ITTO20100129A1 - Dispositivo elettrovalvolare - Google Patents

Description

"Dispositivo elettrovalvolare"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo elettrovalvolare.

Più specificamente l’invenzione riguarda un dispositivo elettrovalvolare del tipo comprendente una valvola principale, il cui funzionamento à ̈ controllato mediante un’associata elettrovalvola ausiliaria o elettrovalvola-pilota.

Uno scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare un siffatto dispositivo elettrovalvolare migliorato.

Come risulterà più chiaramente dal seguito, questo ed altri scopi vengono realizzati secondo l’invenzione con un dispositivo elettrovalvolare comprendente

un corpo, con un ingresso ed un’uscita per un fluido, e con una sede di valvola principale attraverso la quale il fluido può passare dall’ingresso all’uscita,

un otturatore principale, mobile rispetto a detta sede di valvola, tra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura di tale sede;

una camera di controllo definita nel corpo e delimitata in parte dall’otturatore principale, almeno un primo ed un secondo passaggio di comunicazione fra l’ingresso e la camera di controllo e, rispettivamente, fra la camera di controllo e l’uscita;

una struttura stazionaria, disposta nella camera di controllo e in cui à ̈ definita una sede di valvola ausiliaria, e che à ̈ coassiale con la sede di valvola principale e comunica con detto secondo passaggio; e

un’elettrovalvola di controllo, includente un solenoide di comando disposto coassiale con dette sedi di valvola principale ed ausiliaria, per controllare un otturatore ausiliario montato mobile nella camera di controllo e cooperante con la sede di valvola ausiliaria, per controllare la comunicazione fra la camera di controllo e detto secondo passaggio.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la figura 1 Ã ̈ una vista sezionata di un dispositivo elettrovalvolare secondo la presente invenzione; e

la figura 2 à ̈ un’ulteriore vista di tale dispositivo elettrovalvolare, sezionato secondo la linea II-II della figura 1.

Nelle figure con 1 à ̈ complessivamente indicato un dispositivo elettrovalvolare secondo l’invenzione, utilizzabile (ad esempio) per controllare l’alimentazione di acqua dalla rete idrica ad una macchina lavatrice, quale una macchina lavabiancheria od una macchina lavastoviglie.

Il dispositivo elettrovalvolare 1 comprende un corpo 2, di materia plastica stampata, che nell’esempio di realizzazione illustrato nei disegni comprende una parte superiore 3 ed una parte inferiore 4, saldamente accoppiate fra loro a tenuta di fluido.

Nella parte inferiore 4 del corpo 2 sono realizzati un passaggio di ingresso 5 (figura 1) per un fluido, tipicamente un fluido idraulico, nonché un passaggio di uscita 6 per tale fluido.

Nella realizzazione esemplificativamente illustrata i passaggi 5 e 6 si estendono secondo direzioni essenzialmente ortogonali fra loro, ma tale disposizione non à ̈ assolutamente tassativa. In altri modi di realizzazione non illustrati tali passaggi potrebbero essere ad esempio allineati fra loro.

Con riferimento alla figura 1, nel passaggio di ingresso 5 Ã ̈ realizzata una formazione essenzialmente tubolare 7, la quale superiormente definisce una sede di valvola principale 8.

Come si vede nella figura 2, la regione all’interno della formazione tubolare 7 e della sede di valvola 8 comunica, attraverso un’apertura 9, con il passaggio d’uscita 6.

Attraverso la sede di valvola 8 un flusso di fluido può passare dall’ingresso 5 all’uscita 6.

Fra le porzioni 3 e 4 del corpo 2 Ã ̈ interposta una struttura stazionaria 10, disposta fra un anello di tenuta 11 e la porzione radialmente periferica 12a di un membrana complessivamente indicata con 12. Tale membrana 12 comprende una porzione anulare intermedia flessibile 12b, che raccorda la porzione periferica 12a con una porzione centrale ispessita 12c, destinata a fungere da otturatore principale cooperante con la sede di valvola 8.

La struttura stazionaria 10 Ã ̈ contenuta in una camera di controllo 13, delimitata in parte dalla membrana 12, ed in parte dalle porzioni 3 e 4 del corpo 2 del dispositivo elettrovalvolare.

Nella parte superiore della struttura stazionaria 10 à ̈ realizzata una sede di valvola ausiliaria 14, coassiale con la sede di valvola principale 8. In corrispondenza di tale sede termina un passaggio 15 realizzato all’interno della struttura stazionaria 10, comunicante con un passaggio 16 (figura 2) realizzato nella porzione inferiore 4 del corpo 2. Il passaggio 16 sbocca a sua volta nel passaggio d’uscita 6.

Con riferimento alla figura 1, fra la porzione del passaggio di ingresso 5 circostante alla formazione tubolare 7 e la camera di controllo 13 Ã ̈ realizzato un passaggio 17. Nella realizzazione illustrata tale passaggio 17 Ã ̈ realizzato mediante un tubicino 18 che attraversa un corrispondente foro passante predisposto nella porzione anulare periferica 12a della membrana 12.

Grazie al passaggio 17, la camera di controllo 13 risulta permanentemente in comunicazione con il passaggio di ingresso 5 del dispositivo elettrovalvolare.

In alternativa alla realizzazione illustrata nei disegni, la comunicazione permanente fra l’ingresso 5 e la camera di controllo 13 può essere realizzata mediante uno o più passaggi predisposti nella membrana 12 e/o nel corpo 2.

Il dispositivo elettrovalvolare 1 comprende inoltre un’elettrovalvola di controllo complessivamente indicata con 20. Tale elettrovalvola 14 comprende un avvolgimento o solenoide di comando 21, avvolto su un rocchetto 22 di materiale elettricamente isolante che comprende una porzione tubolare intermedia 22a terminante con flange di estremità 22b e 22c.

Nella porzione tubolare 22a del rocchetto 22 Ã ̈ infilata una boccola 23 di materiale elettricamente isolante.

Il solenoide 21 Ã ̈ coassiale con le sedi di valvola principale 8 ed ausiliaria 14.

Al solenoide 21 à ̈ associato un circuito magnetico che nella realizzazione illustrata comprende un nucleo fisso centrale 24, interno a tale sole noide e la cui estremità inferiore si estende in adiacenza alla camera di controllo 13. L’estremità superiore del nucleo 24 presenta una formazione anulare, radialmente sporgente verso l’esterno, indicata con 24a.

Il circuito magnetico associato al solenoide 21 comprende inoltre un mantello 25 essenzialmente cilindrico, la cui estremità superiore à ̈ adiacente alla formazione 24a del nucleo 24, e la cui estremità inferiore presenta una formazione 25a, sporgente radialmente verso l’interno, che si estende sino in prossimità dell’estremità inferiore del nucleo 24, da cui à ̈ separata da una distanza radiale predeterminata.

Il complesso formato dal solenoide 21, dal rocchetto 22 e dalla boccola 23, nonché dal circuito magnetico 24, 25 à ̈ inglobato, nello stampaggio, nella porzione superiore 3 del corpo 2. Tale complesso à ̈ separato, a tenuta di liquido, dalla camera di controllo 13 mediante un sottile elemento 26 di materiale buon conduttore del calore, ad esempio acciaio inossidabile. Convenientemente, anche tale elemento 26 può essere inglobato nella porzione superiore 3 del corpo, nell’operazione di stampaggio.

L’elettrovalvola di controllo 20 comprende inoltre un otturatore mobile ausiliario 27, operativamente cooperante con la sede di valvola ausiliaria 14, per controllare la comunicazione fra la camera di controllo 13 e il passaggio d’uscita 6.

La struttura stazionaria 10 dalla parte rivolta all’otturatore ausiliario 27 presenta una prima formazione anulare sporgente 10a, coassiale con il solenoide di comando 21 e circostante alla sede di valvola ausiliaria 14.

La struttura stazionaria 10 presenta un’ulteriore formazione anulare sporgente 10b, coassiale con la formazione 10a e circostante ad essa.

L’otturatore ausiliario 27 presenta una forma essenzialmente a guisa di tazza rovesciata, con una porzione a risalto 27a sporgente dalla sua parete di fondo che si estende con gioco limitato all’interno della formazione anulare 10a della struttura stazionaria 10. Tale otturatore 27 presenta inoltre una porzione periferica a mantello 27b, che si estende intorno alla formazione 10a, all’interno della formazione 10b della struttura stazionaria 10.

L’otturatore 27 presenta inoltre una formazione 27c, che sporge radialmente verso l’esterno dall’estremità distale della sua parete laterale 27b.

Una molla elicoidale 28 tende a sospingere l’otturatore ausiliario 27 verso la sede di valvola ausiliaria 14. Tale molla 28 à ̈ disposta intorno alla porzione a mantello 27b dell’otturatore 27, ed impegna la sua formazione radialmente sporgente 27c.

La disposizione à ̈ tale per cui l’otturatore ausiliario 27 si estende ad una distanza estremamente modesta, ad esempio qualche decimo di millimetro, dall’elemento di acciaio inossidabile 26. Di conseguenza, l’energia necessaria per l’eccitazione del solenoide 21 al fine di sollevare l’otturatore 27 dall’associata sede 14 risulta estremamente modesta.

Si osserva inoltre che, poiché la sede ausiliaria 14 à ̈ fissa, la corsa operativa dell’otturatore ausiliario 27 à ̈ indipendente dalla corsa operativa dell’otturatore principale 12c associato alla sede di valvola principale 8.

La peculiare conformazione della struttura stazionaria 10 à ̈ tale per cui il liquido che per viene e fluisce operativamente attraverso la camera di controllo 13 lambisce l’elemento di acciaio inossidabile 26, il quale à ̈ a stretto contatto con il gruppo includente il solenoide di comando 21. Risulta così favorita un’azione di raffreddamento di tale solenoide e dell’associato circuito magnetico, da parte del liquido che fluisce nella camera di controllo 13.

Particolarmente conveniente à ̈ l’ubicazione del tubetto 18 (che realizza il passaggio 17 fra l’ingresso 5 e la camera di controllo 13) in una zona di “calma†, cioà ̈ sostanzialmente non interessata dal flusso di liquido quando la valvola principale à ̈ aperta.

Il solenoide di comando 21 risulta circondato ovunque da almeno due elementi o strati di materiale elettricamente isolante (doppio isolamento elettrico). Esso à ̈ inoltre ubicato in una zona che à ̈ separata, a tenuta di liquido, dalla camera di controllo 13.

Nell’impiego, quando la valvola principale 8, 12 à ̈ chiusa e il solenoide 21 à ̈ diseccitato, la camera 13 à ̈ riempita dal fluido alimentato al passaggio di ingresso 5, poiché tale camera comunica permanentemente con detto ingresso 5 attraverso il passaggio 17. La valvola ausiliaria o pilota formata dalla sede 14 e dall’associato otturatore 27 à ̈ chiusa. Pertanto, la camera 13 non comunica con il passaggio d’uscita 6.

Per provocare l’apertura della valvola principale, e conseguentemente un flusso di fluido dall’ingresso 5 all’uscita 6, il solenoide di comando 21 viene eccitato. Di conseguenza l’otturatore ausiliario 27 viene attratto magneticamente verso il nucleo stazionario 24 e le porzioni terminali inferiori 25a del mantello 25, contro l’azione della molla 28. La camera 13 viene così posta in comunicazione con il passaggio 15, e quindi con il passaggio d’uscita 5. Si osserva che in tale condizione il fluido dal passaggio di ingresso 5 al passaggio di uscita 6 deve compiere un percorso alquanto tortuoso, essenzialmente di tipo labirintico, in vista della particolare conformazione compenetrata dell’otturatore ausiliario 27 e delle associate formazioni anulari sporgenti 10a e 10b della struttura stazionaria 10.

La comunicazione fra la camera di controllo 13 e il passaggio d’uscita 6 fa venir meno la pressione in detta camera di controllo, per cui la spinta esercitata dal fluido sulla superficie inferiore dell’elemento a membrana 12 riesce a provocare l’allontanamento di tale elemento a membrana dalla sede di valvola principale 8, cosicché fra l’ingresso 5 e l’uscita 6 si stabilisce una comunicazione primariamente attraverso la valvola principale ora aperta.

Alla successiva diseccitazione del solenoide 21, l’otturatore ausiliario 27 viene riportato a chiudere la sede ausiliaria 14, per effetto della molla 28. Viene allora interrotta la comunicazione fra la camera di controllo 13 e il passaggio di uscita 6. La pressione del fluido nella camera di controllo 13 aumenta, sino a che la forza esercitata sulla superficie superiore dell’elemento a membrana 12 (eventualmente addizionata dell’azione di una molla ausiliaria 29), riporta l’otturatore a membrana 12 contro la sede di valvola principale 8, intercettando completamente e definitivamente la comunicazione fra l’ingresso 5 e l’uscita 6.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione e i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto à ̈ stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo elettrovalvolare (1) comprendente un corpo (2; 3, 4) con un ingresso (5) ed un’uscita (6) per il fluido, e con una sede di valvola principale (8) attraverso la quale il fluido può passare dall’ingresso (5) all’uscita (6), un otturatore principale (12) mobile rispetto a detta sede di valvola (8) fra una posizione di chiusura e una posizione di apertura di tale sede (8); una camera di controllo (13) definita nel corpo (2; 3, 4) e delimitata in parte dall’otturatore principale (12); almeno un primo ed un secondo passaggio di comunicazione (17; 15, 16) fra l’ingresso (5) e la camera di controllo (13) e, rispettivamente, fra la camera di controllo (13) e l’uscita (6); una struttura stazionaria (10) disposta nella camera di controllo (13) e in cui à ̈ definita una sede di valvola ausiliaria (14), coassiale con detta sede di valvola principale (8) e comunicante con detto secondo passaggio (15, 16); e un’elettrovalvola di controllo (20) includente un solenoide di comando (21) disposto coassiale con dette sedi di valvola (8, 14), per controllare un otturatore ausiliario (27) montato mobile nella camera di controllo (13) e destinato a cooperare con detta sede di valvola ausiliaria (14) per controllare la comunicazione fra la camera di controllo (13) e detto secondo passaggio (15, 16).
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui il solenoide di comando (21) à ̈ fissato a detto corpo (2; 3, 4) con un associato circuito magnetico (24, 25) includente un nucleo fisso (24) che si estende all’interno del solenoide (21) e una cui estremità si estende in adiacenza alla camera di controllo (13), nonché un mantello (25), che circonda almeno in parte il solenoide (21); un’estremità del nucleo fisso (24) ed una corrispondente porzione di estremità (25) del mantello (25) estendendosi in adiacenza alla camera di controllo (13), ad una predeterminata distanza radiale reciproca.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, in cui il complesso formato dal solenoide (21) e dall’associato circuito magnetico (24, 25) à ̈ separato a tenuta di liquido dalla camera di controllo (13) da uno strato sottile (26) di materiale conduttore del calore, affacciato all’otturatore ausiliario (27).
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui la struttura stazionaria (10) à ̈ conformata in modo tale per cui il fluido che nell’uso fluisce nella camera di controllo (13) lambisce detto strato di materiale conduttore del calore (26).
5. 5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta struttura stazionaria (10) dalla parte rivolta al solenoide di comando (21) presenta una prima formazione anulare sporgente (10a), coassiale con detto solenoide (21) e circostante alla sede di valvola ausiliaria (14), e la cui estremità distale à ̈ affacciata all’otturatore ausiliario (27), il quale presenta una porzione centrale (27a) che si estende all’interno di detta formazione (10a).
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui detta struttura stazionaria (10) presenta una seconda formazione anulare sporgente (10b), coassiale con detta prima formazione (10a) e circostante ad essa, e la cui estremità distale à ̈ affacciata ad una porzione anulare intermedia dell’otturatore ausiliario (27), il quale presenta una porzione periferica a mantello (27b) che si estende intorno a detta prima formazione (10a) all’interno di detta seconda formazione (10b).
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, in cui all’otturatore ausiliario (27) à ̈ associata una molla (28) tendente a sospingerlo verso la sede di valvola ausiliaria (14), detta molla (28) essendo disposta intorno alla porzione periferica a mantello (27b) dell’otturatore ausiliario (27), in impegno con una porzione (27c) di tale otturatore (27) che sporge radialmente verso l’esterno dalla parte inferiore di detta porzione a mantello (27b).
8. 8. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 5 a 7, in cui l’otturatore ausiliario (27) presenta una forma essenzialmente a guisa di tazza.
9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8, in cui l’otturatore ausiliario (27) presenta un risalto (27a) che protrude centralmente dalla superficie interna della sua parete di fondo, e una formazione (27c) che sporge radialmente verso l’esterno dall’estremità distale della sua parete laterale (27b).
10. 10. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il solenoide di comando (21) à ̈ avvolto su un rocchetto tubolare (22) di materiale elettricamente isolante provvisto di flange sporgenti di estremità (22b, 22c); in detto rocchetto (22) essendo inserita una boccola (23), parimenti di materiale elettricamente isolante, nella quale si estende il nucleo fisso (24) del circuito magnetico (24, 25) associato a detto solenoide (21); sul complesso formato dal rocchetto (22) e dalla boccola (23) essendo sovrastampato un involucro (3) di materiale elettricamente isolante, in modo tale per cui il solenoide di comando (21) risulta circondato da almeno due elementi o strati di materiale elettricamente isolante.