ITMI20092204A1 - Elettrovalvola multi-materiale - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

"ELETTROVALVOLA MULTI-MATERIALE"

La presente invenzione ha per oggetto un'elettrovalvola la quale trova applicazione in apparecchiature ove vi sia necessità di erogare vapore acqueo od un prodotto liquido alimentare di vario genere. In particolare, la presente invenzione trova vantaggiosa applicazione in macchine automatiche per la produzione e l'erogazione di caffè, te od altre bevande di vario genere. Sono altresì utilizzate elettrovalvole per l'erogazione di vapore acqueo, generalmente utilizzato per la preparazione di cappuccini o simili.

Come noto, le elettrovalvole del comprendono un corpo principale realizzato generalmente in metallo, ad esempio in ottone, definente un condotto attraverso il quale un fluido viene fatto affluire all'interno dell'elettrovalvola.

Il corpo principale presenta un condotto di ingresso collegato ad un tubo di distribuzione di un rispettivo prodotto fluido, ed un condotto di uscita collegato ad un organo per il deflusso del fluido. Sono altresì note elettrovalvole a più vie, dotate di una serie di condotti di ingresso, ciascuno dei quali collegati ad un tubo di distribuzione di un rispettivo prodotto fluido. In questo modo, all'interno della singola elettrovalvola, possono essere distribuiti differenti prodotti liquidi alimentari.

All'interno del corpo principale è disposto un otturatore che, azionato da un dispositivo di comando, regola il transito del fluido dal condotto di ingresso a quello di uscita. Tale dispositivo di comando comprende un cursore cilindrico (o nucleo) collegato coassialmente e rigidamente all'otturatore ed una bobina elettromagnetica. In dettaglio, l'otturatore è trascinato dal cursore in modo da aprire o chiudere il passaggio tra i condotti di ingresso e di uscita.

Le elettrovalvole del tipo noto sono normalmente chiuse e vengono aperte quando un'utenza necessita del fluido. Tuttavia, esistono elettrovalvole che operano secondo un principio opposto. In questo caso, le elettrovalvole sono normalmente aperte e vengono chiuse all'occorrenza. Attorno allo stelo è disposta una bobina elettromagnetica per movimentare il cursore. In dettaglio, quando l'elettrovalvola deve essere aperta, la bobina viene alimentata e genera un campo elettromagnetico che agisce sul cursore. Dal momento che il cursore è realizzato in materiale ferromagnetico, il cursore si solleva e trascina l'otturatore che libera il passaggio tra il condotto di ingresso ed il condotto di uscita.

Quando il flusso deve essere interrotto, l'alimentazione della bobina viene sospesa ed una molla di ritorno abbassa il cursore. L'otturatore dunque ritorna ad impedire il passaggio del fluido.

Le elettrovalvole del tipo noto presentano tuttavia alcuni inconvenienti, principalmente legati al materiale con cui viene realizzato il corpo principale.

Va infatti considerato che le normative alimentari vigenti non ammettono l'uso di particolari materiali che anche in piccole quantità, possono danneggiare l'integrità della bevanda e nuocere alla salute dell'utilizzatore.

In questo contesto, il metallo con il quale viene ottenuto il corpo principale risulta essere inadeguato in virtù delle sopra citate normative. Si consideri infatti che, come sopra descritto, il corpo principale è generalmente realizzato in ottone od ottone trattato, e contiene pertanto quantità di piombo o di nichel non conforme alle normative alimentari.

Un ulteriore inconveniente è dato dalla struttura particolarmente costosa e pesante dell'elettrovalvola. Anche tale inconveniente è dovuto al materiale metallico con il quale viene ottenuto il corpo principale che, a differenza del nucleo ferromagnetico, non necessariamente deve essere realizzato in metallo.

Scopo della presente invenzione è quindi quello di fornire un'elettrovalvola che risolva i citati inconvenienti .

In particolare, è scopo della presente invenzione quello di fornire un'elettrovalvola versatile e pertanto conforme alle normative alimentari vigenti in tutto il mondo. In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un'elettrovalvola in cui le parti a contatto con il prodotto fluido siano in materiale atossico ed in grado di preservare e garantire l'integrità del prodotto alimentare.

Inoltre, è scopo della presente invenzione proporre un'elettrovalvola leggera, strutturalmente semplice e di costi contenuti.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un'elettrovalvola in accordo con la presente invenzione. Tale descrizione verrà esposta qui di seguito con riferimento alle allegate figure, fornite a solo scopo indicativo e, pertanto, non limitativo, in cui:

la figura 1 mostra una vista prospettica di un'elettrovalvola secondo la presente invenzione;

- la figura 2 mostra una vista in sezione della valvola di figura 1; e

- la figura 3 mostra una vista prospettiva ed in sezione di una variante realizzativa dell'elettrovalvola secondo la presente invenzione (si tratta in particolare di una cosiddetta elettrovalvola "a tre vie").

Con particolare riferimento alle allegate figure, con 1 è stata complessivamente indicata un'elettrovalvola secondo la presente invenzione.

In particolare, 1'elettrovalvola 1 trova particolare impiego nelle macchine automatiche per la produzione di bevande alimentari.

Ad esempio, l'elettrovalvola 1 viene utilizzata per gestire l'erogazione verso l'esterno di bevande alimentari calde quali caffè o tè, generalmente distribuite ad una pressione di 10 - 15 bar.

L'elettrovalvola 1 può essere altresì impiegata per la gestione di vapore utilizzato in particolar modo per l'emulsione del latte nella preparazione di cappuccini. In questo caso, l'elettrovalvola gestisce il fluido di vapore ad una pressione che varia da 3 a 3,5 bar.

Tuttavia, va specificato che la presente elettrovalvola può essere impiegata in qualsiasi macchina automatica in cui è necessario gestire la distribuzione di uno o più fluidi in pressione.

In particolare, l'elettrovalvola 1 presenta un corpo principale 2, internamente cavo e definente un condotto di passaggio 3 di un fluido.

In maggiore dettaglio, il condotto di passaggio 3 presenta almeno un canale di ingresso 4 ed un canale di uscita 5 in comunicazione di fluido tra loro in modo tale da permettere il passaggio del fluido.

Nella soluzione realizzativa illustrata a puro titolo esemplificativo e pertanto non limitativo, viene illustrato un condotto 2 avente conformazione sostanzialmente tubolare a sezione trasversale circolare e sviluppantesi lungo un rispettivo asse longitudinale.

Tuttavia, la forma e ed il percorso del fluido definito dai canali di ingresso 4 ed uscita 5 può essere qualsivoglia in funzione delle varie esigenze applicative dell'elettrovalvola 1.

Ancora, in una forma realizzativa semplificata, il condotto 3 presenta un unico canale di ingresso 4 atto ad essere accoppiato ad una sorgente di produzione del fluido non illustrata in quanto di tipo noto e non facente parte della presente invenzione.

Tuttavia, il condotto 3 può essere inoltre dotato di una serie di canali di ingresso 4 per permettere il passaggio di una pluralità di fluidi alimentari differenti tra loro. In questo caso, ciascun canale di ingresso 4 è opportunamente collegato ad un rispettivo condotto dedicato ad una particolare bevanda alimentare. Vantaggiosamente, il corpo principale 2 è realizzato in plastica alimentare. In particolare, può essere impiegato per il corpo principale 2 qualsiasi materiale plastico adatto all'uso alimentare, capace di non assorbire umidità e che sia stabile in temperatura fino a 180° C.

Preferibilmente, il corpo 2 è realizzato interamente in un materiale polimerico, e più in particolare in plastica ad uso alimentare (preferibilmente nonigroscopica). Più in generale, tale materiale polimerico può appartenere alla famiglia dei cosiddetti "poliitalamidi" o PPA.

L'elettrovalvola 1 comprende inoltre un attuatore elettromagnetico 6, associato al corpo principale 2 e presentante un elemento otturatore 7 atto ad occludere/ permettere il passaggio del fluido all'interno del condotto 3.

In particolare, l'attuatore elettromagnetico 6 presenta un cannotto 8 realizzato in acciaio ed associato al corpo principale 2 tra detto canale di ingresso 4 ed uscita 5. Il cannotto 8 presenta conformazione sostanzialmente tubolare ed è internamente cavo per permettere lo scorrimento assiale dell'elemento otturatore 7.

Come viene chiaramente illustrato in figura 1 si noti che il corpo 2 presenta una apertura 3a sulla quale è associato il cannotto 8, atta a mettere in comunicazione la cavità del cannotto 8 con il condotto 3.

In questo modo, l'elemento otturatore 7 risulta essere mobile all'interno del cannotto 8 tra una prima condizione operativa in cui è almeno parzialmente alloggiato nel corpo principale 2 per occludere il condotto 3 ed interrompere il passaggio del fluido, ed una seconda condizione operativa in cui non è alloggiato nel corpo principale 2 per permettere il passaggio del fluido nel condotto 3 stesso.

Si noti che l'elemento otturatore 7 è preferibilmente realizzato in materiale ferromagnetico per essere movimentato dall'azione elettromagnetica generata da una bobina 9.

La bobina 9, di tipo noto e pertanto non descritta ed illustrata solo schematicamente, si sviluppa preferibilmente attorno al cannotto 8 per poter agire direttamente sull'elemento otturatore 9.

Si noti inoltre che il cannotto 8 presenta una flangia 10 posta ad una estremità inferiore del cannotto 8 stesso, impegnata ad una superficie esterna cilindrica del corpo principale 2.

La flangia 10 è vincolata al corpo principale 2 per mezzo di almeno una vite di bloccaggio 11 inseribile in rispettive aperture 12 ricavate nella flangia 10 e nella superficie esterna cilindrica del corpo 2.

Preferibilmente, sono disposte due viti 11 alloggiate da parti opposte del cannotto 8 per ancorare stabilmente il corpo principale 2 al nucleo dell'elettrovalvola 1 costituito dalla bobina 9, dal cannotto 8 dotato della rispettiva flangia 10.

Vantaggiosamente, il cannotto 8, la flangia 10 e le rispettive viti 11 sono realizzate in materiale metallico.

In questo modo, solamente la parte dell'elettrovalvola che viene a contatto con il prodotto fluido è realizzato in plastica.

L'utilizzo della plastica per realizzare il corpo principale 2 presenta importanti vantaggi.

In primo luogo, la plastica risulta essere più facilmente lavorabile e presenta un costo ed un peso inferiore rispetto ai materiali metallici. Di conseguenza 1'intera elettrovalvola 1 risulta essere più leggera, economica e di costi di realizzazione molto contenuti .

Si noti inoltre che il condotto 3 interamente realizzato in plastica risulta essere più igienico ed in grado di garantire la qualità del prodotto erogato mantenendone l'integrità organolettica.

Ancora, va rilevato che la plastica non contiene alcun materiale dannoso per la salute dell'utilizzatore, quali ad esempio componenti presenti nell'ottone. Di conseguenza, 1'elettrovalvola 1 risulta essere conforme anche alle più strette normative alimentari vigenti nei vari paesi.

Infine, un ulteriore vantaggio della presente invenzione è dato dal fatto che il corpo principale 2 in plastica mantiene stabile la temperatura del fluido passante per il condotto 3. Infatti, la dissipazione termica del materiale plastico è inferiore e guindi più stabile rispetto al materiale metallico, quale ad esempio l'ottone, utilizzato nelle elettrovalvole note.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Elettrovalvola comprendente: - un corpo principale (2), internamente cavo e definente un condotto (3) di passaggio di un fluido; - un attuatore elettromagnetico (6), associato a detto corpo principale (2) e presentante un elemento otturatore (7) mobile tra una prima condizione operativa in cui è almeno parzialmente alloggiato in detto corpo principale (2) per occludere il condotto (3) ed interrompere il passaggio del fluido, ed una seconda condizione operativa in cui non è alloggiato nel corpo principale (2) per permettere il passaggio del fluido nel condotto (3) stesso; caratterizzato dal fatto che detto corpo principale (2) è realizzato in plastica alimentare.
2. 2. Elettrovalvola secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detto corpo principale (2) è realizzato in un materiale polimerico ad uso alimentare, preferibilmente non-igroscopico, e pi preferibilmente un materiale polimerico appartenente alla famiglia dei poliftalamidi.
3. 3. Elettrovalvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto corpo principale (2) presenta conformazione sostanzialmente tubolare, definente almeno un canale di ingresso (4) ed un canale di uscita (5) in comunicazione di fluido tra loro per permettere il passaggio di detto fluido.
4. 4. Elettrovalvola secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detto corpo principale (2) presenta una serie di canali di ingresso (4) per permettere il passaggio di una pluralità di fluidi alimentari differenti tra loro e ciascuno dei quali scorrevole in un rispettivo canale di ingresso (4).
5. 5. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 4 o 5, caratterizzata dal fatto che detto elemento otturatore (7) nella prima condizione operativa è disposto tra detto canale di ingresso (4) e detto canale di uscita (5); detto elemento otturatore (7) essendo realizzato in materiale ferromagnetico.
6. 6. Elettrovalvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto attuatore elettromagnetico (6) comprende un cannotto (8) realizzato in acciaio ed associato al corpo principale (2), detto cannotto (8) essendo internamente cavo per permettere lo scorrimento di detto elemento otturatore (7) tra la rispettiva prima e seconda condizione operativa.
7. 7. Elettrovalvola secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detto cannotto (8) è disposto in corrispondenza di una bobina elettrica (9) per distribuire un campo magnetico a detto elemento otturatore (8); detto cannotto (8) presentando una flangia (10) impegnata ad una superficie esterna cilindrica di detto corpo principale (2).
8. 8. Elettrovalvola secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che comprende inoltre almeno una vite di bloccaggio (11) inseribile in rispettive aperture (12) ricavate nella flangia (10) e nella superficie esterna cilindrica, per ancorare il cannotto (8) a detto corpo principale (2).