ITMI962341A1

ITMI962341A1 - VALVE TO REGULATE THE FLOW AND/OR PRESSURE OF A FLUID PARTICULARLY FOR FILLING MACHINES

Info

Publication number: ITMI962341A1
Application number: IT96MI002341A
Authority: IT
Inventors: Mario Ronchi
Original assignee: Ronchi Mario Off Mec
Priority date: 1996-11-12
Filing date: 1996-11-12
Publication date: 1998-05-12
Also published as: ITMI962341A0; IT1287092B1

Description

DESCRIZIONE del Brevetto per Invenzione Industriale di: DESCRIPTION of the Patent for Industrial Invention of:

Forma oggetto del presente trovato una valvola regolatrice della portata di fluidi particolarmente per macchine riempitrici di contenitori e simili. The present invention relates to a valve for regulating the flow rate of fluids particularly for machines for filling containers and the like.

E' nota nella tecnica del riempimento di contenitori effettuato tramite macchine riempitrici automatiche, la necessità di alimentare il prodotto da confezionare ad un elevato numero di stazioni in corrispondenza delle quali sono disposti i bocchelli di erogazione!, sotto ciascuno dei quali è disposto il contenitore da riempire; detta alimentazione essendo effettuata tramite un collettore centralizzato diramato ai singoli bocchelli. In the technique of filling containers carried out by automatic filling machines, the need to feed the product to be packaged to a large number of stations in correspondence with which the dispensing outlets are arranged, under each of which the container to be fill; said feeding being effected through a centralized manifold branched to the single outlets.

E' anche noto che le operazioni di riempimento sono avviate/interrotte aprendo/chiudendo in successione, e non contemporaneamente, detti bocchelli; tale variazione del numero di bocchelli aperti determina una conseguente variazione della pressione di alimentazione di ciascun bocchello e conseguentemente una differenza nella portata di erogazione dello stesso, differenza che è causa di errori nel dosaggio di riempimento del contenitore. It is also known that the filling operations are started / stopped by opening / closing said nozzles in succession, and not simultaneously; this variation in the number of open nozzles determines a consequent variation in the supply pressure of each nozzle and consequently a difference in the delivery flow rate of the same, a difference which causes errors in the dosage of filling the container.

Oltre a quanto sopra sono anche possibili variazioni della pressione di alimentazione del fluido dovute a numerose cause associate ai dispositivi di alimentazione quali pompe, serbatoi a gravità e simili. In addition to the above, variations in the fluid supply pressure are also possible due to numerous causes associated with the supply devices such as pumps, gravity tanks and the like.

Sono pertanto state realizzate delle valvole, cosiddette modulatrici, atte a mantenere costante la detta portata di erogazione dei bocchelli. Dette valvole di tipo noto funzionano variando la luce di un condotto di mandata tramite un opportuno stantuffo coassiale, comandato in traslazione, il quale presenta estremità con profilo differenziato in modo che l'innalzamento o l'abbassamento dello stantuffo determini una variazione della sezione di apertura del condotto di mandata e quindi della portata di erogazione. Oltre a ciò nelle valvole di tipo noto il fluido passa all'esterno dello stantuffo, fluendo secondo una direzione sostanzialmente parallella a quella del movimento dello stesso. Consequently, so-called modulating valves have been provided which are suitable for keeping said delivery flow rate of the nozzles constant. Said valves of known type work by varying the opening of a delivery duct by means of a suitable coaxial piston, driven in translation, which has ends with a differentiated profile so that the raising or lowering of the piston determines a variation of the opening section. of the delivery duct and therefore of the delivery flow rate. In addition to this, in valves of the known type, the fluid passes outside the piston, flowing in a direction substantially parallel to that of its movement.

Tale tipo di funzionamento determina nella pratica una notevole approssimazione del controllo della portata e della pressione di erogazione, richiedendo in sostanza una elevata costanza delle condizioni di lavoro, costanza che costituisce invece il problema da risolvere, particolarmente se si tiene presente la grande differenza tra i fluidi di volta in volta alimentati ai contenitori, fluidi che possono tra l'altro essere più o meno densi e/o viscosi e quindi con comportamento dinamico molto differente. In practice, this type of operation determines a considerable approximation of the control of the flow rate and the delivery pressure, essentially requiring a high constancy of the working conditions, a constancy which instead constitutes the problem to be solved, particularly if one considers the great difference between the fluids fed to the containers from time to time, fluids which can, among other things, be more or less dense and / or viscous and therefore with very different dynamic behavior.

Si pone pertanto il problema tecnico di realizzare una valvola regolatrice della portata di bocchelli di erogazione di fluidi, particolarmente per macchine riempitrici, atta a mantenere costante la portata di erogazione su ogni singolo bocchello indipendentemente dalle condizioni di lavoro esistenti a monte o a valle della valvola stessa e indipendentemente dalle caratteristiche fisiche del fluido da alimentare. The technical problem therefore arises of providing a valve to regulate the flow rate of fluid dispensing nozzles, particularly for filling machines, capable of keeping the delivery flow rate constant on each individual nozzle regardless of the working conditions existing upstream or downstream of the valve itself. and regardless of the physical characteristics of the fluid to be fed.

Nell'ambito di tale problema costituisce ulteriore necessità che la valvola sia di facile ed economico assemblaggio e funzionamento, possa essere controllata con precisione e consenta di essere lavata al suo interno per semplice ricircolazione di acqua o solvente. Within this problem, a further need is for the valve to be easy and inexpensive to assemble and operate, to be controlled with precision and to allow it to be washed inside by simple recirculation of water or solvent.

Tali problemi tecnici sono risolti secondo il presente trovato da una valvola regolatrice della portata e/o pressione di un fluido, la quale comprende almeno un condotto di mandata e almeno un condotto di erogazione estendentisi dal corpo di detta valvola, all'interno della quale è disposto un otturatore, mobile in traslazione e una cui estremità è atta ad inserirsi a contatto in detto condotto di mandata, detta estremità dell'otturatore presentando superficie laterale dotata di finestrature passanti atte a porre in comunicazione detto condotto di mandata con il condotto di erogazione, essendo inoltre previsti mezzi di azionamento dell'otturatore per l'estrazione/inserimento dello stesso dal condotto di mandata . These technical problems are solved according to the present invention by a valve for regulating the flow rate and / or pressure of a fluid, which comprises at least one delivery duct and at least one delivery duct extending from the body of said valve, inside which there is a shutter is arranged, movable in translation and one end of which is adapted to fit into contact in said delivery duct, said shutter end having a lateral surface equipped with through windows suitable for putting said delivery duct into communication with the delivery duct, means for actuating the shutter for its extraction / insertion from the delivery duct being also provided.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione di un esempio non limitativo di attuazione del trovato effettuata con riferimento ai disegni allegati nei quali si mostra: More details can be found from the following description of a non-limiting example of embodiment of the invention made with reference to the attached drawings which show:

in figura 1 : una sezione assiale della valvola secondo il trovato in condizioni di totale chiusura e in figura 2 : una sezione assiale della valvola secondo il trovato in condizioni di totale apertura. in Figure 1: an axial section of the valve according to the invention in fully closed conditions and in Figure 2: an axial section of the valve according to the invention in fully open conditions.

Come illustrato la valvola secondo il trovato comprende un corpo 1 internamente cavo dal quale si estendono gli imbocchi di alimentazione la e di erogazione Ib dotati di relativi mezzi le di accopppiamento ai rispettivi condotti. All'interno di detto corpo 1 è coassialmente alloggiato un otturatore 2 di sezione trasversale sostanzialmente circolare. Detto otturatore presenta una estremità libera 2a internamente cava, sulla superficie laterale della quale sono realizzate asole passanti 3, disposte parallelamente all'asse longitudinale della valvola e aventi differente area di apertura; dette asole 3 pongono sostanzialmente in comunicazione la cavità dell'estremità 2a dell'otturatore 2 con l'interno del corpo 1 della valvola, consentendo il flusso del fluido dal condotto di mandata la al condotto di erogazione lb. As illustrated, the valve according to the invention comprises an internally hollow body 1 from which the supply inlets la and delivery Ib extend, equipped with relative means 1e for coupling to the respective ducts. A shutter 2 having a substantially circular cross section is coaxially housed inside said body 1. Said shutter has an internally hollow free end 2a, on the lateral surface of which through slots 3 are formed, arranged parallel to the longitudinal axis of the valve and having a different opening area; said slots 3 substantially place the cavity of the end 2a of the shutter 2 in communication with the interior of the valve body 1, allowing the flow of fluid from the delivery duct 1a to the delivery duct 1b.

L'estremità 2b dell'otturatore, opposta a quella libera 2a, è invece collegata ad un cursore 5, al cui interno è realizzata una madrevite 5a sulla quale si impegna un perno filettato 6a, solidale all'albero 6b di un motore elettrico 6 montato su una flangia 7a del coperchio 7 del corpo valvola 1. The end 2b of the shutter, opposite to the free one 2a, is instead connected to a slider 5, inside which a nut screw 5a is made on which a threaded pin 6a engages, integral with the shaft 6b of a mounted electric motor 6 on a flange 7a of the cover 7 of the valve body 1.

Detto coperchio 7 presenta inoltre una sede longitudinale 7b lungo la quale può assialmente scorrere la testa 8a di un perno trasversale 8 che impedisce la rotazione del cursore 5 che altrimenti non si muoverebbe in senso assiale. Said cover 7 also has a longitudinal seat 7b along which the head 8a of a transverse pin 8 can slide axially, preventing the rotation of the slider 5 which otherwise would not move axially.

Come rilevabile dalle figure all'interno del corpo della valvola 1 è disposta una membrana 9 di tenuta attraverso la quale passa l'otturatore 2 e necessaria per mantenere il fluido isolato dall'esterno, come richiesto nel caso di uso della valvola nel settore alimentare. As can be seen from the figures, inside the body of the valve 1 there is a sealing membrane 9 through which the shutter 2 passes and necessary to keep the fluid isolated from the outside, as required in the case of use of the valve in the food sector.

Il motore 6 è inoltre associato ad un dispositivo 10 di programmazione e controllo collegato a mezzi sensori, schematizzati con una linea 10b e atti a misurare la pressione in corrispondenza del condotto di erogazione lb e a inviare un corrispondente segnale al controllo 10 il quale, rilevando scostamenti non dovuti tra i valori programmati e i valori rilevati, aziona corrispondentemente il motore 6 in un senso o nell'altro per compensare tali scostamenti . The motor 6 is also associated with a programming and control device 10 connected to sensor means, schematised with a line 10b and adapted to measure the pressure in correspondence with the delivery duct 1b and to send a corresponding signal to the control 10 which, detecting deviations not due between the programmed values and the detected values, correspondingly activates the motor 6 in one direction or the other to compensate for these deviations.

Il funzionamento della valvola è il seguente The operation of the valve is as follows

- in condizione di valvola chiusa (fig.l) l'estremità 2a dell'otturatore 2 è totalmente inserita nel condotto la di mandata, le cui pareti chiudono le finestrature 3 dell'otturatore impedendo il passaggio del fluido. - in the closed valve condition (fig. 1) the end 2a of the shutter 2 is totally inserted in the delivery duct la, the walls of which close the windows 3 of the shutter, preventing the passage of fluid.

- in condizioni di valvola aperta (fig.2) il motore 6 richiama verso l'alto il cursore 5, e quindi l'otturatore 2, la cui estremità 2a, fuoriuscendo dal condotto di mandata, apre le finestrature 3, consentendo al fluido di entrare all'interno della estremità cava e di qui passare attraverso le finestrature stesse per accedere alla camera interna del corpo valvola e al condotto di erogazione Ib. - in open valve conditions (fig. 2) the motor 6 draws the slider 5 upwards, and therefore the obturator 2, whose end 2a, coming out from the delivery duct, opens the windows 3, allowing the fluid to flow enter the hollow end and from here pass through the windows themselves to access the internal chamber of the valve body and the delivery duct Ib.

Ovviamente un opportuno controllo del motore 6 tramite i dispositivi 10, IOa, consente di regolare con estrema precisione la posizione relativa dell'estremità 2a dell'otturatore rispetto al condotto di mandata la e conseguentemente la maggiore o minore apertura delle finestrature 3, determinando in tal modo una precisa regolazione della portata di erogazione dei. singoli bacchelli. Obviously, an appropriate control of the motor 6 by means of the devices 10, 10a, allows the relative position of the end 2a of the shutter to be adjusted with extreme precision with respect to the delivery duct la and consequently the greater or lesser opening of the windows 3, thereby determining way a precise adjustment of the delivery rate of the. individual rods.

Va inoltre sottolineato che la fuoriuscita del fluido attraverso dette finestrature avviene in direzione sostanzialmente ortogonale rispetto a quella di movimento dell'otturatore consentendo un ulteriore incremento della precisione del controllo. It should also be emphasized that the outflow of the fluid through said windows takes place in a substantially orthogonal direction with respect to that of the shutter movement, allowing a further increase in the accuracy of the control.

Oltre a ciò risulta evidente come la valvola secondo il trovato risulti facilmente lavabile mediante semplice ricircolazione di liquido quale acqua o simile, la quale passando attraverso le finestrature 3 mantiene le stesse libere da incrostazioni e sedimenti che ne potrebbero alterare la luce determinando un mal funzionamento della regolazione . In addition to this, it is evident that the valve according to the invention is easily washable by simple recirculation of liquid such as water or the like, which, passing through the windows 3, keeps them free from encrustations and sediments which could alter the light causing a malfunction of the adjustment.

Claims

CLAIMS 1) Valve regulating the flow rate and / or pressure of a fluid which comprises at least one delivery duct (la) and at least one delivery duct (1b) extending from the body (1) of said valve, inside which it is arranged a shutter (2), movable in translation and one end (2a) of which is adapted to be inserted into contact in said delivery duct (la) characterized by the fact that said end (2a) of the shutter is internally hollow and has a lateral surface provided through windows (3) designed to put the delivery duct (la) in communication with the delivery duct (1b), being also provided means (6,6a, 5) for actuating the shutter (2) for the extraction / insertion of the same from the delivery duct (la).

2) Valve according to claim 1 characterized in that said end (2a) of the shutter has a substantially cylindrical shape, internally hollow.

3) Valve according to claim 1 characterized in that said end (2a) of the shutter has an open base surface for the passage of the fluid.

4) Valve according to claim 1 characterized in that said windows (3) extend substantially parallel to the longitudinal axis of the valve.

5) Valve according to claim 1 characterized in that said windows (3) have the shape of an elongated slot.

6) Valve according to claim 1, characterized in that said windows have a different opening from each other.

7) Valve according to claim 1 characterized in that said means for actuating the shutter (2) consist of an electric motor (6).

8) Valve according to claim 1 characterized in that it provides sensor means (10b) connected to the delivery duct (1b) of the valve.

9) Valve according to claim 8 characterized in that said sensor means (10b) are pressure detectors.

10) Valve according to claim 8 characterized in that said sensor means (10b) are associated with programming devices (10) for controlling the means for actuating the shutter (2).