ITUB201559695U1

ITUB201559695U1 - Sistema di elettrovalvole con basi modulari.

Info

Publication number: ITUB201559695U1
Application number: ITUB2015U059695U
Authority: IT
Inventors: Walter Bendotti
Original assignee: Metal Work Spa
Priority date: 2015-07-30
Filing date: 2015-07-30
Publication date: 2017-01-30
Also published as: US20180163884A1; DE212016000111U1; CN208221698U; WO2017017656A1

Description

“Sistema di elettrovalvole con basi modulari”

Il presente trovato si riferisce a un sistema di elettrovalvole con basi modulari.

Come è noto, una elettrovalvola è un componente di regolazione di un circuito idraulico o pneumatico che permette, per mezzo di un attuatore elettrico, di aprire e chiudere e, più in generale, di regolare il passaggio di un fluido all’interno del circuito idraulico o pneumatico. Ad esempio, una elettrovalvola può essere configurata per regolare il passaggio di aria compressa tra le bocche di un circuito pneumatico in modo da poter poi eventualmente comandare una serie di attuatori esterni. L’attuatore di una elettrovalvola è costituito di norma da un corpo cursore che, sotto la spinta di una forza esterna di varia origine (magnetica, meccanica, piezoelettrica, ecc.), apre o chiude un ugello.

In determinate applicazioni industriali è richiesto l’assemblaggio, su apposite basi, di due o più elettrovalvole per creare una cosiddetta isola o batteria di elettrovalvole. Un’isola o batteria di elettrovalvole è un insieme di elettrovalvole pneumatiche costituito tipicamente da:

- un certo numero di elettrovalvole, ciascuna delle quali comprende al proprio interno un cassetto di distribuzione dell’aria, con i relativi organi di tenuta, un elemento attuatore generalmente costituito da un pistone pneumatico, configurato per muovere il cassetto di distribuzione dell’aria, e un elettropilota, costituito da una bobina che, con forza elettromagnetica, muove un nucleo che apre e chiude il passaggio di aria al pistone;

- una o più basi, che contengono i condotti di passaggio dell’aria e l’alimentazione elettrica per gli elettropiloti. Le basi possono essere collegate in maniera modulare l’una all’altra, con diversi sistemi di fissaggio a seconda del costruttore;

- uno o più elementi di testa a cui arrivano le connessioni per i segnali elettrici, che vengono poi smistati alle basi, i condotti di alimentazione pneumatica e i condotti di scarico centralizzati dell’aria compressa.

Ogni elettrovalvola viene collegata in maniera fissa alla propria base, usualmente mediante viti. La progettazione delle elettrovalvole e delle basi è effettuata in maniera tale che, nel momento in cui si fissa l’elettrovalvola, automaticamente si collegano i condotti dell’aria e le connessioni elettriche per gli elettropiloti.

Sul mercato sono attualmente presenti diverse tipologie di basi che possono essere così riassunte: - basi singole;

- basi multiple non modulari;

- basi modulari a più posizioni.

Una base singola è configurata per alloggiare una sola elettrovalvola di dimensioni corrispondenti. Di norma le basi singole sono modulari, vale a dire collegabili l’una all’altra.

Una base multipla è provvista di tanti alloggiamenti quante sono le elettrovalvole che si desidera montarvi. Le basi multiple non sono modulari, il che significa che non è possibile collegare tra loro due o più basi multiple.

Similmente a una base multipla, anche una base a più posizioni è provvista di tanti alloggiamenti quante sono le elettrovalvole che si desidera montarvi. In più, le basi multiple sono modulari, vale a dire collegabili l’una all’altra. Esistono a tutt’oggi basi multiple a due posizioni e basi multiple a quattro posizioni.

Di conseguenza, la modularità dei sistemi di elettrovalvole è attualmente consentita utilizzando basi singole o basi multiple a due e a quattro posizioni, che possono essere reciprocamente collegate per formare isole con un numero di elettrovalvole variabile. Risulta quindi evidente che, per configurazioni di elettrovalvole in numero dispari, è necessario poter disporre di tutte e tre le tipologie di basi, con particolare riferimento alle basi singole, che in questa configurazione risultano essenziali. Le basi singole, tuttavia, risultano essere quelle relativamente più complesse e più costose in quanto, pur potendo alloggiare una sola elettrovalvola, richiedono comunque la presenza di tutti i componenti necessari per il funzionamento del sistema, come ad esempio i connettori elettrici, le guarnizioni per la tenuta pneumatica del modulo di interfaccia, ecc.

Scopo generale del presente trovato è pertanto quello di realizzare un sistema di elettrovalvole con basi modulari che sia in grado di risolvere gli inconvenienti sopra citati della tecnica nota in una maniera estremamente semplice, economica e particolarmente funzionale.

Nel dettaglio, è uno scopo del presente trovato quello di realizzare un sistema di elettrovalvole con basi modulari in cui, con due sole tipologie di basi, sia possibile alloggiare un numero pressoché illimitato di elettrovalvole.

Un altro scopo del trovato è quello di realizzare un sistema di elettrovalvole con basi modulari in cui sia ridotto, rispetto ai sistemi noti, il numero di componenti necessari per il funzionamento del sistema.

Un ulteriore scopo del trovato è quello di realizzare un sistema di elettrovalvole con basi modulari in cui ogni base abbia uno spazio maggiore, rispetto alle basi note, per l’alloggiamento dei vari componenti del sistema.

Questi scopi secondo il presente trovato vengono raggiunti realizzando un sistema di elettrovalvole con basi modulari come esposto nella rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche del trovato sono evidenziate dalle rivendicazioni dipendenti, che sono parte integrante della presente descrizione.

In generale, il sistema di elettrovalvole con basi modulari secondo il presente trovato prevede la presenza di due sole tipologie di basi: a tre e a quattro posizioni. Entrambe le tipologie di basi sono collegabili tra loro in maniera modulare per ottenere composizioni libere e concettualmente illimitate. Il sistema di elettrovalvole secondo il presente trovato non prevede quindi basi singole, né basi a due posizioni.

Le caratteristiche e i vantaggi di un sistema di elettrovalvole con basi modulari secondo il presente trovato risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali: la figura 1 è una vista in prospettiva di un esempio di realizzazione del sistema di elettrovalvole con basi modulari secondo il presente trovato; e

la figura 2 è una vista frontale del sistema di elettrovalvole con basi modulari di figura 1.

Si precisa che, nelle figure allegate e nella descrizione che segue, non verranno menzionati e/o illustrati numerosi componenti del sistema di elettrovalvole, in quanto si tratta di componenti ben noti a un tecnico del settore.

Con riferimento alle figure, viene mostrato un esempio di realizzazione del sistema di elettrovalvole con basi modulari secondo il presente trovato, indicato complessivamente con il numero di riferimento 10. Il sistema di elettrovalvole 10 comprende almeno una elettrovalvola 12 e almeno una base 14A e 14B operativamente collegata a tale almeno una elettrovalvola 12.

Ciascuna elettrovalvola 12 è internamente provvista di almeno un condotto di alimentazione di aria compressa, di almeno un condotto di mandata dell’aria compressa verso gli utilizzi e di almeno un condotto di scarico dell’aria di ritorno dagli utilizzi. Ciascuna elettrovalvola 12 comprende inoltre al proprio interno un cassetto di distribuzione dell’aria, configurato per mettere selettivamente in collegamento di fluido i condotti di alimentazione di aria compressa, di mandata dell’aria compressa verso gli utilizzi e di scarico dell’aria di ritorno dagli utilizzi. Il cassetto di distribuzione dell’aria è preferibilmente costituito da una o più spole contrapposte e mobili di moto alternato lungo un medesimo asse. Ciascuna elettrovalvola 12 comprende infine al proprio interno almeno un elettropilota, costituito ad esempio da una bobina. La bobina, tramite una forza elettromagnetica, controlla il passaggio di aria in un rispettivo circuito per comandare il movimento del rispettivo cassetto di distribuzione.

Ciascuna base 14A e 14B è provvista di una pluralità di alloggiamenti o posizioni 16 atti a ricevere ciascuno una singola elettrovalvola 12. Ciascuna elettrovalvola 12 è predisposta per essere fissata, ad esempio tramite viti, sul rispettivo alloggiamento 16. Ogni alloggiamento 16 è internamente provvisto di condotti di passaggio dell’aria che sono posti in collegamento di fluido con i rispettivi condotti di passaggio dell’aria ricavati sulla elettrovalvola 12 fissata su tale alloggiamento 16. Nel dettaglio, ogni alloggiamento 16 comprende almeno un condotto di alimentazione di aria compressa, almeno un condotto di mandata dell’aria compressa verso gli utilizzi e almeno un condotto di scarico dell’aria di ritorno dagli utilizzi. Ogni alloggiamento 16 comprende inoltre almeno una bocca di uscita 18 per l’aria, posta a valle dei condotti di mandata della base 14A e 14B.

Ciascuna base 14A e 14B comprende una scheda elettronica provvista di mezzi di collegamento elettrico con gli elettropiloti e configurata per fornire l’alimentazione elettrica a tali elettropiloti. Ciascuna base 14A è predisposta per essere fissata in maniera modulare a una o più basi 14B contigue, nonché a un modulo di ingresso 20 che opera da interfaccia con il circuito idraulico o pneumatico e riceve i segnali di comando per le elettrovalvole 12.

Nella presente trattazione, con il termine modulo di ingresso si indica un assieme di circuiti elettronici e interfacce di connessione elettrica, generalmente predisposti su una scheda elettronica. Il modulo di ingresso 20 può essere provvisto di un corpo di sostegno per le suddette schede elettroniche. In ogni caso, il modulo di ingresso 20 è solitamente posizionato in una porzione predeterminata del sistema di elettrovalvole 10 ed è unico per tutto il sistema di elettrovalvole 10.

Secondo il trovato, il sistema di elettrovalvole 10 prevede la presenza di due sole tipologie di basi 14A e 14B, vale a dire almeno una base 14A con tre alloggiamenti o posizioni 16 e almeno una base 14B con quattro alloggiamenti o posizioni 16. Entrambe le tipologie di basi 14A e 14B sono collegabili tra loro in maniera modulare per ottenere composizioni libere e concettualmente illimitate del sistema di elettrovalvole 10.

Entrambe le tipologie di basi 14A e 14B sono collegabili tra loro tramite uno o più tiranti 22. Ciascun tirante 22 è fissabile, in corrispondenza di una sua prima estremità, al modulo di ingresso 20 e, in corrispondenza della sua seconda estremità, a un elemento di testa 24 contrapposto a tale modulo di ingresso 20. In altre parole, il modulo di ingresso 20 da un lato, che opera quindi come primo elemento di testa, e il vero e proprio elemento di testa 24 dall’altro lato sono predisposti per racchiudere e trattenere insieme, tramite i tiranti 22, una o più basi 14A con tre alloggiamenti o posizioni 16 e/o una o più basi 14B con quattro alloggiamenti o posizioni 16.

Ciascun tirante 22 è provvisto di una propria vite di fissaggio 26 al rispettivo elemento di testa 20 e/o 24. Ciascun tirante 22 può essere di lunghezza variabile per adattarsi alle dimensioni di entrambe le tipologie di basi 14A e 14B. Nel dettaglio, è previsto almeno un primo tirante 22 avente una lunghezza adatta alla larghezza della base 14A con tre alloggiamenti o posizioni 16 e almeno un secondo tirante 22 avente una lunghezza adatta alla larghezza della base 14B con quattro alloggiamenti o posizioni 16.

Si è così visto che il sistema di elettrovalvole con basi modulari secondo il presente trovato realizza gli scopi in precedenza evidenziati, ottenendo in particolare i seguenti vantaggi:

- possibilità di realizzare isole con qualsiasi numero di elettrovalvole. Ad esempio:

- 1 elettrovalvola: 1 base da 3 posizioni (in cui due posizioni restano inutilizzate);

- 2 elettrovalvole: 1 base da 3 posizioni (in cui una posizione resta inutilizzata);

- 3 elettrovalvole: 1 base da 3 posizioni;

- 4 elettrovalvole: 1 base da 4 posizioni;

- 5 elettrovalvole: 2 basi da 3 posizioni (in cui una posizione resta inutilizzata);

- 6 elettrovalvole: 2 basi da 3 posizioni;

- 7 elettrovalvole: 1 base da 4 posizioni e una base da 3 posizioni;

- ecc.;

- riduzione dei costi rispetto all’utilizzo di basi singole, perché si riduce il numero di componenti (connettori elettrici, guarnizioni per la tenuta pneumatica del modulo di interfaccia, ecc.) necessari per il funzionamento del sistema;

- ogni base ha a disposizione uno spazio tre o quattro volte maggiore rispetto allo spazio delle basi singole per alloggiare i vari componenti. Lo spazio maggiore si traduce sia in una riduzione di costi, perché si possono evitare miniaturizzazioni spinte, sia nella possibilità di alloggiare componenti aggiuntivi che aumentano le prestazioni del sistema; - possibilità di realizzare isole con numero dispari di elettrovalvole, non prevista con l’utilizzo di sole basi a 2 e a 4 posizioni.

Il sistema di elettrovalvole con basi modulari così concepito è suscettibile in ogni caso di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel medesimo concetto innovativo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali utilizzati, nonché le forme e le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche.

L’ambito di tutela del trovato è pertanto definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema di elettrovalvole (10) comprendente almeno una elettrovalvola (12) e almeno una base (14A; 14B) operativamente collegata a detta almeno una elettrovalvola (12), ciascuna elettrovalvola (12) comprendendo: - almeno un condotto di alimentazione di aria compressa; - almeno un condotto di mandata dell’aria compressa; - almeno un condotto di scarico dell’aria; - almeno un cassetto di distribuzione dell’aria, configurato per mettere selettivamente in collegamento di fluido detti condotti della elettrovalvola (12); e - almeno un elettropilota, configurato per azionare il cassetto di distribuzione dell’aria, ciascuna base (14A; 14B) comprendendo una pluralità di alloggiamenti (16) atti a ricevere ciascuno una singola elettrovalvola (12), ogni alloggiamento (16) essendo internamente provvisto di condotti di passaggio dell’aria che sono posti in collegamento di fluido con detti condotti della elettrovalvola (12) fissata su detto alloggiamento (16), il sistema di elettrovalvole (10) essendo caratterizzato dal fatto che ciascuna base (14A; 14B) è scelta nel gruppo costituito da: - una base (14A) con tre alloggiamenti (16); e - una base (14B) con quattro alloggiamenti (16).
2. Sistema di elettrovalvole (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette basi (14A; 14B) sono collegabili tra loro in maniera modulare tramite uno o più tiranti (22).
3. Sistema di elettrovalvole (10) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che ciascun tirante (22) è fissabile, in corrispondenza di una sua prima estremità, a un primo elemento di testa (20) e, in corrispondenza della sua seconda estremità, a un secondo elemento di testa (24) contrapposto a detto primo elemento di testa (20), detto primo elemento di testa (20) da un lato e detto secondo elemento di testa (24) dall’altro lato essendo predisposti per racchiudere e trattenere insieme, tramite i tiranti (22), una o più basi (14A) con tre alloggiamenti (16) e/o una o più basi (14B) con quattro alloggiamenti (16).
4. Sistema di elettrovalvole (10) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il primo elemento di testa (20) è costituito da un modulo di ingresso che opera da interfaccia con un circuito idraulico o pneumatico in cui è inserito il sistema di elettrovalvole (10), detto modulo di ingresso (20) comprendendo circuiti elettronici e interfacce di connessione elettrica.
5. Sistema di elettrovalvole (10) secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che ciascun tirante (22) è provvisto di una propria vite di fissaggio (26) al rispettivo elemento di testa (20; 24).
6. Sistema di elettrovalvole (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un primo tirante (22) avente una lunghezza adatta alla larghezza della base (14A) con tre alloggiamenti (16) e almeno un secondo tirante (22) avente una lunghezza adatta alla larghezza della base (14B) con quattro alloggiamenti (16).
7. Sistema di elettrovalvole (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti condotti di passaggio dell’aria di ogni alloggiamento (16) comprendono almeno un condotto di alimentazione di aria compressa, almeno un condotto di mandata dell’aria compressa, almeno un condotto di scarico dell’aria e almeno una bocca di uscita (18) per l’aria, posta a valle di detto almeno un condotto di scarico dell’aria dell’alloggiamento (16).