ITMI952692A1

ITMI952692A1 - SAFETY INTERCEPTION DEVICE

Info

Publication number: ITMI952692A1
Application number: IT95MI002692A
Authority: IT
Inventors: Antonio Magri; Augusto Calzaferri
Original assignee: Coster Tec Elettron
Priority date: 1995-12-20
Filing date: 1995-12-20
Publication date: 1997-06-20
Also published as: ITMI952692A0; IT1278542B1

Abstract

Un dispositivo di intercettazione, di sicurezza, per condutture per gas combustibile o fluidi similari, del tipo comprendente un organo mobile di intercettazione del flusso di gas, presentante un albero (4), ad una estremità del quale è vincolato un otturatore (5), l'altra estremità è conformata in modo da poter essere azionata dall'utilizzatore, e mezzi elettromagnetici (11) agenti su detto albero (4) Quest'ultimo è suddiviso in almeno due parti (16, 17), una di dette parti (16) presentando un magnete permanente (18); dette due parti essendo vincolabili rigidamente tra loro, per azione combinata di detto magnete permanente (18) e di detti mezzi elettromagnetici (11) quando vengono avvicinate una all'altra.A safety interception device for fuel gas or similar fluids pipes, of the type comprising a mobile gas flow interception member, having a shaft (4), at one end of which an obturator (5) is constrained, the other end is shaped so that it can be operated by the user, and electromagnetic means (11) acting on said shaft (4) The latter is divided into at least two parts (16, 17), one of said parts (16 ) presenting a permanent magnet (18); said two parts being rigidly linked to each other, by the combined action of said permanent magnet (18) and of said electromagnetic means (11) when they are brought close to each other.

Description

Descrizione di un brevetto d'invenzione a nome: Description of an invention patent in the name:

Forma oggetto della presente invenzione un dispositivo di intercettazione, di sicurezza, per condutture per gas combustibile o fluidi similari, in particolare una elettrovalvola del tipo normalmente chiuso a riarmo manuale, secondo la parte precaratterizzante della rivendicazione principale. The subject of the present invention is an interception and safety device for pipes for combustible gas or similar fluids, in particular a solenoid valve of the normally closed type with manual reset, according to the pre-characterizing part of the main claim.

Dispositivi del tipo sopra descritto sono noti da tempo e sono generalmente utilizzati in cucine alimentate a gas o in centrali termiche. Nei dispositivi noti viene controllata l'alimentazione dei mezzi elettromagnetici che movimentano l'albero a cui è vincolato l'otturatore, in modo tale che, quando ad esempio viene rilevato un malfunzionamento della cucina o della centrale termica e/o una fuga di gas, l'otturatore viene automaticamente movimentato o rilasciato, così da chiudere la conduttura di alimentazione del gas. Devices of the type described above have been known for some time and are generally used in gas-fired cookers or in thermal power stations. In known devices, the power supply of the electromagnetic means that move the shaft to which the shutter is constrained is controlled, so that, for example, when a malfunction in the kitchen or in the boiler room and / or a gas leak is detected, the shutter is automatically moved or released, so as to close the gas supply pipe.

I mezzi elettromagnetici che movimentano l 'albero a cui è vincolato l'otturatore necessitando di una alimentazione rilevante, per essere attivati e poter comandare in tal modo il dispositivo, sono collegati alla rete elettrica. The electromagnetic means which move the shaft to which the shutter is connected, requiring a significant power supply, to be activated and thus be able to control the device, are connected to the electrical network.

Capita a volte che l'alimentazione di rete venga a mancare per motivi diversi da quelli legati al controllo del dispositivo, (ad esempio per una richiesta di energia superiore a quella che la rete può erogare o per un guasto lungo la linea; in tal caso i dispositivi noti "scattano" automaticamente, generalmente chiudendo la conduttura di alimentazione, ed interrompendo in tal modo il flusso di gas alla cucina o alla centrale termica. Si verifica sovente, soprattutto nel caso delle cucine, che gli utilizzatori, per evitare la chiusura delle condutture di alimentazione manomettano il dispositivo per evitare che esso scatti automaticamente quando "salta" l'alimentazione di rete. In tal modo si riesce ad evitare che si blocchi l'utilizzo delle cucine e/o della centrale termica semplicemente per una interruzione dell'alimentazione di rete, ma si rende anche del tutto inefficace il dispositivo di sicurezza nei casi in cui esso deve effettivamente funzionare. It sometimes happens that the mains power supply fails for reasons other than those related to the control of the device, (for example due to an energy request higher than that which the network can supply or due to a fault along the line; in this case known devices "trip" automatically, generally closing the supply duct, and thus interrupting the flow of gas to the kitchen or boiler room. It often occurs, especially in the case of kitchens, that users, in order to avoid the closure of the power supply pipes tamper with the device to prevent it from tripping automatically when the mains power supply "blows". In this way it is possible to prevent the use of the kitchens and / or the boiler room from being blocked simply due to a power cut network, but it also makes the safety device completely ineffective in the cases in which it must actually work.

E' inoltre da sottolineare che i mezzi elettromagnetici che movimentano l'albero a cui è collegato l'otturatore sono relativamente ingombranti , dovendo movimentare l'albero in contrasto ad elementi elastici. Ciò incide da un lato sull'ingombro, il peso e la maneggevolezza dei dispositivi noti e dell’altro sui costi del dispositivo stesso. It should also be emphasized that the electromagnetic means which move the shaft to which the shutter is connected are relatively bulky, having to move the shaft in contrast to elastic elements. This affects on the one hand the size, weight and handling of the known devices and on the other hand on the costs of the device itself.

I dispositivi noti dovendo prevedere mezzi magnetici che necessitano di una alimentazione relativamente elevata, non possono superare test di sicurezza o di certificazione di grado elevato, questo perchè i mezzi elettromagnetici da un lato tendono a riscaldarsi fino a temperature relativamente elevate e dall'altro devono essere collegati a cavi in cui circola una corrente di elevata intensità. Known devices, having to provide magnetic means that require a relatively high power supply, cannot pass safety or certification tests of a high degree, this because the electromagnetic means on the one hand tend to heat up to relatively high temperatures and on the other hand they must be connected to cables in which a high intensity current flows.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di intercettazione, di sicurezza che funzioni correttamente almeno per un prefissato periodo temporale anche quando viene a mancare l'alimentazione di rete. The object of the present invention is to provide an interception, safety device which functions correctly at least for a predetermined period of time even when the mains power supply fails.

Un ulteriore scopo è quello di realizzare un dispositivo che non necessiti di una alimentazione elevata e pertanto da un lato non comporti un eccessivo riscaldamento dei mezzi elettromagnetici e dall'altro sia atto a superare test di sicurezza - certificazione anche di grado elevato. A further object is to provide a device which does not require a high power supply and therefore on the one hand does not involve excessive heating of the electromagnetic means and on the other hand is capable of passing safety tests - certification, even of a high degree.

dimensioni ridotte. small size.

Un ulteriore scopo è quello di realizzare un dispositivo che impedisca all 'utilizzatore di manometterne il funzionamento. A further object is to provide a device which prevents the user from tampering with its operation.

Questi ed altri scopi che appariranno evidenti ad un esperto del ramo vengono raggiunti da un dispositivo conforme alla parte caratterizzante della rivendicazione principale. These and other objects which will appear evident to a person skilled in the art are achieved by a device according to the characterizing part of the main claim.

Per una migliore comprensione del presente trovato si allega a titolo puramente esemplificativo ma non limitativo un disegno in cui le figure 1, 2 mostrano schematicamente in sezione, un dispositivo secondo il trovato, in posizione aperta (figura 1) e chiusa (figura 2). For a better understanding of the present invention, a drawing is attached, purely by way of non-limiting example, in which figures 1, 2 schematically show in section, a device according to the invention, in an open (figure 1) and closed (figure 2) position.

Con riferimento alle citate figure in esse è mostrato un dispositivo secondo il trovato, indicato complessivamente con 1, comprendente un convenzionale elemento di raccordo 2 per il collegamento di usuali condutture (non rappresentate). Più in particolare il dispositivo di sicurezza 1 vero e proprio comprende un corpo 3, presentante assialmente un foro passante di guida per un albero 4 collegato ad una estremità con un convenzionale elemento otturatore 5 estremità con un pomolo 6 facilitare la movimentazione manuale dell'albero 4. With reference to the aforementioned figures, they show a device according to the invention, indicated as a whole with 1, comprising a conventional connecting element 2 for the connection of usual pipes (not shown). More specifically, the actual safety device 1 comprises a body 3, axially presenting a guide through hole for a shaft 4 connected at one end to a conventional shutter element 5, end with a knob 6 to facilitate the manual movement of the shaft 4 .

Il corpo 3 prevede nella sua parte inferiore un tratto estremale filettato 7 atto ad impegnarsi su un corrispondente tratto filettato previsto nell'elemento di raccordo 2, una sede anulare incavata per una convenzionale guarnizione ad anello 8 (O-Ring), cooperante con detto elemento 2, ed un anello 9 preferibilmente zigrinato atto a favorire il collegamento del corpo 3 a detto elemento. Il corpo 3 prevede centralmente una parte tubolare 10 sulla quale è inserita esternamente una convenzionale bobina 11. E' da sottolineare che superiormente, la parte tubolare presenta, internamente, un gradino 12, atto a fungere da fine corsa per l'albero 4, mentre, esternamente, è prevista una sede anulare incavata, per una convenzionale guarnizione ad anello anch'essa indicata con 8. Superiormente il corpo 3 presenta un tratto 13 su cui si impegna un distanziale 14 al quale è collegato un cappuccio 15 di protezione del pomolo 6. 11 distanziale 14 presenta una sede anulare incavata per l 'alloggiamento di una convenzionale guarnizione anulare anch'essa indicata con 8. The body 3 has in its lower part an extremal threaded portion 7 able to engage on a corresponding threaded portion provided in the connecting element 2, a hollowed annular seat for a conventional O-Ring, cooperating with said element 2, and a preferably knurled ring 9 adapted to facilitate the connection of the body 3 to said element. The body 3 has a central tubular part 10 on which a conventional coil 11 is externally inserted. It should be emphasized that at the top, the tubular part has, internally, a step 12, designed to act as a stop for the shaft 4, while externally, a hollowed annular seat is provided, for a conventional ring gasket also indicated by 8. Above the body 3 has a section 13 on which a spacer 14 engages, to which a cap 15 protecting the knob 6 is connected The spacer 14 has a hollowed annular seat for housing a conventional annular gasket also indicated with 8.

L'albero 4 è diviso in due parti 16 e 17 che possono essere collegate tra loro magneticamente grazie all'effetto combinato di un magnete permanente 18, alloggiato nella parte 16 dell'albero, e della bobina 11, quando questa è alimentata. The shaft 4 is divided into two parts 16 and 17 which can be magnetically connected to each other thanks to the combined effect of a permanent magnet 18, housed in the part 16 of the shaft, and of the coil 11, when this is powered.

La parte inferiore 16 dell’albero 4 prevede un'estremità, conformata in modo convenzionale, atta ad essere vincolata all'otturatore 5, mentre l'altra estremità prevede una sede in cui è alloggiato il magnete permanente 18. La parte superiore 17 dell'albero 4, prevede due tratti 17A,B aventi diametri diversi, quello inferiore 17A, avente diametro maggiore, è atto a scorrere nella parte tubiforme 10 del corpo 3 ed ad andare in battuta contro il gradino 12 di detto corpo o contro l'altra parte 16 dell'albero 4, mentre quello superiore 17B, avente diametro minore, comprende centralmente due sedi anulari incavate per l'alloggiamento di due ulteriori guarnizioni anulari 8 e presenta in corrispondenza della sua estremità libera il pomolo 6. The lower part 16 of the shaft 4 has one end, shaped in a conventional way, able to be fixed to the shutter 5, while the other end has a seat in which the permanent magnet 18 is housed. The upper part 17 of the shaft 4, has two portions 17A, B having different diameters, the lower one 17A, having a larger diameter, is able to slide in the tubular part 10 of the body 3 and to abut against the step 12 of said body or against the other part 16 of the shaft 4, while the upper one 17B, having a smaller diameter, centrally comprises two annular recessed seats for housing two further annular gaskets 8 and has the knob 6 at its free end.

Il dispositivo prevede inoltre due molle elicoidali 20,21 coassiali ed agenti, rispettivamente, sulla parte 17 e 16 dell'albero 4. Più precisamente la molla 20 va in battuta contro il distanziale 14 ed il pomolo 6, in modo tale che la parte 17 dell'albero 4 sia costantemente spinta verso l'alto, ovvero nella direzione indicata dalla freccia A. La molla 21 va in battuta contro l'otturatore 5 e contro una base della parte inferiore del corpo 3, in modo tale che la parte 16 dell 'albero 4 sia costantemente spinta verso il basso, ovvero nella direzione indicata dalla freccia B. E' da sottolineare che le due molle 20 e 21 sono di tipo diverso tra loro, la molla superiore 20 esercitando una forza elastica maggiore rispetto a quella 21. The device also provides two coaxial helical springs 20, 21 acting, respectively, on the part 17 and 16 of the shaft 4. More precisely, the spring 20 abuts against the spacer 14 and the knob 6, so that the part 17 shaft 4 is constantly pushed upwards, i.e. in the direction indicated by the arrow A. The spring 21 abuts against the shutter 5 and against a base of the lower part of the body 3, so that the part 16 of the The shaft 4 is constantly pushed downwards, i.e. in the direction indicated by the arrow B. It should be emphasized that the two springs 20 and 21 are of a different type, the upper spring 20 exerting a greater elastic force than that 21.

La bobina 11 è del tipo atto a funzionare con una alimentazione molto ridotta, ad esempio con una tensione di funzionamento di circa 3V ed una corrente di circa 60 mA. The coil 11 is of the type suitable for operating with a very low power supply, for example with an operating voltage of about 3V and a current of about 60 mA.

Normalmente il dispositivo è collegato ad una unità di comando che ne controlla il funzionamento, ad esempio, esso è collegato ad un rilevatore di fughe di gas. Normalmente, inoltre, il dispositivo è "armato" (figura 1) e consente il passaggio attraverso l'elemento di raccordo 2 di un fluido, ad esempio di gas metano o di un altro gas usualmente utilizzato come combustibile. Per "armare" il dispositivo è necessario asportare il cappuccio di protezione 15, spingere verso il basso il pomolo 6 in modo tale che le due parti 16,17 dell'albero 4 vengano in contatto tra loro ed alimentare e mantenere alimentata la bobina 11. In questo modo per effetto combinato del magnete permanente 18 e dell'elettromagnete ovvero della bobina 11, le due parti 16 e 17 dell'albero 4 risoltano rigidamente vincolate tra loro. Infatti, premendo il pomolo 6, si avvicina al magnete permanente 18 la parte superiore 17 dell'albero 4, si annulla così il traferro tra le due parti 16, 17 dell 'albero 4 e grazie al magnetismo supplementare creato dalla debole corrente che circola nella bobina 11, le due parti 16, 17 si vincolano tra loro. Normally the device is connected to a control unit that controls its operation, for example, it is connected to a gas leak detector. Furthermore, the device is normally "armed" (Figure 1) and allows the passage through the connecting element 2 of a fluid, for example of methane gas or of another gas usually used as fuel. To "arm" the device it is necessary to remove the protective cap 15, push the knob 6 downwards in such a way that the two parts 16, 17 of the shaft 4 come into contact with each other and supply and keep the coil 11 powered. In this way, due to the combined effect of the permanent magnet 18 and the electromagnet or the coil 11, the two parts 16 and 17 of the shaft 4 are rigidly constrained to each other. In fact, by pressing the knob 6, the upper part 17 of the shaft 4 approaches the permanent magnet 18, thus canceling the air gap between the two parts 16, 17 of the shaft 4 and thanks to the additional magnetism created by the weak current circulating in the coil 11, the two parts 16, 17 are bound together.

A questo punto, rilasciando il pomolo 6, per effetto della molla 20, che ha una forza elastica maggiore di quella 21, l'albero 4 ed in particolare l'attuatore 5 viene spinto verso l'alto. At this point, by releasing the knob 6, due to the effect of the spring 20, which has an elastic force greater than that 21, the shaft 4 and in particular the actuator 5 is pushed upwards.

Al mancare della ridotta alimentazione fornita alla bobina, le due parti 16,17 si staccano una dall'altra e per effetto della molla 21 l’otturatore, spinto verso il basso, chiude il passaggio 26 che consentiva il passaggio del fluido attraverso l’elemento di raccordo. In the absence of the reduced power supply supplied to the coil, the two parts 16,17 detach from each other and due to the effect of the spring 21 the shutter, pushed downwards, closes the passage 26 which allowed the fluid to pass through the element connection.

E' da sottolineare che grazie alla presenza del magnete permanente 18 la forza elettromagnetica che la bobina 11 deve generare per mantenere vincolate tra loro le due parti 16 e 17 dell'albero è estremamente ridotta e proprio per questo motivo essa bobina può essere alimentata con correnti e tensioni estremamente ridotte. La bobina 11 può quindi essere collegata oltre che all'alimentazione di rete, opportunamente trasformata, anche ad una batteria tampone, ad esempio a quella a cui è usualmente collegato un convenzionale dispositivo rilevatore di fughe di gas, o un'altra unità di controllo del dispositivo secondo l'invenzione. It should be emphasized that thanks to the presence of the permanent magnet 18 the electromagnetic force that the coil 11 must generate to keep the two parts 16 and 17 of the shaft constrained to each other is extremely small and for this very reason the coil can be fed with currents. and extremely low voltages. Coil 11 can therefore be connected not only to the mains power supply, suitably transformed, but also to a buffer battery, for example to that to which a conventional gas leak detector device is usually connected, or another control unit of the device according to the invention.

Il dispositivo pertanto, può funzionare correttamente per parecchie ore anche quando viene a mancare l'alimentazione di rete, in tal caso infatti la bobina viene alimentata dalla batteria tampone. E' da sottolineare che ciò non sarebbe possibile nei dispositivi noti che prevedono tutti una bobina che per funzionare correttamente deve essere alimentata con potenze elevate che non possono essere erogate dalle usuali batterie tampone. Therefore, the device can work correctly for several hours even when there is no mains power supply, in which case the coil is powered by the buffer battery. It should be emphasized that this would not be possible in known devices which all have a coil which, in order to function correctly, must be supplied with high powers which cannot be supplied by the usual buffer batteries.

Inoltre, poiché il dispositivo lavora con una ridotta alimentazione, è impossibile che si verifichi un surriscaldamento della bobina e, cosa ancora più importante, in caso di corto circuito della bobina o dei fili che la alimentano non vi possono essere archi o scintille che potrebbero innescare un'eventuale miscela esplosiva presente nell'ambiente da controllare. Il dispositivo per i motivi sopra riportati è più sicuro rispetto ai dispositivi noti e può superare prove di omologazione anche estremamente rigide. Furthermore, since the device works with a reduced power supply, it is impossible that overheating of the coil occurs and, more importantly, in the event of a short circuit of the coil or the wires that supply it there can be no arcs or sparks that could ignite any explosive mixture present in the environment to be controlled. For the reasons indicated above, the device is safer than known devices and can pass even extremely rigid homologation tests.

La bobina 11 inoltre, essendo alimentata con potenze ridotte ha un ingombro e costi estremamente limmati, comunque inferiori a quelli delle bobine utilizzate nei dispositivi noti. Furthermore, the coil 11, being fed with reduced powers, has an extremely limited overall dimensions and costs, in any case lower than those of the coils used in the known devices.

E' inoltre da sottolineare che l'albero mobile 4 ed in particolare la sua parte inferiore 16 alla quale è collegato l’otturatore, non ha attriti, con il corpo di guida 3, legati alla presenza di guarnizioni anulari o altro, e non si degrada pertanto nel tempo, perchè la tenuta è fatta dalla parte superiore 17 dell'albero ad azionamento manuale. Oltre alla tenuta dinamica sull'albero, gli anelli 8 permettono anche una tenuta statica ovvero mantengono accoppiate le parti ermeticamente . It should also be emphasized that the mobile shaft 4 and in particular its lower part 16 to which the shutter is connected, has no friction with the guide body 3, linked to the presence of annular seals or other, and does not therefore it degrades over time, because the seal is made by the upper part 17 of the manually operated shaft. In addition to the dynamic seal on the shaft, the rings 8 also allow a static seal or keep the parts hermetically coupled.

Si vuole infine sottolineare che la forma di realizzazione fin qui illustrata è stata fornita a titolo puramente esemplificativo e che sono possibili numerose varianti tutte rientranti nel medesimo concetto inventivo, i componenti del dispositivo potrebbero ad esempio essere conformati in modo diverso a quanto fin qui illustrato. Finally, it should be emphasized that the embodiment illustrated up to now has been provided purely by way of example and that numerous variants are possible, all falling within the same inventive concept, the components of the device could for example be shaped in a different way to what has been illustrated up to now.

Claims

CLAIMS 1. Shut-off device, safety, for pipes for combustible gas or similar fluids, of the type comprising a movable member for intercepting the gas flow, having a shaft (4) at one end of which a shutter (5) is constrained, The other end being shaped so that it can be operated by the user, and electromagnetic means (11) acting on said shaft (4), characterized in that the shaft (4) is divided into at least two parts (16,17 ), one of said parts (16) having a permanent magnet (18), said two parts being rigidly constrained to each other when they are brought close to each other, by the combined action of said permanent magnet (18) and said electromagnetic means (11 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the electromagnetic means (11) require an extremely low power supply.

3. Device according to claim 1, characterized in that the electromagnetic means (11) are connected to a battery.

4. Device according to claim 1, characterized in that each of the two parts (16,17) into which the shaft (4) is divided is connected to an elastic means (20,21), said elastic means (20,21 ) pushing the two parts in opposite directions (A, B), and that the force exerted by said elastic means is different.

5. Device according to claim 4, characterized by the fact that the elastic means (21) connected to the part (16) of the shaft (4) to which the shutter is bound is smaller than that of the other elastic means (20).

6. Device according to claim 1, characterized in that the two parts (16,17) of the shaft (4) slide at least partially in a tubular guide body (3) and that the sealing gaskets are provided only in correspondence of the part (17) of the shaft which is not directly constrained to the obturator (5).

7. Device according to claim 1, characterized in that the electromagnetic means comprise a coil (11), said coil being fitted on a tubular body (3) inside which the two parts (16,17) are guided at least partially into which the tree is divided.

8. Device according to claim 1, characterized in that the coil (11) and the permanent magnet (18) are positioned in such a way that the respective electromagnetic and magnetic forces generated by them can add up.

9. Device according to claim 1, characterized in that it is associated with a gas leak detector.

10. Device according to claim 9, characterized in that the electromagnetic means and the gas leak detector are connected to a common buffer battery.

11. Device according to claim 1, characterized in that it is a solenoid valve of the normally closed type with manual reset.

12. Device according to claim 1, characterized in that it comprises a protective cap for the end of the shaft (4) adapted to be operated by the user, and that a sealing gasket (8) is provided between said body and said hood.