IT8224326A1 - Unita' a valvola magnetica - Google Patents

Description

DESCRIZIONE di una domanda di brevetto per invenzione_ industriale avente per titolo "UNITA' A VALVOLA MAGNE-TICA "

R IA S SU N T O

Un'unit? a valvola magnetica per l'alimentazione e la disareazione di un cilindro pneumatico presenta una vai vola magnetica (40-52), le cui sezioni di passaggio son scelte in relazione all'alimentazione di aria compressa Per lo scarico dei volumi notevolmente maggiori di aria di sfiato ? previsto un corpo di valvola precomandato (62) , che ? vicino all'apertura operativa (60) della cassa_della valvola (34) e comanda un collegamento rela ivamente grande (58,66) del mezzo fluido - in confronto ai condotti 42,52 della valvola magnetica.vera e_propria - tra l'apertura operativa (60) e l'atmosfera- Il corpo di valvola supplementare (62) ha un'apertura di passaggio centrale (64), la cui sezione corrisponde alla sezione di passaggio della valvola magnetica vera e proprip (40-52). Il corpo di valvola supplementare a forma di bip chiere ? spostabile a tenuta di fluido in un alesaggio -(56) della cassa della valvola (34); I'apertura supplementare di sfiato (66) ? prevista in una parete di questo alesaggio della cas sa (56) . FIG. 1

D E S C R I Z I O N E

L'invenzione riguarda un'unit? a valvola magnetica,secondo la parte nota dello rivendicazione 1.

Valvole magnetiche per comandare l'afflusso di aria compressa e lo stearico di aria di sfiato di utilizzatori di aria compressa sono note da molti anni sotto,forma di valvole magnetiche 3/2 appropriate e reperibili nelle forme costruttive pi? diverse.

Anche nel caso di valvole magnetiche ,diquesto_tipo.si . desidera generalmente conferire,loro una struttura compa^ ta, affinch? i banchi di valvole necessari per comandare molte utenze di aria compressa possano essere collocati in piccoli spazi con buona visibilit?. Sia dal,punto di vista dei bassi codii di produzione, sia dal punto di vista di mantenere_bassa,lapaotenza necessaria all'eccitazione degli elettromagneti, ? inoltre desiderabile che gli stessi elettromagneti siano i pi? piccoli possibile. Ma nelle valvole magnetiche usate finora,le sezioni di passaggio nelle sedi di valvola associate al corpo del-, la valvola stessa devono essere scelte relativamente gran di, affinch? le grandi quantit? di aria operativa espan, sa possano essere evacuate in tempo ragionevolmente breve. Ma sezioni di passaggio grandi per l'aria di scarico presuppongono un elettromagnete di potenzial'it? relativanente,elevata, dato che esso deve poter fornire forze superiori a quelle ottenute con l'immissione di pressici ne nel corpo della valvola.

Con lo presente invenzione si realizza un'unit? a valvo la magrietica secondo laparte nota della rivendicazione 1, in cui sia sufficiente un elettromagnete piccolo, ma che consenta tuttavia uno scarico dell'aria espansa attraverso una grande sezione di flusso.

Secondo l'invenzione, questo compito viene assolto dediante un'unit? a valvola magnetica di cui alla rivendicozione 1

Nel caso della,presente invenzione, si riconosce che ? possibile ridurre ulteriormente l'elettromagnete di una valvola magnetica, anzitutto se si progetta il corpo di valvola,mos so da esso, solo per il comando della correi] te d'aria sotto alta pressione. Per questa corrente d?a ria ? necessaria cio? solo una sezione di flusso piccola, di modo che anche il superamento delle forze di immissione della pressione che agiscono nel corpo della valvola pu? essere attuato con un elettromagnete relativamente piccolo.

Secondo l'invenzione, lo scarico delle grosse quantit? di aria espansa ha luogo invece tramite un^secondo corpc di valvola precomandato, attraverso il quale, pu? essere liberamente usata un'apertura addizionai^,di scarico -della pressione di.grande.dimensione...Poich? di solito_ nei cilindri_pneumatici impiegati come servomotori, per esempio nellp macchine confezionatrici, si lavora con _ una pressione di..alimentazione di circa.6 atmosfere, ed. una pressione.di scarico di circa l' atmosfera la sezio ne di flusso per l'aria di scarico espansa devpfessere circa cinque-sei volte maggiore della sezione di flusso dell'aria sotto alta pressione. Nella valvola secondo_ l 'invenzione,_ sezioni di flusso di questo tipo possono es sere realizzate senza difficolt?.

In.oltre. parole: partendo_da una_sezione trasversale di efflusso prestabilita per l'aria espanso e impiegando .1tinvenzione, la sezione di flusso sull'unit? a val^ vola magnetica secondo l'invenzione pu? essere ridotta di 5-6_volte rispetto a una valvola magnetica nota; si pu? cos?..impiegare anche un elettromagnete corrisponden, temente pi? piccolo,..pi? economico e.pi? semplice da governare.

Perfezionamenti vantaggiosi dell'invenzione sono indi-^ cati nelle.sottorivendicazioni.

Un'unit? a valvola magnetica secondo la rivendicazione 2 contiene solo una parte supplementare mobile della valvola .in confronto con una valvola magnetica comune._ Essa pu? quindi essere prodotta in modo particolarmente economico, e fun ziona sen za di stu rbi anche in servi zio continuo..

Col perfezionamento dell'invenzione secondo _la rivendicazione 3 viene garantito che, a causa del corpoplp valvola supplementare, non ha luogo alcunostrozzamento addizionale della corrente d'aria compressa inviata_ all 1utilizzatore.

Contemporaneamente viene garantito che, dopo un'interru zione nell'alimentazione di aria compressa, il secondo corpo di valvola viene spostato .rapidamente nella posizione che mette in libert? l'apertura supplementare di scarico della pressione .

Col perfezionamento dell'invenzione secondo la rivendicazione 4 si consegue che, dopo l'apertura del primo corpo di valvola, il secondo corpo di valvola venga spostato rapidamente nella posizione che chiude l'apertura supplementare di scarico della pressione , e solo piccole frazioni nella coprente d'aria compressa possono uscire direttamente attraverso l'apertura supplementare di scarico della pressione.

Col perfezionamento dell'invenzione.secondo la rivendicazione 5 il vantaggio.ottenuto grazie all'invenzione viene ottenuto anche nel caso di un .cilindro pneumatico a doppio effetto, dove per l'inversione del senso di marcia ? necessaria una sola lineo.di segnalazione.

Nel seguito, l'invenzione viene spiegata pi? dettaglia tamente in_base ad esempi di realizzazione con riferimento ai disegni allegati.

In essi:

- la fig . 1 ill u stra una rappre sen ta zione schematica

di un cilindro pneumatico a semplice effetto, .il.quale? presenta una grande sezione di flusso;

la_.fig. 2 illustra una sezione di un esempio pratico di realizzazione di un'unit? a valvola elettromagnetica con grande sezione di flusso; e

la fig. 3 illustra una disposizione di valvole per il comando di un cilindro pneumatico a doppio effetto. impiegando un'unit? a valvola elettromagnetica secondo la fig. 2 nonch? unJjjnit? analoga a valvola elettromagnetica che si trova in posizione normale di apertura.

La figura 1 illustra un cilindro pneumatico a semplice_ effetto 10 con un pistone 14 precaricato, mediante una molla 12, nella posizione terminale a destra della figura. Tramite un'unit? a valvola elettromagnetica 16 il cilindro pneumatico 10 pu? essere collegato con un condotto della pressione 18. I condotti di sfiato sono indicati n^lla figura con 20, 22; si capisce che l'aria di sfiato - eventualmente con interposizione di silenzia tori - pu? anche,essere scaricata direttamente nell'atrio sfera da aperture di scarico della pressione dell'unit?] a valvola elettromagnetica.

L'unit? a valvola elettromagnetica l6 viene eccitata tramite una linea di comando 24, che_?_alimentata da un circuito di comando non roppresentato pi? dettagliatamente.

L'unit? a valvola elettromagnetica 16 comprende una valvolcp elettromagnetica 3/2, 26, che ? precaricata nella posizione di scarico e si commuta nella posizione di passaggio _della pressionesu segnalazione della.linea di co mando 24. Il condotto operativo 28, che collega la valvola elettromagnetica 26 al cilindro pneumatico 10, ? collegato al tempo stesso col servocilindro 30 di una servovalvola 2/2 di sfiato 32, tramite la quale il condotto operativo 28 pu? comunicare col tubo di disareazione 22

L'unit? a valvola elettrorpagnetica J6 funziona_nel modo seguente:

Se la linea 24 riceve il segnale, il condotto 18 viene collegato col cilindro pneumatico 10, cosicch? il pisto ne 14, contrastando la forza della molla 12, viene spo stato verso sinistra nel disegno. Contemporaneamente vie ne immessa pressione nel servocilindro 30, in modo che la valvola di sfiato 32 viene chiusa. Quando termina la sollecitazione_della linea di comando,24, il condotto operativo 28 viene collegato al tubo di_disareazione 20 , di cui per? ? disponibile solo una piccola_sezione di flusso, pereh? la valvola elettromagnetica 26 ? progettata in modo da corrispondere all'alimentazione di aria compressa richiesta dal cilindro pneumatico 10.Ma solo quandojion ? pi? immessa pressione nel servocilindro 30, la valvola_di sfiato 32 viene spostata nella posizione di passaggio, di modo che il cilindro pneumatico 10 ? allora collegato al tubo di disareazione 22 attraverso una grande sezione di flusso. Sotto la pressione della molla 12, il pistone pu? adesso ritornare rapidamente nella sua posizione di riposo.

L'esempio di realizzazione riprodotto nella fig. 2 piostra che si pu? integrare facilmente la valvola di sfito nel corpo di una valvola elettromagnetica.

Un corpo di valvola 34 possiede un'apertura di raccordo della pressione 36 ed_una camera aperta verso l'alto 38, nella quale ? avvitata l'estremit? inferiore di un : elettromagnete 40. Lo spintore operativo 42 di questo i porta una testa di valvola 44, la quale coopera con una sede di valvola 46, sporgente dal fondo _ della camera e associata a un condotto a pressione 48 proveniente dall a' apertura di raccordo della pressione 36, e con una sede.-.. di valvola contrapposta, non rappresentata, per mezzo della quale la camera 38 della valvola pu? comunicare con un tronchetto di disareazione 50. In tal modo un condotto operativo 52.uscente dalla camera 38_pu? .esse re collegato con l'apertura di raccordo della pressione 6 quando l'elettromagnete 40 viene eccitato e col troq chetto di disareazione 50 quando l'elettromagnete non ? eccitato.

Il condotto operativo 52 sbocca, tramite un tronchetto 54, in un alesaggio 56 della cassa, disposto coassialmente all'apertura di raccordo della pressione 36 e ai tratti principali del condotto della pressione 48 nonch? al condotto operativo 52. L'estremit?, a sinistra nel disegno, dell'alesaggio 56 comunica, tromite un condot to di raccordo 58, con l'apertura operativa 60 del cor po della valvola 34, destinata a collegarsi con un cilindro pneumatico a semplice effetto.

Nell?alesaggio 56 ? disposto un corpo di valvola a forma di bicchiere 62, . spostabile, a ssialmente, _ch.e_ ? munito .. sul suo fondo di una apertura di passaggio 64, la cui sezione trasversale corri sponde a .quella del ^condotto. operativo 52.

La sezione del condotto di raccordo 58 e di un'apertura di sfiato supplementare.66 che attraversa la parete,dei l'alesaggio 56 all'estremit? sinistra dell'alesaggio, ? invece molto maggiore della sezione del canale operativo 52, in una misura che corrisponde ai rapporto di espansione del mezzo operatore gassoso. Con un'espansio ne del mezzo operatore da 6 a 1, il condotto di raccordo 58 e l'ajoertura di sfiato .66 hanno, per esempio, una.sezione.sei volte maggiore del condotto-operativo_ 52

Alla sua estremit? libera il tronchetto 54 ? munito di_ fessure 68, affinch? la superficie anteriore 70 del cor po di valvola 62 a destra nel disegno, sia investita rapidamente dalla pressione dopo l'apertura della testa 44 della valvola.

L'unit? a valvola elettromagnetica riportata nella figura 2 funziona nel modo seguente:

La fig. 2 illustra la posizione delle parti della volvo la subito dopo la fine dell'eccitazione dell'elettromagnete 40.

in questa posizione della testa 44 della valvola la camera 38 viene sfiatata attraverso il tronchetto di disa reazione 50, e il corpo di valvola 62, a seguito della differenza di pressione immessa, si.sposta verso destra nella figura in modo da liberare l'apertura di sfiato_ 66. Dal cilindro pneumatico collegato l'aria da evacuare pu? cos? defluire sotto grande sezione tramite il condotto di raccordo 58 e l'apertura di sfiato 66.

Se i'elettromagnete 40 .viene nuovamente eccitato,_viene interrotto -il collegamento fra-la camera-38 e il tronchetto.di disareazione.50,.la camera.38 e il canale operativo 52 vengono.di_nuovo sollecitati dalla pressione.a contatto.dell'apertura di.raccordo.36.Tramite le fessure 68 ora anche la superficie anteriore 70 del corpo di valvola 62 viene investita dalla pressione, co-.sicch?_esso si sposta verso sinistra nel disegno nella pojrizione che copre l?apertura di sfiato 66. Adesso l'aria compressa fluisce, tramite il corpo di valvola 62, nell'apertura operativa 60 e di.qui nel cilindro pneu~aileo.

Nella figura 3 sono illustrate due unit? a valvola eelettromagnetica 72, 74 una delle quali corrisponde compie tornente a quella della fig. 2, mentre l'altro si diffe renzio da_quella della fig. 2 per il fatto che la sua testa di valvola ? precaricata nella^posizione.di passaggio e viene portata nella posizione di chiusura,con l'eccitazione dell'elettromagnete.

Le aperture operative delle unit? a valvola elettromagnetica 72, 74 comunicano, tramite condotti operativi 76, 78, con le camere operative 80, 82 di un cilindro pneumatico a doppio effetto 84.

Le aperture di raccordo delle due unit? 72, 74 sono collegate ad un tubo a pressione comune 86. I due elettromagneti delle due unit? 72, 74 sono eccitati da una

Claims (5)

R I V E N D I C A Z I O N I

1.- Unit? a valvola magnetica per il comando dell'alimentazione e dello scarico del mezzo in pressione di un utilizzatore di aria compressa, con una cassa-di,valvola che presenta un'apertura per la pressione, un'apertura operativa da collegarsi all'utilizzazione e un'apertura di scarico, con un corpo di valvola situato nella cassa della valvola e precaricato in una posizione di riposo, per il collegamerrto, facoltativamente, dell'apertura operativa con l'apertura della pressione o con l'apertura. di scarico e con un elettromagnete per spostare il corpo della valvola in una posizione operativa, caratterizzata da un secondo corpo di valvola (32, 62), il.quale presenta una superficie di applicazione della pressione. (30,70) sollecitata dalla pressione regnante a valle del primo corpo di.valvola _(26, 44) e per mezzo della quale pu? essere governato il percorso.della corrente ,fra la apertura operativa (28, 6?) e una apertura supplementi re a grande diametro per lo scarico della pressione (22 66) .

2.- Unit? valvolare secondo la rivendiazione caratterizzata dal fatto che il secondo corpo di valvola (62) presenta un'apertura di passaggio mediana (64) e con la sua superficie pu? essere spostata in una posizione che copre.l'apertura supplementare di scarico del la pressione (66).

3.- Unit? valvolare secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la superficie della sezione del l'apertura di passaggio (64) corrisponde alla superficie della sezione del condotto operativo (52) della cassa (34) della valvola.

4.- Unit? valvolare secondo la rivendicazione 2 3, caratterizzata dal fatto che il condotto operativo (52) della cassa (34) della valvola sbocca in un alesaggio (56) della cassa, che accoglie il secondo corpo di vai vola (62) , per mezzo di un tronchetto (54) il quale presenta fessure radiali (68).

5.- Disposizione valvolare per comandare un cilindro pneumatico a doppio effetto, caratterizzata da una prima unit? a valvola elettromagnetica normalmente chi?sa (72, secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, e da una seconda unit? a valvola elettromagnetica, normalmente aperta (74) secondo una delle rivendicazioni da 1 a-4, le cui aperture.operative (76,78) sono collegate-alle ca nere operative (82,80) del cilindro pneumatico. (84). . Il tutto come sostanzialmente sopra doscritto, illustra to e rivendicato e per gli scopi ivi specificati.