IT9019756A1 - Collegamento a vite orientabile - Google Patents
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Description
"Collegamento a vite orientabile"
L'invenzione riguarda un collegamento 1 a vite orientabile per accoppiare una cassa (3) con un corpo di raccordo tramite una vite cava (7). Per migliorare l'effetto di tenuta sono previsti bordi di tenuta (15), di particolare conformazione, del colletto (8) rispetto alla cassa (3) e bordi di tenuta (21, 25) di un anello di tenuta (18) rispetto alla cassa (3), rispettivamente al corpo di raccordo (2). (Figura 1).
Descrizione del trovato
Collegamento a vite orientabile, impostabile direzionalmente, con una cassa con bocchettone di raccordo e con una vite cava, che perpendicolarmente a questo attraversa la cassa e presenta un colletto, che almeno in parte copre una superficie frontale della cassa e può essere portato ad appoggiarsi ermeticamente su questa tramite un bordo di tenuta, laddove la vite cava con 1'altra propria estremità di avvitamento, portata fuori dalla cassa, è avvitabile in un foro filettato di un corpo di raccordo, e fra la superficie frotale della cassa, rivolta verso 1'estremità di avvitamento, ed una superficie di appoggio del corpo di raccordo, è inserito un anello di tenuta metallico.
In tali collegamenti a vite orientabili è svantaggioso il fatto che 1'effetto di tenuta non è adatto per collegamenti a vite ad alta pressione.
Partendo da ciò 1' invenzione si pone il compito di perfezionare il collegamento a vite in modo che si rende possibile anche 1'impiego come collegamento a vite ad alta pressione, ossia viene migliorato 1'effetto di tenuta dei componenti che partecipano alla chiusura a tenuta, in modo che anche nel caso di alte pressioni interne viene conservato un buon effetto di tenuta, senza che si verifichino perdite per difetto di tenuta.
Secondo 1'invenzione questo problema viene risolto per il fatto che almeno uno dei bordi di tenuta del colletto e dell' anello di tenuta sono formati rispettivamente da due superfici anulari inclinate, laddove la prima superficie anulare radialmente più vicina all'asse del collegamento a vite è disposta inclinata secondo un angolo di inclinazione acuto, intersecando un piano immaginario perpendicolare all' asse, e la seconda superficie anuare è disposta inclinata in senso contrario alla prima, intersecando il piano immaginario, con un angolo di inclinazione che è più grande del primo angolo di inclinazione.
Con 1'esecuzione come bordi di tenuta e con la scelta degli angoli si ottiene una intersecazione ed inoltre un sostegno radiale. Questo sostegno radiale è importante specialmente nell'ambito dell' anello di tenuta, in quanto si impedisce che 1'anello di tenuta sotto la pressione interna possa essere pressato verso 1'esterno. Pertanto si ottiene un sostegno radiale dell'anello di tenuta e della vite cava, rispettivamente nei confronti della cassa, rispettivamente del corpo di raccordo. Questo vantaggio è particolarmente considerevole, in quanto specialmente nell'ambito del raccordo con il corpo di raccordo si dispone soltanto di poco spazio radiale, per fornire all'anello di tenuta uno spessore sufficiente, che evita una deviazione. Inoltre mediante la modesta pendenza della prima superficie anulare viene limitata anche la profondità di penetrazione.
Nell'ulteriore esecuzione viene proposto che le prime superfici anulari del colletto e dell'anello di tenuta sono disposte sotto un angolo di inclinazione di 4 fino a 12", specialmente di 8". L'ordine di grandezza di 8’ si è dimostrato particolarmente vantaggioso, in quanto si ottiene un eccellente effetto di chiusura a tenuta in seguito al comportamento di intersecazione.
Si ottengono condizioni di appoggio e forma particolarmente vantaggiose del bordo di tenuta, in cooperazione con la prima superficie anulare, quando 1'angolo di inclinazione delle seconde superfici anulari è compreso fra 45 e 90", in particolare è di 50'.
Il comportamento di tenuta di tutti i bordi di tenuta che partecipano alla chiusura a tenuta è particolarmente vantaggioso quando gli angoli di inclinazione delle prime superfici anulari dei bordi di tenuta del colletto e dell'anello di tenuta sono uguali.
E' inoltre previsto che i bordi di tenuta dell'anello di tenuta presentano uguale diametri. In tal modo si impedisce che 1'anello di tenuta possa deformarsi. Per entrambi i bordi di tenuta si ottiene il migliore effetto di intersecazione possibile.
Conformemente ad una forma di realizzazione preferita tutti i bordi di tenuta presentano uguale diametro.
Nell'ulteriore esecuzione viene proposto che la prima superficie anulare del colletto rappresenta una superficie laterale di una scanalatura anulare per alloggiare una guarnizione elastica. Mediante 1'inserimento della guarnizione elastica è possibile perfezionare ulteriormente 1'effetto di tenuta.
Viene inoltre proposto che 1'anello di tenuta presenta una sporgenza anualre centrale, diretta radialmente verso X'interno, il cui spessore è minore dello spessore dell'anello di tenuta, misurato sui bordi di tenuta. In tal modo si migliora ancora aggiuntivamente la rigidezza dell'anello di tenuta in direzione radiale.
Conformemente ad un'ulteriore proposta è previsto che la sporgenza anulare è eseguita per il sostegno e come superficie di sede per un anello di tenuta doppio elastico, con due parti di tenuta per il sostegno rispetto alla superficie frontale della cassa da un lato e rispetto alla superficie di appoggio del corpo di raccordo dall'altro lato. Le due parti di tenuta sono collegate tramite un traversino. In tal modo esse sono raccordate in maniera imperdibile all'anello di tenuta.
Per impedire che prima del montaggio del collegamento a vite orientabile il previsto anello di tenuta possa essere danneggiato o inserito in modo errato rispetto alla cassa, nell'ulteriore esecuzione è previsto che la cassa è dotata di sporgenze distribuite uniformemente, le quali sporgono assialmente sulla superficie frontale lato-corpo di raccordo e sostengono 1'anello di tenuta.
Poiché la cassa in sezione trasversale è eseguita quadrangolare, si ottengono le sporgenze nel corso della fabbricazione della superficie frontale, laddove il loro diametro è minore della diagonale della cassa quadrangolare.
Nell'ulteriore esecuzione dell'invenzione viene proposto di disporre concentricamente ad almeno uno dei bordi di tenuta un ulteriore bordo di tenuta. In tal caso questo è eseguito preferibilmente conformemente alle caratteristiche dell'invenzione, ma può presentare anche una forma differente da questa.
Esempi di realizzazione preferiti dell'invenzione sono rappresentati schematicamente nel disegno.
In particolare:
la figura 1 mostra una semisezione attraverso un collegamento a vite orientabile, inserito in un corpo di raccordo,
la figura 2 mostra un dettaglio X relativamente all'appoggio del bordo di tenuta nella zona fra colletto della vite cava e cassa,
la figura 2a mostra una rappresentazione corrispondente alla figura 2, con anello di tenuta inserito aggiuntivamente,
la figura 3 mostra un dettaglio Y relativamente alla disposizione dell' anello di tenuta fra cassa e corpo di raccordo,
la figura 3a mostra una rappresentazione, corrispondente alla figura 3, con aggiuntiva guarnizione doppia,
la figura 4 mostra 1'anello di tenuta in sezione,
la figura 5 mostra un dettaglio ZI secondo la figura 4, relativamente all' esecuzione del bordo di tenuta lato-cassa, e
la figura 6 mostra un dettaglio Z2 conformemente alla figura 4, relativamente all' esecuzione del bordo di tenuta lato-corpo di raccordo.
Nella figura 1 il collegamento 1 a vite orientabile è rappresentato nello stato di avvitamento relativamente ad un corpo di raccordo 2. Il collegamento 2 a vite orientabi le è costituito essenzialmente della cassa 3 dotata cLi un bocchettone di raccordo 4. Il bocchettone di raccordo 4 si estende perpendicolarmente all' asse X-X della vite cava 7, che attraversa la cassa 3. La cass a 3 sul proprio lato esterno in sezione trasversale è eseguita quadrangolarmente. I l bocchettone di raccordo 4 è dotato di una filettatura, alla quale è possibile raccordare una tubazione. I l bocchettone di raccordo 4 possiede un foro 5 che sbocca in un canale anulare 26, che viene formato dal foro 6 della cassa 3 e da una rientranza tornita nella vite cava 7. La vite cava 7 inoltre presenta tre fori 27 distribuiti sul contorno, i quali sboccano in un foro centrale 28 e collegano il canale anulare 26 con questo. Tramite questo foro centrale 28 viene stabilito un collegamento con il fluido in pressione con il corpo di raccordo 2, rispettivamente con il suo foro di raccordo 12. La vite cava 7 possiede un colletto 8, che può essere portato in appoggio ermetico alla superficie frontale 13 della cassa 3.
La vite cava 7 possiede una estremità di avvitamento 10, che sporge dalla cassa 3 e con una filettatura 11 è avvitabile nel foro filettato 12 del corpo di raccordo 2. Fra la cassa 3, rispettivamente la sua superficie frontale 14 e la superficie di appoggio 24 del corpo di raccordo 2 è inserito un anello di tenuta 18. Questo è descritto in base alle seguenti figure. La pressione di appoggio dell'anello di tenuta 18 alle corrispondenti superfici di appoggio avviene per mezzo di serraggio più o meno forte della vite cava 7 quindi di penetrazione nel foro filettato 12 del corpo di raccordo 2. A tale scopo il colletto 8 è dotato di superfici 9 per chiave. I collegamenti a vite orientabile servono a produrre accoppiamenti ortogonali fra una conduttura ed un elemento di raccordo. Se 1'accoppiamento è serrato ermeticamente, allora non può più aver luogo alcuno spostamento angolare. Pertanto non più avere luogo una rotazione della cassa 3 rispetto al corpo di raccordo 2. Per un tale collegamento a vite orientabile è di particolare importanza 1'ottenimento del necessario effetto di tenuta. Per questo motivo il colletto 8 con un bordo di tenuta 15 poggia ermeticamente sulla superficie frontale 13 lato-colletto della cassa 3, come verrà descritto ancora in relazione alle figure 2 e 2a. La speciale esecuzione dell'anello di tenuta 18 e 1'appoggio alla superficie frontale 14 lato-corpo di raccordo della cassa 3 e della superficie di appoggio 24 del corpo di raccordo 2 sono illustrati dettagliatamente in base alle figure da 3 fino a 6.
Come è rilevabile dalle figure 2, 2a la superficie 38 del colletto 8 della vite cava 7, superficie rivolta verso la superficie frontale 13 della cassa 3 lato-colletto, è dotata di un bordo di tenuta 15. Il bordo di tenuta 15 viene ottenuto nel punto di intersezione di due superfici anulari 16, 17, che sono inclinate reciprocamente in sensi opposti. La superficie anulare 16, più vicina all'asse X-X è disposta sotto un angolo acuto 0^1, che è preferibilmente di 8<*>. Esso è l'angolo che la superficie anulare 16 assume rispetto ad un piano immaginario E perpendicolare all'ase X-X. La seconda superficie anulare 17 è inclinara rispetto al piano E nel senso opposto, e precisamente sotto un angolo che è preferibilmente di 90<*>. Serrando la vite cava 7 il bordo di tenuta 15 interseca la superficie frontale 13. La salita piatta della prima superficie anulare 16 provvede affinché in primo luogo venga limitato il processo di intersecazione, ma d'altro canto si ottenga anche un sufficiente effetto di tenuta. La superficie anulare 17 di andamento più ripido provvede affinchè la cassa 3 venga tenuta orientata rispetto alla vite cava 7 e non possa muoversi radialmente sotto la pressione. L'azione di intersecamento viene limitata anche dalla sporgenza 38 a ritroso del colletto della vite cava 7, in quanto questa viene a poggiare sulla superficie frontale 13 della cassa 3. Inoltre la vite cava 7 è dotata di una scanalatura anulare 29 avente una superficie laterale formata dalla superficie anulare 16. In questa, come è rilevabile dalla figura 2a, è inseribile una guarnizione elastica 30 costituita di un elastomero. In tal modo per il caso in cui si deve ancora aumentare 1'effetto di tenuta 15, si può ottenere una aggiuntiva chiusura. Il diametro del bordo di tenuta anulare 15 è indicato con D^.
Nelle figure 3 e 3a del disegno è rilevabile la disposizione dell'anello di tenuta 18 rispetto alla cassa 3 e al corpo di raccordo 2 e dalle ulteriori figure da 4 fino a 6 è rilevabile la conformazione dell'anello di tenuta 18 stesso. In un primo momento si fa riferimento alle figure 4 fino a 6 relativamente all'esecuzione dell'anello di tenuta 18. L'anello di tenuta 18 in corrispondenza delle sue due superfici frontali è dotato di un rispettivo bordo di tenuta 21, rispettivamente 25. Il bordo di tenuta 21 è associato alla superficie frontale 14 della cassa 3 mentre il bordo di tenuta 25 è associato alla superficie di appoggio 24 lato-corpo di raccordo. Dalla figura 5 è riconoscibile un dettaglio relativamente al bordo di tenuta 21. Esso viene formato parimenti nel punto di intersezione di una prima superficie anulare 19 e di una seconda superficie anulare 20. La prima superficie anulare 19, che è più vicina all' asse X-X che non la seconda superficie anulare 20 si estende con angolo 8 ' rispetto ad un piano E per pendicolare all' ass e X-X. La seconda superficie anulare 20 si estende inclinata nel senso opposto rispetto alla prima superficie anulare 19 sotto un angolo di preferibilmente 50 * rispetto al piano E. I l bordo di. tenuta 21 eseguito come bordo anulare possiede un diametro D^. Il bordo di tenuta 25 lato-corpo di raccordo è ri conos cibile in relazione ai suoi dettagli dalla figura 6. Esso è formato parimenti da una prima superficie anulare 22 e da una seconda superficie anulare 23. La prima superficie anulare 22 si estende sotto un angolo 3 di 8 ’ rispetto ad un piano immaginario E, che è perpendicolare all' asse X-X, mentre la secoda superficie anulare 23 rispetto allo stesso piano E è disposta sotto un angolo & 3 di 50 * nel senso opposto. Il bordo di tenuta 25 è disposto sul diametro D^. i due bordi di tenuta 21 e 25 dell' anello di tenuta 18 possiedono preferibilmente diametri D 2 e D3 di uguale grandezza. Preferibilmente anche il bordo di tenuta 15 del colletto 8 è dotato di un diametro D^, della stessa grandezza, come gli altri due bordi di tenuta 21 e 25 dell' anello di tenuta dell' anello di tenuta 18. L' anello di tenuta 18 è preferibilmente temprato superficialmente. Inoltre parimenti dalle figure 3 e 3a è rilevabile il fatto che l'anello di tenuta 18 è dotato di una sporgenza 31 diretta radialmente verso 1'interno. Questa serve a rinforzare radialmente 1'anello di tenuta 18 per impedire una deviazione radiale. Tuttavia soprattutto la disposizione della seconda superficie anulare 20, 23 con un angolo maggiore, ossia con una salita più ripida, fa sì che sotto 1'azione della pressione interna venga formata una resistenza di deformazione radiale, sufficientemente grande, per 1' anello di tenuta 18. Per il caso in cui si intenda aumentare ulteriormente 1'effetto di tenuta, si può prevedere una guarnizione doppia 32 eseguita elasticamente. Questa presenta due parti di tenuta 33 e 34 accoppiate fra di loro per mezzo di un traversino 35. Le due parti di tenuta 33 e 34 sono disposte sulla sporgenza anulare 31, il cui spessore assiale è inferiore allo spessore d2 dell'anello 18, misurando sui bordi di tenuta 21 e 25. Le due parti di tenuta 33 e 34 in primo luogo poggiano sulle superfici di delimitazione assiali della sporgenza anulare 31 e in secondo luogo sulla superficie frontale 14, rispettivamente sulla superficie di appoggio 24. In seguito all'accoppiamento delle due parti di tenuta 33, 34 mediante il traversino di accoppiamento 35 si ottiene che la guarnizione 32 può essere associata all'anello di tenuta 18, in maniera imperdibile. L'anello di tenuta 18 con la sua superficie esterna 37 è alloggiato fra sporgenze 36 della cassa 3. Queste sporgenze 36 vengono ottenute mediante la speciale conformazione della cassa 3 nella sezione trasversale, mediante avvitamento della superficie frontale 14 con un diametro inferiore alla diagonale della sezione trasversale della cassa quadrangolare 3. Queste vengono utilizzate per sostenere la guarnizione 18. Se necessario queste possono essere deformate anche radialmente verso 1'interno, per garantire così che 1'anello di tenuta 18 venga sostenuto orientato rispetto alla cassa 3 e si evita che si verifichi una intersecazione uniforme durante il serraggio della vite cava 7.
Inoltre 1'anello di tenuta 18 nella sua zona diametrale, che è rivolta verso la cassa 3 ed è alloggiata fra le sporgenze 36, è ingrandito radialmente verso 1'esterno con una sporgenza diametrale, per aumentare la rigidezza radiale. Inoltre per limitare 1'intersecamento sono parimenti previste superfici 39 sporgenti a ritroso, che possono venire a poggiare eventualmente sulle contrapposte superfici di appoggio.
Legenda
1 Collegamento a vite orientabile
2 Corpo di raccordo
3 Cassa
Bocchettone di raccordo
Foro nel bocchettone di raccordo
Foro nella cassa
Vite cava
Colletto
Superficie per chiave
Estremità di avvitamento
Filettatura
Foro filettato nel corpo di raccordo
Superficie frontale lato-colletto della cassa Superficie frontale lato-corpo di raccordo della cassa
Bordo di tenuta del colletto
Prima superficie anulare del bordo di tenuta del colletto
Seconda superficie anulare del bordo di tenuta del colletto
Anello di tenuta
Prima superficie anulare lato-cassa dell'anello di tenuta
Seconda superficie anulare lato-cassa dell'anello di tenuta
Bordo di tenuta lato-cassa dell'anello di tenuta Prima superficie anuale lato-corpo di raccordo dell'anello di tenuta
23 Seconda superficie anulare lato-corpo di raccordo dell'anello di tenuta
24 Superficie di appoggio del corpo di raccordo
25 Bordo di tenuta lato-corpo di raccordo dell'anello di tenuta
26 Canale anulare
27 Foro
28 Foro centrale
29 Scanalatura anulare
30 Guarnizione elastica
31 Sporgenza anulare dell'anello di tenuta
32 Guarnizione doppia elastica
33, 34 Parti di tenuta
35 Traversino di collegamento
36 Sporgenza
37 Superficie esterna dell'anello di tenuta
38 Sporgenza a ritroso del colletto
39 Sporgenza a ritroso dell'anello di tenuta
Claims (1)
- Rivendicazioni 1. Collegamento a vite orientabile, direzionalmente impostabile, con una cassa con bocchettone di raccordo e con una vite cava, che perpendicolarmente a questo attraversa la cassa e presenta un colletto, che almeno in parte copre una superficie frontale della cassa ed è portabile in appoggio ermetico su questa tramite un bordo di tenuta, laddove la vite cava con 1'altra propria estremità di avvitamento, portata fuori dalla cassa, è avvitabile in un foro filettato di un corpo di raccordo, e fra la superficie frontale della cassa, rivolta verso 1'estremità di avvitamento, ed una superficie di appoggio del corpo di raccordo è inserito un anello di tenuta metallico, caratterizzato dal fatto che almeno uno dei bordi di tenuta (15, 21, 25) del colletto (8) e dell'anello di tenuta (18) sono formati rispettivamente da due superfici anulari inclinate (16, 19, 22 e 17, 20, 23), laddove la prima superficie anulare (16, 19, 22), radialmente più vicina all'asse (x-x) del collegamento (1) a vite, è disposta inclinata sotto un angolo di inclinazione acuto ( ©C ·, 0 ~), intersecando un piano (E) immaginario, perpendicolare all'asse (x-x) e la seconda superficie anulare (17, 20, 23) è disposta inclinata in senso opposto alla prima ed intersecando il piano immaginario (E), sotto un angolo di inclinazione {βί ^ ^ 3), che è più grande del primo angolo di inclinazione 1,2,3 2. Collegamento a vite orientabile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le prime superfici anulari (16, 19, 22) del colletto (8) e dell'anello di tenuta (18) sono disposte sotto un angolo di inclinazione 1,2,3 di 4‘ fino a 12 specialmente di 8 ' . 3. Collegamento a vite orientabile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che 1'angolo di inclinazione 2 3) delle seconde superfici anulari (17, 20, 23) è compreso fra 45’ e 90*, specialmente è di 50*. 4. Collegamento a vite orientabile secondo le rivendicazioni 2 e 3, caratterizzato dal fatto che gli angoli di inclinazione (c^ 19 ,) delle prime superfici anulari (16, 19, 22) dei bordi di tenuta (15, 21, 25) del colletto (8) degli anelli di tenuta (18) sono uguali. 5. Collegamento a vite orientabile secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 4, caratterizzato dal fatto che i bordi di tenuta (21, 25) dell'anello di tenuta (18) presentano uguale diametri (D2, D3^-6. Collegamento a vite orientabile secondo una o più delle rivendicazioni da 1 fino a 4, caratterizzato dal fatto che tutti i bordi di tenuta (15, 21, 25) presentano uguale diametro (D1 2 3). 7. Collegamento a vite orientabile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la prima superficie anulare (16) del colletto (8) rappresenta una superficie laterale di una scanaltura anulare (29) per alloggiare una guarnizione elastica (30). 8. Collegamento a vite orientabile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che 1'anello di tenuta (18) presenta una sporgenza anulare (31) centrale, che è diretta radialmente verso 1'interno ed il cui spessore (di) è inferiore allo spessore (d2) dell'anello di tenuta (18), misurando sui bordi di tenuta (21, 25). 9. Collegamento a vite orientabile secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che la sporgenza anulare (31) è eseguita per il sostegno e come superficie di sede per un anello di tenuta doppio elastico (32) con due parti di tenuta (33, 34) per la chiusura a tenuta rispetto alla superficie frontale (14) della cassa (3) da un lato e rispetto alla superficie di appoggio (24) del corpo di raccordo (2) dall'altro lato. 10. Collegamento a vite orientabile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la cassa (3) è dotata di sporgenze (36), che sono distribuite sul contorno, sporgono assialmente sulla superficie frontale (14) lato-corpo di raccordo e sostengono l'anello di tenuta (18). 11. Collegamento a vite orientabile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che concentricamente ad almeno uno dei bordi di tenuta (15, 21, 25) è disposto un ulteriore bordo di tenuta.
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