ITTO960281A1 - Valvola, in particolare valvola del refrigerante per torrette rotanti portautensili. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale avente per titolo: Valvola, in particolare valvola del refrigerante per torrette rotanti portautensili .

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una valvola tra due parti mobili l 'una rispetto all’altra, in particolare una valvola del refrigerante per torrette rotanti portautensili, con le caratteristiche di cui al preambolo della rivendicazione 1.

Una valvola nota di questo tipo è prevista tra la parte verticale della torretta rotante portautensili e il disco portautensili. Nelle posizioni di lavoro del disco portautensili la valvola consente il flusso del refrigerante necessario per il raffreddamento degli utensili, mentre durante la rotazione del disco portautensili interrompe l’alimentazione del refrigerante. A questo scopo, nella parte verticale della torretta rotante portautensili, la valvola presenta un involucro per valvola nel quale è previsto un corpo valvola mobile dotato di un passaggio. Una parte sporgente del disco portautensili o il disco portautensili stesso sono conformati a sede valvola con un canale per ogni posizione di lavoro del disco portautensili, essendo che in ogni posizione di lavoro il corpo valvola è diretto su uno di questi canali valvola. La superficie in cui sbocca il passaggio del corpo valvola e la superficie in cui sbocca il canale valvola della sede valvola sono conformate a superfici di tenuta e rispettivamente di arresto. Una molla ancorata nell'involucro della valvola spinge il corpo valvola contro la sede valvola, per cui la superficie di tenuta e la superficie di arresto vengono perlomeno parzialmente a contatto. A una rotazione del disco portautensili la sede valvola si sposta nel piano della superficie di arresto fino a che il corpo valvola non è allineato col canale valvola successivo. In pratica risulta che durante questo spostamento tra la superficie di tenuta del corpo valvola e la superficie di arresto penetrano facilmente delle impurità che compromettono la perfetta tenuta della valvola. Inoltre queste particelle danno luogo a una forte usura del corpo valvola.

La presente invenzione si prefigge pertanto lo scopo di perfezionare una valvola fra due parti mobili l 'una rispetto all'altra. Questo scopo viene raggiunto secondo la presente invenzione con una valvola avente le caratteristiche di cui alla rivendicazione 1. Forme di realizzazione vantaggiose della valvola conforme alla presente invenzione costituiscono l'oggetto delle rivendicazioni secondarie.

Dato che la valvola presenta un raschiatore, durante il movimento delle due parti vanno a finire meno particelle tra la superficie di tenuta e la superficie di arresto. Dato che, almeno in un tratto parziale che in direzione del movimento delle due parti si trova vicino al passaggio del corpo valvola, la superficie di tenuta ha dimensioni maggiori del diametro del canale valvola, durante il movimento delle due parti la chiusura del canale valvola tiene meglio. Al contempo si riduce anche l'usura.

La valvola è in particolare conformata a valvola del refrigerante per torrette rotanti portautensili, ma può anche essere impiegata per altri mezzi fluidi sottoposti a pressione in altri dispositivi .

Essendo il passaggio del corpo valvola conformato a ugello, è possibile alimentare nel sistema di condutture del disco portautensili grandi quantità di refrigerante a pressioni più alte di quelle consentite dalle valvole note. Questo è particolarmente vantaggioso nel caso di utensili con raffreddamento interno, cioè di utensili la cui anima è costituita da un canale del refrigerante e a cui il refrigerante deve essere alimentato fino alla punta.

Il raschiatore è preferibilmente previsto nell'involucro della valvola ed è mobile rispetto allo stesso e al corpo valvola.

Quando il corpo valvola è disposto nel raschiatore che lo circonda, si offre il vantaggio che il raschiatore è in grado di tener lontane le impurità dal corpo valvola indipendentemente dal senso di rotazione del disco portautensili.

Il carico esercitato da una molla sul raschiatore e sul corpo valvola offre il vantaggio che la superficie di tenuta e la superficie di arresto aderiscono bene l 'una all'altra, anche quando la portata del refrigerante è elevata e nella valvola regna quindi una pressione statica bassa .

Tra il corpo valvola e il raschiatore è vantaggiosamente previsto un vano ausiliario che è collegato all'interno della valvola con strozzamento del flusso, per cui segue con ritardo le variazioni di pressione all'interno della valvola. Questo vano ausiliario permette di impartire tempi diversi all'intensità della forza di spinta del raschiatore e del corpo valvola.

Realizzando il raschiatore in materiale duro si offre il vantaggio di aumentare la durata del raschiatore che è il componente più colpito dall 'usura.

La presente invenzione viene descritta più dettagliatamente qui di seguito sulla scorta di un esempio di realizzazione rappresentato nel disegno allegato. L'unica figura del disegno rappresenta l'esempio di realizzazione in una sezione vista in direzione assiale.

L'esempio di realizzazione rappresentato riguarda una valvola per il refrigerante indicata con 1 nel suo complesso tra la parte verticale di una torretta rotante portautensili e il disco portautensili mobile rispetto a questa parte.

La parte verticale della torretta rotante portautensili presenta un involucro cilindrico 3 per valvola che preferibilmente è realizzato in alluminio. La parte verticale della torretta rotante portautensili può anche essere direttamente conformata a involucro 3 per valvola. La direzione longitudinale dell'involucro 3 della valvola qui di seguito viene chiamata direzione assiale. Questa direzione assiale ha andamento parallelo all'asse di rotazione del disco portautensili. L'involucro 3 della valvola è aperto su uno dei due lati frontali aventi andamento verticale rispetto alla direzione assiale. Con questo lato frontale aperto l'involucro 3 della valvola è rivolto verso la sede valvola 5 che in questo esempio di realizzazione fa parte integrante del disco portautensili mobile rispetto alla parte verticale della torretta rotante portautensili. La superficie esterna dell'involucro 3 della valvola presenta un'apertura d'ingresso l'. Passando per questa apertura d'ingresso 7 il refrigerante arriva all'interno 9 dell'involucro 3 della va lv ola . L 'interno 9 ha una form a approssimativamente cilindrica orientata in direzione assiale dell ‘involucro 3 della valvola. All'estremità con cui l'interno 9 è rivolto dall’altra parte della sede valvola 5 l'involucro 3 della valvola presenta una superficie di appoggio 3' dotata di un gradino e avente andamento trasversale rispetto alla direzione assiale .

Nell'involucro 3 della valvola è disposto un raschiatore 11 praticamente a forma di cilindro cavo che è mobile in senso assiale rispetto all'involucro 3 della valvola ed è ampiamente guidato sulla superficie interna che delimita l'interno 9 dell'involucro 3 della valvola. Un primo anello di tenuta 13 provvede alla tenuta fra il raschiatore 11 e la superficie interna dell'involucro 3 della valvola. Per mezzo di una prima molla di spinta 15, che a una delle sue estremità è appoggiata al gradino della superficie di appoggio 3' e all'altra estremità è appoggiata al raschiatore 11, il raschiatore 11 viene a trovarsi sotto precarico in direzione assiale rispetto alla sede valvola 5. Il raschiatore è costruito in materiale duro, per esempio in bronzo .

Un ulteriore componente della valvola 1 è un corpo valvola cavo 17 mobile in direzione assiale all'interno dell'involucro 3 della valvola. Il corpo valvola 17, che è preferibilmente costruito in materiale resistente all'usura, è disposto entro il raschiatore 11 e, rispetto a quest'ultimo, è mobile in direzione assiale. La forma del corpo valvola 17 è tale da consentire il passaggio del corpo 17 stesso sulla superficie interna del raschiatore 11. Per mezzo di un secondo anello di tenuta 19 il corpo valvola 17 e il raschiatore 11 sono chiusi a tenuta l’uno rispetto all'altro. Una seconda molla di spinta 21, che a una estremità aderisce alla superficie di appoggio 3' e all’altra estremità aderisce al corpo valvola 17, provvede al precarico del corpo valvola 17 rispetto alla sede valvola 5. Sul lato frontale rivolto verso la sede valvola 5 il corpo valvola 17 presenta un passaggio 23 che ha la forma di un ugello che si rastrema verso la superficie frontale del corpo valvola 17. Dato che sia il raschiatore 11 che il corpo valvola 17 sono aperti sulla loro superficie frontale rivolta dall'altra parte della sede valvola 5, il passaggio 23 comunica direttamente con l'interno 9. La superficie frontale del corpo valvola 17 rivolta verso la sede valvola 5 è conformata a superficie di tenuta 25. La corrispondente superficie frontale del raschiatore 11 è conformata in modo da potersi raccordare alla superficie di tenuta 25 per costituire un'ulteriore superficie di tenuta 27.

La superficie della sede valvola 5, che è rivolta verso il raschiatore 11 e il corpo valvola 17 e che nelle posizioni di lavoro del disco portautensili si trova di fronte a questi ultimi componenti della valvola 1, è conformata a superficie di arresto 29. E1 prevista una superficie di arresto 29 per ogni posizione di lavoro del disco portautensili. Fintanto che in una di queste posizioni di lavoro del disco portautensili la sede valvola 5 non si muove rispetto all'involucro 3 della valvola, la superficie di tenuta 25 e l'ulteriore superficie di tenuta 27 aderiscono perfettamente alla superficie di arresto 29. In ogni superficie di arresto 29 sbocca un canale valvola 31 che nel piano della superficie di arresto 29 presenta lo stesso diametro del passaggio 23 del corpo valvola 17 e che può anch'esso essere conformato a ugello.

In ogni posizione di lavoro del disco portautensili il passaggio 23 è allineato col canale valvola 31.

Tra il raschiatore 11 e il corpo valvola 17 è previsto un vano ausiliario anulare 32 coassiale all'involucro 3 della valvola, i 1 quale all'interno e dal lato frontale rivolto verso la sede valvola 5 è delimitato dal corpo valvola 17, mentre all'esterno e dal lato frontale rivolto dall'altra parte della sede valvola 5, è delimitato dal raschiatore 11. Il vano ausiliario 32 comunica con l'interno 9 mediante un vano di collegamento 33. Essendo determinata dal gioco tra il raschiatore 11 e il corpo valvola 17 nel tratto tra il vano ausiliario 32 e l'interno 9, la superficie della sezione del vano di collegamento 33 è talmente ridotta che il refrigerante può fluire solo lentamente dall'interno 9 al vano ausiliario 32 e viceversa, per cui il flusso risulta strozzato.

La valvola 1 è aperta in ogni posizione di lavoro del disco portautensili. La superficie di tenuta 25 del corpo valvola 17 e l'ulteriore superficie di tenuta 27 del raschiatore 11 aderiscono perfettamente alla superficie di arresto 29 della sede valvola 5. Il refrigerante, proveniente da una tubazione non rappresentata nel disegno e mandato da una pompa anch'essa non rappresentata, fluisce dalla parte verticale della torretta rotante portautensili e, attraverso l'apertura d'ingresso 7, arriva all'interno 9 dell'involucro 3 della valvola. A questo punto all’apertura d'ingresso 7 è applicata la pressione PO- Dall'interno 9 il refrigerante attraversa il raschiatore 11 aperto sul lato frontale e il corpo valvola cavo 17 e arriva al passaggio 23 del corpo valvola 17. Dal passaggio 23 il refrigerante esce passando per il canale valvola 31 della sede valvola 5. Attraverso il canale valvola 31 il refrigerante arriva all'utensile seguendo un percorso non rappresentato nel disegno. La prima molla di spinta 15 e la seconda molla di spinta 21 si appoggiano al raschiatore 11 e rispettivamente al corpo valvola 17 all'estremità rivolta verso l'interno 9. Sul raschiatore 11 e sul corpo valvola 17 agiscono inoltre la pressione dinamica del refrigerante che scorre e la pressione statica pi il cui valore corrisponde a quello della pressione po applicata all'apertura d'ingresso 7 meno il valore della pressione dinamica. La pressione statica pi agisce anche nel vano ausiliario 32 non appena, attraverso il vano di collegamento 33, è avvenuta una compensazione con l 'interno 9.

Per il passaggio da una posizione di lavoro del disco portautensili a un'altra posizione di lavoro la sede valvola 5 viene spostata rispetto all'involucro 3 della valvola in senso trasvérsale all'asse della valvola 1. Così il canale valvola 31 arriva sulla parte della superficie di tenuta 25 che si trova vicino al passaggio 23. Dato che questo tratto parziale della superficie di tenuta 25 ha dimensioni maggiori del diametro del canale valvola 31, la superficie di tenuta 25 chiude il canale valvola 31 e impedisce quindi quelle fuoriuscite di refrigerante nella zona circostante la torretta rotante portautensili che possono presentarsi nel caso delle valvole note. Al contempo la superficie di arresto 29, che si trova vicino al canale valvola 31, chiude il passaggio 23 del corpo valvola 17. Viene così interrotto il flusso di refrigerante. Sulle superfici frontali, con cui il corpo valvola 17 e il raschiatore 11 sono rivolti verso l'interno 9, la pressione statica sale da pi a p0. Nel vano ausiliario 32, invece, per via del collegamento strozzato del flusso tramite il vano di collegamento 33, all'inizio regna sempre ancora la pressione statica p1. Rispetto alla situazione che si ha a valvola 1 aperta, il raschiatore 11 viene spinto contro la superficie di arresto 29 con una forza che è aumenta in ragione del prodotto della moltiplicazione di p0 - p1 per la misura della superficie frontale con cui il raschiatore 11 è rivolto verso l'interno 9. Le impurità che per via del movimento del disco portautensili arrivano nel raggio d'azione del raschiatore 11 vengono quindi trattenute dal raschiatore 11 stesso con efficacia ancora maggiore. La forza che agisce sul corpo valvola 17 aumenta corrispondentemente in ragione del prodotto della moltiplicazione di p0 - p1 per la misura della superficie frontale del corpo valvola 17 rivolta verso l'interno 9. Dato però che questa superficie frontale è minore della superficie frontale del raschiatore 11 e che sul corpo valvola 17 lungo la superficie di delimitazione del vano ausiliario 32 agisce solo la pressione pi, l'aumento della forza che agisce sul corpo valvola 17 è minore dell'aumento della forza che agisce sul raschiatore 11. Dato che sul corpo valvola 17 agisce una forza minore, quest'ultimo è sottoposto a un carico minore di quello a cui è sottoposto il raschiatore 11. A causa del flusso molto ridotto di refrigerante nel vano di collegamento 33, la pressione statica sale progressivamente nel vano ausiliario 32 fino a raggiungere il valore di p0. Questo dà luogo a una riduzione della forza che agisce sul raschiatore 11 e a un aumento della forza che agisce sul corpo valvola 17.

Non appena il canale valvola 31 successivo arriva in corrispondenza del passaggio 23, il refrigerante scorre di nuovo attraverso la valvola 1. Dato che ora nel vano ausiliario 32 regna una pressione statica maggiore di quell a che regna al 'interno 9, la superficie di tenuta 25 preme con maggior forza contro la superficie di arresto 29 senza peraltro dar luogo a un aumento dell'usura, in quanto la superficie di arresto 29 è stata precedentemente liberata dalle impurità mediante il raschiatore 11. A questo punto, tramite il vano di collegamento 33, avviene di nuovo la compensazione della pressione statica che regna nel vano ausiliario 32.

In un'altra forma di realizzazione la valvola è costruita senza vano ausiliario o senza raschiatore mobile. La presente invenzione inoltre non è limitata a una superficie di tenuta piana e a una superficie di arresto piana. Sono possibili per esempio anche superfici di tenuta e di arresto curve a cilindro. La valvola di cui alla presente invenzione non è neanche limitata all'impiego come valvola del refrigerante per torrette rotanti portautensili. Può essere impiegata in tutti i casi in cui è necessario alimentare un mezzo fluido sotto pressione tra due parti mobili l'una rispetto all'altra e questa alimentazione deve essere interrotta di quando in quando. Applicazioni possibili sono valvole a più vie, batterie di miscelazione, impianti automatici di imbottigliamento oppure irrigatori da giardino.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Valvola tra due parti mobili l 'una rispetto all'altra, in particolare valvola del refrigerante per torrette rotanti portautensili, in cui una parte presenta a) un involucro per valvola, b) un corpo valvola mobile nell'involucro per valvola con .una superficie di tenuta e con un passaggio che sbocca nella superficie di tenuta e l'altra parte presenta c) una sede valvola con una superficie di arresto e un canale valvola che sbocca nella superficie di arresto, caratterizzata dal fatto che d) almeno in un tratto parziale, che in direzione del movimento delle due parti si trova vicino al passaggio (23), la superficie di tenuta (25) ha dimensioni maggiori del diametro del canale valvola (31) e e) la valvola (1) presenta un raschiatore (11) -2. Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il passaggio (23) del corpo valvola (17) è conformato a ugello. 3. Valvola secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che il raschiatore (11) è previsto nell'involucro (3) della valvola ed è mobile rispetto allo stesso e al corpo valvola (17) . 4. Valvola secondo la rivendicazione 3 , caratterizzata dal fatto che il corpo valvola (17} è disposto nel raschiatore (11). 5. Valvola secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzata dal fatto che il raschiatore (11} e il corpo valvola (17) sono precaricati rispetto alla sede valvola (5) per mezzo di molle (15, 21). 6. Valvola secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzata dal fatto che tra il raschiatore (11) e il corpo valvola (17) è previsto un vano ausiliario (32) che è collegato all'interno (9) dell'involucro (3) della valvola con strozzamento del flusso. 7. Valvola secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzata dal fatto che il raschiatore (11) è costruito in materiale duro e il corpo valvola (17) è costruito in materiale resistente all'usura.