ITMI20131655A1 - Testa termostatica per valvole termostatizzabili - Google Patents

Description

TESTA TERMOSTATICA PER VALVOLE TERMOSTATIZZABILI

DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

La presente invenzione si riferisce ad una testa termostatica, intesa nel senso di dispositivo di comando termostatico per valvole termostatizzabili.

STATO DELL'ARTE

Allo stato dell’arte sono note teste termostatiche per valvole termostatizzabili di corpi riscaldanti, come termosifoni, radiatori per impianti di riscaldamento e simili.

L’ottenimento del benessere in uno spazio abitato (abitazione, uffici e simili) comprende una corretta gestione delle temperature dei singoli vani in funzione della loro destinazione d’uso; a tale aspetto si affianca del resto anche quello del risparmio energetico, non meno importante, oltre che quello normativo, che in certi Paesi (come l’Italia, ad esempio) obbliga all’installazione di dispositivi per la regolazione automatica della temperatura ambiente nei singoli locali o nelle singole zone aventi caratteristiche di uso ed esposizione uniformi.

È noto, infatti, come nei diversi vani di ogni spazio abitato si abbiano carichi termici che cambiano nel tempo in funzione di diversi fattori (es. temperatura esterna, apporti interni di energia, irraggiamento solare da finestre ed altro ancora).

L’utilizzo di una testa termostatica accoppiata con una valvola termostatizzabile che regola la portata di fluido termovettore entrante in un corpo riscaldante consente, in breve, di regolare la quantità di calore immessa nell’ambiente in funzione della temperatura dell’ambiente stesso, in modo da mantenere, di conseguenza, la temperatura dell’ambiente ad un valore impostato dall’utente.

A tal fine le teste termostatiche comprendono un sensore di temperatura, usualmente a liquido; la variazione di temperatura dell’ambiente provoca una conseguente variazione di volume del liquido contenuto nel sensore, la quale variazione comporta a sua volta lo spostamento di un meccanismo interno, con conseguente chiusura od apertura della valvola accoppiata al dispositivo; ciò in ultima analisi genera una modulazione della portata di fluido termovettore che entra nel corpo scaldante e quindi una variazione della quantità di calore erogata da quest’ultimo.

Le teste termostatiche comprendono una manopola di regolazione azionabile da un utente, che permette la regolazione.

Le teste termostatiche attuali assolvono non solo alla normale impostazione della temperatura prescelta, ma presentano anche altre funzionalità più evolute che le rendono particolarmente versatili.

Tra queste funzionalità le più apprezzate sono quelle relative:

- alla possibilità di bloccare la testa in corrispondenza della temperatura prescelta, evitando che venga alterata (magari accidentalmente), anche detta “funzione di bloccaggio”

- alla possibilità di permettere ad un utente di azionare la testa solo in un preciso intervallo di valori di temperatura (es. fissando la temperatura massima o quella minima), anche detta “funzione di limitazione”.

Teste termostatiche note, provviste di queste funzionalità, sono descritte ad esempio nelle domande di brevetto italiane nr. IT1997MI002110 a nome MACRIFIN Spa o IT2002MI000896 a nome FRACCHIA o nella domanda francese nr. FR2795809 a nome F.W. OVENTROP GmbH & CO.KG. o ancora nella domanda europea EP0694722 a nome COMAP S.A. o in quella tedesca nr. DE19920864 a nome T.HEIMEIER METALLWERK GmbH &CO.KG.

Si noti, per inciso, che le teste termostatiche non contengono in generale componenti elettronici di controllo e devono avere un costo quanto più possibile contenuto: tutte le funzionalità, anche quelle evolute, devono così essere ottenute grazie a particolari accoppiamenti meccanici

Esistono anche in commercio delle teste termostatiche con sensori elettronici ed attuatori motorizzati, che tuttavia presentano costi e complessità di livello superiore alle teste termostatiche a comando manuale, oggetto dell’invenzione e che, quindi, non vengono qui prese in considerazione.

Un aspetto di particolare interesse è la realizzazione della funzionalità di limitazione qui sopra accennata: per ottenerla è necessario prevedere dei fermi corsa che arrestano la rotazione della manopola di regolazione in corrispondenza di valori prescelti: ad esempio nel caso di limitazione della temperatura massima, i fermi corsa arrestano la rotazione della manopola in corrispondenza di una temperatura (massima) impostata e consentono la rotazione della manopola verso una temperatura inferiore (o la chiusura completa); viceversa accade per la regolazione della temperatura minima.

A tal fine è necessario disporre di fermi corsa meccanici che siano spostabili, in modo da definire l’angolo complessivo dell’arco di rotazione permesso alla manopola.

Tali fermi corsa sono realizzati, nelle varie soluzioni note sopra presentate, in diversi modi: in alcuni casi (es. DE19920864 e FR2795809) sono variamente realizzati con degli inserti mobili che inforcano apposite sedi arrestando la rotazione della manopola.

Questa soluzione, apparentemente semplice e versatile, presenta però l’inconveniente di dover agire con un utensile (es. la punta di un piccolo giravite) per estrarre gli inserti mobili dalle sedi onde impostarne la posizione.

Inoltre, considerando le piccole dimensioni degli inserti ed il fatto che talune posizioni sono poco accessibili in condizione di testa termostatica installata, l’operazione non risulta agevole, specie quando l’utente non è un utente specializzato (come un installatore) ma è, al contrario, un utente comune, non specializzato.

Una soluzione più semplice da utilizzare è quella di EP0694722, in cui i fermi corsa sono posti su di un anello di regolazione spostabile assialmente in condizione di impegno/disimpegno rispetto ad una corona circolare di sedi.

Lo spostamento assiale dell’anello ne libera la rotazione e l’utente può così impostare la posizione angolare del fermo corsa, in modo da arrestare la rotazione della manopola in corrispondenza di un punto di interesse.

Se, tuttavia, la manovra di impostazione risulta tutto sommato semplice, l’anello risulta però completamente sfilabile dalla testa, con il rischio di andare perduto; qualora se ne volesse prevenire lo sfilamento completo sarebbe in ogni caso necessario predisporre lavorazioni addizionali alla testa termostatica.

Inoltre, vista la particolare disposizione degli elementi in questa testa termostatica, il suo azionamento non risulta agevole, perché la parte disponibile per l’afferraggio da parte dell’utente è piuttosto piccola.

Tali problemi sono risolti, ad esempio, dalle teste termostatiche descritte in IT1997MI002110 o IT2002MI000896, nelle quali l’anello di regolazione è posto in corrispondenza della porzione della testa rivolta verso la valvola, ed è quindi non completamente amovibile dalla testa, quando la stessa è installata sulla valvola.

In queste soluzioni, inoltre, la manopola azionabile dall’utente ha dimensioni rilevanti, così che il suo azionamento è facilitato.

Tuttavia anche queste soluzioni presentano alcuni inconvenienti, dovuti principalmente al fatto che per passare da una all’altra delle diverse funzionalità ed impostazioni l’utente è costretto a ruotare in un verso obbligato l’anello.

Ciò deriva, in breve, dalla particolare realizzazione delle parti componenti le teste stesse, nelle quali i fermi di rotazione sono realizzati tutti mediante l’interazione tra due componenti: l’anello e la manopola.

SCOPI E RIASSUNTO DELL’INVENZIONE

È scopo della presente invenzione superare gli inconvenienti dell'arte nota.

In particolare, è scopo della presente invenzione quello di mettere a disposizione una testa termostatica per valvole che sia semplice da utilizzare, non abbia parti che possono andare perse e permetta una regolazione semplice, anche senza utensili e abbia un costo relativamente contenuto.

Altro scopo dell’invenzione è quello di prevedere un’alternativa alle teste termostatiche note.

L'idea alla base della presente invenzione è quella di mettere a disposizione una testa termostatica per valvole del tipo comprendente un gruppo attuatore termostatico, un vitone di alloggiamento per il gruppo attuatore provvisto di una estremità filettata ed una manopola solidale al vitone sia a rotazione che assialmente.

La testa dell’invenzione comprende inoltre un cannotto filettato ad una prima estremità ed impegnato a vite con l’estremità filettata del vitone, comprendente mezzi di accoppiamento per il fissaggio ad una valvola, come una ghiera o simili. La testa comprende poi un anello sincronizzatore accoppiato a rotazione al cannotto ed assialmente alla manopola: l’anello sincronizzatore risulta così spostabile assialmente rispetto al cannotto per effetto della rotazione della manopola, per regolare il funzionamento della testa stessa.

Secondo l’invenzione la manopola comprende una bocca di apertura in corrispondenza della quale si apre un canale di alloggiamento definito da una parete esterna ed una interna della manopola.

All’interno del canale di alloggiamento sono presenti:

- prime superfici di battuta che si estendono radialmente a partire dalla parete esterna, e

- seconde superfici di battuta che si estendono radialmente a partire dalla parete interna.

L’anello sincronizzatore è provvisto almeno di un dente sincronizzatore destinato ad andare in battuta con le seconde superfici di battuta per definire posizioni angolari di fine corsa della manopola.

Secondo l’invenzione inoltre la testa comprende anche un anello limitatore accoppiabile a rotazione con l’anello sincronizzatore mediante innesto selettivo del primo sul secondo.

Con “innesto selettivo” si intende indicare il fatto che l’anello limitatore e quello sincronizzatore possono essere innestati l’uno sull’altro -restando così accoppiati a rotazione- in diverse posizioni angolari reciproche.

L’anello limitatore è a sua volta provvisto almeno di due denti limitatori che, in condizione di anello limitatore innestato su quello sincronizzatore, sono alloggiati nel canale di alloggiamento e sono atti ad andare in battuta con dette prime superfici di battuta ivi predisposte per determinare alternativamente posizioni di fine corsa intermedie della manopola o una condizione di blocco a rotazione della manopola.

In questo modo, come si vedrà meglio nella spiegazione di dettaglio qui appresso fornita, si superano gli inconvenienti dell’arte nota: l’utente è infatti in grado di impostare i fermi corsa in modo semplice ed intuitivo, anche senza utensili e senza il rischio che parti della testa possano andare perdute o che le regolazioni possano essere erroneamente alterate.

Inoltre, in questo modo, si realizza una valida alternativa alle soluzioni note qui sopra descritte.

Ulteriori caratteristiche vantaggiose del metodo sono oggetto delle rivendicazioni allegate che si intendono parte integrante della presente descrizione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

L’invenzione verrà descritta qui di seguito con riferimento ad esempi non limitativi, forniti a scopo esplicativo e non limitativo nei disegni annessi. Questi disegni illustrano differenti aspetti e forme di realizzazione della presente invenzione e, dove appropriato, numeri di riferimento illustranti strutture, componenti, materiali e/o elementi simili in differenti figure sono indicati da numeri di riferimento similari.

Figura 1 illustra un esploso di una testa termostatica dell’invenzione;

figura 2 illustra in sezione la testa di fig. 1 in condizione assemblata;

figure 3a e 3b illustrano rispettivamente in prospettiva ed in sezione un primo particolare –il vitone- della testa delle figure precedenti;

figure 4a e 4b illustrano rispettivamente in prospettiva ed in sezione un secondo particolare –il cannotto- della testa delle figure 1 e 2;

figure 5a e 5b illustrano rispettivamente in prospettiva ed in sezione un terzo particolare opzionale –la ghiera- della testa delle figure 1 e 2;

figure 6a, 6b e 6c illustrano rispettivamente in prospettiva, in sezione e vista dal basso un quarto particolare –la manopola- della testa delle figure 1 e 2;

figure 7a e 7b illustrano rispettivamente in prospettiva ed in sezione un quinto particolare –l’anello sincronizzatore- della testa delle figure 1 e 2;

figure 8a e 8b illustrano rispettivamente in prospettiva ed in sezione un sesto particolare –l’anello limitatore- della testa delle figure 1 e 2;

figura 9 mostra una vista dal basso di un’alternativa del particolare di fig. 6; figura 10 mostra una vista in sezione della testa delle figure 1 e 2 in condizione di blocco della manopola;

figura 11 mostra una vista in sezione della testa delle figure 1 e 2 in condizione di funzionamento normale;

figura 12 e 13 mostrano una vista in sezione della testa delle figure 1 e 2 in due distinte condizioni di fine corsa.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

Mentre l’invenzione è suscettibile di varie modifiche e costruzioni alternative, alcune forme di realizzazione relative illustrate sono mostrate nei disegni e saranno descritte qui di seguito in dettaglio.

Si deve intendere, comunque, che non vi è alcuna intenzione di limitare l’invenzione alla specifica forma di realizzazione illustrata, ma, al contrario, l’invenzione intende coprire tutte la modifiche, costruzioni alternative, ed equivalenti che ricadano nell’ambito dell’invenzione come definito nelle rivendicazioni.

L’uso di “ad esempio”, “ecc”, “oppure” indica alternative non esclusive senza limitazione a meno che non altrimenti indicato.

L’uso di “include” significa “include, ma non limitato a ” a meno che non altrimenti indicato.

Con riferimento alle allegate figure 1 e 2, in esse è mostrata una testa termostatica 1 per valvole termostatizzabili secondo l’invenzione, mentre nelle figure 3a-8b sono mostrate in varie viste le sue componenti.

La testa 1 comprende un gruppo attuatore termostatico indicato nel suo complesso con il riferimento numerico 2.

Più in dettaglio il gruppo attuatore 2, nell’esempio non limitativo qui fornito, comprende un sensore termostatico 21 ad esempio del tipo ad espansione di fluido, una prima bussola 22, una seconda bussola 24, un elemento elastico 23.

La prima bussola 22 e la seconda bussola 24 sono tra loro allineate ed accoppiate per tramite dell’elemento elastico 23, che nell’esempio è una molla elicoidale.

La seconda bussola 24 è provvista di un perno 27 destinato ad accoppiarsi con un comando di un otturatore di una valvola termostatizzabile (non mostrata) per regolare una portata di fluido termovettore attraverso la valvola stessa.

Il gruppo 2 comprende poi un elemento elastico di contrasto 25 che agisce sulla seconda bussola 23 in direzione opposta all’azione del sensore termostatico 21, ad esempio una molla 25.

Grazie a questa realizzazione il sensore termostatico 21 risulta operativamente associato al perno 27 mediante le bussole 22,24 per azionarlo in senso assiale in funzione di una variazione di temperatura che ne provoca l’espansione o contrazione.

Più la punta libera del perno 27 fuoriesce e spinge l’otturatore della valvola, maggiore sarà l’intervento della testa sulla valvola con la conseguente riduzione della portata permessa da quest’ultima.

Non ci si dilunga oltre sul punto, in quanto questa porzione della testa 1 ed il relativo principio di funzionamento è di tipo comunemente noto al tecnico del ramo e non è direttamente di interesse dell’invenzione vera e propria; basta solo notare sin d’ora che il gruppo 2 appena descritto può essere sostituito con altri gruppi equivalenti (ad esempio con sensori a cera anziché a liquido, oppure con forme e dimensioni differenti rispetto a quelle rappresentate nei disegni) senza per questo uscire dall’ambito della presente invenzione.

Tornando alla testa 1, essa comprende un vitone 3 (visibile anche in fig. 3a,3b in maggior dettaglio) di alloggiamento del gruppo attuatore 2.

Il vitone 3 presenta almeno una prima estremità libera filettata 31, che in assetto operativo è rivolta verso la valvola.

Nell’esempio il vitone 3 comprende anche una seconda estremità libera conformata a bicchiere 32 in cui risulta alloggiato internamente (in condizione assemblata) almeno il sensore termostatico 21 e/o parte del gruppo 2.

La testa 1 comprende poi una manopola 8, azionabile in rotazione da un utente per regolare la temperatura, sulla quale si tornerà in dettaglio dopo, per ora basti notare che il vitone 3, in condizione assemblata, risulta accoppiato alla manopola 8 sia a rotazione, sia per movimenti assiali.

Nell’esempio fornito ciò si ottiene per il fatto che l’estremità libera a bicchiere 32 è provvista esternamente di un profilo di impegno –nell’esempio un millerighe- che coopera con un analogo profilo di impegno interno alla manopola 8, nell’esempio delle alette, per realizzare un accoppiamento di forma a rotazione.

L’accoppiamento assiale tra vitone 3 e manopola 8 è realizzato da una serie di risalti a sottosquadro (e/o gole) che fissano assialmente le due (3 ed 8).

La testa 1 comprende poi un cannotto centrale 4 (visibile anche in fig. 4a e 4b in maggior dettaglio) comprendente a sua volta una prima estremità libera filettata 41 ed una seconda estremità libera 42 di accoppiamento con la valvola termostatizzabile.

Nell’esempio illustrato la filettatura della prima estremità libera filettata 41 è interna al cannotto (che pertanto risulta almeno in parte cavo) e la filettatura della prima estremità libera filettata 31 del vitone 3 è esterna a quest’ultima: le due filettature hanno lo stesso passo e sono destinate a cooperare tra loro per permettere a vitone 3 e cannotto 4 di avvitarsi/svitarsi tra loro; in particolare essendo il vitone 3 solidale alla manopola 8 un azionamento di quest’ultima porta in rotazione il vitone 3 e, nel caso in cui sia impedita la rotazione su sé stesso del cannotto 4, lo spostamento assiale del vitone 3 grazie all’accoppiamento a vite delle due filettature 31,41.

Tornando al cannotto 4, esso comprende poi sulla sua superficie esterna dei primi profili guida/slitta 43 che cooperano con corrispondenti profili guida/slitta 56 dell’anello sincronizzatore 5, su cui si tornerà tra poco.

La seconda estremità libera 42 del cannotto 4 è quella di accoppiamento con la valvola termostatizzabile ed è provvista, nell’esempio, di una sede di alloggiamento per una ghiera 7 (visibile anche in fig. 5a, 5b in maggior dettaglio) e di una sagoma apposita per l’accoppiamento con la valvola termostatizzabile: tale sagoma di accoppiamento può variare a seconda dei casi ed è in ogni caso di tipo noto al tecnico del ramo, su di essa non ci si sofferma quindi oltre.

La ghiera 7 è destinata ad accoppiarsi assialmente con il cannotto 4 impegnando la sua estremità 42 provvista della sede di alloggiamento e comprende un tratto filettato 71, grazie al quale si avvita su di una corrispondente filettatura di una valvola termostatizzabile.

La ghiera 7 è quindi libera di ruotare rispetto al cannotto 4, così da permetterle di essere avvitata sulla valvola che invece è usualmente installata su un elemento riscaldante (calorifero e simili), fissando così la testa 1 alla valvola.

Si noti che con questo fissaggio il cannotto 4 risulta fissato rigidamente alla valvola, non potendo ruotare/traslare o sfilarsi da quest’ultima.

Si fa notare sin d’ora che l’impegno della testa 1 con la valvola termostatizzabile potrebbe essere ottenuto con mezzi di impegno diversi, sui quali non ci si sofferma perché alla portata del tecnico del ramo come meri equivalenti della ghiera 7 sino ad ora descritta a titolo non limitativo.

La ghiera 7 è pertanto da intendersi opzionale: qualora fossero scelti altri mezzi di accoppiamento della testa 1 alla valvola, la ghiera 7 potrebbe anche essere assente.

La manopola 8 (visibile anche in fig. 6a, 6b in maggior dettaglio) è azionabile dall’utente e comprende un corpo cavo 81 in cui è alloggiabile almeno parte del gruppo sensore 2.

Il corpo 81 comprende internamente dei profili di impegno con il vitone 3 come ad esempio alette che cooperano con il millerighe del vitone 3 per realizzare un accoppiamento di forma a rotazione ed uno o più risalti (o in alternativa gole) che fissano assialmente vitone 3 e manopola 8 che si comportano, quindi, una volta assemblate, come un pezzo unico.

Non vengono qui forniti ulteriori dettagli sulle alette o sulle gole o risalti della manopola perché il tecnico del ramo ha alla sua portata diversi mezzi di accoppiamento tra i due (ad es. perni, viti o altre soluzioni ancora) destinati a fissare a rotazione e traslazione le due parti (vitone e manopola) che possono essere usati equivalentemente.

A tal proposito si segnala anche che -in alcune forme esecutive alternative (non illustrate)- il vitone 3 e la manopola 8 sono realizzati come un pezzo unico, monolitico, e lo spazio per l’inserimento del gruppo 2 è, ad esempio, ricavato lateralmente o sulla testa della manopola, ad esempio con un coperchio avvitabile o simili.

Secondo l’invenzione la manopola 8 comprende inoltre una bocca di apertura 82 che è rivolta verso la valvola -in condizione montata- in corrispondenza della quale si identificano una parete esterna 83 ed una parete interna 84 concentriche che definiscono un canale di alloggiamento 89.

Viste le simmetrie in gioco, le pareti 83 ed 84 risultano preferibilmente cilindriche o tronco-coniche.

Tale canale 89 risulta aperto ed è sostanzialmente richiudibile dall’anello limitatore 6 sul quale si tornerà più oltre.

Si noti che la parete esterna 83 è provvista almeno di un primo dente radiale 85 che si estende nel canale di alloggiamento 89 verso la parete interna 84 a partire da quella esterna 83.

Le opposte facce radiali del dente 85 costituiscono prime superfici di battuta 85a ed 85a'.

Nell’esempio il dente radiale 85 termina prima della parete interna 84, dalla quale risulta quindi separato; in altre soluzioni il primo dente radiale 85 si allunga sino a toccare la parete interna 84.

Mantenere il dente radiale 85 ad una certa distanza dalla parete interna 84 tuttavia presenta un certo vantaggio in fase di produzione, per via degli spessori in gioco che potrebbero causare difetti dovuti a ritiri indesiderati nel caso in cui il componente venga realizzato tramite processi di stampaggio e/o colata a caldo.

La parete interna 84 è a sua volta provvista di seconde superfici di battuta 86a ed 87a che nell’esempio sono le facce opposte rispettivamente di un secondo dente radiale 86 e di un terzo dente radiale 87 che si estendono anch’essi nel canale di alloggiamento 89 verso la parete esterna 83 a partire da quella interna 84.

Nell’esempio i denti radiali 86,87 terminano prima della parete esterna 83, dalla quale risultano quindi separati.

Più in dettaglio la distanza radiale tra il primo dente radiale 85 e la parete interna 84 è uguale o superiore all’estensione radiale dei denti radiali 86,87 ed analogamente la distanza radiale tra i denti radiali 86,87 e la parete esterna 83 è uguale o superiore all’estensione radiale del primo dente radiale 85.

Si noti che in una forma alternativa (non mostrata) esiste un solo secondo dente radiale 86: in questo caso le seconde superfici di battuta 86a ed 87a sono le facce opposte dello stesso, unico, dente 86; il funzionamento risulta comunque analogo a quanto dopo descritto.

E’ inoltre anche possibile ottenere le stesse funzioni sostituendo i tre denti radiali 85, 86, 87 con un’unica protrusione che permette di ottenere le prime e le seconde superfici di battuta 85a,85a',86a ed 87a tutte ricavate sulla stessa protrusione 100, come mostrato in fig. 9, che si estende nel canale 89, e che in questa forma esecutiva collega la parete interna 84 con quella esterna 83.

In questa variante della manopola, indicata con 8’, l’unica protrusione 100 realizza tutte le superfici di battuta 85a,85a',86a ed 87a dei denti 85,86,87.

In altre parole nella variante 8’ i denti 85,86,87 sono tra loro uniti e monolitici, senza che per questo cambi il funzionamento descritto nel caso in cui i denti 85,86,87 siano tra loro separati o vi sono solo due denti 85,86.

Tornando all’esempio illustrato, sulla parete esterna della manopola 8, preferibilmente attorno alla bocca di apertura 82, è presente una scala graduata di riferimento e simboli per indicare il funzionamento all’utilizzatore.

La testa 1 comprende poi un anello sincronizzatore 5 (visibile anche in fig. 7a e 7b in maggior dettaglio).

L’anello sincronizzatore 5 è atto ad essere innestato sulla manopola 8 grazie ad una gola circonferenziale 51 che impegna un corrispondente rilievo circonferenziale della manopola 8: in questo modo, una volta che anello sincronizzatore 5 e manopola 8 sono innestati (assemblati) sono solidali assialmente, ma la manopola 8 è libera di ruotare liberamente rispetto all’anello sincronizzatore 5.

Nell’esempio mostrato sono previsti tre rilievi circonferenziali, disposti a 120° l’uno dall’altro.

L’anello sincronizzatore 5 è provvisto anche di una corona di impegno 54 esterna provvista di avvallamenti radiali per impegnarsi a rotazione con un anello limitatore 6 sul quale si tornerà dopo; tali avvallamenti radiali hanno tutti, tranne uno, le stesse dimensioni: esiste solo un avvallamento radiale maggiore 54’ che invece presenta una estensione maggiore e che assolve ad una funzione di centraggio, sulla quale si tornerà più oltre.

Si segnala sin d’ora che l’avvallamento radiale maggiore 54’ in talune forme esecutive è assente, essendo gli avvallamenti radiali tutti sostanzialmente uguali tra loro.

In corrispondenza della corona di impegno 54 è predisposto poi un labbro di impegno 57 che trattiene assialmente l’anello limitatore 6.

Internamente l’anello sincronizzatore 5 comprende dei profili guida/slitta 56 destinati ad impegnarsi a scorrimento con quelli 43 del cannotto 3: in questo modo una rotazione della manopola 8 porta in rotazione il vitone 3 e genera una dislocazione assiale della manopola con relativo vitone 3 e dell’anello sincronizzatore 5 che vengono avvicinati o allontanati dalla valvola per permettere la regolazione di funzionamento della testa 1.

Onde facilitare i processi produttivi legati alla taratura ed all’assiemaggio dei componenti e per garantire un corretto accoppiamento con alcuni modelli di valvole termostatizzabili in talune forme esecutive dell’invenzione l’accoppiamento tra anello sincronizzatore 5 e cannotto 3 è angolarmente predefinito: il cannotto 3 può innestarsi solo in una certa posizione sull’anello sincronizzatore 5; a tal fine i profili guida/slitta 56 e 43 sono sagomati in modo da consentire l’inserimento del cannotto 3 nell’anello sincronizzatore 5 solo in coincidenza di una certa angolazione reciproca dei due.

L’anello sincronizzatore 5 è provvisto poi di denti sincronizzatori 52,53, nell’esempio nel numero di due denti, atti a penetrare nel canale 89 in condizione assemblata.

I denti sincronizzatori 52,53 sono tra loro spaziati ed aggettano in direzione assiale.

Nel funzionamento i denti sincronizzatori 52,53 sono destinati ad entrare in contatto alternativamente con uno tra detto secondo e terzo dente radiale 86,87 a seguito di una rotazione della manopola 8, o, più in generale, con una seconda superficie di battuta 86a,87a: i denti sincronizzatori 52,53 e quelli radiali 86,87 si sviluppano ognuno, almeno in parte, su circonferenze isocentriche di pari raggio, in modo da andare in battuta a seguito di una rotazione reciproca di anello 5 e manopola 8.

La testa 1 comprende poi un anello limitatore 6 (visibile anche in fig. 8 in maggior dettaglio).

L’anello limitatore 6 è innestabile selettivamente sull’anello sincronizzatore 5, ovvero può essere innestato in una pluralità di angolazioni ed ivi fissato una volta innestato: il fissaggio dei due prevede che una volta innestati siano solidali a rotazione ed assialmente.

Per far ruotare l’anello limitatore 6 rispetto a quello sincronizzatore 5 è pertanto necessario dapprima sfilare il primo dal secondo, ruotarlo e poi, ri-innestarlo sul secondo bloccandolo a rotazione.

A tal fine l’anello limitatore 6 comprende dei risalti radiali 61 interni che sono atti ad impegnarsi con gli avvallamenti radiali della corona 54 dell’anello sincronizzatore 5, così da vincolare tra loro a rotazione l’anello limitatore 6 e quello sincronizzatore 5.

Il fissaggio assiale tra l’anello limitatore 6 e quello sincronizzatore 5 è ottenuto mediante il labbro 57 che coopera con la sede circonferenziale 67 dell’anello limitatore 6, realizzando un accoppiamento rimovibile (nel senso che i due possono essere innestati/disinnestati applicando una certa forza).

Anche in questo caso sono disponibili altre soluzioni per il tecnico del ramo che debba selezionare un accoppiamento rimovibile, tutte equivalenti a quanto sino ad ora descritto.

L’anello limitatore 6 comprende anche due denti limitatori 62,63 atti ad essere alloggiati nel canale 89 in condizione assemblata.

I denti limitatori 62,63 aggettano in direzione assiale dal corpo dell’anello 6 e sono tra loro spaziati; essi sono atti ad entrare in contatto alternativamente -l’uno o l’altro- oppure entrambi con il primo dente radiale 85 a seguito di una rotazione della manopola 8 , o, più in generale, con le prime superfici di battuta 85a' ed 85a.

I denti limitatori 62,63 ed il primo dente radiale 85 si sviluppano ognuno, almeno in parte, su circonferenze isocentriche di pari raggio, in modo da andare in battuta a seguito di una rotazione reciproca tra anello limitatore 6 e sincronizzatore 5.

In questo modo i denti sincronizzatori 52,53 e quelli limitatori 62,63, cooperando variamente con i denti radiali 85,86,87 della manopola 8 (o, equivalentemente con le superfici di battuta 85a,85a',86a ed 87a), definiscono posizioni angolari di fine corsa e/o posizioni angolari di fine corsa intermedie della manopola 8 corrispondenti a varie modalità di esercizio o funzionalità, che verranno descritte tra poco.

L’anello limitatore 6 comprende poi un riferimento 66 in forma di una protrusione radiale o di un semplice carattere stampato su di esso, in corrispondenza di un punto tra i due denti limitatori 62,63 scelto sull’arco di circonferenza che si sviluppa per un angolo minimo.

Il funzionamento della testa 1 appena descritta viene proposto qui appresso; per una più corretta comprensione dell’invenzione vengono descritte separatamente le varie funzionalità della testa 1.

- Funzionamento normale -In questa funzione, mostrata in sezione in fig. 11, la testa termostatica 1 può essere regolata in una qualsiasi delle posizioni comprese tra la posizione di “shut-off” o spegnimento con la quale si realizza il blocco meccanico della testa e la conseguente chiusura completa della valvola (in questa condizione la testa non interviene, qualsiasi sia la variazione di temperatura e mantiene la completa chiusura della valvola), usualmente indicata con “0” sulla manopola 8, ed una di massima apertura (indicata con un simbolo, ad esempio un sole) garantendo il mantenimento della temperatura impostata.

In questa condizione di funzionamento, l’anello limitatore 6 è collocato in modo che il riferimento 66 coincida con lo spazio presente tra i due denti 52 e 53 dell’anello sincronizzatore 5.

L’anello limitatore 6 risulta innestato nell’anello sincronizzatore ed impedito alla rotazione; l’anello sincronizzatore 5, una volta che la testa 1 è montata, risulta fisso in posizione.

In questo modo i denti limitatori 62,63 risultano “in fase” con i denti sincronizzatori 52,53, i quali servono per delimitare i due fermi corsa estremi dell’angolo di rotazione ammesso per la manopola 8.

Quando si è in questa condizione, il riferimento 66 dell’anello limitatore 6 indica la temperatura impostata corrispondente ad un punto della scala della manopola 8: l’utente, ruotando la manopola 8 disloca il vitone ad una certa distanza dal comando della valvola, in modo che il perno 27 agisca più o meno sul comando dell’otturatore della valvola termostatizzabile, aprendolo o chiudendolo in funzione della temperatura.

I fermi corsa estremi (corrispondenti a valvola tutta aperta o tutta chiusa) della manopola 8 sono realizzati grazie all’interferenza dei denti sincronizzatori 52,53 con il secondo e terzo dente radiale 86 ed 87 nel canale 89 (o più in generale con le seconde superfici di battuta 86a,87a): la manopola 8 può infatti essere ruotata sino a quando uno dei denti radiali 86 ed 87 entra in contatto con uno dei denti sincronizzatori 52,53 (o più in generale quando una delle seconde superfici di battuta 86a,87a entra in contatto con uno dei denti sincronizzatori 52,53).

Si arresta così la rotazione della manopola 8 in corrispondenza di un valore massimo o minimo di apertura, impedendo all’utente di proseguire con una rotazione dannosa per la testa 1.

- Funzione di bloccaggio-La funzione di bloccaggio, mostrata in fig. 10, consente, una volta impostata la temperatura desiderata, di impedire la rotazione della manopola 8 (involontaria o volontaria).

Per attivare questa funzionalità, dopo aver operato sulla manopola 8 per determinare la temperatura impostata (si veda “funzionamento normale” qui sopra) si disinnesta l’anello limitatore 6 dall’impegno con l’anello sincronizzatore 5, onde liberarne la rotazione non vincolata: questa operazione prevede di spostare assialmente l’anello limitatore 6 allontanandolo dalla manopola 8 sino a disimpegnare il labbro 57 dalla sede circonferenziale 67.

L’anello limitatore 6 viene quindi ruotato sino a che il suo riferimento 66 coincide con un opportuno simbolo di blocco (es. lucchetto) sulla manopola 8, posto in corrispondenza del primo dente 85 (o più in generale delle prime superfici di battuta 85a,85a') e re-innestato sull’anello sincronizzatore 5 in questa posizione.

In questo modo i due denti limitatori 62,63 si trovano a cavallo del primo dente 85 -nel canale 89- (o più in generale in contatto o immediatamente prossimi alle prime superfici di battuta 85a,85a') bloccando di conseguenza la rotazione della manopola 8.

Funzione di limitazione

La descrizione di questa funzione, illustrata nelle figg. 12 e 13 in corrispondenza di due punti di fine corsa, risulta particolarmente utile ai fini della comprensione dell’invenzione.

Con questa funzione si restringe in breve il campo di regolazione della testa 1 spostando i fermi corsa di rotazione della manopola 8 in corrispondenza di posizioni angolari predefinite intermedie tra quelle di fine corsa predisposte dall’interazione tra i denti sincronizzatori 52, 53 ed i denti radiali 86,87 (o, più in generale tra i denti sincronizzatori 52, 53 e le seconde superfici di battuta 86a,87a).

Le posizioni angolari intermedie corrispondono a determinati campi di temperatura impostabili dall’utente a partire da una qualsiasi impostazione iniziale della testa termostatica 1.

In pratica è possibile impostare la testa 1 in modo che si possa solo ridurre la temperatura impostata oppure che si possa solo aumentarla, mantenendo come punto fisso il valore impostato.

In questo caso si procede dapprima a impostare un valore di temperatura, agendo come descritto per il “funzionamento normale” poco sopra: tale valore di temperatura coincide con il punto fisso, ovvero con l’impostazione del nuovo punto di fine corsa, intermedio.

A tal fine, si disinnesta l’anello limitatore 6 dall’impegno con l’anello sincronizzatore 5, onde liberarne la rotazione non vincolata: questa operazione prevede di spostare assialmente l’anello limitatore 6 allontanandolo dalla manopola 8 sino a disimpegnare il labbro 57 dalla sede circonferenziale 67.

Si ruota quindi l’anello limitatore 6 in modo da portare il suo riferimento 66 immediatamente a destra o a sinistra del dente radiale 85, posizioni, queste ultime, che possono essere indicate con delle frecce o analoghi simboli indicativi del funzionamento prescelto: così facendo uno dei denti limitatori 62,63 si trova in battuta sul dente radiale 85 stesso (o più in generale su una prima superficie di battuta 85a,85a'); in questo modo si è definito un punto di fine corsa –intermediodella manopola 8, in un verso di rotazione o in quello opposto, a seconda del dente 62,63 che è in battuta, realizzando il predetto fine corsa intermedio; in fig. 12 è mostrato un punto di fine corsa in cui il dente 62 è in battuta sulla prima superficie di battuta 85a del dente radiale 85.

Si re-innesta quindi l’anello limitatore 6 su quello sincronizzatore 5 per bloccare la rispettiva rotazione.

Si noti che il fatto che l’anello limitatore 6 sia libero, permette di ruotarlo vantaggiosamente in entrambi i versi per raggiungere la posizione desiderata ottenendo così una elevata semplicità d’uso e versatilità della testa 1.

In pratica, a seconda del posizionamento del riferimento 66 (e, quindi, dei denti limitatori 62,63) rispetto al primo dente radiale 85 (o più in generale rispetto alle prime superfici di battuta 85a,85a'), la rotazione della manopola 8 risulta limitata, da fermi corsa che sono costituiti, in un verso, dal dente limitatore 62 o 63 che va in battuta sul primo dente radiale 85 (o più in generale sulle prime superfici di battuta 85a,85a'), mentre in verso opposto da un dente sincronizzatore 52,53 che va in battuta su uno tra il secondo ed il terzo dente radiale 86,87 (o più in generale sulle seconde superfici di battuta 86a ed 87a).

Questa seconda condizione è mostrata in fig. 13 in cui il dente sincronizzatore 53 è mostrato in battuta sulla seconda superficie di battuta 86a del dente 86.

Sono così raggiunti gli scopi sopra esposti.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Testa termostatica (1) per valvole, comprendente: - un gruppo attuatore termostatico (2) - un vitone (3) di alloggiamento per il gruppo attuatore (2) provvisto almeno di una estremità filettata (31) - una manopola (8) solidale al vitone (3) sia a rotazione che assialmente - un cannotto (4) filettato ad una prima estremità ed impegnato a vite con l’estremità filettata del vitone (3) in corrispondenza della detta prima estremità, comprendente mezzi di accoppiamento per il fissaggio ad una valvola - un anello sincronizzatore (5) accoppiato a rotazione al cannotto (4) ed assialmente alla manopola (8), essendo l’anello sincronizzatore (5) spostabile assialmente rispetto al cannotto (4) per effetto della rotazione della manopola (8) caratterizzata dal fatto che detta manopola (8) comprende inoltre una bocca di apertura (82) ed una parete esterna (83) ed una parete interna (84) terminanti in corrispondenza di detta bocca di apertura (82), che definiscono un canale di alloggiamento (89), in cui sono previste: - prime superfici di battuta (85a,85a') che si estendono radialmente in detto canale di alloggiamento (89) a partire da detta parete esterna (83) - seconde superfici di battuta (86a,87a) che si estendono radialmente in detto canale di alloggiamento (89) a partire da detta parete interna (84), detto anello sincronizzatore (5) essendo provvisto di almeno un dente sincronizzatore (52,53) destinato ad andare in battuta almeno con dette seconde superfici di battuta (86a,87a) per definire posizioni angolari di fine corsa della manopola (8) ed in cui la testa (1) comprende inoltre un anello limitatore (6) accoppiabile a rotazione a detto anello sincronizzatore (5) mediante innesto selettivo del primo sul secondo, detto anello limitatore (6) essendo provvisto almeno di due denti limitatori (62,63) che, in condizione di anello limitatore (6) innestato su detto anello sincronizzatore (5), sono alloggiati in detto canale di alloggiamento (89) e sono destinati ad andare in battuta con dette prime superfici di battuta (85a,85a') per determinare alternativamente posizioni di fine corsa intermedie della manopola (8) o una condizione di blocco a rotazione della manopola (8).
2. 2. Testa termostatica (1) secondo la rivendicazione 1, in cui dette prime superfici di battuta (85a,85a') sono realizzate su fianchi opposti di un primo dente radiale (85) che aggetta da detta parete esterna (83).
3. 3. Testa termostatica (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui dette seconde superfici di battuta (86a,87a) sono realizzate su fianchi opposti di due denti radiali (86,87) che aggettano da detta parete interna (84).
4. 4. Testa termostatica (1) secondo la rivendicazione 3, in cui una distanza radiale tra il primo dente radiale (85) e la parete interna (84) è uguale o superiore all’estensione radiale del secondo e/o terzo dente radiale (86,87) e una distanza radiale tra detto secondo e/o terzo dente radiale (86,87) e la parete esterna (83) è uguale o superiore all’estensione radiale del primo dente radiale (85).
5. 5. Testa termostatica (1) secondo la rivendicazione 1, in cui dette prime superfici di battuta (85a,85a') e dette seconde superfici di battuta (86a,87a) sono realizzate su una unica protrusione (100) che si estende in detto canale (89).
6. 6. Testa termostatica (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il vitone (3) comprende una seconda estremità libera conformata a bicchiere (32) in cui è alloggiato internamente (in condizione assemblata) almeno parte del detto gruppo attuatore (2).
7. 7. Testa termostatica (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detta estremità libera a bicchiere (32) è provvista esternamente di un profilo di impegno cooperante con un analogo profilo di impegno interno alla manopola (8) per realizzare un accoppiamento di forma alla rotazione ed alla traslazione.
8. 8. Testa termostatica (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui il vitone (3) è di pezzo con detta manopola (8).
9. 9. Testa termostatica (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto cannotto (4) comprende una seconda estremità libera (42) di accoppiamento con la valvola termostatizzabile, essendo detta prima estremità (41) filettata internamente e destinata a cooperare con la filettatura della prima estremità libera filettata (31) del vitone (3) per permettere a vitone (3) e cannotto (4) di avvitarsi/svitarsi tra loro.
10. 10. Testa termostatica (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto cannotto (4), comprende inoltre dei primi profili guida/slitta (43) ed in cui detto anello sincronizzatore (5) comprende secondi profili guida/slitta (56), detti primi e secondi profili guida/slitta (43) essendo atti a cooperare tra loro per guidare una traslazione assiale di detto anello sincronizzatore (5) rispetto a detto cannotto (4).
11. 11. Testa termostatica (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di accoppiamento per il fissaggio ad una valvola comprendono una ghiera (7) e un profilo di impegno su detto cannotto (4) per l’impegno con detta ghiera.
12. 12. Testa termostatica (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto anello sincronizzatore (5) è provvisto di una gola circonferenziale (51) e detta manopola (8) è provvista di un corrispondente rilievo circonferenziale per un accoppiamento assiale reciproco, essendo detta manopola (8) libera di ruotare rispetto all’anello sincronizzatore 5.
13. 13. Testa termostatica (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto anello sincronizzatore (5) comprende una corona di impegno (54) esterna provvista di avvallamenti radiali per impegnarsi a rotazione con un anello limitatore (6), per consentire un centraggio di detto anello limitatore (6), detto anello sincronizzatore (5) essendo inoltre provvisto almeno di un labbro di impegno (57) per il trattenimento rimovibile assiale dell’anello limitatore (6).
14. 14. Testa termostatica (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto gruppo attuatore termostatico (2) comprende un sensore termostatico (21) preferibilmente del tipo ad espansione di fluido, una prima bussola (22), una seconda bussola (24), un elemento elastico (23), preferibilmente una molla elicoidale, che accoppia detta prima e detta seconda bussola, essendo detta seconda bussola (24) provvista di un perno (27) destinato ad accoppiarsi con un comando di un otturatore di una valvola termostatizzabile per regolare una portata di fluido termovettore attraverso la valvola stessa.