemporaneamente con detti fori 26 e 27. Detta variante con anello metallico 23 prevede le minori lavorazioni del seggio 4. In the variant illustrated in Figs. 3A-3B-3C, said reversible fastening means comprise an elastic ring 19, made of very flexible annealed metallic material, and a plurality of of pins 20. Said elastic ring 19 ? housed in a radial groove 21 formed in the seat 4, substantially orthogonal to the annular groove 9 which contains said cartridge 6. Said elastic ring 19 is placed in abutment against part of the body 8 of said cartridge 6 and ? locked inside seat 4 with said pins 20 which occupy special holes 22 obtained in said seat 4. Said variant with elastic ring 19 ? more subject to deformation. In the variant illustrated in Figs. 4A-4B-4C, said reversible fastening means comprise a metal ring 23, made with the same material as the seat, and a plurality of of screws 24. Said metal ring 23 ? placed in abutment against a front shoulder 25 of the seat 4, obtained by turning, and against part of the body 8 of said cartridge 6. Said metal ring 23 ? endowed with a plurality of countersunk holes 26; while the front shoulder 25 of said seat 4 comprises a corresponding plurality of threaded blind holes 27. Said metal ring 23 ? maintained in position by means of said screws 24 which cooperate simultaneously with said holes 26 and 27. Said variant with metal ring 23 provides for the minor machining of the seat 4.
Nella variante illustrata in Figg. 5A-5B-5C, detta cartuccia 6 ? provvista di una filettatura 28, ricavata sulla superficie laterale del suo corpo 8 rivolta verso l?interno della valvola 1, atta a cooperare con una corrispondente filettatura 29 ricavata all?interno della cava anulare 9 del seggio 4. In the variant illustrated in Figs. 5A-5B-5C, called cartridge 6 ? provided with a thread 28, obtained on the lateral surface of its body 8 facing towards the inside of the valve 1, able to cooperate with a corresponding thread 29 obtained inside the annular groove 9 of the seat 4.
Nella variante illustrata in Figg. 6A-6B-6C, detti mezzi di fissaggio reversibile comprendono una pluralit? di perni 30, provvisti di stelo 31 e teste 32. Ciascuno stelo 31 ? avvolto da una molla elicoidale 33. Le figure mostrano quattro perni 30 posti in corrispondenza dei quattro punti cardinali. Il seggio 4 comprende quattro corrispondenti fori radiali 34 che lo attraversano interamente. In the variant illustrated in Figs. 6A-6B-6C, said reversible fastening means comprise a plurality of pins 30, provided with rod 31 and heads 32. Each rod 31 ? wound by a helical spring 33. The figures show four pins 30 placed in correspondence with the four cardinal points. The seat 4 comprises four corresponding radial holes 34 which pass through it entirely.
All?interno di ciascun foro radiale 34 ? provvisto uno spallamento 35. I perni 30 e le molle elicoidali 33 sono alloggiati in detti fori 34 e dette molle elicoidali 33 sono contenute tra le teste 32 dei perni 30 e lo spallamento 35 dei fori 34. Sulla superficie laterale della corrispondente cartuccia 6 ? ricavata una cava 36 in cui vanno a disporsi le teste 32 dei perni 30, mantenute spinte da dette molle elicoidali 33, impedendo cos? un movimento relativo tra cartuccia 6 e seggio 4. Inside each radial hole 34 ? provided with a shoulder 35. The pins 30 and the coil springs 33 are housed in said holes 34 and said coil springs 33 are contained between the heads 32 of the pins 30 and the shoulder 35 of the holes 34. On the lateral surface of the corresponding cartridge 6 ? a hollow 36 has been obtained in which the heads 32 of the pins 30 are arranged, kept pushed by said helical springs 33, thus preventing? a relative movement between cartridge 6 and seat 4.
Nella variante illustrata in Figg. 7A-7B-7C-7D, detti mezzi di fissaggio reversibile comprendono un chiavistello 37 a leva rotante girevolmente associato a detto seggio 4 mediante una cerniera a perno 38 e disposto all?interno di esso lungo un?apposita cava radiale 39 in cui pu? ruotare. Sulla superficie laterale del corpo 8 della corrispondente cartuccia 6 ? ricavata una cava anulare 40 che pu? essere impegnata dall?estremit? libera 41 di detto chiavistello 37 per evitare il movimento relativo tra cartuccia 6 e seggio 4. La rotazione di detto chiavistello 37 ? vantaggiosamente comandabile mediante un cacciavite dall?esterno del seggio 4. In the variant illustrated in Figs. 7A-7B-7C-7D, said reversible fixing means comprise a bolt 37 with a rotating lever revolvingly associated with said seat 4 by means of a pin hinge 38 and arranged inside it along a suitable radial groove 39 in which it can rotate. On the lateral surface of the body 8 of the corresponding cartridge 6 ? obtained an annular hollow 40 that pu? be engaged from? end? frees 41 of said bolt 37 to avoid the relative movement between cartridge 6 and seat 4. The rotation of said bolt 37 ? advantageously controllable by means of a screwdriver from the outside of the seat 4.
Le cartucce 6, 7 secondo l?invenzione sono vantaggiosamente codificate e comprendono un codice parlante, ovvero una marcatura contenente tutte le informazioni della cartuccia stessa e della valvola a sfera 1 su cui possono essere provviste. The cartridges 6, 7 according to the invention are advantageously coded and comprise a speaking code, ie a marking containing all the information of the cartridge itself and of the ball valve 1 on which they can be provided.
Tutto ci? consente, dopo un rapido scambio di informazioni tra cliente e produttore, ad esempio riguardo il diametro sferico della valvola 1 e il materiale del seggio 4, 5, di fornire singole cartucce 6, 7 come pezzi di ricambio di valvole 1 gi? esistenti. All of that? allows, after a rapid exchange of information between customer and manufacturer, for example regarding the spherical diameter of the valve 1 and the material of the seat 4, 5, to supply individual cartridges 6, 7 as spare parts for valves 1 already? existing.
Di seguito si riporta una tabella di esempio di una possibile marcatura provvista su una cartuccia. Le informazioni contenute nella tabella sono relative alla tipologia di mezzi di tenuta frontale tra cartuccia e otturatore, alla tipologia di mezzi di fissaggio reversibile della cartuccia nel seggio, alla tipologia di mezzi di tenuta interna tra cartuccia e seggio, al diametro nominale della valvola, alla posizione del punto di contatto tra cartuccia e otturatore, al diametro dell?otturatore. Below is an example table of a possible marking provided on a cartridge. The information contained in the table relates to the type of front sealing means between cartridge and obturator, to the type of reversible fixing means of the cartridge in the seat, to the type of internal sealing means between cartridge and seat, to the nominal diameter of the valve, to the position of the point of contact between the cartridge and bolt, to the diameter of the bolt.
Tutti i seggi, anche quelli delle valvole esistenti, possono essere adattati e modificati per contenere una cartuccia secondo l?invenzione. All seats, even those of existing valves, can be adapted and modified to contain a cartridge according to the invention.
Alternativamente, grazie al kit di allestimento, ? possibile modificare una prima volta la valvola esistente, fornendo in blocco cartucce codificate e seggi conformati dedicati. Alternatively, thanks to the equipment kit, ? It is possible to modify the existing valve for the first time, supplying in bulk coded cartridges and dedicated shaped seats.
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