ITPD970096A1 - Unita' valvolare di sicurezza e regolazione per un impianto a gas part icolarmente un impianto di riscaldamento - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un'unità valvolare di sicurezza e regolazione per un impianto a gas, particolarmente un impianto di riscaldamento, secondo il preambolo della rivendicazione principale.

Le unità valvolari del tipo noto sopra indicato sono normalmente azionabili manualmente o per mezzo di dispositivi di controllo di tipo elettromagnetico. In particolare, nelle'unità azionabili per mezzo di dispositivi elettromagnetici lo spostamento dell'equipaggio mobile può essere controllato in modo automatico. Tuttavia, tale controllo è ottenuto impiegando sistemi elettronici relativamente complessi che operano generalmente attraverso la regolazione della tensione di alimentazione del dispositivo. Inoltre con tali sistemi sono ottenute forze piuttosto ridotte e spostamenti dell'equipaggio mobile relativamente piccoli.

Allo scopo di superare tali inconvenienti, forma oggetto dell'invenzione un'unità del tipo definito sopra, caratterizzata dal fatto che detti mezzi attuatori comprendono un motore a rotazione reversibile con un rotore collegato ad un accoppiamento vite-madrevite attivo su detto equipaggio· mobile per traslazione del medesimo verso detta prima posizione operativa e comando di detti mezzi valvolari d'intercettazione.

Grazie a tale caratteristica l'unità valvolare secondo l'invenzione risulta particolarmente semplice ed affidabile nell'impiego e consente un miglior controllo dello spostamento dell'equipaggio mobile.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno più chiaramente dalla descrizione particolareggiata che segue, fornita a puro titolo d'esempio non limitativo e fatta con riferimento ai disegni annessi nei quali:

le figure 1 a 4 sono viste in elevazione laterale sezionate di un'unità valvolare secondo l'invenzione in differenti condizioni di funzionamento .

Riferendosi inizialmente alla figura 1, un'unità valvolare secondo l'invenzione è indicata nel suo insieme con il numero di riferimento 1. L'unità 1 comprende un condotto 2 nel quale viene alimentato combustibile attraverso un'apertura d'ingresso 4 parzialmente visibile nelle figure.

Il combustibile proveniente dall'apertura 4 può essere inviato ad un bruciatore di tipo per sé noto e non illustrato nelle figure, attraverso un'apertura d'uscita principale 6 del condotto 2, oppure attraverso l'apertura 6 ed un'apertura d'uscita ausiliaria 8 assialmente sfalsata rispetto all'apertura 6 lungo il condotto 2.

Con 9 è indicato un passaggio di comunicazione tra le aperture 6 ed 8 nel quale è montata una vite 9a di regolazione della portata minima di combustibile alimentata attraverso l'apertura 8.

Al condotto 2 sono associati mezzi valvolari 10 per l'intercettazione 'del combustibile fuoriuscente dall'apertura.4. I mezzi valvolari 10 sono normalmente costituiti da una valvola magnetica cori circuito di termocoppia, di tipo per sé noto, provvista di un'otturatore mobile 14 sollecitato da una molla 16 verso una posizione d'impegnò con una sede'di valvola 12 formata nél condotto 2. In alternativa.è previsto che i mezzi valvolari - 10 -comprendano semplicemente un otturatore mòbile sollecitato da una molla in chiusura della sede di valvola 12.

Un equipaggio mobile 18 ri montato scorrevole a tenuta all'intèrno di un involucro 31 esteso in prolungamento del condotto 2. A tale scopo sono predisposte guarnizioni anulari 3a all'interno dell'involucro 31 il quale a sua volta è montato a tenuta sul condotto ’2 per il tramite di guarnizioni anulari 3b. In alternativa l'involucro 31 può essere realizzato di pezzo con il condotto 2. L'equipaggio mobile 18 include, un'asta assialmente cava 19 presentante un'estremità d'azionamento 19a. Nella cavità assiale dell'asta 19 è.accolto uno stelo 24 esternamente filettato e rigidamente connesso all'albero di uscita coassiale del rotore 22 di un motore elettrico 20’, associato all'unità 1. Preferibilmente il motore 20 è un motore elettrico a corrente continua, ad esempio del tipo passo-passo.

’Lo stelo 24 è collegato in accoppiamento diretto con l'albero del rotore 22 con rapporto di trasmissione unitario.-Preferibilmente lo stelo 24 "è provvisto di scanalature elicoidali definenti congiuntamente un profilo di filettatura 24a.

Una madrevite 26 è connessa all'asta 19 da parte contrapposta all'estremità 19a ed è munita di. una filettatura interna 26a suscettibile di impegno con la filettatura dello stelo 24.,La madrevite 2 6 comprènde inoltre 'una coppia di appendici radiali 26b diametralmente opposte per l'impegno di rispettive asole assiali 28 formate in una porzione dell'involucro 31. Grazie all'impegno delle asole 28 -da* parte delle appendici 26b là madrevite 26 è guidata scorrevolmente lungo la direzione assiale dello stelo così,che, grazie al reciproco impegno delle filettature 24a e 26a, ad una rotazione dello stelo 24 corrisponda uno scorrimento assiale dell'asta 19 relativamente allo"stelo. ;Una molla elicoidale di richiamo 32 è calzata sull'asta 19 ed è attiva,tra uno spallamento dell'involucro 31 ed una rondella 34 montata coassialmente all'esterno dell'asta 19 ed assialmente mobile rispetto a quest'ultima. La molla 32 è montata con un precarico elastico tale da mantenere la rondella 34 attestata in battuta contro una superficie radiale dell'involucro 31, non rappresentata. ;Un secondo otturatore 35, a forma .di piattello anulare, è montato sull'asta 19 in corrispondenza dell'estremità 19a ed è suscettibile di intercettare una sede di valvola 36 che pone in comunicazione l'apertura di uscita principale 6 con l'apertura di uscita ausiliaria 8. L'otturatore 35 è montato scorrevolmente sull'asta 19 ed.è mantenuto assialmente attestato contro un anello di arresto 37, forzato sull'asta 19, dal precarico elastico di una molla 38 attiva tra l'otturatore 35 ed uno spallamento dell'asta stessa. ;Nel funzionamento dell'unità 1, l'equipaggio mobile 18 è suscettibile di assumere una pluralità di posizioni operative. ;Nella figura 1 l'unità 1 è illustrata in una sua configurazione inattiva nella quale l'otturatore 14 della valvola 10 è sollecitato in chiusura della sede 12 intercettando il passaggio di combustibile fra l'apertura 4 e le aperture 6 ed 8. ;Durante una fase d'accensione dell'impianto, l'unità 1 è. portata nella configurazione della figura 2 a partire da quella illustrata nella figura 1. Per raggiungere la configurazione della figura 2 vengono attivati, mediante un'apparecchiatura di controllo non illustrata, un dispositivo di scarica, ad esempio del tipo noto piezoelettrico, al fine di provocare l'accensione della fiamma del bruciatore dell'impianto, ed un dispositivo di temporizzazione o timer, anch'essi non rappresentati nelle figure. ;Simultaneamente, viene comandata la rotazione del motore elettrico 20, ad esempio secondo un verso di rotazione antiorario, a seguito dell'erogazione al medesimo di una tensione elettrica. In tal modo l'asta 19 dell'equipaggio mobile 18 è spostata -assialmente verso l'otturatore 14 per la rotazione dello stelo 24 rispetto alla madrevite 26, fino a che la sua estremità 19a interferisce con l'otturatore 14 esercitando su di esso una pressione contro l'azione della molla 16, provocando in tal modo lo spostamento dell'otturatore 14 rispetto alla sede 12. ;Durante il movimento dell'equipaggio 18, la molla 32 viene compressa dalla rondella 34 che è a sua volta spostata assialmente dalla madrevite 26. La rondella 24 rimane attestata contro la madrevite per effetto ·del - carico elastico esercitato dalla molla 32. ;In conseguenza dello spostamento dell'otturatore 14 dalla sede 12, l'apertura d'ingresso 4 del combustibile è portata in comunicazione con l'apertura d'uscita 6 che, come detto- in precedenza, è coliegata con il bruciatore, per cui il combustibile viene acceso dal dispositivo di scarica. A seguito .dello spostamento assiale dell'asta 19, l'otturatore*;35 è portato in chiusura della corrispóndente sede di valvola '36 ed è sollecitato in-tale posizione di chiusura dall'azione elastica generata dalla compressione della molla 38 (fig. 2):’Ne consegue che l'apertura d'uscita ausiliario 8 non è in comunicazione con l'apertura d'uscita 6 ovvero viene posta in comunicazione solamente attraverso il passaggio 9 di regolazione del minimo di portata .

A seguito dell'accensione del combustibile, la termocoppia si riscalda generando una corrente che determina, magneticamente, il bloccaggio o l'armamento dell'otturatore 14 nella posizione raggiunta distanziata dalla sede 12.

Terminata la fase di accensione del bruciatore - con il conseguente bloccaggio dell'otturatore 14 della valvola 10 nella posizione aperta, e trascorso quindi un tempo predeterminato impostato per mezzo del timer, si determina sia l'interruzione dell'erogazione di tensione al motore 20, sia della scarica d'accensione .

In tale condizione il motore 20 risulta folle e l'asta 19 è sollecitata dalla forza elastica di richiamo, immagazzinata nella molla elicoidale 32, in direzione contraria rispetto a quella della fase d'accensione, in modo tale che l'equipaggio mobile 18 venga richiamato verso il motore 20 e si allontani dalla valvola 10 fino a raggiungere una posizione "di riposo" illustrata nella figura 3. Tale posizione è definita dall'attestamento della rondella 34 contro la corrispondente superficie di battuta dell'involucro 31. La rondella 34 è attestata contro tale superficie in quanto sollecitata dal precarico elastico della molla 32.

La caratteristica elastica della molla 38 è tale per cui nella posizione di riposo dell'equipaggio mobile 18 di figura 3 l'otturatore 35 sia mantenuto in chiusura della corrispondente sede di valvola 36 da un predeterminato carico elastico della molla 38, intercettando in tal modo il passaggio di combustibile attraverso la sede di valvola 36. In tale posizione, definita di "potenza minima" l'asta 19 intercetta, tramite l'otturatore 35, l'apertura 8, mentre l'apertura d'ingresso del combustibile 4 è in comunicazione con l'apertura d'uscita principale 6.

La molla elicoidale 32 svolge inoltre una funzione di sicurezza dell'unità 1. Infatti, nel caso di arresto per una causa accidentale del motore 20 durante la fase d'accensione dell'impianto, la molla 32 richiama l’asta 19 in una posizione distanziata dall'otturatore 14 in modo tale che esso sia sollecitato automaticamente dalla molla 16 in chiusura della sede 12, impedendo quindi l'arresto dell'asta 19 in una posizione nella quale essa potrebbe interferire con l'otturatore 14 mantenendolo distanziato dalla sede 12.

L’asta 19 può assumere anche una seconda posizione operativa detta di "potenza massima", illustrata nella figura 4, nella quale l'apertura d'ingresso 4 è simultaneamente in comunicazione con entrambe le aperture d'uscita 6 ed 8. Per portare l'asta 19 in tale posizione, viene nuovamente attivato il motore 20 secondo un verso di rotazione contrario a quello della fase di accensione, ad esempio a seguito dell'inversione dei suoi poli. In tal modo l'asta 19 arretra portandosi in una posizione distanziata dalla posizione di riposo, in cui l'otturatore 35 è spostato in apertura ‘della sede di valvola 36 così da liberare il passaggio di combustibile attraverso l'apertura di uscita ausiliaria 8.

Dalla posizione di "potenza massima" può essere raggiunta la posizione di "potenza minima" erogando nuovamente tensione al motore 20 in modo da provocare la sua rotazione nello stesso verso della fase d’accensione fino ad occludere l'apertura d'uscita ausiliaria 8.

Inoltre da qualunque posizione in cui si trovi l’equipaggio mobile 18 si può ottenere lo spegnimento dell'impianto interrompendo il circuito di termocoppia in modo da diseccitare la valvola magnetica termostatica 10, per cui l'otturatore 14 è soggetto alla spinta della molla 16 e viene spinto in chiusura della sede 12 intercettando in tal modo l'alimentazione del combustibile.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Unità valvolare di sicurezza e regolazione per un impianto a gas, particolarmente un impianto di riscaldamento, comprendente un condotto per il passaggio di combustibile tra una apertura d'ingresso ed almeno un'apertura d'uscita, mezzi valvolari d'intercettazione del combustibile interposti in detto condotto fra l'apertura d’ingresso e detta almeno una apertura d'uscita, un equipaggio mobile di comando di detti mezzi valvolari d'intercettazione nonché mezzi attuatori attivi sull'equipaggio mobile per spostare il medesimo verso una prima posizione operativa in cui esso coopera con detti mezzi valvolari d'intercettazione per porre in' comunicazione l'apertura di ingresso con detta almeno una apertura d'uscita, caratterizzata dal fatto che detti mezzi attuatori comprendono un motore a rotazione reversibile con un rotore collegato ad un accoppiamento vite-madrevite attivo su detto equipaggio mobile per traslazione del medesimo verso detta prima posizione operativa e comando di detti mezzi valvolari d'intercettazione.
2. 2. Unità valvolare secondo la rivendicazione 1, in cui una o l'altra di dette vite e madrevite è collegata con il rotore del motore tramite accoppiamento diretto con rapporto di trasmissione unitario .
3. 3. Unità valvolare secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto motore è un motore elettrico a corrente continua.
4. 4. Unità valvolare secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi attuatori comprendono uno stelo solidale in rotazione con il rotore ed in impegno di avvitamento con detta madrevite e detto equipaggio mobile comprende una asta di comando collegata rigidamente con detta madrevite e solidale in traslazione con essa.
5. 5. Unità valvolare secondo la rivendicazione 4, in cui mezzi di guida sono previsti in detto condotto per guidare assialmente l’asta dell'equipaggio mobile verso detta posizione operativa a seguito di una rotazione dello stelo attorno al proprio asse.
6. 6. Unità valvolare’ secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi attuatori comprendono mezzi elastici di richiamo attivi sull'equipaggio mobile per sollecitare il medesimo verso una posizione di riposo, distanziata da detta prima posizione operativa.
7. 7. Unità valvolare secondo la rivendicazione 6, in cui detti mezzi elastici di richiamo comprendono una molla elicoidale suscettibile di immagazzinare una forza di richiamo a seguito della rotazione del motore elettrico secondo un primo verso di rotazione e della conseguente traslazione dell 'equipaggiò mobile verso detta prima posizione operativa, e di liberare detta forza di richiamo quando il rotore del motore elettrico è folle, al fine di richiamare l'equipaggio mobile verso detta posizione di riposo .
8. 8. Unità valvolare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il condotto presenta un'apertura d'uscita principale ed almeno un'apertura d'uscita ausiliaria nonché secondi mezzi valvolari interposti tra dette uscite principale ed ausiliaria, detti mezzi valvolari essendo comandati da detto equipaggio mobile che è suscettibile di assumere una seconda posizione operativa nella quale l'apertura d'ingresso è simultaneamente in comunicazione con l'apertura di uscita principale e l'apertura di uscita ausiliaria.
9. 9, Unità secondo la rivendicazione 8, in cui detti secondi mezzi valvolari comprendono un otturatore montato sull'asta dell'equipaggio mobile, secondi mezzi elastici essendo attivi su detto otturatore per sollecitare il medesimo in chiusura della corrispondente sede di valvola nella prima posizione operativa nonché nella posizione di riposo dell'equipaggio mobile.