ITUB201613729U1 - Sistema di rilevamento e segnalazione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di BREVETTO PER MODELLO DI UTILITÀ avente per titolo

“SISTEMA DI RILEVAMENTO E SEGNALAZIONE”

Il presente trovato ha per oggetto un sistema di rilevamento e segnalazione.

In particolare, il presente trovato concerne un sistema di rilevamento e segnalazione remota dello stato di apertura e/o chiusura dell’otturatore di un dispositivo di sicurezza lungo una linea di distribuzione del gas.

Nel campo della distribuzione del gas, c’è sempre più richiesta da parte dei clienti di disporre di segnalatori di posizione per verificare, da postazione remota, lo stato di apertura o chiusura di apparecchiature, quali appunto i dispositivi di sicurezza, collocati, a puro titolo esemplificativo e non limitativo, all’interno di una stazione di regolazione del gas.

Con l’espressione dispositivi di sicurezza si intendono valvole sia del tipo analogico che del tipo on-off.

Le succitate stazioni di regolazione sono infatti disseminate nel territorio e non possono essere presidiate fisicamente da un operatore che ne controlli continuamente il corretto funzionamento.

Attualmente questa segnalazione viene effettuata mediante interruttori di prossimità che rilevano quando una massa metallica si avvicina.

In altre parole, associando il movimento di un indicatore di corsa meccanico del dispositivo di sicurezza ad una piastrina metallica che si va a posizionare in prossimità di questo interruttore, quest’ultimo emette un segnale significativo della posizione dell’indicatore di corsa e, quindi, dello stato chiuso/aperto del dispositivo.

A tutti gli effetti si tratta di un sensore di prossimità.

Un altro tipo di interruttore (microinterruttore) prevede l’attivazione fisica di un pulsante che, anch’esso attivato dalla citata piastrina solidale al citato indicatore di corsa, segnala una situazione o l’altra.

In altre parole, in entrambe tali soluzioni note è attualmente realizzato un collegamento meccanico tra il dispositivo di sicurezza e l’interruttore.

Pertanto, entrambe tali soluzioni prevedono di utilizzare un’asta o simile particolare metallico collegato meccanicamente al corpo del dispositivo di sicurezza.

La creazione di questo collegamento meccanico, nei casi pratici, implica l’inconveniente di dover realizzare una serie di varianti in funzione sia della forma e dimensione del dispositivo di sicurezza, sia dello spazio disponibile nell’ambiente circostante.

In sostanza è necessario customizzare il collegamento tra interruttore e dispositivo di sicurezza per ogni specifica situazione, mediante opportune e peculiari soluzioni meccaniche quali staffe, piastre aste ecc.

Inoltre, i sistemi noti essendo disposti all’esterno del dispositivo di sicurezza, anche se non necessariamente esposti alle intemperie dell’ambiente esterno, sono comunque esposti a condizioni ambientali non sempre necessariamente favorevoli (ad esempio formazione di condensa che facilita l’arrugginimento).

Inoltre, il fatto che il sopra citato interruttore sia in ogni caso alimentato elettricamente e rigidamente connesso al corpo del dispositivo di sicurezza (ad esempio una valvola), implica l’ulteriore inconveniente che la valvola stessa, completa di interruttore a bordo, risulta classificata come un assieme e, quindi, deve risultare internazionalmente conforme a norme di sicurezza cogenti e senz’altro più stringenti.

Nel corso della presente trattazione si utilizza anche il termine valvola quale esemplificazione di un dispositivo di sicurezza.

Ulteriormente, i normali sistemi di segnalazione si basano sulla corsa dell’organo otturatore del dispositivo di sicurezza per indicare se la valvola stessa sta funzionando o meno. Talvolta però la corsa di tale otturatore è talmente esigua, anche dell’ordine di pochi decimi di millimetro, che il suo rilevamento ad opera di un rilevatore meccanico può essere del tutto impreciso o addirittura non rilevato, qualora il suddetto spostamento risulti inferiore alla sensibilità del rilevatore.

Scopo del presente trovato è pertanto quello di fornire un sistema di rilevamento e segnalazione che sia esente dagli inconvenienti che affliggono le soluzioni di tipo noto.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di fornire un sistema di rilevamento e segnalazione che sia di semplice ed economica attuazione e di pratico funzionamento.

Le caratteristiche tecniche del presente trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente deducibili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate, in particolare dalla rivendicazione 1 e, preferibilmente, da una qualsiasi rivendicazione da essa dipendente, direttamente o indirettamente.

I vantaggi del presente trovato risulteranno, inoltre, maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata che segue, la quale è fatta con riferimento ai disegni allegati che rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificative e non limitative in cui:

- la figura 1 illustra, in una vista schematica con parti sezionate per chiarezza, una preferita forma realizzativa del sistema secondo il presente trovato integrato in una linea di distribuzione del gas;

- la figura 2 illustra, in scala ingrandita, un particolare del sistema di figura 1.

Secondo quanto illustrato in figura 1, con il numero 1 di riferimento è indicato nel suo complesso un sistema di rilevamento e segnalazione realizzato in accordo con il presente trovato.

Il sistema 1 di rilevamento e segnalazione, nel seguito indicato per brevità anche solo come sistema 1, disposto lungo un tratto di una linea 2 di distribuzione di gas, ad esempio gas naturale.

La freccia F indica il verso di percorrenza di tale linea da parte del gas. Con riferimento alla linea 2, lungo il tratto illustrato è disposto un dispositivo 3 di sicurezza.

In particolare, a titolo esemplificativo, la figura 1 illustra una valvola 3 di blocco del flusso di gas lungo la linea 2.

La valvola 3 di blocco, durante il normale funzionamento, è aperta ed il suo intervento è previsto solamente in particolari circostanze, quali ad esempio le situazioni di pericolo o potenziale pericolo.

Nel corso della presente trattazione, con riferimento alla valvola 3 illustrata schematicamente in figura 1 si useranno indifferentemente le espressioni dispositivo di sicurezza e valvola di blocco senza che ciò costituisca limitazione alcuna.

In dettaglio, la valvola 3 di blocco presenta un otturatore O, visibile solo in parte nella figura 1 allegata in quanto raffigurato in configurazione ritratta, il quale otturatore O è atto a spostarsi tra due posizioni estreme, rispettivamente di apertura e chiusura del flusso di gas.

La valvola 3, di tipo sostanzialmente noto, presenta un meccanismo 4 di azionamento dell’otturatore, il quale meccanismo 4 comprende una pluralità di leveraggi.

I leveraggi, schematicamente illustrati in figura 1, contribuiscono a definire, unitamente ad una molla 5, una posizione di equilibrio stabile in corrispondenza della quale l’otturatore O è mantenuto in configurazione aperta.

Il meccanismo 4 di azionamento è inoltre collegato ad un setto 6 pneumatico affacciato in una camera 7 in cui normalmente sussiste un valore di pressione determinato, ad esempio pressione atmosferica (patm), sensibilmente inferiore al valore regolato di pressione del gas normalmente fluente lungo la linea 2.

Mediante un condotto 8 pneumatico, sfociante nella camera 7, è possibile porre la camera 7 stessa ad una pressione superiore alla pressione atmosferica, con ciò destabilizzando il meccanismo 4 di azionamento il quale, abbandonando la propria posizione di equilibrio in configurazione aperta, provoca l’immediata chiusura dell’otturatore O, secondo le modalità meglio descritte nel seguito.

Il sistema 1 comprende vantaggiosamente due organi 50, 60 di pilotaggio. L’organo 50, 60 di pilotaggio, indicato nel lessico del settore anche solo come “pilota” oppure “organo di sgancio”, è di tipo sostanzialmente noto. Nella forma realizzativa utilizzata nel sistema illustrato in figura 1, ciascun organo 50, 60 di pilotaggio è azionato pneumaticamente sfruttando la differenza tra la pressione pn del gas a valle della valvola 3 di blocco e rispettivi valori di taratura degli organi 5, 6 di pilotaggio stessi.

In altre parole, con riferimento ad esempio all’organo 50 di pilotaggio, che possiamo definire di minima pressione, esso presenta un valore di taratura tale da intervenire sulla valvola 3 di blocco quando il valore della pressione pn dovesse abbassarsi al disotto di un valore pmin determinato. Tale circostanza potrebbe ad esempio verificarsi nel caso di una consistente perdita di gas nella linea 2, evenienza in cui il blocco della linea stessa risulterebbe senz’altro opportuno.

Analogamente, con riferimento all’organo 60 di pilotaggio, che possiamo definire di massima pressione, esso presenta un valore di taratura tale da intervenire sulla valvola 3 di blocco quando il valore della pressione pn dovesse superare un valore di soglia superiore pmax determinato.

Tale circostanza potrebbe ad esempio verificarsi nel caso di un malfunzionamento dei dispositivi di regolazione della pressione presenti lungo la linea 2, evenienza anche questa in cui il blocco della linea 2 stessa risulterebbe senz’altro opportuno, per evitare che un flusso di gas a pressione troppo elevata raggiunga utenze a questa non predisposte. In sostanza, il funzionamento di entrambi gli organi 50, 60 di pilotaggio è il medesimo: essi, qualora si verifichi sulla linea 2 a valle della valvola 3 di sicurezza una delle seguenti circostanze:

pn > pmax

pn < pmin

mediante il condotto 8 pneumatico, portano la camera 7 alla pressione pn, ovvero in sostanziale comunicazione con la linea 2 a valle della valvola 3 di sicurezza.

Poiché il il valore di pressione pn è sicuramente maggiore del valore previsto patm normalmente previsto all’interno della camera 7, tale circostanza provoca l’immediata attivazione del meccanismo 4 di azionamento e la contestuale chiusura dell’otturatore O della valvola 3 di blocco.

A seguito di ciò si interrompe il flusso di gas a valle della valvola 3 stessa, ponendo quindi in sicurezza la linea 2.

Secondo quanto illustrato in figura 1, il sistema 1 di rilevamento e segnalazione comprende un dispositivo 10 rilevatore pneumatico.

Come meglio indicato in figura 2, il dispositivo 10 rilevatore pneumatico comprende un carter 11 esterno di contenimento all’interno del quale è definita una camera 12.

All’interno della camera 12 è alloggiato scorrevolmente un corpo 13 mobile.

Il corpo 13 mobile scorre longitudinalmente secondo una direzione coincidente con un asse centrale del carter 11 esterno.

Il corpo 13 mobile presenta sviluppo assialsimmetrico.

Il corpo 13 mobile è configurato per suddividere la camera 12 in due sottocamere 12a, 12b rispettivamente superiore ed inferiore.

Secondo la preferita forma realizzativa illustrata in figura 2, il corpo 13 mobile è costituito da due flange 13a, 13b tra le quali è serrata una membrana 13c deformabile.

Il corpo 13 mobile, presenta due propaggini 14, 15 assiali, rispettivamente superiore ed inferiore.

Le due propaggini 14, 15 superiore e inferiore si proiettano rispettivamente nella sottocamera 12a superiore e nella sottocamera 12b inferiore e fuoriescono dalle stesse attraverso rispettivi fori 14a, 15a calibrati.

La sottocamera 12a superiore è in contatto fluido con l’ambiente esterno (alla pressione atmosferica) mediante un tappo 15 filtrante.

Alle estremità 11a, 11b superiori ed inferiori del carter 11 esterno sono montati rispettivi tappi 16a, 16b.

I tappi 16a, 16b sono vantaggiosamente filettati ed avvitati alle estremità 11a, 11b.

Secondo la preferita forma realizzativa illustrata del dispositivo 10 rilevatore pneumatico, il tappo 16a superiore presenta un rispettivo foro passante centrale.

Secondo quanto illustrato nelle figure 1 e 2, il sistema 1 di rilevamento e segnalazione comprende un interruttore 17 elettrico del tipo di prossimità supportato dal citato dispositivo 10 rilevatore pneumatico e configurato per generare un rispettivo segnale elettrico rappresentativo di uno stato di apertura o chiusura dell’otturatore O della valvola 3 di sicurezza.

Le figure allegate si riferiscono ad una configurazione del dispositivo 10 in cui l’interruttore 17 segnala vantaggiosamente la condizione di chiusura dell’otturatore O.

Varianti realizzative non illustrate del dispositivo 10 prevedono un secondo interruttore elettrico disposto in prossimità dell’estremità 11b inferiore del carter 11, configurato per generare un rispettivo segnale elettrico rappresentativo di uno stato di apertura dell’otturatore O.

Con riferimento alla figura 2, il citato interruttore 17 elettrico di prossimità è parzialmente alloggiato in una porzione esterna del citato foro ricavato nel tappo 16a.

In particolare, l’interruttore 17 elettrico di prossimità è atto a generare un segnale elettrico quando allo stesso si avvicina la propaggine 14 del corpo 13 mobile.

In sintesi, con riferimento a quanto sopra descritto, in corrispondenza dell’intervento della valvola 3 di sicurezza, è attivato anche il dispositivo 10 rilevatore pneumatico che quindi, mediante l’interruttore 17 elettrico, segnala l’entrata in funzione della valvola 3 stessa.

Mediante un suo tratto 8a, il condotto 8 è infatti collegato al dispositivo 10 rilevatore pneumatico.

In dettaglio, l’innalzamento o l’abbassamento della pressione lungo la linea 2 oltre determinati valori di riferimento si riproduce nel condotto 8 producendo pertanto uno spostamento del corpo 13 mobile verso l’alto ed il contestuale condizionamento dell’interruttore 17 che, quindi, genera un relativo segnale elettrico.

In tale circostanza, pertanto, il sistema 1 provvede a rilevare la condizione di entrata in funzione della valvola 3 di sicurezza, genera un contestuale segnale elettrico e provvede a trasmetterlo mediante un cavo 22 elettrico a qualsiasi postazione remota.

Il cavo 22 definisce, per il sistema 1, rispettivi mezzi di trasmissione remota di detto segnale elettrico.

Secondo una variante realizzativa non illustrata del dispositivo 10, il citato corpo mobile è costituito da un pistone.

Sempre secondo varianti realizzative non illustrate del dispositivo 10, il citato interruttore elettrico è un micro interruttore configurato per essere comandato per contatto da una delle propaggini 14, 15 del corpo 13 mobile per provocare la generazione di detto segnale elettrico.

Il trovato consegue importanti vantaggi.

Un primo vantaggio è senz’altro dato dalla cessata necessità di customizzazione dei sistemi noti, in quanto mediante il sistema 1 secondo il trovato non è più necessario creare staffe o elementi dedicati di collegamento dell’interruttore peculiari di ciascun regolatore di pressione ma è solamente richiesto di collegare l’ingresso del dispositivo 10 rilevatore, al condotto 8 pneumatico di azionamento della valvola 3 di sicurezza.

Inoltre, essendo il dispositivo rilevatore secondo il trovato un dispositivo pneumatico e a funzionamento differenziale, non rileva la particolare pressione sussistente in una linea ma semplicemente il fatto che nel condotto 8 di azionamento della valvola 3 di sicurezza si instauri una pressione superiore alla pressione atmosferica.

Ciò significa che non è neppure necessario operare tarature o selezioni in funzione dei valori assoluti di pressione delle linee, potendo un unico dispositivo rilevatore essere adatto a molteplici e differenti linee di distribuzione del gas.

Ulteriore vantaggio del sistema secondo il trovato è dato dalla possibilità di collocare il dispositivo rilevatore pneumatico fisicamente discosto dal relativo dispositivo di sicurezza, così da rendere lo stesso non gravato da collegamenti elettrici e obblighi di certificazione specifica.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di rilevamento e segnalazione remota dello stato di apertura e/o chiusura dell’otturatore (O) di un dispositivo (3) di sicurezza lungo una linea (2) di distribuzione del gas, comprendente: - un interruttore (17) elettrico configurato per generare un segnale elettrico rappresentativo almeno di uno di detti stati di apertura e chiusura, - un dispositivo (10) rilevatore pneumatico supportante detto interruttore (17) elettrico e comprendente un corpo (13) mobile al proprio interno atto a raggiungere almeno una posizione estrema di condizionamento di detto interruttore (17) elettrico in corrispondenza della quale detto interruttore (17) genera detto segnale elettrico, - mezzi (22) di trasmissione remota di detto segnale elettrico, - un condotto (8) pneumatico atto a collegare, direttamente o indirettamente, detto dispositivo (3) di sicurezza a detta linea (2) di distribuzione, detto condotto (8) pneumatico essendo in comunicazione anche con detto dispositivo (10) rilevatore pneumatico; detto dispositivo (10) rilevatore pneumatico essendo configurato per far assumere a detto suo corpo (13) mobile detta posizione estrema di condizionamento in corrispondenza del raggiungimento di detto stato di apertura e/o chiusura dell’otturatore (O) di detto dispositivo (3) di sicurezza.
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo (10) rilevatore pneumatico comprende una camera (12), un corpo (13) mobile all’interno di detta camera (12), detto corpo (13) mobile essendo configurato per suddividere detta camera in due sottocamere (12a, 12b), l’una (12b) di dette sottocamere essendo in comunicazione di fluido con detto condotto (20) pneumatico e l’altra (12a) di dette sottocamere essendo in collegamento fluido con l’ambiente esterno.
3. 3. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detto corpo mobile è un pistone.
4. 4. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detto corpo (13) mobile è comprende una membrana (13c) deformabile.
5. 5. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto interruttore (17) elettrico è un interruttore di prossimità e dal fatto che detto corpo (13) mobile presenta una propaggine (14, 15) atta a portarsi in prossimità di detto interruttore (17) per provocare la generazione di detto segnale elettrico.
6. 6. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che detto interruttore elettrico è un micro interruttore configurato per essere comandato per contatto e dal fatto che detto corpo (13) mobile presenta una propaggine (14, 15) atta ad entrare in contatto con detto micro interruttore (18) per provocare la generazione di detto segnale elettrico.
7. 7. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto dal fatto di comprendere due interruttori (17) elettrici ciascuno configurato per generare un segnale elettrico rappresentativo rispettivamente dello stato di apertura e dello stato di chiusura di detto otturatore (O) di detto dispositivo (3) di sicurezza.
8. 8. Gruppo di controllo del flusso di gas comprendente: - una linea (2) di distribuzione di gas, - un dispositivo (3) di sicurezza di gas lungo detta linea (2) di distribuzione, detto dispositivo (3) presentando un rispettivo otturatore (O) atto a chiudere almeno parzialmente il passaggio del gas lungo detta linea (2), - organi (5, 6) di pilotaggio configurati per azionare detto dispositivo (3) di sicurezza, caratterizzato dal fatto di comprendere un sistema (1) di rilevamento e segnalazione remota dello stato di apertura e/o chiusura di detto otturatore (O) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7.