ITBS20120165A1 - Gruppo valvola estraibile a tenuta migliorata - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Forma oggetto della presente invenzione un gruppo valvola per una pompa di un circuito di raffreddamento, in particolare per veicoli, ad esempio autoveicoli o motoveicoli.

E’ ben noto come la pompa di raffreddamento e i componenti che la compongono siano gli elementi più importanti all’interno di un circuito di raffreddamento per motori termici, soprattutto nell'ambito dei veicoli. Vi à ̈ dunque grande attenzione alla corretta progettazione di tali componenti e al miglioramento continuo delle loro prestazioni.

Esempi di pompe di raffreddamento sono illustrati nei documenti EP-A1-1503083, PCT/IT2009/000269, PCT/IB2101/050256, e BS2102A000153 a nome della Richiedente.

In particolare, nell'ambito dei documenti PCT/IT2009/000269, PCT/IB2101/050256 e BS2102A000153, l'otturatore posizionato a valle della girante assume un ruolo essenziale; inoltre, nell’ambito dei documenti PCT/IB2101/050256 e BS2102A000153 assume particolare importanza anche il fatto che il gruppo valvola à ̈ estraibile a cartuccia dalla pompa.

Dette forme di realizzazione, tipiche dell’arte nota, sono viziate dal problema di non ostruire in maniera efficace il passaggio di liquido di raffreddamento, nello specifico nelle zone tra il gruppo valvola stesso e la pompa. E’, infatti, uno dei problemi principali in questo genere di prodotti quello di evitare la trafilatura del liquido di raffreddamento tra gruppo valvola e pompa.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un gruppo valvola particolarmente adatto all'impiego nell'ambito di una pompa di raffreddamento, comprendente un apposito aggetto antitrafilatura che minimizza fino all’annullamento la trafilatura del liquido di raffreddamento tra gruppo valvola e pompa. Tale scopo à ̈ raggiunto da un gruppo valvola realizzato in accordo con la rivendicazione 1.

Le caratteristiche ed i vantaggi del gruppo valvola secondo la presente invenzione saranno evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le figure allegate, in cui:

- le figure 1a e 1b illustrano una schematizzazione di una pompa di raffreddamento comprendente il gruppo valvola secondo la presente invenzione, in accordo con una forma di realizzazione, rispettivamente in una configurazione di apertura e in una configurazione di chiusura;

- le figure 2a e 2b sono due viste prospettiche di un gruppo valvola secondo la presente invenzione, in accordo con una ulteriore forma di realizzazione;

- la figura 3 Ã ̈ una sezione trasversale del gruppo valvola mostrato nella figura 2a;

- la figura 4 mostra un dettaglio della pompa contenete il gruppo valvola secondo la presente invenzione.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, Ã ̈ indicata con il numero di riferimento 1 una pompa di un circuito di raffreddamento, in particolare per veicoli, comprende un corpo pompa 2 e una girante 4 alloggiata nel corpo pompa 2, ad esempio di forma sostanzialmente circolare. Preferibilmente la pompa 1 Ã ̈ ad azionamento meccanico.

Il corpo pompa 2 à ̈ collegabile al circuito di raffreddamento del motore, ed in particolare à ̈ collegabile ad un tratto di circuito di aspirazione, a monte, dal quale il liquido à ̈ aspirato, e ad un tratto di circuito, di mandata, a valle, al quale il liquido à ̈ alimentato in pressione verso il motore.

La girante 4, posta in rotazione attorno ad un asse di rotazione di girante, Ã ̈ adatta ad aspirare il liquido dal tratto di aspirazione e ad inviarlo in pressione al tratto di mandata.

A valle della girante, il corpo pompa 2 presenta una camera di mandata 6, preferibilmente con andamento a voluta, ed un condotto di mandata 8, che si estende dalla camera di mandata 6. La camera di mandata 6 ed il condotto di mandata 8 sono privi di altre aperture verso ulteriori condotti, se non l'apertura del condotto di mandata verso il tratto a valle del circuito di raffreddamento.

In una forma preferita di realizzazione la pompa 1 comprende un gruppo valvola 10, per limitare a comando il passaggio del liquido dalla camera di mandata 6 al condotto di mandata 8.

In particolare, il gruppo valvola 10 Ã ̈ adatto ad essere posizionato in una configurazione di apertura, nella quale permette il passaggio di liquido e in una configurazione di chiusura nella quale ostruisce il passaggio dalla camera di mandata 6 al condotto di mandata 8, limitando o preferibilmente annullando o impedendo, il transito di liquido dalla camera di mandata 6 al condotto di mandata 8. In altre parole, quando il gruppo valvola 10 Ã ̈ nella configurazione di chiusura, la camera di mandata 6 Ã ̈ chiusa ed il liquido rimane in essa, agitato dalla girante in rotazione.

In una configurazione di apertura, il gruppo valvola 10 consente il transito di una quantità di liquido predefinita dalla camera di mandata 6 al condotto di mandata 8. Preferibilmente in una configurazione di apertura massima, il gruppo valvola 10 consente il transito del maggior quantitativo possibile di liquido di raffreddamento.

Secondo la presente invenzione, il corpo pompa 2 presenta un vano di alloggiamento 200 ed il gruppo valvola 10 Ã ̈ inseribile nel vano di alloggiamento ed estraibile dallo stesso essendo provvisto di una struttura a cartuccia.

Secondo una forma preferita di realizzazione il vano di alloggiamento 200 à ̈ delimitato da una parete 210, che a sua volta, presenta una porta d’accesso 210’ nella quale il liquido di raffreddamento à ̈ adatto ad entrare delimitata lateralmente da uno spigolo di accesso 211. In particolare, il gruppo valvola 10 comprende un corpo valvola 12 formato da un elemento allungato lungo un asse di rotazione Y-Y, preferibilmente di forma cilindrica, provvisto di un condotto 14 passante.

Il condotto 14 Ã ̈ delimitato da un piattello 16 sul fondo, da pareti laterali 18, sporgenti assialmente dal piattello 16, internamente sagomate in modo tale da agevolare il fluire del liquido di raffreddamento al suo interno, ad esempio mediante effetto Venturi, e da una testa tubolare 20, che sormonta ed unisce le pareti laterali 18 da parte opposta al piattello 16.

In una forma preferita di realizzazione il condotto 14 ha inoltre, almeno una bocca di accesso 14’, attraverso la quale il liquido di raffreddamento accede all’interno del gruppo valvola 12 e almeno una bocca di uscita 14†attraverso la quale il liquido di raffreddamento esce dal gruppo valvola 12. Preferibilmente l’almeno una bocca di accesso 14’ e l’almeno una bocca di uscita 14†sono rispettivamente delimitate da un bordo di accesso 141 e un bordo di uscita 142.

In una forma di realizzazione il corpo valvola 12 Ã ̈ realizzato in un unico pezzo; in ulteriori forme di realizzazione il corpo valvola 12 Ã ̈ realizzato in due parti impegnabili a vicenda.

Preferibilmente, il corpo valvola 12 Ã ̈ munito di tenute esterne, ad esempio in forma di cordoni 22 accolti in scanalature previste sulla superficie esterna delle pareti laterali 18, e/o in forma di O-ring 24 accolto in una scanalatura prevista esternamente alla testa 20 o al piattello 16.

In una forma di realizzazione preferita, il gruppo valvola 10 comprende un otturatore 30 alloggiato nel condotto 14 del corpo valvola 12 in maniera girevole attorno all'asse di rotazione Y-Y, in modo da ostruire, in una posizione di chiusura, il passaggio del liquido attraverso il condotto 14.

Secondo una forma di realizzazione preferita, l’otturatore 30 comprende una porzione attiva 31 rotante in maniera disassata rispetto all’asse di rotazione Y-Y, adatta ad assumere una posizione di apertura dove permette il passaggio del liquido e una posizione di chiusura dove ne ostruisce il passaggio. In particolare la porzione attiva 31 à ̈ adatta a impegnare a tenuta il corpo valvola 12 in modo tale da fermare il passaggio di liquido di raffreddamento. Preferibilmente, infatti, la porzione attiva 31 à ̈ adatta a impegnare l’almeno una bocca di accesso 14’ in modo tale impedire il passaggio di liquido di raffreddamento tra camera di mandata 6 e condotto di mandata 8, bloccando quindi il fluire del liquido di raffreddamento all’interno del condotto 14.

Preferibilmente, detto impegno a tenuta tra porzione attiva 31 e corpo valvola 12 Ã ̈ ottenuto mediante una guarnizione 50, compresa nel gruppo valvola 12.

Inoltre, la pompa 1 comprende mezzi di azionamento adatti ad agire sul gruppo valvola 12 e in particolare sull'otturatore 30 per portarlo dalla posizione di chiusura alla posizione di apertura e viceversa.

Secondo una forma preferita di realizzazione, il gruppo valvola 10 comprende mezzi di movimentazione adatti a permettere detta interazione tra l’otturatore 30 e mezzi di azionamento. Detti mezzi di movimentazione comprendono un albero 40 avente estensione prevalente lungo l'asse di rotazione Y-Y, collegato all'otturatore 30.

In alcune forme di realizzazione à ̈ previsto che l'albero 40 attraversa assialmente l'otturatore 30 e si impegna con il piattello 16 e con la testa 20, per il supporto girevole dell'otturatore 30. L'albero 40 sporge inoltre assialmente esternamente dalla testa 20 del corpo valvola 12.

Oppure in altre forme di realizzazione, l’albero 40 à ̈ diviso in due componenti principali entrambe connesse all’otturatore 30: in una estremità di testa 40’, adatta a impegnarsi con il piattello 16, e in una estremità di fondo 40†, adatta ad impegnarsi con la testa 20; in dette forme di realizzazione, internamente non vi à ̈ quindi un albero che occupa spazio, e che influenza il fluire del liquido di raffreddamento.

Preferibilmente, inoltre, i mezzi di movimentazione comprendono un disco 42, collegato all'albero 40, in particolare alla porzione di questo sporgente dalla testa 20, ed un perno 44, collegato al disco 42 in posizione eccentrica rispetto all'asse di rotazione Y-Y.

Preferibilmente, i mezzi di azionamento comprendono un'asta 46 munita, a comando, di moto traslatorio, collegata al perno 44 in maniera girevole.

Secondo una variante di realizzazione, l'asta à ̈ collegata ad un attuatore, ad esempio un attuatore a vuoto, un attuatore elettromagnetico, un attuatore oleodinamico o pneumatico, un attuatore elettrico e simili. La traslazione dell'asta 46 determina quindi la rotazione dell'otturatore 30.

Si aggiunga che preferibilmente, inoltre, il gruppo valvola comprende un elemento paraolio, inserito sull'albero 40.

Secondo una forma preferita di realizzazione , il gruppo valvola 10 comprende inoltre almeno un aggetto antitrafilatura 120 sporgente dal corpo valvola 12 e adatto ad impegnare detta parete 210. Preferibilmente detto aggetto antitrafilatura 120 sporge dal corpo valvola 12 frontalmente, cioà ̈ verso, la direzione nella quale fluisce il liquido di raffreddamento. In altre parole l’aggetto antitrafilatura 120 sporge verso il canale di mandata 6.

Preferibilmente infatti in una configurazione di inserimento, nella quale il gruppo valvola 10 à ̈ inserito all’interno dell’apposito alloggiamento 200 nel gruppo pompa 2, l’aggetto antitrafilatura 120 interferisce con la parete 210 in maniera tale da modificarsi nella propria forma e/o nella propria disposizione spaziale.

Preferibilmente l’aggetto antitrafilatura 120 ha un comportamento almeno parzialmente elastico, assumendo una forma modificata dall’impegno con la parete 210, e ritornando nella forma originale quando estratto dall’alloggiamento 200.

O ancora, l’aggetto antitrafilatura 120 ha un comportamento almeno parzialmente plastico, assumendo una forma modificata dall’impegno con la parete 210, forma che pertanto si manterrà nel tempo a causa della deformazione plastica subita.

Secondo una forma preferita di realizzazione detto impegno tra aggetto antitrafilatura 120 e parete 210 Ã ̈ a tenuta, bloccando completamente il passaggio.

Secondo una forma preferita di realizzazione l’aggetto antitrafilatura 120 à ̈ posizionato in prossimità del bordo si accesso 141’ e dello spigolo di accesso 211, in maniera tale da bloccare in principio la trafilatura del liquido.

Preferibilmente l’aggetto antitrafilatura 120 à ̈ ricavato di pezzo sul corpo valvola 12, ma in ulteriori varianti di realizzazione questo può essere un elemento a se stante montabile, o fissabile, su detto corpo valvola 12. Preferibilmente, infatti, quando l’aggetto antitrafilatura 120 non à ̈ ricavato di pezzo con il corpo valvola 12 à ̈ formato in un materiale cedevole elasticamente, ad esempio un materiale siliconico, piuttosto che simili, ed à ̈ solidalmente connesso con il corpo valvola 12; preferibilmente l’aggetto antitrafilatura 120 à ̈ stampato a caldo sul corpo valvola o ancora à ̈ incollato ad esso, ad esempio incollato a caldo o mediante un apposito elemento adesivo, ad esempio mediante una colla o mediante un biadesivo.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione l’aggetto antitrafilatura 120 comprende un aggetto inferiore 126 posto sul piattello 16 e/o un aggetto laterale 128 posto su una parete laterale 18 e/o un aggetto superiore 122 posto sulla testa 20.

Secondo una forma preferita di realizzazione l’aggetto antitrafilatura 120 ha forma arcuata. In particolare questo sporge dal corpo valvola 12 in modo tale che la sezione della protrusione ha forma di settore circolare oppure, in un’altra forma di realizzazione a forma di corona circolare. Ad esempio nella forma di realizzazione a settore circolare la cavità tra aggetto antitrafilatura 120 e corpo valvola 12 accresce le caratteristiche elastiche del primo.

In altre parole, la tenuta fra corpo valvola e sede, si realizza grazie al contatto fra le superfici antitrafilamento sporgenti dal corpo e la relativa sede.

Innovativamente il gruppo valvola oggetto della presente invenzione, e la pompa di raffreddamento che lo contiene, risultano essere particolarmente adatti all'impiego nell'ambito di un impianto di raffreddamento di un veicolo, risolvendo il problema della trafilazione di liquido di raffreddamento tra il gruppo valvola e alloggiamento.

Vantaggiosamente il gruppo valvola ostruisce il passaggio di liquido di raffreddamento in maniera efficace; in particolare il gruppo valvola garantisce una elevata tenuta, nello specifico nel impegno reciproco tra corpo valvola e alloggiamento, minimizzando fino all’azzeramento, fenomeni di trafilazione e di passaggio indesiderato di liquido di raffreddamento al suo interno.

Inoltre, vantaggiosamente, grazie alla forma e al suo posizionamento sul corpo valvola, dell’aggetto antitrafilatura la possibilità di estrarre il gruppo valvola come una cartuccia non à ̈ assolutamente inficiata o diminuita mantenendo tale caratteristica vantaggiosa invariata.

Secondo un ulteriore aspetto vantaggioso il risultato di antitrafilatura tra gruppo valvola e alloggiamento à ̈ ottenibile con qualsiasi tipologia di otturatore, tuttavia questo risulta essere fondamentale, nonché estremamente utile nella configurazione nella quale l’otturatore ha una porzione disassata che interagisce con la bocca d’accesso.

Ulteriori forme di realizzazione sono inoltre previste per tale soluzione di impegno tra aggetto antitrafilatura e parete: ad esempio sono previste forme di realizzazione nelle quali la parete ha una forma o cavità ad hoc per il contenimento e l’impegno dell’aggetto in maniera tale da andare a creare un labirinto, o serpentina, adatto a complicare maggiormente il passaggio del liquido di raffreddamento.

E' chiaro che un tecnico del settore, al fine di soddisfare esigenze contingenti, potrebbe apportare modifiche al gruppo valvola e alla pompa sopra descritti, tutti contenuti nell'ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Gruppo valvola (10) per una pompa (1) di un circuito di raffreddamento, in particolare per veicoli, in cui la pompa comprende un corpo pompa (2) avente un vano di alloggiamento (200) delimitato da una parete (210) nel quale detto gruppo valvola (10) à ̈ inseribile in maniera estraibile, in cui il gruppo valvola (10) comprende un corpo valvola (12), formato da un elemento allungato lungo un asse di rotazione (Y-Y), provvisto di un condotto (14) passante, e un otturatore (30), alloggiato in detto condotto (14), girevole attorno a detto asse di rotazione (Y-Y), in cui l’otturatore (30) à ̈ adatto ad ostruire, in una posizione di chiusura, il passaggio del liquido attraverso il condotto (14); in cui il gruppo valvola (10) comprende inoltre almeno un aggetto antitrafilatura (120) sporgente dal corpo valvola (12) adatto ad impegnare a tenuta detta parete (210).
2. 2. Gruppo valvola (10) in accordo con la rivendicazione 1, in cui, in una configurazione di inserimento, nella quale il gruppo valvola (10) à ̈ inserito all’interno dell’alloggiamento (200) nel gruppo pompa (2), l’aggetto antitrafilatura (120) interferisce con la parete (210) in maniera tale da modificarsi nella propria forma e/o nella propria disposizione spaziale.
3. 3. Gruppo valvola (10) in accordo con la rivendicazione 2, in cui l’aggetto antitrafilatura (120) à ̈ adatto a impegnare a tenuta, il corpo valvola (12), in modo tale bloccare il passaggio di detto liquido di raffreddamento tra il corpo valvola (12) e la parete (210).
4. 4. Gruppo valvola (10) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’almeno un aggetto antitrafilatura (120) sporge dal corpo valvola (12) frontalmente, verso la direzione in cui fluisce il liquido di raffreddamento.
5. 5. Gruppo valvola (10) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo valvola (12) comprende un piattello (16) sul fondo, pareti laterali (18), sporgenti assialmente dal piattello (16), e una testa tubolare (20), che sormonta ed unisce le pareti laterali (18) da parte opposta al piattello (16), fra dette pareti laterali (18) essendo definito il condotto (14) attraverso la quale il liquido di raffreddamento fluisce, in cui l’aggetto antitrafilatura (120) comprende un aggetto inferiore (126) posto sul piattello (16) e/o almeno un aggetto laterale (128) posto su una parete laterale (18) e/o un aggetto superiore (122) posto sulla testa (20).
6. 6. Gruppo valvola (10) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’aggetto antitrafilatura (120) à ̈ ricavato di pezzo sul corpo valvola (12).
7. 7. Gruppo valvola (10) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui l’aggetto anti trafilatura (120) à ̈ in un materiale cedevole elasticamente, ad esempio un materiale siliconico, solidalmente connesso con il corpo valvola (12).
8. 8. Gruppo valvola (10) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’aggetto antitrafilatura (120) ha forma arcuata, in modo tale che sporga dal corpo valvola con sezione a forma di settore circolare o a forma di corona circolare.
9. 9. Gruppo valvola (10) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il condotto (14) presenta una bocca d’accesso (14’), attraverso la quale il liquido di raffreddamento entra nel condotto, delimitata da un bordo di accesso (141), in cui la parete (210) presenta una porta d’accesso (210’) posta di fronte al bocca d’accesso (14’) delimitata da uno spigolo d’accesso (211), in cui l’aggetto antitrafilatura (120) à ̈ posizionato in prossimità del bordo d’accesso (141’) e dello spigolo d’accesso (211).
10. 10. Gruppo valvola (10) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre, mezzi di movimentazione, per la movimentazione dell’otturatore (30), che comprendono un albero (40) collegato all'otturatore (30), un perno (44), collegato eccentricamente all'albero (40), ad esempio posizionato su un disco (42), fissato su detto albero (40).
11. 11. Pompa (1) per un circuito di raffreddamento, in particolare per veicoli, comprendente un corpo pompa (2) e una girante (4) che aspira liquido di raffreddamento attraverso un tratto di aspirazione e manda detto liquido di raffreddamento in pressione in un tratto di mandata; in cui nel corpo pompa (2) sono realizzati una camera di mandata (6), posta a valle della girante (4), ed un condotto di mandata (8), raccordato alla camera di mandata (6), collegabile con il tratto di mandata del circuito di raffreddamento, comprendente un gruppo valvola (10) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, dove il vano di alloggiamento (200), contenente detto gruppo valvola (10), Ã ̈ posizionato tra detta camera di mandata (6) e detto condotto di mandata (8).
12. 12. Pompa (1) in accordo con la rivendicazione 11, comprendente mezzi di azionamento adatti ad agire sull'otturatore (30), compreso nel gruppo valvola (10), per portarlo dalla posizione di chiusura alla posizione di apertura, in cui permette il passaggio di liquido di raffreddamento, e viceversa.