ITMI972701A1 - Valvola dosatrice - Google Patents

Description

Descrizione della domanda di breveto per invenzione industriale dal titolo: “Valvola dosatrice.”

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una valvola dosatrice.

Più in particolare, la presente invenzione riguarda una valvola dosatrice ad azionamento proporzionale e antivortice per liquidi o paste, specialmente applicabile ai circuiti di dosaggio di apparecchiature impiegate nei setori delle vernici, tessile, cartotecnico e cosmetico. Come è noto, le apparecchiature predisposte per Γ erogazione di fluidi da miscelare tra loro con precisione sono provviste di valvole dosatrici multistadio, a più otturatori concentrici, installate all’uscita di un circuito idraulico normalmente chiuso; dete valvole scaricano il fluido da dosare in atmosfera, generalmente in un contenitore disposto su uno strumento di pesatura ad alta risoluzione.

E’ stato rilevato che le note valvole dosatrici di cui si trata presentano alcuni inconvenienti di rilievo.

Anzituto, la variabile viscosità dei fluidi impedisce di dosare con la precisione desiderata la quantità di sostanza da erogare; specie per quantità ridotte o minime di fluido, si rende quindi necessario sostituire le valvole dosatrici originariamente accoppiate al circuito idraulico dell’ apparecchiatura.

Nelle note valvole multistadio, inoltre, le condizioni di linearità di flusso proporzionali all’entità del comando di apertura sono difficilmente prevedibil e garantibili; accade sovente, infatti, che quantità pur minime, di sostanza erogata escano spruzzando dall’ugello delle valvole, depositandosi sulle pareti del contenitore e dando quindi luogo a dosaggi non reali in fase di miscelazione. L’eventuale presenza di un raddrizzatore di flusso può risultare efficace solo in relazione alla massima portata di fluido, cioè con rotturatore avente dimensione maggiore. Non è possibile, infatti, sollevare solo in parte l’uno e l’altro degli otturatori concentrici: detti ultimi devono essere aperti sino a fine corsa, pena l’allargamento del flusso di sostanza in uscita, con conseguente formazione di spruzzi.

Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti lamentati in precedenza.

Più in particolare, lo scopo della presente invenzione è quello di realizzare una valvola dosatrice atta a consentire il preciso dosaggio del fluido in uscita, anche di quantità estremamente ridotte, parzializzandone in modo continuo il flusso ed evitando la formazione di turbolenze.

Ulteriore scopo dell’ invenzione è quello di realizzare una valvola dosatrice atta a consentire una scelta continuamente variabile del flusso massimo di erogazione, in modo sostanzialmente indipendente dal tipo di fluido e dal sistema con il quale lo stesso è alimentato.

Ulteriore scopo dell’invenzione è quello di mettere a disposizione degli utilizzatori una valvola dosatrice in grado di garantire un elevato livello di resistenza e affidabilità nel tempo, tale inoltre da poter essere facilménte ed economicamente realizzata.

Questi e altri scopi ancora vengono raggiunti dalla valvola dosatrice della presente invenzione, specialmente applicabile ai circuiti di dosaggio di apparecchiature impiegate nei settori delle vernici, tessile, cartotecnico e cosmetico, che comprende un corpo superiore e un solidale corpo inferiore, collegato a un condotto laterale di alimentazione del prodotto da dosare, nei quali è scorrevolmente disposto uno stelo recante all’estremità inferiore un primo organo otturatore scorrevole in parte al interno di un secondo organo otturatore calzato su detto stelo, movimentato assialmente in una camera ellittica formata nel corpo inferiore e comunicante con il condotto laterale.

Le caratteristiche costruttive e funzionali della valvola dosatrice della presente invenzione possono essere meglio comprese dalla descrizione che segue, fatta con riferimento alle allegate tavole di disegni che ne rappresentano una forma di esecuzione preferita e non limitativa e in cui:

la figura 1 rappresenta schematicamente, in sezione longitudinale, la valvola dosatrice della presente invenzione;

la figura 2 rappresenta schematicamente la stessa valvola esemplificativamente accoppiata a un attuatore pneumatico per la sua movimentazione;

la figura 3 rappresenta schematicamente la stessa valvola di figura 1, con otturatore esterno in posizione di abbassamento totale;

la figura 4 rappresenta schematicamente la stessa valvola di figura 3 con entrambi gli otturatori in posizione di abbassamento totale.

Con riferimento alle citate figure, la valvola dosatrice della presente invenzione, indicata nel complesso con 10, comprende basilarmente un corpo superiore 12 e un corpo inferiore 14 cui è solidale un condotto laterale 16 collegato con mezzi in sé noti alla linea di alimentazione del prodoto da dosare. Il corpo 12, otenuto di preferenza in metallo, presenta configurazione a bicchiere rovesciato con porzione superiore 12’ troncoconica, provvista di foro assiale per il passaggio di uno stelo 18; a deto corpo 12 è vincolato un manicoto 20 che forma il supporto per i mezzi di movimentazione dello stelo 18, vantaggiosamente e non criticamente costituiti da un attuatore pneumatico 22. Il vincolo tra manicoto 20 e corpo 12 è di preferenza ottenuto mediante filetatura, formata lungo la superficie laterale del corpo stesso, a ridosso della porzione troncoconica 12’ e in posizione prossima a una delle imboccature di deto manicotto. L’estremità superiore dello stelo 18 è vincolata all’ atuatore pneumatico 22 atraverso un convenzionale raccordo 24.

D foro assiale formato nella porzione troncoconica 12’ del corpo 12 si prolunga inferiormente nel corpo medesimo con diametro sensibilmente maggiore e forma una camera cilindrica 26. A detto corpo 12, in posizione contrapposta alla sua porzione troncoconica 12’, è vincolato il coipo inferiore 14 della valvola 10, formato vantaggiosamente in metallo; deto corpo è provvisto di foro assiale a diametri differenziati e del condotto laterale 16 orientato diagonalmente e comunicante con la parte mediano-inferiore di detto foro. In particolare, il corpo 14 presenta un’imboccatura superiore 28 rivolta al corpo 12 provvista di filettatura per l’accoppiamento allo stesso corpo 12, corrispondentemente filettato lungo la propria estremità inferiore; dall’imboccatura 28 si sviluppa un foro 30, esteso per una quota limitata, esemplificativamente compresa fra 10 e 30 mm. Il diametro del foro 30 è inferiore rispeto a quello dell’imboccatura 28 e maggiore rispetto a quello della camera 26 del corpo 12. Detto foro 30 si prolunga inferiormente a formare una camera 32, che sfocia all’esterno del corpo 14 attraverso un’apertura 34 a essa allineata. Vantaggiosamente, la camera 32 presenta configurazione ellittica, con ampiezza complessiva superiore rispetto al sovrastante foro 30 e alla sottostante apertura 34. Nella camera 32 si innesta il citato condotto laterale 16, orientato diagonalmente, di preferenza costituito da un elemento tubolare ottenuto in microfusione di acciaio, vincolato nel corpo 14; secondo la forma di esecuzione preferita di cui alle figure, il corpo 14 è allo scopo provvisto di una solidale appendice laterale 14’ nella quale è formato un foro avente diametro complementare al diametro esterno del condotto 16, che in esso viene inserito e vincolato con mezzi noti, ad esempio mediante saldatura, adesivi o equivalenti mezzi. L’estremità innestata nell’appendice 14’ dell’elemento tubolare formante il condotto 16 è tagliata diagonalmente per affacciarsi con precisione alla camera 32 del corpo 14 senza sporgere internamente a essa; l’inclinazione del condotto 16 rispetto al corpo inferiore 14 della valvola 10 e al sovrastante e allineato corpo 12 è compresa fra 12° e 60°, preferibilmente fra 20° e 40°.

Lungo la superficie interna del condotto 16, che definisce un foro 36 comunicante con la camera 32, è formata una pluralità di rigature longitudinali a sviluppo rettilineo 38, aventi la funzione di impedire l’avvitamento del fluido alimentato nel condotto stesso e quindi nella camera 32. L’estremità inferiore del corpo 14, che definisce la bocca di erogazione del fluido dalla valvola 10 attraverso Γ apertura 34, è vantaggiosamente sviluppata in diagonale, in direzione del condotto 16.

Detta estremità o bocca di erogazione, indicata con 40, è provvista internamente, lungo la superficie laterale dell’apertura 34, di rigature 42 analoghe alle rigature 38 del condotto 16, a formare un correttore di flusso per il fluido in uscita dalla camera 32.

L’estremità inferiore dello stelo 18, opposta al punto di ancoraggio all’attuatore pneumatico 22, è provvista di un primo organo otturatore 44 a profilo sostanzialmente conico; detto otturatore è di preferenza costituito da un elemento riportato e vincolato allo stelo 18, ottenuto in metallo, plastica o altro idoneo materiale. Una spina 46 è trasversalmente inserita nello stelo 18, in posizione leggermente superiore rispetto all’ otturatore 44. L’estremità inferiore dello stelo 18, nella parte a ridosso dell’ otturatore 44, è innestata centralmente in un secondo organo otturatore, indicato con 48; detto otturatore 48 è costituito da contrapposti piattelli superiore 50 e inferiore 50’, collegati da una parete anulare troncoconica lungo la quale è formata una apertura trasversale passante per lo scorrimento assiale della spina 46. Il piattello superiore 50 è provvisto di foro assiale passante per lo stelo 18 e presenta configurazione sostanzialmente cilindrica, con base allargata e raccordata alla parete anulare troncoconica; il piattello inferiore 50’, a forma troncoconica rovesciata, è provvisto di foro assiale 52 a profilo conico, che definisce un progressivo restringimento dall’alto verso il basso. Detto foro 52 presenta conformazione sostanzialmente complementare a quella dell’otturatore 44. Un organo elastico, quale ad esempio una molla a spirale (non rappresentata), è vantaggiosamente calzato sullo stelo 18, nella parte compresa tra il piattello superiore 50 dell’otturatore 48 e la porzione troncoconica 12’ del corpo 12 della valvola dosatrice. Una guarnizione di tenuta 52, ad esempio del tipo a labbro, è disposta in una sede fonnata airestremità superiore della porzione troncoconica 12’ del corpo 12, per consentire la tenuta fra lo stelo 18, scorrevole nello stesso corpo 12, e l’estemo. Il funzionamento della valvola dosatrice della presente invenzione, deducibile da quanto sopra specificato, prevede la movimentazione in sequenza degli otturatori 48 e 44 nel momento in cui il fluido alimentato nel condotto 16 sfocia nella camera 32 del corpo inferiore 14. In particolare, l’attivazione dell’attuatore 22 determina l’abbassamento dello stelo 18 il quale, scorrendo nel corpo 12, conduce l’otturatore 44 solidale alla sua estremità ad abbassarsi in direzione delFapertura 34 del corpo 14. Unitamente allo stelo 18 si abbassa la spina 46, inserita trasversalmente nello stelo stesso; in condizione di riposo della valvola dosatrice 10, detta spina riscontra in battuta dal basso il fronte inferiore del piattello 50 dell’otturatore 48, come schematizzato alle figure 1 e 2. Con l’abbassamento dello stelo 18, l’otturatore 48 può quindi abbassarsi a sua volta, in quanto non più trattenuto dalla spina 46; il citato organo elastico calzato sullo stelo 18 in posizione superiore al piattello 50 sospinge verso il basso l’otturatore 48. A figura 2 sono esemplificativamente rappresentate in tratteggio varie posizioni progressive che detto otturatore assume nel corso della propria escursione assiale rivolta verso il basso, cioè in direzione dell’apertura 34 che costituisce la bocca di erogazione della valvola dosatrice 10; le figure 3 e 4 rappresentano invece, rispettivamente, la condizione di massimo abbassamento dell’otturatore 48 e quella di massimo abbassamento di entrambi gli otturatori 44 e 48.

Il prodotto fluido è alimentato nel condotto 16, le cui rigature interne 38, a sviluppo longitudinale rettilineo, ne impediscono P avvitamento; P inclinazione dello stesso condotto 16 rispetto all’asse della valvola dosatrice 10 ottimizza la portata di detto fluido che sfocia nella camera 32 del corpo 14. L’abbassamento graduato dello stelo 18, conseguentemente dell’otturatore 48, determina la riduzione calibrata del flusso di fluido che, giunto nella citata camera 32, fuoriesce da essa attraverso l’apertura o bocca 34; l’uscita del fluido è consentita attraverso l’apertura trasversale formata lungo l’otturatore 48, tra i due piattelli superiore 50 e inferiore 50’, e il successivo passaggio attraverso il foro conico 52 formato centralmente nel medesimo piattello 50’. Le rigature interne 42 dell’apertura 34 costituiscono un correttore di flusso per il fluido, che esce dalla valvola dosatrice 10 in modo non turbolento; l’assenza di turbolenze è determinata dalla configurazione ellittica della camera 32, oltreché dalle rigature 38 e 42 che, formate all’interno del condotto 16 e dell’apertura 34, raddrizzano i filetti fluidi.

Giunto a fine corsa l’otturatore 48, come da figura 3, l’otturatore interno 44 formato all’estremità inferiore dello stelo 18 può ancora compiere una limitata escursione verso il basso, fino ad attestarsi all’interno del foro 52 del piattello inferiore 50’ dell’otturatore 48; nel corso di questa escursione, l’ugello 44 progressivamente chiude il passaggio del fluido verso l’apertura 34 e realizza quindi la possibilità di una erogazione minima e calibrata del fluido dalla valvola 10. La conformazione inclinata del corpo 14, che definisce l’apertura 34 o bocca di erogazione, riporta in asse verticale il flusso del fluido alimentato attraverso il condotto 16 e miscelato nella camera 32.

Si consegue, con la valvola dosatrice della presente invenzione la possibilità di una scelta continuamente variabile del flusso massimo di erogazione, evitando nel contempo turbolenze o spruzzi del prodotto in uscita; risultano al riguardo, in buona sostanza, ininfluenti il tipo di fluido utilizzato e il tipo di alimentazione dello stesso, per gravità, attraverso una pompa a flusso costante o alternativa.

L’attivazione della valvola dosatrice della presente invenzione può essere pilotata in tecnica analogica o digitale, con qualsivoglia mezzo atto alla movimentazione calibrata dello stelo 18 e dei collegati otturatori 44, 48.

L’invenzione, così come sopra descritta e più avanti rivendicata, è stata tuttavia proposta a puro titolo esemplificativo, intendendosi che la stessa potrà essere suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte peraltro rientranti nell’ambito del concetto inventivo.

Si intendono possibili, in particolare, eventuali inversioni strutturali o dislocazioni alternative dei componenti o parti che complessivamente formano la valvola dosatrice della presente invenzione.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Valvola (tosatrice (10), applicabile in particolare a circuiti di dosaggio di apparecchiature impiegate nei settori delle vernici, tessile, cartotecnico e cosmetico, comprendente un corpo superiore (12) e un solidale corpo inferiore (14), collegato a un condotto laterale (16) di alimentazione del prodotto da dosare, nei quali è scorrevolmente disposto uno stelo (18) recante all’estremità inferiore un primo organo otturatore (44) scorrevole in parte all’ interno di un secondo organo otturatore (48) calzato su detto stelo, movimentato assialmente in una camera ellittica (32) formata nel corpo inferiore (14) e comunicante con il condotto laterale (16).
2. 2. Valvola dosatrice secondo la rivendicazione 1, in cui il corpo (12) presenta configurazione a bicchiere rovesciato, con porzione superiore (12’) troncoconica, provvista di foro assiale per il passaggio dello stelo (18), detto foro prolungandosi inferiormente con diametro sensibilmente maggiore a formare una camera cilindrica (26).
3. 3. Valvola dosatrice secondo le rivendicazioni precedenti, in cui il corpo (14) presenta un ‘imboccatura superiore (28) rivolta al corpo (12) dalla quale si sviluppa un foro (30), ad estensione limitata, prolungato in detta camera ellittica (32) sfociante all’esterno attraverso un’apertura (34) sviluppata diagonalmente e provvista internamente di rigature (42) longitudinali e rettilinee.
4. 4. Valvola dosatrice secondo le rivendicazioni precedenti, in cui il primo organo otturatore (44) formato all’ estremità inferiore dello stelo (18) presenta profilo sostanzialmente conico ed è sormontato da una spina (46) o equivalenti, inserita trasversalmente nello stelo stesso.
5. 5. Valvola (tosatrice secondo le rivendicazioni precedenti, in cui il secondo organo otturatore (48) è costituito da contrapposti piattelli superiore (50) e inferiore (50’) collegati da una parete anulare troncoconica con apertura trasversale passante per la spina (46).
6. 6. Valvola dosatrice secondo le rivendicazioni precedenti, in cui detto piattello superiore (50) è provvisto di foro assiale passante per lo stelo (18) e presenta configurazione sostanzialmente cilindrica con base allargata e raccordata a detta parete anulare troncoconica.
7. 7. Valvola dosatrice secondo le rivendicazioni precedenti, in cui il piattello inferiore (50’) presenta configurazione troncoconica rovesciata ed è provvisto di foro centrale avente conformazione complementare a quella dell’otturatore (44).
8. 8. Valvola dosatrice secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui uno o più mezzi elastici sono disposti nel corpo (12) tra il piattello superiore (50) e la porzione superiore troncoconica (12’) del corpo medesimo.
9. 9. Valvola dosatrice secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi elastici sono costituiti da almeno una molla calzata sullo stelo (18).
10. 10. Valvola dosatrice secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il condotto (16) è disposto angolarmente rispetto all’asse longitudinale della valvola stessa e presenta lungo la superfìcie interna una pluralità di rigature longitudinali a sviluppo rettilineo (38).
11. 11. Valvola dosatrice secondo un o più delle rivendicazioni precedenti, in cui l’inclinazione del condotto (16) rispetto al corpo inferiore (14) della valvola stessa è compresa tra 12° e 60°.
12. 12. Valvola dosatrice secondo la rivendicazione 11, in cui detta inclinazione è compresa fra 20° e 40°.
13. 13. Valvola dosatrice secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il condotto (16) è innestato e vincolato in un’appendice (14’) del corpo (14).
14. 14. Valvola dosatrice secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno una guarnizione di tenuta (54) tra lo stelo (18) e Γ esterno è disposta in una sede formata all’estremità superiore della porzione troncoconica (12’) del corpo (12).
15. 15. Valvola dosatrice secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui al corpo (12) è vincolato un manicotto (20) formante il supporto per i mezzi di movimentazione dello stelo (18).
16. 16. Valvola dosatrice secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di movimentazione dello stelo (18) sono costituiti da un attuatore pneumatico o equivalenti.
17. 17. Valvola dosatrice secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui Γ estremità superiore dello stelo (18) è vincolata a detti mezzi di movimentazione attraverso un raccordo (24).