IT201800009956A1

IT201800009956A1 - Raccordo per tubi gas comprendente una ghiera e una guarnizione metallica, nonche’ metodo di assemblaggio di tale raccordo

Info

Publication number: IT201800009956A1
Application number: IT102018000009956A
Authority: IT
Inventors: Ciro Mastromatteo
Original assignee: Tapel Di Mastromatteo Ciro & C Sas
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2020-05-01
Also published as: EP3647646A1

Description

RACCORDO PER TUBI GAS COMPRENDENTE UNA GHIERA E UNA GUARNIZIONE METALLICA, NONCHE’ METODO DI ASSEMBLAGGIO DI TALE RACCORDO

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione è generalmente applicabile al settore tecnico della raccorderia per tubi, ad esempio tubi per gas, aria compressa, vapore, acqua refrigerata, ed ha particolarmente per oggetto un raccordo per tubi gas comprendente una ghiera e una guarnizione metallica, nonché un metodo di assemblaggio di tale raccordo.

Definizioni

Nel presente testo, con l’espressione “deformazione plastica” o derivate in riferimento ad un corpo, si intende il fatto che tale corpo, in seguito ad una sollecitazione, si deforma permanentemente nel tempo.

Stato della Tecnica

Sono note varie tipologie di guarnizioni utilizzabili nei raccordi per tubi destinati al trasporto di gas, ad esempio i tubi in rame presenti in un impianto di refrigerazione e/o condizionamento.

Tali raccordi per tubi gas dovranno garantire, infatti, oltre che naturalmente una sufficiente tenuta meccanica sul tubo, un’elevata tenuta pneumatica nei confronti del gas. Quest’ultima è necessaria alla luce del fatto che generalmente in tali tubi il gas circola ad una pressione decisamente elevata.

Allo scopo, sono spesso utilizzate guarnizioni elastomeriche oppure, come ad esempio illustrato in FIG.1C, guarnizioni in rame coniche GC.

In quest’ultimo caso, all’esterno del tubo viene inserita una bussola rigida BR, mentre all’interno del tubo viene inserita un’anima metallica AM. Quest’ultima e la bussola rigida BR vengono poi compresse radialmente per garantire la tenuta meccanica sul tubo.

Altresì, come ad esempio illustrato in FIG. 1A, sul bordo del tubo viene realizzata le cosiddetta “cartella” C, ovvero guarnizioni coniche ricavate deformando il tubo stesso.

Un’altra possibile soluzione per garantire la tenuta meccanica del tubo è la saldobrasatura di una bussola B dello stesso, come illustrato in FIG. 1B e come insegnato nella domanda statunitense US2014/0339818. Sulla bussola B viene poi posta una guarnizione GC.

Tali note soluzioni presentano tutte alcuni svantaggi.

Ad esempio, le guarnizioni elastomeriche sono compatibili solo con alcune tipologie di gas e, con il tempo, presentano un’usura particolarmente elevata.

D’altra parte, la realizzazione delle cartelle e/o della saldobrasatura richiede l’utilizzo di appropriati utensili ed una particolare perizia tecnica.

Inoltre, l’utilizzo delle guarnizioni in rame coniche GC si rivela talvolta non ottimale, in quanto spesso risulta difficile il corretto posizionamento della guarnizione stessa, con conseguente dispendio di tempo nonché scarsa tenuta pneumatica.

Uno svantaggio comune a tutte le soluzioni dello stato della tecnica è che la tenuta pneumatica diminuisce con il tempo, con conseguenti perdite più o meno elevate di gas dal tubo e la necessità di sostituire la guarnizione oppure l’intero tubo.

Presentazione dell’invenzione

Scopo della presente invenzione è quello di superare almeno parzialmente gli inconvenienti sopra riscontrati, mettendo a disposizione una ghiera comprendente una guarnizione in rame utilizzabile in un raccordo metallico a stringere per tubi gas di elevata funzionalità e costo relativamente contenuto.

Uno scopo particolare dell’invenzione è mettere a disposizione una ghiera comprendente una guarnizione in rame particolarmente facile da utilizzare da parte di qualsiasi operatore del settore, anche non particolarmente specializzato.

Un altro scopo dell’invenzione è mettere a disposizione una ghiera comprendente una guarnizione in rame utilizzabile con un raccordo metallico a stringere per tubi gas che garantisca un’ottima tenuta meccanica e pneumatica del tubo gas.

Un ulteriore scopo dell’invenzione è garantire la tenuta pneumatica e meccanica del tubo nel tempo.

Tali scopi, nonché altri che appariranno più chiaramente nel seguito, sono raggiunti da una ghiera comprendente una guarnizione in rame avente una o più delle caratteristiche qui descritte e/o rivendicate e/o illustrate.

Forme di realizzazione vantaggiose dell’invenzione sono definite in accordo con le rivendicazioni dipendenti.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione preferite ma non esclusive dell'invenzione, illustrate a titolo di esempio non limitativo con l'aiuto delle unite tavole di disegno in cui:

le FIGG.1A, 1B, 1C illustrano alcune soluzioni dello stato della tecnica;

la FIG.2 illustra un esempio di terminale filettato T di tipo SAE;

la FIG. 3 illustra una vista in sezione assiale di una ghiera 1 comprendente una bussola BC comprendente la porzione troncoconica 10 e una guarnizione di rame 20;

la FIG.4 illustra un esploso della ghiera 1 e della bussola BC di FIG.3;

le FIGG. 4A e 4B illustrano una forma di realizzazione della guarnizione di rame 20 comprendente un pluralità di appendici 23 rispettivamente nella prima e seconda posizione di lavoro;

le FIGG. 5A e 5B illustrano una vista in sezione assiale di una forma di realizzazione della guarnizione di rame 20 comprendente un’unica appendice 23 rispettivamente nella prima e seconda posizione di lavoro;

la FIG. 6 illustra una sezione assiale della ghiera 1 comprensiva della porzione troncoconica 10 e della guarnizione di rame 20;

la FIG. 7 illustra una sezione assiale di un adattatore 40 includente i profili interni della ghiera 1 del tipo illustrato in FIG.6.

Descrizione dettagliata di alcuni esempi di realizzazione preferiti Con riferimento alla figure citate, si descrive un raccordo per l’accoppiamento di un tubo P ad un terminale filettato di tipo SAE T avente una porzione di estremità di forma sostanzialmente troncoconica FC.

Il raccordo potrà comprendere una ghiera 1 definente un asse X.

In una prima forma di realizzazione e con particolare riferimento alla FIG. 6, tale ghiera 1 potrà comprendere una superficie interna 12 comprendente una prima porzione troncoconica 10 e una porzione filettata 11 comprendente una pluralità di risalti anulari 13.

Preferibilmente la porzione filettata 11, la quale potrà presentare un diametro predefinito Ø1, potrà essere reciprocamente avvitata al terminale filettato T.

Preferibilmente, la ghiera 1 potrà comprendere una zona di alloggiamento 11’ interposta tra le porzioni 10 e 11, che in una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva potrà essere una gola anulare avente diametro Ø4.

Opportunamente, il raccordo potrà comprendere inoltre una guarnizione metallica 20, preferibilmente in rame, di tipo in sé noto.

Essa potrà avere un corpo sostanzialmente troncoconico 24 con una base maggiore 21 e una base minore 22.

Preferibilmente, la guarnizione 20 potrà essere destinata a restare in uso interposta fra la porzione troncoconica 10 e la porzione di estremità FC del terminale di tipo SAE T.

Opportunamente, la base maggiore 21 avrà un diametro Ø2 sostanzialmente maggiore rispetto al diametro Ø3 della base 22 e sostanzialmente inferiore al diametro Ø1 della porzione filettata 11.

Vantaggiosamente, lungo il bordo della base 21 potranno essere presenti due coppie di appendici di centraggio 23 deformabili, tra loro spaziate di 90° e a due a due diametralmente opposte.

Si comprende, tuttavia, che tali appendici di centraggio potranno essere presenti nella zona di alloggiamento 11’ senza per questo uscire dall’ambito di tutela delle rivendicazioni allegate.

Si comprende, inoltre, che la guarnizione 20, con particolare riferimento alle FIGG.

4A, 4B, 5A, 5B, e/o la zona di alloggiamento 11’ potrà includere una o più appendici di centraggio 23 deformabili senza per questo uscire dall’ambito di tutela delle rivendicazioni allegate.

Opportunamente, le appendici di centraggio 23 della guarnizione 20 potranno interagire con la gola di alloggiamento 11’ per formare un assieme unitario 25 fra la stessa guarnizione 20 e la ghiera 1.

Preferibilmente, le appendici di centraggio 23 potranno altresì impedire il disassamento della guarnizione 20 rispetto all’asse X all’atto dell’avvitamento reciproco della porzione filettata 11 e del terminale filettato T.

Allo scopo, in una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva, le appendici di centraggio 23 potranno andare a contatto con una superficie di contatto 16 della gola di alloggiamento 11’, come ad esempio illustrato in FIG.3.

In tal modo, la ghiera 1 e la guarnizione metallica 20 risulteranno reciprocamente coassiali durante tutta la fase di avvitamento della porzione filettata 11 della ghiera 1 e del terminale filettato di tipo SAE T.

Vantaggiosamente, per semplificare il montaggio del raccordo 1, le appendici di centraggio 23 potranno essere realizzate in un materiale metallico plasticamente deformabile, ad esempio rame o materiali similari. Opportunamente, il materiale metallico della guarnizione 20 e delle appendici di centraggio 23 potrà essere lo stesso.

In tal modo, un operatore potrà agire sulle stesse appendici di centraggio 23 per movimentarle da una prima posizione di lavoro, illustrata ad esempio in FIG.4A e 5A, in cui è consentito il libero inserimento della guarnizione metallica 20 nella ghiera 1 a una seconda posizione di lavoro, illustrata ad esempio in FIG. 4B e 5B, in cui vanno in battuta contro la zona di alloggiamento 11’ per fissare fra loro la guarnizione metallica 20 e la ghiera 1.

A tale scopo, in una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva, nella prima posizione di lavoro le appendici 23 fra loro diametralmente opposte potranno presentare una distanza d1 sostanzialmente inferiore al diametro Ø1. In tal modo, sarà possibile inserire agevolmente la guarnizione 20 nella ghiera 1.

Una volta inserita la guarnizione 20 nella ghiera 1, l’operatore potrà agire sulle appendici di centraggio 23 per portarle nella seconda posizione di lavoro. In pratica, l’operatore agirà per divaricare le appendici 23, in modo che la distanza fra quelle diametralmente opposte passi dalla distanza d1 alla distanza d2, maggiore della prima e sostanzialmente pari al diametro Ø4.

In tale posizione le appendici 23 potranno venire a contatto con la superficie di contatto 16 per mantenere la centratura della guarnizione 20.

In tal modo, la guarnizione 20 sarà saldamente ancorata in modo irreversibile alla ghiera 1 evitando, inoltre, errati posizionamenti della guarnizione stessa con conseguenti perdite di gas.

Sfruttando, quindi, la malleabilità del rame, sarà possibile fissare la guarnizione 20 nella ghiera 1, con notevole vantaggio in termini di tempo ed efficacia nel corretto posizionamento della guarnizione stessa.

Dal punto di vista realizzativo, l’operatore inserirà la guarnizione di rame 20 con le appendici di centraggio 23 nella prima posizione di lavoro nella ghiera 1 in modo tale che le rispettive superfici troncoconiche 24 e 10 aderiscano reciprocamente.

L’operatore potrà allora procedere con il fissaggio della guarnizione 20, in modo tale che le appendici 23 si deformino plasticamente per inserirsi nella gola 11’ della ghiera 1 andando in battuta contro la superficie di contatto 16.

In tal modo, le stesse appendici 23 forniranno l’ancoraggio della guarnizione 20 all’interno della gola 11’ della ghiera 1.

Secondo un esempio di realizzazione preferito ma non esclusivo, la ghiera 1 potrà essere parte di un adattatore 40 comprendente una porzione 41 definita dai profili interni della ghiera 1 e una porzione 42 comprendente oppure costituita da un terminale di accoppiamento filettato 42.

Opportunamente, il terminale di accoppiamento filettato 42 potrà definire lo stesso asse X avente una porzione interna sagomata 42’ comprendente in sequenza una superficie troncoconica 43, una superficie di scorrimento 48, una seconda superficie troncoconica 44 e almeno una superficie di battuta 45.

Preferibilmente, le superfici troncoconiche 43, 44 potranno essere coassiali e convergenti verso l’asse X.

Vantaggiosamente, la superficie troncoconica 43 potrà presentare un’angolazione α compresa fra 4° e 8°, preferibilmente di 6°, mentre la superficie troncoconica 44 potrà presentare un’angolazione β compresa fra 0,5° e 2,5°, preferibilmente di 1,5°.

Inoltre, la porzione interna sagomata 42 potrà presentare una superficie di invito 46 sostanzialmente convergente verso l’asse X.

Preferibilmente, la superficie di invito 46 potrà essere adiacente alla superficie troncoconica 44.

Opportunamente, la superficie di scorrimento 48 potrà essere sostanzialmente troncoconica, convergente rispetto all’asse X e coassiale rispetto alle superfici troncoconiche 43, 44.

Vantaggiosamente, la superficie di scorrimento 48 potrà presentare una lunghezza L1 sufficientemente maggiore di quella L2 della superficie troncoconica 44, in modo da creare una camera 47.

La porzione interna sagomata 42’ potrà presentare inoltre una superficie di riscontro 460 interposta fra la superficie di scorrimento 48 e la superficie troncoconica 44 per fare da parete di fondo della camera di espansione 47.

Tale adattatore 40 potrà essere utilizzato per collegare terminali filettati del tipo SAE con tubi lisci, in particolare tubi gas, senza la necessità di effettuare la cosiddetta ‘”cartella”, utilizzando ad esempio una ghiera e un elemento di serraggio del tipo descritto nella domanda di brevetto italiana 102018000002959, accoppiabili alla porzione 42 dell’adattatore 40.

In una seconda forma di realizzazione e con particolare riferimento alle FIGG.3 e 4, il tubo P potrà essere raccordato al terminale filettato di tipo SAE T tramite una bussola di raccordo BC, in sé nota. In aggiunta, quest’ultima potrà essere del tipo illustrato in FIG. 1B e 1C.

Vantaggiosamente, la bussola BC potrà essere coassialmente inserita nella ghiera 1 e potrà comprendere essa stessa la porzione sostanzialmente troncoconica 10.

La ghiera 1 potrà, quindi, comprimere la stessa bussola BC all’atto dell’accoppiamento con il terminale filettato di tipo SAE T.

Opportunamente, la guarnizione 20 potrà essere destinata a restare in uso interposta fra la porzione troncoconica 10 della bussola BC e la porzione di estremità FC del terminale di tipo SAE T.

Vantaggiosamente, le appendici 23 potranno deformarsi plasticamente, come antecedentemente descritto, per inserirsi nella gola 11’ della ghiera 1 andando in battuta contro la superficie di contatto 16 e fornendo l’ancoraggio per la stessa guarnizione 20 all’interno della ghiera 1.

Da quanto sopra descritto, appare chiaro che l’invenzione raggiunge gli scopi prefissatisi.

L’invenzione è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Altresì, tutti i particolari potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti ed i materiali potranno essere diversi a seconda delle esigenze, senza uscire dall'ambito di tutela delle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Un raccordo per l’accoppiamento di un tubo (P) ad un terminale filettato di tipo SAE (T) avente una porzione di estremità di forma sostanzialmente troncoconica (FC), il tubo (P) essendo raccordato al terminale filettato di tipo SAE (T) direttamente oppure tramite una boccola di raccordo (BC), il raccordo comprendendo: - una ghiera (1) definente un asse (X) comprendente una superficie interna (12) che include: - una seconda porzione filettata (11) per l’avvitamento reciproco con il terminale filettato di tipo SAE (T), detta seconda porzione filettata (11) presentando un primo diametro predeterminato (Ø1); - una zona di alloggiamento (11’) interposta fra detta prima porzione sostanzialmente troncoconica (10) e detta seconda porzione filettata (11); - una guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica destinata a restare in uso interposta fra ed a contatto con detta prima porzione sostanzialmente troncoconica (10) e la porzione di estremità di forma sostanzialmente troncoconica (FC) del terminale filettato di tipo SAE (T); in cui: - nel caso di tubo (P) raccordato direttamente al terminale filettato di tipo SAE (T) detta ghiera (1) include inoltre una prima porzione sostanzialmente troncoconica (10); oppure - nel caso di tubo (P) raccordato al terminale filettato di tipo SAE (T) mediante la boccola di raccordo (BC) quest’ultima è coassialmente inserita in detta ghiera (1) e comprende una prima porzione sostanzialmente troncoconica (10); in cui una fra detta guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica e detta zona di alloggiamento (11’) comprende almeno un’appendice di centraggio (23) interferente con l’altra fra detta guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica e detta zona di alloggiamento (11’) per rendere solidali detta guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica e detta ghiera (1), in modo da formare un assieme unitario (25); in cui detta almeno un’appendice di centraggio (23) agisce sull’altra fra detta guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica e detta zona di alloggiamento (11’) per impedire il disassamento della stessa guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica rispetto a detto asse (X) all’atto dell’avvitamento reciproco di detta prima porzione filettata (11) e del terminale filettato di tipo SAE (T).
2. Raccordo secondo la rivendicazione 1, in cui detta almeno un’appendice di centraggio (23) è in materiale metallico plasticamente deformabile in modo che un operatore possa promuoverne la movimentazione da una prima posizione di lavoro in cui consente il libero inserimento della guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica in detta ghiera (1) a una seconda posizione di lavoro in cui interferisce con l’altra fra detta guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica e detta zona di alloggiamento (11’) per fissare reciprocamente le stesse guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica e ghiera (1).
3. Raccordo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica include un primo bordo periferico d’estremità (21) avente un secondo diametro predeterminato (Ø2) ed un secondo bordo periferico d’estremità (22) opposto a detto primo bordo periferico d’estremità (21) che presenta un terzo diametro predeterminato (Ø3) sensibilmente minore di detto secondo diametro predeterminato (Ø2), quest’ultimo essendo inferiore a detto primo diametro predeterminato (Ø1) per consentire l’inserimento della stessa guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica in detta ghiera (1) quando detta almeno un’appendice di centraggio (23) è in detta prima posizione di lavoro.
4. Raccordo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta altra fra detta guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica e detta zona di alloggiamento (11’) comprende una superficie di contatto (16) suscettibile di venire a reciproco contatto con almeno un’appendice di centraggio (23) in modo che detta ghiera (1) e detta guarnizione metallica (20) risultino reciprocamente coassiali durante l’avvitamento reciproco di detta prima porzione filettata (11) e del terminale filettato di tipo SAE (T).
5. Raccordo secondo la rivendicazione precedente quando dipende dalla rivendicazione 2, in cui il reciproco contatto fra detta superficie di contatto (16) e detta almeno un’appendice di centraggio (23) avviene quando quest’ultima è in detta seconda posizione di lavoro.
6. Raccordo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta almeno un’appendice di centraggio (23) si estende da detto primo bordo periferico d’estremità (21) di detta guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica per consentire l’inserimento della stessa guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica in detta ghiera (1) quando detta almeno un’appendice di centraggio (23) è in detta prima posizione di lavoro.
7. Raccordo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta zona di alloggiamento (11’) è una gola anulare avente un quarto diametro (Ø4) sostanzialmente maggiore di detto primo diametro predeterminato (Ø1).
8. Raccordo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta una fra detta guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica e detta zona di alloggiamento (11’) include almeno una coppia di appendici di centraggio (23) fra loro affacciate lungo detto secondo diametro predeterminato (Ø2), detta coppia di appendici di centraggio (23) presentando in detta prima posizione di lavoro una prima distanza reciproca (d1) inferiore a detto primo diametro predeterminato (Ø1) e in detta seconda posizione di lavoro una seconda distanza reciproca (d2) superiore a detto primo diametro predeterminato (Ø1).
9. Raccordo secondo le rivendicazioni 7 e 8, in cui detta seconda distanza reciproca (d2) è sostanzialmente pari a detto quarto diametro (Ø4).
10. Un metodo per l’assemblaggio di un raccordo in accordo con una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente la fasi di: - predisposizione di una ghiera (1) definente un asse (X) comprendente una superficie interna (12) che include: - una prima porzione sostanzialmente troncoconica (10); - una seconda porzione filettata (11) per l’avvitamento reciproco con il terminale filettato di tipo SAE (T), detta seconda porzione filettata (11) presentando un primo diametro predeterminato (Ø1); - una zona di alloggiamento (11’) interposta fra detta prima porzione sostanzialmente troncoconica (10) e detta seconda porzione filettata (11); - predisposizione di una guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica destinata a restare in uso interposta fra ed a contatto con detta prima porzione sostanzialmente troncoconica (10) e la porzione di estremità di forma sostanzialmente troncoconica (FC) del terminale filettato di tipo SAE (T); in cui una fra detta guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica e detta zona di alloggiamento (11’) comprende almeno un’appendice di centraggio (23) materiale metallico plasticamente deformabile; - deformazione plastica di detta almeno un’appendice di centraggio (23) in modo da promuoverne l’interferenza con l’altra fra detta guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica e detta zona di alloggiamento (11’) per rendere solidali detta guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica e detta ghiera (1), in modo da formare un assieme unitario (25); in cui la deformazione plastica di detta almeno un’appendice di centraggio (23) avviene in modo che quest’ultima agisca sull’altra fra detta guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica e detta zona di alloggiamento (11’) per impedire il disassamento della stessa guarnizione metallica (20) sostanzialmente troncoconica rispetto a detto asse (X) all’atto dell’avvitamento reciproco di detta prima porzione filettata (11) e del terminale filettato di tipo SAE (T).