IT201700000309A1 - Gruppo di collegamento per connessioni da vuoto - Google Patents

Description

"Gruppo di collegamento per connessioni da vuoto"

DESCRIZIONE

Settore della Tecnica

La presente invenzione si riferisce ad un gruppo di collegamento che consente di ottenere un miglioramento delle connessioni da vuoto.

Tipicamente per connessione da vuoto si intende il collegamento fra pompe da vuoto all’interno di un sistema di pompaggio per vuoto, interponendo o meno, a seconda delle esigenze, una valvola di sezionamento.

Arte Nota

Sono note numerose applicazioni in molteplici settori tecnici in cui sono richieste condizioni di vuoto al fine di garantire un ambiente di lavoro idoneo ad uso scientifico/industriale.

A tale scopo sono noti sistemi di pompaggio per vuoto che comprendono una o più pompe da vuoto collegate ad una camera da evacuare.

In particolare, nel caso in cui siano richieste condizioni di alto vuoto (pressioni dell’ordine di 10<-4>- 10<-9>mbar), detti sistemi di pompaggio per vuoto comprendono generalmente una pompa da vuoto di tipo turbomolecolare associata ad una pompa primaria o di pre-vuoto, ad esempio di tipo meccanico, che consente alla pompa turbomolecolare di evacuare il gas alla pressione atmosferica.

Le pompe da vuoto e gli altri dispositivi accessori che compongono il sistema di pompaggio per vuoto devono essere collegati tra loro in modo che sia assicurata una tenuta efficace.

Nel caso di collegamenti testa-a-testa, in linea generale sono utilizzate connessioni a flangia provviste di opportuni mezzi di tenuta, quali O-ring. Negli altri casi sono utilizzati tubi flessibili provvisti di opportuni elementi di collegamento dotati di mezzi atti ad assicurare la tenuta stagna.

Con riferimento alle Figure 1a e 1b, un gruppo di collegamento 101 per connessioni da vuoto di tipo noto comprende un tubo flessibile 103 ed un elemento di collegamento 105 comprendente un corpo cavo 107, sostanzialmente cilindrico, che è provvisto di un raccordo maschio filettato 107a atto ad essere avvitato in un foro filettato opportunamente predisposto nel dispositivo del sistema di pompaggio per vuoto che deve essere collegato.

Su lato opposto del corpo 107 rispetto al raccordo maschio filettato 107a, sono previste una porzione filettata 107b ed una porzione non filettata 107c, di diametro leggermente inferiore.

In questo modo, il tubo flessibile 103 può essere calzato sulla porzione non filettata 107c fino a fare battuta contro la porzione filettata 107b ed una boccola filettata internamente 109 può essere successivamente avvitata sulla porzione filettata 107b: stringendo la boccola 109 sulla porzione filettata 107b è possibile serrare il tubo flessibile 103 contro la porzione non filettata 107c dell’elemento di collegamento 105 in modo da ottenere una connessione a tenuta di vuoto.

Con riferimento alle Figure 2a e 2b, un diverso gruppo di collegamento 201 per connessioni da vuoto di tipo noto comprende un tubo flessibile 203 ed un elemento di collegamento 205 comprendente un corpo cavo 207, sostanzialmente cilindrico, che è provvisto di un raccordo maschio filettato 207a atto ad essere avvitato in un foro filettato opportunamente predisposto nel dispositivo del sistema di pompaggio per vuoto che deve essere collegato.

Su lato opposto del corpo 207 rispetto al raccordo maschio filettato 207a, è prevista una porzione non filettata 207c, sagomata a resca.

Il tubo flessibile 203 può essere calzato sulla porzione non filettata 207c fino a fare battuta contro il corpo 207 dell’elemento di collegamento 205 ed una fascetta 209 può essere stretta sulla porzione terminale del tubo flessibile 203 per serrare detto tubo flessibile 203 contro la porzione non filettata 207c a resca dell’elemento di collegamento 205 in modo da ottenere una connessione a tenuta di vuoto.

I gruppi di collegamento del tipo sopra descritto si sono rilevati in grado di assicurare una efficace tenuta.

Tuttavia essi comportano una serie di inconvenienti.

In primo luogo, la corretta tenuta del collegamento è fortemente dipendente dalle conoscenze e capacità dell’utilizzatore: se la boccola filettata o la fascetta metallica non sono correttamente serrate, non è possibile ottenere la tenuta desiderata.

In secondo luogo, l’installazione di gruppi di collegamento di questo tipo richiede un tempo considerevole.

In terzo luogo, ogni volta che è necessario effettuare operazioni di manutenzione e scollegare il gruppo di collegamento, occorre sostituire il tubo flessibile oppure accorciarlo eleminando la parte terminale, in quanto il contatto sotto pressione con la porzione non filettata dell’elemento di collegamento provoca delle deformazioni ed incisioni su detta parte terminale che la rendono inadatta ad un successivo utilizzo. Scopo della presente invenzione è quello di superare gli inconvenienti della tecnica nota, fornendo un gruppo di collegamento per connessioni da vuoto che sia facile e rapido da installare e da manutenere.

Questi ed altri scopi sono raggiunti mediante il gruppo di collegamento per connessioni da vuoto come rivendicato nelle unite rivendicazioni.

Esposizione sintetica dell’Invenzione

Nelle sue linee più generali il gruppo di collegamento per connessioni da vuoto secondo l’invenzione comprende un tubo flessibile ed un elemento di collegamento pneumatico ad innesto rapido provvisto di un raccordo maschio o femmina filettato per il collegamento ad un dispositivo del sistema di pompaggio per vuoto.

Grazie al fatto che – a differenza dei gruppi di collegamento della tecnica nota – la tenuta non è realizzata calzando l’estremità del tubo flessibile su una porzione dell’elemento di collegamento e serrando successivamente detta estremità di detto tubo flessibile su detta porzione di detto elemento di collegamento, l’installazione è più rapida e la qualità della tenuta non è dipendente dalla abilità dell’utilizzatore.

Inoltre, la parte terminale del tubo flessibile non viene danneggiata dall’accoppiamento con l’elemento di collegamento pneumatico ad innesto rapido; di conseguenza nel corso delle operazioni di manutenzione non è necessario sostituire il tubo flessibile o rimuoverne la parte terminale, il che rende dette operazioni di manutenzione più semplici e comporta un risparmio economico.

In una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, il gruppo di collegamento comprende inoltre un raccordo femmina filettato internamente destinato ad essere installato su un dispositivo del sistema di pompaggio per vuoto da collegare mediante la linea di vuoto e atto a cooperare con il raccordo maschio filettato dell’elemento di collegamento pneumatico ad innesto rapido, in cui detto raccordo femmina filettato internamente è conformato in modo tale da incrementare l’effetto di tenuta.

Inoltre un’altra possibile forma di realizzazione dell’invenzione può avvenire ricavando direttamente la sede del raccordo rapido sul corpo della pompa da vuoto.

Descrizione Sintetica delle Figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata che segue di una forma preferita di realizzazione, data a titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati in cui:

le Figure 1a e 1b mostrano un primo esempio di gruppo di collegamento per connessioni da vuoto secondo tecnica nota;

le Figure 2a e 2b mostrano un secondo esempio di gruppo di collegamento per connessioni da vuoto secondo tecnica nota;

le Figure 3a e 3b mostrano un gruppo di collegamento per connessioni da vuoto secondo una forma di realizzazione dell’invenzione;

le Figure 4a e 4b mostrano esempi di applicazione di gruppi di collegamento per connessioni da vuoto secondo l’invenzione;

la Figura 5 mostra il raccordo femmina filettato internamente di un gruppo di collegamento per connessioni da vuoto secondo una forma di realizzazione particolarmente preferita dell’invenzione.

Descrizione Dettagliata di una Forma Preferita di Realizzazione dell’Invenzione

Con riferimento alle Figure 3a e 3b, è illustrato un gruppo di collegamento per vuoto secondo l’invenzione, indicato complessivamente con il riferimento numerico 1.

Il gruppo di collegamento 1 è destinato ad essere impiegato in una linea per vuoto utilizzata per collegare tra loro due dispositivi all’interno di un sistema di pompaggio per vuoto.

Il gruppo di collegamento 1 comprende un tubo flessibile 3 ed un elemento di collegamento pneumatico ad innesto rapido 5 all’interno del quale può essere inserita una estremità 3a del tubo flessibile 3.

È evidente che un ulteriore elemento di collegamento pneumatico può essere previsto all’estremità opposta del tubo flessibile 3, realizzando un analogo gruppo di collegamento.

Detto elemento di collegamento pneumatico 5 comprende un corpo cavo 7, sostanzialmente cilindrico, che è provvisto ad una estremità di un raccordo maschio filettato 7a atto ad essere avvitato in un raccordo femmina filettato internamente montato o incorporato sul dispositivo del sistema di pompaggio per vuoto da collegare.

Alla base del raccordo maschio filettato 7a è prevista una flangia 7b che si allarga radialmente e alloggia un anello di tenuta 9, realizzato ad esempio in materiale elastomerico.

Sul lato della flangia 7b opposto al raccordo maschio filettato 7a, il corpo 7 dell’elemento di collegamento 5 comprende la porzione di trattenimento 7c che accoglie l’estremità 3a del tubo flessibile 3.

La porzione di trattenimento 7c comprende un involucro esterno all’interno del quale è alloggiato un elemento di presa (anch’esso non visibile nelle Figure 3a, 3b).

Quando l’estremità 3a del tubo flessibile 3 viene inserita nella porzione di trattenimento 7c fino a battuta e l’elemento di presa della porzione di trattenimento 7c trattiene nella posizione corretta l’estremità 3a del tubo flessibile 3 all’interno della porzione di trattenimento 7c, garantendo la tenuta da vuoto.

Per rilasciare il tubo flessibile 3 ed interrompere il collegamento, la porzione di trattenimento 7c comprende un anello di rilascio 7d alloggiato scorrevolmente all’interno dell’involucro di detta porzione di trattenimento 7c: quando l’anello di rilascio viene spinto all’interno di dettoinvolucro, esso provoca il rilascio dell’estremità 3a del tubo flessibile 3.

Come visibile in Figura 3b, una porzione della superficie esterna dell’involucro della porzione di trattenimento 7c può essere opportunamente sagomata per fornire una superficie di accoppiamento 7e per un utensile (ad esempio una chiave inglese) atto ad avvitare / svitare l’elemento di collegamento 5.

Da quanto sopra descritto è evidente che l’invenzione raggiunge gli scopi sopra indicati, in quanto l’inserimento dell’estremità del tubo flessibile 3 nella porzione di trattenimento 7c del corpo 7 dell’elemento di collegamento 5 è sufficiente a realizzare l’accoppiamento fra detto tubo flessibile e detto elemento di collegamento, il che rende l’installazione del gruppo di collegamento 1 secondo l’invenzione facile e rapida, nonché indipendente dal grado di abilità dell’utilizzatore.

La disinstallazione del gruppo di collegamento 1 secondo l’invenzione in caso di manutenzione è altrettanto rapida e semplice.

Inoltre, l’estremità del tubo flessibile 3 non è soggetta a sforzi o sollecitazioni che potrebbero danneggiarla e, di conseguenza, non è necessario sostituire o accorciare detto tubo flessibile durante gli eventi di manutenzione.

È altresì evidente che la forma di realizzazione illustrata nelle Figure 3a, 3b non deve essere intesa in senso limitativo: ad esempio, benché nell’esempio di realizzazione illustrato nelle Figure 3a, 3b il corpo 7 dell’elemento di collegamento 5 abbia una forma sostanzialmente cilindrica, è evidente che esso potrebbe avere una qualsiasi altra forma nota e comunemente utilizzata nel settore, ad esempio una forma a gomito.

Nelle Figure 4a, 4b sono illustrati esempi di applicazione all’interno di un sistema di pompaggio per vuoto del gruppo di collegamento secondo l’invenzione.

In Figura 4a è illustrato un gruppo di collegamento 1 secondo l’invenzione collegato ad una pompa turbomolecolare 10. Come ben visibile in Figura 4a, in questo esempio di applicazione il corpo dell’elemento di collegamento ha una forma a gomito.

In Figura 4b è illustrato un gruppo di collegamento 1 secondo l’invenzione collegato ad una pompa di pre-vuoto 20. Come ben visibile in Figura 4b, anche in questo esempio di applicazione il corpo dell’elemento di collegamento ha una forma a gomito.

Come chiaramente visibile nelle Figure 4a, 4b, in uso il raccordo maschio filettato dell’elemento di collegamento del gruppo di collegamento secondo l’invenzione è saldamente avvitato su un raccordo femmina filettato internamente montato o incorporato sul dispositivo (cioè sulla pompa da vuoto) da collegare.

L’accoppiamento fra detto raccordo maschio e detto raccordo femmina garantisce la tenuta del collegamento, grazie anche alla presenza dell’anello di tenuta calzato su detto raccordo maschio.

In linea generale, il raccordo femmina filettato internamente può essere un elemento standard, con dimensioni e filettatura compatibili con quelle del raccordo maschio dell’elemento di collegamento.

Tuttavia, in una forma particolarmente preferita di realizzazione dell’invenzione, il gruppo di collegamento 1 comprende un raccordo femmina filettato internamente destinato ad essere installato sul dispositivo da collegare e conformato in modo tale da incrementare l’effetto di tenuta una volta che è accoppiato al raccordo maschio filettato dell’elemento di collegamento.

Detto raccordo femmina filettato internamente è illustrato in Figura 5, dove è indicato con il riferimento 11.

Il raccordo femmina 11 comprende – in modo di per sé noto – un foro passante 13 cilindrico filettato internamente.

Tuttavia, la filettatura non copre l’intera superficie del foro passante 13. Al contrario, una porzione svasata e non filettata 13a è prevista all’estremità del foro passante 13 che in uso è rivolta verso il raccordo maschio filettato.

La porzione svasata e non filettata 13a è destinata ad accogliere l’anello di tenuta 9 una volta che il raccordo maschio ed il raccordo femmina sono accoppiati tra loro e le dimensioni di detta porzione svasata e non filettata possono essere opportunamente scelte in modo da ottimizzare l’effetto di tenuta realizzato dall’anello 9 e da migliorane la durata nel tempo. Anche la lavorazione superficiale di detta porzione svasata e non filettata 13a può contribuire in modo vantaggioso ad incrementare ulteriormente la tenuta e da migliorane la durata nel tempo.

È evidente che detto raccordo femmina filettato internamente, anziché essere previsto come un pezzo separato destinato ad essere installato sul dispositivo da collegare, potrebbe essere incorporato in esso. In altre parole, il foro filettato che accoglie il raccordo maschio filettato può essere ricavato direttamente sul dispositivo da collegare.

La descrizione dettagliata sopra fornita non deve essere in alcun modo intesa in senso limitativo e numerose varianti e modifiche sono possibili senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione, come definito dalle rivendicazioni che seguono.

In particolare, benché nella forma di realizzazione sopra illustrata sia stato illustrato un gruppo di collegamento comprendente un elemento di collegamento pneumatico provvisto di un raccordo maschio filettato, è evidente che sarebbe anche possibile prevedere di realizzare un gruppo di collegamento comprendente un elemento di collegamento pneumatico provvisto di un raccordo femmina filettato internamente. In questo caso, un corrispondente raccordo maschio filettato sarà montato o incorporato sul dispositivo (ad esempio sulla pompa da vuoto) da collegare.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Gruppo di collegamento (1) per connessioni da vuoto, del tipo utilizzato per collegare tra loro due dispositivi di un sistema di pompaggio per vuoto, comprendente un tubo flessibile (3) ed un elemento di collegamento (5) atto ad impegnarsi con detto tubo flessibile (3) e comprendente un corpo cavo (7) provvisto di un raccordo maschio filettato (7a) o di un raccordo femmina filettato internamente per il collegamento ad uno di detti dispositivi da collegare, caratterizzato dal fatto che detto elemento di collegamento è un elemento di collegamento pneumatico ad innesto rapido (5) e detto corpo cavo (7) comprende una porzione di trattenimento (7c) che accoglie una prima estremità (3a) di detto tubo flessibile (3).
2. 2. Gruppo di collegamento (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detta porzione di trattenimento (7c) comprende un involucro esterno cavo che accoglie detta estremità (3a) di detto tubo flessibile (3).
3. 3. Gruppo di collegamento (1) secondo la rivendicazione 2, in cui all’interno di detto involucro esterno di detta porzione di trattenimento (7c) è alloggiato un elemento di presa atto a trattenere all’interno di detta porzione di trattenimento (7c) detta estremità (3a) di detto tubo flessibile (3).
4. 4. Gruppo di collegamento (1) secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui detta porzione di trattenimento (7c) comprende un anello di rilascio (7d) alloggiato in modo mobile all’interno di detto involucro esterno di detta porzione di trattenimento (7c) ed azionabile per causare il rilascio di detta estremità (3a) di detto tubo flessibile (3) da detta porzione di trattenimento (7c).
5. 5. Gruppo di collegamento (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto corpo (7) di detto elemento di collegamento (5) è provvisto di un raccordo maschio filettato (7a) e alla base di detto raccordo maschio filettato (7a) è alloggiato un anello di tenuta (9).
6. 6. Gruppo di collegamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 - 5, comprendente inoltre un raccordo femmina filettato internamente (11) o, rispettivamente, un raccordo maschio filettato destinato ad essere montato su detto dispositivo da collegare e atto ad essere accoppiato con detto raccordo maschio filettato (7a) o, rispettivamente, detto raccordo femmina filettato internamente di detto elemento di collegamento (5).
7. 7. Gruppo di collegamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 - 5, comprendente inoltre un raccordo femmina filettato internamente (11) o, rispettivamente, un raccordo maschio filettato destinato ad essere incorporato in detto dispositivo da collegare e atto ad essere accoppiato con detto raccordo maschio filettato (7a) o, rispettivamente, detto raccordo femmina filettato internamente di detto elemento di collegamento (5).
8. 8. Gruppo di collegamento (1) secondo la rivendicazione 1 o 6 o 7, in cui detto raccordo femmina filettato internamente (11) comprende un foro passante filettato internamente (13).
9. 9. Gruppo di collegamento (1) secondo la rivendicazione 8, in cui detto foro passante filettato internamente (13) comprende ad una estremità una porzione svasata e non filettata (13a).
10. 10. Gruppo di collegamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un ulteriore elemento di collegamento pneumatico ad innesto rapido (5) comprendente un corpo cavo provvisto di un raccordo maschio filettato o di un raccordo femmina filettato internamente per il collegamento all’altro di detti dispositivi da collegare e di una porzione di trattenimento che accoglie una seconda estremità di detto tubo flessibile (3) opposta a detta prima estremità (3a) di detto tubo flessibile (3).