ITFI960102A1 - Dispositivo per il comando dell'alimentazione di acqua (od altro liquido) mediante pompa e per la protezione della stessa in caso di - Google Patents

Description

"DISPOSITIVO PER IL COMANDO DELL’ALIMENTAZIONE DI ACQUA (OD ALTRO LIQUIDO) MEDIANTE POMPA E PER LA PROTEZIONE DELLA STESSA IN CASO DI MARCIA A SECCO"

DESCRIZIONE

L’invenzione ha per oggetto un dispositivo per il comando di una pompa per l’alimentazione di acqua (od altro liquido) verso una utenza e per proteggere la pompa - evitandone il funzionamento - nel caso di mancanza di alimentazione di acqua (od altro liquido) alla pompa stessa. Soluzioni conosciute di dispositivi del tipo suddetto risultano complesse, costose e non particolarmente affidabili, in specie per il ricorso a più organismi di tipo elettrico, la cui funzionalità deve essere assicurata per raggiungere risultati efficaci.

Ad esempio EP 0219360 e US 5259733 utilizzano due interruttori elettrici azionati da due magneti i cui ravvicinati campi di azione creano disturbi al funzionamento degli apparecchi. EP 0321376 utilizza un interruttore elettrico azionato da due magneti, eliminando un interruttore ma ricorrendo sempre a due campi magnetici anch’essi ravvicinati. Il dispositivo in oggetto invece raggiunge una elevata semplicità, col risultato di essere molto più affidabile ed economico; anche altri inconvenienti dei dispositivi della tecnica nota vengono eliminati con il dispositivo in oggetto, il quale offre anche altri vantaggi, che risulteranno evidenti dal testo che segue.

Il dispositivo secondo l’invenzione è del tipo comprendente: un flussostato con equipaggio mobile in funzione del flusso di liquido (contro un’azione contraria, ottenuta per gravità od in altro modo) associato ad un circuito elettronico comprendente un interruttore elettrico funzionante per prossimità e dotato di un attuatore di apertura e chiusura del circuito stesso; una camera a volume variabile ricavata nel percorso del liquido fra una valvola di non ritorno ed il flussostato, e presentante una parete flessibile combinata a mezzi elastici od equivalenti, che tendono a ridurne il volume; e mezzi per comandare il tempestivo azionamento della pompa quando la pressione nella camera si riduce al di sotto di un determinato limite. Secondo l’invenzione, detto dispositivo è caratterizzato dal fatto di comprendere un unico interruttore elettrico con un solo magnete, ed un profilo a camma inscindibilmente collegato con la detta parete flessibile ed atto ad agire sull’equipaggio mobile del flussostato, onde spostarlo nello stesso senso in cui detto equipaggio è spostato dal flusso che attraversa il flussostato stesso. Con ciò si provoca l’azionamento della pompa fino al ripristino della pressione massima generata dalla pompa stessa in detta camera, quando l’abbassamento della pressione è dovuto ad una limitata perdita a valle del dispositivo; invece, quando per carenza di alimentazione d’acqua (od altro liquido) alla pompa, la pressione nella detta camera continua a ridursi, detto profilo a camma si sposta ulteriormente e cessa di agire su detto equipaggio mobile e la pompa viene arrestata .

In pratica il detto profilo a camma può presentare due opposte rampe da parti opposte di una cuspide; la rampa che per prima agisce sull’equipaggio mobile del flussostato determina lo spostamento dello stesso e l’azionamento della pompa, mentre in assenza di alimentazione alla pompa si verifica il superamento della cuspide, per cui il flussostato torna nella posizione primitiva con esclusione dell’azionamento della pompa.

Il dispositivo PUÒ comprendere anche un interruttore a comando manuale di ripristino in parallelo al-1’attuatore elettrico.

Il trovato verrà meglio compreso seguendo la descrizione e l’unito disegno, il quale mostra una pratica esemplificazione non limitativa del trovato stesso. Nel disegno: la

Fig. 1 mostra una sezione longitudinale del dispositivo nelle condizioni di rubinetto chiuso e pompa ferma, in presenza di pressione ed in assenza di flusso ; la

Fig. 2 mostra le condizioni con il rubinetto aperto e la pompa in marcia, essendo in presenza di pressione e di flusso; la

Fig. 3 mostra la condizione in cui si ha un ripristino della pressione in presenza di perdite di piccola entità; la

Fig. 4 mostra la condizione di rubinetto aperto e pompa ferma per assenza di flusso ed assenza di pressione, dovute alla mancanza di alimentazione di acqua od altro liquido alla pompa; la

Fig. 5 mostra uno schema elettrico, molto semplificato, che fa parte integrante del dispositivo per il comando della pompa; la

Fig. 6 mostra una soluzione di montaggio del dispositivo; la

Fig. 7 mostra una variante, nell’assetto di Fig. 1; e le

Figg. 8, 9, 10 e 11 mostrano isolatamente un dettaglio della detta variante e sezioni secondo IX-IX di Fig. 8 e X-X, XI-XI di Fig. 9.

Secondo quanto è illustrato nel disegno annesso, con 1 è indicata una camera a volume variabile che è definita in parte da una parete cilindrica 2 corredata di un fondo 5, e da una calotta 7 che impegna perimetralmente una parete flessibile 9. Sulla parete cilindrica 2 sono formati un raccordo 10 di alimentazione ed un raccordo 12 di mandata. Al raccordo 10 è associata la pompa elettrica P per l’alimentazione, mentre al raccordo di mandata 12 è associata l’utenza (Figg. 1 e S). Al raccordo di alimentazione 10 è combinato un prolungamento 10A che forma sede per una valvola di non ritorno 14, sviluppata a fungo con guarnizione di tenuta operante sulla sede sviluppata in piano. Al raccordo 12 di mandata è combinato un prolungamento 12A che forma sede di scorrimento per un equipaggio mobile 16B con una testa 16C interagente con la sede 16A e con una punteria terminale 16E interna alla camera, il tutto costituente un flussostato genericamente indicato con 16 .

I due prolungamenti 10A e 12A completano la definizione della camera 1 a volume variabile insieme al fondo 5. Detto fondo 5 unitamente alla parete 2 e ad un coperchio 4 definisce un alloggiamento 18 atto a contenere un circuito elettronico 20,di cui fa parte un interruttore di prossimità 20A. Il detto interruttore è suscettibile di essere attivato mediante un magnete 22, che è a bordo dell’equipaggio mobile 16B del flussostato; detto magnete 22,spostandosi da una posizione di prossimità mostrata in Fig. 1 ad una posizione allontanata mostrata in Fig. 2 (e viceversa), determina un comando di attivazione (e disattivazione) della pompa attraverso il detto interruttore di prossimità 20A (schematicamente indicato anche in Fig. 5) collegato ad un ritardatore 20B dell'apertura del circuito di attivazione della pompa elettrica P. Nel disegno si nota anche la presenza di un interruttore 24 a comando manuale, che è disposto in parallelo all’attuatore 20C per determinare l’attivazione della pompa dopo un arresto dovuto all’assenza di acqua od altro liquido di alimentazione, come sarà spiegato in seguito.

La parete flessibile 9 è impegnata centralmente fra due espansioni sagomate,26A anteriore e 268 posteriore, che fanno parte di un equipaggio 26 mobile scorrevolmente, essendo guidato da una sede di scorrimento posteriore 7A formata nella calotta 7 e da una sede di scorrimento anteriore 5A formata nel fondo 5, il quale separa la camera a volume variabile 1 dall’alloggiamento 18 del circuito elettronico 20. L’equipaggio 26 mobile scorrevolmente è sollecitato da una molla 28, che agisce sull’espansione 26B reagendo sul fondo interno della calotta 7, in modo tale da sollecitare la parete flessibile 9 nel senso della riduzione di volume della camera a volume variabile 1.

All’interno della camera a volume variabile 1 l’equipaggio 26 nella parte sviluppata a stelo presenta un profilo a camma 30, orientato verso il raccordo di mandata 12, con due opposte rampe (30A anteriore e 30B posteriore); il profilo a camma 30 con le sue due rampe interferisce con l’estremità 16E a punteria dell’equipaggio mobile 16B del flussostato 16. Il profilo a camma 30 scorrendo con l’equipaggio mobile 26 è suscettibile di spostare cioè di sollevare l’equipaggio mobile 16B dalla posizione attiva del magnete 22 sull’interruttore di prossimità 20A (Fig. 1) ad una posizione, in condizioni di normalità di funzionamento, allontanata da detto interruttore 20A (Fig. 3). Lo spostamento dell’equipaggio mobile 168 del flussostato 16 dalla detta posizione abbassata in cui il magnete 22 è attivo sull’interruttore di prossimità 20A ad una posizione del detto equipaggio mobile in cui il magnete 22 cessa l’attività sull’interruttore di prossimità, è comunque determinato dal flusso che si verifica fra il raccordo di alimentazione 10 ed il raccordo di mandata 12 qualora il flusso stesso sia al di sopra di una portata prestabilita (Fig. 2). L’equipaggio mobile 16B del flussostato è suscettibile di spostamenti in direzione verticale o comunque con una forte componente verticale nell’insediamento,ma non si esclude anche la possibilità di una differente azione di contrasto sul detto equipaggio mobile 16B ad esempio attraverso una molla.

Il funzionamento del dispositivo è il seguente. Nelle condizioni di assenza di richiesta di alimentazione di acqua per l‘utenza o di qualunque perdita a valle del raccordo 12, le condizioni sono quelle della Fig. 1; la pressione di esercizio nella camera a volume variabile 1 rimane quella massima generata dalla pompa, quindi la parete flessibile 9 è appoggiata alla calotta 7, l’equipaggio mobile 16B del flussostato è abbassato con la punteria 16E verso l’equipaggio mobile 26 scorrevolmente a sinistra rispetto al profilo a camma 30 guardando la Fig. 1, e la valvola 14 di non ritorno è chiusa per effetto di gravità o comunque di un’azione antagonista. La pressione nella camera 1 non si abbassa, per assenza di perdite.

Quando viene aperto il rubinetto dell’utenza si ha un istantaneo sollevamento dell’equipaggio mobile 16B dalla posizione di Fig. 1 alla posizione di Fig. 2 per effetto dell’inizio del flusso secondo la freccia fi dalla camera 1 verso l’utenza; il magnete 22 si allontana dalla posizione di influenza sull’interruttore di prossimità 20A, per cui l’interruttore di prossimità determina l’azionamento della pompa P immediatamente, in modo tale da rendere minima e pressoché trascurabile la riduzione di pressione nella camera a volume variabile 1, pressione che viene mantenuta per effetto della molla 28 che tende a spingere la parete flessibile 9 con riduzione del volume della camera 1. Appena si avvia la pompa, si solleva la valvola di non ritorno 14, si ripristina la pressione di esercizio nella camera 1, la quale aumenta il proprio volume respingendo di nuovo la parete flessibile 9 verso la calotta 7 e contro l’azione della molla antagonista 28; l’equipaggio mobile 16B del flussostato rimane sollevato per effetto del flusso che si forma ad opera della pompa P e secondo le frecce f2 ed fi della Fig. 2; l’equipaggio 26 della parete flessibile 9 si riporta verso la condizione della Fig. 1. Cessato il richiamo da parte dell’utenza, quando si chiude il rubinetto a valle del raccordo 12, l’equipaggio 16B si abbassa fino ad assumere nuovamente le condizioni della Fig. 1, per cui si interrompe l’azionamento della pompa ed il dispositivo è pronto per il nuovo impiego; nella camera 1 rimane la pressione massima generata dalla pompa.

Si noti che durante il funzionamento normale come sopra descritto, il profilo a camma 30 non risulta mai attivo, perchè la rampa 30A non arriva a prendere contatto con la punteria 16E in quanto l’equipaggio mobile 16B si allontana dall’equipaggio 26 prima che avvenga questo contatto.

Quando, durante le condizioni di chiusura del flusso (Fig. 1), si verifica una perdita a valle del raccordo 12 verso l’utenza, l’equipaggio mobile 16B del flussostato 16 non si sposta perchè l’entità del flusso dovuto alla perdita è troppo piccola per determinarne lo spostamento e di conseguenza per comandare l’avviamento della pompa. Solo in questo caso, per il fatto che la pressione nella camera 1 tende lentamente ad abbassarsi e la parete flessibile 9 tende a spostarsi sotto l’effetto della molla 28, la rampa 30A del profilo a camma 30 arriva a sospingere verso l’alto la punteria 16E e quindi l’equipaggio 16B; si determina con ciò un progressivo allontanamento del magnete 22 dall’interruttore di prossimità 20A fino al punto di determinare l’attivazione della pompa, raggiungendosi l’assetto mostrato in Fig. 3; allora la pompa ripristina la pressione nella camera a volume variabile 1, la parete flessibile 9 si sposta di nuovo contro l’appoggio formato dalla calotta 7 con ripristino della compressione della molla 28. Il ciclo si ripete in modo intermittente e con una frequenza che dipende dall’entità della perdita e quindi dall’entità del progressivo riabbassamento della pressione nella camera 1; ad ogni 'ciclo si ripristina la pressione nella camera 1 e si ripristinano le condizioni di appoggio della parete flessibile 9.

Quando, in presenza di richiamo da parte dell’utenza o di una perdita a valle del raccordo 12, in occasione di un’attivazione della pompa P questa non è alimentata in acqua od altro liquido e quindi non eroga liquido a pressione entro la camera 1, questa camera 1 tende ulteriormente a ridursi di volume oltre le condizioni già descritte, fino addirittura - per effetto ancora della residua compressione della molla 28 - a far scorrere il profilo a camma 30 con la rampa posteriore 30B totalmente oltre la punteria 16E, fino cioè a determinare una traslazione del profilo a camma 30 da destra a sinistra della punteria 16E (guardando il disegno) e fino nelle condizioni della Fig. 4. In queste condizioni l’equipaggio mobile 16B del flussostato 16 ritorna in basso e determina l’arresto della pompa in condizioni di tempestività tali da proteggere la pompa da qualsiasi danno dovuto all’assenza dell’alimentazione. Le condizioni mostrate in Fig. 4, dovute all’assenza di acqua (od altro liquido) per l’alimentazione, permangono finché non si sia intervenuti manualmente, e soltanto quando sia tornata 1'alimentazione di acqua alla pompa. In definitiva soltanto con un intervento manuale sull’interruttore 24, con cui si determina volontariamente l’attivazione della pompa P, e soltanto in presenza di acqua alimentata alla pompa, si ripristinano le condizioni normali di funzionamento.

L’interruttore di prossimità 20A è completato dal ritardatore 20B secondo lo schema della Fig. 5, in modo tale da assicurare la funzionalità della pompa per una breve durata successiva alle variazioni delle condizioni del flussostato, in modo da assicurare sempre la funzionalità del dispositivo senza peraltro pregiudicare in ogni caso l’integrità della pompa stessa.

Una taratura della pressione di intervento della pompa nell’interno della camera 1 a volume variabile, per ottenere la funzionalità del profilo a camma 30, può essere ottenuta attraverso la maggiore o minore precompressione e quindi la maggiore o minore spinta della molla 28 sulla parete flessibile 9, ciò che può essere realizzato anche attraverso opportuni spessori da interporre fra le parti di appoggio della molla 28 e quindi sulla espansione 26B e/o sul fondo della calotta 7.

Secondo la variante delle Figg. 7 a 11, in cui gli stessi riferimenti indicano organi uguali od equivalenti , è prevista una connessione fra la valvola di non ritorno 14 e l’equipaggio 16B del flussostato. La connessione può essere rigida oppure e preferibilmente è previsto un limitato gioco fra questi due organi 16B e 14, come in disegno. L'equipaggio 16B presenta due appendici 161 con pioli 163 contrapposti e rivolti l’uno verso l’altro, i quali penetrano a scatto e possono limitatamente scorrere in due asole verticali 141 ricavate in due appendici 143 della testa della valvola 14; fra dette due appendici si estende lo stelo dell'equipaggio 26, su cui è presente la camma 30 a cuspide. Con questa disposizione, l’equipaggio 16B del flussostato è in parte appesantito dalla massa della valvola 14, per cui si assicura il movimento del flussostato anche in presenza di qualche impurità che altrimenti potrebbe limitare la libera escursione. Il flussostato 16 rimane libero di sollevarsi anche prima del sollevamento della valvola 14.

E’ inteso che il disegno non mostra che una esemplificazione data solo quale dimostrazione pratica del trovato, potendo esso trovato variare nelle forme e disposizioni senza peraltro uscire dall’ambito del concetto che informa il trovato stesso. L’eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni accluse ha lo scopo di facilitare la lettura delle rivendicazioni con riferimento alla descrizione ed al disegno, e non limita l’ambito della protezione rappresentata dalle rivendicazioni.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per il comando dell’alimentazione di acqua (od altro liquido) mediante pompa e.per la protezione della stessa in caso di assenza di acqua alla pompa comprendente: un flussostato (16) con equipaggio (16B) mobile in funzione del flusso di liquido - contro un’azione contraria, ottenuta per gravità od in altro modo - ed associato ad un circuito elettronico (20) comprendente un interruttore elettrico (20A) funzionante per prossimità e dotato di ritardatore (20B) di apertura di circuito; una camera a volume variabile (1) con parete flessibile (9) e mezzi elastici (28) od equivalenti che tendono a ridurne il volume, la quale camera (1) si trova fra una valvola di non ritorno (14) ed il flussostato (16); e mezzi per comandare l’azionamento della pompa quando la pressione nella camera (1) si riduce al di sotto di un determinato limite; detto dispositivo caratterizzato dal fatto di comprendere un profilo a camma (30) solidalmente collegato con la detta parete flessibile (9) ed atto ad agire sull’equipaggio mobile (16B) del flussostato solo in caso di carenza di alimentazione, onde spostare detto equipaggio (16B) nello stesso senso in cui esso è spostato dal flusso che attraversa il flussostato, per provocare -l’azionamento della pompa fino al ripristino della pressione massima generata dalla pompa stessa in detta camera (l), e per cessare di agire su detto equipaggio mobile (16B) ed arrestare la pompa, quando la pressione nella detta camera si riduce ulteriormente.
2. 2. Dispositivo come da rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto profilo a camma (30) presenta due opposte rampe (30A, 30B) da parti opposte di una cuspide, delle quali rampe la rampa (30A), che per prima agisce sull’equipaggio mobile, determina lo spostamento dell’equipaggio mobile (16B) del flussostato (16) e l’azionamento della pompa, mentre in assenza di alimentazione da parte della pompa si verifica il superamento della cuspide ed il flussostato torna nella posizione primitiva con esclusione dell’azionamento della pompa stessa.
3. 3. Dispositivo come da rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che l’equipaggio mobile (168) del flussostato (16) e la valvola di non ritorno (14), che sono coassiali, sono fra loro connessi, con un eventuale gioco ottenuto per il vincolo fra pioli (163) ed asole (141).