ITMI20100140A1 - Valvola di scarico automatica, circuito idraulico che incorpora tale valvola di scarico, e apparecchio che incorpora tale circuito idraulico - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una valvola di scarico automatica, ad un circuito idraulico che incorpora tale valvola di scarico automatica, e ad un apparecchio che incorpora tale circuito idraulico.

In apparecchiature elettriche, come ad esempio le macchine da caffà ̈, in cui à ̈ presente un circuito idraulico dotato di una pompa, sono spesso presenti elettrovalvole a due o più vie che vengono comandate tramite un circuito elettronico.

Tali elettrovalvole possono essere spesso impiegate per mettere in scarico un condotto nel momento in cui la pompa viene spenta. La logica di funzionamento di molte elettrovalvola utilizzate per mettere in scarico un condotto à ̈ la seguente: quando la pompa à ̈ in funzione, l’elettrovalvola resta chiusa, mentre quando la pompa si ferma l’elettrovalvola si apre mettendo in scarico il circuito.

Questa logica di funzionamento à ̈ realizzata per esempio nelle macchine da caffà ̈ con scarico automatico tramite una elettrovalvola comandata elettricamente in parallelo alla pompa di erogazione. Quando la pompa di erogazione à ̈ accesa, l’elettrovalvola viene elettricamente comandata per essere chiusa e permettere al circuito idraulico di andare in pressione, mentre quando la pompa di erogazione si spegne anche il comando della elettrovalvola si commuta facendo sì che l’elettrovalvola si apra per mettere in scarico il circuito idraulico. Tale opzione ha spesso lo scopo di depressurizzare velocemente il circuito di erogazione allo spegnimento della pompa per eliminare il gocciolamento di prodotto erogato anche dopo che l’erogazione à ̈ stata interrotta. L’elettrovalvola risulta tuttavia estremamente costosa ed il suo corretto funzionamento dipende sia dalla propria integrità strutturale sia dalla integrità del circuito elettronico che la controlla.

Compito tecnico che si propone la presente invenzione à ̈, pertanto, quello di realizzare una valvola di scarico automatica che consenta di eliminare gli inconvenienti tecnici lamentati della tecnica nota. Nell’ambito di questo compito tecnico uno scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare una valvola di scarico automatica strutturalmente semplice, poco costosa, duratura, affidabile, efficiente e precisa nel funzionamento.

Il compito tecnico, nonché questi ed altri scopi, secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando una valvola di scarico automatica comprendente almeno una via di ingresso, almeno una via di scarico, ed un otturatore di separazione tra la via di ingresso e la via di scarico, caratterizzata dal fatto che detto otturatore presenta mezzi per la creazione tra la via di ingresso e la via di scarico, quando il circuito idraulico in cui à ̈ inserita detta valvola presenta un flusso di liquido, di una caduta di pressione calibrata tramite cui detto otturatore à ̈ portato automaticamente da uno stato di apertura a uno stato di chiusura della via di scarico in contrasto a mezzi elastici di richiamo atti a riportare automaticamente detto otturatore in detto stato di apertura della via di scarico quando termina il flusso di liquido del circuito idraulico.

Preferibilmente i mezzi elastici di richiamo comprendono almeno una molla.

Preferibilmente i mezzi di creazione di una caduta di pressione comprendono almeno un foro calibrato.

Preferibilmente in corrispondenza dello stato di chiusura della via di scarico, la via di ingresso à ̈ in comunicazione di fluido con una via di uscita tramite detto almeno un foro calibrato.

In una prima soluzione preferita dell’invenzione l’otturatore à ̈ un elemento semovente traslabile tra una prima posizione corrispondente allo stato di apertura della via di scarico ed una seconda posizione corrispondente allo stato di chiusura della via di scarico.

In questo caso in particolare l’otturatore comprende un supporto rigido, una guarnizione sostenuta dal supporto rigido e presentante un labbro perimetrale di tenuta contro la parete interna del corpo valvolare, ed un elemento elastomerico sostenuto anch’esso dal supporto rigido e posizionabile contro la via di scarico per chiuderla.

In una seconda soluzione preferita dell’invenzione detto otturatore comprende una membrana deformabile che presenta una configurazione non deformata corrispondente allo stato di apertura della via di scarico ed una configurazione deformata corrispondente allo stato di chiusura della via di scarico.

In questo caso in particolare i mezzi elastici di richiamo comprendono inoltre una piastra di spinta dell’otturatore interposta tra l’otturatore e la via di scarico ed azionabile da detta almeno una molla in traslazione ortogonalmente al suo piano di giacitura principale.

L’invenzione si riferisce anche ad un circuito idraulico comprendente almeno una pompa ed almeno una siffatta valvola di scarico automatico, e ad un apparecchio presentante un siffatto circuito idraulico.

L’apparecchio preferibilmente consiste in una macchina per la produzione di una bevanda aromatica, e preferibilmente la macchina per la produzione di una bevanda aromatica consiste in una macchina da caffà ̈.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di forme di esecuzione preferita ma non esclusiva della valvola di scarico automatica secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui:

la figura 1 mostra una vista prospettica di una prima realizzazione preferita della valvola, assialmente sezionata a tre quarti, con l’otturatore nello stato di apertura della via di scarico;

la figura 2 mostra una vista prospettica della prima realizzazione preferita della valvola, assialmente sezionata a tre quarti, con l’otturatore nello stato di chiusura della via di scarico;

le figure 3 , 4 e 5 mostrano una vista prospettica di una seconda realizzazione preferita della valvola, assialmente sezionata secondo piani di sezionamento differenti, con l’otturatore nello stato di apertura della via di scarico; e

le figure 6 , 7 e 8 mostrano una vista prospettica della seconda realizzazione preferita della valvola, assialmente sezionata secondo piani di sezionamento differenti, con l’otturatore nello stato di chiusura della via di scarico.

Parti equivalenti nelle diverse realizzazioni preferite dell’invenzione verranno indicate con lo stesso riferimento numerico.

Con riferimento alle figure citate, viene mostrato una valvola di scarico automatica indicata complessivamente con il numero di riferimento 1.

La valvola di scarico 1 comprende un corpo valvolare cavo 2 presentante una via di ingresso 4, una via di scarico 5, ed una via di uscita 32.

Nel corpo valvolare 2 Ã ̈ posizionato un otturatore 3 per la chiusura della via di scarico 5.

L’otturatore 3 ripartisce internamente il corpo valvolare 2 in una prima camera 9 comprendente la via di ingresso 4 ed una seconda camera 10 comprendente la via di scarico 5 ed in particolare anche la via di uscita 32.

L’otturatore 3 pertanto separa la via di ingresso 4 dalla via di scarico 5 e dalla via di uscita 32.

L’otturatore 3 presenta mezzi 6 per creare tra la via di ingresso 4 e la via di scarico 5, quando il circuito idraulico in cui à ̈ inserita la valvola 1 à ̈ soggetto ad un flusso di liquido, una caduta di pressione calibrata tramite cui esso à ̈ portato automaticamente da uno stato di apertura ad uno stato di chiusura della via di scarico 5 in contrasto a mezzi elastici 7 di richiamo atti a riportarlo automaticamente nello stato di apertura quando termina il flusso di liquido del circuito idraulico.

I mezzi di creazione 6 della caduta di pressione calibrata comprendono un foro calibrato 8 passante attraverso lo spessore dell’otturatore 3.

Il foro calibrato 8 mette in comunicazione di fluido permanente la prima camera 9 del corpo collettore 2 alla seconda camera 10 del corpo collettore 2.

I mezzi elastici di richiamo 7 comprendono una o più molle 12. Facciamo ora riferimento alla prima realizzazione preferita dell’invenzione illustrata in figure 1 e 2.

L’otturatore 3 à ̈ un elemento semovente traslabile tra una prima posizione corrispondente allo stato di apertura della via di scarico 5 ed una seconda posizione corrispondente allo stato di chiusura della via di scarico 5.

In corrispondenza dello stato di chiusura della via di scarico 5, la via di ingresso 4 Ã ̈ in comunicazione di fluido con la via di uscita 32 tramite il foro calibrato 8.

L’asse di traslazione dell’otturatore 3 à ̈ parallelo all’asse della via di ingresso 4 e della via di scarico 5 che a loro volta sono coassiali. L’otturatore 3 à ̈ formato in tre pezzi accoppiati tra di loro in modo fisso e comprende in particolare un supporto rigido 21 a campana con il lato concavo rivolto verso la via di scarico 5, una guarnizione anch’essa a campana 14 sostenuta dal supporto rigido 21, ed un elemento elastomerico 15 cilindrico sostenuto anch’esso dal supporto rigido 21 e posizionabile contro la via di scarico 5 per chiuderla.

Più precisamente la guarnizione a campana 14 à ̈ calzata sul lato convesso del supporto rigido 21 e presenta un labbro perimetrale 16 di tenuta contro la parete interna del corpo valvolare 2 per la separazione tra la prima camera 9 e la seconda camera 10, mentre l’elemento elastomerico 15 à ̈ alloggiato in una sede 30 ricavata sul lato concavo del supporto rigido 21.

La sede 30 dell’elemento elastomerico 15 comprende dei dentini di scatto 17 che circoscrivono l’elemento elastomerico 15 agganciandosi al bordo perimetrale di quest’ultimo.

La molla 12 di tipo elicoidale à ̈ interposta tra la parte del corpo valvolare 2 costituente la base della seconda camera 10 ed il lato concavo del supporto rigido 21. In particolare una parte della molla elicoidale 12 à ̈ calzata su una protrusione 19 della via di scarico 5 verso l’interno della seconda camera 10 ed una parte della molla elicoidale 12 à ̈ calzata sulla sede 30 dell’elemento elastomerico. Il foro calibrato 8 attraversa sia la guarnizione a campana 14 sia il supporto rigido 21.

Con riferimento alle figure 3-8 l’otturatore 3 comprende una membrana 23 deformabile che presenta una configurazione non deformata corrispondente allo stato di apertura della via di scarico 5 ed una configurazione deformata corrispondente allo stato di chiusura della via di scarico 5.

La membrana 23 presenta il suo bordo perimetrale incastrato in un recesso 31 tra le due parti di cui à ̈ costituito il corpo valvolare 2. Il foro calibrato 8 à ̈ ricavato attraverso la membrana 23.

La membrana 23 à ̈ vantaggiosamente in materiale elastomerico idoneo a evitare che il calcare possa ostruire il foro calibrato 8. I mezzi elastici di richiamo 7 comprendono in questo caso molle elicoidali 12 di azionamento di una piastra 24 di spinta dell’otturatore 3.

La piastra 24 à ̈ interposta tra l’otturatore 3 da un lato e la via di scarico 5 e la via di uscita 32 dall’altro ed à ̈ traslabile ortogonalmente al proprio piano di giacitura principale che à ̈ affacciato alla membrana 23.

Per guidare la traslazione della piastra 24, dalla parte del corpo valvolare 2 costituente la base della seconda camera 10 si prolungano dei perni 26 di guida inseriti in apposite bussole 25 che a loro volta si prolungano dal lato della piastra 24 opposto a quello affacciato alla membrana 23.

Ogni molla 18 Ã ̈ interposta tra una bussola 25 ed il perno di guida 26 in essa inserito.

La piastra 24 presenta un foro passante 27 che, quando la membrana 23 assume lo stato deformato corrispondente alla chiusura della via di scarico 5, Ã ̈ inanellato dalla via di scarico 5 in modo tale che la membrana 23 possa posizionarsi in chiusura direttamente contro la via di scarico 5.

La piastra 24 presenta un ulteriore foro passante 40 che consente il passaggio di fluido tra la via di ingresso 4 e la via di uscita 32.

Alla parte del corpo valvolare 2 in cui sono ricavate la via di scarico 5 e la via di uscita 32 à ̈ applicato un coperchietto 41 presentante una pluralità di fori 42 di erogazione del fluido di infusione, in particolare acqua calda nel caso di applicazione della valvola 1 in un circuito di alimentazione di una macchina da caffà ̈. Il funzionamento della valvola 1 à ̈ il seguente.

La valvola 1 Ã ̈ inserita in un circuito idraulico pressurizzabile tramite una pompa.

Alla accensione della pompa si instaura un passaggio di fluido dalla prima camera 9 alla seconda camera 10 attraverso il foro calibrato 8. Per effetto della perdita di pressione dovuta al foro calibrato 8 la pressione presente nella prima camera 9 à ̈ superiore a quella presente nella seconda camera 10. Tale differenza di pressione genera sull’otturatore 3 una forza di spinta che lo assoggetta ad uno spostamento (prima realizzazione preferita dell’invenzione) o ad una deformazione (seconda realizzazione preferita dell’invenzione) per effetto di cui passa dallo stato di apertura allo stato di chiusura della via di scarico 5. Nello stato di chiusura della via di scarico 5 si instaura pertanto un flusso di fluido tra la via di ingresso 4 e la via di uscita 32 tramite il foro calibrato 8.

L’otturatore 3 si porta nello stato di chiusura della via di scarico in contrasto alla molla 18 (prima realizzazione preferita dell’invenzione) o alle molle 18 (seconda realizzazione preferita dell’invenzione).

Allo spegnimento della pompa si annulla il flusso tra la via di ingresso 4 e la via di uscita 32 e la differenza di pressione tra la prima camera 9 e la seconda camera 10 tende rapidamente ad azzerarsi. Conseguentemente il valore della forza che tiene spostato (prima realizzazione preferita dell’invenzione) o deformato (seconda realizzazione preferita dell’invenzione) l’otturatore 3 in chiusura della via di scarico 5 si riduce solo al valore della pressione presente nella prima camera 9 moltiplicato per il valore della sezione della via di scarico 5. Quando tale forza si riduce uguagliando quella esercitata in direzione opposta dai mezzi elastici 7, l’otturatore 3 ritorna nel suo stato iniziale riaprendo la via di scarico 5 e permettendo la rapida e completa depressurizzazione del circuito idraulico.

Le valvole illustrate presentano tre vie, vale a dire una via di ingresso, una via di scarico ed una via di uscita, ma l’invenzione si applica naturalmente anche a valvole a due vie in cui una à ̈ la via di ingresso e l’altra la via di scarico. Il funzionamento della valvola a due vie à ̈ sostanzialmente il medesimo di quello di una valvola a tre vie.

Applicazione preferita della valvola à ̈ per un circuito idraulico di una macchina da caffà ̈.

La valvola di scarico automatica della presente invenzione à ̈ di tipo completamente meccanico e non soffre pertanto gli inconvenienti legati ad una valvola di tipo elettrico, primo tra tutti il costo.

La valvola di scarico automatica così concepita à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a secondo delle esigenze e dello stato della tecnica.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Valvola di scarico automatica (1) comprendente almeno una via di ingresso (4), almeno una via di scarico (5), ed un otturatore (3) di separazione tra la via di ingresso (4) e la via di scarico (5), caratterizzata dal fatto che detto otturatore (3) presenta mezzi (6) per la creazione tra la via di ingresso (4) e la via di scarico (5), quando il circuito idraulico in cui à ̈ inserita detta valvola (1) à ̈ soggetto ad un flusso di liquido, di una caduta di pressione calibrata tramite cui detto otturatore (3) à ̈ portato automaticamente da uno stato di apertura a uno stato di chiusura della via di scarico (5) in contrasto a mezzi elastici di richiamo (7) atti a riportare automaticamente detto otturatore (3) in detto stato di apertura della via di scarico (5) quando termina il flusso di liquido del circuito idraulico.
2. 2. Valvola di scarico automatica (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (6) di creazione di una caduta di pressione comprendono almeno un foro calibrato (8).
3. 3. Valvola di scarico automatica (1) secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi elastici di richiamo (7) comprendono almeno una molla (12).
4. 4. Valvola di scarico automatica (1) secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che in corrispondenza dello stato di chiusura della via di scarico (5), la via di ingresso (4) à ̈ in comunicazione di fluido con una via di uscita (32) tramite detto almeno un foro calibrato (8).
5. 5. Valvola di scarico automatica (1) secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto otturatore (3) comprende una membrana (23) deformabile che presenta una configurazione non deformata corrispondente allo stato di apertura della via di scarico (5) ed una configurazione deformata corrispondente allo stato di chiusura della via di scarico (5).
6. 6. Valvola di scarico automatica (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detti mezzi elastici di richiamo (7) comprendono inoltre una piastra (24) di spinta dell’otturatore (3) interposta tra l’otturatore (3) e la via di scarico (5) ed azionabile da detta almeno una molla (8) in traslazione ortogonalmente al suo piano di giacitura principale.
7. 7. Valvola di scarico automatica (1) secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto otturatore (3) à ̈ un elemento semovente traslabile tra una prima posizione corrispondente allo stato di apertura della via di scarico (5) ed una seconda posizione corrispondente allo stato di chiusura della via di scarico (5).
8. 8. Valvola di scarico automatica (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detto otturatore (3) comprende un supporto rigido (21), una guarnizione (14) sostenuta dal supporto rigido (21) e presentante un labbro perimetrale (16) di tenuta contro la parete interna del corpo valvolare (2), ed un elemento elastomerico (15) sostenuto anch’esso dal supporto rigido (21) e posizionabile contro la via di scarico (5) per chiuderla.
9. 9. Circuito idraulico comprendente almeno una pompa ed almeno una valvola di scarico automatico conforme ad una o più rivendicazioni precedenti.
10. 10. Apparecchio caratterizzato dal fatto di presentare un circuito idraulico conforme alla rivendicazione precedente.
11. 11. Apparecchio secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di consistere in una macchina per la produzione di una bevanda aromatica.
12. 12. Apparecchio secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di consistere in una macchina da caffà ̈.