ITTO20130154A1 - Apparecchiatura di selezione pneumatica di prodotti - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“APPARECCHIATURA DI SELEZIONE PNEUMATICA DI PRODOTTIâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad un’apparecchiatura di selezione pneumatica di prodotti per attributi (colore, qualità, dimensione, peso, ecc.), in particolare prodotti alimentari da suddividere in base alla taglia o altre caratteristiche, ad esempio granaglie, come riso, grano e semi in genere, cui la descrizione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità.

Sono note apparecchiature del tipo sopra menzionato, le quali sono sistemate in modo da interagire con i canali su cui viaggiano i prodotti da selezionare ed agiscono su tali prodotti generando, quando necessario, dei getti molto precisi di fluido in pressione, solitamente aria, per allontanare dai suddetti canali gli elementi non desiderati.

Le apparecchiature note comprendono essenzialmente:

- un’elettrovalvola provvista di un corpo cavo, il quale presenta un orifizio di ingresso del fluido in pressione ed una pluralità di orifizi di uscita del fluido stesso, ed alloggia internamente una pluralità di elementi di intercettazione selettivamente azionabili per impedire o consentire il passaggio del fluido attraverso i rispettivi orifizi di uscita;

- una testa di eiezione avente una pluralità di ugelli di sparo selettivamente attivabili per emettere rispettivi getti di fluido in pressione direttamente sui prodotti da selezionare; ed

- una pluralità di tubi colleganti ciascun ugello di sparo con un corrispondente orifizio di uscita dell’elettrovalvola.

L’elettrovalvola comprende, inoltre, internamente una pluralità di attuatori di tipo elettromagnetico per comandare i suddetti elementi di intercettazione.

In particolare, ciascun elemento di intercettazione à ̈ generalmente costituito da un’ancora o piastra di materiale magnetico provvista, su una propria faccia, di un otturatore, ad esempio un disco in materiale elastomerico, atto a cooperare a tenuta di fluido con l’imbocco del corrispondente orifizio di uscita; ciascun elemento di intercettazione à ̈ spostabile tra una prima configurazione, nella quale il proprio otturatore coopera a tenuta con il relativo orifizio di uscita impedendo al fluido di attraversarlo, ed una seconda configurazione, nella quale l’otturatore à ̈ disposto in posizione spaziata dal relativo orifizio di uscita e consente il passaggio fluidico attraverso l’orifizio stesso.

I diversi elementi di intercettazione sono disposti angolarmente equispaziati tra loro intorno ad un asse centrale del corpo dell’elettrovalvola.

I diversi elementi di intercettazione sono, inoltre, elasticamente caricati verso la prima configurazione, di chiusura a tenuta degli orifizi di uscita, da un elemento anulare in materiale elasticamente cedevole.

Ciascun attuatore elettromagnetico comprende essenzialmente un elettromagnete alloggiato all’interno del corpo dell’elettrovalvola e selettivamente attivabile per attrarre il relativo elemento di intercettazione in modo da spostarlo nella seconda configurazione.

Tipicamente, la testa di eiezione viene collocata in posizione adiacente al canale lungo il quale vengono convogliati i prodotti da selezionare, in modo tale da agire direttamente ed in modo efficace sui prodotti che, sulla base di predeterminati requisiti (taglia, peso, tipologia, ecc.) devono essere rimossi dalla massa in movimento. L’elettrovalvola, avente di solito un ingombro rilevante, viene invece generalmente collocata in posizione remota rispetto alla testa di eiezione, e gli orifizi di uscita dell’elettrovalvola stessa vengono quindi collegati agli ugelli di sparo della testa di eiezione mediante tubi di lunghezza considerevole.

La soluzione descritta, pur essendo funzionalmente valida, à ̈ suscettibile di miglioramenti in particolare in termini di efficienza e di rapidità di risposta del sistema ai comandi di attivazione degli attuatori elettromagnetici.

E’ infatti evidente come il tempo che intercorre tra l’istante di attivazione di un attuatore e l’istante in cui effettivamente esce il getto di fluido in pressione dal relativo ugello di sparo à ̈ funzione della lunghezza del relativo tubo di collegamento. Se, inoltre, tale lunghezza non à ̈ uguale per tutti i tubi, i tempi di risposta del sistema sono diversi passando da un ugello di sparo ad un altro.

Va anche rilevato come il considerevole numero di connessioni pneumatiche necessarie a consentire il flusso del fluido in pressione dall’orifizio di ingresso dell’elettrovalvola agli ugelli di sparo determini un rischio non trascurabile di perdite pneumatiche con conseguenti riduzioni di efficienza del sistema.

Infine, i rischi di rotture dei tubi e/o di contaminazione del sistema durante l’assemblaggio e/o la manutenzione di quest’ultimo sono relativamente elevati.

Scopo della presente invenzione à ̈ pertanto quello di realizzare un’apparecchiatura di selezione pneumatica di prodotti, la quale consenta di ovviare in modo semplice ed economico agli inconvenienti connessi con le apparecchiature di selezione di tipo noto e sopra descritti.

Il suddetto scopo à ̈ raggiunto dalla presente invenzione, in quanto essa à ̈ relativa ad un’apparecchiatura di selezione pneumatica di prodotti, come definita nella rivendicazione 1.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, ne vengono descritte nel seguito alcune preferite forme di attuazione, a puro titolo di esempi non limitativi e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 illustra in vista prospettica parzialmente esplosa un’apparecchiatura di selezione pneumatica di prodotti, realizzata secondo i dettami della presente invenzione;

- la figura 2 illustra in vista prospettica parzialmente esplosa un’unità operativa dell’apparecchiatura di figura 1;

- la figura 3 Ã ̈ una sezione, in scala ingrandita e con parti asportate per chiarezza, secondo la linea III-III di figura 1;

- la figura 4 illustra, in vista dall’alto ed in scala ingrandita, un particolare dell’unità operativa di figura 2;

- la figura 5 Ã ̈ una sezione in scala ingrandita secondo la linea V-V di figura 4;

- la figura 6 à ̈ una figura analoga alla figura 4 illustrante una possibile variante dell’unità operativa di figura 2;

- la figura 7 à ̈ una figura analoga alla figura 2 illustrante un’altra possibile variante dell’unità operativa di figura 2;

- la figura 8 à ̈ una sezione analoga alla sezione di figura 3 illustrante, con parti asportate per chiarezza, la variante dell’unità operativa di figura 7; e

- la figura 9 illustra in vista prospettica parzialmente esplosa una diversa forma di attuazione di un’apparecchiatura di selezione pneumatica di prodotti, realizzata secondo i dettami della presente invenzione.

Con riferimento alla figura 1, à ̈ indicata nel suo complesso con 1 un’apparecchiatura secondo la presente invenzione per la selezione pneumatica di prodotti, in particolare prodotti alimentari, quali ad esempio granaglie come riso, grano e semi in genere (in sé noti e non illustrati).

L’apparecchiatura 1 à ̈ atta ad essere collocata a fianco di un canale di selezione (anch’esso in sé noto e non illustrato), lungo il quale avanza il materiale da selezionare.

L’apparecchiatura 1 comprende essenzialmente:

- un collettore 2 di alimentazione di un fluido in pressione, ad esempio aria;

- una pluralità di elettrovalvole 3, ciascuna delle quali collegata in corrispondenza di un proprio orifizio di ingresso 4 con il collettore 2 e definente una pluralità di canali di convogliamento 5, nella fattispecie illustrata nove, selettivamente apribili per dirigere il fluido in pressione verso rispettivi orifizi di uscita 6, in numero pari a quello dei canali di convogliamento 5;

- una pluralità di teste di eiezione 7, ciascuna delle quali à ̈ dotata di una pluralità di ugelli 8 di sparo per emettere rispettivi getti di fluido in pressione direttamente sui prodotti da selezionare; ed

- una pluralità di condotti di collegamento 10 per collegare gli ugelli 8 di ciascuna testa di eiezione 7 con rispettivi orifizi di uscita 6 di una corrispondente elettrovalvola 3.

Come visibile in figura 1, il collettore 2 à ̈ ricavato passante lungo un asse A longitudinale di una barra 11 di base dell’apparecchiatura 1. In particolare, la barra 11 à ̈ dotata, lungo una propria faccia disposta superiormente in figura 1, di una pluralità di fori di uscita 12 estendentisi ortogonalmente dal collettore 2 e collegati in uso agli orifizi di ingresso 4 delle rispettive elettrovalvole 3. In pratica, ciascuna elettrovalvola 3 viene montata sulla barra 11 in modo da essere supportata da quest’ultima e viene fissata alla barra 11 stessa mediante viti 13.

Con riferimento alle figure da 1 a 3, ciascuna elettrovalvola 3 à ̈ delimitata esternamente da un corpo 15 di materiale amagnetico, ad esempio una lega leggera di metallo, il quale ha preferibilmente una sezione quadrangolare, ad esempio quadrata, e comprende essenzialmente due diverse strutture 16 e 17 assemblate tra loro e definenti, rispettivamente, l’orifizio di ingresso 4 ed i canali di convogliamento 5. Ciascuna elettrovalvola 3 comprende, inoltre, un gruppo di intercettazione fluidica 18 per aprire/chiudere in modo indipendente il collegamento fluidico tra l’orifizio di ingresso 4 ed i canali di convogliamento 5, e quindi gli orifizi di uscita 6, ed un gruppo attuatore 19 di tipo elettromagnetico per comandare il gruppo di intercettazione fluidica 18.

Poiché le elettrovalvole 3 sono del tutto identiche tra loro, nella parte che segue ne verrà descritta per semplicità una sola, restando inteso che le medesime caratteristiche di tale elettrovalvola sono presenti anche nelle altre elettrovalvole 3.

La struttura 16 dell’elettrovalvola 3 ha una configurazione a tazza parallelepipeda e porta centralmente l’orifizio di ingresso 4 per il fluido in pressione. In particolare, l’orifizio di ingresso 4 presenta un asse B ortogonale all’asse A e coassiale al relativo foro di uscita 12 della barra 11. L’asse B definisce, inoltre, un asse principale dell’elettrovalvola 3.

La struttura 16 presenta una parete di fondo 16a ortogonale all’asse B, da cui si estende l’orifizio di ingresso 4, ed una parete laterale 16b parallelepipeda sporgente ortogonalmente a sbalzo dalla parete di fondo 16a; le pareti di fondo 16a e laterale 16b delimitano tra loro un vano 20, il quale à ̈ in comunicazione con l’orifizio di ingresso 4 e la cui funzione verrà chiarita nel seguito.

La struttura 17 à ̈ accoppiata in uso in chiusura della struttura 16 dal lato opposto a quello da cui si estende l’orifizio di ingresso 4. La struttura 17 à ̈ costituita da una piastra 21, la quale si estende ortogonalmente all’asse B dell’orifizio di ingresso 4 e definisce la pluralità di canali di convogliamento 5 per il passaggio del fluido in pressione, nella fattispecie illustrata in numero di nove.

I canali di convogliamento 5 sono uguali fra loro, hanno rispettivi assi paralleli all'asse B dell’orifizio di ingresso 4 e sono disposti su una circonferenza C coassiale all’asse B stesso; i canali di convogliamento 5 si estendono, inoltre, in posizioni tra loro angolarmente equispaziate intorno all’asse B.

Con riferimento alla figura 3, il gruppo di intercettazione fluidica 18 agisce direttamente sui canali di convogliamento 5 ed à ̈ posizionato sul lato della piastra 21 della struttura 17 rivolto verso la struttura 16, mentre il gruppo attuatore 19 à ̈ alloggiato nel vano 20 della struttura 16 ed ha una flangia 22 esterna pinzata in uso tra un bordo di estremità 23 della parete 16a della struttura 16, opposto all’orifizio di ingresso 4, ed un bordo 24 perimetrale della piastra 21 della struttura 17 sporgente verso l’esterno.

Su entrambi i bordi 23 e 24 sono previste rispettive guarnizioni 25, 26 anulari cooperanti da parti opposte con la flangia 22 del gruppo attuatore 19.

Il gruppo di intercettazione fluidica 18 comprende una pluralità di elementi di intercettazione 27 agenti sui rispettivi canali di convogliamento 5 dal lato in cui questi ultimi sboccano nel vano 20 della struttura 16.

Ciascun elemento di intercettazione 27 à ̈ costituito da una piastrina in materiale ferromagnetico estendentesi sostanzialmente parallela alla piastra 21 ed in posizione interposta tra quest’ultima ed il gruppo attuatore 19. I vari elementi di intercettazione 27 sono quindi sostanzialmente complanari fra loro e sono disposti a raggiera attorno all'asse B.

Più precisamente, ciascun elemento di intercettazione 27 à ̈ disposto in posizione interposta tra l’orifizio di ingresso 4 ed il relativo canale di convogliamento 5 e si estende trasversalmente ad entrambi.

Ciascun elemento di intercettazione 27 à ̈ spostabile tra una configurazione di chiusura ed una configurazione di apertura del relativo canale di convogliamento 5; in particolare, nella configurazione di chiusura, l’elemento di intercettazione 27 interferisce con il relativo canale di convogliamento 5 per impedire al flusso di fluido in pressione proveniente dall’orifizio di ingresso 4 di attraversare il canale di convogliamento 5 stesso e di raggiungere, da qui, il relativo orifizio di uscita 6, il relativo condotto di collegamento 10 ed il relativo ugello di sparo 8; nella configurazione di apertura, invece, l’elemento di intercettazione 27 lascia libero il relativo canale di convogliamento 5 per consentire al flusso di fluido in pressione proveniente dall’orifizio di ingresso 4 di attraversare il canale di convogliamento 5 stesso e di raggiungere il relativo orifizio di uscita 6, il relativo condotto di collegamento 10 ed il relativo ugello di sparo 8.

Ciascun elemento di intercettazione 27 Ã ̈ provvisto, lungo una propria faccia rivolta verso la piastra 21, di un otturatore 28 di materiale elastomerico, ad esempio un disco di gomma siliconica, atto ad impegnarsi con l'imbocco del corrispondente canale di convogliamento 5 per chiuderlo a tenuta.

Come visibile in figura 3, su ciascun elemento di intercettazione 27, l’otturatore 28 à ̈ disposto spaziato di una quantità predefinita non nulla da una relativa porzione di estremità 30 dell’elemento di intercettazione 27 stesso, disposta adiacente ai bordi 23 e 24 rispettivamente della parete 16a e della piastra 21.

Gli elementi di intercettazione 27 sono normalmente spinti nella configurazione di chiusura da mezzi elastici 31 e sono selettivamente spostabili nella configurazione di apertura mediante attivazione del gruppo attuatore 19 contro l’azione di tali mezzi elastici 31.

Preferibilmente, i mezzi elastici 31 comprendono un elemento anulare 32 in materiale elasticamente cedevole, ad esempio in materiale elastomerico, alloggiato coassialmente all’asse B entro una relativa scanalatura anulare ricavata nella piastra 21 della struttura 17 in prossimità del bordo 24 perimetrale. In particolare, l’elemento anulare 32 presenta, nell’esempio illustrato, una sezione circolare e coopera a contatto, in corrispondenza di proprie porzioni di interazione 33, con rispettive porzioni di estremità 30 degli elementi di intercettazione 27. In posizione immediatamente adiacente alla zona di interazione con l’elemento anulare 32, ciascun elemento di intercettazione 27 presenta una zona di fulcro (figura 3), indicata nel suo complesso con F e descritta in maggiore dettaglio nel seguito. In pratica, sotto l’azione delle porzioni di interazione 33 dell’elemento anulare 32, i corrispondenti elementi di intercettazione 27 vengono leggermente ruotati intorno ai rispettivi fulcri F nelle configurazioni di chiusura e possono ruotare in senso inverso sotto l’azione del gruppo attuatore 19 verso le configurazioni di apertura. Le porzioni di interazione 33 dell’elemento anulare 32 sono angolarmente equispaziate tra loro intorno all’asse B.

Nella configurazione di chiusura, il carico elastico esercitato da ciascuna porzione di interazione 33 dell’elemento anulare 32 sul relativo elemento di intercettazione 27 mantiene tale elemento con l’otturatore 28 premuto contro l’imbocco del relativo canale di convogliamento 5; nella configurazione di apertura, invece, ciascun elemento di intercettazione 27 presenta il proprio otturatore 28 discosto dal relativo canale di convogliamento 5 così da consentire al fluido in pressione di attraversarlo.

Il gruppo attuatore 19 comprende un nucleo 35 in materiale ferromagnetico ed una pluralità di bobine 36 elettriche, in numero pari al numero degli elementi di intercettazione 27, avvolte su rispettive porzioni cilindriche 37 del nucleo 35 e selettivamente eccitabili per spostare in modo indipendente ciascun elemento di intercettazione 27 dalla configurazione di chiusura alla configurazione di apertura. In pratica, le porzioni cilindriche 37 del nucleo 35 definiscono, insieme alle corrispondenti bobine 36, rispettivi elettromagneti 38 associati ai rispettivi canali di convogliamento 5 e quindi ai rispettivi orifizi di uscita 6, ai condotti di collegamento 10.

In particolare, il nucleo 35 presenta sostanzialmente una conformazione a tazza cilindrica forata ed à ̈ impegnato coassialmente all’asse B all’interno del vano 20 della struttura 16. Più precisamente, il nucleo 35 comprende una parete laterale 39 sostanzialmente cilindrica di asse B terminante ad un’estremità assiale con la flangia 22, ed una parete di base 40 discoidale anulare estendentesi ortogonalmente all’asse B a partire da un’estremità assiale opposta della parete laterale 39 ed avente un foro 41 centrale di asse B comunicante con l’orifizio di ingresso 4; le porzioni cilindriche 37 si estendono ortogonalmente a sbalzo dalla parete di base 40 all’interno della parete laterale 39, presentano assi paralleli all’asse B e sono disposte in corrispondenza dei rispettivi elementi di intercettazione 27. In maggiore dettaglio, le porzioni cilindriche 37 sono disposte angolarmente equispaziate tra loro intorno all’asse B ed hanno rispettive estremità assiali 42 libere adiacenti ai corrispondenti elementi di intercettazione 27.

Preferibilmente, su ciascuna estremità assiale 42, di conformazione piana, à ̈ fissato uno strato di materiale amagnetico (non visibile in figura 3), costituito ad esempio da un foglio di plastica o di metallo amagnetico, allo scopo di creare un traferro minimo sul circuito magnetico del relativo elettromagnete 38.

Sul bordo di estremità radialmente più interno della parete laterale 39 del nucleo 35 à ̈ ricavata una porzione leggermente in rilievo su cui appoggiano i diversi elementi di intercettazione 27 definendo i rispettivi fulcri F.

Come già precedentemente evidenziato, il nucleo 35 à ̈ quasi interamente alloggiato all’interno del vano 20 della struttura 16 ad eccezione della flangia 22, la quale risulta in uso pinzata assialmente tra il bordo 23 di estremità della struttura 16 ed il bordo perimetrale 24 della piastra 21 della struttura 17.

Ciascuna bobina 36 presenta in modo noto una coppia di terminali 45 (solo uno visibile in figura 3) saldati su un circuito stampato 46 alloggiato al fondo del vano 20, tra l’orifizio di ingresso 4 ed il nucleo 35, ed avente un foro 47 centrale per il passaggio del fluido in pressione proveniente dall’orifizio di ingresso 4 stesso.

Una pluralità di coppie di conduttori elettrici 48 (Figure 1 e 2) per l’alimentazione delle bobine 36 à ̈ inoltre collegata, tramite il circuito stampato 46, alle coppie dei terminali 45 delle bobine 36 stesse. I conduttori 48 sono raccolti in due fasci che escono dalla parete di fondo 16a della struttura 16 attraverso rispettivi fori passanti (non visibili nelle figure allegate).

Vantaggiosamente (Figure da 1 a 4), ciascuna testa di eiezione 7 à ̈ formata da un coperchio 50 del corpo 15 di una relativa elettrovalvola 3, ed i relativi condotti di collegamento 10 sono ricavati direttamente nel suddetto coperchio 50. Praticamente, ciascuna testa di eiezione 7 à ̈ integrata nel corpo 15 di una relativa elettrovalvola 3, rendendo così l’apparecchiatura 1 particolarmente compatta ed in grado di assicurare tempi di risposta particolarmente ridotti e praticamente immediati quando gli elementi di intercettazione 27 vengono attivati per essere portati nella configurazione di apertura.

Poiché i coperchi 50 delle diverse elettrovalvole 3 sono del tutto identici tra loro, nella parte che segue ne verrà descritto per semplicità uno solo, restando inteso che le medesime caratteristiche di tale coperchio sono presenti anche nei coperchi 50 delle altre elettrovalvole 3.

Con riferimento alle figure da 1 a 3, il coperchio 50 comprende:

- una prima piastra 51 portante gli orifizi di uscita 6 e gli ugelli di sparo 8 e provvista di una pluralità di scanalature 52 colleganti gli orifizi di uscita 6 con i rispettivi ugelli di sparo 8; ed

- una seconda piastra 53 fissata in posizione sovrapposta alla piastra 51 e delimitante con le scanalature 52 i condotti di collegamento 10.

In particolare, la piastra 51 comprende una prima porzione 54 perfettamente sovrapposta ed allineata in uso alla piastra 21, ed una seconda porzione 55 cooperante in uso con la piastra 53 e sporgente da un lato rispetto alla porzione 54.

In maggiore dettaglio, gli orifizi di uscita 6, tutti uguali tra loro, si estendono passanti attraverso entrambe le porzioni 54 e 55 della piastra 51 e comunicano con i rispettivi canali di convogliamento 5. Gli orifizi di uscita 6 hanno una disposizione analoga a quella dei canali di convogliamento 5, ovverosia sono disposti su una circonferenza C coassiale all’asse B. Nella fattispecie illustrata, gli orifizi di uscita 6 sono coassiali con i rispettivi canali di convogliamento 5 e si estendono in posizioni tra loro angolarmente equispaziate intorno all’asse B.

La piastra 53 chiude superiormente gli orifizi di uscita 6.

La porzione 55 della piastra 51 porta sia gli ugelli di sparo 8 sia le scanalature 52. In particolare, gli ugelli di sparo 8 sono costituiti da aperture ricavate lungo il lato sporgente della porzione 55 della piastra 51; in pratica, gli ugelli di sparo 8 sono ricavati su una superficie laterale della porzione 55 della piastra 51. Le scanalature 52 sono invece ricavate, ad esempio per fresatura, sulla superficie della porzione 55 della piastra 51 destinata a cooperare in uso con la piastra 53 e si estendono quindi trasversalmente ai canali di convogliamento 5 ed agli orifizi di uscita 6. Le scanalature 52 sono quindi chiuse superiormente dalla piastra 53 diventando in pratica dei fori del coperchio 50, a sua volta definenti i rispettivi condotti di collegamento 10.

Con particolare riferimento alle figure 4 e 5, i condotti di collegamento 10 presentano i medesimi volumi dagli orifizi di uscita 6 dell’elettrovalvola 3 ai rispettivi ugelli di sparo 8. In altre parole, considerati due qualsiasi condotti di collegamento 10 di lunghezza differente, il condotto di collegamento 10 più lungo presenta una sezione trasversale minore rispetto a quella del condotto di collegamento più corto.

La piastra 53 à ̈ infine fissata alla piastra 51 mediante una pluralità di viti 56 impegnanti rispettivi fori 57 paralleli all’asse B, ricavati nelle piastre 51 e 53 stesse.

Il funzionamento dell’apparecchiatura 1 viene descritta per semplicità con riferimento ad un’unica elettrovalvola 3 e ad un’unica testa di eiezione 7; à ̈ chiaro che quanto verrà illustrato si applica in modo identico a tutte le elettrovalvole 3 ed a tutte le teste di eiezione 7.

In assenza di eccitazione delle bobine 36, i mezzi elastici 31 mantengono gli elementi di intercettazione 27 nelle configurazioni di chiusura dei rispettivi canali di convogliamento 5; più precisamente, in tale configurazione, l’otturatore 28 di ciascun elemento di intercettazione 27 à ̈ premuto contro l’imbocco del relativo canale di convogliamento 5.

Eccitando selettivamente la bobina 36 di uno o più elettromagneti 38, ovverosia alimentando elettricamente una o più bobine 36, si generano uno o più campi magnetici le cui intensità sono amplificate dal nucleo 35; viene quindi esercitata un’azione di attrazione sul/sui corrispondente/i elemento di intercettazione/i 27 che ruota/ruotano sull’elemento anulare 32 appoggiandosi contro il/i relativo/i strato/i di materiale amagnetico presente sulla/sulle estremità assiale/i 42 della/e porzione/i cilindrica/cilindriche 37.

In particolare, considerando un solo canale di convogliamento 5, le azioni della relativa porzione di interazione 33 dell’elemento anulare 32 e del relativo elettromagnete 38 eccitato presentano punti di applicazione sul corrispondente elemento di intercettazione 27 distanziati tra loro; pertanto, tale elemento di intercettazione 27 risulta soggetto a due coppie di rotazione attorno al relativo fulcro F, una generata dalla porzione di interazione 33 dell’elemento anulare 32 e l’altra generata dalla bobina 36, le quali, in virtù del verso della corrente circolante nella bobina 36 stessa, presentano moduli diversi e versi opposti; la risultante di tali coppie determina la rotazione dell’elemento di intercettazione 27 intorno al fulcro F contro l’azione dei mezzi elastici 31 ed in verso orario in figura 3, lato sinistro.

Pertanto, a seguito dell’eccitazione di una o più bobine 36, la/le relativa/e porzione/i di interazione 33 dell’elemento anulare 32 viene/vengono compressa/e ed il/gli otturatore/i 28 corrispondente/i alla/e bobina/e 36 eccitata/e disimpegna/disimpegnano il/i corrispondente/i canale/i di convogliamento 5. In questo modo, il/i relativo/i canale di convogliamento/i 5 viene/vengono aperto/i ed il flusso di fluido in pressione entrante dall’orifizio di ingresso 4 lambisce le bobine 36 e raggiunge il/i corrispondente/i orifizio/i di uscita 6.

Da qui, il flusso di fluido in pressione passa attraverso il/i relativo/i condotto/i di collegamento 10 ed esce attraverso il/i corrispondente/i ugello/i di sparo 8 andando ad agire direttamente sui prodotti da selezionare.

Anche in caso di eccitazione prolungata o frequente di una o più bobine 36, queste vengono automaticamente ventilate. Poiché i canali di convogliamento 5 e gli orifizi di uscita 6 sono disassati rispetto all’orifizio di ingresso 4, il flusso di fluido in pressione crea un vortice che rende la ventilazione delle bobine 36 particolarmente efficace, per cui la loro temperatura si mantiene sempre a valori vicini alla temperatura del fluido in pressione stesso. Quando cessa l'eccitazione di una bobina 36, da una parte il fluido in pressione, dall'altra la forza elastica dell’elemento anulare 32 contribuiscono a staccare il relativo elemento di intercettazione 27 dal nucleo 35, chiudendo rapidamente il corrispondente canale di convogliamento 5, senza l'ausilio di elementi addizionali o forze di richiamo.

Grazie al fatto che i condotti di collegamento 10 sono direttamente ricavati nei coperchi 50 delle elettrovalvole 3, a loro volta definenti anche gli ugelli di sparo 8, il tempo intercorrente tra l’istante in cui viene eccitata una bobina 36 e l’istante in cui il getto di fluido in pressione effettivamente esce dal relativo ugello di sparo 8 risulta minimizzato; in pratica, l’apparecchiatura 1 à ̈ in grado di fornire risposte sostanzialmente in tempo reale ai comandi del gruppo attuatore 19.

Inoltre, poiché i condotti di collegamento 10 sono isovolumici, ossia sono realizzati in modo da definire il medesimo volume tra gli orifizi di uscita 6 ed i rispettivi ugelli di sparo 8, i tempi di risposta del sistema sono identici per tutti gli ugelli di sparo 8.

Va anche rilevato come la soluzione descritta permetta di minimizzare le connessioni pneumatiche con conseguente minimizzazione dei rischi di perdite di fluido.

Risultano infine minimizzati anche i rischi di rotture e di contaminazione delle parti nelle operazioni di assemblaggio e/o manutenzione.

Nella variante di figura 6, à ̈ illustrata una possibile diversa disposizione degli orifizi di uscita 6 della piastra 51 del coperchio 50 delle elettrovalvole 3. In particolare, in questo caso, gli orifizi di uscita 6 di ciascuna elettrovalvola 3 sono disposti lungo un ellisse E estendentesi intorno all’asse B, anziché intorno alla circonferenza C. Un’analoga disposizione potrebbe essere anche adottata dai canali di convogliamento 5.

Posizionando gli orifizi di uscita 6 in modo tale che l’ellisse E presenti il proprio asse minore parallelo al lato della piastra 51 lungo il quale si estendono gli ugelli 8 di sparo, si potrebbe ottenere una distanza o un passo tra gli ugelli 8 di sparo stessi inferiore rispetto al passo ottenibile nel caso di disposizione lungo la circonferenza C.

Nelle figure 7 e 8, à ̈ illustrata una possibile variante di un’unità operativa dell’apparecchiatura 1, indicata nel suo complesso con 60’; tale unità operativa 60’ verrà descritta nel seguito soltanto per quanto differisce dall’unità operativa 60, indicando con gli stessi numeri di riferimento parti uguali o corrispondenti a parti già descritte.

In particolare, l’unità operativa 60’ differisce dall’unità operativa 60 essenzialmente per il fatto di comprendere un’elettrovalvola 3’ provvista, rispetto alle elettrovalvole 3, di addizionali mezzi generatori di precarico 61 per pre-caricare l’elemento anulare 32 in corrispondenza di ciascuna porzione di interazione 33.

In maggiore dettaglio, in questo caso, l’elettrovalvola 3’ comprende un’ulteriore piastra 62 fissata in posizione sovrapposta ed allineata alla piastra 21 e portante i suddetti mezzi generatori di pre-carico 61.

In pratica, il pre-carico che viene esercitato sulle diverse porzioni di interazione 33 dell’elemento anulare 32 definisce la legge temporale con cui i corrispondenti elementi di intercettazione 27 si muovono dalla configurazione di apertura alla configurazione di chiusura una volta cessata l’azione del gruppo attuatore 19. I mezzi generatori di pre-carico 61 esercitano la loro azione sulle diverse porzioni di interazione 33 dell’elemento anulare 32 dal lato opposto a quello in cui tali porzioni di interazione 33 contattano i rispettivi elementi di intercettazione 27.

Vantaggiosamente, per ciascun elemento di intercettazione 27, i mezzi generatori di pre-carico 61 comprendono un elemento di carico 63, il quale esercita un’azione di pressione sulla relativa porzione di interazione 33 dell’elemento anulare 32 lungo un asse D predefinito, nella fattispecie illustrata parallelo all’asse B e all’asse del relativo canale di convogliamento 5, ed à ̈ accoppiato al corpo 15 in modo da poter variare la propria posizione lungo l’asse D stesso.

In maggiore dettaglio, ciascun elemento di carico 63 Ã ̈ costituito da una vite 64, preferibilmente del tipo a testa incassata, avvitata in un relativo foro 65 filettato di asse D, ricavato passante attraverso le piastre 21 e 62 del corpo 15.

Come visibile in figura 8, i fori 65 sono disposti affiancati ai rispettivi canali di convogliamento 5, che in questo caso sono ricavati passanti attraverso entrambe le piastre 21 e 62; inoltre, i fori 65 sono in numero pari ai canali di convogliamento 5 e si estendono in posizioni tra loro angolarmente equispaziate lungo una circonferenza di asse B.

Ciascun elemento di carico 63 ed il relativo canale di convogliamento 5 si estendono parallelamente tra loro da un medesimo lato del corrispondente elemento di intercettazione 27.

Il montaggio di ciascuna vite 64 all’interno del relativo foro 65 o il suo maggiore o minore avvitamento all’interno del foro 65 stesso per variarne la posizione lungo il relativo asse D può avvenire dopo rimozione del coperchio 50.

Le viti 64 presentano rispettive estremità 66 agenti sulle rispettive porzioni di interazione 33 dell’elemento anulare 32 tramite l’interposizione di una lamina 67 anulare, che ha la funzione di distanziale per evitare il contatto puntiforme tra le viti 64 e l’elemento anulare 32 stesso.

La lamina 67 ha il medesimo diametro dell’elemento anulare 32 ed à ̈ disposta tra quest’ultimo e le estremità 66 delle viti 64.

Avvitando o svitando ciascuna vite 64 all’interno del proprio foro 65 à ̈ possibile regolare il pre-carico della relativa porzione di interazione 33 dell’elemento anulare 32 in modo indipendente dalle altre porzioni di interazione 33 dell’elemento anulare 32 stesso, così da rendere il più possibile uniformi i tempi di chiusura degli elementi di intercettazione 27. Grazie all’utilizzo delle viti 64, si può inoltre regolare l’entità del carico agente su ciascuna porzione di interazione 33 dell’elemento anulare 32 in modo continuo, ovverosia senza scatti da un livello di regolazione a quelli adiacenti.

La soluzione descritta ed illustrata del sistema di regolazione del pre-carico dei mezzi elastici 31 consente di uniformare i tempi di risposta dei diversi elementi di intercettazione 27 associati ad un medesimo ugello 8 di sparo e di assicurare quindi nel tempo un’elevata precisione dei valori di portata dinamica fornita.

Inoltre, la soluzione adottata di regolazione del precarico permette di incrementare la durata media dell’unità operativa 60’; infatti, nel caso in cui le regolazioni a suo tempo stabilite risultino inadeguate a causa dell’usura, à ̈ possibile procedere ad una rifasatura dei tempi di chiusura dei canali di convogliamento 5 agendo sulle rispettive viti 64, anziché ad una completa sostituzione dell’unità operativa 60’ stessa.

Con riferimento alla figura 9, à ̈ indicata nel suo complesso con 70 una diversa forma di attuazione di un’apparecchiatura di selezione pneumatica di prodotti, realizzata secondo la presente invenzione; l’apparecchiatura 70 verrà descritta nel seguito soltanto per quanto differisce dall’apparecchiatura 1, indicando con gli stessi numeri di riferimento parti uguali o corrispondenti a parti già descritte.

In particolare, l’apparecchiatura 70 differisce dall’apparecchiatura 1 essenzialmente per il fatto che la barra 11 di base definisce integralmente parte dei corpi 15 delle elettrovalvole 3, 3’.

Più precisamente, le strutture 16 sono ricavate integralmente con la barra 11 e sporgono a sbalzo dalla stessa.

Risulta, infine, chiaro che alle apparecchiature 1, 70 qui descritte ed illustrate possono essere apportate modifiche e varianti che non escono dall'ambito di protezione definito dalle rivendicazioni.

In particolare, il corpo 15 delle elettrovalvole 3, 3’ potrebbe avere una sezione interna e/o esterna approssimativamente cilindrica.

Inoltre, gli ugelli di sparo 8 potrebbero estendersi parallelamente all’asse B, all’orifizio di ingresso 4, agli orifizi di uscita 5 ed ai canali di convogliamento 5.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Apparecchiatura (1, 70) di selezione pneumatica di prodotti comprendente: - almeno un’elettrovalvola (3, 3’) avente un corpo (15) cavo definente almeno un orifizio di ingresso (4) di un fluido in pressione, una pluralità di orifizi di uscita (6) del detto fluido, ed una pluralità di canali di convogliamento (5) del detto fluido dal detto orifizio di ingresso (4) ai rispettivi detti orifizi di uscita (6), la detta elettrovalvola (3, 3’) comprendendo, inoltre, per ciascun detto canale di convogliamento (5), un elemento di intercettazione (27) alloggiato all’interno del detto corpo (15) e selettivamente spostabile tra una configurazione di chiusura, in cui interferisce con il relativo detto canale di convogliamento (5) impedendo al detto fluido di attraversarlo, ed una configurazione di apertura, in cui lascia libero il relativo detto canale di convogliamento (5) consentendo al detto fluido di attraversarlo; - almeno una testa di eiezione (7) avente una pluralità di ugelli di sparo (8) selettivamente attivabili per emettere rispettivi getti di fluido in pressione direttamente sui prodotti da selezionare; ed - una pluralità di condotti di collegamento (10) colleganti ciascun ugello di sparo (8) con un corrispondente orifizio di uscita (6) della detta elettrovalvola (3, 3’, 3’); caratterizzata dal fatto che la detta testa di eiezione (7) à ̈ formata da un coperchio (50) del corpo (15) della detta elettrovalvola (3, 3’), e dal fatto che i detti condotti di collegamento (10) sono ricavati nel detto coperchio (50). 2.- Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui il detto corpo (15) presenta un asse principale (B), ed in cui il detto orifizio di ingresso (4), i detti orifizi di uscita (6) ed i detti canali di convogliamento (5) si estendono parallelamente al detto asse principale (B). 3.- Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui i detti orifizi di uscita (6) della detta elettrovalvola (3, 3’) sono ricavati nel detto coperchio (50). 4.- Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i detti ugelli di sparo (8) sono ricavati su una superficie laterale del detto coperchio (50), ed in cui i detti condotti di collegamento (10) si estendono trasversalmente ai detti canali di convogliamento (5) ed ai detti orifizi di uscita (6). 5.- Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i detti condotti di collegamento (10) sono costituiti da fori ricavati nel detto coperchio (50) e colleganti i detti orifizi di uscita (6) della detta elettrovalvola (3, 3’) con i rispettivi detti ugelli di sparo (8). 6.- Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, in cui i detti orifizi di uscita (6) si estendono intorno al detto asse principale (B) del detto corpo (15). 7.- Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i detti condotti di collegamento (10) presentano i medesimi volumi dai detti orifizi di uscita (6) della detta elettrovalvola (3, 3’) ai rispettivi detti ugelli di sparo (8). 8.- Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, in cui, considerati due condotti di collegamento (10) di lunghezza differente, il condotto di collegamento (10) più lungo presenta una sezione trasversale minore rispetto a quella del condotto di collegamento (10) più corto. 9.- Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 8, in cui i detti orifizi di uscita (6) della detta elettrovalvola (3, 3’) sono angolarmente equispaziati tra loro intorno al detto asse principale (B) del corpo (15) dell’elettrovalvola (3, 3’) stessa. 10.- Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 8, in cui i detti orifizi di uscita (6) della detta elettrovalvola (3, 3’) sono disposti lungo un ellisse (E) estendentesi intorno al detto asse principale (B) del corpo (15) dell’elettrovalvola (3, 3’) stessa. 11.- Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il detto coperchio (50) comprende: - una prima piastra (51) portante i detti orifizi di uscita (6) ed i detti ugelli di sparo (8) e provvista di una pluralità di scanalature (52) colleganti i detti orifizi di uscita (6) con i detti ugelli di sparo (8); ed - una seconda piastra (53) fissata in posizione sovrapposta alla detta prima piastra (51) e delimitante con le dette scanalature (52) i detti condotti di collegamento (10). 12.- Apparecchiatura secondo la rivendicazione 11, in cui le dette scanalature (52) sono ricavate sulla detta prima piastra (51) mediante fresatura. 13.- Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la detta elettrovalvola (3, 3’) comprende, inoltre: - mezzi elastici (31) agenti sui detti elementi di intercettazione (27) per disporli nella detta configurazione di chiusura; e - mezzi attuatori (19) portati dal detto corpo (15) e selettivamente attivabili per spostare ciascun detto elemento di intercettazione (27) nella detta configurazione di apertura contro l’azione dei detti mezzi elastici (31). 14.- Apparecchiatura secondo la rivendicazione 13, in cui la detta elettrovalvola (3’) comprende, inoltre, mezzi generatori di pre-carico (61) portati dal detto corpo (15) per generare un pre-carico sui detti mezzi elastici (31) definente la legge temporale con cui ciascun detto elemento di intercettazione (27) si muove dalla detta configurazione di apertura alla detta configurazione di chiusura una volta cessata l’azione dei detti mezzi attuatori (19). 15.- Apparecchiatura secondo la rivendicazione 14, in cui i detti mezzi elastici (31) comprendono un elemento elasticamente cedevole (32) anulare avente una pluralità di porzioni di interazione (33) agenti su porzioni di contatto (30) di rispettivi detti elementi di intercettazione (27), ed in cui i detti mezzi generatori di pre-carico (61) comprendono, per ciascun detto elemento di intercettazione (27), un elemento di carico (63), il quale esercita un’azione di pressione sulla relativa detta porzione di interazione (33) del detto elemento elasticamente cedevole (32) lungo un asse di regolazione (D) predefinito, ed à ̈ accoppiato al detto corpo (15) in modo da poter variare la propria posizione lungo il detto asse di regolazione (D). 16.- Apparecchiatura secondo la rivendicazione 15, in cui ciascun detto asse di regolazione (D) à ̈ parallelo al detto asse principale (B). 17.- Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente, inoltre, un collettore (2) comune di alimentazione delle dette elettrovalvole (3, 3’) con il detto fluido in pressione, il detto collettore (2) essendo ricavato in un elemento di base (11) portante a sbalzo le dette elettrovalvole (3, 3’). 18.- Apparecchiatura secondo la rivendicazione 15, in cui il detto elemento di base (11) definisce integralmente almeno parte dei corpi (15) delle dette elettrovalvole (3, 3’).