IT202000017629A1 - Una valvola - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

di una domanda di brevetto per Invenzione Industriale avente titolo:

?UNA VALVOLA?

DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

L'oggetto qui descritto corrisponde ad una valvola. In particolare, si riferisce ad una valvola a solenoide.

Pi? in particolare, si riferisce ad una valvola solenoide da usarsi per intercettare o controllare il flusso di fluidi diversi destinati in particolare all'uso alimentare e non, quale in macchine da caff? oppure erogatori di acqua e/o sciroppi oppure in sterilizzatori a vapore o generatori di vapore generali nel settore elettromedicale.

STATO DELL'ARTE DELL'INVENZIONE

Le valvole usate per intercettare i fluidi pi? disparati sono da tempo disponibili in commercio. Tali valvole vengono molto usate soprattutto, ma non esclusivamente, nel settore delle macchine da caff?, in particolare per macchine di tipo professionale.

Nella descrizione che segue ci si riferir?, in modo esemplificativo, a una valvola installata in una macchina per caff? professionale, ma resta ben inteso che una siffatta valvola pu? essere utilizzata in qualsivoglia tipologia di macchina.

Le macchine da caff? professionali hanno una caldaia collegata con un'unit? di erogazione tramite idonei passaggi per fluidi intercettabili mediante valvole a solenoide. In

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alcuni esempi di macchine da caff?, l'unit? di erogazione comprende un passaggio di ingresso ed uno di uscita. Il passaggio di uscita comunica con la testina di spruzzo della macchina da caff?, mentre una caldaia idonea alimenta acqua calda al foro di ingresso.

Una valvola di tipo convenzionale comprende un corpo valvola con un ingresso e un?uscita, vantaggiosamente dotate di agganci rapidi, che tramite tubicini si connettono rispettivamente alla caldaia e alla testina a spruzzo.

Il corpo valvola ? solitamente fissato tramite viti ad una parete o ad un'altra zona della macchina predisposta per supportare la valvola (o un gruppo di valvole).

Nel corpo di valvola vi ? una sede o un foro cieco filettato internamente destinati ad alloggiare almeno parzialmente una cartuccia. La cartuccia sostanzialmente definisce una parte attiva della valvola che apre e chiude un passaggio di fluido. Il foro cieco comunica opportunamente con l?ingresso e con l?uscita predisposti sul corpo valvola.

Il foro cieco o la sede alloggiano almeno parzialmente una cartuccia.

La cartuccia comprende un anello o flangia esterno, che pu? essere saldato ad un tubo, destinato ad essere fissato nella sede del corpo valvola o tramite filetto o come descritto ad esempio nel brevetto IT 102016000061752.

La parte attiva pu? essere composta da due macroelementi, noti come stantuffo (o meglio nucleo mobile) e assieme cannotto.

Un elemento di arresto ? saldato ad un?estremit? della cartuccia e la chiude. Questo elemento di arresto pu? essere di tipo differente, a seconda del tipo di valvola alla quale esso ? accoppiato. In particolare, pu? differenziare una valvola a tre vie da una valvola a due vie.

L?ulteriore elemento convenzionale della parte attiva (altres? noto come nucleo mobile o stantuffo) si muove di moto traslatorio in contrasto ad una molla all'interno parte attiva fra

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una prima ed una seconda posizione. Quando ? nella sua prima posizione, il nucleo mobile poggia contro l?ugello, chiudendo un passaggio che ? in collegamento fluidico con uno tra il foro di uscita o il foro di ingresso (solitamente con il foro di ingresso). Quando il nucleo mobile ? nella sua seconda posizione, esso libera il passaggio dell?ugello, consentendo di conseguenza un flusso del fluido tra il foro di ingresso ed il foro di uscita del corpo valvola.

Il nucleo mobile viene azionato da un solenoide montato sulla parte attiva. Il solenoide ha un foro passante avente un diametro che ? lievemente maggiore rispetto al diametro esterno della cartuccia. Il solenoide ? montato sulla cartuccia tramite il foro passante.

Al fine di evitare un'indesiderata rimozione del solenoide, un bullone, o altro mezzo d?arresto (ad esempio una lamella flessibile) coopera con il solenoide.

Quando il solenoide non ? eccitato, lo stantuffo ? nella sua prima posizione e l'unit? di erogazione non viene alimentata. Quando il solenoide ? eccitato, lo stantuffo viene mosso nella sua seconda posizione.

Pertanto, acqua calda pressurizzata (o altro liquido da trattare) pu? scorrere l?ingresso e l?uscita della valvola, per alimentare la testina di spruzzo o comunque per convogliare il fluido dove necessario.

Questo tipo di valvole necessita di una certa manutenzione che viene solitamente eseguita pulendo o sostituendo i componenti della parte attiva.

Questa operazione pu? richiedere molto tempo ed essere piuttosto scomoda, soprattutto nelle macchine da caff? professionali, o in altre tipologie di macchine che sono equipaggiate con una pluralit? di valvole tutte raccolte in una medesima zona della macchina.

? anche possibile una soluzione a cartuccia rimuovibile che consente la sostituzione diretta della cartuccia stessa, che in questo caso supporta anche l?ugello.

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Per sostituire la cartuccia usata, se essa non ? direttamente accessibile, ? necessario svitare il corpo valvola dalla parete a cui ? fissato. A questo punto ? possibile rimuovere il solenoide dalla cartuccia e sostituirla.

Questa operazione pu? essere difficile quando le valvole sono montate in spazi limitati, come avviene comunemente nelle macchine da caff? o in altre tipologie di macchine. Infatti, si tende a raggruppare tutte le valvole in un unico vano tecnico, che solitamente alloggia anche tutti i dispositivi e i componenti necessari per far funzionare la macchina. Spesso lo spazio all'interno dell'vano a disposizione per eseguire la manutenzione dei differenti componenti, in particolare le valvole, ? molto limitato.

C?? anche da dire che l?operazione di installazione delle valvole in detti vani tecnici, ad esempio in una fase di montaggio, ? piuttosto laboriosa.

Infatti si tende a fornire valvole gi? montate e le viti di fissaggio del corpo valvola vengono solitamente serrate solo dopo che si ? provveduto all?allacciamento delle tubazioni idrauliche necessarie al corretto funzionamento della valvola.

SOMMARIO

? uno scopo della presente invenzione fornire una valvola migliorata che consenta una pi? agevole manutenzione e installazione.

? un altro scopo della presente invenzione fornire una valvola che sia adattabile ad una installazione rapida e senza l?ausilio di attrezzatura specifica.

Questi ed altri scopi vengono raggiunti da una valvola conforme agli insegnamenti tecnici delle rivendicazioni allegate.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

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I disegni allegati, che vengono incorporati nella presente e costituiscono una parte della specifica, illustrano forme di realizzazione esemplificative e non limitative della presente invenzione e, insieme alla descrizione dettagliata, spiegano queste forme di realizzazione.

Nei disegni:

la Fig. 1 ? una vista prospettica parzialmente in esploso di alcune parti della valvola della presente invenzione;

la Fig.2 ? una vista prospettica di una parte della valvola di figura 1;

la Fig.3 ? una vista schematica di una parte della valvola di figura 1;

la Fig.4 ? una vista posteriore della valvola della Fig.1, ma priva di una guida di fissaggio;

la Fig.5 ? una vista in sezione trasversale semplificata presa lungo la linea di sezione V-V della Fig. 4;

la Fig. 6 ? una vista in sezione trasversale semplificata presa lungo la linea di sezione VI-VI della Fig.4;

la Fig.7 ? la stessa vista di figura 4 dove ? presente anche la guida;

la Fig.8 ? una sezione semplificata, dove la cartuccia non ? mostrata, pesa lungo la linea VIII-VIII di Fig.7.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

La seguente descrizione di forme di realizzazione esemplificative si riferisce ai disegni allegati.

La seguente descrizione non limita l'invenzione. Invece, l'ambito dell'invenzione viene definito dalle rivendicazioni allegate.

In riferimento alle figure, una valvola viene complessivamente indicata con il numero di riferimento 1.

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La valvola 1 comprende un corpo di valvola 2 ed un elemento a cartuccia 6.

Il corpo di valvola 2 prevede almeno una sede 2A configurata per alloggiare almeno parzialmente la cartuccia 6 ed almeno un primo passaggio di fluido 3.

Fra il corpo valvola e la cartuccia possono essere previsti convenzionali mezzi di tenuta, come ad esempio O-ring, non mostrati nelle figure. Possono anche essere presenti dei convenzionali mezzi di fissaggio (filetti, agganci rapidi etc).

Il passaggio di fluido 3, che pu? far parte di un ugello 15, pu? essere integralmente realizzato nel corpo valvola.

Oppure l?ugello pu? essere un elemento diverso dal corpo valvola e fissato in un opportuno alloggiamento previsto nel corpo valvola.

Ancora l?ugello pu? essere integrato nella cartuccia e rimuovibile con essa.

Nell?uso, il passaggio di fluido 3 ? sempre in comunicazione con uno fra un ingresso I o un?uscita U presenti sul corpo valvola, eventualmente associati ad agganci rapidi, e pu? essere in comunicazione con l?altro fra l?uscita U e l?ingresso I del corpo valvola a seconda dello stato di apertura o chiusura della valvola stessa.

La cartuccia 6 comprende una superficie esterna 6A configurata per sostenere almeno parzialmente un elemento di azionamento 12, che pu? essere un solenoide azionato elettricamente.

La valvola funziona come schematicamente mostrato in figura 3.

La cartuccia 6 contiene almeno uno stantuffo 11 (o meglio nucleo) configurato per cooperare con l?ugello 15 collegato fluidicamente, o meglio che definisce, detto primo passaggio di fluido 3.

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Lo stantuffo 11 ? mobile all'interno della cartuccia 6 contro l'azione di un elemento elastico 14 (ad esempio una convenzionale molla), tra almeno una prima posizione in cui chiude il primo passaggio 3 ed una seconda posizione in cui consente un flusso attraverso il primo passaggio 3 cos? da controllare il flusso di un fluido attraverso la valvola, ad esempio fra detto ingresso I e detta uscita U.

Nel caso di una valvola a tre vie, il flusso proveniente dall?ingresso pu? essere semplicemente ?smistato? tra una ulteriore uscita (non rappresentata) e l?uscita U. E ci? in modo del tutto convenzionale tramite il movimento dello stantuffo (o nucleo).

Nella forma di realizzazione mostrata lo stantuffo 11 pu? essere realizzato in materiale ferromagnetico, in modo da poter essere movimentato in contrasto alla molla 14 tramite l?eccitazione del solenoide 12, in modo del tutto convenzionale.

La figura 1 mostra una valvola 1 che pu? prevedere una staffa di fissaggio 20 (o clip) avente una prima parte (non mostrata) configurata per vincolare la cartuccia 6 al corpo di valvola 2 ed una seconda parte 22 elasticamente cooperante con detto elemento di azionamento 12 per fissarlo al corpo di valvola 2.

Ovviamente, per?, il fissaggio dell?elemento di azionamento 12 alla cartuccia 6 (o al corpo valvola) pu? avvenire anche secondo altre modalit? convenzionali e note al tecnico del ramo.

Secondo il trovato, la valvola 1 comprende mezzi di aggancio rapido 200 ad una guida 201 di supporto della valvola 1.

La guida 201 pu? comprendere una prima sezione 201A sostanzialmente piana da cui si possono estendere almeno un primo e un secondo riscontro 201B, 201C che giacciono in un primo piano A distanziato da un secondo piano B in cui giace la prima sezione 201A (si veda la figura 4). Nella prima sezione possono essere previsti uno o pi? fori passanti 201D di fissaggio della guida ad una parete o comunque a una struttura idonea al sostegno della valvola.

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Al posto dei fori possono essere previsti altri mezzi di fissaggio della guida 201 ad una parte qualsiasi della macchina in cui la valvola pu? essere installata.

Vantaggiosamente i detti mezzi di aggancio rapido 200 presentano almeno un primo aggancio 202A che coopera a sottosquadro con il primo riscontro 201B della guida 201 e un secondo aggancio 203 che coopera elasticamente con il secondo riscontro 201C della guida 201.

Vantaggiosamente, associati al corpo valvola 2, possono essere previsti due primi agganci, 202A e 202B conformati in maniera sostanzialmente identica e reciprocamente distanziati (lungo un asse longitudinale della guida).

Il primo aggancio 202A pu? comprendere un alloggiamento 300 (ad esempio con sezione a U rovesciata) per detto primo riscontro 201B. Di fatto l?alloggiamento 300 pu? calzare direttamente sul primo riscontro 201B della guida, e pu? essere configurato in modo che il peso stesso della valvola mantenga il primo riscontro 201B incassato nell?alloggiamento 300.

Il secondo aggancio 203 pu? invece prevedere un elemento a molla 210 (o altro elemento di tipo elastico) alloggiato in un foro cieco 211 realizzato sul fondo di una gola 212 del secondo aggancio 203 (si veda la figura 5).

In questo modo, per calzare la valvola sulla guida, basta inserire il secondo riscontro 201C nella gola 212 cos? da comprimere la molla, e contestualmente allineare l?alloggiamento 300 al primo riscontro 201B. Lasciando poi la valvola, la forza peso e la molla 210 stabilizzano la valvola, agganciandola saldamente alla guida 201.

L?operazione di rimozione avviene operando in senso contrario a quanto descritto, quindi alzando la valvola in modo da comprimere la molla 210 e inclinando la valvola stesa in modo da distanziarla dal primo riscontro 201B della guida.

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Nella configurazione sopra illustrata (e anche in quella illustrata nei disegni) la guida 201 ha una sezione trasversale a forma di cappello o a omega, e pu? essere del tipo normato DIN.

Nulla vieta per? che la guida 201 possa avere un?altra configurazione, ad esempio del tipo a C o a G o essere semplicemente una lamiera opportunamente punzonata/sagomata.

In tal caso, il sistema di aggancio/sgancio rapido potr? essere differente da quello qui descritto, e comunque adatto a cooperare con la forma della guida utilizzata.

In una versione non rappresentata nei disegni, i detti mezzi di aggancio rapido 200 possono essere direttamente integrati nel corpo valvola 2A.

Come mostrato ad esempio nella presente forma di realizzazione, i mezzi di aggancio rapido 200 possono invece essere realizzati su di un elemento intermedio 204 che, nell?uso, risulta interposto tra il corpo valvola 2 e la guida 201.

L?elemento intermedio 204 pu? essere stabilmente fissato al corpo valvola 2 in diversi modi, ma preferenzialmente ? fissato tramite mezzi a scatto.

Ad esempio, l?elemento intermedio 204 pu? comprendere almeno un perno 204A (fig. 6) alloggiato in una prima sede a culla 2E del corpo valvola 2 e un?aletta flessibile 204C che ingaggia a sottosquadro e a scatto un primo gradino 2G del corpo valvola 2 stesso.

L?aletta flessibile pu? eventualmente presentare ad una propria estremit? libera, un dente che ingaggia proprio il gradino 2G, sfruttando la flessibilit? in senso longitudinale dell?aletta.

Preferenzialmente possono essere previsti due perni 204A, ciascuno alloggiato in una sede a culla 2E corrispondente.

Inoltre, al fine di rendere pi? flessibile l?installazione della valvola stessa, il corpo valvola 2 pu? comprendere almeno una seconda sede a culla 2E? e un secondo gradino 2G? disposti in modo da consentire l?accoppiamento con l?elemento intermedio 204 su di una parete del corpo

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valvola 2 opposta rispetto a quella parete su cui si accoppia l?elemento intermedio 204 quando ? ingaggiato con l?almeno una prima sede a culla 2E e il primo gradino 2G.

Sono state descritte varie forme di realizzazione dell?innovazione, ma altre potranno essere concepite sfruttando lo stesso concetto innovativo.

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Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Valvola (1) comprendente un corpo di valvola (2) ed un elemento a cartuccia (6), il corpo di valvola (2) avendo almeno una sede (2A) configurata per alloggiare almeno parzialmente la cartuccia (6), la cartuccia (6) comprendendo una superficie esterna (6A) configurata per sostenere almeno parzialmente un elemento di azionamento (12), detta cartuccia (6) contenendo almeno un nucleo (11) configurato per cooperare con un ugello (15) collegato fluidicamente con un primo passaggio di fluido (3), detto nucleo (11) essendo mobile all'interno di detta cartuccia (6) contro l'azione di un elemento elastico (14), tra almeno una prima posizione in cui chiude il primo passaggio (3) ed una seconda posizione in cui consente un flusso attraverso il primo passaggio (3) cos? da controllare il flusso di un fluido attraverso la valvola, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di aggancio rapido (200) ad una guida (201) di supporto della valvola (1).

2. Valvola secondo la rivendicazione 1, in cui la guida (201) comprende una prima sezione (201A) sostanzialmente piana da cui si estendono almeno un primo e un secondo riscontro (201B, 201C) che giacciono in un primo piano (A) distanziato da un secondo piano (B) in cui giace la prima sezione (201A), la prima sezione presentando opzionalmente di fori passanti (201D) di fissaggio della guida ad una parete.

3. Valvola secondo la rivendicazione 2, in cui i detti mezzi di aggancio rapido (200) presentano almeno un primo aggancio (202A, 202B) che coopera a sottosquadro con il primo riscontro (201B) della guida (201) e un secondo aggancio (203) che coopera elasticamente con il secondo riscontro (201C) della guida (201).

4. Valvola secondo la rivendicazione precedente in cui il primo aggancio (202A) comprende un alloggiamento per detto primo riscontro (201B) e/o in cui il secondo aggancio (203) prevede un elemento a molla (210) alloggiato in un foro cieco (211) realizzato sul fondo di una gola (212) del secondo aggancio (203).

5. Valvola secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui la guida (201) ha sezione a omega, a C o a G.

6. Valvola secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di aggancio rapido (200) sono integrati nel corpo valvola (2A).

7. Valvola secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di aggancio rapido (200) sono realizzati su di un elemento intermedio (204) interposto tra il corpo valvola (2) e la guida (201), l?elemento intermedio (204) essendo fissato al corpo valvola (2), opzionalmente a scatto.

8. Valvola secondo la rivendicazione precedente, in cui l?elemento intermedio (204) comprende almeno un perno (204A) alloggiato in una prima sede a culla (2E) del corpo valvola (2) e un?aletta flessibile (204C) che ingaggia a sottosquadro un primo gradino (2G) del corpo valvola (2) stesso.

9. Valvola secondo la rivendicazione precedente, in cui il corpo valvola (2) comprende almeno una seconda sede a culla (2E?) e un secondo gradino (2G?) disposti in modo da consentire l?accoppiamento con l?elemento intermedio (204) su di una parete del corpo valvola (2) opposta rispetto a quella parete su cui si accoppia l?elemento intermedio (204) quando ? ingaggiato con l?almeno una prima sede a culla (2E) e il primo gradino (2G).

10. Valvola secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, che prevede una staffa di fissaggio (20) avente una prima parte configurata per vincolare la cartuccia (6) al corpo di valvola (2) ed una seconda parte (22) elasticamente cooperante con detto elemento di azionamento (12) per fissarlo al corpo di valvola (2).