ITPD20120344A1 - Tappo da far cooperare con un otturatore di valvola per elettropompa autoadescante - Google Patents

Description

TAPPO DA FAR COOPERARE CON UN OTTURATORE DI VALVOLA PER ELETTROPOMPA AUTOADESCANTE

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un tappo da far cooperare con un otturatore di valvola per elettropompa autoadescante.

Ad oggi nella realizzazione di impianti idraulici à ̈ diffusa l'installazione di pompe sottobattente o soprabattente, a seconda delle esigenze.

Nel secondo caso, durante la fase di avviamento della pompa, questa aspira una certa percentuale di aria e si instaura un circuito turbolento tra la zona di aspirazione e di mandata delle giranti. Per questo motivo dev'essere previsto per la pompa un sistema di adescamento, cioà ̈ un sistema in grado di adescare la pompa, liberandola dall'aria. Ad oggi sono presenti sul mercato elettropompe centrifughe autoadescanti installabili sia in configurazione sottobattente che soprabattente, il cui sistema di autoadescamento prevede la presenza di una valvola impiegante un otturatore autoadescante.

L'otturatore autoadescante si presenta sostanzialmente come un corpo allungato e inserito in un condotto di ricircolo, ovvero di passaggio di una parte del fluido in uscita dal gruppo di giranti e diffusori che torna in ricircolo al condotto di aspirazione. Solitamente l'otturatore presenta dalla parte del condotto di aspirazione una testa circondata da un O-ring con cui à ̈ preposto ad andare in battuta su un apposito spallamento, dividendo i due suddetti condotti per chiudere quindi il passaggio di fluido in ricircolo. Tra la testa e l'apertura del condotto di aspirazione à ̈ interposta una molla. Dalla parte opposta l'otturatore poggia su una parete del condotto di ricircolo, esso quindi può scorrere, di una distanza pari alla lunghezza della molla, lungo il suo asse di sviluppo tra lo spallamento e la parete, per chiudere o aprire il condotto di ricircolo.

Il principio di funzionamento di queste pompe autoadescanti à ̈ il seguente. Il dispositivo richiama fluido a bassa pressione dal condotto di aspirazione, che viene centrifugato nel corpo pompa acquisendo pressione ad ogni stadio del gruppo giranti e diffusori, fino alla pressione massima raggiungibile all'ultimo di questi. Una parte di fluido, che durante la fase di attivazione del dispositivo spesso contiene una certa quantità di aria, viene spinto verso la mandata della pompa, mentre un'altra parte lambisce il corpo pompa e attraverso il condotto di ricircolo torna al condotto di aspirazione e quindi in circolo insieme al fluido in aspirazione.

Finché il corpo pompa viene attraversato da fluido contenente bolle d'aria, la pressione in uscita risulta inferiore a quella desiderata e la valvola rimane aperta lasciando passare fluido in ricircolo. Tali condizioni determinano un abbassamento del rendimento della pompa, perchà ̈ non tutto il fluido pompato si inserisce nel circuito di mandata dell'impianto.

La valvola si chiude automaticamente, e la pompa si dice in tal caso adescata, quando nel fluido non vi à ̈ più presenza di aria ma solo di liquido e la differenza di pressione tra il fluido in uscita dall'ultimo stadio della pompa e quello in aspirazione à ̈ tale da generare lo spostamento dell'otturatore verso il condotto di aspirazione. L'otturatore, infatti, vince la forza opposta dalla molla e va in battuta sullo spallamento chiudendo il passaggio e impedendo quindi il ricircolo.

Un calo della pressione di mandata provoca lo spostamento dell'otturatore in senso opposto, quindi la riapertura della valvola e conseguenti perdite che generano un abbassamento del rendimento.

Questo inconveniente risulta irrisolvibile quando le pompe autoadescanti vengono installate in configurazione sottobattente, dove il livello dell'acqua nella vasca à ̈ più alto rispetto a quello di aspirazione e pertanto, poichà ̈ l'acqua entra per gravità nell'aspirazione della pompa, all'attivazione del dispositivo non vi à ̈ aria da espellere con l'autoadescamento. Le variazioni di pressione alla mandata, determinando il movimento dell'otturatore, e quindi l'apertura della valvola, generano inutili perdite dovute al ricircolo dell'acqua e rumore dovuto al movimento dell'otturatore va in battuta contro lo spallamento o contro la parete che lo trattiene nel condotto di ricircolo.

Il compito del presente trovato à ̈ quello di realizzare un tappo, da combinare con l'otturatore autoadescante di una valvola per elettropompa centrifuga autoadescante, che permetta di impiegare quest'ultima senza incorrere in inutili perdite durante l'impiego in configurazione sottobattente.

Un altro scopo del trovato à ̈ quello di proporre un tappo per otturatore strutturalmente semplice, di facile impiego e producibile con tecnologie note. Un ulteriore scopo del trovato à ̈ quello di proporre un tappo per otturatore che permetta di ridurre il livello di rumorosità della pompa durante l'impiego, sia nell'installazione sottobattente che soprabattente.

Questo compito, nonchà ̈ questo ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un tappo, da far cooperare con un otturatore di valvola per elettropompa autoadescante, detta valvola essendo preposta ad aprire e chiudere un condotto di ricircolo per il passaggio del fluido in ricircolo dal gruppo giranti al condotto di aspirazione e detto tappo essendo caratterizzato dal fatto di presentare un corpo tubolare e coassialmente all'interno di quest'ultimo un elemento a fungo, che con la testa divide detto tappo in una prima porzione e in una seconda porzione da applicare con mezzi di impegno in corrispondenza di un'apertura di detto condotto di ricircolo verso l'esterno, rispettivamente nell'installazione soprabattente e sottobattente di detta elettropompa autoadescante, l'ingombro assiale di detta testa e del gambo, di detto elemento a fungo e sviluppantesi da detta testa dalla parte di detta seconda porzione, definendo due posizioni assiali alternative di interazione con l'otturatore di detta valvola nell'installazione soprabattente e sottobattente. Ulteriormente forma oggetto di brevetto una valvola, per mantenere il gruppo giranti di una elettropompa autoadescante immerse in fluido da pompare, caratterizzata dal fatto di comprendere un otturatore di apertura e chiusura di un condotto di ricircolo da combinare con il tappo di cui sopra.

Ancora forma oggetto di brevetto una elettropompa autoadescante, caratterizzata dal fatto di comprendere la suddetta valvola.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del tappo secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

- la figura 1 illustra il tappo secondo il trovato in una vista prospettica;

- la figura 2 illustra il tappo secondo il trovato, rovesciato rispetto alla precedente figura 1 e in vista prospettica;

- la figura 3 illustra il tappo secondo il trovato in una vista in pianta;

- la figura 4 illustra il tappo secondo il trovato in una vista in pianta, dal lato opposto alla precedente figura 3;

- la figura 5 Ã ̈ una sezione della figura 4 eseguita lungo l'asse V-V;

- la figura 6 Ã ̈ una sezione della figura 4 eseguita lungo l'asse VI-VI;

- la figura 7 illustra l'applicazione del tappo secondo il trovato nell'installazione soprabattente di una elettropompa autoadescante; - la figura 8 illustra l'applicazione del tappo secondo il trovato nell'installazione sottobattente di una elettropompa autoadescante. Con riferimento alle figure citate, il tappo secondo il trovato, indicato complesivamente con il numero di riferimento 10, presenta un corpo tubolare 11 ben visibile nelle figure prospettiche 1 e 2, sagomato sulla superficie esterna per favorire la presa durante l'applicazione o la rimozione dall'apertura 12 di un condotto di ricircolo 13.

Il tappo 10 Ã ̈ destinato ad essere combinato con un otturatore 14 di valvola 15 per l'elettropompa autoadescante 16 parzialmente illustrata nelle figure 7 e 8. In particolare, la valvola 15 Ã ̈ preposta ad aprire e chiudere il condotto di ricircolo 13, che serve per il passaggio del fluido in ricircolo dal gruppo giranti 17 al condotto di aspirazione 18 dell'elettropompa autoadescante 16.

Ancora dalle figure 1 e 2 si può notare che il tappo 10 presenta anche, coassialmente all'interno del corpo tubolare 11, un elemento a fungo 19, ancora meglio visibile nelle figure da 5 a 8.

L'elemento a fungo 19 divide con la sua testa 20 il tappo 10 in una prima porzione 21 e in una seconda porzione 22 da applicare, con opportuni mezzi di impegno 23, in corrispondenza dell'apertura 12 del condotto di ricircolo 13 verso l'esterno, rispettivamente nell'installazione soprabattente, indicata con la lettera A in figura 7, e nell'installazione sottobattente, indicata con la lettera B in figura 8, dell'elettropompa autoadescante 16.

I mezzi di impegno 23 che permettono di applicare il tappo 10 consistono di una prima filettatura femmina 24 e di una seconda filettatura femmina 25 realizzate dalla parte interna rispettivamente della prima porzione 21 e della seconda porzione 22, e che si impegnano, una in alternativa all'altra nelle configurazioni soprabattente A e sottobattente B, con una corrispondente filettatura maschio 26 in corrispondenza del bordo 27 dell'apertura 12 del condotto di ricircolo 13. L'ingombro assiale della testa 20 e del gambo 28 dell'elemento a fungo 19, che si sviluppa dalla testa 20 dalla parte della seconda porzione 22, definisce due posizioni assiali alternative di interazione con l'otturatore 14 della valvola 15 nelle due installazioni.

In particolare, durante il funzionamento dell'elettropompa autoadescante 16 in configurazione soprabattente A, l'otturatore 14 à ̈ destinato ad andare in battuta con una sua estremità di battuta 29 contro la testa 20 dell'elemento a fungo 19, come illustrato in figura 7, mentre tra la sua opposta estremità 30 ed uno spallamento 31, in corrispondenza di un'apertura che collega il condotto di ricircolo 13 al condotto di aspirazione 18, à ̈ interposta una molla 32 preposta a comprimersi durante l'adescamento, affinché l'otturatore 14, quando la pompa risulta adescata, possa chiudere con la suddetta opposta estremità 30 il condotto di ricircolo 13 occupando l'apertura e impedendo totalmente il passaggio di fluido grazie ad una guarnizione 33 del tipo O-ring.

Invece, nella configurazione sottobattente B illustrata in figura 8, l'otturatore 14 à ̈ vincolato tra l'estremità del gambo 28, su cui à ̈ a contatto con la sua estremità di battuta 29, e lo spallamento 31 in corrispondenza dell'opposta estremità 30.

In tal modo il gambo 28 occupa in lunghezza sostanzialmente lo spazio che nella precedente configurazione risulta occupato dalla molla 32 quando à ̈ estesa, così che, già dal momento dell'installazione, quest'ultima risulti compressa e l'otturatore 14 chiuda l'apertura verso il condotto di aspirazione 18.

In particolare, l'otturatore 14 poggia vantaggiosamente su appositi rivestimenti di battuta. Il tappo 10, infatti, à ̈ provvisto di un primo rivestimento 34 di battuta per l'otturatore 14 su una parte centrale della testa 20 dal lato della prima porzione 21 e di un secondo rivestimento 35 di battuta sull'estremità del gambo 28 dal lato della seconda porzione 22. Tali rivestimenti, primo 34 e secondo 35, sono realizzati in materiale elastomerico.

Il tappo 10 Ã ̈ anche vantaggiosamente provvisto di un primo anello di guarnizione 36 e di un secondo anello di guarnizione 37, rispettivamente dal lato della prima porzione 21 e della seconda porzione 22, con cui il tappo 10 si associa al bordo 27 dell'apertura 12 del condotto di ricircolo 13.

Tali anelli di guarnizione, primo 36 e secondo 37, sono realizzati nel medesimo materiale elastomerico del primo 34 e del secondo 35 rivestimento.

In particolare, il tappo 10 Ã ̈ realizzato in un unico procedimento di costampaggio di materia plastica e di materiale elastomerico.

Più in particolare, gli anelli di guarnizione 36 e 37 costituiscono un corpo unico con i rivestimenti 34 e 35, grazie a dei collegamenti 38, anch'essi in materiale elastomerico, che attraversano la testa 20 dalla prima porzione 21 alla seconda porzione 22 e che come razze si sviluppano dal primo rivestimento 34 e dal secondo rivestimento 35 verso rispettivamente il primo anello di guarnizione 36 e il secondo anello di guarnizione 37.

I collegamenti 38 sono ben visibili nelle figure in pianta 3 e 4 e nella sezione di figura 5.

Il tappo 10, quindi, Ã ̈ realizzato per costampaggio come un unico corpo monolitico, costituito in parte da materia plastica e in parte da materiale elastomerico.

Come detto, formano oggetto di brevetto anche la valvola 15 e l'elettropompa autoadescante 16.

La valvola 15, che à ̈ indicata nelle figure 7 e 8, comprende l'otturatore 14, di apertura e chiusura del condotto di ricircolo 13, da far cooperare con un tappo 10, e l'elettropompa autoadescante 16 à ̈ del tipo comprendente la valvola 15.

In particolare, la valvola 15 Ã ̈ disposta in modo che l'otturatore 14 risulta posizionato lungo un asse ortogonale all'asse di rotazione 39 del gruppo giranti 17 dell'elettropompa autoadescante 16 e radialmente dall'asse di rotazione 39 verso l'esterno.

L'impiego del tappo, secondo il trovato, Ã ̈ il seguente.

Per l'installazione dell'elettropompa autoadescante 16 in configurazione soprabattente A il tappo 10 viene avvitato all'apertura 12 con la sua prima porzione 21.

È da notare che il primo rivestimento 34 permette di ridurre sensibilmente il livello di rumore dovuto al movimento dell'otturatore 14, che ad esempio con l'abbassamento della pressione dell'acqua in uscita dal gruppo giranti 17 si sposta nella direzione del tappo 10 andando in battuta con l'estremità di battuta 29 sulla testa 20 (aprendo quindi il collegamento con il condotto di aspirazione 18).

Per l'installazione della medesima elettropompa autoadescante 16 in configurazione sottobattente B, il tappo 10 viene avvitato all'apertura 12 con la sua seconda porzione 22.

In tal modo l'otturatore 14 poggia con la sua estremità di battuta 29 sull'estremità del gambo 28, che lo spinge con l'opposta estremità 30 a comprimere la molla 32 e quindi a chiudere, già dal momento dell'installazione, il collegamento con il condotto di aspirazione 18.

L'otturatore 14 risulta così vincolato nella suddetta posizione durante tutto il periodo di impiego dell'elettropompa autoadescante 16. Grazie a questa soluzione, infatti, l'elettropompa autoadescante 16 funziona come una normale pompa centrifuga progettata esclusivamente per il funzionamento in configurazione sottobattente.

È da notare che il costampaggio permette di incorporare in unico elemento i due anelli di guarnizione, il primo 36 e il secondo 37, ottenendo un tappo reversibile che non necessita dell'applicazione di un apposito O-Ring o dello spostamento di questo da un lato all'altro del tappo 10 in funzione della porzione da avvitare. In un'unica fase di procedimento si ottiene un tappo reversibile, applicabile agevolmente e rapidamente sia in configurazione soprabattente A che in configurazione sottobattente B a seconda del tipo di installazione.

Si à ̈ in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti realizzando un tappo da far cooperare con un otturatore di valvola per elettropompa centrifuga autoadescante, che permette di sfruttarne le prestazioni senza incorrere in inutili perdite qualora questa venga installata in configurazione sottobattente.

Un altro vantaggio del tappo secondo il trovato à ̈ quello di risultare strutturalmente semplice, riproducibile con tecnologie note di costampaggio e facile da impiegare.

Un ulteriore vantaggio à ̈ quello di ridurre il livello di rumorosità dell'elettropompa durante l'impiego, grazie alla presenza dei rivestimenti di battuta.

Il trovato, così concepito, à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilità delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1) Tappo (10) da far cooperare con un otturatore (14) di valvola (15) per elettropompa autoadescante (16), detta valvola (15) essendo preposta ad aprire e chiudere un condotto di ricircolo (13) per il passaggio del fluido in ricircolo dal gruppo giranti (17) al condotto di aspirazione (18) e detto tappo (10) essendo caratterizzato dal fatto di presentare un corpo tubolare (11) e coassialmente all'interno di quest'ultimo un elemento a fungo (19), che con la testa (20) divide detto tappo (10) in una prima porzione (21) e in una seconda porzione (22) da applicare con mezzi di impegno (23) in corrispondenza di un'apertura (12) di detto condotto di ricircolo (13) verso l'esterno, rispettivamente nell'installazione soprabattente (A) e sottobattente (B) di detta elettropompa autoadescante (16), l'ingombro assiale di detta testa (20) e del gambo (28), di detto elemento a fungo (19) e sviluppantesi da detta testa (20) dalla parte di detta seconda porzione (22), definendo due posizioni assiali alternative di interazione con l'otturatore (14) di detta valvola (15) nell'installazione soprabattente (A) e sottobattente (B).
2. 2) Tappo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di essere provvisto di un primo rivestimento (34) di battuta per detto otturatore (14) su una parte centrale di detta testa (20) dal lato di detta prima porzione (21) e di un secondo rivestimento (35) di battuta per detto otturatore (14) sull'estremità di detto gambo (28) dal lato di detta seconda porzione (22), detti rivestimenti, primo (34) e secondo (35), essendo realizzati in materiale elastomerico.
3. 3) Tappo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di essere provvisto di un primo anello di guarnizione (36) e di un secondo anello di guarnizione (37), rispettivamente dal lato di detta prima porzione (21) e di detta seconda porzione (22) con cui detto tappo (10) si associa al bordo (27) di detta apertura (12) di detto condotto di ricircolo (13).
4. 4) Tappo, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti primo e secondo anello di guarnizione (36, 37) sono realizzati nel medesimo materiale elastomerico di detti primo e secondo rivestimento (34, 35).
5. 5) Tappo, secondo le rivendicazioni 2 e 4, caratterizzato dal fatto di essere realizzato in un unico procedimento di costampaggio di materia plastica e di materiale elastomerico.
6. 6) Tappo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di impegno (23) comprendono una prima filettatura femmina (24) ed una seconda filettatura femmina (25), realizzate dalla parte interna rispettivamente di detta prima porzione (21) e di detta seconda porzione (22), che si impegnano, una in alternativa all'altra nelle configurazioni soprabattente (A) o sottobattente (B), con una corrispondente filettatura maschio (26) in corrispondenza del bordo (27) di detta apertura (12) del condotto di ricircolo (13).
7. 7) Valvola (15), per mantenere il gruppo giranti (17) di una elettropompa autoadescante (16) immerse in fluido da pompare, caratterizzata dal fatto di comprendere un otturatore (14), di apertura e chiusura di un condotto di ricircolo (13), da combinare con un tappo (10) di cui una o più delle rivendicazioni precedenti.
8. 8) Valvola, secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto di essere disposta in modo che detto otturatore (14) risulta posizionato lungo un asse ortogonale all'asse di rotazione (39) del gruppo giranti (17) di detta elettropompa autoadescante (16) e radialmente da detto asse di rotazione (39) verso l'esterno.
9. 9) Elettropompa autoadescante (16), caratterizzata dal fatto di comprendere una valvola (15) come alla rivendicazione precedente.