IT8202910A1 - Valvola elettromagnetica, in particolare per elettrodomestici - Google Patents

Description

Descrizione di un'invenzione industriale dal titolo: "VALVOLA ELETTROMAGNETICA, IN PARTICOLARE PER ELETTRODO MESTICI".

RIASSUNTO

Valvola elettromagnetica provvista di prepilotaggio idraulico, costituita da un corpo valvolare con entrata ed uscita, una sede valvolare chiudibile da parte di una membrana flessibile, in cui tanto l'entrata quanto l'uscita sono disposte su un lato della membrana, da una camera di pressione idraulica sull'altro lato della membrana, una apertura di riempimento che va dall'entrata alla camera a pressione ed una apertura di depressurizza zione dalla camera a pressione all'uscita nonch? un'armatura di magnete la quale, in condizione di assenza di flusso, chiude l'apertura di depressurizzazione sotto la pressione esercitata da una molla, caratterizzata dal fatto che l'armatura magnetica ? un'armatura orientasi che si trova nel liquido della camera a pressione,l'apertura di depressurizzazione portando dalla camera a pressione all'uscita attraverso un bypass

DESCRIZIONE

Il rapido sviluppo dell'industria degli elettrodomestici negli ultimi trent'anni ha messo in moto un simile sviluppo per quanto concerne gli accessori. A tale riguar do una costruzione di tipo compatto, una razionale produ zione di serie nonch? costruzioni in funzione del materiale, vale a dire adatte alla materia plastica e la sicurezza di esercizio sono giunte a costituire delle normative .

Nel campo delle valvole elettromagnetiche, nel modo in cui sono richieste in lavatrici e lavastoviglie autom?tiche, si ? imposto senza eccezione un principio di co struzione come ? gi? stato descritto nel 1946 nel brevetto USA n? 2.562.315. Tutte le valvole elettromagnetiche attualmente in commercio si basano su questo principio costruttivo.

Si tratta di una valvola elettromagnetica con prepilotaggio idraulico, costituita da un corpo valvolare (1) con entrata (5) e uscita (6), con una sede valvolare concentrica (10), chiudibile da parte di una membrana flessibile (2), in cui tanto l'entrata quanto l'uscita sono disposte su un lato della membrana, da ima camera di pressione idraulica (3) sull'altro lato della membrana, una apertura di riempimento (7) dall'entrata (5) ver so la camera a pressione (3) e da una apertura centrale di depressurizzazione (il) nella membrana (2) dalla camera a pressione (3) verso l'uscita (6), nonch? mezzi elettromagnetici per l'apertura dell'apertura di depres surizzazione (11), ad esempio sotto forma di una armatura magnetica a bobina mobile (16).

Le valvole elettromagnetiche che si trovano oggi sul mercato si differenziano soltanto per dettagli costrutti vi, ma funzionano tutte secondo il procedimento descritto nel brevetto USA n? 2.562.315 .

Costituisce parte caratterizzante la chiusura idraulica della membrana non appena attraverso la piccola apertura di riempimento (7) dall'entrata (5) affluisce liquido nella camera a pressione (3) e pertanto la membrana flessibile (2) viene premuta sulla sede valvolare (10). Non appena l'armatura magnetica a bobina mobile (16) viene attratta nella bobina o avvolgimento del magnete (14), dalla camera a pressione (3), attraverso l' apertura di depressurizzazione (11), il liquido esce nell'uscita (6), la camera a pressione (3) viene scaricata e la membrana flessibile (2) viene sollevata dalla sede valvolare (10) dalla pressione d'acqua che si f a partire dall'entrata (5) e viene data via libera flusso d'acqua attraverso la valvola.

Quando viene disinserita la corrente, l'armatura della bobina mobile (16) chiude l'apertura di depressurizzazione (11), attraverso l'apertura di riempimento (7) l'acqua proveniente dall'entrata affluisce nella camera a pressione (3), per cui la membrana flessibile (2) viene premuta sulla sede valvolare (10). Risulta quindi pos sibile, tramite appropriato dimensionamento dell'apertura di riempimento (7), effettuare una chiusura lenta del la valvola, per evitare danni dovuti a colpi di ariete.

Questo vantaggio nonch? le forze di azionamento relativamente basse hanno praticamente soppiantato nel mercato tutti gli altri sistemi. Lo svantaggio principale delle elettrovalvole che si trovano oggi sul mercato ? dato dal fabbisogno di potenza elettrica relativamente elevato che, da una parte, richiede un controllo criticc del riscaldamento delle bobine e, dall'altra, queste val vole risultano non dotate per un pilotaggio diretto elet tronico.

Lo scopo della presente invenzione ? quello di ridui re al minimo le resistenze magnetiche del sistema in vai vole magnetiche del tipo citato sopra e quindi ridurre notevolmente il necess?rio fabbisogno di potenza elettri ca. Tutto ci? aderendo e osservando per quanto possibile le tecnologie di produzione in serie sviluppate nel cor so di pi? decine di anni.

Secondo L'invenzione viene quindi proposto di

re in maniera nota una valvola elettromagnetica con prepilotaggio idraulico, vale a dire costituita da un corpo valvolare con entrata ed uscita, una sede valvolare chi? dibile da una membrana flessibile, in cui tanto l'entrata quanto l'uscita sono disposte su un lato della membra na, una camera idraulica a pressione sull'altro lato del la membrana, un'apertura di riempimento dall'entrata al la camera a pressione e un'apertura di depressurizzazion dalla camera a pressione all'uscita, nonch? un'armatura di magnete la quale in assenza di corrente sotto la pres sione di unamolla chiude l'apertura di depressurizzazio ne. Come variante rispetto agli esempi finora noti, l'apertura di depressurizzazione non viene disposta nella membrana bens? nel corpo valvolare come bypass che porta dalla camera a pressione allo scarico.

Si consegue cos? un decisivo miglioramento del sistema magnetico, poich? la necessaria via di apertura della valvola di depressurizzazione non dipende pi? dalla cor sa della membrana e viene ridotta ad una frazione della via o percorso finora necessario.

Con ci? risulta possibile realizzare l'armatura di ma gnete come armatura orientabile con una perdita magnete ca ridotta al minimo.

In particolare la realizzazione dell'armatura orie tabile come leva in due parti, un cui lato ? sollecitato dalla molla che provoca la forza di chiusura mentre l'altro lato chiude l'apertura di depressurizzazione, porta ad avere una struttura semplice ed affidabile del sistema, in particolare se la molla ? disposta vicino al punto di appoggio dell'armatura su una espansione polare del sistema magnetico.

Nel caso di espansioni polari distaccate e libere, si pu? prevedere secondo l'invenzione in qualit? di armatura una parte ad andamento piano ribaltabile o orientabile su uno spigolo dell'espansione polare.

Nel caso di espansioni polari iniettate per stampaggio oppure colate in maniera da essere livellate, secondo l' invenzione viene proposto di piegare l'armatura orientabile in allontanamento dalle espansioni polari nel settore del suo punto di appoggio, per consentire un movimento di ribaltamento sotto all'azione della molla.

Secondo l'invenzione viene anche raccomandato di prevedere un riporto nella zona non flessibile della tenuta della membrana, il quale oltre ad agire da appoggio e ri tegno della tenuta della membrana supporta anche la molla del sistema magnetico.

Il riporto secondo l'invenzione viene realizzato come guida dell'armatura del magnete.

Allo scopo di semplificare quanto pi? possibile 'la membrana, secondo l'invenzione viene proposto di disporre anche l'apertura di riempimento dall'entrata alla camera a pressione nel corpo valvolare, cosicch? la membra na pu? essere realizzata senza alcuna apertura.

In questo caso il riporto nel settore dell'apertura di riempimento pu? essere realizzato a guisa di vaglio o setaccio, in quanto viene munito di intagli o fessure che proteggono l'apertura di riempimento vera e propria contro gli intasamenti.

Se non viene previsto alcun riporto, secondo l'invenzione viene raccomandato di disporre nell'entrata degli intagli a guisa di vaglio prima dell'apertura di riempimento vera e propria.

La figura 1 mostra una tipica forma realizzativa di una valvola elettromagnetica con prepilotaggio idraulico come viene approntata oggi in grandissime quantit?. Il corpo valvolare (1) presenta una entrata (5) per l'acqua in cui l'acqua entra nel senso della freccia (8). Sull1 altro lato l'acqua esce dall'uscita o scarico (6) nel senso della freccia (17). La sede valvolare (10) viene chiusa dalla membrana (2), non appena attraverso le aper ture di riempimento (7) l'acqua dall'entrata giunge nella camera a pressione (3). Nella camera a pressione (3) pu? allora formarsi la necessaria pressione di chiusura soltanto se, in condizione di assenza di corrente della bobina del magnete (14), l'ancora della bobina mobile, sollecitata dalla molla (13) chiude l'apertura di depre surizzazione (11).

Se viene eccitata la bobina (14) del magnete, l'armatura (16) della bobina mobile si sposta nel senso della freccia ed apre la apertura di depressurizzazione (11). Quindi si riduce la pressione nella camera a pressione (3) e l'acqua che giunge dall'entrata preme la membrana (2) in allontanamento dalla sede valvolare (10) e quindi l'acqua pu? uscire attraverso lo scarico (6) nel senso della freccia (17). Si pu? chiaramente vedere che la cor sa dell'armatura (16) della bobina mobile deve essere maggiore del movimento di apertura della membrana (2) sulla sede valvolare (10), per mantenere aperta l'apertura di depressurizzazione (11).

Poich? in queste valvole la camera a pressione (3) deve racchiudere a tenuta anche lo spazio attorno all' armatura (16) della bobina mobile con la sua molla (13), in cui la bobina (14) del magnete va montata all'esterno di questa camera su un manicotto (15), si hanno, per grain di corse, dei comportamenti e rapporti molto sfavorevoli dal punto di vista magnetico.

E' diverso invece il caso della valvola elettromagnetica illustrata a titolo di esempio nella figura 2. tale riguardo le parti uguali sono provviste stessi numeri di riferimento. Essenziale ? il fatto che la membrana (2) nella sua zona operativa flessibile non ha aperture di alcun genere e pu? muoversi senza nessun im pedimento. Anche in questo caso l'acqua che affluisce nell'entrata nel senso della freccia (8) tende a solleva re la membrana, ma l'acqua che affluisce nel senso della freccia (9), attraverso l'apertura di riempimento (7), nella camera a pressione (3) preme saldamente la membrana (2) sulla sede valvolare (10).

Secondo l'invenzione viene ora previsto un bypass (4) nel corpo valvolare (l), che collega la camera a pressione (3) con l'uscita (6). L'apertura di depressurizzazio ne (11) vera e propria viene mantenuta chiusa dall'armatura (12) del magnete (in questo esempio un'armatura orientabile) sotto la pressione della molla (13).

L'armatura orientabile (12) ? realizzata come leva in due parti la quale si ribalta sullo spigolo (20) del giogo del magnete e da una parte chiude l'apertura di depressurizzazione (11), mentre dall'altra ? sollecitati dalla molla (13).

A tale riguardo ? conveniente prevedere il punto di impegno della molla (13) sull'armatura orientabile (12), come ? illustrato nella figura 2, vicino,allo spigolo (20) del giogo del magnete allo scopo di conseguire una buona pressione di appoggio dell'armatura orientabile sul giogo (18) del magnete.

Nell'esempio realizzativo secondo la figura 2, la bobina (14) del magnete ? stampata ad iniezione in un corpo (19) in materia plastica, da cui sporge lo spigolo (20) del giogo del magnete, cosicch? l'armatura orientabile (12) pu? essere realizzata come parte ad andamento piano e tuttavia risultare possibile un movimento di ribaltamento sullo spigolo (20).

Se per motivi di fabbricazione si preferisce realizzare il giogo (18) del magnete a livello con il corpo (19) in materia plastica, secondo l'invenzione viene rac comandato di piegare l'armatura orientabile in allontanamento dalle espansioni polari nella zona del suo punto di appoggio, come ? illustrato nella figura 3.

Allo scopo di potere rendere ben ermetica l'apertura di depressurizzazione (11), senza che siano necessarie parti supplementari, nella figura 2 essa ? prevista come parte della membrana (2), costituita per la maggior parte da gomma morbida ed ? centrata nel bypass (4). La sede valvolare morbida dell'apertura di depressurizzazio ne (11), pu? essere chiusa direttamente dall'armatura orientabile (12).

Secondo l'invenzione viene inoltre proposto di prevedere, nella zona non flessibile della membrana (2), un riporto (21) il quale non soltanto migliora il fissaggi e ritegno della membrana (2) nel corpo valvolare (1), ma inoltre si assume anche il particolare compito di sup portare la molla (13).

Questo riporto pu? convenientemente essere anche reai z zat? come guida dell'armatura del magnete, come ? illustrato nella figura 3. Il riporto (21) possiede ad esempio uno o pi? naselli (25) che penetrano in corrisponden ti cavit? dell'armatura orientabile (12) e ne migliorano il mantenimento in posizione.

Una ulteriore realizzazione dell'invenzione consiste nel fare passare l'apertura di riempimento (7) attraverso il riporto (21) e nella zona dell'apertura di riempimento realizzarlo a guisa di vaglio, ad esempio con intagli o fessure. A riguardo si presuppone che anche per l'apertura di riempimento sia disposto un bypass (22) dall'entrata (5) alla camera a pressione (3) nel corpo valvolare (l).

Poich? l'apertura di riempimento deve avere un diame tro soltanto di circa 0,3 mm, per effettuare la lenta chiusura idraulica della membrana (2), si deve impedire che eventuali particelle che galleggiano nell'acqua ostruiscaft? questa apertura e quindi possano mettere in pericolo il funzionamento dell'elettrovalvola. Ci? pu? avvenire in quanto nel riporto (21) nel settore dell apertura di riempimento sono presenti delle fessure che eser citano l'azione di un vaglio.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI

1) Valvola elettromagnetica provvista di prepilotaggio idraulico, costituita da un corpo valvolare con entrata ed uscita, una sede valvolare chiudibile da parte di un membrana flessibile, in cui tanto l'entrata quanto l'uscita sono disposte su un lato della membrana, da una camera di pressione idraulica sull'altro lato della mem brana, una paertura di riempimento che va dall'entrata alla camera a pressione ed una apertura di depressurizzazione dalla camera a pressione all'uscita nonch? un'a matura di magnete la quale, in condizioni di assenza di corrente, chiude l'apertura di depressurizzazione sotto la pressione esercitata da una molla, caratterizzata da fatto che l'armatura magnetica ? un'armatura orientabil che si trova nel liquido della camera a pressione, l'apertura di depressurizzazione portando dalla camera a pressione all'uscita attraverso un bypass.

2) Valvola elettromagnetica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'armatura orientabile ? realizzata come leva in due parti, un cui lato ? sollei tato dalla molla che provoca la pressione di chiusura e il cui altro lato chiude l'apertura di depressurizzazione.

3) Valvola elettromagnetica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la molla ? disposta vicino al punto di appoggio dell'armatura su una espansione po lare del sistema magnetico.

4) Valvola elettromagnetica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'armatura orientabile ? realizzata come parte ad andamento piano e si ribalta su .uno spigolo dell'espansione polare.

5) Valvola elettromagnetica secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che l'armatura orientabile nel zona del suo punto di appoggio ? ripiegata in allontanamento dalle espansioni polari.

6) Valvola elettromagnetica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la sede valvolare dell'aper tura di depressurizzazione da chiudere da parte dell'armatura del magnete ? realizzata in un sol pezzo con la parte non flessibile della membrana.

7) Valvola elettromagnetica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che nella zona non flessibile della tenuta della membrana ? presente un riporto reali., zato come appoggio per la molla del sistema magnetico.

8) Valvola elettromagnetica secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che il riporto ? realizzato come guida dell'armatura del magnete.

9) Valvola elettromagnetica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'apertura di riempimento verso la camera a pressione ? disposta nel corpo valvolare .

10) Valvola elettromagnetica secondo la rivendicazione 1. caratterizzata dal fatto che il riporto nella zona dell;.

apertura di riempimento ? realizzato a guisa di vaglio, ad esempio provvisto di fessure.

11).Valvola elettromagnetica secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che nell'entrata ? disposta una fessura a guisa di vaglio davanti all'apertura di riempi mento.