ITBO20130544A1

ITBO20130544A1 - Valvola a ghigliottina per una tramoggia contenente del materiale in polvere oppure in piccola pezzatura

Info

Publication number: ITBO20130544A1
Application number: IT000544A
Authority: IT
Inventors: Vainer Marchesini
Original assignee: Wamgroup Spa
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2015-04-03
Also published as: EP3052409B1; US20160236861A1; RU2016116527A; WO2015049622A1; CN204267773U; BR112016007276A2; US9809382B2; BR112016007276B1; MX2016004074A; EP3052409A1; CN105764815A; ES2657044T3; CN105764815B; RU2638628C2

Description

DESCRIZIONE

“VALVOLA A GHIGLIOTTINA PER UNA TRAMOGGIA CONTENENTE DEL MATERIALE IN POLVERE OPPURE IN PICCOLA PEZZATURA”

La presente invenzione è relativa ad una valvola a ghigliottina per una tramoggia (o per un silo) contenente del materiale in polvere oppure in piccola pezzatura.

Una valvola a ghigliottina di tipo noto utilizzata in questo campo comprende, in generale, un telaio rigido avente pareti che definiscono una bocca di scarico per il materiale ed un otturatore a forma di lastra piana orizzontale; tale otturatore, mosso da un attuatore, viene traslato orizzontalmente ed ha una superficie tale da chiudere/aprire la suddetta bocca di scarico.

Come è stato detto, una tipica applicazione di valvole di questo tipo è quella relativa alle aperture/chiusure dei fondi dei sili o di un qualsiasi tipo di tramoggia.

Uno dei problemi tecnici connessi con tali valvole a ghigliottina è quello di evitare che il materiale trafili oltre l’otturatore quando quest’ultimo è in posizione di chiusura della bocca di scarico, e di evitare, inoltre, che il materiale pulverulento, attaccandosi alla superficie superiore dell’otturatore orizzontale, venga trascinato ed obbligato a trafilare attraverso la fessura di passaggio dell’otturatore orizzontale stesso durante l’operazione di apertura della bocca di scarico, cioè quando l’otturatore viene ritratto dall’attuatore.

Un altro problema che si incontra in questo tipo di valvole per tramogge è che il labbro della guarnizione premuto contro la superficie superiore dell’otturatore striscia su tale superficie durante i movimenti dell’otturatore, e quindi tale labbro si usura con il passar del tempo e perde, o, comunque, diminuisce, la sua capacità di impedire il trafilamento del materiale pulverulento dalla tramoggia di scarico verso l’attuatore, idraulico o pneumatico, responsabile degli spostamenti di andata e ritorno dell’otturatore stesso.

Tutto ciò potrebbe avere come conseguenza negativa che l’otturatore della valvola potrebbe non riuscire a compiere l’intera corsa aprendo completamente la bocca di scarico, a detrimento della velocità di svuotamento della tramoggia che sovrasta la valvola. Al limite, si potrebbe arrivare all’arresto del flusso di discesa del materiale.

Pertanto, scopo della presente valvola a ghigliottina è quello di risolvere i suddetti problemi tecnici nell’ambito di una soluzione funzionalmente affidabile e costruttivamente semplice ed economica.

Detti ed altri scopi sono raggiunti dall’oggetto dell’invenzione così come si caratterizza nelle rivendicazioni allegate.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 illustra una vista prospettica di una valvola a ghigliottina realizzata secondo i dettami della presente invenzione (con alcune parti asportate per migliorare la leggibilità del disegno);

- la figura 2 mostra un ingrandimento di un dispositivo di regolazione di un elemento di tenuta; tale dispositivo essendo utilizzato nella valvola a ghigliottina illustrata in figura 1;

- la figura 3 illustra una sezione longitudinale (secondo un piano (Φ); figura 1) della valvola di figura 1 in una prima configurazione;

- la figura 4 mostra la sezione longitudinale (sempre secondo il piano (Φ); figura 1) della valvola di figura 1 in una seconda configurazione; e

- la figura 5 illustra la sezione longitudinale (sempre secondo il piano (Φ); figura 1) della valvola di figura 1 in una terza configurazione.

In figura 1, con 100 è stata indicata, nel suo complesso, una valvola a ghigliottina oggetto della presente invenzione.

La valvola 100 comprende un telaio metallico 10 rettangolare suddiviso in due sezioni 10A, 10B, sostanzialmente di uguale ampiezza, da un regolo trasversale 11 (figura 1) metallico.

La porzione 10A è un corpo scatolare comprendente un contenitore (non mostrato), vantaggiosamente conformato a tronco di piramide, atto a raccogliere le particelle pulverulente eventualmente trascinate dall’otturatore (vedi oltre).

Nella sezione 10B sono previsti quattro lati 15A, 15B 15C, 15D che definiscono il contorno di una bocca di scarico (OP), prismatica, oppure circolare, di passaggio per il materiale dal silo (non illustrato) ad un contenitore (anch’esso non illustrato) che si trova al di sotto della bocca di scarico (OP) stessa, e che deve essere riempito con il materiale proveniente dal silo.

Sul lato che è rivolto verso la sezione 10B, è situato un dispositivo di regolazione 20 di un elemento di tenuta 30. Nella fattispecie l’elemento di tenuta 30 è stato realizzato vantaggiosamente in un materiale elastomerico.

Per consentire una migliore interpretazione del disegno, dalla valvola 100 illustrata in figura 1 è stata asportata una cornice la quale, in uso, è fissata ai quattro lati 15A, 15B 15C, 15D della bocca di scarico (OP), e che stringe contemporaneamente anche l’elemento di tenuta 30 sul lato 15D.

In uso, come sarà visto meglio in seguito, l’elemento di tenuta 30 è premuto dal dispositivo di regolazione 20 sulla superficie superiore 40A di un otturatore 40 (figure 1, 3, 4, 5) avente forma di una lastra piana orizzontale.

Come è stato già detto in precedenza, l’otturatore 40 presenta una superficie tale da chiudere, in pianta, la bocca di scarico (OP).

La chiusura della bocca di scarico (OP) si ottiene spingendo l’otturatore 40 verso il lato 15B della bocca di scarico (OP) e, viceversa, l’apertura si ottiene tirando indietro l’otturatore 40 stesso verso il lato 15D.

In tale movimento l’otturatore 40 viene guidato da una pluralità di rotelle folli (non illustrate) imperniate ad almeno due lati laterali 15A, 15C della bocca di scarico (OP). Tali rotelle folli agiscono, pertanto, contro la superficie inferiore 40B dell’otturatore 40 (figure 3, 4, 5).

In una altra firma di attuazione non illustrata al posto delle rotelle folli vi sono delle slitte a scorrimento.

I movimenti di andata e ritorno dell’otturatore 40 vengono realizzati tramite un attuatore 45 (figura 1) provvisto di uno stelo (non illustrato). Tali movimenti di andata e ritorno avvengono lungo un asse (X) e secondo due frecce (F1), (F2) di verso opposto (figura 1).

In altre forme di attuazione non illustrate la movimentazione dell’otturatore viene realizzata mediante l’uso di un motore elettrico, oppure un volantino manuale, o di una leva ecc.

Lo stelo dell’attuatore 45 attraversa la sezione 10A e si estende lungo il suddetto asse (X).

Anche se, grazie all’uso della valvola a ghigliottina 100 munita del dispositivo 20, è altamente improbabile che le particelle di materiale trafilino dalla bocca di scarico (OP) verso la sezione 10A, non può essere escluso a priori che qualche particella di materiale, specialmente nel periodo in cui l’utilizzatore non si è ancora accorto dell’esigenza di registrare in altezza l’elemento di tenuta 30, possa essere trascinata dall’otturatore 40 all’interno della sezione 10A quando tale otturatore 40 stesso viene traslato secondo la freccia (F2).

Quindi, per quanto l’uso dell’elemento di tenuta 30 dovrebbe inibire completamente il passaggio della polvere verso la sezione 10A, può accadere che, in maniera evidentemente indesiderata, qualche particella venga trascinata dall’otturatore 40, nella sezione 10A stessa.

Come è stato già accennato in precedenza, il contenitore che si trova all’interno della sezione 10A, per l’appunto, è adibito alla raccolta di queste particelle di materiale, le quali, una volta superata la barriera dall’elemento di tenuta 30, saranno convogliate verso il fondo del contenitore stesso, il quale verrà svuotato periodicamente dall’utilizzatore.

Nell’uso, la sezione 10B è unita superiormente ad una tramoggia di scarico, e inferiormente ad un dispositivo di convogliamento per il materiale (entrambi non illustrati). Il materiale scende quindi dall’alto verso il basso per gravità, attraversando la bocca di scarico (OP) quando lo stelo dell’attuatore 45 si trova in posizione ritratta e la valvola a ghigliottina 100 è aperta.

Come sarà visto meglio qui di seguito l’elemento di tenuta 30 realizza, quindi, una tenuta estremamente efficace della bocca di scarico (OP) grazie alla sua azione contro la superficie superiore 40A dell’otturatore 40, sia quando tale otturatore 40 chiude la bocca di scarico (OP), sia quando tale otturatore 40 si sta spostando secondo la freccia (F2) per aprire la bocca di scarico (OP) stessa.

Si noti che il dispositivo di regolazione 20 è posto all’interno dell’elemento di tenuta 30.

Con riferimento particolare alla figura 2 possiamo notare che il dispositivo di regolazione 20 dell’elemento di tenuta 30 comprende un primo regolo 21 appoggiato ad un secondo regolo 22 mediante un accoppiamento a denti di sega 23. In altre parole, una prima serie di rampe 23A, ricavate sulla superficie inferiore del primo regolo 21, è accoppiata a scorrimento ad una seconda serie di rampe 23B di cui è provvista la superficie superiore del secondo regolo 22.

Gli stessi effetti si possono avere adottando un qualsiasi meccanismo (non illustrato) a piani inclinati, a cuneo, ad asole inclinate in cui si impegnano dei perni, oppure basato su un accoppiamento di due profili curvilinei qualsiasi.

Detto con altre parole, la presente invenzione si basa sul fatto che vi è un dispositivo in cui vi è la trasformazione di uno scorrimento orizzontale di un primo elemento in uno scorrimento verticale di un secondo elemento; secondo elemento che agisce su una guarnizione in modo tale da ripristinare la tenuta.

Come illustrato in maggior dettaglio in figura 3, l’elemento di tenuta 30 comprende una porzione superiore 30A, la quale si trova sostanzialmente al di sopra del dispositivo di regolazione 20, ed una porzione inferiore 30B, posta sostanzialmente a fianco e al di sotto del dispositivo di regolazione 20 stesso.

Come mostrato nelle allegate figure 3, 4, 5, la porzione superiore 30A dell’elemento di tenuta 30 è appoggiata su un elemento di supporto 50, che comprende, a sua volta, una lastra orizzontale 50A (la quale termina contro il suddetto regolo trasversale 11; figura 1) una cui estremità è provvista di un aggetto verticale 50B il quale si estende verso il basso.

Sulla superficie superiore della lastra orizzontale 50A vi è uno scasso longitudinale 60 atto ad ospitare un elemento in rilievo 30A* che si stacca dalla porzione superiore 30A dell’elemento di tenuta 30.

L’accoppiamento tra l’elemento in rilievo 30A* e lo scasso longitudinale 60 rappresenta una prima zona di ancoraggio (AZ1) dell’elemento di tenuta 30 al suddetto elemento di supporto 50.

Una seconda zona di ancoraggio (AZ2) dell’elemento di tenuta 30 sempre al suddetto elemento di supporto 50 è costituita dall’accoppiamento di un ripiegamento 30B* dell’elemento di tenuta (30)con l’aggetto verticale 50B.

Dall’osservazione delle figure 3, 4, 5 è possibile rimarcare che tra l’aggetto verticale 50B e la porzione inferiore 30B viene definita una cavità 25, la quale, in uso, ospita il dispositivo di regolazione 20. Si noti che la cavità 25 ha, vantaggiosamente, ma non necessariamente, la forma di un parallelepipedo rettangolo.

In maggior dettaglio, e come mostrato in figura 3, la cavità 25 è definita dalle seguenti pareti:

- una prima faccia verticale 25A realizzata nell’aggetto verticale 50B;

- una seconda faccia verticale 30C realizzata nella porzione inferiore 30B dell’elemento di tenuta 30;

- una prima faccia orizzontale 25B realizzata nell’aggetto verticale 50B; ed

- una seconda faccia orizzontale 30D realizzata nella porzione inferiore 30B dell’elemento di tenuta 30.

Si noti, altresì, che sulla seconda faccia orizzontale 30D insiste anche la superficie inferiore dell’aggetto verticale 50B.

Sulla faccia inferiore 80 della porzione inferiore 30B che, in uso, si appoggia sulla superficie superiore 40A dell’otturatore 40, vi sono due punti di contatto 81, 82.

Sia detto per inciso che, anche se nel presente contesto parliamo di “punti di contatto” non si tratta ovviamente di “punti” intesi in senso geometrico, ma in realtà si tratta di aureole sostanzialmente rettangolari che si estendono trasversalmente all’asse (X). L’ampiezza di ciascuna aureola trasversale dipende, ovviamente, dal tipo di materiale, più o meno deformabile, con cui è stato realizzato l’elemento di tenuta 30, e dalla forza con cui tale elemento di tenuta 30 viene premuto sulla superficie superiore 40A dell’otturatore 40.

Come illustrato nelle figure 3, 4, 5, anche sulla superficie inferiore 40B dell’otturatore 40 può agire un ulteriore elemento di tenuta 90 inferiore, il quale vantaggiosamente, ma non necessariamente, può essere realizzato in una maniera uguale, o simile, all’elemento di tenuta 30 superiore descritto in precedenza.

Se, a causa degli strisciamenti periodici tra la faccia inferiore 80 della porzione inferiore 30B sulla faccia superiore 40A dell’otturatore 40, in corrispondenza dei due punti 81, 82, si è avuta una usura di tali punti di contatto 81, 82 la situazione si presenta grosso modo come quella illustrata in figura 4.

Per ripristinare la perduta tenuta tra l’elemento di tenuta 30 e la superficie superiore 40A dell’otturatore 40, l’utilizzatore non deve fare altro che spostare secondo una freccia (F3) (figura 2) il primo regolo 21, in modo tale che lo scorrimento relativo della prima serie di rampe 23A rispetto alla seconda serie di rampe 23B generi uno spostamento verso il basso, secondo una freccia (F4), del secondo regolo 22, la cui superficie inferiore 22A (figure 2, 3) preme sulla seconda faccia orizzontale 30D dell’elemento di tenuta 30.

In altre parole, grazie alla deformabilità del materiale con cui è stato realizzato l’elemento di tenuta 30 l’azione della superficie inferiore 22A del secondo regolo sulla faccia orizzontale 30D si traduce in una conseguente azione della faccia inferiore 80 dell’elemento di tenuta 30 sulla superficie superiore 40A dell’otturatore 40, con un conseguente ripristino della tenuta.

La situazione adesso è come si presenta in figura 5, dove, cioè, accanto ai suddetti due punti di contatto 81, 82 può crearsi un terzo punto di contatto 83 dovuto alla deformazione localizzata della faccia inferiore 80 in corrispondenza del dispositivo di regolazione 20.

Si noti che i tre punti di contatto 81, 82, 83 sono sostanzialmente allineati e giacciono tutti sulla faccia inferiore 80.

La presente valvola a ghigliottina 100 funziona in maniera corretta anche con un solo dei punti di tenuta 81, 82, 83, in contatto con la superficie superiore 40A dell’otturatore 40.

Il ripristino della corretta tenuta potrà creare, pertanto, una interferenza elemento di tenuta 30/superficie superiore 40A che prima non c’era (punto di contatto 83) e/o potrà reintegrare un punto d’interferenza (uno almeno dei punti di contatto 81, 82) che in precedenza si è andato ad usurare.

Vantaggiosamente, ma non necessariamente, lo spostamento del primo regolo 21 rispetto al telaio fisso 10 può essere attuato dall’utilizzatore mediante l’avvitamento di una vite (non mostrata), una cui estremità libera è ricurva (vedi figure 1, 2) ed è provvista di un occhiello 15 che accoglie tale vite. Quindi, se l’utilizzatore avvita questa vite l’estremità libera di quest’ultima, premendo sul telaio fisso 10, provoca lo spostamento lineare del primo regolo 21 secondo la freccia (F3).

Pertanto, lo spostamento verso il basso del secondo regolo 22 (freccia (F4)) si tradurrà in una maggiore pressione della faccia inferiore 80 sulla superficie superiore 40A dell’otturatore 40 con un conseguente aumento della tenuta.

Si noti, altresì, come, per il modo stesso con cui è stato concepito il dispositivo di regolazione 20, l’elemento rettilineo di tenuta è sollecitato sempre e comunque con la stessa pressione lungo tutto il suo sviluppo lineare, e questo fa sì che ogni punto di contatto 81, 82 (eventualmente, 83) si usuri nello stesso modo e della stessa quantità.

Si osservi, anche, come la freccia (F3) (di asse (Y) perpendicolare al suddetto asse (X)) sia trasversale rispetto alle frecce (F1), (F2) ed all’asse (X). Inoltre, la freccia (F4) e perpendicolare sia alle frecce (F1), (F2), da una parte, che alla freccia (F3), dall’altra.

Si noti, inoltre, che, lo spostamento orizzontale del primo regolo 21 è guidato dalle facce 25A, 25B, 30C della cavità 25.

In una ulteriore forma di attuazione non illustrata a spostarsi trasversalmente e verticalmente è soltanto il regolo inferiore, mentre il regolo superiore resta fermo. Per semplicità di esposizione, la valvola in oggetto è stata descritta e rivendicata con riferimento alla disposizione spaziale più usuale, ossia quella in cui l’otturatore ha giacitura orizzontale e il materiale da intercettare è posto sopra la valvola stessa. E’ ovvio che la valvola può avere una disposizione spaziale diversa ad esempio può essere variamente ruotata rispetto a quanto illustrato.

Ovviamente alla valvola a ghigliottina in oggetto possono venire applicate numerose varianti e modifiche di natura praticoapplicativa senza con ciò uscire dall’ambito dell’idea innovativa come sotto rivendicato.

Il principale vantaggio della valvola a ghigliottina oggetto della presente invenzione consiste nel fatto di poter regolare, in maniera semplice ed intuitiva, la posizione del labbro inferiore dell’elemento di tenuta il quale viene sempre tenuto premuto, in maniera uniforme, sulla superficie superiore dell’otturatore in modo da impedire i dannosi trafilamenti del materiale in polvere verso gli organi attuatori della valvola.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Valvola a ghigliottina (100) per materiale in polvere o in piccola pezzatura; valvola comprendente un telaio rigido (10) che definisce una bocca di scarico (OP) del materiale ed un otturatore (40) azionato da relativi organi di movimentazione (45), detto otturatore (40) essendo mobile ed avendo estensione tale da chiudere in pianta detta bocca di scarico (OP); valvola caratterizzata dal fatto di comprendere, inoltre, un dispositivo di regolazione in altezza (20) di un elemento di tenuta (30), detto dispositivo di regolazione in altezza (20) essendo atto a compensare la perdita di tenuta tra la faccia inferiore (80) di detto elemento di tenuta (30) stesso ed una superficie superiore (40A) di detto otturatore (40), perdita di tenuta dovuta all’usura generata dallo sfregamento relativo tra detta faccia inferiore (80) di detto elemento di tenuta (30) e detta superiore superficie (40A) di detto otturatore (40).
2. Valvola a ghigliottina (100), come rivendicato alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di regolazione (20) comprende un primo elemento (21; 22) accoppiato ad un secondo elemento (22; 21); un movimento sostanzialmente orizzontale di detto primo elemento (21; 22) trasformandosi in un movimento sostanzialmente verticale di detto secondo elemento (22; 21), il quale, a sua volta, agisce su detto elemento di tenuta (30) per ripristinare la desiderata tenuta.
3. Valvola a ghigliottina (100), come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che sulla faccia inferiore (80) di detto elemento di tenuta (30) vi è almeno un punto di contatto (83) tra detta faccia inferiore (80) stessa e detta superficie superiore (40A) di detto otturatore (40), detto almeno un punto di contatto (83) essendo dovuto alla deformazione localizzata di detta faccia inferiore (80) stessa sostanzialmente in corrispondenza di detto dispositivo di regolazione (20).
4. Valvola a ghigliottina (100), come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che tra detta faccia inferiore (80) e detta superficie superiore (40A) di detto otturatore (40) vi sono ulteriori due punti di contatto (81, 82).
5. Valvola a ghigliottina (100), come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di regolazione (20) comprende un primo regolo (21) appoggiato ad un secondo regolo (22) mediante un accoppiamento a “denti di sega” (23).
6. Valvola a ghigliottina (100), come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto elemento di tenuta (30) comprende una porzione superiore (30A), la quale si trova sostanzialmente al di sopra del dispositivo di regolazione (20), ed una porzione inferiore (30B) posta sostanzialmente a fianco ed al di sotto del dispositivo di regolazione (20) stesso.
7. Valvola a ghigliottina (100), come rivendicato alla rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detta porzione superiore (30A) di detto elemento di tenuta (30) è appoggiata su un elemento di supporto (50), il quale comprende, a sua volta, una lastra orizzontale (50A), una cui estremità è provvista di un aggetto verticale (50B) il quale si estende verso il basso; sulla superficie superiore di detta lastra orizzontale (50A) essendo previsto uno scasso longitudinale (60) atto ad ospitare un elemento in rilievo (30A*) che si stacca da detta porzione superiore (30A) di detto elemento di tenuta (30); l’accoppiamento tra detto elemento in rilievo (30A*) e detto scasso longitudinale (60) rappresentando una prima zona di ancoraggio (AZ1) di detto elemento di tenuta (30) al suddetto elemento di supporto (50).
8. Valvola a ghigliottina (100), come rivendicato alla rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che una seconda zona di ancoraggio (AZ2) di detto elemento di tenuta (30) al detto elemento di supporto (50) è costituita dall’accoppiamento di un ripiegamento (30B*) di detto elemento di tenuta (30) con detto aggetto verticale (50B).
9. Valvola a ghigliottina (100), come rivendicato alla rivendicazione 7 o alla rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che tra detto aggetto verticale (50B) e detta porzione inferiore (30B) di detto elemento di tenuta (30) viene definita una cavità (25), la quale ospita detto dispositivo di regolazione (20).
10. Valvola a ghigliottina (100), come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che sulla superficie inferiore (40B) di detto otturatore (40) agisce un ulteriore elemento di tenuta (90) inferiore, vantaggiosamente conformato in una maniera uguale, o simile, a detto elemento di tenuta (30).