ITUB20159606A1 - Insieme indicatore di posizione di tipo visivo per dispositivi di controllo con interruttori di finecorsa - Google Patents

Description

INSIEME INDICATORE DI POSIZIONE DI TIPO VISIVO PER DISPOSITIVI

DI CONTROLLO CON INTERRUTTORI DI FINECORSA

La presente invenzione riguarda in generale i dispositivi per il controllo della posizione di valvole ed attuatoli ad azionamento manuale o automatico, come ad esempio quelli utilizzati in impianti chimici e petrolchimici. Più in particolare, Γ invenzione riguarda un insieme indicatore di posizione di tipo visivo per dispositivi di controllo con interruttori di finecorsa.

Sono noti dispositivi di controllo con interruttori di finecorsa, noti anche come “Limit Switch Boxes”, impiegati per il controllo della posizione di valvole ed attuatoli in impianti chimici e petrolchimici. Tali dispositivi comprendono un circuito elettrico sul quale sono montati uno o più interruttori di finecorsa ed un insieme di comando comprendente un albero collegabile ad una valvola o ad un attuatore attraverso un giunto opportuno. L’insieme di comando comprende inoltre una o più camme calettate sull’albero e configurate per interagire con rispettivi interruttori di finecorsa per consentire od inibire il funzionamento della valvola o dell’ attuatore.

Le camme possono comandare i rispettivi intemittori di finecorsa in modo diretto, se questi sono del tipo a pulsante, oppure in modo indiretto attraverso un elemento in materiale ferromagnetico od un magnete ad esse associato, nel caso in cui gli interruttori di finecorsa siano sensori di prossimità.

L’insieme di comando ed il circuito elettrico sono generalmente alloggiati in un contenitore che li protegge dagli agenti atmosferici e che può essere eventualmente configurato per resistere ad incendi e/o esplosioni.

Il contenitore è provvisto di un insieme indicatore di posizione associato all’albero, che consente agli operatori di ottenere visivamente ed in modo rapido infoimazioni circa la posizione di una valvola o di un attuatore, corrispondenti a quanto rilevato dagli interruttori di finecorsa.

Noti insiemi indicatori di posizione di tipo visivo comprendono un elemento indicatore configurato per il collegamento all’albero dell’insieme di comando ed una maschera a fonna di calotta configurata per essere fissata, tipicamente mediante viti, sul contenitore entro il quale è alloggiato l’insieme di comando in corrispondenza di un’apertura dalla quale fuoriesce parzialmente dell’elemento indicatore. La superficie dell’elemento indicatore è provvista di una pluralità di settori adiacenti uno all’altro e recanti scritte alternate, ad esempio “APERTO” e “CHIUSO”, “OPEN”, CLOSED” e simili, e/o colori alternati, ad esempio rosso e verde, e la maschera comprende una pluralità di aperture passanti le cui dimensioni sostanzialmente corrispondono a quelle dei settori dell’elemento indicatore.

La configurazione complessiva di un insieme indicatore di posizione di tipo visivo è tale che attraverso le aperture della maschera sono visibili settori dell’elemento indicatore di uno dei due colori, e/o con una delle due scritte, a seconda della posizione relativa che esso assume rispetto alla maschera per effetto della rotazione imposta dall’albero delTinsieme di comando. La scritta “APERTO” e/o il colore verde possono ad esempio indicare una condizione operativa o di apertura di una valvola o di un attuatore, mentre la scritta “CHIUSO” e/o il colore rosso possono indicare una condizione di riposo della valvola o dell’ attuatore.

Come noto, gli insiemi di comando utilizzati nei dispositivi di controllo con interruttori di finecorsa sono tipicamente provvisti di un sistema di regolazione della posizione angolare delle camme, che ne consente, da un lato, un buon livello di standardizzazione, e, dalTaltro, l’adeguamento con relativa semplicità alla posizione dei rispettivi interruttori e/o sensori di prossimità disposti sul circuito elettrico per il comando di una specifica valvola od uno specifico attuatore. La posizione di tali interruttori e/o sensori di prossimità è infatti dettata dall’ escursione di movimento delle rispettive valvole o dei rispettivi attuatori.

Nei dispositivi di controllo con interruttori di finecorsa non è invece possibile regolare le posizioni angolari dei componenti delTinsieme indicatore di posizione di tipo visivo per adattarle alla specifica configurazione di una valvola o di un attuatore. Infatti, l’elemento indicatore è tipicamente calettato sul albero del insieme di comando in una posizione angolare fissa, ad esempio mediante un accoppiamento prismatico, e la maschera è fissata sul contenitore di un dispositivo di controllo ad esempio mediante viti.

Pertanto, se si utilizza uno stesso dispositivo di controllo con una pluralità di valvole e/o attuatori che determinano diverse escursioni angolari dell’elemento indicatore, si comprenderà che uno stesso insieme indicatore di posizione di tipo visivo non può consentire una visualizzazione ottimale delle condizioni di funzionamento di tutti. Accade tipicamente che Γ insieme indicatore mostri attraverso le aperture passanti della maschera una coppia di settori adiacenti dell’ elemento indicatore con le rispettive scritte e/o i rispettivi colori differenti. Se questa condizione può essere tollerabile nel caso in cui prevalga una delle due indicazioni di funzionamento, essa è del tutto inaccettabile nel caso in cui attraverso una finestra siano visibili in ugual misura settori adiacenti, ciò che rende impossibile per un utilizzatore conoscere il reale stato di funzionamento della valvola od attuatore collegato al dispositivo di controllo.

Una possibile soluzione a questo problema è quella di utilizzare per ogni valvola o attuatore collegata/o ad un dispositivo di controllo con interruttori di finecorsa uno specifico albero dei i insieme di comando, e/o uno specifico elemento indicatore, il che risulta in un basso livello di standardizzazione dei componenti e comporta costi di fabbricazione ed installazione elevati.

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di fornire un insieme indicatore di posizione di tipo visivo per dispositivi di controllo con interruttori di finecorsa esente da tali inconvenienti. Detto scopo viene conseguito con un insieme indicatore le cui caratteristiche principali sono specificate nella prima rivendicazione, mentre altre caratteristiche sono specificate nelle restanti rivendicazioni.

Un’idea di soluzione alla base dell’invenzione è quella di realizzare un insieme indicatore di posizione di tipo visivo comprendente un elemento indicatore con settori adiacenti colorati e/o recanti scritte relative ad uno stato di funzionamento, nonché una prima ed una seconda maschera entrambe provviste di aperture passanti con le medesime dimensioni e disposizione, in cui le maschere sono inserite coassialmente una nell’altra ed in cui una è mobile girevolmente rispetto all’altra. Grazie a questa configurazione è possibile variare l’ampiezza angolare delle aperture passanti per adattarla alla reale escursione angolare dell’elemento indicatore, come effettivamente determinata dalla specifica valvola o dallo specifico attuatore collegato all’albero dell’insieme di comando del dispositivo di controllo.

Il principale vantaggio offerto dall’invenzione è pertanto quello di consentire l’uso di uno stesso insieme indicatore di posizione di tipo visivo, e quindi uno stesso dispositivo di controllo con interruttori di finecorsa, con più tipi di valvole ed attuatori aventi escursioni di funzionamento differenti, potendo fornire ad un utilizzatore un’indicazione visiva sempre precisa ed affidabile sul loro stato di funzionamento.

E pertanto possibile una standardizzazione dei componenti dell’insieme indicatore, che consente di ridurne i costi di fabbricazione.

La maschera girevole è preferibilmente quella interna, mentre quella esterna viene fissata sul contenitore del dispositivo di controllo, e la regolazione della posizione relativa tra le due maschere viene effettuata al montaggio dell’insieme indicatore. Il completo fissaggio della maschera esterna, ad esempio mediante serraggio delle viti, sul contenitore del dispositivo di controllo determina una compressione di una maschera sull’altra e quindi il bloccaggio per attrito della loro posizione relativa.

L’insieme indicatore comprende inoltre una calotta protettiva fatta di un materiale trasparente atta ad impedire l’ingresso di acqua all’intemo del dispositivo di controllo.

Secondo una foima realizzativa preferita dell’ invenzione, tale calotta protettiva è disposta tra la prima e la seconda maschera ed è solidale alla seconda maschera, cioè a quella interna, riducendo cosi il numero di componenti da assemblare dell’insieme indicatore ed offrendo una superficie di presa per la manovra della seconda maschera durante il montaggio deH’insieme indicatore, ciò che ne agevola il posizionamento rispetto alla prima maschera.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche deH’insieme indicatore di posizione di tipo visivo secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente descrizione dettagliata e non limitativa di sue fonne realizzative con riferimento agli annessi disegni in cui:

la figura 1 è una vista prospettica dall’alto che mostra un insieme indicatore di posizione di tipo visivo per dispositivi di controllo con interruttori di finecorsa secondo l’invenzione;

la figura 2 è una vista in sezione longitudinale dell’insieme indicatore secondo l’invenzione presa lungo un piano passante per la linea II-II di figura 1 ;

la figura 3 è una vista prospettica in esploso dal basso dell’insieme indicatore secondo l’invenzione;

le figure 4 e 5 sono rispettivamente una vista in pianta dall’alto ed una vista parziale in sezione longitudinale di un dispositivo di controllo con interruttori di finecorsa sul quale è montato l’insieme indicatore secondo Γ invenzione;

le figure 6 e 7 sono rispettivamente una vista laterale ed una vista in pianta dall’alto che mostrano una configurazione operativa dell’insieme indicatore di figura 1 nella quale le finestre delle due maschere sono completamente allineate; le figure 8 e 9 sono rispettivamente una vista laterale ed una vista in pianta dall’alto che mostrano una diversa configurazione operativa deH’insieme indicatore di figura 1 nella quale le finestre delle due maschere sono angolarmente sfasate.

Facendo riferimento alle figure da 1 a 5, un insieme indicatore di posizione di tipo visivo secondo l’invenzione per dispositivi di controllo con interruttori di finecorsa è indicato in generale con il numero di riferimento 100 ed è mostrato in un sistema di riferimento triassiale in cui un asse X ed un asse Y tra loro perpendicolari rappresentano un piano orizzontale deH’insieme indicatore 100, mentre un asse Z, perpendicolare agli assi X ed Y, rappresenta una sua direzione di sviluppo verticale.

L’insieme indicatore 100 comprende un elemento indicatore 110, ad esempio di forma cilindrica, configurato per il collegamento ad un albero S di un insieme di comando di un dispositivo di controllo con interruttori di finecorsa. Nelle figure 4 e 5 è mostrato sono un contenitore C del dispositivo di controllo con interruttori di finecorsa e l’estremità dell’albero S deH’insieme di comando sulla quale è montato l’elemento indicatore 110.

Allo scopo l’elemento indicatore 110 può ad esempio comprendere una sede di forma prismatica configurata per l’accoppiamento con un’estremità di sagoma corrispondente ricavata all’estremità dell’albero S.

La superficie laterale e la sommità dell’elemento indicatore 110 sono provviste di una pluralità di settori 111, 112 adiacenti uno all’altro ed alternativamente un primo ed un secondo colore tra loro differenti, ad esempio rosso e verde. Nella forma realizzati va illustrata i settori 111, 112 di colori differenti sono rispettivamente indicati in modo schematico con campiture diverse. In aggiunta od in alternativa, il settori 111, 112 possono recare alternativamente scritte, quali ad esempio “APERTO” e “CHIUSO”, “OPEN”, “CLOSED”, e simili, che descrivono uno stato di funzionamento.

L’insieme indicatore 100 comprende inoltre una prima maschera 120 a forma di calotta, ad esempio cilindrica, configurata per essere fissata su un contenitore del dispositivo di controllo entro il quale è alloggiato l’insieme di comando. Come noto, la maschera 120 è destinata ad essere fissata coassialmente ad un’apertura del contenitore C dalla quale fuoriesce parzialmente l’elemento indicatore 110.

La prima maschera 120 comprende una pluralità di aperture passanti 121, 122 ricavate a diverse altezze nella direzione verticale Z nel suo mantello ed anche sulla sua sommità, le cui dimensioni ed apertura angolare sostanzialmente corrispondono a quelle dei settori 111, 112 dell’elemento indicatore 110. In una configurazione assemblata de ’insieme indicatore, tali aperture passanti consentono come noto di visualizzare i settori de ’elemento indicatore e quindi la condizione operativa o di riposo di una valvola o di un attuatore collegato all’insieme di comando.

La prima maschera 120 può inoltre comprendere una flangia 123 provvista di una pluralità di fori per il fissaggio, tipicamente mediante viti, al contenitore di un dispositivo di controllo con interruttori di finecorsa.

Nella forma realizzativa illustrata, l’elemento indicatore 110 e la prima maschera 120 comprendono settori e corrispondenti aperture aventi ad esempio un’ampiezza angolare di 90° ed un’altezza sostanzialmente pari alla metà dell’altezza del elemento indicatore 110 e della maschera 120. Inoltre, le aperture 122 della prima maschera 120 ricavate in prossimità della flangia 123 sono angolarmente sfasate, ad esempio di 90°, rispetto alle aperture 121 ricavate nella metà superiore della maschera 120, che si estendono anche sulla sua sommità. Si comprenderà che queste caratteristiche non sono limitative dell’invenzione, giacché i settori e le aperture potrebbero avere diverse altezze ed ampiezze angolari, ad esempio pari a 180°.

Secondo l’invenzione, l’insieme indicatore 100 comprende inoltre una seconda maschera 130, pure a forma di calotta cilindrica, inserita coassialmente nella prima maschera 120 in una configurazione assemblata dell’insieme indicatore 100.

Analogamente alla prima maschera 120, anche la seconda maschera 130 comprende una pluralità di aperture passanti 131, 132 ricavate nel suo mantello e sulla sommità. La seconda maschera 130 può inoltre comprendere una flangia (non mostrata) destinata ad essere alloggiata in una sede 124 ricavata nella flangia 123 della prima maschera 120.

Le aperture passanti 131, 132 ricavate nella seconda maschera 130 hanno dimensioni ed ampiezza angolare sostanzialmente corrispondenti a quelle ricavate nella prima maschera 120.

La seconda maschera 130 è alloggiata in modo girevole nella prima maschera 120, cosicché è possibile disporre una maschera rispetto all’ altra in modo che le loro aperture passanti 121, 122, 131, 132 coincidano perfettamente, come mostrato nelle figure 6 e 7, oppure siano angolarmente sfasate in modo da definire aperture di ampiezza angolare minore, corrispondente alla reale escursione angolare dell’elemento indicatore 110, che, come noto, è imposta dalla rotazione dell’albero dell’insieme di comando sul quale esso è destinato ad essere calettato. Un esempio di tale disposizione sfasata è mostrato nelle figure 8 e 9, ove l’angolo di sfasamento è di circa 30° e le aperture passanti risultanti hanno un’ampiezza di 60°.

La regolazione della posizione angolare relativa tra la prima e la seconda maschera 120, 130 viene fatta durante il montaggio. Una volta nota Γ effettiva ampiezza della rotazione dell’elemento indicatore 110 detenninata dall’attuatore o dalla valvola collegata all’albero deH’insieme di comando, viene stabilita la posizione angolare della seconda maschera 130 facendola ruotare assialmente rispetto alla prima maschera 120, la cui posizione è invece determinata dai fori di fissaggio sul contenitore del dispositivo di controllo.

Si comprenderà che non è essenziale nell’invenzione che la prima maschera sia fissa e la seconda girevole. Infatti, in modo del tutto equivalente è possibile configurare la seconda maschera per il fissaggio sul contenitore del dispositivo di controllo e ruotare la prima maschera rispetto ad essa. In questo caso il bloccaggio della prima maschera nella posizione angolare desiderata può essere effettuato ad esempio mediante incollaggio o saldatura ad ultrasuoni.

Tuttavia, la configurazione delTinsieme indicatore 100 sopra descritta e mostrata nei disegni è preferita, perché più economica e smontabile per manutenzione ed eventuali riparazioni.

L’insieme indicatore 100 comprende inoltre in modo noto una calotta protettiva 140 fatta di un materiale trasparente ed atta ad essere montata sopra sul contenitore del dispositivo di controllo per impedire l’ingresso di acqua airinterno.

La calotta protettiva 140 può ad esempio essere montata sulla prima maschera 120 come negli insiemi indicatori noti.

Secondo una forma realizzativa preferita dell’invenzione, la calotta protettiva 140 è invece disposta tra la prima e la seconda maschera 120, 130 ed è solidale alla seconda maschera 130, riducendo cosi il numero di componenti da assemblare dell’insieme indicatore 100. Inoltre, questa configurazione della calotta protettiva 140 offre una superficie di presa più ampia per la manovra della seconda maschera 130 durante il montaggio dell’insieme indicatore 100, ciò che ne agevola il posizionamento rispetto alla prima maschera 120.

La calotta protettiva 140 è provvista di una flangia 141 che sostituisce e svolge la stessa funzione della flangia (non mostrata) della seconda maschera 130.

Secondo questa configurazione dell’insieme indicatore 100, una volta stabilita la posizione relativa fra la prima e la seconda maschera 120, 130, serrando le viti di fissaggio della prima maschera 120, la sua flangia 123 preme contro la flangia 141 della calotta protettiva 140 bloccandola in posizione per attrito insieme alla seconda maschera 130.

Per rendere più efficace e sicura l’azione di bloccaggio, nella faccia della flangia 141 della calotta protettiva 140 destinata ad essere rivolta verso il contenitore C del dispositivo di controllo, e posta a contatto con esso, può essere ricavata una sede circonferenziale 142 nella quale è alloggiata una guarnizione 143, come ad esempio un O-ring, che viene premuta dalla flangia 123 della prima maschera 120 contro il contenitore C contribuendo all’azione di bloccaggio per attrito.

La presente invenzione è stata fin qui descritta con riferimento a forme preferite di realizzazione. E da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, come definito dall’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Insieme indicatore di posizione di tipo visivo (100) per dispositivi di controllo con interruttori di finecorsa, detto insieme indicatore comprendendo: i) un elemento indicatore (110) configurato per il collegamento ad un albero di un insieme di comando di un dispositivo di controllo con intemuttori di finecorsa, detto elemento indicatore (110) essendo provvisto sulla superficie di una pluralità di settori (111, 112) adiacenti aventi alternativamente un primo ed un secondo colore tra loro differenti e/o recanti alternativamente scritte differenti, detti colori e/o scritte essendo indicativi di una condizione di funzionamento di un dispositivo collegabile a detto dispositivo di controllo con interruttori di finecorsa; ii) una prima maschera (120) a forma di calotta, detta prima maschera (120) comprendendo una pluralità di aperture passanti (121, 122) ricavate nel suo mantello e sulla sua sommità, in cui le cui dimensioni e l’apertura angolare di dette aperture passanti (121, 122) sostanzialmente corrisponde alle dimensioni ed all’estensione angolare di detti settori adiacenti (111, 112) dell’elemento indicatore (110), caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre una seconda maschera (130), detta seconda maschera (130) essendo inserita coassialmente nella prima maschera (120) ed avendo fonna di calotta, la seconda maschera (130) comprendendo una pluralità di aperture passanti (131, 132) ricavate nel suo mantello e sulla sua sommità, dette aperture (131, 132) avendo dimensioni ed ampiezza angolare sostanzialmente conispondenti a quelle delle aperture passanti (121, 122) ricavate nella prima maschera (120), e dal fatto che una tra la prima maschera (120) e la seconda maschera (130) è girevole rispetto all’altra.
2. 2. Insieme indicatore (100) secondo la rivendicazione 1, in cui la prima maschera (120) è configurata per essere fissata su un contenitore (C) di detto dispositivo di controllo entro il quale è alloggiato detto insieme di comando, ed in cui la seconda maschera (130) è mobile girevolmente rispetto alla prima maschera (120).
3. 3. Insieme indicatore (100) secondo la rivendicazione 2, in cui la prima maschera (120) comprende una flangia (123) provvista di una pluralità di fori di fissaggio.
4. 4. Insieme indicatore (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, comprendente inoltre una calotta protettiva (140) fatta di un materiale trasparente.
5. 5. Insieme indicatore (100) secondo la rivendicazione 4, in cui detta calotta protettiva (140) è inserita coassialmente tra la prima e la seconda maschera (120, 130) ed è solidale alla seconda maschera (130).
6. 6. Insieme indicatore (100) secondo la rivendicazione 5, in cui detta calotta protettiva (140) comprende una flangia (141) ed una sede circonferenziale (142) ricavata in una faccia della flangia destinata ad essere rivolta verso il contenitore (C) di un dispositivo di controllo con interruttori di finecorsa, una guarnizione (143) essendo alloggiata in detta sede circonferenziale (142).
7. 7. Dispositivo (100) di controllo con interruttori di finecorsa, detto dispositivo comprendendo un insieme indicatore (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6.