IT201800009957A1 - Raccordo a stringere per tubi comprendente una flangia oscillante - Google Patents

Description

RACCORDO A STRINGERE PER TUBI COMPRENDENTE UNA FLANGIA OSCILLANTE

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione è generalmente applicabile al settore tecnico della raccorderia per tubi, ad esempio tubi gas, aria compressa, vapore, acqua refrigerata, ed ha particolarmente per oggetto un raccordo metallico a stringere per tubi gas di diametro di misura elevata comprendente una flangia oscillante.

Stato della Tecnica

Sono note varie tipologie di 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, 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.

In caso di tubi di dimensione elevata, ad esempio tubi per valvole degli impianti di cui sopra, per accoppiare il tubo con il terminale filettato si utilizzano in genere flange contrapposte avvitate l’una contro l’altra mediante bulloni o tiranti posti da parti opposte rispetto al tubo.

Tali tipologie di accoppiamento risulta spesso inefficace a causa degli inevitabili scompensi che si hanno avvitando i due bulloni o tiranti.

Presentazione dell’invenzione

Scopo della presente invenzione è quello di superare almeno parzialmente gli inconvenienti sopra riscontrati, mettendo a disposizione un raccordo metallico di elevata funzionalità e costo relativamente contenuto.

Uno scopo particolare dell’invenzione è mettere a disposizione un raccordo particolarmente facile da utilizzare da parte di qualsiasi operatore del settore, anche non particolarmente specializzato.

Uno scopo particolare dell’invenzione è mettere a disposizione un raccordo che non necessiti di particolari utensili per essere posto in opera.

Un altro scopo dell’invenzione è mettere a disposizione un raccordo in grado di garantire un’ottima tenuta meccanica e pneumatica del tubo gas.

Un altro scopo dell’invenzione è mettere a disposizione un raccordo utilizzabile indipendentemente dalla tipologia di gas trasportata nel tubo.

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 un raccordo 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 FIG.1A illustra una vista frontale del raccordo 1;

la FIG.1B è una vista in sezione assiale del raccordo di FIG.1A, di cui la FIG.1C riporta un ingrandimento di un particolare;

la FIG.2 è una vista assonometrica dell’elemento di serraggio 10;

la FIG.3 è una vista assonometrica della flangia 30;

la FIG. 4 è una vista schematica della porzione terminale F del tubo P dopo il completo avvitamento reciproco delle flange 20 e 30;

le FIGG. 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 7B e 8A, 8B sono esempi di applicazione del raccordo 1 raffiguranti in particolare la flangia 20.

Descrizione dettagliata di alcuni esempi di realizzazione preferiti

Con riferimento alla figure citate, si descrive un raccordo a stringere 1 per tubi P, i quali potranno essere di qualsivoglia tipologia. Preferibilmente, il tubo P potrà presentare diametro elevato, ad esempio tubi con diametro esterno di 16 - 22 mm.

In particolare, il raccordo 1 è particolarmente indicato per tubi P per il trasporto di gas, detti semplicemente tubi gas.

In ogni caso, in un tubo P, il quale potrà definire un asse X, si potrà distinguere una porzione d’estremità F e un bordo d’estremità E.

La presente invenzione presenta varie parti uguali o comunque fra loro simili. Ove non altrimenti specificato, si indicheranno tali parti uguali o simili con un singolo numero di riferimento, intendendosi che le caratteristiche indicate sono comuni a tutte le parti uguali o simili.

Il raccordo 1 potrà comprendere una coppia di flange 20, 30 e un elemento di serraggio 10 tra esse interposto. Quest’ultimo potrà comprendere, quindi, un corpo di supporto 12, ad esempio un anello rigido, e uno o più elementi di presa 11, ad esempio morsetti, sul tubo P. In particolare, l’elemento di serraggio 10 potrà essere preferibilmente realizzato secondo gli insegnamenti della domanda italiana 102018000002959.

Opportunamente, le flange 20, 30 potranno essere fra loro affacciate. Più in particolare, la superficie 30’ della flangia 30 e la superficie 20’’ della flangia 20 potranno essere reciprocamente affacciate.

Ognuna delle flange 20, 30 potrà comprendere centralmente una zona di alloggiamento 21, 31 definenti l’asse X per alloggiare il tubo gas P.

Altresì, le flange 20, 30 potranno comprendere ognuna rispettivamente due zone di alloggiamento laterali 22, 32 per alloggiare una coppia di elementi tiranti 50, ad esempio bulloni, tiranti o similari. Gli elementi tiranti 50 potranno definire assi X’, X’’ sostanzialmente paralleli all’asse X.

Più precisamente, un operatore agendo sugli elementi tiranti 50 potrà promuovere il passaggio della superficie 30’ della flangia 30 da una posizione reciprocamente distale alla superficie 20’’ della flangia 20 a una posizione prossimale a quest’ultima e viceversa.

Anche se per il prosieguo della presente descrizione ci si riferirà per semplicità a elementi tiranti in forma di bulloni, si comprende che le caratteristiche enunciate per gli stessi potranno essere presenti su qualsivoglia tipo di elemento tirante senza per questo uscire dall’ambito di tutela delle rivendicazioni allegate.

Il movimento della flangia 30 verso la flangia 20 promuoverà lo scorrimento lungo l’asse X dell’elemento di serraggio 10, che verrà così fissato al tubo gas P, come meglio spiegato più avanti.

Secondo un particolare esempio di realizzazione preferito ma non esclusivo, i bulloni 50 potranno comprendere una testa 53 con una superficie operativa 53’ e un corpo allungato 54.

Opportunamente, il corpo allungato 54 di ogni potrà essere almeno parzialmente filettato e potrà comprendere zone 54’, 54’’ rispettivamente affacciate alle zone di alloggiamento 32, 22.

In particolare, le zone 54’’affacciate alle zone di alloggiamento 22 potranno essere filettate, mentre le stesse zone di alloggiamento 22 potranno essere controfilettate.

D’altra parte, sia le zone 54’ che le zone di alloggiamento 32 potranno essere lisce. In tal modo, l’avvitamento / svitamento dei bulloni 50 promuoverà l’avvicinamento / allontanamento assiale delle flange 20 e 30.

In particolare, le zone di alloggiamento 31, 32 della flangia 30 potranno comprendere internamente rispettive superfici troncoconiche 35, 35’, 35’’, la cui funzione sarà chiara più avanti.

Per compensare eventuali disassamenti all’atto dell’avvitamento dei bulloni 50, la superficie 30’ della flangia 30 potrà comprendere una porzione convessa 33 in corrispondenza della zona di alloggiamento 31.

Tale porzione convessa 33 potrà essere posta operativamente a contatto con l’anello rigido 12, in particolare con la superficie operativa 10’ dello stesso, in una zona di tangenza 12’.

D’altra parte, la superficie 30’’ della flangia 30 potrà comprendere una coppia di porzioni convesse 34 in corrispondenza delle zone di alloggiamento 32 dei bulloni 50.

Tali porzioni convesse 34 potranno cooperare con le teste 53 dei bulloni 50, eventualmente mediante l’interposizione di apposite rondelle 51, entrando a reciproco contatto con queste ultime in zone di contatto 34’. In tal modo si potrà minimizzare l’attrito delle teste 53 sulla superficie 30’’.

Allo stesso tempo, all’atto della movimentazione della flangia 30 verso la flangia 20 la stessa flangia 30 potrà basculare sia attorno alla zona di contatto 12’ fra la porzione convessa centrale 33 e la superficie operativa 10’, sia attorno alle zone di contatto 34’ fra le porzioni convesse 34 e la superficie inferiore delle rondelle 51.

Grazie a tali caratteristiche, è possibile compensare gli eventuali disassamenti all’atto dell’avvitamento dei bulloni 50. Ciò garantisce che la pressione di traslazione impartita dall’operatore si distribuisca uniformemente su tutto l’anello rigido 12, e più in generale su tutto l’elemento di serraggio 10.

Grazie alla particolare forma delle superfici troncoconiche 35, 35’, 35’’, inoltre, si eviterà il bloccaggio della traslazione assiale delle flange 20 e 30 per attrito tra le superfici troncoconiche 35, 35’, 35’’ e rispettivamente il tubo P e i corpi allungati 54.

Come particolarmente illustrato in FIG.2, l’anello rigido 12 potrà avere una superficie esterna 16 comprendente una coppia di rientranze 15 reciprocamente affacciate alle zone filettate 54’’’, essendo le stesse a queste controsagomate. In tal modo, lo scorrimento assiale dell’elemento di serraggio 10 potrà essere guidato.

Vantaggiosamente, potrà essere prevista una coppia di anelli filettati 52 reciprocamente accoppiabili con la coppia di bulloni 50, in modo tale che l’anello rigido 12 rimanga interposto tra gli anelli filettati 52 e la superficie inferiore 30’ della flangia 30. In tal modo, sarà possibile disaccoppiare la flangia 20 dall’assieme costituito da flangia 30, elemento di serraggio 10 e anelli filettati 52.

La traslazione assiale dell’elemento di serraggio 10 promossa dalla traslazione assiale della flangia 30 porterà i morsetti 11 ad impattare contro un elemento di riscontro 42’, in modo da comprimerli assialmente sul tubo P.

In ogni caso, l’elemento di riscontro 42’ potrà comprendere una porzione interna sagomata 42 destinata a restare reciprocamente affacciata con la porzione d’estremità F del tubo P.

La superficie 42 potrà comprendere una superficie di battuta 45 destinata ad impattare l’estremità E del tubo P.

Secondo un esempio di realizzazione preferito ma non esclusivo, tale porzione interna sagomata 42 potrà essere realizzata secondo gli insegnamenti della domanda italiana 102018000002959 sopra citata.

Da un punto di vista operativo, l’operatore potrà calzare in successione la flangia 30 e l’elemento di serraggio 10 sul tubo P i quali entreranno a reciproco contatto nella zona di tangenza 12’.

L’operatore potrà, quindi, apporre i bulloni 50 negli appositi alloggiamenti 32 previa interposizione delle rondelle 51.

In seguito, l’operatore potrà avvitare gli anelli filettati 52 sui bulloni 50, i quali andranno ad impattare con l’anello rigido 12.

L’insieme così costituito potrà essere inserito nella porzione interna sagomata 42 della flangia 20.

Quest’ultima potrà, quindi, essere accoppiata con la flangia 30 mediante avvitamento dei bulloni 50.

Per prevenire i possibili disassamenti, la porzione convessa 33, oscillando sulla superficie 10’ dell’anello rigido 12, promuoverà la traslazione assiale lungo l’asse X dell’elemento di serraggio 10 e della flangia 30 contrastando i punti di rigidità originati tra quest’ultima, il tubo P e i bulloni 50.

L’accoppiamento progressivo delle flange 20 e 30 promuoverà la compressione radiale dei morsetti 11 sul tubo P, con la conseguente formazione della gola di presa anulare G sullo stesso.

In tal modo, il tubo P e l’elemento di serraggio 10 rimarranno meccanicamente collegati in modo solidale. Successivamente a tale collegamento meccanico, infatti, la traslazione assiale dell’elemento di serraggio 10 promossa dall’ulteriore accoppiamento delle flange 20 e 30 promuoverà anche la contemporanea traslazione assiale del tubo P. In altre parole, quest’ultimo e l’elemento di serraggio 10 formeranno un assieme unitario.

Secondo un esempio di realizzazione preferito ma non esclusivo, come particolarmente illustrato in FIG. 1C, la flangia 20 e l’elemento di riscontro 42’ potranno essere sostanzialmente un corpo unico.

Secondo una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva, come particolarmente illustrato nelle FIGG. 1A, 1B, 7A, 7B la flangia 20 potrà essere accoppiata a una seconda flangia, costituendo quindi un bigiunto flangiato. In particolare, come illustrato nelle FIGG.

7A, 7B tale bigiunto potrà essere utilizzato ad esempio per raccordare i tubi di valvole degli impianti di refrigerazione e/o condizionamento.

Con particolare riferimento alla FIG. 5A, la flangia 20 potrà essere accoppiata a un semplice terminale di accoppiamento filettato TT del tipo descritto nella domanda italiana 102018000002959 sopra citata, accoppiabile con una ghiera GH e un elemento di serraggio MA descritto nella stessa domanda.

Altresì, con particolare riferimento alla FIG. 6A, la flangia 20 potrà essere accoppiata a una ghiera di tipo noto GN accoppiabile a un terminale SAE TS.

D’altra parte, secondo un’altra forma di realizzazione preferita ma non esclusiva, come particolarmente illustrato nelle FIGG. 8A, 8B, la flangia 20 potrà essere libera di ruotare attorno all’asse X per definire la direzione di accoppiamento con la flangia 30. Più in particolare, la flangia 20 potrà essere rotazionalmente accoppiata con un terminale di tipo SAE TS.

Più precisamente, la flangia 20 potrà comprendere in corrispondenza della zona di alloggiamento centrale 21 una superficie internamente filettata reciprocamente avvitabile a un terminale di tipo SAE TS.

Grazie a tale caratteristica, l’operatore potrà orientare a piacimento la flangia 20 rispetto al terminale TS. Tra la flangia 20 e la flangia 30 verranno sequenzialmente interposti un corpo di tenuta T suscettibile di scorrere assialmente lungo lo stesso asse X per impattare il terminale E del tubo P e la superficie troncoconica del terminale TS e un manicotto M definente l’elemento di riscontro 42’.

Tale manicotto M potrà alloggiare l’elemento di serraggio 10 che risulterà interposto tra le flange 20 e 30.

In tal modo sarà possibile effettuare l’operazione di serraggio del tubo sopra descritta anche in spazi angusti o comunque ristretti.

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 (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un raccordo a stringere per un tubo gas (P) comprendente una porzione d’estremità (F) avente un bordo d’estremità (E), il raccordo comprendendo almeno una prima ed una seconda flangia (30, 20) reciprocamente sovrapposte ed affacciate, ognuna di dette almeno una prima e una seconda flangia (30, 20) comprendendo centralmente rispettive prime zone di alloggiamento (31, 21) per il tubo gas (P) fra loro coassiali per definire un primo asse (X), dette almeno una prima e seconda flangia (30, 20) comprendendo rispettivamente almeno una coppia di seconde e terze zone di alloggiamento (32, 22) poste da parti opposte rispetto a detto primo asse (X), ognuna delle seconde e terze zone di alloggiamento (32, 22) essendo reciprocamente coassiali per definire un secondo e terzo asse (X’, X’’) sostanzialmente parallelo a detto primo asse (X); in cui il raccordo comprende inoltre: - almeno una coppia di elementi tiranti (50) inseribili in dette seconde e terze zone di alloggiamento (32, 22), detti elementi tiranti (50) essendo azionabili da un operatore per promuovere l’avvicinamento / allontanamento reciproco fra detta prima flangia (30) e detta seconda flangia (20); - un elemento di serraggio (10) che include almeno un elemento di tenuta meccanica (11) sul tubo (P); - un elemento di riscontro (42’) che include una porzione interna convergente (42) destinata a venire a contatto con detto almeno un elemento di tenuta meccanica (11) per promuoverne la compressione radiale sul tubo (P); in cui detto elemento di serraggio (10) è calzabile sul tubo (P) per restare interposto fra detta almeno una coppia di elementi tiranti (50) e coassialmente interposto tra dette prima e seconda flangia (30, 20), all’atto dell’azionamento di detti elementi tiranti (50) una fra dette prima e seconda flangia (30, 20) venendo a contatto con detto elemento di serraggio (10) in modo da promuoverne la traslazione assiale verso l’altra fra dette prima e seconda flangia (30, 20), detto elemento di riscontro (42’) essendo solidale a quest’ultima (30, 20); in cui detta una fra dette prima e seconda flangia (30, 20) comprende una prima porzione convessa (33) in corrispondenza di detta prima zona di alloggiamento (31) suscettibile di venire a reciproco contatto con detto elemento di serraggio (10) in una prima zona di tangenza (12’), in modo da basculare attorno ad un asse passante per quest’ultima e sostanzialmente perpendicolare a detto primo asse (X) per compensare eventuali disassamenti dovuti all’azione dell’operatore su detti elementi tiranti (50).
2. 2. Raccordo secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento di serraggio (10) comprende una prima superficie operativa (10’) affacciata a detta prima zona di alloggiamento (31) per venire a contatto con detta prima porzione convessa (33) in detta prima zona di tangenza (12’).
3. 3. Raccordo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta una fra dette prima e seconda flangia (30, 20) comprende almeno una coppia di seconde porzioni convesse (34) opposte a detta prima porzione convessa (33) in corrispondenza di dette seconde zone di alloggiamento (32) suscettibili di venire a reciproco contatto con detti elementi tiranti (50) in seconde zone di tangenza (34’), in modo da basculare attorno a rispettivi assi passanti per queste ultime e sostanzialmente perpendicolari a detti secondo e terzo asse (X’, X’’) per compensare eventuali disassamenti dovuti al basculamento di detta una fra dette prima e seconda flangia (30, 20).
4. 4. Raccordo secondo la rivendicazione precedente, in cui ognuno di detti elementi tiranti (50) comprende una testa (53) avente una seconda superficie operativa (53’) affacciata a dette seconde zone di alloggiamento (32), ognuno di detti elementi tiranti (50) comprendendo inoltre un corpo allungato (54) estendentesi da detta superficie operativa (53’) per impegnarsi nella rispettiva zone di alloggiamento (32), dette seconde porzioni convesse (34) essendo a contatto con le seconde superficie operativa (53’) delle teste (53) di detti elementi tiranti (50) in corrispondenza di dette seconde zone di tangenza (34’).
5. 5. Raccordo secondo la rivendicazione precedente, in cui dette prime e seconde zone di alloggiamento (31, 32) di detta una fra dette prima e seconda flangia (30, 20) comprendono rispettive prime superfici interne troncoconiche (35, 35’, 35’’) affacciate rispettivamente alla superficie esterna del tubo (P) e dei corpi allungati (54) di detti elementi tiranti (50), dette superfici troncoconiche (35, 35’, 35’’) presentando una conicità sufficiente a prevenire il bloccaggio della traslazione assiale reciproca di dette prima e seconda flangia (30, 20) per attrito fra le stesse superfici troncoconiche (35, 35’, 35’’) e la superficie esterna del tubo (P) e/o i corpi allungati (54) di detti elementi tiranti (50).
6. 6. Raccordo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre almeno una coppia di anelli filettati (52) reciprocamente accoppiabili con detta coppia di elementi tiranti (50), detto elemento di serraggio (10) essendo interposto tra detta almeno una coppia di anelli filettati (52) e detta una fra dette prima e seconda flangia (30, 20) in modo che l’operatore agendo su detti elementi tiranti (50) promuova l’allontanamento solidale assiale di detta una fra dette prima e seconda flangia (30, 20) e detto elemento di serraggio (10) da detta altra fra dette prima e seconda flangia (30, 20).
7. 7. Raccordo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre una rispettiva coppia di rondelle piatte (51) interposte tra la testa (53) di detti elementi tiranti (50) e detta almeno una coppia di seconde porzioni convesse (34) in modo da minimizzare l’attrito fra gli stessi e agevolare l’azione dell’operatore su detti elementi tiranti (50).
8. 8. Raccordo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo allungato (54) di ognuno di detti elementi tiranti (50) comprende una prima zona (54’) reciprocamente affacciata con la rispettiva seconda zona di alloggiamento (32) di detta una fra dette prima e seconda flangia (30, 20) e una seconda zona (54’’) reciprocamente affacciata con la rispettiva terza zona di alloggiamento (22) di detta altra fra dette prima e seconda flangia (30, 20), le seconde zone (54’’) dei corpi allungati (54) di detti elementi tiranti (50) e le terze zone di alloggiamento (22) di detta altra fra dette prima e seconda flangia (30, 20) essendo reciprocamente filettate e controfilettate, le prime zone (54’) dei corpi allungati (54) di detti elementi tiranti (50) e le seconde zone di alloggiamento (32) di detta una fra dette prima e seconda flangia (30, 20) essendo preferibilmente lisce.
9. 9. Raccordo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto elemento di serraggio (10) comprende un corpo di supporto (12) da cui si estende detto almeno un elemento di tenuta meccanica (11), detto corpo di supporto (12) comprendendo una superficie esterna (16) affacciata ai corpi allungati (54) di ognuno di detti elementi tiranti (50) in corrispondenza di una zona operativa (54’’’), detta superficie esterna (16) comprendendo almeno una coppia di rientranze (15) affacciate alle zone operative (54’’’) dei corpi allungati (54) di detti elementi tiranti (50) e controsagomate rispetto alle stesse per guidare lo scorrimento assiale di detto elemento di serraggio (10).
10. 10. Raccordo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui l’altra fra dette prima e seconda flangia (30, 20) e detto elemento di riscontro (42’) sono rotazionalmente accoppiati in modo da consentire all’operatore di orientarla alla bisogna.