ITAN20120118A1 - Dispositivo per l'immissione dosata di additivi liquidi all'interno di circuiti idraulici. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“Dispositivo per l'immissione dosata di additivi liquidi all'interno di circuiti idraulici†.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per l'immissione dosata di additivi liquidi all'interno di circuiti idraulici .

Il dispositivo in parola nasce in particolare per il dosaggio di sostanze liquide anticalcare, aventi proprietà disincrostanti ed anti-incrostanti da immettere negli impianti idraulici, in particolare quelli per la produzione di acqua calda .

Attualmente sono già reperibili sul mercato dispositivi analoghi che comprendono un serbatoio di contenimento dell'additivo liquido ed una pompa dosatrice che pesca all'interno di detto serbatoio .

Più precisamente detti dispositivi di tipo noto comprendono una pompa a stantuffo, il cui stantuffo alloggiata entro un contenitore che funge da serbatoio dell'additivo ed in seno al quale à ̈ ricavata anche la camera di pompaggio e dosatura, dove l'additivo si riversa spontaneamente per il principio dei vasi comunicanti .

Detta camera di pompaggio e dosatura presenta una bocca di mandata dove à ̈ collocata una valvola di non ritorno, normalmente chiusa e che viene automaticamente e ciclicamente aperta dal liquido in pressione spinto dalla pompa .

Detto contenitore à ̈ chiuso con un tappo, che viene attraversato da un manicotto cilindrico, ove alloggia e scorre guidato lo stelo di supporto di detto stantuffo, che risulta ovviamente collocato entro detta camera di pompaggio e dosatura .

L'azionamento di detto stantuffo avviene per mezzo di una girante che viene posta in rotazione dalla stesso flusso d'acqua che corre all'interno dell'impianto idraulico cui il dispositivo in parola viene asservito.

Più precisamente detta girante à ̈ collocata all'interno di un corpo cavo o vano-girante, che reca due boccagli, l'uno di ingresso, l'altra di uscita, così che detto corpo cavo possa essere interposto fra due tratti consecutivi di tubazione di un circuito idraulico, al fine di ricevere un flusso d'acqua dal tratto a monte e scaricarlo nel tratto a valle.

L'albero di detta girante fuoriesce da detto vano-girante per entrare in una scatola , posta al di sopra del coperchio di detto contenitore e racchiudente i mezzi di trasmissione e riduzione cinematica del moto dalla girante alla pompa .

Più precisamente l'albero della girante aziona, previa l'interposizione di una serie di ingranaggi di riduzione, un cinematismo di trasformazione del moto rotatorio in moto rettilineo alternato, in seno al quale il membro traslante coincide ovviamente con lo stelo di supporto di detto stantuffo. Sull' anzidetta bocca di mandata di detta camera di pompaggio si innesta un condotto di mandata, il quale convoglia e scarica la dose di additivo pompata dentro il corpo cavo di alloggiamento della girante, con conseguente immissione di detta dose di additivo nell' anzidetto tratto di tubazione posto a valle del vano della girante .

Uno dei principali inconvenienti di siffatti dispostivi di tipo noto consiste nel fatto di richiedere un controllo periodico della quantità residua di sostanza additiva all'interno di detto serbatoio al fine di provvedere tempestivamente al suo riempimento appena vuoto.

Al fine di porre rimedio a questo problema, lo scopo principale dell'invenzione à ̈ quello di associare a questo genere di dispositivo per immissione dosata di additivi liquidi all'interno di circuiti idraulici un apparato elettrico di controllo in grado di rilevare lo svuotamento del serbatoio e di emettere un segnale di avvertimento.

In questa prospettiva si à ̈ deciso realizzare un dispositivo perfezionato per l’immissione dosata di additivi liquidi all'interno di circuiti idraulici, il quale sia corredato di un apparato elettronico, avente le caratteristiche operative sopra indicate ed alimentato mediante una comune batteria, per cui si à ̈ dovuto affrontare e risolvere il problema indotto di come abbattere i consumi energetici di detto apparato al fine di garantire a detta batteria una lunga durata, almeno superiore ad un anno .

Un altro scopo dell'invenzione à ̈ quello di svincolare detti dispositivi per immissione dosata di additivi liquidi all'interno di circuiti idraulici da un prefissato ed obbligatorio senso di montaggio rispetto ai due tratti di tubazione fra i quali il dispositivo medesimo deve essere interposto ed interconnesso. I dispositivi di tipo noto, infatti, comprendono un corpo cavo, alloggiante la girante e recante un boccaglio di ingresso ed un boccaglio di uscita dell'acqua che non possono essere liberamente invertiti, pena la perdita del buon funzionamento della pompa.

Ciò comporta che il personale addetto all'istallazione di detti dispostivi à ̈ chiamato a prestare la massima attenzione al loro senso di montaggio rispetto al tratto di tubazione che immette acqua nel corpo cavo di alloggiamento della girante e al tratto di tubazione che riceve l'acqua in un uscita da detto vano .

Anche questo secondo obiettivo à ̈ stato raggiunto dal dispositivo perfezionato secondo il trovato, le cui caratteristiche innovative principali sono state puntualizzate nella prima rivendicazione allegata, mentre nelle successive rivendicazioni dipendenti dalla prima sono descritte le caratteristiche secondarie dell'invenzione.

Per maggior chiarezza esplicativa la descrizione del dispositivo perfezionato secondo il trovato prosegue con riferimento alle tavole di disegno allegate, riportate solo a titolo illustrativo e non certo limitativo, in cui :

- la fig. 1 mostra con una rappresentazione tridimensionale il dispositivo secondo il trovato con l'asportazione parziale della parete del serbatoio del liquido e della scatola di contenimento del gruppo di trasmissione e trasformazione del moto, al fine di evidenziare detta camera di pompaggio e dosaggio nonché detto stantuffo con il relativo stelo di supporto, che in questa figura si trova al punto morto superiore della corsa di passiva dello stantuffo .

- la fig. 2 Ã ̈ identica alla fig. 1 con l'unica differenza di mostrare lo stelo di supporto dello stantuffo al punto morto inferiore della corsa attiva dello stantuffo .

- la fig. 3 mostra con una rappresentazione tridimensionale il dispositivo secondo il trovato con l'asportazione parziale della parete del corpo cavo di alloggiamento della girante, così da evidenziare il profilo delle pale della girante, progettato al fine consentire il doppio senso di rotazione della girante medesima conservando il regolare e soddisfacente funzionamento della pompa .

- la fig. 4 à ̈ uno schema a blocchi dell’apparato preposto al controllo ed alla gestione del funzionamento del dispositivo perfezionato secondo il trovato .

- la fig. 5 mostra una seconda versione costruttiva del dispositivo secondo il trovato, sezionato con un piano verticale passante per l’asse di rotazione della girante .

- le figg. 6, 7 ed 8 mostrano come il dispositivo di fig. 5 viene connesso, mediante l’interposizione di un raccordo a “T†al circuito idraulico .

- le fig. 9, 10 e 11 sono rispettivamente una vista e due sezioni, con il piano X e con il piano XI , del raccordo anzidetto .

Con riferimento alle figg. 1, 2, 3 e 5, il dispositivo perfezionato (A) secondo il trovato comprende un contenitore (1) che funge da serbatoio della sostanza additiva da pompare nel circuito idraulico e che alloggia, sul fondo (1a), una camera di pompaggio e dosaggio (2), di configurazione convenzionale, dove il liquido contenuto in detto serbatoio (1) si riversa spontaneamente per il principio dei vasi comunicanti .

Una camera (2) di questo tipo à ̈ descritta ed illustrata nel brevetto GB 1395206.

Detto contenitore (1) Ã ̈ associato ad una pompa a stantuffo che incorpora un cinematismo di trasformazione del moto circolare in moto alternato , in cui il membro traslante coincide con lo stelo di supporto dello stantuffo di pompaggio, che alloggia e scorre entro detta camera di pompaggio e dosaggio (2) .

Più precisamente detto contenitore (1) à ̈ chiuso con un tappo (3) attraversato da un manicotto cilindrico (4), ad asse verticale, all'interno del quale à ̈ infilato, scorre ed à ̈ guidato uno stelo (5) che supporta inferiormente detto stantuffo (S), conformato a puntale, mentre la sua estremità superiore (5a) à ̈ accoppiata con un perno di fulcraggio (5b) ad una biella (6) , a sua volta accoppiata con un manovella (6a) , fissata sull'albero di uscita (7), ad asse orizzontale, di un gruppo di riduzione ad ingranaggi (G), racchiuso entro un vano (8) ricavato al di sopra del coperchio (3) .

Detto gruppo di riduzione (G) Ã ̈ azionato da una girante (9), alloggiata entro un corpo cavo (10), a tenuta stagna, avente in pratica la conformazione di una scatola cilindrica, sulla cui parete laterale sono ricavati due condotti (11 e 12) destinati ad essere attraversati, l'uno in entrata, l'altro in uscita dalla stessa acqua che circola nel circuito idraulico, dove il dispositivo (A) deve essere installato .

Si precisa subito che detta girante (9) si caratterizza per il fatto di essere a pale diritte, per cui il suo regime e modo di rotazione restano sempre gli stessi, indipendente che detti condotti (11 e 12) siano rispettivamente il primo di ingresso e il secondo di uscita o viceversa.

In fig. 3 sono state disegnate due frecce (F1 e F2) che indicano i due sensi opposti di attraversamento possibili del corpo cavo (10) .

In altre parole si può dire che l'aver deciso di adottare una girante (9) a pale diritte ha consentito, per la prima volta, di svincolare questa tipologia di dispostivi da un prefissato ed obbligatorio senso di montaggio rispetto ai due tratti di tubazione fra i quali il corpo cavo (10) deve essere interposto ed interconnesso .

Con riferimento alla fig. 4, Il dispositivo perfezionato (A) secondo il trovato comprende una elettronica ( C ) alimentata da una comune batteria al litio (B) ed equipaggiata con due sensori (S1,S2) .

Il primo sensore (S1) ha il compito di rilevare il raggiungimento del livello minimo del liquido all'interno del contenitore (1) e risulta costituito da una coppia di elettrodi in acciaio (100), posti a breve distanza dal fondo (1a) del contenitore (1) e destinati ad essere permanentemente cortocircuitati dallo stesso liquido (essendo quest'ultimo elettroconduttore) fin tanto che il livello del liquido non scende ad una quota inferiore a quella di installazione di detto primo sensore (S1) .

È evidente che l'altezza (H) di detta coppia di elettrodi (100) dal fondo (1a) definisce detto livello minimo del liquido .

Il secondo sensore (S2) ha invece la funzione di segnalare alla centralina elettronica se la pompa di dosaggio à ̈ attiva oppure inattiva, che equivale a dire se la girante (9) gira o meno.

Questo secondo sensore (S2) à ̈ un interruttore magnetico (200), cosiddetto “reed†, fisso, in quanto ancorato al telaio di supporto degli ingranaggi di riduzione, si interfaccia con piccolo magnete permanente (201), mobile, in quanto applicato sulla manovella (6a), per cui detto magnete (201) passa ciclicamente di fronte a detto sensore fisso (200) ad ogni giro della manovella (6a).

In altre parole si può dire che fin tanto che la girante (9) gira, alla centralina ( C ) arriva un treno di impulsi generato da detto interruttore magnetico (200), eccitato ciclicamente dal magnete (201) .

Ciò premesso va detto che detta centralina à ̈ programmata per operare con due modalità di funzionamento, che vengono automaticamente abilitate a seconda dei segnali emessi dai sensori (S1 e S2).

Fin tanto che il sensore (S2) non rileva alcuna rotazione della girante (9) - condizione che corrisponde in pratica ad un mancato flusso di acqua in seno all'impianto idraulico lungo cui à ̈ stato montato il dispositivo (A) in parola - il microcontollore (M) presente in detta centralina si trova in una posizione di attesa, cosiddetta in gergo di “sleep†o “freeeze†.

In questo stato nessuna funzione à ̈ attiva, fatta salva la rilevazione del cambio di stato logico (da alto a basso o viceversa) del sensore (S2) .

In questo stato il consumo elettrico della centralina elettronica (C) Ã ̈ estremamente basso, paragonabile alla corrente di autoscarica della batteria (B).

Non appena l'acqua inizia a circolare lungo l'impianto idraulico, la girante (9) entra in rotazione e conseguente il magnete (201) inizia ad eccitare ciclicamente l'interruttore magnetico (200), per cui il sensore (S2) cambia il proprio stato logico, abilitando così la seconda modalità di funzionamento di detto microcontrollore (M) presente nella centralina ( C ).

A questo punto il microcontrollore (M) abilita selettivamente due modalità operative a seconda del segnale proveniente dal sensore (S1).

Qualora il sensore (S1) segnali il raggiungimento del livello minimo del liquido all'interno del contenitore anzidetto (1), il microcontrollore (M) attiva un segnale di allarme, acustico e/o luminoso , emessi rispettivamente da mezzi di allarme all'uopo predisposti come ad esempio un “boozer†(N) ed un “led†(L1) .

Nel caso intervenga una interruzione del flusso di acqua , segnalato dal sensore (S2) , il segnale luminoso viene mantenuto, mentre il segnale acustico viene sospeso per essere poi attivato quando il sensore (S1) avverte la ripresa della circolazione d'acqua nell'impianto .

In altre parole si può dire che detto segnale di allarme acustico, una volta attivato, viene interrotto ogni volta che il sensore (S2) rileva un intervenuto arresto della girante (9) ed automaticamente riattivato ogni volta che il sensore (S2) rileva che la girante (9) ha ripreso a girare.

Questa logica di funzionamento à ̈ stata concepita pensando al fatto che un segnale acustico sarebbe fastidioso durante la notte, allorquando il flusso dell'acqua all'interno dell'impianto idrico à ̈ verosimilmente inesistente .

E' evidente che detti segnali di allarme vengono automaticamente annullati nel momento in cui il sensore (S1) avverte che il livello del liquido à ̈ risalito oltre quello minimo prefissato.

Qualora invece il sensore (S1) non segnali il raggiungimento del livello minimo del liquido all'interno del contenitore (1), allora il microcontrollore (M) attiva alcun segnale di allarme e si ritorna automaticamente nella condizione di "sleep" nel momento in cui il sensore (S2) avverte una intervenuta assenza di circolazione di acqua all'interno dell'impianto.

In ogni caso qualora detto micro-controllore (M) rilevi uno stato di batteria in esaurimento, lo sesso micro-controllore (M) attiverà sia detto “boozer†(N) sia un led (L2) che si protrarranno fino alla sostituzione della batteria (B), con la solita disattivazione del “boozer†(N) fin tanto che la girante (9) non gira.

Il led (L2) Ã ̈ di colore diverso da quello del led (L1).

Si richiama infine l'attenzione sulla configurazione strutturale e geometrica dei due anzidetti condotti (11 e 12) di entrata e di uscita ricavati sul vano (10) della girante (9).

Nella versione costruttiva di base , illustrata nelle fig.1, 2 e 3, detti condotti (11 e 12) sono ricavati in una coppia contrapposta e coassiale di identici boccagli (110 e 120) che sporgono sull'esterno del corpo cavo (10) della girante (9) . Questa versione costruttiva del dispositivo secondo il trovato condiziona il posizionamento del corpo cavo (10), il cui diametro orizzontale deve essere in pratica allineato coassialmente con i tratti orizzontali di tubazione a monte ed a valle dell'impianto idraulico dove il dispositivo (A) viene montato.

Nelle figure da 5 a 9 à ̈ stata illustrata una variante costruttiva del trovato, grazie alla quale à ̈ possibile posizionare il corpo cavo (10) ad una quota più bassa rispetto all'asse longitudinale di detti tratti orizzontali di tubazione a monte ed a valle dell'impianto idraulico dove il dispositivo (A) viene montato. In altre parole il collegamento di detto corpo cavo (10) con detti tratti a monte e a valle non à ̈ diretto, ma avviene con l'interposizione di un raccordo a "T" (300). Con particolare riferimento alle figure 9, 10 e 11 si fa notare come in seno a detto raccordo a "T" (300) à ̈ possibile distinguere un primo condotto (301), ad asse verticale (Y), che interseca ad angolo retto un primo condotto (302) ad asse orizzontale (X) , sulla cui bocca di ingresso (302a) à ̈ montata esternamente una ghiera (303) per il suo collegamento al tratto di tubazione del circuito idraulico che immette acqua dentro il corpo cavo (10) della girante (9) .

Detto primo condotto (301) ad asse verticale risulta interno e concentrico rispetto ad una camera anulare (304) , all'esterno della quale à ̈ montata una rispettiva ghiera di connessione (305) .

Da detta camera anulare (304) si dirama verso l'alto un secondo condotto (306), ad asse verticale (Y'), parallelo al primo condotto (303) e che interseca ad angolo retto un secondo condotto (307), coassiale al primo (302) e sulla cui bocca di ingresso (307a) Ã ̈ montata esternamente una ghiera (308) per il suo collegamento al tratto di tubazione del circuito idraulico che riceve l'acqua in uscita dal corpo cavo (10) della girante (9) .

In questa versione costruttiva alternativa il corpo cavo (10) reca due condotti (11a , 12a) affiancati e profilati in maniera tale da poter essere interfacciati rispettivamente con la camera anulare (304) e con il primo condotto ad asse verticale (303), come evidenziato nelle figure da 6 a 8.

Questa coppia di condotti (11a, 12a) attraversano un stesso boccaglio (13) sporgente radialmente dal corpo cavo (10) e recante una filettatura esterna sulla quale si avvita detta ghiera (305).

Questo collegamento del raccordo (300) al corpo cavo (10) mediante ghiera (305) nonché la particolare configurazione dei condotti interni del raccordo medesimo, consente di conferire al dispositivo perfezionato in parola qualsiasi grado di angolazione attorno all'asse verticale (Y) .

Questa possibilità di regolazione a 360° - indicata dalla freccia a due sensi di rotazione riportata in fig. 8 - può risultare alquanto utile in fase di montaggio del dispositivo (A), laddove non siano disponibili ampi spazi di manovra e di collocazione ; in queste circostanze à ̈ infatti possibile orientare come meglio conviene il dispositivo perfezionato in parola attorno all'asse verticale (Y), qualsiasi sia la direzione dell'asse (X) lungo cui avviene il collegamento del raccordo (300) con i tratti del circuito idraulico posti a monte e a valle del dispositivo medesimo .

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1)Dispositivo per l'immissione dosata di additivi liquidi all'interno di circuiti idraulici che comprende : - un contenitore (1) che funge da serbatoio dell’additivo da pompare nel circuito idraulico e dove à ̈ situato, sul fondo (1a), una camera di pompaggio e dosaggio (2) ; - una pompa a stantuffo che incorpora un cinematismo di trasformazione del moto circolare in moto alternato , in cui il membro traslante coincide con uno stelo (5) che supporta inferiormente uno stantuffo (S), mentre la sua estremità superiore (5a) à ̈ accoppiata, per mezzo di un perno di fulcraggio (5b), ad una biella (6), fissata su un albero (7), ad asse orizzontale, in uscita da un gruppo di riduzione (G) ad ingranaggi, racchiuso entro un vano (8) , posto al di fuori del contenitore (1); - un coperchio (3) di chiusura di detto contenitore (1) attraversato da un manicotto cilindrico (4), ad asse verticale, all'interno del quale à ̈ infilato, scorre ed à ̈ guidato detto stelo (5); - una girante (9) che aziona detto gruppo di riduzione (G) e detto cinematismo di trasformazione del moto , alloggiata entro un corpo cavo (10), a tenuta stagna, avente in pratica la conformazione di una scatola cilindrica, sulla cui parete laterale sono ricavati due condotti (11, 12 o 11a, 12a) destinati ad essere attraversati, l'uno in entrata, l'altro in uscita, o viceversa, dalla stessa acqua che circola nel circuito idraulico, dove il dispositivo in parola (A) risulta installato . dispositivo caratterizzato per il fatto di comprendere : - una centralina elettronica ( C ) alimentata da una comune batteria (B) al litio ed equipaggiata con due sensori (S1,S2) , dove il primo sensore (S1) à ̈ capace di rilevare il raggiungimento del livello minimo del liquido all'interno del contenitore (1), mentre il secondo sensore (S2) à ̈ capace di rilevare se la girante (9) gira o meno . - mezzi di allarme luminoso e/o acustico 2) Dispositivo secondo la rivendicazione precedente caratterizzato per il fatto che - fin tanto che il sensore (S2) non rileva alcuna rotazione della girante (9) il microcontrollore (M) presente in detta centralina si trova in una posizione di attesa - nessuna funzione operativa della centralina à ̈ attiva, fatta salva la rilevazione del cambio di stato logico del sensore (S2) . 3) Dispositivo secondo la rivendicazione precedente caratterizzato per il fatto che quando inizia la rotazione della girante (9) il sensore (S2) cambia il proprio stato logico ed abilita il funzionamento di tutte le funzioni della centralina, la cui attuazione dipende dalle rilevazioni effettuate dal sensore (S1). 4) Dispositivo secondo la rivendicazione precedente caratterizzato per il fatto che quando il sensore (S2) rileva che la girante (9) sta girando ed il sensore (S1) rileva che il liquido nel contenitore (1) à ̈ sceso al di sotto del livello minimo , allora il microcontrollore (M) attiva detti mezzi di allarme luminoso e/o acustico, 5) Dispositivo secondo la rivendicazione precedente caratterizzato per il fatto detti mezzi di allarme acustico, una volta attivati, vengono interrotti ogni volta che il sensore (S2) rileva un intervenuto arresto della girante (9) ed automaticamente riattivati ogni volta che il sensore (S2) rileva che la girante (9) ha ripreso a girare. 6) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato per il fatto che detto primo sensore (S1) risulta costituito da una coppia di elettrodi in acciaio (100), posti a breve distanza dal fondo (1a) del contenitore (1) 7) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato per il fatto che detto secondo sensore (S2) à ̈ un interruttore magnetico (200), fisso, che si interfaccia con piccolo magnete permanente (201), mobile, fissato eccentricamente su detta manovella (6a) . 8) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato per il fatto che la girante (9) à ̈ a pale diritte. 9) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato per il fatto che detti condotti (11 e 12) sono ricavati in una coppia contrapposta e coassiale di identici boccagli (110 e 120) che sporgono sull'esterno del corpo cavo (10) della girante (9). 10) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 8 caratterizzato per il fatto che detti condotti (11a, 12a) attraversano un stesso boccaglio (13) sporgente radialmente dal corpo cavo (10) e recante una filettatura esterna 11) Dispositivo secondo la rivendicazione precedente caratterizzato per il fatto di comprendere un raccordo a "T" (300) in seno al quale à ̈ possibile distinguere un primo condotto (301), ad asse verticale (Y), che interseca ad angolo retto un primo condotto (302) ad asse orizzontale (X), sulla cui bocca di ingresso (302a) à ̈ montata esternamente una ghiera (303); detto primo condotto (301) ad asse verticale risulta interno e concentrico rispetto ad una camera anulare (304) , all'esterno della quale à ̈ montata una rispettiva ghiera di connessione (305); da detta camera anulare (304) si dirama verso l'alto un secondo condotto (306) , ad asse verticale (Y'), parallelo al primo condotto (303) e che interseca ad angolo retto un secondo condotto (307), coassiale al primo (302) e sulla cui bocca di ingresso (307a) à ̈ montata esternamente una ghiera (308).