ITTO970507A1 - Gruppo valvolare per un serbatoio per un carburante gassoso di un veic olo. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale

La- _presente invenzione è relativa ad un gruppo valvolare per un serbatoio per carburante gassoso di un veicolo.

Come è noto, i serbatoi per un carburante gassoso montati su veicoli'sono provvisti di rispettivi gruppi valvolari comprendenti, ciascuno, un dispositivo valvolare direttamente collegato al serbatoio, e presentante un condotto di ingresso atto a consentire l'immissione del carburante gassoso all'interno del serbatoio, ed.un condotto di uscita, per l'erogazione del carburante gassoso contenuto nel serbatoio stesso. Ciascuno dei gruppi valvolari noti comprende, inoltre, una elettrovalvola di sicurezza del tipo "on-off", la quale è' disposta sul condotto di uscita per intercettare il flusso di carburante inviato verso il motore ; ed impedire, in uso, la fuoriuscita del carburante allo spegnimento del motore e in caso di anomalie di funzionamento del motore stesso e/o a seguito di accidentali rotture della conduttura di collegamento del gruppo valvolare al motore. Normalmente, l'elettrovalvola presenta un tratto terminale filettato avvitato in un foro filettato ricavato su di un corpo del citato dispositivo valvolare, e sporge a sbalzo dal dispositivo valvolare stesso.

Sebbene operino in maniera soddisfacente in condizioni normali di funzionamento, i gruppi valvolari noti del tipo sopra descritto non sono sempre in grado di evitare o di limitare la fuoriuscita del carburante dal serbatoio nei casi in cui sono coinvolti in incidenti stradali. In tali condizioni, infatti, si può verificare la rottura dell'elettrovalvola, normalmente per tranciatura della relativa porzione filettata, per cui il carburante contenuto nel serbatoio fuoriesce liberamente dal serbatoio stesso disperdendosi nell'ambiente circostante con inevitabili pericoli di incendio o di esplosioni.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un gruppo valvolare, il quale permetta di risolvere in maniera semplice ed economica il problema sopra esposto e risulti, nel contempo, di elevata affidabilità ed efficienza funzionale.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un gruppo valvolare per un serbatoio per un carburante gassoso di un veicolo, il gruppo comprendendo un condotto di uscita del carburante presentante un ingresso atto a comunicare con un relativo serbatoio ed una uscita comunicante con l'esterno, e mezzi valvolari di intercettazione associati al detto condotto di uscita, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi valvolari di intercettazione comprendono una valvola disposta lungo il detto condotto di uscita per intercettare il flusso di carburante passante, in uso, all'interno del condotto di uscita stesso, ed un circuito di pilotaggio a fluido della detta valvola.

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

la figura 1 è una vista frontale di una preferita forma di attuazione del gruppo valvolare secondo la presente invenzione montato su di un serbatoio, parzialmente illustrato, per un veicolo; e

la figura 2 illustra, in sezione ed in scala ingrandita, un particolare della figura 1.

Nella figura 1, con 1 è indicato un gruppo valvolare per un serbatoio la per carburanti gassosi di un veicolo (non illustrato). Il gruppo 1 comprende un dispositivo valvolare 2, comunemente noto con il termine commerciale di "multivalvola", per il controllo dei flussi di carburante in ingresso ed in uscita dal serbatoio la e del livello del carburante stesso all'interno del serbatoio la stesso.

In particolare, il dispositivo valvolare 2 comprende un corpo cavo 3, il quale è direttamente collegato al serbatoio la, e definisce un condotto 4 di ingresso del carburante atto a consentire l'immissione del carburante stesso all'interno del serbatoio la, ed un condotto 5 di uscita per l'erogazione del carburante gassoso contenuto nel serbatoio la stesso verso il motore del veicolo sul quale il serbatoio la è montato.

Il condotto 5 di uscita presenta un ingresso 6 comunicante con il serbatoio la attraverso un rubinetto 7 di chiusura noto, ed una uscita 8 comunicante con l'esterno e collegata, in uso, ad un relativo motore tramite un circuito non illustrato.

Il gruppo valvolare 1 comprende, inoltre, un dispositivo valvolare 9 di sicurezza, il quale è disposto lungo il condotto 5 di uscita per intercettare, in uso, il flusso di carburante in uscita dal serbatoio la ed inibire la fuoriuscita del carburante stesso in caso di spegnimento volontario del motore e/o di anomalie di funzionamento del motore o ancora a seguito di accidentali rotture del circuito di collegamento del gruppo valvolare 1 al motore (non illustrato) .

Secondo quanto illustrato nella figura 1 e, in particolare, nella figura 2, il dispositivo valvolare 9 comprende una valvola 10 ad otturatore disposta lungo il condotto 5 di uscita per aprire/chiudere il condotto di uscita 5 stesso, ed un circuito 11 di pilotaggio della valvola 10 ad otturatore comandato e controllato, in uso, da una centralina (non illustrata) del veicolo (non illustrato).

Secondo quanto illustrato, ih particolare, nella figura 2, la valvola 10 comprende un corpo cavo 12, il quale comprende, a sua volta, una porzione 13 di attacco integrale al corpo 3, ed una porzione tubolare 14 tozza presentante un proprio asse 15. La porzione tubolare 14 presenta, inoltre, una apertura esterna chiusa a tenuta di fluido da un corpo 16 a tazza, il quale comprende una parete laterale 17 ed una parete 18 di fondo entrambe alloggiate nella porzione tubolare 14. Delle pareti 17 e 18, la parete 18 di fondo porta integrale una testa esagonale 19 disposta in battuta contro una superficie frontale esterna della porzione tubolare 14, mentre la parete laterale 17 comprende, a partire dalla testa esagonale 19, una porzione tubolare 20 esternamente filettata accoppiata ad un tratto internamente filettato della porzione tubolare 14, ed una porzione anulare 21 terminale estendentesi in posizione affacciata ad uno spallamento anulare 22 assiale ricavato internamente alla porzione tubolare 14 stessa.

Sempre con riferimento alla figura 2, il corpo 16 a tazza e la porzione 13 di attacco definiscono fra loro una cavità 23 della valvola 10, la quale comprende, inoltre, una membrana 24 flessibile alloggiata all'interno della cavità 23 stessa e presentante una porzione perimetrale esterna pinzata tra lo spallamento 22 e la porzione anulare 21 del corpo 16 a tazza.

La membrana 24 suddivide la cavità 23 in due camere, indicate con 25 e 26, delle quali la camera 26 alloggia una molla elicoidale 27 di compressione estendentesi .tra la membrana 24 e la parete 18 di fondo del corpo a tazza 16 in posizione coassiale all'asse 15.

La camera 25 si estende lungo il condotto 5 di uscita, il quale comprende un primo ed un secondo tratto di condotto, indicati con 28 e 29, entrambi ricavati attraverso la porzione 13 di attacco e comunicanti, da una parte, con la camera 25 e, dall'altra, con l'ingresso 6 del condotto 5 di uscita e, rispettivamente, con l'uscita 8 del condotto 5 stesso.

Il tratto 29 si estende coassialmente all'asse 15, presenta un proprio ingresso 30 affacciato alla membrana 24 ed atto ad essere chiuso dalla membrana 24 stessa, e comunica con un condotto 31 costituente parte del circuito di pilotaggio 11.

Il condotto 31 si estende coassialmente ad un asse 32 ortogonale all'asse 15, presenta una sezione di passaggio molto minore di quella del tratto di condotto 29, e sfocia in un foro laterale 33 cilindrico coassiale all'asse 32 ed internamente filettato costituente anch'esso parte del circuito 11 di pilotaggio .

Sempre con riferimento alla figura 2, il circuito di pilotaggio comprende, inoltre, una elettrovalvola 34 di pilotaggio nota e non descritta in dettaglio, la quale è collegata, in uso, alla citata centralina del veicolo (non illustrato), si estende lungo l'asse 32 e presenta una propria porzione terminale 35 di attacco esternamente filettata impegnante il foro filettato 33 e delimitante, all'interno del foro 33 stesso, una camera 36.

L'elettrovalvola 34 comprende un otturatore 37, il quale è parzialmente alloggiato all'interno della camera 36' in posizione coassiale all'asse 32 ed affacciata al condotto 31, ed è mobile assialmente all'interno della camera 36 stessa per aprire/chiudere il condotto 31.

Ancora con riferimento alla figura 2, il circuito 11 di’ pilotaggio comprende, infine, un ulteriore passaggio 38 di comunicazione della camera 26 con la camera 36, ed un foro 39 ricavato attraverso la membrana 24 parallelamente all'asse 15 per porre in comunicazione fra loro le camere 25 e 26 e presentate una sezione di passaggio molto minore del passaggio 38.

Il passaggio 38 comprende una camera 40 anulare intermedia delimitata dalla porzione tubolare 14, da una parte, e dalla parete laterale 20 del corpo a tazza 16, dall'altra, e due condotti 41- e 42 di comunicazione della camera 40 stessa con la; camera 26 e, rispettivamente, con la camera 36. I condotti 41 e 42 presentano ’ rispettive sezioni di passaggio sostanzialmente uguali alla sezione di passaggio del condotto 31 e maggiori della sezione di passaggio del foro 39 ricavato attraverso la membrana 24. Preferibilmente, il foro 39 presenta una sezione -di passaggio compresa tra 0.12 e 0.50 millimetri quadrati, ed il rapporto tra i valori della sezione di passaggio dei condotti 31,41,42 e del foro 39 è sostanzialmente compreso tra 1.5 e 8 e, convenientemente, variabile tra 2 e 3.

Il funzionamento del dispositivo 9 di sicurezza verrà ora descritto a partire dalla condizione illustrata nella figura 2, in cui l'elettrovalvola 34 è disposta in una sua posizione di chiusura, nella quale il proprio otturatore 37 occlude il condotto 31 isolando le camere 26,36 dal tratto di condotto 30 e, quindi, dall'uscita 8 del condotto 5, la membrana 24 è mantenuta, dall'azione della molla 27 e dall'equilibrio delle pressioni nelle camere 25 e 26 raggiunto a seguito della presenza del foro 39, in una sua condizione deformata di chiusura, in cui chiude l'ingresso 30 del tratto di condotto 29 impedendo il deflusso del carburante verso l'uscita 8.

A partire da tale condizione, non appena deve essere alimentato carburante al motore l'elettrovalvola 34 viene attivata dalla citata centralina (non illustrata) ed il relativo otturatore 37 portato in una sua condizione arretrata, nella quale pone la camera 26 in comunicazione con l'uscita 8 del condotto 5. A seguito della comunicazione della camera 26 con l'uscita 8, essendo normalmente la pressione nell'uscita 8 minore di quella del serbatoio la e quindi della camera 25, la pressione nella camera 26 diminuisce, per cui la membrana 24 si sposta verso la parete 18 di fondo dell'elemento 16 a tazza comprimendo la molla 27 ed aprendo l'ingresso 30 del tratto di condotto 29, attraverso il quale inizia pertanto a fluire il carburante presente nella camera 25 ed alimentato alla camera 25 stessa attraverso il tratto di condotto 28.

Quando l'elettrovalvola 34 viene disattivata, il relativo otturatore 37 isola nuovamente la camera 26. A questo punto, la pressione all'interno della camera 26 aumenta repentinamente a seguito della presenza del foro 39 presente nella membrana 24 e, conseguentemente, la membrana 24 viene nuovamente riportata nella sua posizione di chiusura del tratto di condotto 29.

Da quanto precede appare evidente che, rispetto alle soluzioni note, il dispositivo 9 descritto risulta essere, non solo estremamente efficiente, affidabile e sicuro in condizioni normali di funzionamento, ma estremamente affidabile e sicuro anche in caso di sinistri e, in particolare, nel caso in cui è sottoposto ad azioni tali da comportare la parziale o totale rimozione dell'elettrovalvola 34.

Quanto appena esposto deriva essenzialmente dal fatto che, a differenza delle soluzioni note dove 'elettrovalvola utilizzata intercettava direttamente il flusso di carburante inviato, in uso, al motore, nel dispositivo 9 descritto tale funzione di intercettazione del flusso di carburante da alimentare al motore è assolta dalla valvola 10, mentre all'elettrovalvola 34 spetta il solo compito di pilotare la valvola 10 stessa.

Di’ conseguenza, l'elettrovalvola 34 è attraversata, in uso, da una portata di carburante estremamente contenuta, e non dall'intero flusso di carburante alimentato al motore, come nelle soluzioni note; per cui, anche in assenza dell'elettrovalvola 34, la valvola 10 per effetto della molla 27 permane nella sua .posizione di chiusura, e la sola portata di carburante che effettivamente può fuoriuscire all'esterno è quella che fuoriesce attraverso i condotti 41,42, e, praticamente, unicamente quella che riesce ad effluire attraverso il foro 39 ricavato sulla membrana 24 che, come detto, presenta però una sezione di passaggio estremamente ridotta per cui la portata di carburante uscente risulta essere estremamente esigua.

Da quanto precede appare, poi, evidente come le caratteristiche realizzatile della valvola 10 consentano di realizzare una valvola estremamente robusta e praticamente insensibile agli urti.

Da quanto precede appare evidente che al gruppo 1 descritto possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente invenzione. In particolare,-il dispositivo valvolare 2 potrebbe essere realizzato in maniera diversa da quella descritta, così come il dispositivo valvolare 9 potrebbe comprendere una valvola di intercettazione del flusso di carburante inviato, in uso, al motore diversa da quella descritta a titolo di esempio. Allo stesso modo, ,11 circuito di comando della valvola 10 potrebbe essere realizzato in maniera diversa da quella descritta. In particolare, il foro 39 realizzato attraverso la membrana 24 potrebbe mancare, ed il passaggio di comunicazione delle due camere 25 e 26 fra loro potrebbe essere realizzato nel corpo 12.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Gruppo valvolare (1) per un serbatoio per un carburante gassoso di un veicolo, il gruppo (1) comprendendo un condotto {5) di uscita del carburante presentante un ingresso (6) atto a comunicare con un relativo serbatoio (la) ed una uscita (8) comunicante con l'esterno, e mezzi valvolari (9) di intercettazione associati al detto condotto . (5) di uscita, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi valvolari (9) di intercettazione comprendono una valvola (10) disposta lungo il detto condotto (5) di uscita per intercettare il flusso di carburante passante, in uso, all'interno del condotto (5) di uscita stesso, ed un circuito (11) di pilotaggio a fluido della detta valvola (10). 2.- Gruppo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la detta valvola (10) comprende una cavità (23), e mezzi ad otturatore (24) alloggiati nella detta cavità (23) e suddividenti la cavità (23) stessa in una prima (25) ed una seconda camera (26); il detto condotto (5) di uscita comprendendo un primo (28) ed un secondo tratto di condotto (29) di comunicazione della detta prima camera (25) con il detto ingresso (6) e, rispettivamente, con la detta uscita (8), i detti mezzi ad otturatore (24) estendendosi almeno parzialmente in posizione affacciata ad uno (29) dei detti tratti di condotto (28)(29) per chiudere, in uso, il tratto di condotto (29) stesso. 3.- Gruppo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la 'detta seconda camera (26) alloggia mezzi elastici (27) ed atti ad esercitare sui detti mezzi ad otturatore (24) una spinta diretta verso il tratto di condotto (29) affacciato ai mezzi ad otturatore (24) stessi. 4.- Gruppo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi elastici comprendono una molla (27) di compressione. 5.- Gruppo secondo una delle rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi ad otturatore comprendono una membrana (24) elasticamente deformabile . 6.- Gruppo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la detta valvola (10) comprende un corpo cavo (12) atto ad essere collegato al detto serbatoio (la), ed un corpo (16) di chiusura del corpo cavo (12) stesso; i detti corpi (12)(16) delimitando la detta cavità (23) e pinzando fra loro una porzione perimetrale della -detta membrana (24). 7.- Gruppo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi elastici (27) si estendono tra la detta membrana (24) ed il detto corpo (16) di chiusura. 8.- Gruppo secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto di comprendere un accoppiamento filettato di collegamento del detto corpo (16) di chiusura al detto corpo cavo (12). 9.- Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 8, caratterizzato dal fatto che il detto circuito (11) di pilotaggio a fluido comprende almeno un primo condotto (39) di collegamento delle dette due camere (25)(26) fra loro. 10.- Gruppo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che il detto primo condotto (39) è ricavato attraverso i detti mezzi ad otturatore (24 ) . 11.- Gruppo secondo la rivendicazione 9 o 10, caratterizzato dal fatto che il detto circuito di pilotaggio (11) a fluido comprende, inoltre, un secondo condotto (31,36,38) di collegamento della detta seconda (26) camera con il secondo tratto (29) del detto condotto (5) di uscita, ed ulteriori mezzi valvolari (34) disposti lungo il detto secondo condotto (31,36,38) per intercettare un flusso di carburante di pilotaggio attraversante il secondo condotto (31,36,38) stesso 12.- Gruppo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che i detti ulteriori mezzi valvolari comprendono una elettrovalvola (34). 13.- Gruppo secondo la rivendicazione 11 o 12, caratterizzato dal fatto che il detto primo condotto (39) presenta una sezione di passaggio minore della sezione di passaggio del detto secondo condotto (31,36,38). 14.- Gruppo secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che il detto secondo condotto (31,36,38) presenta una sezione di passaggio il cui valore è almeno il doppio del valore della sezione di passaggio del detto primo condotto (39). 15.- Gruppo secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che il valore della sezione di passaggio del detto primo condotto (39) è sostanzialmente variabile tra 0.12 e 0.50 millimetri quadrati. 16.- Gruppo valvolare per un serbatoio per un carburante gassoso di un veicolo, sostanzialmente come descritto con riferimento alle figure allegate.