ITBS20070120A1

ITBS20070120A1 - Elettrovalvola e relativo metodo di montaggio

Info

Publication number: ITBS20070120A1
Application number: IT000120A
Authority: IT
Inventors: Vito Basile; Francesco Giacomini; Antonio Paciolla; Marco Zecchini
Original assignee: Camozzi S P A Societa Uniperso
Priority date: 2007-08-08
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2009-02-09
Also published as: US20090039302A1; ATE530826T1; US8651141B2; EP2023024B1; EP2023024A1; EP2023024A8

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una elettrovalvola, in particolare una elettrovalvola a cartuccia, e il relativo metodo di montaggio.

Sono note nell'arte svariate soluzioni di elettrovalvole comprendenti usualmente un'armatura, una bobina, un nucleo fisso coassiale rispetto alla bobina e un nucleo mobile sottoposto all'azione del campo magnetico generato dalla bobina; in particolare, il nucleo mobile è influenzato da una forza di attrazione assiale scambiata con il nucleo fisso e trasla spostandosi tra due distinte posizioni di lavoro in cui si interfaccia con connessioni pneumatiche, quali ad esempio un'alimentazione e uno scarico.

Le soluzioni dell'arte nota presentano numerosi svantaggi. Ad esempio il nucleo mobile tende ad impuntarsi all'interno della bobina durante la sua corsa di lavoro; inoltre le elettrovalvole dell'arte nota sono complesse da assemblare e le operazioni di montaggio non sempre garantiscono la necessaria precisione con particolare riferimento alla corsa di lavoro del nucleo mobile.

Il problema della presente invenzione è quello di realizzare una elettrovalvola che risolva gli inconvenienti citati con riferimento alla tecnica nota.

Tali inconvenienti e limitazioni sono risolti da una elettrovalvola in accordo con la rivendicazione 1 e da un metodo di montaggio secondo la rivendicazione 36.

Altre forme di realizzazione dell'elettrovalvola secondo l'invenzione sono descritte nelle successive rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente comprensibili dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, in cui:

la figura 1 rappresenta una vista prospettica in parti separate di una elettrovalvola in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;

la figura 2 rappresenta una vista in sezione in parti separate della elettrovalvola di figura 1;

la figura 3a rappresenta una vista in sezione in una configurazione di assemblaggio della elettrovalvola di figura 2;

la figura 3b rappresenta una vista in sezione di un esempio di montaggio di elettrovalvole in accordo con la presente invenzione;

la figura 4 rappresenta una vista prospettica del particolare IV di figura 3a;

la figura 5 rappresenta una vista prospettica del particolare V di figura 3a;

la figura 6 rappresenta una vista frontale del particolare VI di figura 3a, secondo possibili varianti di realizzazione in accordo con la presente invenzione; la figura 7 rappresenta una vista prospettica in parti separate di una elettrovalvola in accordo con una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione;

le figure 8 e 9 rappresentano viste in sezione in configurazione di assemblaggio della elettrovalvola di figura 7;

le figure 10-17 rappresentano viste in sezione di successive fasi di montaggio di una elettrovalvola in accordo con la presente invenzione;

la figura 18 rappresenta un diagramma relativo all'andamento della forza di piantaggio di una molla dell'elettrovalvola in funzione dello spostamento durante la fase di assemblaggio della molla.

Gli elementi o parti di elementi in comune tra le forme di realizzazione descritte nel seguito saranno indicati con medesimi riferimenti numerici.

Con riferimento alle suddette figure, con 4 si è globalmente indicata una elettrovalvola.

L'elettrovalvola 4 comprende un'armatura 8, avente un'estensione assiale prevalente X-X, adatta a costituire una struttura di supporto per l'elettrovalvola 4. Ad esempio l'armatura 8 ha una struttura tubolare che individua una cavità 9 e che si estende da un'estremità di alimentazione 10 ad un'estremità di scarico 12; preferibilmente dette estremità 10,12 sono aperte assialmente. Per direzione assiale si intende una direzione parallela a detta estensione prevalente X-X.

L'armatura 8 comprende uno spallamento 16 che riduce la sezione di passaggio della cavità 9; preferibilmente lo spallamento 16 divide la cavità in un primo e un secondo vano di alloggiamento 18',18'' comunicanti tra loro mediante un foro di connessione 20. Preferibilmente, lo spallamento 16 prevede una coppia di fori di collegamento elettrico 22,23 passanti attraverso lo spallamento 16 e disposti, secondo una forma di realizzazione, in posizioni decentrate rispetto al foro di connessione 20; preferibilmente i fori di collegamento elettrico 22,23 sono disposti in posizioni diametralmente opposte rispetto al foro di connessione 20.

L'armatura 8, dalla parte dello spallamento 16, comprende mezzi di battuta 24, quali ad esempio un bordo circolare 25 disposto all'interno all'armatura (figura 4).

Vantaggiosamente l'armatura 8 è realizzata in materiale ferromagnetico in modo da costituire parte integrante del circuito magnetico dell'elettrovalvola.

Secondo una possibile forma di realizzazione, l'armatura 8 comprende una pluralità di connessioni pneumatiche 26, ad esempio per utilizzi pneumatici dell'elettrovalvola o per realizzare un'alimentazione e/o uno scarico dell'elettrovalvola. Dette connessioni pneumatiche 26 possono essere ad esempio nella forma di aperture passanti disposte sulla parete laterale dell'armatura 8 in modo da realizzare utilizzi pneumatici dell'elettrovalvola .

Secondo una forma di realizzazione, dette connessioni pneumatiche 26 sono adatte a realizzare un'alimentazione e uno scarico per l'elettrovalvola 4.

Ad esempio, dette connessioni pneumatiche 26 comprendono almeno un foro di alimentazione 28 per l'elettrovalvola e/o un foro di scarico 34 per 1'elettrovalvola .

Secondo una forma di realizzazione, l'elettrovalvola 4 comprende un corpo di alimentazione 27 munito di un foro di alimentazione 28 con relativo ugello di alimentazione 29, adatto a inviare un flusso di alimentazione all'elettrovalvola 4.

Ad esempio il corpo di alimentazione 27 viene inserito nella cavità 9 dell'armatura e in particolare nel primo vano di alloggiamento 18', dalla parte dell'estremità di alimentazione 10; preferibilmente il corpo di alimentazione 27 viene accoppiato per interferenza all'interno dell'armatura 8.

Secondo una forma di realizzazione, l'elettrovalvola 4 comprende un corpo di scarico 32 munito di un foro di scarico 34 con relativo ugello di scarico 35. Preferibilmente, il corpo di scarico 32 viene inserito nella cavità 9 dell'armatura 8 e in particolare nel secondo vano di alloggiamento 18'', dalla parte dell'estremità di scarico 12. In particolare l'ugello di scarico viene inserito nel foro di collegamento 20 dello spallamento; per garantire tenuta si può utilizzare un 0-ring tra il corpo di scarico 32 e il secondo vano di alloggiamento 18''.

Secondo possibili forme di realizzazione dell'elettrovalvola secondo l'invenzione, almeno uno di detto corpo di alimentazione 27 e/o corpo di scarico 32 è realizzato di pezzo con l'armatura 8.

L'elettrovalvola 4 comprende una bobina 44 per generare un campo magnetico, che presenta una sede centrale 48 coassiale con la bobina stessa e con l'estensione assiale X-X. La bobina 44 comprende un rocchetto 46, che ha la funzione di sostegno dell'avvolgimento elettrico, e collegamenti elettrici 52, ad esempio di tipo pm per l'alimentazione della bobina stessa. Preferibilmente, il rocchetto è realizzato in materiale antifrizione.

Preferibilmente a seguito dell'inserimento della bobina 44 nell'armatura 8, i collegamenti elettrici 52 passano attraverso i fori di collegamento elettrico 22,23 dello spallamento 16 e fuoriescono dall'estremità di scarico 12 dell'armatura 8. A seguito dell'inserimento nell'armatura 8, la bobina 44 viene alloggiata con gioco radiale nel primo vano di alloggiamento 18' e si attesta in battuta contro i mezzi di battuta 24,25 dell'armatura 8. Per gioco radiale si intende un gioco rispetto ad una direzione perpendicolare all'estensione assiale X-X ed incidente con quest'ultima .

L'elettrovalvola 4 comprende un nucleo mobile 60, disposto coassialmente alla bobina 44, realizzato in materiale ferromagnetico per essere influenzato dal campo magnetico e mobile tra due posizioni di lavoro in cui si interfaccia con il foro di alimentazione 28 e il foro di scarico 34 rispettivamente.

Vantaggiosamente il nucleo mobile 60 è passante attraverso l'intera estensione assiale della bobina 44 in modo da aprire e chiudere selettivamente il foro di alimentazione 28 e il foro di scarico 32, scorrendo assialmente all'interno della sede 48 della bobina 44.

In particolare, il nucleo mobile 60 in corrispondenza di opposte estremità assiali direttamente affacciate ai fori di alimentazione e scarico 28,32 prevede preferibilmente una coppia di gommini 64, adatti a garantire la chiusura ermetica di detti fori 28,32. E' possibile realizzare sedi assiali sulle estremità del nucleo mobile ed inserire in queste i gommini 64, oppure prevedere ad esempio una fase di costampaggio del nucleo mobile 60 con i gommini 64, eventualmente seguita da un'operazione di rettifica delle superfici di battuta dei gommini sui fori 28,32.

Secondo una forma di realizzazione, il nucleo mobile 60 è almeno parzialmente controsagomato rispetto alla sede 48 della bobina 44 in modo da essere guidato assialmente dalla bobina 44 nel suo moto di traslazione all'interno della sede, tra una posizione in cui si porta in battuta contro l'ugello di alimentazione 29 e una posizione in cui si porta in battuta contro l'ugello di scarico 35. Preferibilmente, il nucleo mobile ha una forma sostanzialmente cilindrica ed è accoppiato con gioco all'interno della sede 48 cilindrica.

Preferibilmente, il nucleo mobile 60 presenta almeno una scanalatura 68 su una sua parete laterale 70 direttamente affacciata alla sede 48 in modo da individuare un meato tra la bobina 44 e il nucleo mobile 60 che costituisce un condotto di passaggio per l'aria. Secondo una forma di realizzazione, la scanalatura 68 è sostanzialmente parallela alla direzione assiale X-X.

Preferibilmente, la scanalatura 68 si estende lungo la parete laterale 70 del nucleo mobile 60 in modo da mettere in comunicazione fluidica l'estremità di alimentazione 10 con l'estremità di scarico 12; in particolare l'estensione assiale di dette scanalature 68 è preferibilmente maggiore o uguale all'estensione assiale della bobina 44.

Preferibilmente, il nucleo mobile 60 comprende una pluralità di scanalature 68 disposte angolarmente a passo secondo una configurazione assialsimmetrica rispetto alla direzione assiale X-X, lungo la parete laterale 70.

Vantaggiosamente, il nucleo mobile 60 comprende un piattello 74 adatto a scambiare una forza di attrazione con lo spallamento 16 dell'armatura 8.

In particolare, il piattello 74, in una configurazione di montaggio, è assialmente affacciato allo spallamento 16 ed è disposto esternamente rispetto alla sede 48, tra la bobina 44 e lo spallamento 16, all'interno del primo vano di alloggiamento 18'.

Pertanto, il piattello 74 è disposto in corrispondenza di un'estremità assiale del nucleo mobile 60 direttamente affacciata allo spallamento 16 dell'armatura 8 in modo da scambiare una forza assiale tra l'armatura 8 e il nucleo 60.

Il piattello 74 ha un ingombro radiale maggiore dell'ingombro radiale della sede 48 del nucleo in modo da non poter passare attraverso la sede 48.

Inoltre, il piattello 74 ha un ingombro radiale inferiore al primo vano di alloggiamento 18' dell'armatura 8 in modo da non interferire radialmente con l'armatura e da poter scorrere liberamente all'interno di questa lungo la direzione assiale X-X.

Preferibilmente, il piattello 74 comprende almeno un'asola 76 adatta a consentire il passaggio di collegamenti elettrici 52 della bobina 44. Preferibilmente le asole 76 sono radialmente allineate con i fori di collegamento elettrico 22,23 dell'armatura 8.

Il nucleo mobile 60 comprende un incavo 78 adatto a consentire un bloccaggio assiale per mezzi elastici 82 adatti ad influenzare elasticamente la corsa del nucleo mobile 60.

Preferibilmente, detto incavo 78 è disposto da parte assialmente opposta al piattello 74.

I mezzi elastici 82 comprendono ad esempio una molla a disco 84 adatta ad esercitare una forza puramente assiale sul nucleo mobile 60. Vantaggiosamente i mezzi elastici 82, e in particolare la molla a disco 84, è realizzata in materiale ferromagnetico.

Vantaggiosamente, la molla a disco 84 comprende una pluralità di aperture passanti 86, adatte a consentire il collegamento fluidico tra l'estremità di alimentazione 10 e l'estremità di scarico 12.

Preferibilmente la molla a disco 84 è vincolata radialmente da una parete laterale interna dell'armatura 8.

Vantaggiosamente, i mezzi elastici 82, e in particolare la molla 84, hanno la funzione di sostenere radialmente il nucleo mobile 60 in modo da limitare il più possibile lo sfregamento tra il nucleo mobile 60 e la bobina 44. In altre parole, la molla 84 ha anche la funzione di sostenere radialmente il nucleo mobile 60 in modo da garantirne la coassialità con la bobina 44 e da impedire possibili sfregamenti con la cavità passante della bobina 44.

Secondo una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, l'elettrovalvola comprende mezzi di guida radiale, adatti a guidare radialmente il nucleo mobile 60 in modo da garantire la coassialità tra il nucleo mobile 60 e la bobina 44.

Ad esempio, detti mezzi di guida comprendono una ghiera 87 adatta ad essere calzata sul nucleo mobile, preferibilmente da parte assialmente opposta ai mezzi elastici 82, e a vincolare radialmente il nucleo mobile 60. In altre parole, il nucleo mobile 60 risulta guidato radialmente in corrispondenza di sue estremità assialmente opposte.

Secondo una ulteriore forma di realizzazione, detti mezzi di guida comprendono una ulteriore molla, preferibilmente a disco, in grado di esercitare un'azione di guida radiale nonché un'azione assiale sul nucleo mobile 60. Preferibilmente, detta ulteriore molla è munita di un precarico inferiore rispetto alla molla a disco 84 disposta sull'opposta estremità assiale del nucleo mobile 60. Preferibilmente, i mezzi di guida comprendono aperture passanti 86 per consentire il collegamento fluidico tra le estremità di alimentazione e di scarico 10,12. Ad esempio i mezzi di guida sono vincolati sul nucleo mobile secondo un accoppiamento di forma.

Preferibilmente, i mezzi di guida sono realizzati in materiale ferromagnetico.

Vantaggiosamente, l'elettrovalvola 4 comprende una espansione polare 90 coassiale con la bobina 44 e disposta in corrispondenza di un'estremità della bobina 44, preferibilmente rivolta verso il corpo di alimentazione 27.

L'espansione polare 90 è realizzata in materiale ferromagnetico in modo da costituire un mezzo di guida per la diffusione delle linee di flusso del campo magnetico.

Ad esempio l'espansione polare 90 ha una configurazione ad anello ed è controsagomata rispetto alla parete laterale interna dell'armatura. L'espansione polare comprende un'apertura 92 adatta a consentire il passaggio dell'estremità del nucleo mobile 60 opposta rispetto al piattello 74. Vantaggiosamente il diametro dell'apertura 92 dell'espansione polare 90 è maggiore rispetto al diametro della sede centrale 48 della bobina 44; in questo modo si scongiura il rischio di possibili contatti tra il nucleo mobile 60 e l'espansione polare 90 che potrebbero dare luogo ad incollaggi.

In particolare, l'espansione polare 90 è direttamente a contatto con l'armatura in modo da garantire continuità delle linee di flusso del campo magnetico tra il nucleo mobile 60 e l'armatura 8.

Preferibilmente, l'espansione polare viene calzata con interferenza all'interno dell'armatura, in modo da costituire uno blocco assiale per la bobina 44 che a seguito dell'inserimento dell'espansione polare risulta assialmente bloccata tra l'espansione polare 90 e i mezzi di battuta 24,25 dell'armatura 44.

Vantaggiosamente l'espansione polare 90 viene disposta assialmente tra la bobina 44 e la molla a disco 84.

L'espansione polare 90, da parte opposta alla bobina 44, comprende uno svasamento 94, assialmente affacciato alla molla 84 e adatto a realizzare una sede di contenimento di detta molla 84 nella sua deformazione assiale.

Vantaggiosamente la molla a disco 84 è vincolata a contatto con l'espansione polare 90, ad esempio in corrispondenza del diametro esterno della molla e dell'espansione polare, in modo da realizzare una continuità per le linee di flusso dal nucleo all'armatura.

Come si può notare, l'elettrovalvola rappresentata nelle allegate figure è di tipo a cartuccia e presenta tre vie e due posizioni. Ovviamente è possibile prevedere un diverso numero di vie, ossia di collegamenti pneumatici, in base al tipo di componente sul quale l'elettrovalvola viene applicata. In altre parole, il numero di vie, di posizioni, di collegamenti pneumatici dell'elettrovalvola può essere variato in base alle esigenze e agli utilizzi del componente.

Verrà ora descritto il metodo di montaggio di una valvola secondo l'invenzione.

In particolare prima di effettuare l'assemblaggio dei vari componenti della valvola 4, si procede con l'assemblaggio dei gommini di tenuta 64 nel nucleo mobile 60 ad esempio tramite piantaggio con pressa e successiva rettifica; secondo una possibile forma di realizzazione alternativa è possibile costampare i gommini 64 direttamente nella loro sede prevista sul nucleo mobile 60. Per piantaggio si intende un inserimento forzato con interferenza.

Dopo aver provveduto ad allineare assialmente l'armatura 8, la bobina 44 e il nucleo mobile 60 (figura 10), si procede con l'inserimento, ad esempio manuale, del nucleo mobile 60 nella bobina (figura 11) e di questi componenti nell'armatura (figure 12-13).

Per agevolare tali operazioni si può ad esempio utilizzare un porta pezzo 110.

Si continua con l'assemblaggio dell'espansione polare 90 nell'armatura 8 tramite piantaggio con interferenza, preferibilmente con pressa elettrica automatica; in questo modo i pezzi fin qui assemblati vengono bloccati nella loro posizione; in altre parole, l'espansione polare 90 chiude a pacco i componenti all'interno dell'armatura 8, ossia la bobina risulta bloccata assialmente tra l'espansione polare 90 e i mezzi di battuta 24,25 dell'armatura 8.

Vantaggiosamente, il nucleo mobile 60 può scorrere all'interno della bobina 44 ma non può uscire dal semiassemblato, grazie al fatto che il piattello 74 del nucleo mobile 60 costituisce un fermo all'estrazione del nucleo mobile 60 dalla bobina 44.

Si procede quindi con l'assemblaggio della molla piatta 84 sul nucleo mobile 60, preferibilmente tramite piantaggio con pressa elettrica automatica (figura 14).

La sagoma dell'estremità del nucleo mobile 60 permette un facile piantaggio della molla 84 deformandola elasticamente e bloccandola definitivamente nell'incavo 78 sul nucleo mobile 60.

Il piantaggio avviene con controllo di forza; in altre parole quando la molla 84 entra nell'incavo 78 ci sarà una diminuzione della forza che indica la fine del piantaggio.

Ad esempio in figura 18 viene illustrato l'andamento della forza di inserimento della pressa rispetto alla corsa di inserimento. La forza subisce un improvviso cambiamento di pendenza in corrispondenza dell'inserimento della molla 84 nell'apposito incavo 78, evidenziato in figura 18 con il riferimento Έ'.

Quindi, si procede con l'assemblaggio del corpo di alimentazione 27 nell'armatura 8 tramite piantaggio con pressa automatica e calibrazione (figura 15).

Un tastatore spinge sul nucleo mobile 60 e porta a battuta il piattello 74 del nucleo mobile 60 sullo spallamento 16 dell'armatura 8 e risalendo misura la corsa effettuata.

Il valore di tale corsa viene trasferito ad un PC e un relativo software determina la corsa di piantaggio del corpo di alimentazione 27 sulla base della corsa nominale e della misura dell'altezza dell'ugello di alimentazione 29 posto sul corpo di alimentazione 27.

La pressa elettrica pianta il corpo di alimentazione 27 nell'armatura 8 controllando che lo spostamento effettuato sia pari alla quota calcolata.

Vantaggiosamente, con queste operazioni è possibile garantire il precarico della molla 84, la corsa del nucleo mobile 60 e quindi i valori di forza tiro e portata.

Si procede quindi con l'assemblaggio del corpo di scarico 32 (figura 16) su armatura tramite piantaggio con pressa elettrica automatica.

Anche in questo caso deve essere misurato il corpo di scarico 32 e la sua sede nell'armatura 8 in modo da calcolare la corsa del piantaggio.

L'operazione di piantaggio del corpo di scarico 32 può essere realizzata come una seconda calibrazione (o un affinamento della prima calibrazione). Infine, si può procedere con una fase di resinatura dei collegamenti elettrici 52 (ad esempio di tipo 'pin') e del corpo di scarico 32 al fine di garantire la tenuta pneumatica della valvola 4.

Per velocizzare la polimerizzazione della resina applicata, si utilizza un collante sensibile ai raggi UV e apposita lampada (figura 17).

Preferibilmente, alle operazioni di assemblaggio segue un collaudo elettrico e pneumatico dell'elettrovalvola 4.

Come si può apprezzare da quanto descritto, la valvola secondo l'invenzione consente di superare gli inconvenienti presentati nella tecnica nota.

In particolare, le linee di flusso del campo magnetico generato dalla bobina attraversano assialmente il nucleo, radialmente l'espansione polare, quindi l'armatura secondo una direzione assiale e poi radiale fino a raggiungere lo spallamento in modo da esercitare un'azione di attrazione sul piattello del nucleo mobile. Pertanto, le linee di flusso non subiscono alcuna interruzione; in questo modo si limitano le dispersioni di campo e quindi i consumi della valvola.

Vantaggiosamente, il nucleo mobile attraversa interamente la bobina in modo da evitare eventuali impuntamenti del nucleo. Inoltre, la forza di attrito tra il nucleo mobile e la bobina è costante e non dipende dalla posizione del nucleo all'interno della bobina.

Vantaggiosamente le scanalature sul nucleo mobile mettono in comunicazione tra loro le aperture nell'armatura; inoltre il passaggio di aria attraverso le nervature favorisce la dispersione del calore prodotto dall'avvolgimento elettrico. Inoltre un migliore raffreddamento del nucleo scongiura il rischio di impuntamenti dello stesso dovuti ad esempio a dilatazioni termiche.

L'utilizzo di una molla piatta garantisce di esercitare una forza puramente assiale, in modo da guidare in maniera ottimale il nucleo mobile riducendo l'attrito all'interno della bobina.

Grazie alla rigidezza radiale della molla a disco, si evita che il nucleo mobile, da questa guidato, venga in contatto con l'espansione polare creando punti di contatto fra detti due elementi del circuito magnetico che in fase di azionamento della valvola potrebbero dare luogo a fenomeni di incollaggio.

La molla, essendo in materiale ferromagnetico, riduce il valore della riluttanza totale del circuito magnetico, collegando direttamente armatura e nucleo mobile; in questo modo le linee di flusso possono attraversare la molla ed evitare di scorrere attraverso il traferro radiale fra espansione polare e nucleo mobile. Anche i mezzi di guida, quali ad esempio la ghiera, essendo in materiale ferromagnetico, contribuiscono alla riduzione della riluttanza totale del circuito magnetico.

La forma conica dell'espansione polare crea un vano in cui la molla può deformarsi liberamente e per fornire insieme al corpo alimentazione il precarico necessario.

L'elettrovalvola secondo la presente invenzione presenta numerosi vantaggi anche in termini di montaggio.

In particolare, la configurazione della valvola a nucleo mobile passante permette di ottenere al termine della prima fase di montaggio manuale (con l'assemblaggio della molla piatta) un assemblato stabile, dove l'azione della molla, contrastata dal piattello sull'estremo opposto del nucleo passante, impedisce lo scalzamento del nucleo e garantisce la stabilità dell'assieme.

Ne conseguono ulteriori vantaggi quali la facilità di stoccaggio del semilavorato e la possibilità di realizzare, ad esempio, un polmone e, quindi, uno snodo produttivo tra la prima fase puramente manuale e le successive fasi ad elevata automazione. Pertanto, cade il vincolo della continuità del processo produttivo e della lavorazione one-piece flow.

Inoltre, la stabilità del semi-assemblato permette di eseguire controlli intermedi in modo da individuare eventuali prodotti non conformi prima ancora di aver terminato l'assemblaggio (ad esempio, ipotizzando di scartare gli assiemati per cui la corsa risulta non correggibile nei successivi piantaggi calibrati).

Le elettrovalvole dell'arte nota richiedono invece di piantare il corpo valvola prima di poter effettuare i controlli, effettuando necessariamente tutti i test al termine dell'assemblaggio.

Inoltre, le valvole dell'arte nota sono fortemente instabili per l'azione stessa delle molle che tendono a scalzare il nucleo e complicano la fase di piantaggio del corpo di alimentazione richiedendo la supervisione e l'intervento dell'operatore.

La configurazione della valvola in accordo con la presente invenzione consente la netta separazione nel processo di montaggio tra una prima fase puramente manuale ed una successiva fase ad elevata/totale automazione (dove il ricorso all'automazione è determinato dalla criticità dei piantaggi per le tolleranze in gioco).

La netta separazione tra le due fasi permette di minimizzare il fabbisogno di personale, ridurre l'incidenza del costo del lavoro e, quindi, il costo di produzione della cartuccia: l'intervento dell'operatore nelle fasi ad elevata automazione - ad es. per il posizionamento dei componenti - comporta, infatti, il presidio di personale dedicato o comunque asservito ai tempi macchina.

La stabilità dell'assieme realizzato al termine della prima fase manuale, permette, invece, un'automazione spinta e quasi completamente autonoma, nelle successive fasi di montaggio e collaudo automatico.

La elettrovalvola secondo la presente invenzione presenta un numero di componenti limitato.

La configurazione dell'elettrovalvola permette il controllo e la correzione della corsa nominale in funzione delle caratteristiche geometriche e dinamiche dei componenti mediante piantaggio automatico dei corpi di alimentazione e scarico.

Un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti alle elettrovalvole sopra descritte, tutte peraltro contenute nell'ambito dell'invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Elettrovalvola (4) comprendente - un'armatura (8), di estensione assiale (X-X), adatta a costituire una struttura di supporto per l'elettrovalvola (4), - almeno una coppia di connessioni pneumatiche (26) adatte a realizzare un'alimentazione e uno scarico per l'elettrovalvola (4), - una bobina (44) per generare un campo magnetico, detta bobina (44) individuando una sede centrale (48) coassiale con la bobina (44) e con l'estensione assiale (X-X), un nucleo mobile (60), disposto coassialmente a detta bobina (44), realizzato in materiale ferromagnetico per essere influenzato da detto campo magnetico, e mobile tra due posizioni di lavoro in cui si interfaccia con dette connessioni pneumatiche (26), - mezzi elastici (82,84) adatti ad influenzare elasticamente il nucleo mobile (60) nella sua corsa di lavoro, caratterizzata dal fatto che - il nucleo mobile (60) è passante attraverso l'intera estensione assiale della bobina (44) in modo da aprire e chiudere selettivamente almeno una di dette connessioni pneumatiche (26), scorrendo assialmente all'interno della sede (48) della bobina (44).
2. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 1, in cui dette connessioni pneumatiche (26) comprendono almeno un utilizzo pneumatico di detta elettrovalvola (4).
3. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui dette connessioni pneumatiche (26) comprendono almeno un foro di alimentazione (28) per l'elettrovalvola e/o un foro di scarico (34) per l'elettrovalvola.
4. Elettrovalvola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un corpo di alimentazione (27) munito di un foro di alimentazione (28) per l'elettrovalvola (4) e un corpo di scarico (32) munito di un foro di scarico (34) per l'elettrovalvola (4), il nucleo mobile (60), essendo mobile tra due posizioni di lavoro in cui si interfaccia con il foro di alimentazione (28) e il foro di scarico (34) rispettivamente.
5. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 4, in cui almeno uno tra detto corpo di alimentazione (27) e/o detto corpo di scarico (32) è realizzato di pezzo con detta armatura (8).
6. Elettrovalvola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il nucleo mobile (60) è almeno parzialmente controsagomato rispetto alla sede (48) della bobina (44) in modo da essere guidato assialmente dalla bobina (44) nel suo moto di traslazione all'interno della sede (48).
7. Elettrovalvola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il nucleo mobile (60) presenta almeno una scanalatura (68) su una parete laterale (70) direttamente affacciata alla sede (48) in modo da individuare un meato tra la bobina (44) e il nucleo mobile (60).
8. Elettrovalvola (4) secondo la rivendicazione 7, in cui detta scanalatura (68) è sostanzialmente parallela alla direzione assiale (X-X).
9. Elettrovalvola (4) secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui il nucleo mobile (60) comprende una pluralità di scanalature (68) disposte secondo una configurazione avente almeno un piano di simmetria parallelo a detta direzione assiale (X-X).
10. Elettrovalvola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, in cui la scanalatura (68) si estende lungo una parete laterale (70) del nucleo mobile (60) in modo da mettere in comunicazione fluidica l'estremità di alimentazione (10) con l'estremità di scarico (12).
11. Elettrovalvola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il nucleo mobile (60) comprende un piattello (74) adatto a scambiare una forza di attrazione con un relativo spallamento (16) dell'armatura (8).
12. Elettrovalvola (4) secondo la rivendicazione 11, in cui detto piattello (74) è esterno rispetto alla sede centrale (48) ed ha un ingombro radiale maggiore dell'ingombro della sede centrale (48).
13. Elettrovalvola (4) secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui il piattello (74) ha un ingombro radiale inferiore all'armatura (8) in modo da non interagire radialmente con l'armatura (8).
14. Elettrovalvola (4) secondo la rivendicazione 11, 12 o 13, in cui il piattello (74) è disposto in corrispondenza di un'estremità assiale del nucleo mobile (60) direttamente affacciata ad uno spallamento (16) dell'armatura (8) in modo da scambiare una forza assiale tra l'armatura (8) e il nucleo mobile (60).
15. Elettrovalvola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 14, in cui il piattello (74) comprende almeno un'asola (76) adatta a consentire il passaggio di collegamenti elettrici (52) della bobina (44).
16. Elettrovalvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 15, in cui il nucleo mobile (60) in corrispondenza di opposte estremità assiali affacciate ai fori di alimentazione e scarico (28,32) comprende gommini (64), adatti a garantire la chiusura ermetica di detti fori (28,32).
17. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 16, in cui il nucleo mobile (60) comprende, in corrispondenza di dette opposte estremità assiali, sedi assiali adatte ad alloggiare detti gommini (64).
18. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 16 o 17, in cui detti gommini (64) sono associati al nucleo mobile (60) mediante una fase di costampaggio del nucleo mobile (60) con i gommini (64).
19. Elettrovalvola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il nucleo mobile (60) comprende un incavo (78) adatto a consentire un bloccaggio assiale per i mezzi elastici (82,84).
20. Elettrovalvola (4) secondo la rivendicazione 19, in cui detto incavo (78) è disposto da parte opposta al piattello (74).
21. Elettrovalvola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi elastici (82,84) comprendono una molla a disco (84) adatta ad esercitare una forza puramente assiale sul nucleo mobile (60).
22. Elettrovalvola (4) secondo la rivendicazione 21, in cui la molla (84) è realizzata in materiale ferromagnetico in modo da contribuire alla guida delle linee di flusso del campo magnetico.
23. Elettrovalvola (4) secondo la rivendicazione 21 o 22, in cui la molla a disco (84) comprende una pluralità di aperture passanti (86), adatte a consentire il collegamento fluidico tra l'estremità di alimentazione (10) e l'estremità di scarico (12).
24. Elettrovalvola (4) secondo la rivendicazione 21, 22 o 23, in cui la molla (84) è vincolata radialmente da una parete laterale interna di detta armatura (8), in modo da sostenere radialmente il nucleo mobile (60).
25. Elettrovalvola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi di guida radiale, adatti a guidare radialmente il nucleo mobile (60) in modo da garantire la coassialità tra il nucleo mobile (60) e la bobina (44).
26. Elettrovalvola (4) secondo la rivendicazione 25, in cui detti mezzi di guida comprendono una ghiera (87) adatta ad essere calzata sul nucleo mobile (60), detta ghiera (87) essendo disposta da parte assialmente opposta rispetto ai mezzi elastici (82,84).
27. Elettrovalvola (4) secondo la rivendicazione 25, in cui detti mezzi di guida comprendono una ulteriore molla a disco in grado di esercitare un'azione di guida radiale nonché un'azione assiale sul nucleo mobile (60).
28. Elettrovalvola (4) secondo la rivendicazione 27, in cui detta ulteriore molla a disco è munita di un precarico inferiore rispetto alla molla a disco (84) disposta sull'opposta estremità assiale del nucleo mobile (60), dal lato dell'estremità di alimentazione (10).
29. Elettrovalvola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 25 o 28, in cui i mezzi di guida comprendono aperture passanti (86) per consentire il collegamento fluidico tra le estremità di alimentazione e di scarico (10,12).
30. Elettrovalvola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una espansione polare (90) coassiale con la bobina (44) e disposta in corrispondenza di un'estremità assiale della bobina (44).
31. Elettrovalvola (4) secondo la rivendicazione 30, in cui l'espansione polare (90) è a contatto con l'armatura (8) in modo da garantire continuità delle linee di flusso del campo magnetico tra il nucleo mobile (60) e l'armatura (8).
32. Elettrovalvola (4) secondo la rivendicazione 30 o 31, in cui l'espansione polare (90) comprende un'apertura (92) adatta a consentire il passaggio dell'estremità del nucleo mobile (60) opposta rispetto al piattello (74), il diametro dell'apertura (92) dell'espansione polare (90) essendo maggiore rispetto al diametro della sede centrale (48) della bobina (44).
33. Elettrovalvola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 30 a 32, in cui l'espansione polare (90), da parte opposta alla bobina (44), comprende uno svasamento (94) adatto a realizzare una sede di contenimento di detti mezzi elastici (82,84).
34. Elettrovalvola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 30 a 33, in cui i mezzi elastici (82,84) sono vincolati a contatto con l'espansione polare (90) in modo da realizzare una continuità per le linee di flusso dal nucleo mobile (60) all'armatura (44).
35. Elettrovalvola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta armatura (8) è realizzata in materiale ferromagnetico in modo da consentire la chiusura delle linee di flusso del campo magnetico generato dalla bobina (44).
36. Metodo di montaggio di una elettrovalvola (4) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 35, comprendente le fasi di - allineare assialmente il nucleo mobile (60), la bobina (44) e l'armatura (8), - inserire il nucleo mobile (60) nella bobina (44), da parte opposta al piattello (74), - inserire l'assemblato comprendente il nucleo mobile (60) e la bobina (44) nell'armatura (8).
37. Metodo di montaggio di una elettrovalvola (4) in accordo con la rivendicazione 36, comprendente le fasi di: - assemblare l'espansione polare (90) nell'armatura (8) tramite piantaggio con interferenza, in modo che il nucleo mobile (60) risulta vincolato assialmente alla bobina mediante il piattello (74).
38. Metodo di montaggio di una elettrovalvola in accordo con la rivendicazione 36 o 37, comprendente la fase di assemblare la molla a disco (84) sul nucleo mobile (60), portando la molla (84) nell'incavo (78) del nucleo mobile (60).
39. Metodo di montaggio di una elettrovalvola secondo la rivendicazione 38, in cui la fase di assemblaggio della molla (84) viene realizzata con una pressa elettrica automatica con controllo di forza e di posizione.
40. Metodo di montaggio di una elettrovalvola in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 36 a 39, comprendente la fase di assemblaggio del corpo di alimentazione (27) nell'armatura (8) tramite piantaggio con pressa automatica con controllo di forza e di posizione e relativa calibrazione della valvola.
41. Metodo di montaggio di una elettrovalvola in accordo con la rivendicazione 40, in cui detta fase di assemblaggio del corpo di alimentazione (27) prevede la fase di spingere con un tastatore sul nucleo mobile (60), portare a battuta il piattello (74) del nucleo mobile (60) sullo spallamento (74) dell'armatura (8) e misurare la corsa del tastatore durante la fase di risalita.
42. Metodo di montaggio di una elettrovalvola in accordo con la rivendicazione 41, in cui il valore di detta corsa di risalita viene utilizzato per determinare la corsa di piantaggio del corpo di alimentazione (27) sulla base della corsa nominale e della misura dell'altezza dell'ugello di alimentazione posto sul corpo di alimentazione (27).
43. Metodo di montaggio di una elettrovalvola in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 36 a 42, comprendente la fase di assemblaggio del corpo di scarico (32) sull'armatura (8) tramite piantaggio con pressa elettrica automatica con controllo di forza e spostamento, in modo da consentire il passaggio dei collegamenti elettrici (52) della bobina (44) attraverso il corpo di scarico (32).
44. Metodo di montaggio di una elettrovalvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 36 a 43, comprendente la fase di resinatura dei collegamenti elettrici (52) e del corpo di scarico (32) al fine di garantire la tenuta pneumatica della valvola (4).
45. Metodo di montaggio di una elettrovalvola secondo la rivendicazione 44, in cui detta fase di resinatura prevede l'utilizzo di un collante sensibile ai raggi UV e l'applicazione di una apposita lampada su detto collante.