ITCR20010012A1 - Valvola a quattro vie per inversione del flusso di fluido - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell’Invenzione Industriale dal titolo:

“Valvola a quattro vie per inversione del flusso di fluido”.

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne una valvola a quattro vie per inversione del flusso di fluido, applicabile particolarmente ad una pompa per vuoto e compressore del tipo utilizzabile per aspiratori di tipo industriale.

Le macchine operatrici a fluido, particolarmente le pompe per vuoto ed i compressori che aspirano aria esterna, sono pressoché sempre dotate di almeno un filtro posto nella sezione di aspirazione, atto a trattenere meccanicamente polvere e particelle solide che potrebbero sporcare o danneggiare i componenti della macchina operatrice stessa.

Nel caso degli aspiratori industriali, più particolarmente, il filtraggio dell aria aspirata rappresenta un’esigenza funzionale, e l'efficacia di filtrazione costituisce una caratteristica di primaria importanz l’utilizzo dell’apparecchio.

Gli aspiratori industriali di tipo noto comprendono essenzialmente un corpo esterno, ad esempio costituito da un cilindro metallico dotato di ruote per favorire la movimentazione, una pompa (o compressore) aspirante, un filtro generalmente in tessuto, un silenziatore, attraverso il quale viene espulsa l'aria precedentemente aspirata e filtrata, ed altri accessori.

Durante l'utilizzo normale dell’aspiratore, l’aria è aspirata da un bocchettone collegato alla pompa aspirante, filtrata, inviata al silenziatore e quindi scaricata all’esterno.

Durante il funzionamento dell’apparecchio, il filtro tende ad intasarsi a causa del deposito di polvere e particelle di sporco sulle maglie del filtro stesso.

Con il passare del tempo, tali depositi tendono a formare una crosta che occlude parzialmente il passaggio dell'aria attraverso il filtro. Questo fenomeno diminuisce sensibilmente le prestazioni globali dell'aspiratore, sia per la diminuzione dell’efficacia di filtrazione, sia per l'aumento della perdita di carico causata dal filtro, che si traduce in una minore potenza di aspirazione. A seconda della frequenza e del tipo di utilizzo, quindi, risulta indispensabile una pulizia periodica del filtro. A tale scopo, gli aspiratori industriali sono dotati di dispositivi accessori per la pulizia del filtro, che consistono generalmente in meccanismi di scuotimento del filtro stesso ad azionamento manuale o, specialmente nel caso di aspiratori di grande potenza, ad azionamento pneumatico od elettrico.

Nel caso di dispositivo ad azionamento manuale,

azionare ripetutamente ed energicamente una maniglia posta all’esterno del corpo dell’aspiratore e collegata direttamente al filtro, o ad un elemento rigido situato all’interno. Tale movimento causa lo scuotimento del filtro e, quindi, il distacco della crosta di sporcizia attaccata alle maglie filtranti, ripristinando parzialmente l’efficienza del dispositivo. In alternativa, può essere predisposto sull’impianto aspirante un attacco per aria compressa, tramite il quale l’operatore immette aria compressa all’interno del aspiratore stesso, allo scopo di pulire il filtro sfruttando l’azione meccanica dell’aria in pressione che investe le maglie filtranti.

Nel caso di aspiratori di grosse dimensioni e per utilizzi gravosi, può rendersi necessario anche l’utilizzo di dispositivi esterni supplementari per la pulizia del filtro.

I dispositivi di pulizia descritti presentano una serie di svantaggi. In primo luogo, l'efficacia di pulizia è limitata, in quanto lo scuotimento meccanico del filtro o l’immissione di aria compressa riesce solamente a provocare il distacco della crosta esterna di sporcizia che si trova attaccata alle maglie del filtro, ma non rimuove le particelle più piccole trattenute dal tessuto o dagli elementi filtranti. Di conseguenza, con questi dispositivi, il ripristino della funzionalità dell’aspiratore è solo parziale, e dopo un certo periodo di utilizzo si rende comunque necessaria la sostituzione del filtro.

I dispositivi meccanici di scuotimento ad azionamento manuale, inoltre, sono di utilizzo poco pratico, soprattutto quando le dimensioni dell’apparecchio richiedono un azionamento piuttosto

altro svantaggio di questi dispositivi è costituito dal fatto che l'efficacia dell'operazione di pulizia è notevolmente influenzata dalla perizia dell'operatore, ed il risultato finale dell’operazione non è garantito. Anche la pulizia con immissione di aria compressa può risultare poco pratica e laboriosa, poiché richiede l’utilizzo di un compressore esterno.

Un ulteriore svantaggio è dato dalla necessità di dotare l’aspiratore di componenti aggiuntivi, quali il sistema di scuotimento meccanico del filtro, che comporta un aumento del costo e della complicazione costruttiva, particolarmente se il dispositivo di scuotimento è di tipo pneumatico od elettrico.

Scopo della presente invenzione è di eliminare gli inconvenienti e gli svantaggi menzionati in precedenza.

Scopo principale dell’invenzione è infatti quello di realizzare una valvola a quattro vie applicabile ad una pompa per vuoto e compressore per inversione del flusso di fluido che consenta un’efficace pulizia dei mezzi filtranti collegati a detta pompa, ad opera del flusso invertito.

Scopo particolare dell’invenzione è quello di realizzare una valvola a quattro vie per inversione del flusso di fluido, particolarmente adatta al montaggio su aspiratori industriali, per consentire la pulizia del filtro di detti aspiratori in maniera semplice e rapida, ed allo stesso tempo con una buona efficacia, così da aumentare il rendimento dell’aspiratore e la vita utile del filtro stesso.

E’ inoltre scopo della presente invenzione quello di realizzare valvola, particolarmente adatta al montaggio su aspiratori industriali, per consentire un’efficace pulizia del filtro di detti aspiratori senza ricorrere a manovre manuali disagevoli e poco pratiche, senza dover utilizzare dispositivi esterni e senza che l’aspiratore stesso debba essere dotato di costosi dispositivi accessori per la pulizia, quali ad esempio motori elettrici o sistemi pneumatici.

Gli scopi sono raggiunti con la presente invenzione, quale essa è caratterizzata dalle rivendicazioni, consistente in una valvola a quattro vie per inversione del flusso di fluido applicabile particolarmente ad una pompa per vuoto e compressore, comprendente:

un corpo scatolare;

una prima, una seconda, una terza ed una quarta luce, comunicanti con l'interno di detto corpo,

mezzi di manovra selettivamente azionabili;

caratterizzata dal fatto che detti mezzi di manovra comprendono un elemento divisorio mobile atto a delimitare all’interno di detto corpo una pluralità di camere tra loro sostanzialmente isolate, potendo assumere almeno due posizioni di lavoro tali che :

in una prima posizione, detto elemento divisorio mobile delimita all’interno di detto corpo una prima camera con la quale comunicano la prima e la seconda di dette luci ed una seconda camera con la quale comunicano la terza e la quarta di dette luci;

in una seconda posizione, detto elemento divisorio mobile delimita all'interno di detto corpo una prima camera quale comunicano la prima e la terza di dette luci ed una seconda camera con la quale comunicano la seconda e la quarta di dette luci.

Vantaggio principale della presente invenzione consiste nel fatto che, collegando opportunamente detta valvola a quattro vie ad un circuito comprendente una pompa per vuoto od un compressore ed un filtro, risulta possibile, semplicemente azionando la detta valvola, invertire il flusso del fluido che attraversa il detto filtro. Il passaggio attraverso il filtro di un flusso invertito, rispetto alle normali condizioni di utilizzo, ha l’effetto di provocare il distacco della crosta di sporcizia presente sulla superficie filtrante, e di rimuovere anche le particelle più fini trattenute dalle maglie del filtro stesso, con il risultato di un’azione di pulizia più efficace di quella normalmente ottenibile con lo scuotimento meccanico del filtro 0 con il semplice soffiaggio di aria compressa. Un altro vantaggio della presente invenzione è che, tramite l’inversione del flusso comandata dalla detta valvola a quattro vie, la pulizia del detto filtro risulta particolarmente semplice e rapida, non richiede manovre difficoltose o poco pratiche, e può essere eseguita da qualsiasi operatore con la garanzia di un buon risultato finale.

Nel campo degli aspiratori industriali, un ulteriore vantaggio della presente invenzione è dato dalla possibilità di pulire periodicamente il filtro in maniera semplice ed efficace ed in tempi rapidi, senza che l'aspiratore debba essere dotato allo scopo di costosi componenti accessori, e senza dover ricorrere a dispositivi esterni.

L’invenzione è esposta più in dettaglio nel seguito, con l’aiuto figure che ne rappresentano un esempio di esecuzione preferito, illustrato a titolo esemplificativo e non limitativo.

La figura 1 illustra in vista assonometrica una valvola a quattro vie per inversione del flusso di fluido realizzata conformemente alla presente invenzione.

La figura 2 rappresenta uno schema esemplificativo di una valvola realizzata conformemente alla presente invenzione, mostrandone i componenti principali.

Le figure 3a e 3b illustrano uno schema esemplificativo del collegamento e del funzionamento della valvola oggetto della presente invenzione.

Con riferimento ai particolari illustrati nelle figure, la valvola oggetto dell’invenzione comprende essenzialmente un corpo scatolare 1, una serie di luci di passaggio comunicanti con l'interno di detto corpo 1, costituita da una prima luce 2a, una seconda luce 2b, una terza luce 2c ed una quarta luce 2d, mezzi di manovra selettivamente azionabili. Detti mezzi di manovra comprendono una paratia 3, interna a detto corpo 1, un’asta di comando 4 ed una maniglia d’azionamento 5. La detta paratia 3 è stabilmente associata alla detta asta di comando 4, che a sua volta è girevolmente supportata dal detto corpo 1 ed è collegata alla detta maniglia di azionamento 5.

In alternativa alla maniglia di azionamento 5 i detti mezzi di manovra possono comprendere mezzi di azionamento con attuatore elettromagnetico, pneumatico, a motore o motoriduttore eventualmente gestibili con mezzi programmabili con sequenze temporali opportune.

La detta paratia 3 è sostanzialmente a tenuta lungo i bordi del corpo 1, e suddivide l'interno del corpo della valvola in due camere separate. In una prima posizione della paratia 3 l'interno del corpo della valvola è suddiviso in due camere C1 e C2, mentre in una seconda posizione della paratia 3 esso è suddiviso in due camere C3 e C4, differentemente orientate rispetto alle dette camere C1 e C2. La tenuta del corpo 1 della valvola con la paratia 3 e la tenuta verso l'esterno sono assicurate da guarnizioni di tipo noto.

Al corpo 1 della valvola sono associati denti di arresto 6 e 7, atti a bloccare la rotazione nei due sensi, oltre un certo punto, della paratia 3. Per ragioni di sicurezza, la valvola può anche comprendere dispositivi di bloccaggio esterni non raffigurati, di tipo noto, della maniglia 5, atti ad impedire manovre errate o accidentali.

All’esterno del corpo 1 sono riportati scritte o simboli 8 atti ad identificare la posizione della paratia 3, per facilitare la manovra e ridurre il rischio di errori. Il detto corpo 1 comprende vantaggiosamente un elemento di base 9 ed un coperchio 10 ad esso associato.

La valvola è collegata, attraverso le dette luci 2a, 2b, 2c e 2d, ad un circuito C, comprendente una pompa per il vuoto 11, mezzi aspirapolvere 12, ed aH’ambiente esterno E.

La pompa per il vuoto 11, più in generale, può essere sostituita da una macchina operatrice, quale una pompa od un compressore. I mezzi aspirapolvere 12 comprendono una bocca di aspirazione 3 un elemento filtrante 14. La pompa per il vuoto 11 è collegata alla valvola attraverso un condotto di aspirazione 15 ed un condotto di mandata 16.

Nell’esempio illustrato, in particolare, la luce 2a è collegata al condotto di aspirazione 15 della pompa per il vuoto 11, la luce 2b è collegata ai mezzi aspirapolvere 12, la luce 2c è collegata al condotto di mandata 16 della pompa 11 e la luce 2d è collegata all’ambiente esterno E. Nel caso di utilizzo su aspiratori di tipo industriale, la bocca di aspirazione 13 è collegata al bocchettone di aspirazione normalmente utilizzato dall’operatore, mentre tra la detta luce 2d e l'ambiente esterno E è inserito un silenziatore di scarico, non raffigurato. I componenti del circuito C sono inseriti in un involucro esterno del detto aspiratore, mentre la maniglia di azionamento 5 è posizionata in modo da essere facilmente accessibile, senza dover aprire o smontare l’aspiratore stesso.

Le figure 3a e 3b mostrano due posizioni della valvola, ovvero della paratia 3, corrispondenti rispettivamente al funzionamento del circuito C a flusso normale ed a flusso invertito.

Nel caso di figura 3a la pompa 11 crea, attraverso la luce 2a, una depressione nella camera C1. La depressione nella camera C1, tramite la luce 2b, causa l’aspirazione di un flusso di aria F1 dalla bocca 13 dei mezzi aspirapolvere 12. Detto flusso di aria F1 passa attraverso l’elemento filtrante 14, entra nella camera C1 dalla luce 2b, viene aspirato dalla pompa 11 attraverso la luce

aspirazione 15 ed è convogliato nella camera C2, attraver condotto di mandata 16 e la luce 2c. Dalla camera C2, infine, il flusso di aria F1 sfocia all’esterno attraverso la luce 2d.

In tale condizione, il circuito C opera come un dispositivo aspiratore e depuratore del fluido, poiché le particelle inquinanti solide o polvere trascinate dal flusso F1 sono trattenute dall’elemento filtrante 14.

Nel caso di figura 3b, invece, il funzionamento della pompa 11 ha l’effetto di creare una depressione, sempre attraverso la luce 2a, nella camera C3. La depressione nella detta camera C3 causa l’aspirazione di un flusso d’aria F2 direttamente dall'esterno, attraverso la luce 2d. Il flusso F2 attraversa il condotto di aspirazione 15, la pompa 11, il condotto di mandata 16 e giunge nella camera C4 attraverso la luce 2c. Dalla camera C4, attraverso la luce 2b, il flusso F2 passa nei mezzi aspirapolvere 12, quindi attraversa l’elemento filtrante 14 ed esce all'esterno dalla bocca 13. In particolare, il flusso F2 attraversa l’elemento filtrante 14 in controcorrente rispetto al flusso F1 di funzionamento normale; ciò causa il distacco dalle maglie dell’elemento filtrante 14 delle particelle solide accumulatesi su di esso. Questo si traduce in una azione di pulizia meccanica sui mezzi aspirapolvere 12, particolarmente efficace in quanto il flusso F2 investe con una certa forza tutte le parti dell’elemento filtrante 14, e rimuove efficacemente anche particelle di sporco di piccole dimensioni.

Dal punto di vista dell’operatore, con particolare riferimento al caso di applicazione dell’invenzione su aspiratori industriali, il funzionamento o il seguente. L’operatore, per l'utilizzo normale dell’aspirato mantiene la maniglia di azionamento 5 nella posizione corrispondente al funzionamento del circuito C a flusso normale. Qualora l’operatore avverta la necessità di pulire l’elemento filtrante 14 dei mezzi aspirapolvere 12, provvede a ruotare la maniglia di azionamento 5, portandola nella posizione corrispondente al funzionamento del circuito C a flusso invertito. Quindi, aziona la pompa per un certo lasso di tempo, durante il quale l’aria aspirata in controcorrente pulisce il filtro 14, asportando i depositi di sporcizia e di particelle solide. Al termine di tale lasso di tempo, riporta la valvola nella posizione iniziale. L’efficienza dei mezzi aspirapolvere risulta così ripristinata. I denti di arresto 6 e 7 bloccano il movimento della paratia 3, determinandone le posizioni di fine corsa in entrambi i sensi di rotazione

E’ evidente che il circuito C è stato esemplificato e descritto con riferimento ai soli componenti fondamentali, e può comprendere altri elementi quali valvole, filtri aggiuntivi o strumenti indicatori, ad esempio un vacuometro per rilevare la perdita di carico attraverso il filtro 14, e quindi il grado di intasamento del filtro stesso.

E’ altresì evidente che l’invenzione è stata descritta con particolare riferimento all’utilizzo su mezzi aspirapolvere ed aspiratori di tipo industriale e come strumento per la pulizia dei filtri, senza che ciò costituisca una limitazione deN’ambito di applicazione. L’invenzione descritta, infatti, può essere utilizzata in tutti quei casi nei quali si abbia l’esigenza di invertire il flusso all'interno di un circuito pneumatico o idraulico, per i più svariati scopi, con identici vant termini di semplicità, economicità di realizzazione, facilità di utilizzo.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1) Valvola a quattro vie per inversione del flusso di fluido applicabile particolarmente ad una pompa per vuoto e compressore comprendente: un corpo scatolare (1); una prima, una seconda, una terza ed una quarta luce (2a, 2b, 2c, 2d), comunicanti con l'interno di detto corpo (1); mezzi di manovra selettivamente azionabili; caratterizzata dal fatto che detti mezzi di manovra comprendono un elemento divisorio mobile (3) atto a delimitare all’interno di detto corpo una pluralità di camere (C1, C2; C3, C4) tra loro sostanzialmente isolate, potendo assumere almeno due posizioni di lavoro tali che : in una prima posizione, detto elemento (3) delimita all’interno di detto corpo una prima camera (C1) con la quale comunicano la prima e la seconda di dette luci (2a, 2b) ed una seconda camera (C2) con la quale comunicano la terza e la quarta di dette luci (2c, 2d); in una seconda posizione, detto elemento (3) delimita all’interno di detto corpo una prima camera (C3) con la quale comunicano la prima e la terza di dette luci (2a, 2c) ed seconda camera (C4) con la quale comunicano la seconda la quarta di dette luci (2b, 2d).
2. 2) Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal che detto corpo scatolare (1) ha forma sostanzialmente cilindrica.
3. 3) Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto elemento divisorio mobile (3) comprende una paratia interna a detto corpo (1).
4. 4) Valvola secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detta paratia è stabilmente associata ad un elemento di supporto (4) girevolmente associato a detto corpo (1).
5. 5) Valvola secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detto elemento di supporto (4) è collegato a mezzi di azionamento (5).
6. 6) Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto corpo (1) comprende mezzi di arresto di fine corsa (6, 7) atti a cooperare con detti mezzi di manovra.
7. 7) Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto corpo (1) comprende scritte o simboli (8) atti ad identificare la posizione di detti mezzi di manovra.
8. 8) Dispositivo aspiratore, caratterizzato dal fatto che comprende una valvola secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.
9. 9) Circuito idraulico o pneumatico, caratterizzato dal fatto che comprende una valvola secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.