ITMI990399A1 - Valvola termostatica - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "Valvola termostatica"

Riassunto del trovato

In una valvola termostatica, specialmente per una regolazione di un'adduzione del refrigerante ad un radiatore dell'olio del cambio, sono previste due valvole (14, 15, 31, 32) regolabili rispettivamente mediante elementi di lavoro termostatici. Ad una valvola (14, 15) sono associati due elementi di lavoro termostatici (18, 24), che agiscono nello stesso senso su un elemento valvolare (15) regolabile per aprire la seconda valvola. (Figura 1)

Descrizione del trovato

L'invenzione riguarda una valvola termostatica, specialmente per una regolazione di un'adduzione del refrigerante ad un radiatore dell'olio del cambio, con una prima valvola regolabile mediante un elemento di lavoro termostatico, la quale regola l'adduzione di refrigerante raffreddato in una camera di miscelazione, e con una seconda valvola regolabile mediante un elemento di lavoro termostatico, la quale regola l'adduzione di refrigerante riscaldato alla camera di miscelazione.

Una valvola termostatica del genere menzionato all'inizio ha la funzione di ridurre in primo luogo la fase di funzionamento a caldo dopo un avviamento a freddo di un motore endotermico, ossia il raggiungimento di una temperatura di esercizio ad esempio di un refrigeratore dell'olio per un cambio di velocità automatico. D'altro canto essa ha la funzione di provvedere affinché venga mantenuta una temperatura di esercizio relativamente alta e non venga superata una temperatura massima ammessa. La valvola regolante l'adduzione del refrigerante riscaldato alla camera di miscelazione si apre soltanto quando il refrigerante del motore endotermico ha raggiunto una temperatura minima, ad esempio dell'ordine di 80°C. La valvola regolante l'adduzione del refrigerante freddo o raffreddato si apre soltanto quando si è raggiunta la temperatura di esercizio dell'ordine di 110 fino a 120°C. Gli elementi di lavoro termostatici impiegati in tal caso hanno raggiunto oggigiorno un elevato standard qualitativo. Ciò nonostante non è possibile escludere con assoluta sicurezza che le valvole termostatiche si guastino. In questo caso esiste il problema che rimangano chiuse quindi entrambe le valvole, cosicché viene impedito un raffreddato e ad esempio il radiatore dell'olio del cambio non lavora e pertanto può verificarsi un surriscaldamento nell'ambito di un cambio di velocità automatico.

L'invenzione si pone il compito di eseguire una valvola termostatica del genere menzionato all'inizio, in modo che viene ulteriormente aumentata la sicurezza contro guasti. Questo problema viene risolto in quanto alla seconda valvola sono associati due elementi di lavoro termostatici agenti nello stesso senso su un elemento valvolare regolabile per aprire la seconda valvola.

L'aggiuntivo elemento di lavoro termostatico aumenta sostanzialmente la sicurezza contro un guasto, poiché in pratica si può quasi escludere che si guastino tutti gli elementi di lavoro termostatici. L'impiego di un secondo elemento di lavoro termostatico per la valvola regolante l'adduzione di refrigerante riscaldato porta inoltre ad un vantaggio funzionale. Pertanto è possibile eseguire questa valvola, in modo che essa rimanga completamente chiusa fino ad una preassegnata temperatura minima. Questa esecuzione è vantaggiosa rispetto ad un'altra soluzione, in cui si prevede una corrente di aggiramento per questa valvola. Per questa corrente di aggiramento, è necessario prevedere una sezione trasversale di corrente, la quale assicura che detta corrente di aggiramento nel caso di un guasto della valvola termostatica, è sufficiente ad assicurare che non venga superata una temperatura massima ammessa. Tuttavia una soluzione di tale tipo è svantaggiosa specialmente per motori diesel ad iniezione diretta, poiché questi sviluppano soltanto relativamente poco calore. In questo caso esiste il pericolo che per basse temperature esterne la corrente di aggiramento sia così forte che non si raggiunge affatto la temperatura di esercizio.

Nell'esecuzione dell'invenzione viene previsto che entrambi gli elementi di lavoro termostatici della seconda valvola siano disposti coassialmente consecutivamente. Questa disposizione consente una modalità costruttiva spazialmente vantaggiosa e semplici elementi di trasmissione.

Nell'ulteriore vantaggioso sviluppo viene previsto che la seconda valvola contiene un piattello valvolare, il quale è sollecitato con una molla di chiusura e in direzione di apertura si trova in collegamento di trascinamento con entrambi gli elementi di lavoro termostatici. Pertanto al raggiungimento della corrispondente temperatura del refrigerante ognuno dei due elementi di lavoro termostatici provoca un'apertura di questa valvola.

Nell'ulteriore esecuzione dell'invenzione viene previsto che entrambi gli elementi di lavoro termostatici siano disposti trasversalmente ad un asse longitudinale con simmetria speculare. Ciò consente l'impiego di elementi di lavoro termostatici, eseguiti ampiamente identici, per questa seconda valvola.

Nell'ulteriore esecuzione dell'invenzione, per entrambi gli elementi di lavoro termostatici è prevista una cassa comune, che per mezzo di una parete trasversale è suddivisa in due camere associate rispettivamente ad un elemento di lavoro termostatico. In tal modo si ottiene una costruzione semplice.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risultano dalla seguente descrizione degli esempi di realizzazione rappresentati nei disegni e dalle sottorivendicazioni .

In particolare:

la figura 1 mostra una sezione assiale attraverso una prima forma di realizzazione di una valvola termostatica secondo l'invenzione, e

la figura 2 mostra una sezione assiale attraverso una forma di realizzazione modificata.

La valvola termostatica 10 rappresentata in figura 1 è eseguita nella forma di un inserto premontato a guisa di cartuccia, che viene montato nella forma assemblata. La valvola termostatica possiede una custodia valvolare che si compone di tre parti 11, 12, 13. La parte 12 forma una sede valvolare 14 alla quale è associato un piattello valvolare 15. Il piattello valvolare 15 per mezzo di una molla di chiusura 16 viene accostata a pressione contro la sede valvolare 14 poggiante sulla parte 11 della custodia valvolare. Il piattello valvolare 15 è guidato scorrevole su una cassa 17 di un primo elemento di lavoro termostatico 18. Il piattello valvolare 15 con un restringimento 19 si impegna dietro ad un collare anulare della cassa 17.

Nella cassa 17 dell'elemento di lavoro termostatico 18 è situato un materiale dilatabile, specialmente un miscuglio di cera. Lo spazio riempito con la sostanza dilatale è chiuso a tenuta verso l'esterno per mezzo di una membrana 20 a forma di sacco assicurata mediante una parte di guida ribordata 21. Nella parte di guida 21 è guidato un pistone di lavoro 22, che entra nella membrana 20 a forma di sacco e quindi nell'interno della cassa 17. Il pistone di lavoro 22 è sostenuto su un ponticello 23 della parte 12 della custodia valvolare.

La valvola formata dalla sede valvolare 14 e dal piattello valvolare ha associato un secondo elemento di lavoro termostatico 24 eseguito ampiamente identico al primo elemento di lavoro termostatico 18 e disposto con simmetria speculare trasversalmente all'asse longitudinale. Il secondo elemento di lavoro termostatico 24 possiede una cassa 25 riempita di materiale dilatabile, la quale è chiusa ermeticamente verso l'esterno per mezzo di una membrana 26 a forma di sacco. La membrana 26 è sostenuta per mezzo di una parte di guida 27 ribordata nella cassa 25. Nella parte di guida 27 è guidato un pistone di lavoro 28 entrante nella membrana 26 a forma di sacco. Su uno spallamento del pistone di lavoro 28 poggia un anello intermedio 29 agente su una staffa 30, le cui due ali sono collegate con il piattello valvolare 15.

La valvola termostatica 10 contiene un'ulteriore valvola formata da una sede valvolare 31 della parte 13 della custodia e da un piattello valvolare 32. Il piattello valvolare 32 è applicato a pressione su una cassa 34 di un ulteriore elemento di lavoro termostatico 33. L'elemento di lavoro termostatico 33 è eseguito corrispondentemente agli elementi di lavoro termostatici 18 e 24, ossia contiene una sostanza dilatabile e una membrana a forma di sacco, assicurata mediante una parte di guida ribordata 35, nonché un pistone di lavoro 36. Il pistone di lavoro 36 è sostenuto contro un ponticello 37 della parte 13 della custodia valvolare. Il piattello valvolare 32 è sollecitato con una molla di chiusura precaricata 38 poggiante sulla parte 12 della custodia valvolare.

Sull'estremità della cassa 34 dell'elemento di lavoro termostatico 33, fronteggiante il pistone di lavoro 36, è applicato a pressione un cassetto valvolare 39 formante una valvola a cassetto con finestre 40 della parte 12 della custodia valvolare. Inoltre sulla cassetta valvolare 39 è previsto un ponticello anulare 41 di rimbalzo che si trova nella zona di una camera di miscelazione 42. La camera di miscelazione 42 è dotata di una rientranza a finestra della parte 13 della custodia valvolare, che è collegata con un canale portante ad un non rappresentato radiatore dell'olio del cambio.

La valvola formata dalla sede valvolare 14 e il piattello valvolare 15 regola l'afflusso di un refrigerante riscaldato, che aggirando un radiatore del refrigerante dall'uscita dal motore fluisce verso questa valvola e quindi verso gli elementi di lavoro termostatici 18, 24. La valvola formata da sede valvolare 31 e piattello valvolare 32 regola l'adduzione di refrigerante raffreddato proveniente da un, non rappresentato, radiatore del refrigerante.

La valvola termostatica 10 fino ad una temperatura minima preassegnabile di ad esempio 80 "C sbarra qualsiasi corrente di refrigerante verso il, non rappresentato, radiatore dell'olio. Dopo il raggiungimento di questa temperatura minima si apre la valvola formata da sede valvolare 14 e piattello valvolare 15. Entrambi gli elementi di lavoro termostatici 18, 24, associato a questa valvola, possono essere progettati per la stessa temperatura di apertura. Però si può anche prevedere che ad esempio la valvola termostatica 24 sia progettata per una più alta temperatura di apertura, ad esempio una temperatura di apertura superiore in ragione del 10%. Una volta raggiunta la temperatura minima si apre la valvola formata da sede valvolare 14 e piattello valvolare 15, cosicché affluisce refrigerante riscaldato, che, aggirando un radiatore del refrigerante, proviene dall'uscita dal motore. Il refrigerante fluisce sulle finestre 40 nella camera di miscelazione 42 e di lì tramite la finestra 43 verso il radiatore dell'olio, cosicché questo viene riscaldato.

La valvola formata dalla sede valvolare 31 e dal piattello valvolare 32 rimane chiusa fino a quando si raggiunge l'intervallo della temperatura di esercizio desiderata. A tale scopo la sostanza dilatabile presente nell'elemento di lavoro termostatico 33 viene progettata per una corrispondente temperatura di apertura. Quando la valvola formata da sede valvolare 31 e piattello valvolare 32 viene aperta, allora refrigerante freddo, che proviene dal radiatore del refrigerante, fluisce nella camera di miscelazione 42 e viene ivi miscelato con il refrigerante riscaldato che proviene direttamente dall'uscita del motore. Questo refrigerante presentante una temperatura di miscelazione fluisce quindi attraverso la finestra 43 verso il radiatore dell'olio del cambio. La temperatura di miscelazione viene regolata ad una temperatura preassegnabile per mezzo della quantità di refrigerante che fluisce dal radiatore del refrigerante e per mezzo della quantità di refrigerante che tramite la valvola a cassetta 39, 40 affluisce nella camera di miscelazione 42 e proviene direttamente dall'uscita del motore. In questo intervallo di temperatura è completamente aperta la valvola formata da sede valvolare 14 e piattello valvolare 15, cosicché la regolazione avviene mediante l'elemento di lavoro termostatico 33 e le valvole 31, 32 e 39, 40 regolate da esso .

Se dovesse guastarsi l'elemento di lavoro termostatico 43, allora la molla di chiusura 38 mantiene chiusa la valvola formata da sede valvolare 31 e piattello valvolare 32, cosicché è sbarrata l'adduzione di refrigerante raffreddato. In questo caso soltanto il refrigerante riscaldato fluisce nella camera di miscelazione 42, laddove tuttavia questo refrigerante riscaldato ha ancora una temperatura sufficiente a raffreddare l'olio di un cambio di velocità automatico mediante il radiatore dell'olio del cambio, in misura tale che non viene superata una temperatura massima ammessa di ad esempio 130°C. Questa funzione rimane conservata fintantoché non si guasta almeno uno dei due elementi di lavoro termostatici 18 oppure 24. Una situazione critica è estremamente improbabile, poiché potrebbe verificarsi un surriscaldamento soltanto quando si guastano tutti e tre gli elementi di lavoro termostatici 18, 24, 33.

La valvola -termostatica rappresentata in figura 2 per quanto riguarda la sua struttura fondamentale e il suo funzionamento corrisponde alla valvola termostatica secondo la figura 1, cosicché sia fa riferimento alla sua descrizione e si utilizzano gli stessi contrassegni. Una differenza sussiste unicamente per quanto riguarda l'esecuzione degli elementi di lavoro termostatici 18' e 24' associata alla valvola formata da sede valvolare 14 e piattello valvolare 15. Entrambi gli elementi di lavoro termostatici 18', 24' possiedono una cassa metallica 45 in comune suddivisa in due camere mediante una parete trasversale 46, cosicché due distinti elementi di lavoro termostatici sono sistemati nella cassa 45 in comune. Con questa differenza relativamente alla cassa 45 è identica la rimanente struttura degli elementi di lavoro termostatici 18' e 24'.

In una forma di realizzazione modificata, che nella sua struttura corrisponde sostanzialmente all'esempio di realizzazione secondo la figura 1, viene previsto che l'elemento di lavoro termostatico 24 sia ruotato di 180° attorno ad un asse orizzontale. In questo caso il pistone di lavoro 28 poggia sul fondo della cassa 17, mentre la cassa 25 in tal caso poggia sul traversino della staffa 30.

Claims (7)

1. Rivendicazioni 1. Valvola termostatica, specialmente per una regolazione dell'adduzione del refrigerante ad un radiatore dell'olio del cambio, con una prima valvola, che è regolabile per mezzo di un elemento di lavoro termostatico e regola l'adduzione di refrigerante raffreddato ad una camera di miscelazione, e con una seconda valvola, regolabile mediante un elemento di lavoro termostatico, la quale regola l'adduzione di refrigerante riscaldato verso la camera di miscelazione, caratterizzata dal fatto che alla seconda valvola (14, 15) sono associati due elementi di lavoro termostatici (18, 18', 24, 24'), che agiscono nello stesso senso su un elemento valvolare (15) impostabile per l'apertura della seconda valvola.
2. 2. Valvola termostatica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che entrambi gli elementi di lavoro termostatici (18, 18', 24, 24') della seconda valvola (14, 15) sono disposti coassialmente consecutivamente .
3. 3. Valvola termostatica secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzata dal fatto che la seconda valvola contiene un piattello valvolare (15), che è sollecitato con una molla di chiusura (16) e in direzione di apertura si trova in collegamento di trascinamento con entrambi gli elementi di lavoro termostatici (18, 18', 24, 24').
4. 4. Valvola termostatica secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 3, caratterizzata dal fatto che il piattello valvolare (15) è guidato scorrevole su una cassa (17, 45) di uno degli elementi di lavoro termostatici (18, 18') e con un restringimento (19) si impegna dietro ad un ribasso di questa cassa (17, 45) e che sul piattello valvolare (15) è montata una staffa (30) sulla quale agisce il secondo elemento di lavoro termostatico (24, 24').
5. 5. Valvola termostatica secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 4, caratterizzata dal fatto che entrambi gli elementi di lavoro termostatici (18, 18', 24, 24') sono disposti trasversalmente ad un asse longitudinale con simmetria speculare.
6. 6. Valvola termostatica secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 5, caratterizzata dal fatto che entrambi gli elementi di lavoro termostatici (18, 24) poggiano l'uno sull'altro con i fondi delle loro casse (17, 25).
7. 7. Valvola termostatica secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 5, caratterizzata dal fatto che tra entrambi gli elementi di lavoro termostatici (18', 24') è prevista una cassa (45) comune, che, per mezzo di una parete trasversale (46), è suddivisa in due camere associate rispettivamente ad un elemento di lavoro termostatico.