IT202100003686U1 - "Raccordo per tubi metallici ad alta pressione e anello di tenuta per raccordi per tubi ad alta pressione" - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del modello industriale di utilit? dal titolo:

?Raccordo per tubi metallici ad alta pressione e anello di tenuta per raccordi per tubi ad alta pressione?

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo del trovato

Il presente trovato riguarda un raccordo per tubi metallici ad alta pressione.

In particolare, il trovato riguarda un raccordo conforme alla norma ISO 8434-1/DIN2353. Questa norma specifica i requisiti generali e dimensionali per la progettazione e la prestazione di raccordi conici a 24? da impiegare con tubi metallici ferrosi e non ferrosi con diametri esterni da 4 mm a 42 mm.

Secondo un altro aspetto, il trovato riguarda un anello di tenuta per raccordi per tubi metallici ad alta pressione.

Descrizione della tecnica relativa

I raccordi conformi alla norma ISO 8434-1/DIN2353 comprendono:

- un corpo di raccordo comprendente una filettatura esterna e una sede con una superficie interna conica configurata per ricevere una porzione di estremit? di un tubo,

- un anello di tenuta avente una porzione deformabile conica provvista di uno o pi? bordi taglienti, in cui la porzione deformabile dell'anello di tenuta si deforma guidata dalla superficie conica del corpo di raccordo e penetra nel tubo formando una o pi? incisioni circonferenziali sulla superficie cilindrica esterna del tubo, e

- un dado di serraggio avente una filettatura interna che impegna la filettatura esterna del corpo del raccordo e nell?impiego esercita sull'anello di tenuta una spinta assiale che pianta la porzione deformabile dell'anello di tenuta nella superficie interna conica del corpo di raccordo.

Un esempio di un raccordo conforme alla norma ISO 8434-1/DIN2353 ? descritto in EP-B1-0864061.

I raccordi di questo tipo permettono di realizzare connessioni per tubi oleodinamici ad alta pressione che assicurano la tenuta ermetica della giunzione senza la necessit? di saldature e sono caratterizzati da un'elevata facilit? di montaggio e smontaggio.

Tuttavia, l'affidabilit? e la tenuta dei raccordi di questo tipo ? assicurata solo se gli operatori che effettuano il montaggio seguono scrupolosamente le istruzioni di assemblaggio fornite dal produttore dei raccordi. In particolare, le norme e le istruzioni di assemblaggio prevedono di effettuare un assemblaggio preliminare durante il quale il bordo di taglio dell'anello di tenuta incide la superficie esterna del tubo con una certa profondit? e forma un bordo rialzato di fronte al bordo di taglio. Quindi, il dado di serraggio viene svitato per controllare che si sia formato un bordo rialzato uniforme attorno al bordo tagliente. Il bordo sollevato deve coprire almeno il 70% della faccia del bordo di taglio. Dopo che il controllo visivo ha dato esito positivo, si pu? procedere con l'assemblaggio finale durante il quale il dado di serraggio viene chiuso fino a raggiungere una certa resistenza e, da questo momento, viene avvitato per un ulteriore quarto di giro per ottenere il montaggio definitivo.

Nonostante le raccomandazioni fornite dal produttore dei raccordi di rispettare scrupolosamente le istruzioni di montaggio, l'esperienza dimostra che gli operatori che eseguono l'assemblaggio dei raccordi a volte non seguono la procedura di assemblaggio prescritta con la dovuta cura, il che comporta il rischio di perdite di fluido o allentamenti del raccordo causati da vibrazioni durante il funzionamento.

Nello stato della tecnica si utilizzano frequentemente guarnizioni elastomeriche disposte fra l'anello di tenuta e il corpo di raccordo per evitare che errori durante la procedura di assemblaggio nel funzionamento possano causare perdite o rischi di allentamento del raccordo. La soluzione descritta in EP-B1-0864061 comprende un elemento di tenuta di materiale elastomerico compresso assialmente fra la porzione di testa dell'anello di tenuta e il corpo di raccordo e che nella condizione assemblata impegna con contatto di tenuta una porzione della filettatura interna del dado di serraggio.

Sono anche noti raccordi per tubi metallici ad alta pressione in cui non sono previsti elementi di tenuta di materiale elastomerico e la tenuta del raccordo ? affidata esclusivamente al contatto metallo-metallo fra il tubo, l'anello di tenuta e il corpo di raccordo. Uno di questi raccordi ? illustrato in US-A-3787080, che descrive un raccordo per tubi metallici privo di elementi elastomerici, in cui l'anello di tenuta ha una superficie frontale che appoggia frontalmente contro una superficie frontale del corpo di raccordo nella condizione di massimo avvitamento del dado di serraggio. Questa soluzione non ? conforme allo standard ISO 8434-1/DIN2353 perch? non permette di controllare visivamente che si sia formato un bordo rialzato uniforme attorno al bordo tagliente che copre almeno il 70% della faccia del bordo di taglio.

La mancata possibilit? di effettuare il controllo visivo al termine del premontaggio rende il raccordo non conforme allo standard ISO 8434-1/DIN2353 e comporta il rischio di perdite di fluido o allentamenti del raccordo causati da vibrazioni durante il funzionamento.

Scopo e sintesi del trovato

Il presente trovato si prefigge lo scopo di fornire un raccordo per tubi metallici ad alta pressione che superi i problemi della tecnica nota.

In particolare, il trovato si prefigge lo scopo di fornire un raccordo ISO 8434-1/DIN2353 privo di elementi di tenuta elastomerici che assicuri la tenuta e la sicurezza del raccordo in qualunque condizione di lavoro, anche nel caso di errori durante la procedura di assemblaggio.

Secondo il presente trovato, tale scopo viene raggiunto da un raccordo avente le caratteristiche formanti oggetto della rivendicazione 1.

Secondo un altro aspetto, il trovato riguarda un anello di tenuta per un raccordo per tubi metallici ad alta pressione avente le caratteristiche formanti oggetto della rivendicazione 8.

Le rivendicazioni formano parte integrante dell'insegnamento fornito in relazione al presente trovato.

La soluzione secondo il presente trovato permette di controllare il 100% dei premontaggi in conformit? allo standard ISO 8434-1/DIN 2353, in quanto evita di ostacoli geometrici alla visualizzazione del tagliente anteriore dell?anello.

Come risulter? chiaro nel seguito della descrizione, il controllo visuale al termine del premontaggio dell?anello ? semplificato da una battuta frontale del corpo dell?anello contro una parete frontale del corpo di raccordo, che segnala all?operatore in modo semplice ed oggettivo il raggiungimento del termine della fase di premontaggio evitando la possibilit? di errori. La semplicit? e l?oggettivit? dell?operazione di premontaggio sono garantite dal fatto che ? sufficiente verificare l?avvenuto contatto la superficie di battuta dell?anello tagliente e la superficie frontale del corpo raccordo e che l?anello tagliente non si muova longitudinalmente. Si tratta di un controllo semplice, oggettivo senza alcuna complicazione che consente anche ad una persona inesperta di effettuare l?operazione di pre-montaggio in piena sicurezza.

Breve descrizione dei disegni

Il presente trovato verr? ora descritto dettagliatamente con riferimento ai disegni allegati, dati a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- la figura 1 ? una vista laterale parzialmente sezionata di un raccordo secondo il presente trovato in una condizione smontata,

- la figura 2 ? una vista in maggiore scala dell'anello di tenuta indicato dalla freccia II nella figura 1,

- la figura 3 ? una sezione in maggiore scala del raccordo di figura 1 in una fase iniziale del montaggio,

- la figura 4 ? una vista laterale parzialmente sezionata del raccordo di figura 1 in una configurazione di pre-montaggio,

- la figura 5 ? una vista laterale parzialmente sezionata del raccordo della figura 4 in una configurazione di montaggio finale,

- la figura 6 ? una sezione in maggiore scala della parte indicata dalla freccia VI nella figura 5, e

- la figura 7 illustra un dettaglio della figura 6 con i componenti separati per maggiore chiarezza.

Descrizione dettagliata

Con riferimento ai disegni, con 10 ? indicato un raccordo per tubi metallici ad alta pressione conforme alla norma ISO 8434-1/DIN2353. Il raccordo 10 ? utilizzato per collegare un tubo metallico 12 ad altri componenti di un impianto oleodinamico ad alta pressione. Il tubo 12 ha una superficie cilindrica esterna 14 e una superficie cilindrica interna 16. La superficie cilindrica esterna 14 ? liscia ed ha un diametro nominale D. Il tubo 12 pu? essere costituito di qualunque materiale adatto all'impiego in circuiti oleodinamici ad alta pressione, come ad esempio acciaio al carbonio, acciaio inox o materiale metallico non ferroso.

Il raccordo 10 comprende un corpo di raccordo 20, un anello di tenuta 22 e un dado di serraggio 24. Ciascuno dei componenti 20, 22, 24 del raccordo 10 ? costituito da un elemento metallico, ad esempio di acciaio inox o di acciaio al carbonio, ottenuto mediante lavorazioni meccaniche di stampaggio e tornitura. Le dimensioni del corpo di raccordo 20, dell'anello di tenuta 22 e del dado di serraggio 24 sono stabilite in funzione del diametro nominale D del tubo 12 destinato ad essere collegato al raccordo 10. Il tubo 12, il corpo di raccordo 20, l'anello di tenuta 22 e il dado di serraggio 24 hanno un asse longitudinale comune A.

Il corpo di raccordo 20 pu? comprendere una porzione esagonale 26 impegnabile mediante una chiave. Il corpo di raccordo 20 comprende una porzione di connessione 28 avente una filettatura esterna 30. Il corpo di raccordo 20 ha una cavit? passante 32 con un diametro sostanzialmente pari al diametro della superficie interna 16 del tubo 12. La cavit? 32 comunica con una sede 34 configurata per ricevere un'estremit? del tubo 12. La cavit? 34 ha una superficie conica 36 con angolo di inclinazione di 24?, aperta su una superficie frontale 38 del corpo di raccordo 20. La superficie conica 36 comunica con una porzione cilindrica 40 della sede 34 avente un diametro sostanzialmente pari al diametro nominale D del tubo 12. La porzione cilindrica 40 della sede 34 termina ad una superficie frontale 42 contro cui nell'impiego appoggia un'estremit? frontale 44 del tubo 12.

Con riferimento in particolare alla figura 2, l'anello di tenuta 22 comprende un corpo di anello 50 e una porzione deformabile 52 avente uno spessore ridotto rispetto allo spessore del corpo di anello 50. La porzione deformabile 52 ha una superficie interna 54 e una superficie frontale 56 che si intersecano ad un?estremit? distale della porzione deformabile 52 formando un bordo di taglio 58 configurato per incidere la superficie cilindrica esterna 14 del tubo 12 a seguito di una deformazione verso l?interno della porzione deformabile 52. Il bordo di taglio 58 ? visibile frontalmente in modo da consentire l?ispezione visiva a seguito del premontaggio, come verr? descritto nel seguito. La porzione deformabile 52 ha una superficie esterna 59 configurata per entrare in contato con la superficie conica 36 del corpo di raccordo 20.

Nella forma di attuazione illustrata la porzione deformabile 52 ha un unico bordo di taglio 58. In possibili forme di attuazione, la porzione deformabile 52 dell'anello di tenuta 22 pu? avere due o pi? bordi di taglio configurati per incidere la superficie esterna 14 del tubo 12, ad esempio come descritto in EP-B1-0864061. Il bordo di taglio 58 (o i bordi bordo di taglio nel caso ne siano previsti due o pi?) ? un bordo di taglio tangenziale configurato per agire su una superficie cilindrica coassiale all'asse A.

Il corpo di anello 50 dell'anello di tenuta 22 comprende una superficie di battuta frontale 60. La superficie di battuta frontale 60 sporge radialmente verso l'esterno in corrispondenza di un?estremit? prossimale della porzione deformabile 52. La superficie di battuta frontale 60 ? una superficie piana ortogonale all'asse longitudinale A ed ? configurata per entrare in battuta contro la superficie frontale 38 del corpo di raccordo 20. La superficie di battuta frontale 60 ha una forma anulare con un diametro interno che ? maggiore del diametro esterno della porzione deformabile 52.

Il corpo di anello 50 ha una superficie di spinta 62 sulla quale nell'impiego viene applicata una spinta assiale che spinge con forza la porzione deformabile 52 all'interno della superficie inclinata 38 del corpo di raccordo 20. La superficie di spinta 62 pu? essere una superficie conica con un'inclinazione di circa 45? rispetto all'asse longitudinale A.

Il corpo di anello 50 dell'anello di tenuta 22 pu? inoltre avere uno o pi? denti radiali 64 situati in una parte posteriore del corpo di anello 50, opposta rispetto alla porzione deformabile 52. I denti radiali 64 sono configurati per incidere la superficie cilindrica esterna 14 del tubo 12. Nell'esempio illustrato l'anello 22 comprende tre denti 64 ma si intende che il numero di tali denti pu? variare in funzione delle dimensioni dell'anello di taglio 22.

La superficie interna dell'anello di tenuta 22 comprende una superficie di appoggio 66 adiacente alla porzione deformabile 52 e configurata per appoggiare sulla superficie cilindrica esterna 14 del tubo 12 e una superficie arcuata 68 che collega la superficie di appoggio 66 con la parte posteriore del corpo di anello 50.

Con riferimento alla figura 1, il dado di serraggio 24 del raccordo 10 comprende una porzione esagonale 70 impegnabile da una chiave e una filettatura interna 72 configurata per impegnare la filettatura esterna 30 del corpo di raccordo 20. Il dado di serraggio 24 comprende una superficie di spinta 74 configurata per appoggiare contro la superficie di spinta 62 dell'anello di tenuta 22. Il dado di serraggio 24 ha inoltre un foro passante 76 attraverso cui nell'impiego si inserisce il tubo 12.

La procedura per il montaggio del raccordo 10 ? la seguente.

In una prima fase, il dado di serraggio 24 e l'anello di tenuta 22 vengono posizionati sulla superficie esterna 14 del tubo 12. In condizione indeformata l'anello di tenuta 22 ? libero di scorrere assialmente sulla superficie esterna 14 del tubo 12. Quindi, l'estremit? del tubo 12 viene inserita nella sede 34 del corpo di raccordo 20, fino a quando l'estremit? frontale 44 del tubo 12 entra in battuta contro la superficie frontale 42 del corpo di raccordo 20. A questo punto, il dado di serraggio 24 viene avvitato sulla filettatura interna 30 del corpo di raccordo 20. Durante l'avvitamento del dado di serraggio 24 sulla filettatura esterna 30 del corpo di raccordo 20 la superficie di spinta 74 del dado di serraggio 24 agisce contro la superficie di spinta 62 dell'anello di tenuta 22 e spinge la porzione deformabile 52 dell'anello di tenuta 22 dentro la sede 34 del corpo di raccordo 20, come illustrato nella figura 3. Il dado di serraggio 24 viene avvitato con una chiave fino a quando si percepisce un aumento della coppia di serraggio. In questa fase, la porzione deformabile 52 dell'anello di tenuta 22 viene deformata verso l?interno dalla superficie conica 36 del corpo di raccordo 20. Il bordo di taglio 58 dell'anello di tenuta 22 incide la superficie esterna 14 del tubo 12. Il serraggio del dado 24 prosegue fino a quando la superficie di battuta frontale 60 dell'anello di tenuta 22 entra in contatto con la superficie frontale 38 del corpo di raccordo 20. Questa condizione viene segnalata da un brusco aumento della coppia di serraggio. In questa configurazione, illustrata nella figura 4, il bordo di taglio 58 dell'anello di tenuta 22 ? penetrato di una certa profondit? nella superficie esterna 14 del tubo 12 e la superficie di battuta frontale 60 ? entrata in contatto con la superficie frontale 38 senza tuttavia incidere la superficie frontale 38.

La configurazione illustrata nella figura 4 rappresenta la condizione di pre-montaggio dell'anello di tenuta 22 sul tubo 14. A questo punto, come previsto dallo standard ISO 8434-1/DIN2353, il dado di serraggio 24 viene svitato e il tubo 14 viene estratto dalla sede 34 del corpo di raccordo 20 per effettuare l'ispezione visiva della porzione deformabile 52 dell'anello di tenuta 22. A seguito di questa ispezione visiva, si deve verificare che sulla superficie esterna 14 del tubo 12 si sia formato un bordo rialzato uniforme attorno alla superficie frontale 56 della porzione di tenuta 52 dell'anello di tenuta 22.

Quando l?ispezione visiva ha dato esito positivo, si procede con l'assemblaggio finale. Il tubo 14 con l'anello di tenuta 22 pre-assemblato sulla porzione di estremit? del tubo viene nuovamente inserito nella sede 34 del corpo di raccordo 20 e il dado di serraggio 24 viene avvitato nuovamente sulla porzione filettata 38 del corpo di raccordo 20. A questo punto, il dado di serraggio 24 viene avvitato a fondo con forza sul corpo di raccordo 20 utilizzando due chiavi in opposizione sulle porzioni esagonali 26, 70 del corpo di raccordo 20 e del dado di serraggio 24. Durante questo serraggio con forza, il bordo di taglio 58 della porzione deformabile 52 dell'anello di tenuta 22 penetra ulteriormente nella superficie esterna 14 del tubo 12 a mano a mano che prosegue l'inserimento della porzione deformabile 52 all'interno della superficie conica 36 del corpo di raccordo 20.

Nello stesso tempo, la superficie di battuta frontale 60 dell'anello di tenuta 22 viene compressa assialmente contro la superficie frontale 38 del corpo di raccordo 30.

Nello stesso tempo, la porzione posteriore dell'anello di tenuta 22 viene deformata radialmente verso l'interno e i denti radiali 64 dell'anello di tenuta 22 incidono la superficie cilindrica esterna 14 del tubo 12. La figura 5 mostra la configurazione del raccordo nella condizione di assemblaggio finale. Il dettaglio della figura 6 illustra la configurazione dell?anello di tenuta 22 al termine del pre-montaggio.

La superficie di battuta frontale 60 dell'anello di tenuta 22 svolge diverse funzioni che sono molto importanti ai fini dell'affidabilit? della tenuta del raccordo.

In primo luogo, superficie di battuta frontale 60 durante la fase di pre-montaggio va in battuta contro la superficie frontale 38 del corpo di raccordo e fornisce una chiara indicazione del termine della fase di pre-montaggio che si manifesta con un incremento della resistenza all'avvitamento del dado di serraggio 24, ed ? dunque una garanzia della corretta esecuzione del pre-montaggio anche nel caso in cui il montaggio del raccordo venga effettuato da personale inesperto.

Durante l'assemblaggio finale, la superficie di battuta frontale 60 non incide la parete frontale 38 del corpo di raccordo 20. Questo aspetto ? importante in quanto ogni modifica della superficie del corpo di raccordo farebbe decadere la garanzia del produttore. Il contatto di arresto fra la superficie di battuta frontale 60 e limita le vibrazioni durante il funzionamento.

Un?altra funzione importante della superficie di battuta frontale 60 ? quella di impedire un eccessivo serraggio del raccordo, che potrebbe danneggiare la porzione conica del corpo di raccordo.

Il fatto che l'anello di tenuta 22 contiene una protezione intrinseca contro le deformazioni della sede conica 36 del corpo di raccordo 20 permette di effettuare il pre-montaggio direttamente sul corpo di raccordo 20, senza la necessit? di utilizzare blocchetti di pre-montaggio temprati.

I denti radiali 64 possono avere altezze diverse per garantire un ancoraggio omogeneo e ottimale con una penetrazione massima dell'ordine di 2-3 decimi di millimetro.

La geometria della parte posteriore dell'anello di tenuta 22 pu? essere personalizzata per ogni singolo diametro di anello, per ottimizzare le caratteristiche di spinta, deformazione e ancoraggio.

L'ancoraggio della parte posteriore dell'anello di tenuta 22 al tubo 14 permette di incrementare le pressioni di esercizio e la sicurezza del sistema di giunzione.

La distribuzione dei punti di ancoraggio dell'anello di tenuta 22 lungo il tubo, con incisioni controllate, permette l'utilizzo di tubi di acciaio con pareti di spessore pi? ridotto, soprattutto nel caso di tubi di acciaio inossidabile.

Inoltre, l'ancoraggio al tubo della parte posteriore dell?anello di tenuta 22 permette una riduzione delle vibrazioni.

L'anello di tenuta 22 del raccordo secondo il presente trovato ? intercambiabile con tutti i componenti conformi alla norma ISO 8434-1/DIN2353.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall'ambito del trovato cos? come ? definito nelle rivendicazioni che seguono.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Raccordo per tubi ad alta pressione secondo la norma ISO 8434-1/DIN2353, comprendente:

- un corpo di raccordo (20) avente una filettatura esterna (30) e una sede (34) con una superficie conica (36) aperta su una superficie frontale (38) e configurata per ricevere una porzione di estremit? di un tubo (12),

- un anello di tenuta (22) comprendente un corpo di anello (50) dal quale sporge assialmente una porzione deformabile (52) configurata per essere inserita nella superficie conica (36) del corpo di raccordo (20) e in cui la porzione deformabile (52) ha un bordo di taglio (58) situato ad un?estremit? frontale della porzione deformabile (52), visibile frontalmente e configurato per agire su una superficie cilindrica coassiale all'asse longitudinale (A), - un dado di serraggio (24) avente una filettatura interna (72) configurata per impegnare la filettatura esterna (30) del corpo di raccordo (20) e avente una superficie di spinta (74) configurata per spingere assialmente l'anello di tenuta (22) verso il corpo di raccordo (20),

caratterizzato dal fatto che l'anello di tenuta (22) comprende una superficie di battuta frontale (60) che nella configurazione assemblata del raccordo entra in battuta contro detta parete frontale (38) del corpo di raccordo (20).

2. Raccordo secondo la rivendicazione 1, in cui detto superficie di battuta frontale (60) ? situata in corrispondenza di un'estremit? prossimale della porzione deformabile (52) del corpo di anello (50).

3. Raccordo secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui la superficie di battuta frontale (60) ? una superficie piana ortogonale ad un asse longitudinale (A) dell'anello di taglio (22).

4. Raccordo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta superficie di battuta frontale (60) ha un diametro interno pari ad un diametro esterno della porzione deformabile (52) dell'anello di taglio (22).

5. Raccordo secondo la rivendicazione 2, in cui il corpo di anello (50) ha una porzione posteriore opposta a detta porzione deformabile (52) provvista di almeno un dente radiale (64) configurato per incidere la superficie esterna del tubo (12).

6. Raccordo secondo la rivendicazione 3, in cui detta porzione posteriore del corpo di anello (50) ha una superficie di spinta (62) configurata per cooperare con la superficie di spinta (74) del dado di serraggio (24).

7. Raccordo secondo la rivendicazione 3 o la rivendicazione 4, in cui il corpo di anello (50) comprende una pluralit? di denti radiali (64) distanziati fra loro in direzione longitudinale.

8. Anello di tenuta (22) per raccordi per alta pressione, comprendente un corpo di anello (50) e una porzione deformabile (52) sporgente assialmente dal corpo di anello (50), in cui la porzione deformabile (52) ha un bordo di taglio (58) situato ad un?estremit? frontale della porzione deformabile (52), visibile frontalmente e configurato per agire su una superficie cilindrica coassiale all'asse longitudinale (A), caratterizzato dal fatto che il corpo di anello (50) comprende una superficie di battuta frontale (60) situata all?esterno della porzione deformabile (52) e configurata per entrare in battuta contro una superficie piana ortogonale a detto asse longitudinale (A).

9. Anello di tenuta secondo la rivendicazione 8, in cui il corpo di anello (50) ha una porzione posteriore opposta alla porzione deformabile (52) e provvista di almeno un dente radiale (64) configurato per agire su una superficie cilindrica coassiale a detto asse longitudinale (A).

10. Anello di tenuta secondo la rivendicazione 9, in cui detta porzione posteriore del corpo di anello (50) comprende una pluralit? di denti radiali (64) distanziati fra loro in direzione longitudinale.