ITBO20010743A1 - Valvola pneumatica - Google Patents

Description

D E S C R I Z IO N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad una valvola pneumatica.

La presente invenzione trova vantaggiosa applicazione, ad esempio, in un compressore.

In un compressore, è noto utilizzare una valvola pneumatica del tipo comprendente una cavità presentante un asse longitudinale determinato e comprendente, a sua volta, una porzione allargata ed una porzione ristretta; un ingresso comunicante pneumaticamente con la citata porzione ristretta ed atto ad essere collegato con un serbatoio di un gas in pressione; una uscita, che si estende trasversalmente al citato asse, e comunica pneumaticamente con la citata porzione allargata; ed un distributore a cassetto atto ad impegnare in maniera scorrevole la porzione allargata stessa per spostarsi tra una posizione di apertura, in cui l'ingresso e l'uscita comunicano pneumaticamente fra loro, ed una posizione di chiusura, in cui l'ingresso e l'uscita stessi sono pneumaticamente isolati uno dall'altro.

Generalmente, il distributore a cassetto comprende una campana, che è disposta sostanzialmente coassiale al citato asse, ed è accoppiata in modo assialmente scorrevole alla citata porzione allargata, ed un perno, un cui gambo impegna in maniera scorrevole la campana, ed una cui testa si estende all'esterno del foro stesso, e viene, normalmente, mantenuta nella citata posizione di chiusura della valvola dalla spinta di una prima molla interposta tra la cavità e la campana e dalla spinta di una seconda molla alloggiata in una camera definita tra il citato gambo e la campana stessa.

Il gambo è provvisto, inoltre, di un condotto pneumatico, una cui prima porzione si estende trasversalmente al citato asse per comunicare con la porzione allargata ed una cui seconda porzione si estende coassialmente all'asse stesso per comunicare con la citata camera. Quando il distributore a cassetto è disposto nella posizione di chiusura della valvola, la seconda molla esercita sul perno una forza superiore alla forza, di direzione contraria, esercitata sul perno stesso dal gas contenuto all'ingresso.

Quando la pressione del gas all'ingresso della valvola è sostanzialmente pari ad una pressione minima, il distributore a cassetto si sposta nella sua posizione di apertura contro la spinta della prima molla, ed il gas viene alimentato sia all'uscita, sia alla citata camera in modo da esercitare, quindi, sul perno due forze fra loro uguali e contrarie. Dal momento che l'uscita si estende trasversalmente all'asse della valvola, la forza esercitata sul perno dalla seconda molla viene equilibrata da un forza, di uguale intensità e di direzione contraria, originata sul perno stesso dalla variazione di quantità di moto del gas alimentato dall'ingresso all'uscita della valvola. Di conseguenza, quando la valvola è disposta nella sua posizione di apertura, il perno si sposta lungo la porzione allargata della cavità solidalmente alla citata campana.

Quando la pressione del gas all'ingresso della valvola è sostanzialmente pari ad una pressione massima, l'ingresso viene posto in comunicazione con l'esterno, il gas tende a spostarsi dall'uscita verso l'ingresso, e la conseguente variazione della quantità di moto del gas origina sul perno una forza che coopera con la forza esercitata sul perno dalla seconda molla in modo da spostare il perno stesso nella posizione di chiusura della valvola.

In questo modo, e con la campana ancora disposta nella citata posizione di apertura, la valvola viene chiusa in maniera sostanzialmente istantanea consentendo, quindi, di mantenere il valore della pressione del gas all'uscita sostanzialmente pari al citato valore massimo. Successivamente, con l'utilizzo del gas, la pressione del gas stesso all'uscita diminuisce in modo tale che, al raggiungimento della pressione minima, la campana si sposti nella citata posizione di chiusura sotto la spinta della prima molla.

Una valvola pneumatica del tipo sopra descritto presenta, per la complessa ed ingombrante struttura del distributore a cassetto, notevoli inconvenienti sia di natura tecnica, sia di natura economica.

Scopo della presente invenzione è di realizzare una valvola pneumatica che sia esente dagli inconvenienti sopra esposti.

Secondo la presente invenzione viene realizzata una valvola pneumatica collegabile ad una sorgente di un gas in pressione e comprendente una cavità presentante un asse longitudinale determinato; un ingresso ed una uscita disposti assialmente sfalsati fra loro lungo il detto asse e comunicanti pneumaticamente con la detta cavità; un distributore a cassetto atto ad impegnare in maniera scorrevole la detta cavità per spostarsi tra una posizione di apertura, in cui i detti ingresso ed uscita comunicano pneumaticamente fra loro, ed una posizione di chiusura, in cui l'ingresso e l'uscita sono pneumaticamente isolati uno dall'altro; e mezzi attuatori atti a spostare il detto distributore a cassetto dalla detta posizione di apertura alla detta posizione di chiusura; e caratterizzata dal fatto che i detti mezzi attuatori comprendono una camera definita almeno in parte dal detto distributore a cassetto e pneumaticamente isolata dalla detta uscita; un circuito pneumatico atto a collegare pneumaticamente fra loro il detto ingresso e la detta camera; e mezzi valvolari disposti lungo il detto circuito per porre in comunicazione fra loro l'ingresso e la camera quando la pressione del detto gas è sostanzialmente pari ad una pressione massima.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

le figure 1 e 2 illustrano, in vista laterale e schematica e con parti in sezione, una preferita forma di attuazione della valvola pneumatica della presente invenzione in due differenti posizioni operative.

Con riferimento alle figure 1 e 2, con 1 è indicata, nel suo complesso, una valvola pneumatica utilizzata, ad esempio, in un compressore (non illustrato) e comprendente una carcassa 2 di forma sostanzialmente parallelepipeda a sezione sostanzialmente rettangolare, la quale presenta un asse 3 longitudinale verticale, è limitata superiormente da una superficie 4 sostanzialmente piana ed ortogonale all'asse 3, ed è provvista di una cavità 5 longitudinale, che è disposta sostanzialmente coassiale all'asse 3 con la propria concavità rivolta verso l'alto, e si apre verso l'esterno in corrispondenza della superficie 4.

La cavità 5 comprende una porzione 6 inferiore ristretta, la quale comunica pneumaticamente con un foro 7 di ingresso realizzato attraverso la carcassa 2 trasversalmente all'asse 3 ed atto ad essere collegato con un serbatoio di alimentazione (non illustrato) di un gas in pressione (nella fattispecie aria); ed una porzione 8 superiore allargata, la quale comunica pneumaticamente con un foro 9 di uscita realizzato attraverso la carcassa 2 trasversalmente all'asse 3 ed atto ad essere collegato, ad esempio, con un serbatoio di accumulo (non illustrato) collegato, a sua volta, con una pistola ad aria compressa di tipo noto e non illustrato .

La valvola 1 è provvista, inoltre, di un cassetto 10 di distribuzione, il quale è disposto sostanzialmente coassiale all'asse 3, impegna in maniera scorrevole la porzione 8, e comprende una campana 11 disposta con la propria concavità rivolta verso l'alto.

La cavità 5 è chiusa superiormente tramite un elemento 12 di chiusura, il quale è conformato sostanzialmente a tazza, e viene avvitato con la propria concavità rivolta verso il basso in corrispondenza di una estremità filettata della porzione 8 in modo da definire, unitamente al cassetto 10, una camera 13 a volume variabile atta ad essere collegata pneumaticamente con il foro 7 tramite un circuito 14 pneumatico. Il circuito 14 comprende una prima porzione 15, la quale è realizzata attraverso la carcassa 2, ed è provvista di una elettrovalvola di tipo noto e non illustrato mobile tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura del circuito 14 stesso, ed una seconda porzione 16 estendentesi sostanzialmente all'esterno della carcassa 2 stessa.

La porzione 16 comprende un tubo di mandata (non illustrato) collegato alla porzione 15 ed un raccordo 17, il quale è conformato sostanzialmente a T, e presenta un ingresso 18 collegato con il tubo di mandata (non illustrato) stesso, e due uscite 19, 20, di cui l'uscita 19 impegna un foro 21 passante ricavato attraverso l'elemento 12 per collegare pneumaticamente la porzione 16 stessa con la camera 13, e l'uscita 20 si apre verso l'esterno, è definita da un dispositivo 22 strozzatore inserito nel raccordo 17, e presenta una sezione trasversale, la cui area è minore dell'area della sezione trasversale dell'uscita 19.

Il cassetto 10 viene mantenuto, normalmente, in una posizione di chiusura della valvola 1 (figura 1), in cui 11 cassetto 10 stesso coopera con una estremità superiore della porzione 6 allo scopo di isolare pneumaticamente uno dall'altro i fori 7 e 9, tramite una molla 23, la quale è alloggiata all'interno della camera 13 coassialmente all'asse 3, è interposta tra l'elemento 12 ed il cassetto 10 stesso, e definisce, unitamente alla camera 13, al circuito 14 pneumatico, ed alla citata elettrovalvola (non illustrata), un dispositivo 24 attuatore atto a spostare e mantenere il cassetto 10 nella sua posizione di chiusura.

A proposito di quanto sopra esposto è opportuno precisare, inoltre, che

quando il cassetto 10 è disposto nella sua posizione di chiusura, la camera 13 è pneumaticamente isolata dal foro 9; e

quando sia il cassetto 10, sia la citata elettrovalvola (non illustrata) sono disposti nelle loro posizioni di apertura della valvola 1 e, rispettivamente, del circuito 14, la camera 13 è pneumaticamente isolata dal foro 9, dal momento che l'apertura dell'elettrovalvola (non illustrata) determina una chiusura sostanzialmente istantanea del cassetto 10 impedendo, quindi, una alimentazione di aria compressa dal foro 9 alla camera 13 stessa.

Il funzionamento della valvola 1 verrà ora descritto con riferimento alle figure allegate ed a partire da un istante in cui sia il cassetto 10, sia la citata elettrovalvola (non illustrata) sono disposti nelle loro posizioni di chiusura.

La molla 23 è tarata in modo tale che, quando la pressione dell'aria compressa alimentata dal citato serbatoio di alimentazione (non illustrato) al foro 7 è sostanzialmente pari ad una pressione minima, il cassetto 10 viene spostato contro la spinta della molla 23 stessa dalla sua posizione di chiusura (figura 1) in una posizione di apertura (figura 2), in cui i fori 7 e 9 comunicano pneumaticamente fra loro e l'aria compressa viene alimentata alla citata pistola (non illustrata).

Quando la pressione dell'aria compressa alimentata al foro 7 è sostanzialmente pari ad una pressione massima, la citata elettrovalvola (non illustrata) si dispone nella sua posizione di apertura e l'aria compressa viene alimentata dal foro 7 lungo il circuito 14 ed all'ingresso 18 del raccordo 17, in corrispondenza del quale il dispositivo 22 strozzatore impedisce sostanzialmente l'alimentazione dell'aria compressa attraverso l'uscita 20 e consente, al contrario, l'alimentazione dell'aria compressa stessa all'uscita 19 e, quindi, alla camera 13.

In questo modo, la somma delle forze esercitate sul cassetto 10 dall'aria compressa presente nella camera 13 e dalla molla 23 è superiore alla forza, di direzione contraria, esercitata sul cassetto 10 stesso dall'aria compressa presente nel foro 7. Di conseguenza, il cassetto 10 viene spostato nella sua posizione di chiusura; il foro 9 viene isolato in maniera sostanzialmente istantanea dal foro 7 e, quindi, dall'uscita 20; e l'aria compressa contenuta all'interno del circuito 14 viene scaricata all'esterno attraverso l'uscita 20 stessa.

Dal momento che il cassetto 10 è realizzato in un sol pezzo e che il suo spostamento dalla posizione di apertura alla posizione di chiusura viene realizzato utilizzando la stessa aria compressa, la valvola 1 è relativamente semplice, economica, facile da montare e smontare, e presenta ingombri relativamente ridotti.

Claims (1)

1. R IV E N D I CA Z IO N I 1.- Valvola pneumatica collegabile ad una sorgente di un gas in pressione e comprendente una cavità (5) presentante un asse (3) longitudinale determinato; un ingresso (7) ed una uscita (9) disposti assialmente sfalsati fra loro lungo il detto asse (3) e comunicanti pneumaticamente con la detta cavità (5); un distributore a cassetto (10) atto ad impegnare in maniera scorrevole la detta cavità (5) per spostarsi tra una posizione di apertura, in cui i detti ingresso (7) ed uscita (9) comunicano pneumaticamente fra loro, ed una posizione di chiusura, in cui l'ingresso (7) e l'uscita (9) sono pneumaticamente isolati uno dall'altro; e mezzi attuatori (24) atti a spostare il detto distributore a cassetto (10) dalla detta posizione di apertura alla detta posizione di chiusura; e caratterizzata dal fatto che i detti mezzi attuatori (24) comprendono una camera (13) definita almeno in parte dal detto distributore a cassetto (10) e pneumaticamente isolata dalla detta uscita (9); un circuito (14) pneumatico atto a collegare pneumaticamente fra loro il detto ingresso (7) e la detta camera (13); e mezzi valvolari disposti lungo il detto circuito (14) per porre in comunicazione fra loro l'ingresso (7) e la camera (13) quando la pressione del detto gas è sostanzialmente pari ad una pressione massima. 2.- Valvola pneumatica secondo la rivendicazione 1, in cui il detto distributore a cassetto (10) è realizzato in un sol pezzo. 3.- Valvola pneumatica secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il detto circuito (14) comprende una prima uscita (19) collegata pneumaticamente con la detta camera (13) ed una seconda uscita (20) collegata pneumaticamente con l'esterno. 4.- Valvola pneumatica secondo la rivendicazione 3, in cui le dette prima e seconda uscita (19, 20) presentano una prima e, rispettivamente, una seconda sezione trasversale aventi una prima e, rispettivamente, una seconda area determinata; la detta prima area essendo maggiore della detta seconda area. 5.- Valvola pneumatica secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui i detti mezzi attuatorì (24) comprendono, inoltre, mezzi di spinta (23) atti a mantenere, normalmente, il detto distributore a cassetto (10) nella detta posizione di chiusura; il detto gas essendo atto a spostare il distributore a cassetto (10) nella detta posizione di apertura contro l'azione dei detti mezzi di spinta (23) quando la pressione del gas stesso è almeno pari ad una pressione minima. 6.- Valvola pneumatica secondo la rivendicazione 5, in cui i detti mezzi di spinta (23) sono mezzi elastici di spinta alloggiati nella detta camera (13). 7.- Compressore comprendente una valvola pneumatica come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6.