ITBZ970025A1 - Valvola idraulica di intercettazione e regolazione motorizzata e di sicurezza. - Google Patents

Description

VALVOLA IDRAULICA DI INTERCETTAZIONE E REGOLAZIONE MOTORIZZATA E DI SICUREZZA

DESCRIZIONE

L'invenzione concerne una valvola idraulica di intercettazione e regolazione del flusso motorizzata, la quale, in caso di interruzioni di corrente chiude il passaggio idrico e con il ritorno della corrente elettrica riassume la posizione di apertura,.che aveva prima dell'interruzione della corrente garantendo in questo modo che in un impianto idraulico che alimenta dispositivi, come per esempio di innevamento artificiale o di irrigazione, dotati di regolazione e/o azionamento elettrico, disposti dopo la valvola di intercettazione e regolazione, non subiscano o/è provochino danni dovuti all'interruzione di corrente.

E' noto, per esempio in impianti idraulici di alimentazione per cannoni da néve, che in caso di interruzioni di corrente si possono manifestare danni notevoli .all'impianto ed ai cannoni da neve per il fatto che non si ha l'intercettazione dell'apporto idrico quando, per l'interruzione di corrente, i dispositivi di regolazione e controllo ed i ventilatori, tutti a funzionamento elettrico, sono bloccati.<' >Oggigiorno il sistema computerizzato di regolazióne e sorveglianza prevede la segnalazione di interruzioni di corrente per garantire il tempestivo intervento degli operatori addetti all'impianto, spesso però questi intervènti non evitano i danni recati alle macchine e/o all'impianto-per-esempio dal gelo oppure i-danni alle piste o ecologici dovuti all'uscita incontrollata dell'acqua.

L'invenzione si pone il compito di realizzare una valvola idraulica di intercettazione e regolazione del flusso motorizzata la quale, al momento di una interruzione di corrente, intercetti il flusso idrico evitando danni sulle macchine collegate all'impianto ed all'impianto stesso e la quale, al momento del ritorno della corrente, riassume la posizione di apertura già assunta prima dell'interruzione di corrente .

Per adempiere a questo compito l'invenzione propone di dotare la valvola di una sede prevista su un pistone mobile coassialmente rispetto all'otturatore all'interno del corpo della valvola. Il movimento di detto pistone provvisto di sede verso l'otturatore è determinato dall'interruzione di corrente ed avviene principalmente per la pressione dinamica dell'acqua e per l'azione di una molla comportando l'intercettazione completa del flusso idrico. Il movimento di ritorno del pistone mobile in posizione originale di regime di funzionamento in presenza di corrente elettrica è determinato dal movimento assiale dell'otturatore azionato da motore elettrico che spinge il pistone mobile in posizione originale assicurata da un sistema meccanico di blocco; in seguito all'assunzione di detta posizione l'otturatore viene riportato in posizione assunta precedentemente all'interruzione di corrente.

Il sistema meccanico di<' >blocco è mantenuto in posizione d'arresto da un magnete elettrico la cui azione cede appena viene a mancare la corrente determinando lo sblocco per azione di una molla agente in 'senso contrario rispetto all'azione del magnete elettrico.

Secondo l'invenzione l'otturatore può avere forma diversa è naturalmente la sede avrà forma corrispondente a quella dell'otturatore, lo<' >spostamento dell'otturatore è assiale e quello del pistone provvisto di sede è coassiale rispetto allo spostamento dell'otturatore. Il movimento del pistone viene trasmesso all'esterno del corpo della-valvola per esempio tramite punterie sulle quali agisce un dispositivo di blocco-sblocco della posizione del pistone con funzionamento in presenza di corrente elettrica, rispettivamente con funzionamento di intercettazione per interruzione elettrica. Le stesse punterie, oppure una punteria specifica, agisce su un contatto elettrico per il comando dell’azionamento dell'otturatore.

Convenientemente la direzione di ingresso dell'acqua nel corpo della valvola è coassiale rispetto al movimento del pistone provvisto di sede e dell 'otturatore.

Il dispositivo di blocco agente sulle punterie può essere formato da un disco ruotante in un piano perpendicolare rispetto agli assi delle punterie, le estremità libere delle quali, in una posizione del disco assunta al cedimento dell'azione di un magnete elettrico per l'azione di una molla e determinata da un finecorsa meccanico, trovano fori passanti i quali permettono lo scorrimento delle punterie e quindi del pistone con sede. Il blocco del pistone invece in posizione di funzionamento in presenza di corrente elettrica avviene, in seguito alla spinta dell'otturatore, contro il pistone per riportare questo in posizione di regime ritraendo con esso anche le punterie; per rotazione del disco tramite l'azione dell'elettromagnete, superando l'azione contraria della molla si evita che le punterie, durante il movimento di riapertura dell'otturatore, possano spostarsi nella stessa direzione bloccando quindi il pistone provvisto di sede.

L'invenzione non esclude che il blocco e sblocco del movimento del pistone avvenga tramite sistemi meccanici e/o idraulici diversi da quello descritto ed illustrato in seguito, come per esempio tramite uno stelo coassiale sporgente dal pistone. Su tale stelo può agire, esternamente al corpo della valvola, un meccanismo elettromagnetico di blocco ed anche la molla per lo spostamento del pistone come pure il contatto elettrico per il comando dell'azionamento dell'otturatore può essere comandato dallo stesso stelo .

L'invenzione viene spiegata più da vicino in base ad un esempio di esecuzione della valvola secondo l'invenzione rappresentata schematicamente nel disegno allegato il quale ha scopo puramente esplicativo e non non limitativo.

La Fig. 1 illustra shematicamente in sezione parziale la valvola idraulica di intercettazione e regolazione motorizzata e di sicurezza secondo l'invenzione in fase di intercettazione del flusso idrico per avvenuta interruzione di corrente, con il disco di blocco-sblocco ruotato contro il finecorsa meccanico e le punterie libere di spostarsi passando per i fori corrispondenti previsti su detto disco.

La Fig. 2 illustra la vista dall'alto sul disco di blocco-sblocco in posizione determinata dal firiecorsa meccanico con le punterie passanti per i fori corrispondenti previsti sul disco.

Il corpo della valvola è formato dal cilindro 1 provvisto ad una estremità di parete con alloggiamento assiale per una boccola a flangia 6 mentre dalla zona media di estensione longitudinale del corpo all'estremità opposta è previsto internamente un aumento di sezione la con parete liscia in zona centrale e con filettatura verso l'estremità; verso l'estremità chiusa del corpo 1 è previsto lateralmente un bocchettone 13 di uscita. Inoltre il corpo 1 è provvisto, internamente alle pareti, di fori paralleli rispetto all'asse del corpo per il passaggio di punterie 8 e 9. All'interno del corpo 1 è alloggiato un pistone 3 scorrevole assialmente 3c munito di guarnizioni di tenuta 4 ed, in zona centrale, di un collare sporgente 3a disposto in corrispondenza della zona la a sezione maggiore ed a parete liscia. Il pistone 3 è dotato di foro passante 3b assiale terminante, verso l'otturatore 5, in sede 3d corrispondente a questo, munita eventualmente di guarnizione. Il pistone 3 può effettuare, all'interno del corpo 1, chiuso dall'elemento a bicchiere 2, una corsa circa pari all'estensione assiale del corpo 1 compresa fra la spalla formata dalla variazione di sezione in zona mediana la e la superficie anulare frontale dell'elemento a bicchiere 2 avvitato. Sulla parte filettata aperta del corpo 1 è avvitato un elemento a bicchiere 2 con filettatura esterna corrispondente e dotato in zona assiale di bocchettone 11 per l'adduzione idrica. Fra la parete circolare di detto elemento a bicchiere 2 ed il pistone 3 è inserita una molla elicoidale a pressione 16; questa potrebbe essere alloggiata almeno parzialmente anche

all 'interno del pistone 3.

La boccola a flangia 6, applicata assialmente al corpo 1, supporta lo stelo 5b per l'azionamento assiale 5a dell'otturatore 5 tramite rotazione 5c, naturalmente fra lo stelo 5b (con o senza filettatura) e la boccola 6 sono previsti i dispositivi noti di tenuta. Esternamente su detta boccola 6 è supportato girevole 13a, 14a il disco 7 provvisto verso la zona circonferenziale di fori 7a per il passaggio delle estremità libere delle punterie 8 e di feritoia 7b ad arco di cerchio per il passaggio della punteria 9. Tutte le punterie 8 e 9 sono fissate al collare 3a sporgente dal pistone 3 e passano, con interposizione di guarnizioni di tenuta, per fori corrispondenti previsti nella parete del corpo 1.

Il disco 7 è tirato in senso 14a, fino ad incontrare con la sporgenza circonferenziale 7c il finecorsa 15, da una molla elicoidale di trazione 14 applicata con una estremità al perno 7c sporgente dal disco 7, mentre l'estremità opposta è collegata con il corpo 1. Lo stesso disco 7 è azionato da una elettrocalamita 13 in senso 13a opposto all'azione della molla 14 e con forza maggiore rispetto a quella sviluppata dalla molla 14. Quando la sporgenza 7c del disco 7 incontra il finecorsa 15 (interruzione di corrente) le punterie 8 possono passare liberamente attraverso i fori corrispondenti 7a previsti circonferenzialmente sul disco 7; in questa fase quindi il pistone 3 viene spinto 3c contro l'otturatore 5 dalla pressione esercitata dall'acqua A allontanandosi dal bocchettone di adduzione 11 intercettando il passaggio dell'acqua. Quando invece il pistone 3 si trova in posizione più vicina al bocchettone di adduzione 11 e le estremità libere delle punterie 8 sono ritratte fin sotto il disco 7, questo può essere ruotato in senso 13a dall'elettrocalamita 13 per costituire un blocco per il pistone 3 in posizione di normale funzionamento in presenza di corrente. Con una successiva interruzione di corrente cessa l'azione dell'elettrocalamita 13 e la molla 14 ruota il disco 7 in senso 14a fino ad incontrare con la sporgenza 7c il finecorsa 15 e permettere lo spostamento delle punterie 8 attraverso i fori 7a e con ciò lo spostamento 3c del pistone 3 contro l'otturatore provocando l'intercettazione del flusso idrico A.

In presenza di corrente l'apertura, la chiusura e la regolazione del flusso A avvengono spostando l'otturatore 5 tramite motore applicato allo stelo 5b dello stesso. La spinta dello stesso otturatore 5 verso il pistone 3 è sfruttata per ottenere il riposizionamento del pistone 3 in seguito al ritorno della corrente.

Il comando del motore della valvola per il riposizionamento del pistone 3 in seguito al ritorno della corrente avviene tramite la punteria 9 la quale spostandosi 9a aziona un contatto elettrico 10.

L'invenzione non esclude che il pistone sia dotato di stelo assiale sul quale, esteriormente al corpo, possono agire dei dispositivi magnetici d'arresto in posizione di funzionamento in presenza di corrente i quali, al momento di interruzione della corrente, sbloccano lo stelo con pistone 3 permettendo lo scorrimento di questo verso l'otturatore 5 causando l'intercettazione del flusso idrico A. Naturalmente in questo caso il bocchettone di adduzione 11 non sarà in posizione assiale ed il passaggio 3b dell'acqua A per il pistone 3 sarà sostituito da più passaggi inclinati convergenti verso la sede assiale 3d. Questa soluzione si presta inoltre per l'applicazione esterna della molla 16 agente sul pistone mentre l'aumento di sezione la, il collare sporgente 3a, le punterie 8, 9 ed i fori relativi possono essere eliminati. Il contatto elettrico 10 per il rilevamento della posizione del pistone 3 in questo caso può essere azionato dallo stesso stelo assiale del pistone 3. Naturalmente la tenuta stagna fra stelo e corpo della valvola deve essere assicurata da guarnizioni adatte.

Secondo l'invenzione inoltre, per il fatto che la sede 3d della valvola è prevista su un pistone 3 scorrevole 3c assialmente e sottoposto all'azione della molla 16, in fase di chiusura della valvola, si ottiene sempre una intercettazione completa del flusso idrico A perché anche con spostamenti imprecisi dell'otturatore 5a si avrà sempre un adattamento ed una aderenza perfetta fra sede 3d ed otturatore 5 senza rischio di danni-dovuti a spostamenti eccessivi o insufficienti dell'otturatore 5 rispetto alla sede 3d.

Allo scopo di attenuare gli effetti di un eventuale colpo d'ariete che si potrebbe manifestare nel momento di intercettazione del flusso per interruzione di corrente, il movimento 3c del pistone 3 può essere frenato prevedendo sul collare 3a sporgente nella camera la anulare corrispondente almeno un foro calibrato o/e una fessura calibrata fra la superficie esterna del collare e quella corrispondente del corpo della valvola. In questo modo il movimento 3c del pistone 3 dipende dal deflusso del liquido contenuto nella camera anulare la, da una parte del collare 3a, verso quella dall'altra parte del collare.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Valvola idraulica di intercettazione e regolazione formata da un corpo (1) provvisto di bocchettone di adduzione (11) e di uscita (12) e di un otturatore (5) mobile assialmente (5a) collegato ad uno stelo (5b) azionato (5c) da motore, caratterizzata dal fatto che la sede (3d) corrispondente all'otturatore (5) è prevista su un pistone (3) provvisto di passaggio (3d), coassiale con l'otturatore (5) e scorrevole assialmente (3c) per una corsa limitata all'interno del corpo della valvola, contro le pareti del quale fa tenuta stagna, che detto pistone (3) è sottoposto all'azione assiale di una molla (16) diretta contro l'otturatore (5).
2. 2. Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il movimento assiale (5a) dell'otturatore (5) contro la sede (3d) sul pistone (3) scorrevole (3c) e sottoposto all’azione assiale della molla (16), in fase di intercettazione del flusso idrico (A) è regolato in modo che in seguito al contatto fra le pareti di tenuta dell'otturatore (5) contro le pareti della sede (3d) tale movimento continui allo scopo di caricare ulteriormente la molla (16) agente sul pistone (3) in senso contrario a detto movimento (5a) dell'otturatore (5).
3. 3. Valvola secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzata dal fatto che il pistone (3) è provvisto di uno o più organi meccanici (8, 9) atti a trasmetterne lo scorrimento (3c) all'esterno del corpo della valvola allo scopo di bloccare la posizione del pistone (3) per il funzionamento in presenza di corrente elettrica e di liberare il movimento dello stesso pistone (3) contro l'otturatore (5) in caso di interruzione di corrente e che l'organo (13) determinante il blocco del pistone (3) è a funzionamento elettrico in modo da ottenere lo sblocco al momento dell'interruzione di corrente .
4. 4. Valvola secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che il riposizionamento del pistóne (3) in seguito al ritorno della corrente avviene tramite il motore di azionamento dell'otturatore (5) il quale è comandato da uno o più contatti elettrici (10) azionati da uno degli organi (8, 9) che trasmettono il movimento del pistone (3) all'esterno del corpo della valvola.
5. 5 . Valvola secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che il riposizionamento del pistone (3) in seguito al ritorno della corrente avviene tramite motore agente su almeno uno degli organi (8, 9).che trasmettono il movimento del pistone (3<”>) all'esterno del corpo della.valvola e che il comando dì detto motore avviene tramite uno o più contatti elettrici azionato da almeno uno di detti organi (8, 9).
6. 6. Valvola secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzata dal fatto che allo scopo di attutire il colpo d'ariete che si può manifestare con l'intercéttazione in seguito ad una interruzione di corrente, il pistone (3) è provvisto di collare sporgente (3a) in una camera anulare (1a) corrispondente del corpo della valvola e che il passaggio dell'acqua o altro liquido contenuto nella camera (1a) da un lato del collare all'altro avviene attraverso almeno un foro calibrato e/o attraverso una fessura calibrata fra la superficie esterna di detto collare <">{3a) e la superficie corrispondente sul corpo della valvola