IT201900001817A1 - Organo di connessione per accoppiare un gruppo motorizzato di comando ad una valvola per impianti idraulici - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“ORGANO DI CONNESSIONE PER ACCOPPIARE UN GRUPPO

MOTORIZZATO DI COMANDO AD UNA VALVOLA PER IMPIANTI

IDRAULICI”

La presente invenzione riguarda un organo di connessione per accoppiare un gruppo motorizzato di comando ad una valvola per impianti idraulici. Formano altresì oggetto dell’invenzione un gruppo motorizzato di comando per valvole di impianti idraulici ed una unità valvolare per impianti idraulici, integranti il suddetto organo di connessione.

In particolare, l’invenzione si presta ad essere convenientemente impiegata, ad esempio, su impianti idraulici del tipo destinato alla distribuzione di acqua o altri fluidi, anche di tipo gassoso, ad esempio ad uso sanitario, per riscaldamento o condizionamento di ambienti o apparati in ambito domestico, industriale o commerciale.

Attualmente negli impianti idraulici, vengono largamente impiegate valvole servoassistite per governare il passaggio dei fluidi lungo tubazioni e simili. Queste valvole comprendono tipicamente un corpo valvolare, ad esempio in materiale metallico, munito di due o più raccordi per l’impegno alle rispettive tubazioni dell’impianto. Il corpo valvolare alloggia operativamente un otturatore girevole che, a seconda della posizione angolare assunta rispetto al corpo valvolare stesso, abilita o intercetta selettivamente il passaggio del fluido da o verso una o più delle tubazioni. La rotazione dell’otturatore è gestita da un dispositivo di comando comprendente essenzialmente un motore, usualmente di tipo elettrico ed equipaggiato con un riduttore ad ingranaggi a formare un gruppo motoriduttore. Il gruppo moto-riduttore è a sua volta comandato elettricamente attraverso una unità di controllo, ad esempio di tipo termostatico, temporizzato e/o gestito in funzione di altri parametri controllati da rispettivi sensori.

Il moto-riduttore è connesso al corpo valvolare mediante una flangia sostanzialmente piastriforme, che si accoppia ad una analoga controflangia portata dal corpo valvolare stesso della valvola. Il fissaggio reciproco gruppo moto-riduttore/valvola è tipicamente ottenuto con l’ausilio di una pluralità di organi filettati impegnati attraverso fori passanti predisposti nella flangia e nella contro-flangia. Un albero di azionamento estendentesi attraverso apposite aperture predisposte nella flangia e nella contro-flangia collega, attraverso un giunto assiale, l’otturatore della valvola con il rotore del motore elettrico.

La Richiedente ha osservato che l’accoppiamento con l’ausilio di organi filettati presenta tuttavia alcuni inconvenienti. Ad esempio, in molte situazioni le valvole e i rispettivi dispositivi di comando risultano alloggiati in spazi angusti o luoghi difficilmente accessibili all’operatore. In queste circostanze, la necessità di utilizzare organi filettati per ottenere l’impegno del dispositivo di comando alla valvola può comportare tempi particolarmente lunghi, e richiede all’operatore particolare perizia e attenzione per collocare correttamente viti e dadi, ed effettuare correttamente il loro serraggio. In molti casi, specie quando l’insieme valvola/dispositivo di comando risulta collocato in spazi angusti o difficilmente raggiungibili, può verificarsi la caduta - e in molti casi la conseguente perdita - degli elementi filettati durante l’operazione di montaggio o smontaggio.

La Richiedente ha altresì osservato che l’accoppiamento delle viti attraverso i rispettivi fori predisposti nelle flange dell’organo di connessione e nella contro-flangia corpo flangiato della valvola è necessariamente poco preciso, sia per le tolleranze di lavorazione usualmente previste nella lavorazione degli organi filettati e similare minuteria metallica, sia perché una maggiore precisione comporterebbe ulteriori difficoltà – dovute ad esempio a frequenti fenomeni di impuntamento – durante le operazioni di inserimento ed estrazione delle viti dai rispettivi fori. Questa circostanza può portare ad indesiderati disallineamenti angolari fra la valvola ed il rispettivo dispositivo di comando, in presenza dei quali può essere compromesso il corretto posizionamento dell’otturatore nelle condizioni di apertura e chiusura, coì come nelle eventuali posizioni intermedie di commutazione.

Scopo della presente invenzione è sostanzialmente quello di migliorare lo stato dell’arte, in particolare semplificando le operazioni richieste ai fini del montaggio e/o smontaggio di dispositivi di comando dalle rispettive valvole.

A tale riguardo, in accordo con la presente invenzione si è trovato che i tempi di installazione possono essere significativamente ridotti sostituendo agli organi filettati un sistema di connessione innestabile a scatto, e facilmente disimpegnabile in caso di necessità, ad esempio per interventi di manutenzione o di sostituzione di parti sul gruppo motorizzato di comando e/o sulla valvola.

Più in particolare, in accordo con un primo aspetto, forma oggetto della presente invenzione un organo di connessione per accoppiare un motore di comando ad una valvola per impianti idraulici, secondo la rivendicazione 1. Tale organo di connessione comprende una flangia sostanzialmente piastriforme presentante un primo lato ed un secondo lato rispettivamente opposti. La flangia è rigidamente impegnabile ad un gruppo motorizzato di comando mediante il proprio primo lato rivolto verso quest’ultimo. È prevista una pluralità di spine di centratura, sporgenti perpendicolarmente dal secondo lato della flangia e configurate per inserirsi assialmente attraverso rispettivi fori passanti predisposti in una contro-flangia di una valvola. Almeno una di dette spine di centratura porta almeno un elemento elastico di ritegno impegnabile attraverso uno di detti fori passanti e configurato per trattenere la flangia contro la contro-flangia della valvola. L’impiego di spine equipaggiate con elementi elastici di ritegno semplifica significativamente le operazioni di connessione e disconnessione del gruppo motorizzato di comando rispetto alla valvola. Risulta infatti sufficiente posizionare il gruppo motoriduttore con le spine allineate ai rispettivi fori passanti ed esercitare un’azione di spinta assiale, per ottenere un efficace aggancio del gruppo motoriduttore alla valvola.

La disconnessione può essere ottenuta in modo altrettanto semplice, con un’azione di trazione esercitata sul gruppo motorizzato di comando.

L’impegno delle spine nei rispettivi fori permette inoltre una maggiore precisione di accoppiamento fra il gruppo motorizzato di comando e la valvola, favorendo l’ottenimento ed il mantenimento di un posizionamento angolare reciproco corretto.

In almeno una forma di esecuzione preferite, l’invenzione può inoltre comprendere una o più delle seguenti caratteristiche preferenziali.

Preferibilmente, almeno due di dette spine di centratura sono dotate ciascuna di un rispettivo elemento elastico di ritegno.

Preferibilmente, l’elemento elastico di ritegno è configurato per operare in relazione di spinta elastica contro un bordo perimetrale del rispettivo foro passante.

Preferibilmente, l’elemento elastico di ritegno comprende un elemento filiforme in materiale elasticamente deformabile, avente almeno una porzione di presa elasticamente mobile all’interno di un intaglio radiale estendentesi secondo lo sviluppo longitudinale della rispettiva spina di centratura.

Preferibilmente, la porzione di presa presenta un tratto terminale di invito estendentesi obliquamente all’esterno della spina di centratura in allontanamento da essa in direzione del secondo lato della flangia.

Preferibilmente, la porzione di presa presenta un’estremità libera alloggiata nell’intaglio radiale della spina di centratura.

Preferibilmente, l’estremità libera si estende sul proseguimento del tratto terminale di invito.

Preferibilmente, la porzione di presa presenta un tratto di tenuta meccanica parzialmente alloggiato nell’intaglio radiale ed estendentesi obliquamente verso l’interno della spina di centratura in direzione del secondo lato della flangia.

Preferibilmente, la porzione di presa presenta un tratto di raccordo curvilineo interposto fra il tratto di invito ed il tratto di tenuta.

Preferibilmente, l’elemento elastico di ritegno presenta un tratto di riscontro estendentesi sul proseguimento della porzione di presa ed agente in relazione di appoggio sul fondo dell’intaglio radiale.

Preferibilmente, due elementi elastici di ritegno, rispettivamente associati a due di dette spine di centratura, sono integrati in uno stesso elemento filiforme.

Preferibilmente, gli elementi elastici di ritegno integrati in due di dette spine sono reciprocamente interconnessi da un tratto di collegamento estendentesi sul proseguimento dei tratti di riscontro.

Preferibilmente, il tratto di collegamento è alloggiato in una scanalatura predisposta sul primo lato della flangia.

Preferibilmente, estremità rispettivamente opposte della scanalatura confluiscono ciascuna in uno degli intagli radiali di una delle spine di centratura.

Preferibilmente, la valvola comprende una contro-flangia portante una pluralità di fori passanti.

Preferibilmente, ogni spina di centratura portante detto elemento elastico di ritegno presenta uno sviluppo assiale maggiore dello spessore della contro-flangia.

Preferibilmente, ciascuna delle spine di centratura presenta un diametro sostanzialmente corrispondente a quello del corrispettivo foro predisposto nella contro-flangia.

Preferibilmente, le spine sono inseribili nei fori passanti della contro-flangia in sostanziale assenza di gioco radiale.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferenziale ancorché non esclusiva della presente invenzione.

Tale descrizione verrà esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e non limitativo, nei quali:

- la figura 1 è una vista prospettica parzialmente in sezione di un organo di connessione in accordo con la presente invenzione;

- la figura 2 mostra in vista prospettica una unità valvolare provvista dell’organo di connessione di figura 1;

- la figura 3 è una vista prospettica in esploso illustrante l’organo di connessione accoppiato al gruppo motorizzato di comando e disaccoppiato dalla valvola;

- la figura 4 mostra una sezione eseguita secondo la traccia IV-IV di figura 3;

- la figura 5 mostra una sezione eseguita secondo la traccia V-V di figura 2.

Con riferimento alle figure allegate, con 1 è stato complessivamente indicato un organo di connessione per accoppiare un gruppo motorizzato di comando ad una valvola per impianti idraulici, in accordo con la presente invenzione.

L’organo di connessione 1 è configurato per essere utilizzato in una unità valvolare 2 comprendente essenzialmente una valvola 3 portante due o più raccordi idraulici di connessione a rispettive tubazioni, ed un gruppo motorizzato di comando 5.

Il gruppo motorizzato di comando 5, non descritto in dettaglio in quanto realizzabile in modo noto, comprende essenzialmente un motore elettrico operativamente accoppiato ad un riduttore ad ingranaggi. Il motore ed il riduttore (non illustrati) risultano alloggiati in un involucro scatolare di protezione 6. Il riduttore ad ingranaggi trasmette il moto ad un giunto assiale operativamente accoppiabile con un albero di azionamento 7 portato ad un otturatore rotativo facente parte della valvola 3. L’azione del gruppo motorizzato di comando 5 determina la rotazione angolare dell’otturatore rotativo, per determinare la commutazione dello stato di apertura/chiusura della valvola 3 in relazione ad uno o più dei raccordi idraulici 4.

L’organo di connessione 1 comprende una flangia 8 sostanzialmente piastriforme, presentante un primo lato 8a ed un secondo lato 8b rispettivamente opposti. La flangia 8 si presta ad essere rigidamente impegnata al gruppo motorizzato di comando 5, preferibilmente in modo amovibile, mediante il proprio primo lato 8a rivolto verso quest’ultimo. A tal fine, nell’esempio illustrato è previsto che la flangia 8 sia munita di due aperture passanti 9a per l’impegno di rispettive viti di fissaggio 9 al gruppo motorizzato di comando 5.

La flangia 8 presenta inoltre un’apertura passante centrale 10 che si presta ad accogliere girevolmente l’albero di azionamento 7 solidale all’otturatore della valvola 3, quando l’unità valvolare 2 è assemblata.

Nella condizione di assemblaggio, la flangia 8 risulta disposta in relazione di accostamento contro una contro-flangia 11 portata esternamente dalla valvola 3. La contro-flangia 11 presenta struttura piastriforme, con un rispettivo primo lato 11a accoppiabile contro il secondo lato 8b della flangia 8, ed un secondo lato 11b opposto al primo lato 8a.

Dal secondo lato 8b della flangia 8 sporgono perpendicolarmente una pluralità di spine di centratura 12, preferibilmente distribuite attorno all’apertura passante 10. Le spine di centratura 12 sono configurate per inserirsi assialmente attraverso rispettivi fori passanti 13 predisposti nella contro-flangia 11 della valvola 3.

Preferibilmente le spine di centratura 12, o almeno alcune di esse, presentano sviluppo assiale maggiore dello spessore della contro-flangia 11, ed un diametro sostanzialmente corrispondente a quello del corrispettivo foro passante 13. Le spine di centratura 12 risultano pertanto impegnabili per inserimento assiale nei rispettivi fori passanti 13 della contro-flangia 11 in sostanziale assenza di gioco radiale.

Una o più delle spine di centratura 12, preferibilmente almeno due di esse, portano ciascuna almeno un elemento elastico di ritegno 14. Nell’esempio illustrato, ciascuna delle spine di centratura 12 è provvista di un rispettivo elemento elastico di ritegno 14. Ciascun elemento elastico di ritegno 14 è impegnabile attraverso uno dei fori passanti 13, e si presta ad operare in relazione di spinta elastica contro un bordo perimetrale del rispettivo foro passante 13 per trattenere saldamente la flangia 8 contro la contro-flangia 11 della valvola 3, così da determinare la stabilità dell’unità valvolare 2 in condizione assemblata.

Più in particolare, gli elementi elastici di ritegno 14 sono preferibilmente formati da almeno un elemento filiforme 15 in acciaio armonico o altro idoneo materiale elasticamente deformabile, opportunamente sagomato ed impegnato alla flangia 8. In una realizzazione preferenziale, in uno stesso elemento filiforme 15 sono integrati due elementi elastici di ritegno 14, rispettivamente associati a due spine di centratura 12.

Come meglio visibile in figura 4, ogni elemento elastico di ritegno 14 presenta almeno una porzione di presa 16, collocata in prossimità di una rispettiva estremità libera dell’elemento filiforme 15. La porzione di presa 16 risulta elasticamente mobile all’interno di un intaglio radiale 17 predisposto nella rispettiva spina di centratura 12. L’intaglio radiale 17 si estende secondo lo sviluppo longitudinale della rispettiva spina di centratura 12, e può presentare una porzione terminale allargata 17a, che attraversa diametralmente per intero la spina di centratura 12, in corrispondenza di una sua estremità distale rispetto alla flangia 8.

La porzione di presa 16 di ogni elemento elastico di ritegno 14 presenta un’estremità libera 16a, coincidente con l’estremità libera dell’elemento filiforme 15, alloggiata internamente all’intaglio radiale 17. L’estremità libera 16a della porzione di presa 16 è disposta a proseguimento di un tratto terminale di invito 18 estendentesi obliquamente all’esterno della spina di centratura 12, in allontanamento da essa in direzione del secondo lato 8b della flangia 8.

Al tratto terminale di invito 18 fa seguito un tratto di tenuta meccanica 19, parzialmente alloggiato nell’intaglio radiale 17 ed estendentesi obliquamente verso l’interno della spina di centratura 12 in direzione del secondo lato 8b della flangia 8.

Un tratto di raccordo curvilineo 20 è preferibilmente interposto fra il tratto terminale di invito 18 ed il tratto di tenuta meccanica 19.

Sul proseguimento del tratto di tenuta meccanica 19 e della porzione di presa 16 nel suo complesso, si estende un tratto di riscontro 21 che agisce in relazione di appoggio contro il fondo dell’intaglio radiale 17.

Un tratto di collegamento 22 si estende sul proseguimento dei tratti di riscontro 21 appartenenti agli elementi elastici di ritegno 14 integrati in due delle spine di centratura 12. Tali elementi elastici di ritegno 14 risultano così reciprocamente interconnessi ed integrati in un medesimo elemento filiforme 15.

Preferibilmente, il tratto di collegamento 22 è alloggiato in una scanalatura 23 predisposta sul primo lato 8a della flangia 8. Le estremità rispettivamente opposte della scanalatura 23 confluiscono ciascuna in uno degli intagli radiali 17 di una delle spine di centratura 12.

In questo modo, l’elemento filiforme 15 risulta racchiuso all’interno della scanalatura 23 fra il gruppo motorizzato di comando 5 e la flangia 8, e rimane stabilmente in appoggio contro il fondo della scanalatura 23 e degli intagli radiali 17 per l’intera lunghezza compresa fra i due elementi elastici di ritegno 14.

L’impiego dell’organo di connessione 1 in oggetto prevede che lo stesso venga dapprima accoppiato al gruppo motorizzato di comando 5 mediante le viti operati attraverso la flangia 8.

La presenza delle spine di centratura 12 e dei rispettivi elementi elastici di ritegno 14 permette di attuare in modo estremamente semplice e veloce le successive operazioni di accoppiamento ed eventuale disaccoppiamento fra il gruppo motorizzato di comando 5 e la rispettiva valvola 3.

Ai fini dell’accoppiamento, è infatti sufficiente che il gruppo motorizzato di comando 5 venga posizionato in allineamento rispetto all’albero di azionamento 7 sporgente dalla valvola 3, portando le estremità delle spine di centratura 12 in relazione di allineamento con i rispettivi fori passanti 13 predisposti nella contro-flangia 11. Con un’azione di spinta assiale si determina quindi l’inserimento delle spine di centratura 12 nei rispettivi fori passanti 13, fino a portare il secondo lato 8b della flangia 8 a contatto con il primo lato 11a della contro-flangia 11. In una fase iniziale dell’inserimento, l’azione di spinta esercitata attraverso la flangia 8 vince la reazione elastica esercitata dai tratti terminali di invito 18 contro i bordi dei fori passanti 13 in corrispondenza del primo lato 11a della contro-flangia 11. Gli elementi elastici di ritegno 14 vengono pertanto spinti elasticamente verso l’interno degli intagli radiali 17 predisposti nelle rispettive spine di centratura 12.

Quando il tratto di raccordo curvilineo 20 oltrepassa il bordo del foro passante 13 sul secondo lato 8b della contro-flangia 11, l’azione esercitata dagli elementi elastici di ritegno 14 riporta gli stessi in allontanamento radiale dalle rispettive spine di centratura 12. In questa circostanza l’azione di spinta elastica esercitata dai tratti di tenuta meccanica 19 contro i bordi dei rispettivi fori passanti 13 fa sì che la flangia 8 venga costantemente mantenuta in relazione di spinta assiale contro la controflangia 8, assicurando il corretto accoppiamento fra valvola 3 e gruppo motorizzato di comando 5.

L’eventuale disaccoppiamento del gruppo motorizzato di comando 4 dalla valvola 3 può essere ottenuto in modo altrettanto semplice ed agevole, con un’azione manuale di trazione sul gruppo motorizzato di comando stesso. In questo caso, l’interferenza dei tratti di tenuta meccanica 19 contro i bordi dei fori passanti 13 determina il rientro degli elementi elastici di ritegno 14 durante la fase iniziale dell’allontanamento della flangia 8 dalla contro-flangia 11. Quando i tratti di raccordo curvilinei 20 oltrepassano il piano di giacitura del primo lato 8a della contro-flangia 11, il gruppo motorizzato di comando 5 risulta disimpegnato dalla valvola 3 e gli elementi elastici di ritegno 14 ritornano in posizione di riposo traslando nuovamente in allontanamento radiale rispetto alle rispettive spine di centratura 12.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Organo di connessione per accoppiare un gruppo motorizzato di comando (5) ad una valvola (3) per impianti idraulici, in cui detto organo di connessione (1) comprende: una flangia (8) sostanzialmente piastriforme presentante un primo lato (8a) ed un secondo lato (8b) rispettivamente opposti, detta flangia (8) essendo rigidamente impegnabile ad un gruppo motorizzato di comando (5) con detto primo lato (8a) rivolto verso il gruppo motorizzato di comando (5); una pluralità di spine di centratura (12) sporgenti perpendicolarmente dal secondo lato della flangia (8) e configurate per inserirsi assialmente attraverso rispettivi fori passanti (13) predisposti in una contro-flangia (11) di una valvola (3); in cui almeno una di dette spine di centratura (12) porta almeno un elemento elastico di ritegno (14) impegnabile attraverso uno di detti fori passanti (13) e configurato per trattenere la flangia (12) contro la controflangia (11) della valvola (3).
2. 2. Organo di connessione secondo la rivendicazione 1, in cui l’elemento elastico di ritegno (14) comprende un elemento filiforme (15) in materiale elasticamente deformabile, avente almeno una porzione di presa (16) elasticamente mobile all’interno di un intaglio radiale (17) estendentesi secondo lo sviluppo longitudinale della rispettiva spina di centratura (12).
3. 3. Organo di connessione secondo la rivendicazione 2, in cui la porzione di presa (16) presenta un tratto terminale di invito (18) estendentesi obliquamente all’esterno della spina di centratura (12) in allontanamento da essa in direzione del secondo lato (8b) della flangia (8).
4. 4. Organo di connessione secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui la porzione di presa (16) presenta un tratto di tenuta meccanica (19) parzialmente alloggiato nell’intaglio radiale (17) ed estendentesi obliquamente verso l’interno della spina di centratura (12) in direzione del secondo lato della flangia (8).
5. 5. Organo di connessione secondo una o più delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui l’elemento elastico di ritegno (14) presenta un tratto di riscontro (21) estendentesi sul proseguimento della porzione di presa (16) ed agente in relazione di appoggio sul fondo dell’intaglio radiale (17).
6. 6. Organo di connessione secondo una o più delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui due elementi elastici di ritegno (14), rispettivamente associati a due di dette spine di centratura (12), sono integrati in uno stesso elemento filiforme (15).
7. 7. Organo di connessione secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui gli elementi elastici di ritegno (14) impegnati in due di dette spine di centratura (12) sono reciprocamente interconnessi da un tratto di collegamento (22) estendentesi sul proseguimento dei tratti di riscontro (21), il tratto di collegamento (22) essendo preferibilmente alloggiato in una scanalatura (23) predisposta sul primo lato (8a) della flangia (8).
8. 8. Gruppo motorizzato di comando per valvole di impianti idraulici, comprendente un organo di connessione (1) secondo una o più delle precedenti rivendicazioni.
9. 9. Unità valvolare per impianti idraulici, comprendente una valvola (3) ed un gruppo motorizzato di comando (5) reciprocamente accoppiati mediante un organo di connessione (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 7.
10. 10. Unità valvolare secondo la rivendicazione 9, in cui le spine di centratura (12) sono inseribili nei fori passanti (13) della contro-flangia (11) in sostanziale assenza di gioco radiale.