ITPN20010039A1 - Elettrovalvola - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione industriale intitolata :

‘ELETTROVALVOLA"

L’invenzione si riferisce ad un’elettrovalvola, utilizzabile per il controllo del flusso di liquidi in applicazioni di diverso genere, come ad esempio impianti d’irrigazione, lavandini ecc..., realizzata con caratteristiche tali da assicurare un funzionamento sicuro ed affidabile nel tempo anche con diverse pressioni d’esercizio dei liquidi, anche non particolarmente puliti.

Sono note elettrovalvole per il controllo del flusso di liquidi per impianti d’irrigazione per prati, e coltivazioni di vario genere, per lavandini per esercizi pubblici, e per svariate altre applicazioni, con incorporata una batteria d’alimentazione indipendente a bassa tensione, e comprendenti una parte fissa dotata di un manicotto filettato d’ingresso raccordabile al condotto d’alimentazione idrica, e comprendente una parte intercambiabile conformata come una cartuccia amovibile adattabile ad inserimento nella parte fissa e contenente una serie di elementi componenti interni atti a permettere od impedire il passaggio del liquido dal condotto d’alimentazione idrica verso la relativa apparecchiatura di distribuzione di liquido, nonché dotata di almeno un condotto d’erogazione del liquido disposto nell’apparecchiatura stessa.

In particolare, tali componenti interni comprendono sostanzialmente una membrana elastica in materiale elastomerico, fissata a tenuta ermetica col suo bordo periferico internamente alla parte intercambiabile, e sagomata centralmente con una parte ispessita dotata di un foro passante calibrato per il passaggio del liquido, atta a cooperare con l’estremità libera del condotto d’erogazione in modo da chiudere tale estremità, impedendo il passaggio del liquido attraverso il condotto stesso, oppure aprendo tale estremità in modo da permettere il passaggio del liquido attraverso detto condotto.

Gli elementi componenti comprendono inoltre un elettromagnete alimentato dalla batteria autonoma e cooperante con un magnete permanente con polarità fisse, detto elettromagnete contenendo un nucleo mobile spostabile assialmente connesso con una sua estremità al magnete permanente tramite molla e sagomato con l’altra sua estremità di forma appuntita, per potere cooperare col foro passante calibrato della membrana elastica, nel senso di determinare la chiusura di tale foro, impedendo il passaggio del liquido e comprimendo ermeticamente la parte ispessita della membrana contro l’estremità del condotto d’erogazione, chiudendola, quando il nucleo mobile è spostato nella posizione di riposo, dalla spinta della molla, oppure l’apertura di tale foro, con conseguente passaggio del liquido, quando viene a cessare la spinta della molla e quindi detta parte ispessita della membrana risulta scostata dall’estremità libera del condotto d’erogazione.

Inoltre, l’elettromagnete è associato con mezzi sensori elettronici di tipo noto in sé (ad es. a fotocellula) che vengono attivati e disattivati manualmente dall’utente, in modo tale da generare un impulso positivo in presenza dell’azione manuale dell’utente, con conseguente generazione nell’elettromagnete di una polarità opposta a quella del magnete permanente, che produce un’attrazione reciproca delle due polarità e quindi lo spostamento del nucleo mobile nella posizione di lavoro, contro l’azione della molla, e da generare un impulso negativo in assenza dell’azione manuale dell’utente, con conseguente generazione nell’elettromagnete di una polarità identica a quella del magnete permanente, che produce una repulsione reciproca delle due polarità e quindi lo spostamento del nucleo mobile nella posizione di riposo, sollecitato anche dalla spinta della molla. Infine, nelle elettrovalvole di questo genere la membrana elastica delimita una camera separata nello spazio compreso fra essa ed il magnete permanente e l’elettrovalvola, e tale membrana è provvista anche di un foro passante calibrato e laterale, atto a permettere il passaggio del liquido verso la camera separata, con conseguente equilibratura delle pressioni del liquido nell’ interno della camera separata, che permette senza impedimenti lo spostamento del nucleo mobile dall’una all’altra delle sue posizioni operative.

Le elettrovalvole di questo genere, quindi, funzionano con consumi elettrici ridotti, grazie alla presenza della batteria d’alimentazione autonoma ed all’alimentazione dell’elettrovalvola con impulsi elettrici di breve durata, tuttavia esse risultano critiche per la presenza dei due fori passanti calibrati che durante il funzionamento vengono attraversati continuamente dal liquido e tendono ad otturarsi progressivamente nel tempo, sia per eventuali impurità e sporcizia e sia per la durezza del liquido, circostanze che non permettono un funzionamento sicuro ed affidabile nel tempo dell’elettrovalvola. Un ulteriore inconveniente di queste elettrovalvole, dovuto sempre alla presenza di detti fori calibrati, è causato dal fatto che esse sono commisurate alla ridotta J potenza disponibile, e quindi non si prestano all’uso con impianti con pressioni idriche elevate.

Un ulteriore inconveniente, infine, è dato dal fatto che il nucleo mobile non è stabile e può venire facilmente spostato dalla rispettiva posizione operativa in cui si trova, qualora l’elettrovalvola venga manipolata o spostata dalla sua posizione d’installazione, circostanza che pertanto rende critico l’impiego di questo genere di elettrovalvole per applicazioni comportanti scuotimenti dell’apparecchiatura.

L’invenzione si propone lo scopo di eliminare gli inconvenienti ed i limiti applicativi sopra elencati delle elettrovalvole attuali, mediante un’elettrovalvola realizzata con caratteristiche tali da assicurare un funzionamento sicuro ed affidabile nel tempo anche con diverse pressioni d’esercizio dei liquidi. Quest’elettrovalvola è realizzata con le caratteristiche costruttive sostanzialmente descritte, con particolare riferimento alle rivendicazioni del brevetto.

L’invenzione apparirà meglio comprensibile dalla seguente descrizione, a solo titolo esemplificativo non limitativo e con riferimento agli uniti disegni, in cui :

- la fig. 1 mostra schematicamente un’elettrovalvola attuale, spostata in una posizione operativa ; - la fig. 2 mostra schematicamente l’elettrovalvola di fig. 1, spostata in un’altra posizione operativa ;

- la fig. 3 mostra schematicamente un’elettrovalvola conforme all’invenzione, spostata in una posizione operativa, e realizzata in una prima forma costruttiva ;

- la fig. 4 mostra schematicamente l’elettrovalvola di fig. 3, spostata in un’altra posizione operativa;

- la fig. 5 mostra schematicamente una vista frontale di un particolare costruttivo della presente elettrovalvola, spostata nella stessa posizione operativa di fig. 3 ;

- la fig. 6 mostra schematicamente una vista in pianta del particolare costruttivo dell’elettrovalvola di fig. 5 ;

- la fig. 7 mostra schematicamente una vista frontale dello stesso particolare costruttivo dell’elettrovalvola di fig. 5, spostata nella stessa posizione operativa di fig. 4 ;

- la fig. 8 mostra schematicamente una vista in pianta del particolare costruttivo dell’elettrovalvola di fig. 7 ;

- la fig. 9 mostra schematicamente l’elettrovalvola conforme all’invenzione, spostata nella stessa posizione operativa di fig. 3, e realizzata in una seconda forma costruttiva ;

- la fig. 10 mostra schematicamente una vista in pianta di un particolare costruttivo dell’elettrovalvola di fig. 9 ;

- la fig. 11 mostra schematicamente l’elettrovalvola di fig. 9, spostata nella stessa posizione operativa di fig. 4 ;

- la fig. 12 mostra schematicamente una vista in pianta di un particolare costruttivo dell’elettrovalvola di fig. 11 ;

- la fig. 13 mostra schematicamente una vista frontale sezionata dell’elettrovalvola di fig. 9, in una variante costruttiva della stessa, e spostata in una posizione operativa ;

- la fig. 14 mostra schematicamente una vista in pianta dell elettro a fig. 13, sezionata lungo la linea A-A

- la fig. 15 mostra un particolare costruttivo dell’elettrovalvola di fig. 14, sezionato lungo la linea B-B ;

- la fig. 16 mostra schematicamente una vista frontale sezionata dell’elettrovalvola di fig. 13 , spostata in un’altra posizione operativa ;

- la fig. 17 mostra schematicamente una vista in pianta dell’elettrovalvola di fig. 16, sezionata lungo la linea C-C.

Nelle fig 1 e 2 viene illustrata schematicamente un’elettrovalvola attualmente utilizzata, contraddistinta col riferimento numerico 10, per il controllo del flusso di liquidi in impianti d’irrigazione di prati e coltivazioni di vario genere ecc.., lavandini e simili apparecchiature. Quest’elettrovalvola comprende sostanzialmente una parte fissa 11 dotata di un manicotto filettato d’ingresso (non mostrato) unito con un condotto d’ingresso del liquido 12 e raccordabile al condotto d’alimentazione idrica (pure non mostrato). L’elettrovalvola comprende inoltre una parte intercambiabile 13 sagomata come una cartuccia amovibile adattabile ad inserimento nella parte fissa 11 e dotata di almeno un condotto d’erogazione 14 del liquido nella relativa apparecchiatura, nonché contenente una serie di elementi componenti che verranno descritti, atti a permettere od impedire il passaggio del liquido dal condotto d’alimentazione idrica verso l’apparecchiatura utilizzata.

Gli elementi componenti della parte intercambiabile 13 comprendono una membrana elastica 15 in materiale elastomerico, fissata col suo bordo periferico allargato 16 ermeticamente nel condotto d’ingresso 12, e sagomata centralmente con una parte ispessita 17 dotata di un foro passante calibrato 18 per il passaggio del liquido, la quale è atta a cooperare con l’estremità libera del condotto di erogazione 14 per poterla chiudere od aprire, impedendo o permettendo così il passaggio del liquido attraverso tale condotto. Gli elementi componenti comprendono inoltre un elettromagnete circolare 19 fissato all’estremità libera del condotto d’ingresso 12 ed alimentato per impulsi elettrici da una batteria autonoma (non mostrata), detto elettromagnete delimitando una cavità interna 20 chiusa superiormente da un magnete permanente 21 con polarità fisse, applicato ermeticamente contro l’estremità libera del condotto d’ingresso 12, delimitando con ciò una camera separata nello spazio compreso fra detto magnete permanente e detta membrana elastica. Nella cavità interna 20 è alloggiato un nucleo mobile 23, spostabile assialmente e connesso con una sua estremità al magnete permanente 21 tramite molla 24 e sagomato con l’altra sua estremità di forma appuntita, per potere chiudere il foro passante 18, impedendo il passaggio del liquido attraverso esso, oppure per venire scostata da tale foro passante, aprendolo e permettendo il passaggio del liquido attraverso esso.

La membrana elastica 15, infine, è provvista anche di un foro passante calibrato e laterale 25, per il passaggio del liquido nell’interno della camera separata 22, che determina un’equilibratura della pressione idrica nella camera stessa, permettendo con ciò lo spostamento assiale del nucleo mobile 23 nelle sue due posizioni operative.

Nella fig. 1 viene mostrato il nucleo mobile 23 spostato in posizione di riposo, in cui esso risulta spinto dalla molla 24 con la sua punta 26 contro il foro passante 18 della parte ispessita di membrana 17, chiudendo cosi tale foro e spingendo la parte ispessita di membrana 17 contro l’estremità libera del condotto d’erogazione 14. In queste condizioni, allora, viene impedito il passaggio del liquido dal condotto d’ingresso 12 al condotto d’erogazione 14, mentre la camera separata 22 si riempie di liquido proveniente dal condotto d’ingresso 12, attraverso il foro passante 25 della membrana elastica 15, con conseguente equilibratura della relativa pressione internamente alla camera stessa.

Nella fig. 2 viene mostrato il nucleo mobile 23 spostato in posizione di lavoro, nella condizione in cui l’elettromagnete 19 viene alimentato da un impulso elettrico positivo di breve durata, generato da un sensore elettronico di tipo noto in sé (non mostrato) collegato operativamente con detto elettromagnete ed attivato dalla presenza dell’utente, ed in queste circostanze l’elettromagnete genera una polarità opposta a quella del magnete permanente, con conseguente attrazione reciproca delle due polarità e spostamento del nucleo mobile 23 verso tale magnete permanente, contro l’azione della molla 24, e scostamento della punta 26 di detto nucleo mobile rispetto al foro calibrato, e ritorno della parte ispessita di membrana 17 nella sua posizione originaria.

In queste condizioni, allora, tale parte ispessita di membrana risulta scostata dall’estremità libera del condotto d’erogazione 14, permettendo il passaggio del liquido dal condotto d’ingresso 12 a tale condotto d’erogazione, sia nel senso delle frecce D, e sia nel senso delle frecce E passando attraverso il foro passante 25, la camera separata 22 ed il foro passante 18.

Successivamente, tale nucleo mobile 23 viene riportato nella posizione di riposo della fig. 1 in assenza dell’utente presso il sensore elettronico, condizione in cui quest’ultimo genera un impulso elettrico negativo di breve durata che viene alimentato all’elettromagnete 19, generando nello stesso una polarità identica a quella del magnete permanente, con conseguente repulsione reciproca delle due polarità e spostamento del nucleo mobile 23 contro la parte ispessita di membrana 17, sollecitato anche dalla spinta della molla 24.

Risulta quindi evidente che in questo genere di elettrovalvole la camera separata 22 ed i fori passanti 18 e 25 vengono sempre attraversati dal liquido, con conseguenti inconvenienti già descritti in precedenza. Per evitare il verificarsi di questi inconvenienti, viene proposta l’elettrovalvola conforme alla presente invenzione, che viene descritta dettagliatamente con riferimento alle fig. 3-8, in cui viene illustrata una prima forma costruttiva della stessa, ed alle fig. 9-12 in cui viene illustrata una seconda forma costruttiva della stessa.

Quest’elettrovalvola, denominata elettrovalvola pilota a tre vie, viene utilizzata particolarmente per il comando di grosse idrovalvole a membrana o per cilindri idraulici o pneumatici, ecc... Nelle fig. 3 e 4 viene descritta l’elettrovalvola, spostata rispettivamente nella posizione di riposo, in cui viene impedito il passaggio del liquido, e nella posizione di lavoro in cui viene consentito il passaggio del liquido.

Nella fig. 3, in particolare, si nota che anche in questo caso l’elettrovalvola comprende almeno un magnete permanente 27 con polarità fisse, almeno un elettromagnete 28 alimentato con brevi impulsi elettrici positivi o negativi, generati da una batteria elettrica autonoma (non mostrata) collegata con l’elettromagnete stesso, e comprende inoltre una membrana elastica 29 in materiale elastomerico, fissata col suo bordo periferico allargato 30 ermeticamente nel condotto d’ingresso del liquido 31 e sagomata centralmente con una parte ispessita 32 svolgente la stessa funzione della parte ispessita 17 precedentemente descritta, e cooperante quindi con l’estremità libera del condotto d’erogazione 33. La conformazione strutturale dell’elettrovalvola è la stessa di quella precedentemente descritta, cioè una parte fissa 34 raccordabile al condotto d’alimentazione idrica (non mostrato) e provvista del condotto d’ingresso 31, ed una parte intercambiabile 35 a cartuccia amovibile, inseribile nella parte fissa e provvista del condotto d’erogazione 33 e degli elementi componenti sopra citati.

In questo caso, tuttavia, questi elementi componenti sono realizzati e collegati fra loro in modo diverso, come verrà descritto dettagliatamente di seguito.

In particolare, il magnete permanente 27 è alloggiato in una camera separata chiusa 36 situata internamente all’elettromagnete 28, in modo da risultare disposto in posizione concentrica internamente a detto elettromagnete, leggermente scostato da quest’ultimo.

Tale magnete permanente 27, inoltre, è unito alle sue estremità superiore ed inferiore con un rispettivo perno mobile 37 e 38 con estremità rastremata di forma appuntita, ed è spostabile assialmente nell’interno della camera separata 36 da una posizione di riposo ad una di lavoro, illustrate rispettivamente nelle fig. 3 e 4 e descritte dettagliatamente di seguito, in modo da rimanere stabilmente nella posizione rispettivamente raggiunta, senza potersi spostare dalla stessa, anche nel caso di scuotimenti dell’apparecchiatura in cui l’elettrovalvola è montata.

A sua volta, la camera separata 36 è collegata con un condotto 39 direttamente col condotto d’erogazione 33, detto condotto sboccando nella camera separata in una posizione coincidente e scostata superiormente rispetto al perno mobile 37 ed essendo dimensionato in modo da permettere una parziale penetrazione in esso della punta 40 di detto perno mobile, con conseguente chiusura dell’ imbocco del condotto 39, quando il magnete permanente 27 è spostato nella posizione di riposo della fig. 3, e da non venire otturato dalla punta 40 del perno mobile 37, con conseguente apertura dell’imbocco del condotto 39, quando il magnete permanente è spostato nella posizione di lavoro di fig. 4, in cui tale perno mobile 37 e la sua punta 40 risultano scostati inferiormente da detto imbocco di condotto. Come visibile ulteriormente, inoltre, la membrana elastica 29 risulta ancora alloggiata in una corrispondente camera separata 41, delimitata nello spazio compreso fra essa e l’estremità chiusa 42 del condotto d’ingresso 31, ed è sollecitata da una molla 43 alloggiata nella camera 41 a comprimere la sua parte ispessita 32

$ contro l’estremità libera del condotto d’erogazione 33 (vedi fig. 3).

In questo caso, infine, la membrana elastica 29 è completamente sprovvista di fori passanti calibrati, e la camera separata 41 risulta comunicante con l’altra camera separata 36 esclusivamente tramite un condotto 44, attraverso cui passa il liquido per determinare l’equilibratura della rispettiva pressione nella camera stessa.

A sua volta, il condotto d’ingresso 31 risulta comunicante con la camera separata 36 tramite un ulteriore condotto 45, sboccante in essa in una posizione coincidente e scostata inferiormente rispetto al perno mobile 38, detto ulteriore condotto essendo dimensionato in modo da permettere una parziale penetrazione in esso della punta 46 di detto perno mobile, con conseguente chiusura dell’imbocco del condotto 45, quando il magnete permanente 27 è spostato nella posizione di lavoro della fig. 4, e da non venire otturato dalla punta 46 del perno mobile 38, con conseguente apertura dell’imbocco del condotto 45, quando il magnete permanente è spostato nella posizione di riposo di fig. 3, in cui tale perno mobile 38 e la sua punta 46 risultano scostati superiormente da detto imbocco di condotto. Scopo dei condotti 39 e 45 è quello di permettere il passaggio del liquido verso la camera separata 36, e quindi l’equilibratura della relativa pressione nella camera stessa, con conseguente spostamento assiale senza impedimenti del magnete permanente 27 e dei relativi perni mobili 37 e 38 dall’una all’altra delle posizioni operative delle fig. 3 e 4.

Nelle fig. 5-8 viene mostrato il modo in cui il magnete permanente 27 ed i relativi perni mobili 37 e 38 si spostano assialmente nelle loro due posizioni operative.

Allo scopo, si nota che tale magnete permanente 27 è unito con due sbarrette identiche 47 e 48, applicate ortogonalmente alle due superimi maggiori del magnete stesso e scorrevoli con le loro estremità libere entro corrispondenti incavi di guida elicoidali 49 e 50, ricavati lungo le pareti laterali della camera 36, in modo che lo spostamento assiale del magnete permanente avvenga con una rotazione del magnete di un angolo determinato attorno al proprio asse di simmetria verticale, determinata dallo scorrimento delle sbarrette 47 e 48 nei corrispondenti incavi di guida 49 e 50, dalla posizione di riposo illustrata nelle fig. 5 e 6 alla posizione di lavoro illustrata nelle fig. 7 e 8, e viceversa.

In particolare, quando l’elettrovalvola è spostata inizialmente nella posizione di riposo della fig.

3, e l’elettromagnete 28 non viene alimentato da impulsi elettrici, nella condizione in cui sono identiche le polarità dell’elettromagnete e del magnete permanente 27 e le stesse rimangono invariate finché l’elettromagnete non viene alimentato, l’imbocco del condotto 39 viene chiuso dal perno mobile 37 e l’imbocco del condotto 45 viene aperto per lo scostamento del perno mobile 38. In questa condizione, inoltre, dato che la parte ispessita di membrana 32 risulta continuamente compressa contro l’estremità libera del condotto d’erogazione 33, chiudendolo, il liquido introdotto attraverso il condotto d’ingresso 31 non penetra nel condotto di erogazione 33, mentre penetra nella camera separata 36, passando attraverso il condotto 45, determinando così l’equilibratura delle pressioni idriche nella camera stessa. La camera 36 viene così riempita completamente di liquido, che non può penetrare nel condotto d’erogazione 33 attraverso il condotto 39, poiché quest’ultimo è chiuso dal perno mobile 37. Tale liquido, inoltre, penetra anche nella restante camera separata 41, riempiendola, passando attraverso il condotto 44, e determinando così un’equilibratura delle pressioni idriche anche in questa camera.

Quando l’elettrovalvola viene spostata nella posizione di lavoro della fig. 4, in cui l’elettromagnete 28 viene alimentato con un breve impulso elettrico positivo, generato dal sensore elettronico della apparecchiatura in presenza dell’utente, oppure con mezzi di comando di tipo tradizionale associati con l’apparecchiatura e atti ad attivare il sensore stesso, nell’elettromagnete viene prodotta un’altra polarità, che è opposta a quella del magnete permanente, con conseguente attrazione reciproca fra tali polarità che produce la rotazione del magnete permanente 27 in un senso tale da determinarne lo spostamento assiale verso il basso (freccia G), con conseguente chiusura dell’imbocco del condotto 45 da parte del perno mobile 38 ed apertura dell’imbocco del condotto 39 da parte del perno mobile 37, e tale magnete permanente rimane stabilmente in questa posizione anche quando l’impulso viene a cessare, per la costante attrazione tra la polarità del magnete permanente ed il ferro del giogo magnetico dell’elettromagnete.

In queste condizioni, allora, il liquido contenuto nelle camere separate 36 e 41 penetra attraverso il condotto 39 nel condotto d’erogazione 33, con una pressione idrica sufficiente a sollevare la parte ispessita di membrana 32 dall’estremità libera del condotto d’erogazione 33, aprendolo, e permettendo così il passaggio del liquido dal condotto d’ingresso 31 al condotto d’erogazione 33, con conseguente compressione costante verso l’alto della membrana elastica 29 contro l’azione della molla 43. In queste condizioni, inoltre, il liquido passante attraverso il condotto d’ingresso 31 non può più penetrare nelle camere 36 e 41 attraverso il condotto 45, poiché quest’ultimo è chiuso dal perno mobile 38, per cui tali camere non si riempiono più di liquido. Successivamente, appena il sensore elettronico viene disattivato al termine delle operazioni di lavaggio, oppure d’irrigazione ecc..., in assenza dell’utente oppure comandato dai mezzi di comando dell’apparecchiatura, nella condizione in cui il sensore elettronico genera un impulso elettrico negativo che viene alimentato all’elettromagnete 28, con conseguente generazione in quest’ultimo di una polarità identica a quella del magnete permanente 27 e repulsione reciproca fra queste polarità, il magnete permanente 27 viene fatto ruotare in senso inverso al precedente, riportandosi nella posizione di riposo della fig. 3.

Nelle fig. 9-12 viene illustrata una seconda forma costruttiva dell’elettrovalvola conforme all’invenzione, in cui si nota la stessa spostata nella posizione di riposo (fig. 9 e 10) e nella posizione di lavoro (fig. 11 e 12).

Nelle fig. 9 e 10, in particolare, si nota che anche in questo caso l’elettrovalvola comprende un magnete permanente 5 1 con polarità fisse, alloggiato in una camera separata chiusa 52 situata internamente all’elettromagnete 53 nello stesso modo della soluzione precedentemente descritta, e comprende inoltre una membrana elastica alloggiata, sagomata e funzionante nello stesso modo di quella precedentemente descritta, e contraddistinta con gli stessi riferimenti numerici, assieme ai condotti d’ingresso e d’erogazione del liquido. Come in precedenza, la camera 41 in cui alloggia la membrana elastica 29 è unita con la camera 52 attraverso un condotto 44, mentre il magnete permanente 51 non è più spostabile assialmente come in precedenza, bensì ruota esclusivamente e con un angolo di rotazione limitato attorno ad un asse mediano di rotazione verticale, costituito da due perni 54 e 55 fissati superiormente ed inferiormente a detto magnete permanente ed alloggiati entro corrispondenti sedi 56 e 57 ricavate nella camera separata 52. Anche in questo caso, il magnete permanente viene spostato con gli stessi criteri precedentemente descritti, assumendo posizioni operative stabili che rimangono invariate.

Inoltre, in questo caso tale magnete permanente è unito inferiormente con almeno un pattino strisciante 58 in idoneo materiale con basso coefficiente d’attrito, preferibilmente teflon o materia plastica equivalente, che durante la rotazione del magnete permanente 51 striscia contro la superfìcie della parete inferiore 59 della camera 52, realizzata con idoneo antiattrito Scopo del pattino strisciante 58 è quello di venire spostato in coincidenza degli imbocchi dell’uno o dell’altro dei condotti 60 o 61 di collegamento della camera separata 52 rispettivamente col condotto d’erogazione 33 e col condotto d’ingresso 31, detti imbocchi essendo realizzati attraverso la parete inferiore 59 di detta camera e sfalsati angolarmente fra loro di un’entità pari al percorso di rotazione del magnete permanente 51 e del relativo pattino strisciante 58. Conseguentemente, il pattino strisciante determina la chiusura del condotto su cui risulta rispettivamente posizionato e l’apertura del restante condotto. Nella posizione di riposo delle fig. 9 e 10, in particolare, tale pattino strisciante determina la chiusura del condotto 60 e l’apertura del condotto 61, nella condizione in cui il liquido penetra attraverso il condotto 61 nelle camere 52 e 41, producendo così nelle stesse l’equilibratura della relativa pressione, e riempiendo di liquido le camere stesse.

Nella posizione di lavoro delle fig. 11 e 12, il pattino strisciante 58 produce l’apertura del condotto 60 e la chiusura del condotto 61, nella condizione in cui da un lato viene impedita l’introduzione di ulteriore liquido nelle camere 52 e 41 e dall’altro lato il liquido contenuto in queste camere passando attraverso il condotto 60 penetra nel condotto d’erogazione 33, producendo gli stessi effetti della soluzione precedentemente descritta.

Risulta così evidente che questo tipo di elettrovalvola consente un funzionamento sicuro ed affidabile nel tempo, dato che la sua membrana elastica è sprovvista dei fori passanti calibrati e perciò non origina più gli inconvenienti precedentemente descritti e che il magnete permanente assume sempre posizioni operative stabili che non possono venire modificate nel caso di manipolazioni o spostamenti dell’elettrovalvola dalla sua posizione d’installazione.

Queste posizioni operative stabili, in particolare, vengono raggiunte con una rotazione limitata dall’una all’altra di due posizioni operative diverse del magnete permanente, che è alloggiato entro un elettromagnete aumentabile con impulsi elettrici, allo scopo di svolgere la funzione di servocomando, e tale rotazione limitata viene ottenuta sia guidando il movimento del magnete permanente lungo percorsi elicoidali, con conseguente spostamento assiale del magnete permanente stesso, e sia muovendo il magnete permanente attorno ad un asse di rotazione verticale senza spostamenti assiali, e facendolo pervenire ed arrestare nell’una o nell’altra delle sue due posizioni operative.

Inoltre, questa elettrovalvola può funzionare anche con diverse pressioni idriche d’esercizio, anche elevate, e si presta pertanto all’uso per apparecchiature di vario genere, ovviamente dimensionando opportunamente le sezioni dei condotti e delle camere separate per ogni specifica applicazione.

Infine, le restanti figure illustrate mostrano una sezione trasversale dell’elettrovalvola delle fig.

9-12, in una variante costruttiva della stessa, ed in particolare le fig. 13 e 14 mostrano tale elettrovalvola in posizione di riposo e le fig. 16 e 17 mostrano la stessa in posizione di lavoro, mentre la fig. 15 mostra un particolare costruttivo dell’elettrovalvola considerata.

In questo caso, l’elettrovalvola è costituita dagli stessi componenti costruttivi della precedente elettrovalvola, e differisce da questa per il fatto di essere vantaggiosamente provvista di un ulteriore pattino strisciante 62, oltre al pattino 58, che è realizzato e posizionato come quest’ultimo pattino ed è disposto lungo lo stesso suo percorso di scorrimento, opportunamente distanziato dall’altro pattino, in modo da permettere di spostare ogni pattino sopra il condotto da chiudere più vicino con un percorso di scorrimento più breve, e quindi con un minore angolo di rotazione del magnete permanente 51 e di tali pattini 58 e 62. Nella fig. 15, in particolare, si nota uno dei pattini striscianti (in questo caso il pattino 62) posizionato su uno dei condotti e sollecitato da una molla 63 con elevata forza di compressione contro tale condotto, per contrastare pressioni idriche di diverso valore, mentre l’altro pattino strisciante 58 è sollecitato da una molla 64 contro il condotto collegato col condotto d’erogazione 33, molla che sviluppa una forza di compressione minore della precedente in quanto deve contrastare pressioni idriche di valore minore.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Elettrovalvola per il controllo del flusso di liquidi in impianti d’irrigazione, lavandini e simili apparecchiature, particolarmente elettrovalvola pilota a tre vie per il comando di grosse idrovalvole a membrana o per cilindri idraulici o pneumatici, ecc., comprendente almeno un condotto d’ingresso del liquido raccordabile alla rete idrica e provvisto di almeno un elemento di tenuta sagomato preferibilmente come una membrana elastica, e comprendente inoltre almeno un condotto d’erogazione del liquido, detto elemento di tenuta essendo associato con mezzi molleggiati e cooperando con detto condotto d’erogazione in modo da determinarne la chiusura o l’apertura, rispettivamente per impedire o permettere il passaggio del liquido da detto condotto d’ingresso a detto condotto d’erogazione, l’elettrovalvola comprendendo inoltre mezzi elettromagnetici alimentati per impulsi da almeno un’alimentazione elettrica continua a bassa tensione, e generati da mezzi sensori attivati e disattivati dall’utente oppure da mezzi di comando di tipo tradizionale associati con la rispettiva apparecchiatura, e mezzi a magnete permanente cooperanti con detti mezzi elettromagnetici in modo che le loro polarità vengano rispettivamente attratte o respinte dalle polarità assunte di volta in volta da detti mezzi elettromagnetici, in dipendenza della condizione attivata o disattivata di detti mezzi sensori, caratterizzata dal fatto che detti mezzi a magnete permanente (27 ; 51) sono associati a mezzi di guida (47, 48, 49, 50 ; 54, 55) per permetterne lo spostamento con una rotazione limitata da una prima ad una seconda posizione operativa, e viceversa, per svolgere la funzione di servocomando, detti mezzi a magnete permanente (27 ; 51) essendo associati con mezzi di chiusura 37, 38 ; 58) ed essendo spostabili dall’una all’altra posizione operativa soltanto alimentando con impulsi elettrici detti mezzi elettromagnetici (28 ; 53), e rimanendo stabilmente nella posizione operativa rispettivamente raggiunta anche dopo la cessazione degli impulsi elettrici, e detti mezzi di chiusura (37, 38 ; 58) essendo atti ad impedire o permettere il passaggio del liquido da detto condotto d’ingresso (31) a detto condotto d’erogazione (33) quando detti mezzi a magnete permanente (27 ; 51) sono spostati a rotazione rispettivamente nella loro prima o seconda posizione operativa.
2. 2. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi a magnete permanente (27 ; 51) sono contenuti in almeno una prima camera separata chiusa (36 ; 52) situata internamente a detti mezzi elettromagnetici (28 ; 53) e che detto elemento di tenuta (29,32) delimita almeno una seconda camera separata (41) con l’estremità chiusa di detto condotto d’ingresso (31), detta prima camera separata (36 ; 52) comunicando con detta seconda camera separata (41) attraverso almeno un primo condotto (44) e con detti condotti d’erogazione (33) e d’ingresso (31) rispettivamente attraverso almeno un secondo condotto (39 ; 60) ed un terzo condotto (45 ; 61), detti mezzi di chiusura (37, 38 ; 58) cooperando con detti secondo e terzo condotto (39 ; 60 ; 45 ; 61) in modo da determinare nella loro prima posizione operativa la chiusura di detto secondo condotto (39 ; 60) e l’apertura di detto terzo condotto (45 ; 61), nella condizione di chiusura di detto condotto d’erogazione (33), e nella loro seconda posizione operativa l’apertura di detto secondo condotto (39 ; 60) e la chiusura di detto terzo condotto (45 ; 61), nella condizione d’apertura di detto condotto d’erogazione (33).
3. 3. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di guida comprendono una prima ed una seconda sbarretta (47, 48) unite ortogonalmente con detti mezzi a magnete permanente (27) e scorrevoli con le loro estremità in un corrispondente incavo di guida elicoidale (49, 50) ricavati lungo le pareti laterali di detta prima camera separata chiusa (36), in modo da produrre una rotazione di detti mezzi a magnete permanente (27) di un angolo determinato attorno al proprio asse di simmetria verticale, durante il loro spostamento assiale dall’una all’altra loro posizione operativa.
4. 4. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di chiusura comprendono un primo e un secondo perno mobile (37, 38) uniti rispettivamente alle estremità superiore ed inferiore di detto magnete permanente (27) e spostabili assialmente assieme a quest’ultimo entro detta prima camera separata chiusa (36), da detta prima a detta seconda posizione operativa, e viceversa, detti primo e secondo perno mobile (37, 38) essendo dotati di una rispettiva punta terminale (40, 46) inseribile o disinseribile nell’imbocco del corrispondente secondo o terzo condotto (39 ; 45).
5. 5. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di guida comprendono due perni di sostegno (54, 55) fissati superiormente a detti mezzi a magnete permanente (51) ed alloggiati entro detta prima camera separata (52), atti a determinare la rotazione di detti mezzi a magnete permanente (51) con un angolo di rotazione determinato dalla sua prima alla sua seconda posizione operativa, e viceversa.
6. 6. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di chiusura comprendono almeno un pattino strisciante (58) in materiale a basso coefficiente d’attrito, preferibilmente teflon, unito inferiormente con detti mezzi a magnete permanente (51) e spostabile assieme a quest’ultimo entro detta prima camera separata chiusa (52), da detta prima a detta seconda posizione operativa, in cui detto pattino strisciante (58) viene spostato in coincidenza degli imbocchi dell’uno o dell’altro di detti secondo e terzo condotto (60 ; 61) che sono realizzati attraverso la parete inferiore (59) di detta prima camera separata (52) in posizioni sfalsate angolarmente di un’entità pari al percorso di rotazione di detto pattino strisciante (58) e detti mezzi a magnete permanente (51), detto pattino strisciante (58) essendo associabile con un ulteriore pattino strisciante (62) disposto lungo lo stesso percorso di scorrimento e distanziato da esso in modo tale da spostare ogni pattino sopra il condotto da chiudere più vicino con un percorso di scorrimento più breve.
7. 7. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detti pattini (58, 62) sono sollecitati contro ogni condotto da una rispettiva molla, la cui forza di compressione è maggiore per il pattino (62) agente contro i condotti con pressioni idriche di diverso valore.