ITTO20100844A1 - Dispositivo elettrovalvolare - Google Patents

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Massimo Davi
Fabrizio Paris
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Description

"Dispositivo elettrovalvolare"
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un dispositivo elettrovalvolare.
Più specificamente l'invenzione riguarda un dispositivo elettrovalvolare del tipo comprendente - un corpo con un ingresso per il fluido ed un'uscita per il fluido, ed una sede di valvola principale attraverso la quale il fluido può passare da detto 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 di valvola;
- una camera di controllo realizzata nel corpo e delimitata in parte dall'otturatore principale;
- almeno un primo passaggio di comunicazione fra l'ingresso per il fluido e la camera di controllo, e almeno un secondo passaggio atto a porre in comunicazione la camera di controllo con l'uscita; e - un'elettrovalvola di controllo, includente un solenoide di comando che controlla un gruppo mobile nel solenoide, detto gruppo comprendendo un (primo) nucleo ferromagnetico atto a cooperare, a guisa di otturatore mobile, con detto secondo passaggio.
Un siffatto dispositivo elettrovalvolare à ̈ descritto ad esempio nel brevetto britannico GB-2 296 075-B a nome della stessa Richiedente.
Tale dispositivo elettrovalvolare secondo la tecnica anteriore comprende un unico nucleo mobile, che nella condizione eccitata dell'associato solenoide libera un passaggio predisposto nell'otturatore principale, ponendo la camera di controllo in comunicazione con l'uscita. Per provocare il movimento di tale nucleo mobile, il solenoide deve essere eccitato con una potenza (tensione) alquanto elevata.
Infatti, allo scopo di assicurare che il nucleo mobile consenta la liberazione di detto passaggio anche quando l'otturatore principale si à ̈ sollevato dall'associata sede, l'eccitazione del solenoide deve provocare uno spostamento del nucleo mobile maggiore dello spostamento massimo previsto per l'otturatore principale.
Uno scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare un dispositivo elettrovalvolare del tipo suddetto, realizzato in modo da richiedere, per l'eccitazione dell'associato solenoide, una potenza elettrica considerevolmente ridotta.
Questo ed altri scopi vengono realizzati secondo l'invenzione con un dispositivo elettrovalvolare del tipo più sopra definito, caratterizzato dal fatto che
detto gruppo mobile comprende un secondo nucleo ferromagnetico mobile disposto nel solenoide, in adiacenza ad un'estremità del primo nucleo;
il primo nucleo presenta un passaggio longitudinale, e
un elemento distanziatore si estende fra l'otturatore principale ed il secondo nucleo, attraverso il passaggio longitudinale del primo nucleo;
mezzi elastici essendo provvisti per sospingere il secondo nucleo verso l'otturatore principale;
la disposizione essendo tale per cui il secondo nucleo à ̈ permanentemente solidale con l'otturatore principale e, quando il solenoide à ̈ inattivo, il primo nucleo à ̈ mantenuto nella posizione di chiusura del suddetto secondo passaggio ed il secondo nucleo à ̈ in una posizione prefissata rispetto al primo nucleo, nella quale detti nuclei sono separati da un traferro;
l'attivazione del solenoide essendo atta a provocare un'attrazione del primo nucleo verso il secondo nucleo e la liberazione di detto secondo passaggio.
In modo per sé noto, la liberazione del suddetto secondo passaggio consente poi l'allontanamento dell'otturatore principale dall'associata sede di valvola, ed il passaggio diretto di fluido dall'ingresso all'uscita attraverso detta sede di valvola.
Grazie alle caratteristiche sopra definite, in un dispositivo elettrovalvolare secondo la presente invenzione il secondo nucleo mobile trasla insieme con e nella stessa misura dell'otturatore principale, ma l'eccitazione del solenoide deve essere appena sufficiente a consentire che il primo nucleo mobile venga attratto dal secondo nucleo mobile e compia il modesto spostamento corrispondente alla distanza fra detti nuclei. In altri termini, quale che sia la corsa prevista per l'otturatore principale, il solenoide deve unicamente far percorrere al primo nucleo mobile la piccola distanza corrispondente all'ampiezza del suddetto traferro.
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 parziale, in sezione assiale, di un dispositivo elettrovalvolare secondo la presente invenzione,
la figura 2 Ã ̈ una vista parziale sezionata secondo la linea II-II della figura 1,
la figura 3 Ã ̈ una vista sezionata di una prima variante di realizzazione, e
la figura 4 Ã ̈ una vista sezionata di una seconda variante di realizzazione.
Nella figura 1 con 1 Ã ̈ 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, ad esempio di materia plastica stampata, nel quale sono realizzati un passaggio di ingresso 3 per un fluido (tipicamente un fluido idraulico), nonché un passaggio di uscita 4 per tale fluido.
Il passaggio di uscita 4 à ̈ realizzato in una formazione tubolare 5 del corpo 2, la quale superiormente definisce una sede di valvola principale 6. Attraverso tale sede di valvola 6 un flusso di fluido può passare dall'ingresso 3 all'uscita 4.
Al corpo 2 Ã ̈ superiormente accoppiato a tenuta di fluido un secondo corpo 7, anch'esso ad esempio di materia plastica.
Fra i corpi 2 e 7 Ã ̈ serrata una porzione periferica 8a di una membrana anulare complessivamente indicata con 8. Tale membrana 8 comprende una porzione intermedia flessibile 8b, che raccorda la porzione periferica 8a con una porzione anulare centrale ispessita 8c destinata a fungere da otturatore principale cooperante con la sede di valvola 6.
La porzione 8c à ̈ montata intorno ad un gambo 9a di un elemento di guida 9 essenzialmente a forma di tazza, ed à ̈ rinserrata su tale gambo a mezzo di un elemento anulare 10.
Il corpo sagomato 7 presenta una formazione tubolare superiore 7a, chiusa all'estremità superiore.
Fra il corpo 7 e il complesso formato dalla membrana 8 e dall'associato elemento di guida 9 Ã ̈ definita una camera di controllo indicata con 11.
La camera di controllo 11 à ̈ permanentemente in comunicazione di fluido con l'ingresso 3, attraverso almeno un passaggio che nella realizzazione esemplificativamente illustrata à ̈ realizzato nel gruppo comprendente la membrana 8 e l'associato elemento di guida 9. In particolare, come si vede nella figura 2, nella porzione 8c della membrana 8 à ̈ realizzata una pluralità di fori passanti 8d, all'esterno della sede di valvola 6. Tali fori comunicano con un vano anulare 9b realizzato nell'elemento guida-membrana 9, comunicante a sua volta con corrispondenti solchi esterni 9c, parimenti realizzati nel guida-membrana 9.
In alternativa alla soluzione illustrata, la comunicazione fra l'ingresso 3 e la camera 11 può essere realizzata mediante passaggi predisposti nella membrana 8 e nell'associato guida-membrana 9, oppure predisposti nel corpo del dispositivo elettrovalvolare.
Con 12 nella figura 1 Ã ̈ indicato un passaggio realizzato nel guida-membrana 9 e suscettibile di porre in comunicazione la camera di controllo 11 con il passaggio d'uscita 4.
Nella realizzazione illustrata, l'estremità superiore del passaggio 12 presenta un bordo sporgente 13, suscettibile di fungere da sede di valvola, come verrà meglio chiarito nel seguito.
Il dispositivo elettrovalvolare comprende inoltre un'elettrovalvola di controllo complessivamente indicata con 14. Tale elettrovalvola di controllo comprende un solenoide di comando 15 cui, in modo per sé noto, à ̈ associato un circuito magnetico comprendente un mantello 16 essenzialmente a forma di C (figura 1).
Il complesso formato dal solenoide 15 e dall'associato mantello magnetico 16 Ã ̈ montato intorno alla porzione tubolare 7a del corpo 7.
L'elettrovalvola di controllo 14 comprende inoltre un gruppo complessivamente indicato con 17, montato mobile nel solenoide 15, in particolare mobile con gioco radiale all'interno della porzione tubolare inferiore 7a del corpo 7. Tale gruppo 17 comprende un nucleo mobile 18 di materiale ferromagnetico, recante inferiormente un otturatore 18a che nella condizione di riposo (dispositivo elettrovalvolare 1 chiuso) insiste contro la sede di valvola 13.
Il nucleo ferromagnetico mobile 18 presenta un passaggio longitudinale 18b all'interno del quale si estende un elemento distanziatore 19 di materiale amagnetico. Nella realizzazione esemplificativa illustrata l'elemento distanziatore à ̈ a forma di stelo (ma potrebbe avere altre forme) e si estende verso l'alto dell'elemento 9 dell'otturatore principale 8, con gioco radiale attraverso (ed oltre) il passaggio 18b del nucleo 18.
Al di sopra dell'elemento distanziatore 19, nella porzione 7a del corpo 7 Ã ̈ disposto un secondo nucleo ferromagnetico indicato con 21.
Una molla elicoidale 20 Ã ̈ disposta fra il nucleo 18 e un prospiciente spallamento del nucleo 21. La molla 20 tende a sospingere il nucleo mobile 18 e l'associato otturatore 18a contro la sede 13.
Una molla elicoidale 22 à ̈ disposta fra l'estremità superiore del secondo nucleo 21 e la parete terminale superiore della porzione 7a del corpo 7. Tale molla 22 tende a sospingere il nucleo 21 verso il basso, in particolare in modo da mantenere quest'ultimo contro l'estremità superiore dell'elemento distanziatore 19.
L'elemento distanziatore 19 può essere integrale (o altrimenti stabilmente connesso) con il guida-membrana 9 (come nelle figure 1 e 2) e/o con il secondo nucleo 21.
La lunghezza dell'elemento distanziatore 19 Ã ̈ tale per cui nella condizione di riposo del dispositivo elettrovalvolare 1, illustrata nelle figure, i nuclei 18 e 21 sono mantenuti separati da un sottile traferro indicato con 24.
Nel funzionamento, quando il solenoide 15 Ã ̈ inattivo il fluido alimentato all'ingresso 3 perviene nella camera di controllo 11, attraverso il od i passaggi 8d, 9b e 9c. Il nucleo mobileotturatore 18 chiude la sede di valvola 13, e la camera di controllo 11 si porta alla stessa pressione del fluido nel passaggio di ingresso 3.
La porzione 8c della membrana 8, che funge da otturatore principale, insiste contro la sede di valvola 6, per effetto della maggior superficie di tale membrana e dell'associato guida-membrana 9 esposta alla pressione nella camera 11 rispetto alla superficie della membrana 8 che risulta esposta alla pressione nel passaggio 3. La valvola principale 8c-6 Ã ̈ dunque chiusa.
Quando il solenoide 15 viene eccitato, un flusso magnetico passa nel nucleo 21 e, attraverso il traferro 24, passa nel nucleo 18, e poi da questo all'elemento magnetico 16. Il nucleo 18 viene così attratto verso il nucleo 21. Tale attrazione provoca la liberazione della sede di valvola 13, contro l'azione della molla 20.
La pressione di fluido nella camera di controllo 11 può allora sfogarsi verso il passaggio di uscita 4, attraverso il passaggio 12 del guidamembrana 9.
Venendo meno la pressione nella camera di controllo 11, la pressione che nel passaggio di ingresso 3 investe la membrana 8 provoca il sollevamento del complesso formato da tale membrana e dall'associato guida-membrana 9, di fatto determinando l'apertura della valvola principale 8c-6.
Il fluido alimentato al dispositivo elettrovalvolare 1 in corrispondenza del passaggio di ingresso 3 può allora raggiungere il passaggio d'uscita attraverso la sede di valvola 6.
A seguito del sollevamento dell'otturatore 8,9, anche il nucleo 21 si solleva corrispondentemente e trascina con sé il nucleo 18 che à ̈ ad esso magneticamente attratto; la sede 13 continua pertanto a rimanere libera.
La potenza elettrica necessaria per eccitare il solenoide 15 in modo che riesca a provocare e mantenere l'attrazione del nucleo 18 verso il nucleo 21 Ã ̈ estremamente ridotta e in particolare indipendente dalla corsa di apertura dell'otturatore principale 8,9.
Nella figura 3 à ̈ mostrata una prima variante di realizzazione. In tale figura, alle parti già descritte sono stati attribuiti nuovamente gli stessi riferimenti alfanumerici utilizzati in precedenza.
Nella variante secondo la figura 3 lo stelo distanziatore 19 Ã ̈ solidale con il nucleo ferromagnetico superiore 21, essendo ad esempio piantato con interferenza in un suo incavo 21a.
La figura 4 mostra una variante di realizzazione del nucleo mobile inferiore 18, che comprende una parte amagnetica 18d.
Naturalmente, le due varianti di cui alle figure 3 e 4 possono essere combinate fra loro.
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 (6)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo elettrovalvolare (1) comprendente - un corpo (2, 7) con un ingresso (3) ed un'uscita (4) per il fluido, e con una sede di valvola principale (6) attraverso la quale il fluido può passare dall'ingresso (3) all'uscita (4), - un otturatore principale (8,9) mobile rispetto a detta sede di valvola (6) tra una posizione di chiusura e una posizione di apertura di tale sede (6); - una camera di controllo (11) realizzata nel corpo (2, 7) e delimitata in parte dall'otturatore principale (8); - almeno un primo passaggio (8d, 9b, 9c) di comunicazione fra l'ingresso (3) e la camera di controllo (11); - almeno un secondo passaggio (12, 13) atto a porre in comunicazione la camera di controllo (11) con l'uscita (4); e - un'elettrovalvola di controllo (14) includente un solenoide di comando (15) che controlla un gruppo mobile (17) comprendente un primo nucleo ferromagnetico (18) atto a cooperare come otturatore mobile con detto secondo passaggio (12, 13); il dispositivo (1) essendo caratterizzato dal fatto che detto gruppo mobile (17) comprende un secondo nucleo ferromagnetico mobile (21) disposto in adiacenza ad un'estremità del primo nucleo (18); il primo nucleo (18) presenta un passaggio longitudinale (18b), e un elemento distanziatore (19) si estende fra l'otturatore principale (8, 9) ed il secondo nucleo (21), attraverso il passaggio longitudinale (18b) del primo nucleo (18); mezzi elastici (20, 22) essendo provvisti per sospingere il secondo nucleo (21) verso l'otturatore principale (8, 9); la disposizione essendo tale per cui il secondo nucleo (21) à ̈ permanentemente solidale con l'otturatore principale (8, 9) e, quando il solenoide (15) à ̈ inattivo, il primo nucleo (18) à ̈ mantenuto nella posizione di chiusura di detto secondo passaggio (12, 13) e il secondo nucleo (21) à ̈ in una posizione prefissata rispetto al primo nucleo (18) tale per cui detti nuclei (18, 21) sono separati da un traferro (24); l'attivazione del solenoide (15) essendo atta a provocare un'attrazione del primo nucleo (18) verso il secondo nucleo (21) e la liberazione di detto secondo passaggio (12, 13).
  2. 2. Dispositivo elettrovalvolare secondo la rivendicazione 1, in cui l'elemento distanziatore (19) Ã ̈ permanentemente connesso con l'otturatore principale (8, 9) e/o con il secondo nucleo mobile (21).
  3. 3. Dispositivo elettrovalvolare secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui l'elemento distanziatore (19) Ã ̈ integrale con l'otturatore principale (8, 9) e si estende attraverso ed oltre il passaggio longitudinale (18b) del primo nucleo (18).
  4. 4. Dispositivo elettrovalvolare secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprende primo e secondi mezzi elastici (20, 22) tendenti a richiamare verso l'otturatore principale (8, 9) il primo e, rispettivamente, il secondo nucleo mobile (18, 21).
  5. 5. Dispositivo elettrovalvolare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui al solenoide (15) à ̈ associato un circuito magnetico includente un mantello (16) essenzialmente a forma di C, fra le cui estremità disposto il suddetto nucleo mobile (21).
  6. 6. Dispositivo elettrovalvolare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo nucleo (18) comprende una prima porzione (18c) di materiale ferromagnetico ed una seconda porzione (18d) di materiale amagnetico.
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