IT9021161A1 - Valvola a piu' posizioni di commutazione - Google Patents

Valvola a piu' posizioni di commutazione Download PDF

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Description

"VALVOLA A PIU' VIE CON PIU' POSIZIONI DI COMMUTAZIONE"
TESTO DELLA DESCRIZIONE
L'invenzione si riferisce ad una valvola a più vie, con più posizioni di commutazione, per esempio quattro. In particolare, l'invenzione si riferisce ad una valvola a cassetto a più vie con un cassetto longitudinale (stantuffo di distribuzione). In modo speciale, l'invenzione si riferisce ad una valvola a più vie con quattro posizioni di commutazione e con uno stantuffo di distribuzione centrato da una molla, in cui ad una delle posizioni, per esempio alla quarta posizione di commutazione sono associati mezzi meccanici di arresto o fissaggio. Una tale valvola a più vie può trovare applicazione, in particolare, per compiti di commutazione con l'impiego di un canale neutro, e precisamente per l'azionamento di dispositivi idraulici.
E' già nota una valvola presentante quattro posizioni di commutazione, con mezzi di arresto meccanici, e precisamente con l'impiego di due sfere. Quando con questa valvola viene inserita la quarta posizione di commutazione, l’utente durante la manovra di una leva a mano che sposta lo stantuffo di distribuzione avverte un aumento della forza, e viene cosi informato circa la posizione di commutazione. E’ inoltre nota una valvola a più vie, in cui la quarta posizione di commutazione viene fissata da un magnete applicato per adesione.
Nelle note valvole a più vie, e in particolare in quelle con quattro posizioni di commutazione, in cui la quarta posizione di commutazione serve in particolare per prevedere una cosiddetta posizione di flottazione, è un inconveniente il fatto che questa quarta posizione di commutazipne possa venire raggiunta indesiderabilmente o inavvertitamente, perchè ciò dà luogo ad un pericolo per le persone che si trovano nell'ambiente di un dispositivo azionato dalla valvola a più vie.
La presente invenzione si è proposta di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota. In particolare, la presente invenzione prevede una valvola a più vie, e specialmente una con quattro posizioni di commutazione, in cui una delle posizioni di commutazione j che nel seguito verrà indicata anche posizione di commutazione speciale, può essere raggiunta soltanto quando viene reso noto all'operatore che questa posizione speciale deve essere assunta. Gli accorgimenti per impedire un'inserzione indesiderata della posizione di commutazione speciale si intende siano realizzabili in modo relativamente semplice ed economico.
Per il raggiungimento dello scopo, l'invenzione prevede in una valvola a più vie mezzi di fissaggio, che fissano o bloccano lo stantuffo di distribuzione in una delle posizioni di commutazione, per consentire il raggiungimento di un'altra posizione di commutazione, o cosiddetta posizione di commutazione speciale, soltanto quando i mezzi di fissaggio sono azionati da un segnale addizionale e liberano lo stantuffo di distribuzione.
Forme di esecuzione preferite dell'invenzione sono desumibili dalle rivendicazioni.
Altri vantaggi, scopi e particolarità dell'invenzione si desumono dalla descrizione di esempi di realizzazione con riferimento al disegno;
nel disegno mostrano:
la figura 1, una sezione longitudinale di una valvola a più vie centrata da una molla, eseguita con quattro posizioni di commutazione secondo l'invenzione;
la figura 2, il simbolo circuitale della valvola di figura 1?
le figure 3-6, particolari della figura 1 per la rappresentazione delle quattro diverse posizioni di commutazione della valvola secondo figura 1;
le figure 7 e 8, schematicamente e, rispettivamente, in sezione longitudinale e in una vista dalla direzione della freccia 8 di figura 7, particolari dei mezzi di fissaggio, come quelli che vengono impiegati nella valvola secondo figura 1;
la figura 9, schematicamente, una rappresentazione ingrandita dei mezzi di fissaggio di figura 1;
la figura 10, una sezione longitudinale simile alla figura 1, di un altro esempio di realizzazione di una valvola a più vie secondo l'invenzione;
la figura 11, il simbolo circuitale della valvola di figura 10;
la figura 12, uno schema circuitale di un caso di impiego preferito di una valvola a più vie secondo l'invenzione, con quattro posizioni di commutazione.
Con riferimento alle figure da 1 a 9, verrà innanzitutto descritto un primo esempio di realizzazione di una valvola a più vie 10 secondo l'invenzione.
La valvola a più vie 10 presenta quattro posizioni di commutazione, una prima posizione "0", una seconda posizione "1", una terza posizione "2" e una quarta M3". Vedere a tale riguardo i corrispondenti numeri nelle figure 1 e 2. In figura 1 la valvola a più vie 10 si trova nella sua prima posizione di commutazione o posizione 0. Nella posizione 0 -vedere anche figura 12- i collegamenti agli utilizzatori A e B e anche il collegamento T al serbatoio sono bloccati. Anche il collegamento P con una pompa, servito tramite una valvola antiritorno 22 da un canale parallelo (vedere figura 12), è bloccato. Il cosiddetto canale neutro è però aperto. Circa il significato del canale neutro vedere la pubblicazione Mannesmann-Rexroth RD 64122/85.
Nella seconda posizione di commutazione, qui indicata con 1, il raccordo di allacciamento dell'utilizzatore A è collegato con il serbatoio T, e il raccordo di allacciamento con 1'utilizzatore B è in collegamento con la pompa attraverso la valvola 22 e con il canale parallelo mostrato in figura 12.
Nella terza posizione di commutazione, qui indicata con "2", il raccordo di allacciamento con 1'utilizzatore B è collegato al raccordo con il serbatoio T, e il raccordo di allacciamento dello utilizzatore A è collegato con la pompa tramite la valvola 22 e il canale parallelo. Il canale neutro è bloccato, come lo era anche nella seconda posizione di commutazione.
La quarta posizione di commutazione, qui indicata con "3", prevede per il caso di applicazione secondo la figura 12, la cosiddetta posizione flottante, ossia i raccordi di allacciamento agli utilizzatori A e B sono collegati con il serbatoio e con l'allacciamento alla pompa presentante la valvola 22. Contemporaneamente, esiste il collegamento al canale neutro. Questa quarta posizione di commutazione "3" può secondo l'invenzione venire raggiunta soltanto in determinata circostante, come verrà spiegato in dettaglio dopo una descrizione della struttura della valvola 10.
La valvola a più vie 10 presenta un alloggiamento di valvola 11 con un foro longitudinale 13, in cui è disposto mobile avanti e indietro uno stantuffo valvolare o di distribuzione 12. L'alloggiamento 11 della valvola presenta inoltre canali di collegamento ad utilizzatori, il canale di collegamento 16 con il raccordo di allacciamento all'utilizzatore A, e il canale di collegamento 17 per il raccordo di allacciamento con 1 'utilizzatore B. Inoltre, nell'alloggiamento 11 sono previsti un collegamento 20 al serbatoio e un collegamento 21 alla pompa, che attraverso opportuni canali sono collegati con il foro longitudinale 13. Inoltre, è prevista la valvola antiritorno 22, di per sé nota.
Lo stantuffo di distribuzione 12 viene mantenuto nella sua posizione zero rappresentata in figura 1 da una molla di centratura 24, che agisce fra due piattelli per molla 25 ed è racchiusa da un coperchio 26.
Lo stantuffo di distribuzione 12 presenta un prolungamento dello stantuffo indicato con 27, sporgente dall’alloggiamento della valvola, il quale è circondato da un coperchio o scatola di commutazione 28. La scatola di commutazione 28 è fissata all'alloggiamento 11 della valvola.
Nella scatola di commutazione 28 è supportata inclinabilmente una leva di comando manuale 29, che attraverso un prolungamento 35 della leva è in impegnamento con un elemento di arresto sotto forma di bussola 30, in modo che lo stantuffo di distribuzione 12 possa venire spostato nelle sue diverse posizioni di commutazione meglio mostrate nelle figure 3-6. La bussola 30 è fissata sul prolungamento 27 dello stantuffo mediante una spina elastica di sicurezza. L'elemento di arresto 30 sotto forma di bussola consente l'impiego di uno stantuffo di distribuzione usuale 12.
La bussola 30 forma ad una delle sue estremità un elemento di accoppiamento per una cooperazione con il prolungamento 35 della leva e forma inoltre all'altra sua estremità una battuta o collare 31.
Secondo l'invenzione, sono previsti mezzi di fissaggio 34, che fissano lo stantuffo di distribuzione 12 in una posizione di commutazione, e precisamente nella terza posizione di commutazione indicata con "2", in modo che una quarta posizione di commutazione (detta anche posizione speciale), indicata in figura 6 con "3", possa essere raggiunta soltanto quando i mezzi di fissaggio 34 liberano lo stantuffo di distribuzione 12 per un tale spostamento.
I mezzi di fissaggio 34 secondo l'invenzione devono venir attivati dall'utente mediante un segnale addizionale, prima che sia possibile la transizione dalla terza posizione di commutazione (figura 5) alla quarta posizione di commutazione (figura 6).
Secondo un esempio di realizzazione preferito, viene scelto un segnale elettrico per attivare i mezzi di fissaggio 34. E' anche immaginabile impiegare, in luogo di un segnale elettrico, un segnale idraulico o un segnale meccanico.
Nel seguito verranno descritti i mezzi di fissaggio 34, che consentono il bloccaggio e lo sbloccaggio dello stantuffo di distribuzione 12.
I mezzi di fissaggio 34 -vedere a tale riguardo la figura 9-sono costituiti da un elettromagnete 40, che con il suo alloggiamento 41 è fissato al coperchio 28. L'elettromagnete 40 ha un'ancora 42, che è circondata da una bobina 43. All'ancora 42 è fissato uno spintore magnetico 44, che sporge in un foro 56 dell'alloggiamento 28. Nel foro 56 è montato, mobile avanti e indietro, un elemento di arresto 46 che con una estremità rastremata, a forma di perno di arresto 32, sporge attraverso un foro 52 nel coperchio 28 in un foro ovale 55 del coperchio 28, per poter cooperare con un collare di battuta 31 di una bussola 30 ancora da descrivere.
L'elemento di arresto 46 presenta a sua volta un foro 57 entro il quale si estende lo spintore 44. Allo spintore 44 è fissato un disco di appoggio 51, che coopera con un anello di appoggio 50 fissato nell'elemento di arresto 46. Un foro ovale 49 collega, per la compensazione della pressione, il foro 57 con il foro 55, e inoltre una cava 149 all'estremità libera dello spintore 44 completa questo collegamento.
Una molla elicoidale 48 si estende fra una superficie di appoggio formata da una cavità 47 e il lato inferiore del disco di appoggio 51, per poter cosi, quando il magnete 40 non è eccitato, richiamare il perno di arresto 32 nella posizione mostrata in figura 9. In questa posizione, anche detta posizione di arresto, come si vede in figura 5, è possibile una commutazione dello stantuffo di distribuzione 12 soltanto verso la posizione "0”, ma non nella quarta posizione "3" mostrata in figura 6.
La commutazione dalla terza posizione di commutazione "2" secondo figura 5 alla quarta di posizione di commutazione "3" secondo figura 6 è possibile soltanto se l'utente eccita l’elettromagnete momentaneamente, in modo che l'elemento di arresto 46 venga attirato verso il basso e liberi il collare 31, il che consente uno spostamento nella posizione di commutazione secondo figura 6.
Dopo che l'elettromagnete è stato eccitato momentaneamente, il perno di arresto 32 retrocede nella posizione mostrata in figura 6 in conseguenza dell'effetto della molla 48 e rende impossibile una indesiderata commutazione dello stantuffo di distribuzione 12 dalla posizione mostrata in figura 6 alla posizione mostrata in figura 5. Soltanto se viene nuovamente applicato momentaneamente un segnale di comando all'elettromagnete 40, una tale commutazione dalla posizione di figura 6 alla posizione di figura 5 può avvenire.
L'impiego di una bussola 30 come elemento di arresto consente un adattamento di volta in volta alla corsa dello stantuffo, potendosi in pratica impiegare uno stantuffo di distribuzione standard, sul quale semplicemente questa bussola 30 viene infilata e viene fissata mediante una spina elastica di sicurezza .
Sebbene qui preferibilmente l'invenzione sia stata descritta in relazione ad una valvola a più vie con quattro posizioni di commutazione, va anche notato che l'idea fondamentale dell'invenzione, ossia quella di rendere raggiungibile una posizione determinata, per cosi dire codificata, o posizione speciale, soltanto quando anche addizionalmente viene impartito un segnale elettrico, è impiegabile anche per altre valvole a più vie. Va anche fatto presente che il segnale elettrico è presente soltanto momentaneamente, per cui al raggiungimento della posizione codificata il perno di arresto 32 impedisce l'uscita dalla posizione codificata.
In merito ai numeri "5, 7, 7", che sono indicati al di sopra delle indicazioni delle posizioni di commutazione in alcune figure, va anche notato che essi si riferiscono ai millimetri di corsa in una forma di esecuzione concreta della valvola a più vie 10. Dalla posizione zero sono previsti rispettivamente 7 mm di corsa, e nella transizione dalla terza posizione di commutazione secondo figura 5 alla quarta posizione di commutazione secondo figura 6 sono previsti 5 mm di corsa.
Nelle figure 5 e 6 si riconosce che la superficie di battuta rivolta al perno di arresto 32 del collare di battuta 31 delimita la terza posizione di commutazione "2", e la superficie di battuta non rivolta al perno di arresto 32 del collare di battuta 31, dopo il sollevamento e la retrocessione del perno di arresto 32, delimita la quarta posizione di commutazione "3" (figura 6). Inoltre, come mostrato in figura 4, la seconda posizione di commutazione "1" viene delimitata dall’appoggio contro una superficie di battuta fissata all'alloggiamento. Il perno di arresto 32 caricato da una molla è guidato nel coperchio 28 dello alloggiamento 11 della valvola e viene mantenuto dallo spintore magnetico 44 caricato da una molla nella sua posizione di arresto mostrata nelle figure 1-9 per essere spostato nella sua posizione di liberazione a magnete 40 eccitato. Preferibilmente, lo spintore magnetico 44 viene mantenuto da un elemento a tempo associato al magnete 40 nella sua posizione di liberazione soltanto fino a che lo stantuffo di distribuzione 12 non abbia raggiunta la quarta posizione di commutazione. Successivamente, il perno di arresto 32 retrocede nuovamente nella posizione di arresto mostrata nelle figure 1-9. Si riconosce che i mezzi di fissaggio 34, comprensivi dei mezzi di arresto 31, 32 sono disposti all'estremità del lato di testa (lato di manovra) dello stantuffo di distribuzione 12. I mezzi di arresto comprendono, secondo l'invenzione, la bussola 30 fissata allo stantuffo di distribuzione 12 con un collare di battuta 31 e il perno di arresto 32 azionabile, caricato da una molla, estendentesi perpendicolarmente all'asse dello stantuffo di distribuzione.
Nelle figure 10 e 11 è rappresentato un altro esempio di realizzazione dell'invenzione, che si differenzia dall'esempio di realizzazione secondo le figure 1 e 2 , unicamente per il fatto che qui è possibile un azionamento idraulico dello stantuffo di distribuzione 12, addizionalmente a quello meccanico, da entrambi i lati.
La figura 12 illustra un campo di applicazione preferito della valvola a più vie 10 secondo l'invenzione in relazione con altri utilizzatori con valvole a più vie alimentanti fluidi a pressione, con l'impiego di un canale neutro 70, di per sè noto, e di canali paralleli 71. Mediante l'impiego del cosiddetto canale neutro o circuito neutro è possibile che circoli olio senza pressione dalla pompa al serbatoio. Ciò ha come conseguenza che con lo spostamento dello stantuffo verso sinistra o verso destra dalla posizione 2erof l'olio viene strozzato verso il canale parallelo 71, il che consente una manovra agevole durante l'azionamento di una tale valvola 10 a sei vie.

Claims (13)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Valvola a più vie con più posizioni di commutazione, in particolare quattro, con un alloggiamento (11), con uno stantuffo di distribuzione (12) mobile avanti e indietro fra le posizioni di commutazione, e mezzi di fissaggio (34) per il fissaggio dello stantuffo di distribuzione (12) in una delle posizioni di commutazione, in modo che la commutazione in almeno una posizione di commutazione contigua sia possibile soltanto se un segnale addizionale viene applicato ai mezzi di fissaggio (34), in modo che essi consentano la transizione verso una posizione di commutazione contigua, inizialmente bloccata.
  2. 2. Valvola a più vie secondo la riv. 1, caratterizzata dal fatto che il segnale addizionale è un segnale elettrico.
  3. 3. Valvola a più vie secondo la riv. 1 o 2, caratterizzata dal fatto che il segnale viene applicato soltanto momentaneamente, per consentire il trapasso dalla posizione inizialmente bloccata alla posizione contigua.
  4. 4. Valvola a più vie secondo una o più delle precedenti riv., caratterizzata dal fatto che lo stantuffo di distribuzione (12) è centrato da una molla.
  5. 5. Valvola a più vie secondo una o più delle precedenti riv., caratterizzata dal fatto che in una valvola presentante quattro posizioni di commutazione la transizione dalla posizione zero alla terza posizione (2) è bloccata dai mezzi di fissaggio, e che inoltre la transizione dalla terza posizione (2) alla posizione zero (0) è bloccata.
  6. 6. Valvola a più vie secondo una o più delle precedenti riv., caratterizzata dal fatto che i mezzi di fissaggio (34) presentano mezzi di arrestb meccanici, che sono azionabili da un elettromagnete (40).
  7. 7. Valvola a più vie secondo una o più delle precedenti riv., caratterizzata dal fatto che i mezzi di fissaggio (34) presentano mezzi di arresto meccanici associati alla quarta posizione di commutazione, i quali a loro volta presentano un arresto (collare di battuta 31) sullo stantuffo di distribuzione (12) nonché un perno di arresto (32) associato.
  8. 8. Valvola a più vie secondo una o più delle precedenti riv., caratterizzata dal fatto che allo stantuffo di distribuzione è fissata una bussola (30) che presenta un collare di battuta (31) usato come arresto, e che il perno di arresto (32) è caricato da una molla ed è disposto perpendicolarmente all'asse dello stantuffo di distribuzione.
  9. 9. Valvola a più vie, caratterizzata dal fatto che la dello stantuffo di distribuzione, superficie di battuta del collare di battuta (31) rivolta al perno di arresto (32) delimita la terza posizione di commutazione (5) e che la superficie di battuta del collare di battuta (31) non rivolta al perno di arresto (32) dopo il sollevamento e la retrocessione del perno di arresto (32) delimita la quarta posizione di commutazione.
  10. 10. Valvola a più vie, caratterizzata dal fatto che la superficie di battuta del collare di battuta (31) non rivolta al perno di arresto (32) nell’altra direzione di commutazione delimita la seconda posizione di commutazione per appoggio contro una superficie di battuta fissata all'alloggiamento.
  11. 11. Valvola a più vie, caratterizzata dal fatto che il perno di arresto (32) caricato da una molla è guidato nel coperchio (28) dell'alloggiamento (11) della valvola e viene mantenuto da uno spintore magnetico (44) caricato da una molla nella sua posizione di arresto, e quando il magnete (40) viene eccitato viene spinto nella sua posizione di liberazione.
  12. 12. Valvola a più vie, caratterizzata dal fatto che l'elettromagnete (40) viene mantenuto nella sua posizione di liberazione soltanto sino a che lo stantuffo di distribuzione (12) non abbia raggiunto la sua quarta posizione di commutazione (figura 6).
  13. 13. Valvola a più vie, caratterizzata dal fatto che l'arresto è disposto, preferibilmente sotto forma di collare di battuta (31), all'estremità del lato di testa (lato di manovra)
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