ITMI950199A1

ITMI950199A1 - Impinto di pulitura ad alta pressione

Info

Publication number: ITMI950199A1
Application number: IT95MI000199A
Authority: IT
Inventors: Lothar Hartmann
Original assignee: Elektra Beckum Ag
Priority date: 1994-02-10
Filing date: 1995-02-06
Publication date: 1996-08-06
Also published as: US5525046A; IT1273504B; DE9405945U1; DK14695A; ITMI950199A0

Abstract

L'invenzione riguarda un impianto di pulitura ad alta pressione con un alloggiamento (1) che accoglie un motore di azionamento ed una pompa per liquido di pulitura, in particolare acqua, nonché un complesso di valvole di derivazione, con una pistola con valvola (2) con lancia di pulitura (3) o simili collegata e con una conduttura ad alta pressione (4) che porta da una connessione dell'alta pressione (4) sull'alloggiamento (1) alla pistola con valvola (2). Quando la pistola con valvola (2) è chiusa, la pompa continua a funzionare ed attraverso il complesso dì valvole di derivazione viene trasportato uno scarso volume definito di liquido di pulitura in circuito chiuso. Quando la pistola con valvola (2) si trova in posizione di chiusura, rimane aperto un passaggio per la corrente di trafilamento che presenta una resistenza fluidodinamica molto elevata, di modo che anche quando la pistola con valvola (2) si trova in posizione di chiusura defluisce continuamente verso l'esterno una scarsa corrente di trafilarnento di liquido di pulitura e nella pompa continua ad entrare sul lato di aspirazione una quantità corrispondente di liquido e raffredda il liquido nel circuito chiuso.

Description

L'invenzione riguarda un impianto di pulitura ad alta pressione, in particolare per acqua, comunemente definito puliture ad alta pressione, con le caratteristiche del preambolo della rivendicazione

1.

Impianti di pulitura ad alta pressione del tipo in oggetto sono noti da lungo tempo (si veda per esempio la pubblicazione brevettuale tedesca DE-C-38.37.579). In molti impianti di pulitura ad alta pressione, l'alloggiamento ? separato dalla pistola con valvola e la pistola con valvola ? collegata con l'alloggiamento attraverso una conduttura ad alta pressione della lunghezza di parecchi metri. L'alloggiamento allora durante il funzionamento rimane fisso, mentre l'operatore, con la pistola con valvola e la lancia di pulitura collegata in mano, pu? agire entro un raggio di azione determinato dalla lunghezza della conduttura ad alta pressione. Sono noti anche impianti di pulitura ad alta pressione che sono realizzati in un blocco unico, dunque nei quali la pistola con valvola ? integrata nell'alloggiamento e la lancia di pulitura ? collegata all'alloggiamento. Questi sono cosiddetti apparecchi portatili, che per lo pi? sono previsti e adatti per un intervallo di pressioni relativamente basso fino a 70 o 90 bar.

Il complesso di valvole di derivazione previsto di regola in un impianto di pulitura ad alta pressione del tipo in questione, definito anche "unloader", serve a scaricare la pistola con valvola dalla pressione quando la pistola con valvola viene portata nella posizione di chiusura. Durante il lavoro con un tale impianto di pulitura ad alta pressione, si vorrebbe lasciar proseguire il funzionamento del motore di azionamento con la pompa in pause del lavoro. Affinch? allora la pompa sul lato di uscita non lavori contro la valvola chiusa nella pistola con valvola, attraverso il complesso di valvole di derivazione (bypass) viene aperta una conduttura di bypass (derivazione) che ritorna al lato di aspirazione della pompa, di modo che la pompa trasporta in circuito chiuso un volume definito e relativamente scarso di liquido di pulitura, che di regola ? solo di qualche litro. Il complesso di valvole di derivazione noto dallo stato della tecnica precedentemente illustrato reagisce al flusso, si tratta dunque di unloader a flusso. D'altronde esistono anche tipi di complessi di valvole di derivazione caricati da una molla che vengono aperti contro la pressione di una molla la cui forza elastica pu? venire regolata dall'esterno.

Mentre in grandi impianti di pulitura ad alta pressione per elevate portata e/o elevate pressioni, i materiali impiegati nella pompa e nelle condutture collegate sono di elevato valore e costosi, ma anche resistenti alle alte temperature nel caso di impianti di pulitura ad alta pressione piuttosto piccoli con portate pi? scarse, vi ? tuttavia l'obiettivo di impiegare in maniera crescente parti in materiale plastico. Dal punto di vista funzionale e delle pressioni che si presentano, ci? ? senz'altro realizzabile se si impiegano materiali plastici moderni.

Si ? per? visto che, quando la pompa di un tale impianto di pulitura ad alta pressione continua a funzionare per un tempo prolungato con la pistola con valvola chiusa, la temperatura del liquido di pulitura normalmente anche dall'acqua, eventualmente trasportata con mezzi di pulitura trasportato in circuito chiuso, aumenta fortemente a motivo dell'attrito interno nel circuito chiuso di trasporto. Pertanto i fabbricanti di impianti di pulitura ad alta pressione nei quali pu? presentarsi questa difficolt? prescrivono, nelle loro istruzioni d'uso di regola che la pompa nelle pause di lavoro non deve proseguire a funzionare pi? a lungo di alcuni minuti. In caso contrario sono pressocch? sicuri dei danni, specialmente sulle parti di materiale plastico della pompa e delle condutture.

Per la soluzione del problema precedentemente illustrato ? noto prevedere sull'alloggiamento della pompa di un dispositivo di pulitura ad alta pressione un tappo di sicurezza costituito da un materiale che diventa molle ad una temperatura limite determinata. Se la temperatura del liquido di pulitura trasportato nel circuito chiuso raggiunge la temperatura limite, allora il tappo diventa molle e viene spinto fuori dall'alloggiamento della pompa. Dalla pompa defluisce fulmineamente acqua, mentre ulteriore acqua fresca fluisce dal lato di aspirazione nella pompa, e vengono evitati danni alla pompa. La conseguenza ? per? che l'impianto di pulitura ad alta pressione ora non ? pi? in grado di funzionare e deve venire inviato alla riparazione. Alla base dell'invenzione vi ? il compito di portare il problema di surriscaldamento precedentemente di in una pompa impianto di pulitura ad alta pressione che trasporta in circuito chiuso per un tempo prolungato, ad una soluzione che non disturbi il funzionamento di esercizio, dunque che in particolare non renda necessaria una riparazione dell'impianto di pulitura ad alta pressione.

Il compito precedentemente presentato viene risolto in un impianto di pulitura ad alta pressione con gli aspetti peculiari del preambolo della rivendicazione 1, attraverso le caratteristiche della parte caratterizzante della rivendicazione 1. Configurazioni vantaggiose e perfezionamenti sono oggetto delle rivendicazioni subordinate.

Conformemente all'invenzione viene realizzato un concetto secondo il quale nel funzionamento continuativo viene garantito un miscelamento continuo di acqua fresca fredda nel circuito altrimenti chiuso del liquido di pulitura con la pistola con valvola chiusa. Mediante il trafilamento deliberato sulla pistola con valvola quando la pistola con valvola si trova in posizione di chiusura, si ottiene che dal lato di aspirazione possa sempre affluire nella pompa una piccola quantit? di acqua fresca. La grandezza della corrente di trafilamento attraverso la pistola con valvola chiusa, deve venire accordata con la produzione di calore causata dal trasporto del liquido di pulitura in circuito chiuso, di modo che in questo stato anche in pause di lavoro prolungate di mezz'ora o pi? la temperatura del liquido di pulitura nel circuito chiuso non superi un valore limite ammissibile per esempio di 60?C (330 K). Di regola sono sufficienti pochi centimetri cubi al secondo come corrente di trafilamento. Questa corrente di trafilamento fluir? preferenzialmente attraverso la pistola con valvola, per? fondamentalmente sarebbe possibile realizzare una corrente di trafilamento corrispondente prevedendo un corrispondente passaggio per la corrente di trafilamento in un altro punto preferibilmente, anche sulla pompa stessa.

Degli esperimenti hanno dimostrato che il consumo di base di acqua provocato dal concetto conforme all'invenzione, che potrebbe essere l'unico argomento opponibile, ? minimo e trascurabile. In un impianto di pulitura ad alta pressione usuale con una portata per esempio di 8000 centimetri cubi al minuto, che qui potrebbe essere sufficiente, pu? consumare durante una pausa di lavoro di un'ora con la pompa che prosegue a funzionare (caso pressocch? esotico) solo una quantit? di acqua come quella che viene consumata durante 45 secondi di lavoro con l'impianto di pulitura ad alta pressione.

Nel seguito l'invenzione viene illustrata ancora brevemente sulla base di un disegno che rappresenta semplicemente un esempio di esecuzione. Nel disegno:

Figura 1 mostra, in una vista schematica, un usuale impianto di pulitura ad alta pressione, Figura 2 mostra un complesso di valvole in una pistola con valvola di un impianto di pulitura ad alta pressione secondo la figura 1 e

Figura 3 mostra una sede della valvola modificata conformemente all'invenzione di un complesso di valvole secondo la figura 2. L'impianto di pulitura ad alta pressione rappresentato in figura 1 ? tipico per usuali impianti di pulitura ad alta pressione del tipo in questione, esso lavora con acqua, eventualmente con miscelazione di un additivo pulente. Si riconosce innanzitutto un alloggiamento 1 dell'impianto di pulitura ad alta pressione che usualmente presenta il motore di azionamento, una pompa, spesso una pompa a stantuffo assiale, per il liquido di pulitura, in particolare dunque per acqua, nonch? tra l'altro un complesso di valvole di derivazione (unloader). La presente invenzione ? particolarmente interessante nel caso di un complesso di valvole di derivazione realizzato come unloader a flusso.

In figura 1 si riconosce ulteriormente, a fianco dell'alloggiamento 1, una pistola con valvola 2 con una lancia di pulitura 3 collegata ad essa. Sul lato di uscita, alla pistola con valvola 2 possono essere collegati anche altri dispositivi, per esempio una spazzola di lavaggio. Da una connessione dell'alta pressione sull'alloggiamento 1 una conduttura ad alta pressione 4 porta alla pistola con valvola 2. Questa conduttura ad alta pressione 4 definisce il raggio di azione di un utilizzatore. Fondamentalmente ? pensabile, ed ? anche noto dallo stato della tecnica, di integrare la pistola con valvola 2 e la conduttura ad alta pressione 4 nell'alloggiamento 1, sistema che viene allora definito come cosiddetto apparecchio portatile. L'invenzione ? applicabile a tutte queste esecuzioni. E' essenziale che, in un impianto di pulitura ad alta pressione del tipo in oggetto, in pause di lavoro con la pistola con valvola 2 chiusa, la pompa continui a girare e, attraverso il complesso di valvole di derivazione, trasporti un piccolo volume di liquido di pulitura in circuito chiuso. Questo durante il trasporto nel circuito chiuso. Questo durante il trasporto nel circuito chiuso si riscalda a motivo dell'attrito interno presente in questo circuito chiuso, e questo porta alle difficolt? illustrate nella parte generale della descrizione, oppure pu? portare a queste difficolt? quando vengono impiegati materiali non di elevato valore e non esponibili a temperature elevate, come per esempio ottone.

Dalle figure nel contesto risulta ora che quando la pistola con valvola 2 si trova nella posizione di chiusura rimane aperto un passaggio per la corrente di trafilamento 5 che presenta una resistenza fluidodinamica molto elevata, di modo che, quando la pistola con valvola 2 si trova in posizione di chiusura, defluisce continuamente verso l'esterno una scarsa corrente di trafilamento di liquido di pulitura e nella pompa continua ad entrare sul lato di aspirazione una quantit? corrispondente di liquido. Si riconosce il passaggio per la corrente di trafilamento 5 in figura 3, dove, per quanto riguarda la particolare configurazione di questo passaggio per la corrente di trafilamento 5 conforme alla figura 3, verranno fornite ancora alcuni chiarimenti pi? avanti. Il passaggio per la corrente di trafilamento 5 fa parte qui della pistola con valvola 2. Fondamentalmente, come ? stato gi? spiegato pi? su, sarebbe tuttavia anche possibile disporre un corrispondente passaggio per la corrente di trafilamento in un altro punto del circuito chiuso, per esempio sulla pompa stessa.

La figura 2 mostra un usuale sistema di valvole per una pistola con valvola 2 di un impianto di pulitura ad alta pressione del tipo in oggetto con un alloggiamento della valvola 6, un corpo della valvola 7 realizzato qui come sfera ed una sede 8 realizzata qui di forma anulare come sede fissa. Il passaggio per la corrente di trafilamento 5 potrebbe essere realizzato come apertura di strozzatura in derivazione (bypass) che passa vicino ?i corpo della valvola 7 ed alla sede della valvola 8. Allora l'apertura di strozzatura in derivazione, a motivo dell'elevata resistenza fluidodinamica, non avrebbe alcun effetto con la pistola con valvola 2 aperta. L'esempio di esecuzione rappresentato si distingue per? in particolare per il fatto che il passaggio per la corrente di trafilamento 5 ? integrato nella sede della valvola 8, ed in particolare ? realizzato come intaglio o rispettivamente come scanalatura longitudinale nella sede della valvola 8. In figura 3 si riconosce l'intaglio che forma il passaggio per la corrente di trafilamento 5 e che passa nella direzione di flusso nella sede della valvola 8, che non viene chiuso dal corpo della valvola 7 e pertanto garantisce la desiderata corrente di trafilamento che passa sul corpo della valvola 7 attraverso la sede della valvola 8.

In alternativa sarebbe anche possibile la seguente soluzione: il passaggio per la corrente di trafilamento 5 ? integrato nel corpo della valvola 7, in particolare ? realizzato come foro assiale in un corpo della valvola 7 che rimane in posizione costante. Nel caso di un corpo della valvola 7 che non ha una posizione costante, per esempio la sfera della valvola riconoscibile in figura 2, si potrebbe ottenere un trafilamento per esempio anche mediante una disuniformit? mirata della superficie della sfera della valvola.

Intervalli particolarmente preferiti per i rilevanti volumi di liquido di pulitura per l'impianto di pulitura ad alta pressione conforme all'invenzione sono indicati nella rivendicazione 7. Nell'esempio di esecuzione rappresentato, si pu? per esempio lavorare con un impianto di pulitura ad alta pressione che ? progettato per una pressione nominale di 90 bar e che presenta una portata pari a 7000 cc/min. Nel caso di un volume di liquido di pulitura eventualmente trasportato in circuito chiuso di 300 cc, secondo le prove finora effettuate ? sufficiente lavorare con una corrente di trafilamento di circa da 100 a 150 cc/min. Anche nel caso di una pausa di lavoro prolungata, la temperatura del liquido di pulitura nel circuito chiuso in questo modo non supera il valore di 40?C (circa 310 K). L'impianto di pulitura ad alta pressione conforme all'invenzione non richiede dunque alcun avvertimento per lo spegnimento nel caso di una pausa di lavoro prolungata.

Il vantaggio degli impianti di pulitura ad alta pressione conformi all'invenzione rispetto allo stato della tecnica con tappo consiste chiaramente nel fatto che l'impianto di pulitura ad alta pressione ? in grado di funzionare permanentemente e per sistema non pu? surriscaldarsi. Lo stesso vantaggio si ottiene anche nei confronti di un impianto di pulitura ad alta pressione che, come di per s? possibile, sia provvisto di un sensore di temperatura per il disinserimento del motore di azionamento. Ci? naturalmente ? costoso anche dal punto di vista della tecnica di regolazione e della tecnica di comando e pertanto non ? particolarmente conveniente come prezzo. Rispetto ad un impianto di pulitura ad alta pressione insensibile alla temperatura, il fattore costo ? parimenti un notevole vantaggio dell'impianto di pulitura ad alta pressione conforme all'invenzione, a parte il fatto che in piccoli impianti di pulitura ad alta pressione di costo conveniente non ? senz'altro facile impiegare materiali di un valore molto elevato.

Nell'impianto di pulitura ad alta pressione conforme all'invenzione potrebbe presentarsi il problema che il sistema di valvole della pistola con valvola, nel caso di fermata del motore di azionamento, si trovi ancora, con la pompa, sotto la pressione di acqua della conduttura di alimentazione dell'acqua. Poich? attraverso il sistema di valvole deve fluire una corrente di trafilamento prevista, anche la pressione residua presente nella conduttura di alimentazione dell'acqua, che ? di alcuni bar, porterebbe al fatto che attraverso la pistola con valvola fluirebbe in maniera continua una corrente di trafilamento. Ci? tuttavia sarebbe inutile ed indesiderato. Per la soluzione di questo problema, si ricorre alla valvola di intercettazione della rivendicazione 8 che intercetta la corrente di trafilamento allorquando il motore di azionamento e la pompa sono fermi. Questa valvola di intercettazione pu? essere disposta a monte del sistema di valvole della pistola con valvola preso nel complesso, per? pu? anche essere disposta semplicemente nel collegamento in derivazione sul sistema di valvole della pistola con valvola.

Oggetto dell'invenzione ? infine anche una pistola con valvola per un impianto di pulitura ad alta pressione secondo una delle rivendicazioni precedenti che ? caratterizzato dal fatto che ? presente un passaggio per la corrente di trafilamento 5 che presenta una resistenza fluidodinamica molto elevata e in ogni caso, quando il sistema di valvole si trova in posizione di chiusura, ? aperta di modo che anche quando il sistema di valvole si trova nella posizione di chiusura pu? sempre fluire una piccola corrente di trafilamento di liquido di pulitura, eventualmente, aggiuntivamente, con uno degli aspetti peculiari delle parti caratterizzanti delle rivendicazioni 2, 3 o 4.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Impianto di pulitura ad alta pressione con un motore di azionamento ed una pompa per liquido di pulitura, in particolare acqua, nonch? un alloggiamento 81) che accoglie un complesso di valvole di derivazione, una pistola con valvola (2) con una lancia di pulitura collegata (3) o simile e con una conduttura ad alta pressione 84) che porta da una connessione dell'alta pressione (4) sull'alloggiamento (1) alla pistola con valvola (2), la pistola con valvola (2) e la conduttura ad alta pressione (4) potendo anche essere integrate nell'alloggiamento (1), con la pistola con valvola (2) chiusa, la pompa continuando a girare e, attraverso il complesso di valvole di derivazione trasportando un piccolo volume di liquido di pulitura in circuito chiuso, caratterizzato dal fatto che quando la pistola con valvola (2) si trova in posizione di chiusura, rimane aperto un passaggio per la corrente di trafilamento (5) che presenta una resistenza fluidodinamica molto elevata e cos? anche quando la pistola con valvola (2) si trova in posizione di chiusura, defluisce continuamente verso l'esterno una piccola corrente di trafilamento di liquido di pulitura particolarmente attraverso la pistola con valvola 82} e una quantit? corrispondente di liquido continua ad entrare nella pompa sul lato d'aspirazione.
2. Impianto di pulitura ad alta pressione secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che il passaggio per la corrente di trafilamento (5) ? realizzato come apertura di strozzatura del collegamento in derivazione che passa vicino al corpo della valvola (7) ed alla sede della valvola (8).
3. Impianto di pulitura ad alta pressione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il passaggio per la corrente di trafilamento (5) ? integrato nella sede della valvola (8), ed in particolare ? realizzato come intaglio o rispettivamente come scanalatura longitudinale nella sede della valvola (8).
4. Impianto di pulitura ad alta pressione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il passaggio per la corrente di trafilamento (5) ? integrato nel corpo della valvola (7), n particolare ? realizzato come foro assiale in un corpo della valvola (7) che rimane in posizione costante.
5. Impianto di pulitura ad alta pressione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, la portata normale della pompa ? compresa tra circa 4000 e circa 16.000 cc/min, preferenzialmente tra 7000 e 9000 cc/min.
6. Impianto di pulitura ad alta pressione secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il volume di liquido di pulitura circolante nel circuito chiuso ? compreso tra 50 e ?ooo cc/min.
7. Impianto di pulitura ad alta pressione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la corrente di trafilamento ? compresa tra circa 20 e 500 cc/min, preferenzialmente tra 80 e 200 cc/min.
8. Impianto di pulitura ad alta pressione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che al sistema di valvole (7,8) della pistola con valvola ? associata una valvola di intercettazione che pu? venire commutata in modo pilotato e dal fatto che quando il motore d'azionamento ? fermo chiude con la pompa ed intercetta la corrente di trafilamento.
9. Pistola con valvola per un impianto di pulitura ad alta pressione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ? previsto un passaggio per la corrente di trafilaxnento (5) che presenta una resistenza fluidodinamica molto elevata e in ogni caso quando il sistema di valvole si trova in posizione di chiusura rimane aperto e cos? anche quando il sistema di valvole si trova in posizione di chiusura pu? sempre fluire una piccola corrente di fluido di pulitura eventualmente aggiuntivamente con uno degli aspetti peculiari delle parti caratterizzanti delle rivendicazioni 2, 3, 4 o 8.