ITTO20120916A1 - Valvola di bypass per un impianto di lavaggio - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“VALVOLA DI BYPASS PER UN IMPIANTO DI LAVAGGIOâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad una valvola di bypass per un impianto di lavaggio.

Negli impianti di lavaggio, com’à ̈ noto, un liquido di lavaggio (acqua) viene inviato da una pompa ad una lancia di lavaggio attraverso una valvola di bypass, la quale devia automaticamente il liquido verso un serbatoio oppure verso uno scarico quando il grilletto della lancia di lavaggio non viene azionato.

In genere, le valvole di bypass comprendono un involucro il quale ha una bocca di scarico; una bocca di ingresso, collegata ad una mandata della pompa; ed un condotto di uscita, il quale definisce una bocca di uscita collegata alla lancia di lavaggio ed ospita un cassetto, scorrevole per chiudere il passaggio del liquido al condotto di uscita quando la lancia di lavaggio non à ̈ azionata. L’involucro ha una camera interna che ospita una sfera ed un inserto definente una sede valvola. La sfera à ̈ mobile verso la sede valvola in modo da chiudere il passaggio del liquido alla bocca di scarico e quindi lasciare fluire il liquido verso il condotto di uscita. Infine, un’asta di comando scorre in risposta ad un segnale di pressione proveniente dal condotto di uscita contro l’azione di una molla tarabile per spingere la sfera ed allontanarla dalla sede valvola quando la lancia di lavaggio non à ̈ azionata.

Nelle soluzioni note si riscontrano purtroppo alcuni inconvenienti. Innanzi tutto, la sede valvola tende ad usurarsi maggiormente sul lato rivolto verso il condotto di uscita, essenzialmente a causa della spinta esercitata dal flusso del liquido, per cui necessita di essere riparata o sostituita in modo relativamente frequente. In secondo luogo, i vari componenti sono fissati in posizioni fisse all’interno dell’involucro avvitando raccordi filettati, ma le filettature di tali raccordi talvolta non riescono a sostenere le sovra-pressioni che si verificano all’interno dell’involucro in caso di un guasto o un malfunzionamento dell’impianto di lavaggio. In altre parole, in caso di sovrappressione le filettature si spanano e i suddetti raccordi vengono espulsi, con grande pericolo per la sicurezza delle persone che si trovano attorno alla valvola di bypass.

Inoltre, l’inserto à ̈ accoppiato ad una superficie cilindrica interna all’involucro tramite un anello di tenuta, il quale à ̈ calzato in un canale anulare esterno dell’inserto e sovente rischia di essere estruso e, quindi, danneggiato quando l’inserto viene inserito in tale superficie cilindrica durante l’assemblaggio della valvola di bypass.

Inoltre, le valvole di bypass note hanno un numero di componenti relativamente elevato e richiedono, quindi, considerevoli tempi di assemblaggio e costi realizzativi.

Inoltre, i raccordi filettati accoppiati alle valvole di bypass sono dimensionati in modo dedicato per essere collegati, a loro volta, a tubazioni aventi un determinato diametro, mentre sarebbe preferibile poter collegare la stessa valvola di bypass a tubazioni di scarico con diametri diversi.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare una valvola di bypass per un impianto di lavaggio, la quale consenta di risolvere in modo semplice ed economico gli inconvenienti sopra esposti.

Secondo la presente invenzione viene realizzata una valvola di bypass per impianti di lavaggio, come definita nella rivendicazione 1.

L'invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- le figure 1 e 2 sono sezioni che sono realizzate secondo piani di sezione ortogonali tra loro e mostrano una preferita forma di attuazione della valvola di bypass per impianti di lavaggio secondo la presente invenzione; e

- le figure 3 e 4 sono viste in prospettiva che mostrano rispettivi dettagli della valvola di bypass delle figure 1 e 2.

Nelle figure 1 e 2, il numero di riferimento 1 indica una valvola di bypass per un impianto di lavaggio. La valvola 1 comprende un involucro 2, il quale à ̈ realizzato in un sol pezzo e definisce due bocche 3,4 di ingresso disposte lungo rispettivi assi 5,6 ortogonali tra loro e provviste di rispettive filettature interne 7,8 (fig. 2) realizzate direttamente nell’involucro 2, per essere collegate, l’una in alternativa all’altra, ad una bocca di mandata di una pompa (non illustrata) per ricevere un liquido di lavaggio in pressione attraverso una tubazione o in modo diretto. Pertanto, una delle bocche 3,4 viene chiusa tramite un tappo non illustrato, fissato in modo rilasciabile alla filettatura interna 7,8.

L’involucro 2 definisce un condotto 9 di uscita (fig.

2), il quale à ̈ coassiale con la bocca 3 e termina con una bocca 10 di uscita provvista di una filettatura interna 11 realizzata direttamente nell’involucro 2, per essere collegata ad una lancia di lavaggio (non illustrata) tramite una tubazione.

L’involucro 2 definisce due bocche 12 di scarico disposte lungo un asse 13 che à ̈ ortogonale agli assi 5,6 ed à ̈ sghembo rispetto all’asse 5. Le bocche 12 sono realizzate in rispettive porzioni filettate 14 (fig. 1), descritte in dettaglio nel seguito, per essere collegate ad un serbatoio o ad uno scarico, tramite una tubazione o un raccordo. Una delle due bocche 12 à ̈ chiusa da un tappo 15 in modo rimovibile.

L’involucro 2 ha un foro passante 16, il quale si estende lungo l’asse 6 e comprende una camera 17 comunicante in modo permanente con le bocche 12. Il foro passante 16 comprende, inoltre, una camera 18 cilindrica, la quale à ̈ unita alla camera 17 tramite uno spallamento 19 assiale rivolto verso la bocca 4 e, di conseguenza, ha diametro maggiore della camera 17. Le camere 17 e 18 possono comunicare attraverso un passaggio definito da una sede valvola 21 realizzata su un inserto 22, il quale à ̈ disposto in battuta assiale contro lo spallamento 19 ed à ̈ accoppiato a tenuta di fluido ad una superficie laterale della camera 18 tramite un anello di tenuta 23.

La camera 18 alloggia anche una gabbia 25 definente una sede 27, la quale à ̈ coassiale con la sede valvola 21 e guida un otturatore 28, in particolare una sfera, lungo l’asse 6 tra una posizione di apertura, in cui il liquido di lavaggio viene scaricato attraverso la sede valvola 21, ed una posizione di chiusura, in cui la sede valvola 21 à ̈ chiusa.

Come visibile nella figura 3, la gabbia 25 comprende: una parete 29 sostanzialmente cilindrica avente una pluralità di aperture 30, che mettono in comunicazione permanente le bocche 3,4 con un ingresso 31 del condotto 9 (fig. 2) attraverso la sede 27. In particolare, le aperture 30 sono centrate rispetto all’asse 5. Preferibilmente, la parete 29 ha una pluralità di nervature 32, le quali sono allungate parallelamente all’asse 6 e sporgono radialmente verso l’interno in modo da definire la sede 27.

La parete 29 termina assialmente con uno spallamento 33 appoggiato contro l’inserto 22 e con un risalto 34 circolare, il quale sporge assialmente rispetto allo spallamento 33 in modo da impegnare parte di un recesso 35 circolare realizzato sulla periferia esterna dell’inserto 22. La restante parte del recesso 35 ospita l’anello di tenuta 23.

Dalla parte assiale opposta rispetto allo spallamento 33, la gabbia 25 termina con una base 40 tenuta in posizione assiale fissa da un anello di arresto 41, in particolare un anello Seeger. L’anello di arresto 41 impegna una scanalatura 42 della superficie laterale della camera 18 e blocca assialmente la gabbia 25 e l’inserto 22 contro lo spallamento 23. La base 40 impedisce all’otturatore 28 di uscire assialmente dalla sede 27 e ha almeno una apertura 44, che mette la sede 27 in comunicazione permanente con la bocca 4.

La sede 27 ha una lunghezza particolarmente elevata, per cui l’otturatore 28, nella sua posizione di chiusura, non interferisce con il percorso del liquido verso il condotto 9. Andando più in dettaglio, nella posizione di chiusura, l’otturatore 28 rimane in una zona superiore della sede 27, all’esterno rispetto ad un passaggio inferiore definito dalle aperture 30 lungo l’asse 5.

La valvola 1 comprende, inoltre, un’asta 45 di comando, la quale à ̈ coassiale con la sede valvola 21 e preferibilmente à ̈ realizzata in un sol pezzo. La porzione dell’asta 45 con diametro maggiore definisce un pistone 46 accoppiato a tenuta di fluido ad una superficie cilindrica 47, la quale ha diametro minore della camera 17 e termina con un invito verso la camera 17. Il pistone 46 scorre lungo l’asse 6 sotto le azioni opposte di una molla 49 e di un segnale di pressione trasmesso a partire dal condotto 9 in una camera 50 di comando facente parte del foro passante 16.

La molla 49 tira l’asta 45 verso una posizione sollevata, con un precarico che preferibilmente può essere tarato ruotando un pomello 51 accoppiato ad una estremità 52 esterna dell’asta 45, mentre la pressione della camera 50 spinge il pistone 46 e, quindi, l’intera asta 45 verso una posizione abbassata.

Nella posizione sollevata, l’asta 45 à ̈ distanziata dalla sede valvola 21 e dall’otturatore 28. Nel contempo, una faccia 53 del pistone 46 à ̈ disposta in battuta assiale contro un fine corsa definito da uno spallamento 54 anulare dell’involucro 2. Nella posizione abbassata, invece, un’estremità assiale dell’asta 45 spinge l’otturatore 28 e lo allontana dalla posizione di chiusura liberando così il passaggio di liquido attraverso la sede valvola 21.

Come mostrato in figura 2, il suddetto segnale di pressione viene trasmesso alla camera 50 attraverso un canale 55 realizzato interamente nell’involucro 2. Preferibilmente, il canale 55 comprende due fori 56,57, i quali sono realizzati lungo assi ortogonali a partire da una cavità 58 laterale dell’involucro 2 e terminano direttamente nel condotto 9 e, rispettivamente, nella camera 50. La cavità 58 definisce una presa di attacco per collegare un trasduttore di pressione (non illustrato), à ̈ normalmente chiusa da un unico tappo 59 rimovibile, e ha una conformazione tale da lasciare entrare senza interferenze le punte da trapano che devono realizzare i fori 56,57.

Il condotto 9 alloggia un cassetto 60, il quale à ̈ guidato direttamente da una superficie laterale del condotto 9 lungo l’asse 5 per aprire/chiudere l’ingresso 31 in funzione della differenza di pressione tra la sede 27 e la bocca 10, in risposta all’azionamento della lancia di lavaggio. In particolare, quando la lancia di lavaggio non à ̈ azionata, la pressione del liquido nel condotto 9 aumenta, per cui il cassetto 60 va a chiudere l’ingresso 31 a causa della contropressione che si genera in corrispondenza della bocca 10.

Nel contempo, l’aumento di pressione nel canale 55 e, quindi, nella camera 50 fa abbassare l’asta 45, per cui la sede valvola 21 si apre ed il liquido entrante nella valvola 1 viene scaricato. Quando la lancia di lavaggio viene invece azionata, la pressione nel condotto 9 scende, per cui la molla 49 fa sollevare l’asta 45 e, nel contempo, il cassetto 60 trasla ed apre l’ingresso 31. A questo punto, il liquido che fluisce attraverso l’ingresso 31 provoca lo spostamento automatico dell’otturatore 28 verso la posizione di chiusura, per cui tutto il liquido esce dalla bocca 10.

Una molla 61 à ̈ disposta assialmente tra il cassetto 60 ed un corpo 62 anulare. A sua volta, il corpo 62 à ̈ bloccato assialmente contro uno spallamento 63 nel condotto 9 tramite un anello di arresto 64, in particolare un anello Seeger, che impegna una scanalatura 65 nella superficie laterale del condotto 9. La superficie laterale esterna del corpo 62 ha una pluralità di scanalature 67 che si estendono per tutta la lunghezza assiale del corpo 62 per bilanciare la pressione del liquido sui due lati dell’anello di arresto 64.

L’asta 45 comprende una porzione 70 intermedia, la quale attraversa un collare 71 dell’involucro 2 e ha un foro 72 ortogonale all’asse 6. Il foro 72 à ̈ impegnato da una spina 74 che scorre attraverso un’apertura laterale 76 del collare 71.

La valvola 1 comprende, inoltre, un manicotto 81 calzato assialmente sul collare 71. Il collare 71 ha due denti 82 che impegnano rispettivi intagli del manicotto 81 e ne bloccano la rotazione attorno all’asse 6. Il manicotto 81 à ̈ poi bloccato assialmente contro i denti 82 dalla spinta della molla 49.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la bocca 4 ha un diametro maggiore o uguale a quello della camera 18 e definisce, insieme alla camera 18, un ingresso per montare l’asta 45 durante l’assemblaggio della valvola 1. Infatti, l’asta 45 viene inserita nella bocca 4, fino ad impegnare l’estremità 52 nel collare 71 ed il pistone 46 nella superficie cilindrica 47. L’inserimento assiale termina quando la faccia 53 entra in battuta contro lo spallamento 54.

Successivamente, i seguenti componenti vengono inseriti nella camera 18 attraverso la bocca 4 l’uno dopo l’altro: l’inserto 22; l’anello di tenuta 23; la gabbia 25 con l’otturatore 28 già alloggiato nella sede 27; l’anello di arresto 41. In particolare, il bordo del recesso 35 (o, in modo analogo, un bordo del risalto 34) ha un invito o smusso per facilitare l’inserimento assiale del risalto 34 nel recesso 35.

Per quanto riguarda le porzioni filettate 14, come visibile in figura 1, ciascuna di esse comprende due fori filettati 90,91 i quali sono realizzati direttamente nell’involucro 2, sono coassiali e disposti in successione. Il foro 90 à ̈ più esterno e ha diametro maggiore del foro 91. A sua volta, il foro 91 ha diametro maggiore di quello di un foro 92, che à ̈ disposto coassialmente subito dopo il foro 91 e sfocia nella camera 17.

Da quanto precede appare evidente come la gabbia 25 conferisce precisione al movimento assiale dell’otturatore 28, pur lasciando spazio al liquido di passare dalle bocche 3,4 verso la sede valvola 21 e verso il condotto 9. In questo modo, l’usura della sede valvola 21 diventa più regolare rispetto alle soluzioni note, per cui la manutenzione risulta minore.

L’utilizzo di anelli seeger permette di evitare ghiere o raccordi filettati per bloccare il corpo 62, la gabbia 25 e l’inserto 22 nell’involucro 2, per cui l’accoppiamento di questi componenti può resistere a pressioni interne superiori rispetto a quelle che possono essere garantite con l’uso di filettature.

Inoltre, come accennato sopra, le operazioni di assemblaggio sono relativamente semplici e veloci, visto che l’asta 45, l’inserto 22 e la gabbia 25 possono essere inseriti attraverso il medesimo ingresso, ossia la bocca 4.

Grazie alla conformazione del recesso 35 e del risalto 34, l’anello di tenuta 23 può essere inserito nella camera 18 separatamente dall’inserto 22, per cui l’anello di tenuta 23 viene deformato di meno in fase di assemblaggio rispetto a soluzioni note in cui viene alloggiato in una gola circolare del corpo che definisce la sede valvola.

Dal momento che sono stati evitati elementi addizionali tra l’asta 45 e l’involucro 2 e/o tra il cassetto 60 e l’involucro 2, la valvola 1 ha un numero di componenti contenuto e risulta essere estremamente compatta e, quindi, leggera, con conseguenti risparmi sui costi dei materiali e sui costi di realizzazione ed assemblaggio.

Il passaggio del liquido, come accennato sopra, non viene influenzato dalla gabbia 25, grazie alla presenza delle aperture 44,30, e anche grazie ad una lunghezza elevata della gabbia 25, che permette di alloggiare l’otturatore 28 in una parte superiore della sede 27 quando l’otturatore 28 à ̈ disposto nella posizione di chiusura, senza ostruire minimamente le aperture 30.

Inoltre, la configurazione di ciascuna porzione filettata 14 consente di avvitare due raccordi o tubazioni di diametro diverso in alternativa l’una all’altra.

Altri vantaggi risultano poi evidenti direttamente dalle caratteristiche sopra descritte.

Da quanto precede appare, infine, evidente che alla valvola 1 descritta possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

In particolare, la forma e la lunghezza della gabbia 25 potrebbero essere diverse da quelle illustrate; e/o potrebbe essere prevista una molla di posizionamento tra la base 40 e l’otturatore 28; e/o l’assemblaggio potrebbe essere eseguito con una sequenza di fasi diversa da quella indicata.

Infine, la valvola potrebbe essere priva della bocca 3 e/o potrebbe essere prevista una sola delle bocche 12.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Valvola di bypass per un impianto di lavaggio, comprendente: - un involucro (2) avente: a) almeno una bocca di ingresso (3,4); b) almeno una bocca di scarico (12); c) un condotto di uscita (9) che si estende lungo un primo asse (5); d) un foro passante (16), il quale si estende lungo un secondo asse (6) ortogonale al detto primo asse (5) e comprende una camera di comando (50); e) un canale (55), il quale si estende da detto condotto di scarico (9) a detta camera di comando (50); - una sede valvola (21) disposta in detto foro passante (16) e definente un passaggio per mettere in comunicazione detta bocca di ingresso (3,4) con detta bocca di scarico (12); - un otturatore (28) mobile da e verso una posizione di chiusura, in cui chiude il passaggio di detta sede valvola (21); - un’asta di comando (45), la quale si estende lungo detto secondo asse (6) ed à ̈ guidata per traslare assialmente tra una posizione sollevata, in cui à ̈ disaccoppiata da detto otturatore (28), ed una posizione abbassata, in cui allontana detto otturatore (28) dalla posizione di chiusura, in risposta alle spinte opposte della pressione nella detta camera di comando (50) e di una prima molla (49) precaricata in modo da tirare detta asta di comando (45) verso la posizione sollevata; - un cassetto (60) mobile lungo detto primo asse (5) nel detto condotto di uscita (9), per aprire/chiudere un ingresso (31) del detto condotto di uscita (9); - una seconda molla (61) precaricata in modo da spingere detto cassetto (60) verso detto ingresso (31); caratterizzata dal fatto di comprendere, inoltre, una gabbia (25), la quale à ̈ alloggiata in posizione fissa in detto foro passante (16), ha una pluralità di aperture (30,44) per il passaggio di liquido da detta bocca di ingresso (3,4) verso detta sede valvola (21) e verso detto ingresso (31) e definisce una guida (27,32) per guidare detto otturatore (28) lungo detto secondo asse (6). 2.- Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere un primo anello di arresto (41), il quale impegna una prima scanalatura (42) realizzata su detto involucro (2) e blocca assialmente detta gabbia (25) rispetto ad un primo spallamento (19) di detto involucro (2). 3.- Valvola secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto di comprendere un inserto (22), il quale definisce la detta sede valvola (21), à ̈ accoppiato a tenuta di fluido in detto foro passante (16), ed à ̈ disposto in battuta assiale contro detto primo spallamento (19), da un lato, e contro detta gabbia (25), dal lato opposto. 4.- Valvola secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detta gabbia (25) termina assialmente con un risalto circolare (34), il quale impegna una parte di un recesso circolare (35) realizzato sulla periferia esterna del detto inserto (22); la restante parte del detto recesso circolare (35) ospitando un anello di tenuta (23). 5.- Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta bocca di ingresso (4) definisce una estremità di detto foro passante (16) ed à ̈ atta ad essere utilizzata per introdurre detta asta di comando (45) nel detto foro passante (16) in fase di assemblaggio. 6.- Valvola secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detta asta di comando (45) comprende un pistone (46) accoppiato in maniera scorrevole ed a tenuta di fluido ad una superficie cilindrica (47) del detto foro passante (16); detto foro passante (16) comprendendo una pluralità di camere (17,18) disposte tra detta bocca di ingresso (4) e detta superficie cilindrica (47) ed aventi diametri che sono minori l’uno dell’altro andando dalla detta bocca di ingresso (4) verso la detta superficie cilindrica (47). 7.- Valvola secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzata dal fatto che la posizione sollevata di detta asta di comando (45) à ̈ definita da uno spallamento anulare di fine corsa (54) facente parte di detto involucro (2). 8.- Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta seconda molla (61) à ̈ disposta assialmente tra detto cassetto (60) ed un corpo anulare (62); e dal fatto di comprendere un secondo anello di arresto (64), il quale impegna una seconda scanalatura (65) realizzata in detto condotto di uscita (9) e blocca assialmente detto corpo anulare (62) rispetto ad un secondo spallamento (63) di detto involucro (2). 9.- Valvola secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detto corpo anulare (62) ha una pluralità di scanalature esterne (67), ciascuna delle quali si estende con continuità per tutta la lunghezza assiale del detto corpo anulare (62). 10.- Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto involucro (2) ha una cavità laterale (58) chiusa da un tappo rimovibile (59); e dal fatto che detto canale (55) comprende due fori (56,57), i quali sono realizzati lungo rispettivi assi ortogonali a partire da detta cavità laterale (58) e terminano direttamente nel detto condotto di uscita (9) e, rispettivamente, nella detta camera di comando (50). 11.- Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta bocca di scarico (12) à ̈ realizzata in una porzione filettata (14) di detto involucro (2); detta porzione filettata (14) comprendendo un primo ed un secondo foro filettato (90,91) coassiali e disposti in successione; il detto primo foro filettato (90) essendo più esterno ed avendo un diametro maggiore del detto secondo foro filettato (91). 12.- Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta gabbia (25) comprende una parete sostanzialmente cilindrica (29) ed una pluralità di nervature (32), le quali sono allungate parallelamente al detto secondo asse (6) e sporgono radialmente verso l’interno per definire detta guida. 13.- Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta gabbia (25) comprende una base (40) trasversale al detto secondo asse (6) e disposta ad una estremità di detta guida (27,32). 14.- Valvola secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che detta bocca di ingresso (4) definisce una estremità di detto foro passante (16), e dal fatto che detta base (40) ha almeno una apertura (44).