ITBO20010317A1

ITBO20010317A1 - Valvola di abilitazione dei comandi di un attuatore fluidodinamico

Info

Publication number: ITBO20010317A1
Application number: IT2001BO000317A
Authority: IT
Inventors: Claudio Bulgarelli; Massimo Musiani
Original assignee: Hydrocontrol Spa
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2002-11-21
Also published as: DK1260744T3; DE60201552D1; KR100894087B1; ITBO20010317A0; EP1260744A1; DE60201552T2; JP2003083305A; KR20020089190A; EP1260744B1

Description

Titolo: VALVOLA DI ABILITAZIONE DEI COMANDI DI UN ATTUATORE FLUIDODINAMICO.

D E S C R I Z I O N E

La presente invenzione ha per oggetto una valvola di abilitazione dei comandi di un attuatore fluidodinamico, particolarmente impiegato per la movimentazione degli escavatori.

E' noto che per il controllo di un azionamento idraulico, asservito ad esempio ad una macchina escavatrice, si utilizza un distributore costituito da una pluralità di sezioni di lavoro, di cui due dedicate all'azionamento dei cingoli destro e sinistro, e le altre dedicate rispettivamente al posizionamento del braccio di lavoro dell'escavatore. E' altresì noto che alle sezioni di lavoro dedicate all'azionamento dei cingoli sono associate altrettanti sezioni, atte a fungere da interruttori idraulici per abilitare 0 disabilitare i comandi di azionamento della macchina operatrice. La presenza di ulteriori sezioni di lavoro oltre che complicare la struttura del distributore causa inevitabilmente problemi di ingombro dovuto alle eccessive dimensioni trasversali del distributore.

Compito tecnico della presente invenzione è quella di ovviare ai citati inconvenienti riducendo le dimensioni del distributore, senza per questo rinunciare agli interruttori di abilitazione/disabilitazione del circuito idraulico atto all'azionamento della macchina operatrice.

Nell'ambito di tale compito tecnico uno scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo che assolva il compito precedente con una struttura semplice, di relativamente facile attuazione pratica, di sicuro impiego ed efficace funzionamento, nonché di costo relativamente contenuto.

Infine, un altro scopo è quello di consentire che la valvola sia montabile sia sugli elementi che comandano la macchina operatrice sia su una piastra di entrata dell'olio.

Questo compito e questi scopi vengono tutti raggiunti dalla presente valvola di abilitazione dei comandi di un attuatore fluidodinamico, caratterizzata dal fatto che è costituita da un primo corpo definente una cavità longitudinale presentante ad una estremità un ingresso di fluido ad alta pressione ed almeno una uscita di scarico di detto fluido, un otturatore definente internamente una cavità assiale e mobile in detta cavità longitudinale fra una posizione di apertura e una posizione di chiusura di detto ingresso e viceversa, un secondo corpo connesso a tenuta all'altra estremità di detto primo corpo e avente un prolungamento inserito a tenuta in detta cavità assiale e dalla parte opposta a detto prolungamento una imboccatura atta a ricevere un fluido di comando in pressione per l'azionamento di un cursore mobile in una sede cilindrica di detto prolungamento fra una posizione di riposo e una posizione di fine corsa, detto otturatore definendo rispetto a detto prolungamento una camera di pressurizzazione a volume variabile e camere di trafilamento del fluido anulari atte a trasferire il fluido proveniente da detto ingresso verso detto scarico, detta camera di pressurizzazione e dette camere di trafilamento essendo amovibilmente messe in comunicazione da detto cursore per portare selettivamente detto otturatore in detta posizione di chiusura, quando detto cursore è in posizione di fine corsa e detta camera di pressurizzazione ha volume massimo, o in detta posizione di apertura, quando detto cursore è in posizione di inizio corsa e detta camera di pressurizzazione ha volume minimo.

Ulteriori particolarità risulteranno particolarmente chiare ed evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita, non esclusiva, di valvola di abilitazione dei comandi di un attuatore fluidodinamico, secondo l'invenzione, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni, in cui:

- la fig. 1 mostra una sezione longitudinale di detta valvola in una posizione di assemblaggio;

- la fig. 2 mostra una sezione longitudinale in cui l'ingresso di detta valvola è connessa all'uscita ed i comandi di azionamento sono disabilitati;

- la fig. 3 mostra una posizione di lavoro intermedia;

- la fig. 4 mostra una posizione in cui l'ingresso è chiuso ed i comandi di azionamento dell'attuatore sono abilitati;

- la fig. 5 mostra uno schema idraulico;

- la fig. 6 mostra un distributore fluidodinamico nel quale è inserita detta valvola.

Con particolare riferimento alle figure 1-6 è indicato globalmente con 1 una valvola, secondo l'invenzione.

La valvola 1 è costituita da un primo corpo 2 ed un secondo corpo 3 collegate fra di loro a tenuta ed inserita col primo corpo 2 in una imboccatura 4 previsto nelle sezioni di lavoro 5 di un distributore 6. Il distributore 6 è costituito da un numero variabile di sezioni di lavoro 5 ciascuna delle quali è riservata all'azionamento di un relativo attuatore 7. Nel caso illustrato nelle figure 5, 6 la valvola 1 è inserita nelle sezioni di lavoro 5a, 5b esterne dedicate all azionamento degli attuatori 7 per la movimentazione dei cingoli di un escavatore. Le sezioni di lavoro 5a, 5b come illustrato nella schematizzazione di figura 6, comprendono un primo condotto 8, posto fra l'imboccatura 4 ed il canale di alimentazione 9, e un secondo condotto 10 posto fra l'imboccatura 4 ed il canale di scarico 11.

Il primo corpo 2 comprende una cavità longitudinale 12 definente in corrispondenza di una estremità 2a un ingresso 13 assiale, comunicante con il primo condotto 8, e scarichi 14 radiali, rispetto alla cavità longitudinale 12, comunicanti con il secondo condotto 10; in corrispondenza dell'altra estremità, il primo corpo 2 comprende una apertura cilindrica 15 dotata internamente di una porzione filettata 16. Il primo corpo 2 nella zona mediana 17 esterna conforma un filetto 18 e una zona di battuta 19 anulare atta a riscontrare sulla porzione periferica piana dell'imboccatura 4 della sezione di lavoro 5a, 5b. Fra la zona di battuta 19 e il filetto 18 è ricavato uno scasso anulare 20 nel quale è alloggiato una guarnizione anulare 21 di tenuta. Nella cavità longitudinale 12 è alloggiato un otturatore 22 avente una testa 23 troncopiramidale presentante sulla faccia piana 24 un foro 25 assiale comunicante con una cavità assiale 26 che presenta dalla parte opposta al foro 23 una apertura cilindrica 27.

Il secondo corpo 3 definisce una porzione 3a cilindrica dotata esternamente di una filettatura 28 tramite la quale si impegna con la porzione filettata 16. La filettatura 28 si interrompe in corrispondenza di uno scasso anulare 29 nel quale è alloggiato un anello di tenuta 30. In prosecuzione allo scasso anulare 29 si sviluppa un accrescimento 31 cilindrico che va in riscontro sul bordo 32 dell'apertura cilindrica 15, quando il secondo corpo 3 viene invitato nel primo corpo 2. La porzione 3a presenta un prolungamento 33 inserito complementarmente a tenuta nella cavità assiale 26. Il prolungamento 33 comprende fori diametrali 34-36 e una sede cilindrica 37, coassiale con la cavità assiale 26 e prolungantesi fino ad una imboccatura 38 nella quale è invitato un grano di fine corsa 39 definente con la parte terminale della sede cilindrica 37 una camera 40. La camera 40 alloggia una molla 41 interposta coassialmente fra il fondo 42 e la testa 43 di un cursore 44 avente nella zona mediana uno smanco anulare 45. Il terminale 46 del prolungamento 31 definisce con il fondo 47 dell'otturatore 22 una camera di pressurizzazione 48 a volume variabile e presenta un allargamento di sezione definente un incremento di superficie 48a che giace su un piano Π perpendicolare all'asse longitudinale definito dalla cavità assiale. Nella camera di pressurizzazione è alloggiata una molla 49 opportunamente tarata, che nella posizione di assemblaggio spinge l'otturatore 22 nella posizione di chiusura dell'ingresso 13, isolandolo dagli scarichi 14. La zona compresa fra il terminale 46 e il foro diametrale 36 definisce con la parte interna dell'otturatore 22 una prima camera di trafilamento 50 comunicante tramite il suddetto foro 36 con una seconda camera di trafilamento 51 definita dallo smanco anulare 45. La seconda camera di trafilamento 51 comunica, nella posizione di inizio corsa del cursore 44, con una terza camera di trafilamento 52 ed un meato 53 sfociante nello scarico 14.

Nella configurazione di assemblaggio la valvola 1, si presenta come in figura 1, dove l'ingresso 13 è chiuso dalla testa 23 dell'otturatore 22 spinto nella posizione di chiusura dalla molla 49. In tale posizione, la camera di pressurizzazione 48 ha volume massimo e comunica con lo scarico 14 tramite le camere di trafilamento 50, 51 e 52, i fori diametrali 34-36 ed il meato 53. Nella medesima configurazione di assemblaggio il cursore 44 è mandato nella posizione di riposo dalla molla 41 riscontrando con la testa 43 sul grano di fine corsa 39 che consente di regolare l'escursione del cursore 44.

Nel pratico funzionamento dopo aver inserito la valvola 1 nella imboccatura 4 delle sezioni di lavoro 5a, 5b, l'ingresso 13 riceve il fluido ad una pressione P,.

Il fluido a pressione P| esercita una forza di pressione sulla faccia piana 24 finché l'otturatore 22 non si porta nella posizione di apertura, come illustrato nella figura 2. In tale situazione nella zona di ingresso 13 si stabilisce una pressione Pt che è prossima a quella dello scarico 14 e corrispondentemente notevole quantità di fluido va direttamente allo scarico 14; nel contempo l'altra quantità di fluido, attraverso il foro 25, entra nella camera di pressurizzazione 48, la quale a sua volta gradualmente riduce il volume favorendo la fuoriuscita dell'olio verso lo scarico 14 attraverso le camere di trafilamento 50, 51, 52 ed il meato 53. A questo punto se si vuole chiudere l'ingresso 13 ovvero abilitare i comandi per l'azionamento degli attuatori, si invia nella imboccatura 38 un fluido avente una pressione Pp ad esempio di 40 BAR; in questo modo il fluido spinge il cursore 44 dalla posizione di riposo alla posizione di fine corsa, innescando un leggero spostamento dell'otturatore 22 verso l'ingresso 13, come è illustrato nella figura 3. A questo punto poiché la pressione interna alla camera di pressurizzazione 48 è Pt « Pi, in quanto la prima camera di trafìlamento 50 è stata isolata dalla seconda camera di trafilamento 51, essendo la superficie di spinta della camera di pressurizzazione 48 maggiore rispetto alla faccia piana 24, la forza di spinta interna supera quella esterna per cui l'otturatore chiude l'ingresso 13.

Si è così visto come l'invenzione raggiunge gli scopi proposti.

L'invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri tecnicamente equivalenti.

In pratica i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire daH'ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Valvola di abilitazione dei comandi di un attuatore fluidodinamico, caratterizzata dal fatto che è costituita da un primo corpo definente una cavità longitudinale presentante ad una estremità un ingresso di fluido ad alta pressione ed almeno una uscita di scarico di detto fluido, un otturatore definente internamente una cavità assiale e mobile in detta cavità longitudinale fra una posizione di apertura e una posizione di chiusura di detto ingresso e viceversa, un secondo corpo connesso a tenuta all'altra estremità di detto primo corpo e avente un prolungamento inserito a tenuta in detta cavità assiale e dalla parte opposta a detto prolungamento una imboccatura atta a ricevere un fluido di comando in pressione per l'azionamento di un cursore mobile in una sede cilindrica di detto prolungamento fra una posizione di riposo e una posizione di fine corsa, detto otturatore definendo rispetto a detto prolungamento una camera di pressurizzazione a volume variabile e camere di trafilamento del fluido anulari atte a trasferire il fluido proveniente da detto ingresso verso detto scarico, detta camera di pressurizzazione e dette camere di trafilamento essendo amovibilmente messe in comunicazione da detto cursore per portare selettivamente detto otturatore in detta posizione di chiusura, quando detto cursore è in posizione di fine corsa e detta camera di pressurizzazione ha volume massimo, o in detta posizione di apertura, quando detto cursore è in posizione di inizio corsa e detta camera di pressurizzazione ha volume minimo.
2. Valvola, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta camera di pressurizzazione presenta un allargamento di sezione definente un incremento di superficie nella transizione da detta posizione di apertura a detta posizione di chiusura, detto incremento di superficie giacendo su un piano perpendicolare all'asse longitudinale definito da detta cavità assiale.
3. Valvola, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta valvola è inserita a tenuta in una imboccatura prevista in una sezione di lavoro di un distributore fluidodinamico, detta sezione essendo atta all'azionamento di un attuatore fluidodinamico.
4. Valvola, secondo le rivendicazioni 1-2, caratterizzata dal fatto che detta sezione di lavoro internamente comprende un primo condotto interposto fra detta imboccatura e il circuito di alimentazione per l'azionamento di detto attuatore ed un secondo condotto interposto fra detta imboccatura ed il circuito di scarico.
5. Valvola, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto ingresso è assiale.
6. Valvola, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta uscita di scarico è radiale.
7. Valvola, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto otturatore presenta sull'estremità rivolta verso detto prolungamento una apertura cilindrica e sull'estremità opposta una testa di conformazione troncopiramidale.
8. Valvola, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, io caratterizzata dal fatto che la faccia piana di detta testa presenta un foro assiale atto a mettere in comunicazione detto ingresso con detta camera di pressurizzazione.
9. Valvola, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta faccia piana ha una superficie inferiore rispetto alla superfìcie contrapposta di detta camera di presurrizzazione.
10. Valvola secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che in detta camera di pressurizzazione è alloggiata una molla.
11. Valvola, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto prolungamento comprende una sede cilindrica che si estende assialmente fino a detta imboccatura.
12. Valvola, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto prolungamento comprende fori diametrali intersecanti la zona mediana di detta sede cilindrica.
13. Valvola, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto prolungamento definisce rispetto a detto otturatore una prima di dette camere di trafilamento.
14. Valvola, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto cursore comprende nella zona mediana uno smanco anulare definente con detto otturatore una seconda camera di trafilamento atta ad essere messa in collegamento tramite il foro diametrale centrale con una terza camera di trafilamento.
15. Valvola, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta terza camera di trafilamento è posta in comunicazione con detto scarico a mezzo di un meato.
16. Valvola, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto fluido di comando è sostanzialmente 40 bar.
17. Valvola di abilitazione dei comandi di un attuatore fluidodinamico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, e secondo quanto descritto ed illustrato agli scopi specificati.