ITAN20010004A1 - Collare di fissaggio di tappi in serbatoi di materiale composito - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
D E S C R I Z I O N E
annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: COLLARE DI FISSAGGIO DI TAPPI IN SERBATOI DI MATERIALE COMPOSITO.
RIASSUNTO
In serbatoi (12) per il contenimento di liquidi in pressione realizzati in materiale composito, in particolare per scaldabagni ad accumulo, il collare di irrobustimento (1) di una apertura consiste, secondo l’invenzione, in un inserto nella camicia (2) che è ottenuta per soffiaggio e successivamente avvolta da uno strato di irrobustimento (3).
La tenuta idraulica può essere assicurata semplicemente da una guarnizione (4); indissolubilità e tenuta idraulica del montaggio possono essere migliorati prevedendo una base svasata (1.1) e/o una o più gole (1.3, 1.5) e/o una o più serie di solchi circonfereniali (1.4); inoltre, a seconda dei materiali usati, il collare di irrobustimento (1) e camicia (2) possono essere saldati tra loro.
L’invenzione è particolarmente utile per realizzare, in serbatoi (12) di materiale composito, mezzi di chiusura di forma complessa, in particolare a flangia (1.6).
DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE
La presente invenzione indica mezzi e metodi per semplificare il processo produttivo necessario a realizzare il collare di fissaggio di tappi o piastre di chiusura di fori di accesso in corrispondenza di aperture di serbatoi a pressione in materiale composito costituiti da un involucro in materiale sintetico rinforzato tramite avvolgimento di fibre ad elevata resistenza.
La tecnologia di realizzazione di questi serbatoi è ben nota: una camicia in materiale sintetico stampato per soffiaggio (blow-moulding) o rotoformatura (rotomoulding), non necessariamente dotata di particolari caratteristiche meccaniche ma di resistenza agli attacchi chimici e/o alla corrosione e/o ammesso agli usi alimentari, viene irrobustita tramite avvolgimento di una fibra di elevata resistenza, in particolare fibra di vetro; il procedimento è detto “filament winding”; la fibra è impregnata, in genere, di apposite resine in modo da ottenere una struttura compatta di elevate caratteristiche meccaniche. Tali tipi di serbatoi in materiale composito, sebbene di costo relativamente elevato, si stanno diffondendo anche per realizzare scaldabagni ad accumulo domestici, vista l’eliminazione della corrosione che si ottiene scegliendo la camicia interna dell’opportuno materiale, ad esempio polipropilene.
Nei serbatoi così costruiti è noto e piuttosto semplice praticare una filettatura su un apposito collare in corrispondenza di una apertura per applicarvi un tappo o una piastra di chiusura appositamente disegnati, si veda in proposito, ad esempio, il documento DE 4.135.218.
Spesso, però, la chiusura deve essere del tipo a flangia, specie se si tratta di scaldabagni. Infatti ciò permette di utilizzare gli stessi tipi di piastre flangiate standard che sostengono le resistenze elettriche ed i termostati utilizzati in scaldabagni dotati di serbatoio convenzionale in metallo.
Le tecnologie di costruzione dei serbatoi in materiale composito, però, non sono idonee alla realizzazione di collari flangiati che quindi, allo stato dell’arte, sono ottenuti con inserti metallici applicati, in modo laborioso prima di iniziare l avvolgimento del filamento.
Costituisce scopo del presente trovato, per serbatoi a pressione in materiale composito, la semplificazione del processo produttivo necessario a realizzare, in corrispondenza di una apertura dei serbatoi medesimi, il collare di fissaggio di tappi o piastre di chiusura di fori di accesso.
In, particolare, scopo del presente trovato, per scaldabagni ad accumulo utilizzanti i serbatoi anzidetti, è costituito dalla semplificazione del processo produttivo necessario a realizzare collari flangiati atti a ricevere piastre di chiusura standard per scaldabagni ad accumulo con serbatoio metallico.
Questo ed altri scopi vengono raggiunti con un tipo di collare di irrobustimento ed un metodo di montaggio dello stesso come esposto nella seguente descrizione, nelle rivendicazioni annesse, che costituiscono parte integrante della descrizione stessa, e nelle illustrazioni a corredo.
Passando ora ad elencare le illustrazioni che si riferiscono ad una preferita variante dell’invenzione,
la fig. 1 mostra, in sezione, la parte inferiore di uno scaldabagno elettrico ad accumulo, in particolare, l’apertura di un serbatoio in materiale composito munita di collare di irrobustimento e chiusa da una piastra flangiata standard;
la fig. 2 mostra, in sezione, le tre viste di un collare di irrobustimento prima di essere montato su un serbatoio in materiale composito;
la fig. 3, è un dettaglio ingrandito di fig. 1
la fig. 4 mostra schematicamente, in sezione, il primo stadio del processo di formazione, tramite tecnica del blow-moulding, della camicia in materiale termoplastico del serbatoio in materiale composito;
la fig. 5 mostra schematicamente, sempre in sezione il secondo stadio del processo di formazione, tramite tecnica del blow-moulding, della camicia in materiale termoplastico del serbatoio in materiale composito;
Con particolare riferimento alla fig. 2, è mostrato un collare 1 di irrobustimento dotato di una base svasata 1.1 terminante con il bordo 1.2; dotato, inoltre, di una prima gola 1.3 recante dei solchi circonfereniali 1.4, di una seconda gola 1.5, di una flangia 1.6, di bulloni di acciaio 1.7 e di cavità di alleggerimento 1.8.
Il collare 1 è ottenuto per stampaggio ad iniezione di un materiale termoplastico o termoindurente o anche di una lega metallica ed i bulloni di acciaio 1.7 sono incorporati in esso in modo inamovibile quali inserti durante lo stampaggio.
Con particolare riferimento alle figg. 1 e 3, di un serbatoio 12 in materiale composito, è mostrata una camicia 2 di idoneo materiale termoplastico, dotata di un alloggiamento 2.1 per lo base svasata 1.1 del collare 1 ed avvolta dallo strato di irrobustimento 3 consistente in opportune fibre impregnate; sebbene le figure non mostrino l’intero serbatoio 12, è ovvio che lo strato di irrobustimento 3 avvolge completamente la camicia 2, avendo, in ogni zona, lo spessore più idoneo secondo le tecniche dell’ arte nota. Il serbatoio è ermeticamente chiuso tramite una piastra flangiata 5 ed una guarnizione 4 montata sovrapposta alla giunzione tra camicia 2 e collare 1.
Nella fig. 1 sono contrassegnati, in più, un tubo di immissione acqua 13, una guaina da termostati 14 ed una resistenza elettrica corazzata 15.
In fig. 4 è mostrata la bocca di estrusione 6 dalla quale fuoriesce, ancora allo stato plastico, il tubo 7 che andrà a formare la camicia 2; è anche mostrato il collare 1, sostenuto dal porta-inserto 8; il collare 1 è mostrato già inserito internamente al tubo 7 appena estruso poiché dovrà andare a costituire un inserto della camicia 2. Infine sono mostrate, aperte, le due valve 9 dello stampo di formatura per soffiaggio; le due valve 9 recano delle scanalature 10 atte ad accostare e premere l’estremità bassa del tubo estruso 7 sulla superficie esterna del collare 1.
Infine, la fig. 5 mostra gli stessi elementi della figura precedente, con le valve 9 ora chiuse, la camicia 2 oramai formata per effetto del’aria immessa in pressione attraverso l’ugello 11 ed il collare 1 inserito definitivamente alla estremità bassa della camicia 2.
Il raffreddamento della camicia 2 successivo al processo di formatura ne provoca il serraggio attorno al collare 1.
Segue, secondo tecniche note che non è necessario illustrare, l’avvolgimento di fibre impregnate attorno alla camicia 2 per ottenere lo strato di irrobustimento 3 che sarà opportunamente più spesso in corrispondenza del collare 1 ed andrà a riempire completamente le gole 1.3 ed 1.5.
E’ evidente come il metodo di fabbricazione appena indicato e la particolare conformazione del collare 1, munito delle gole 1.3 ed 1.5 e della base svasata 1.1, ne assicurino il perfetto ancoraggio al serbatoio 12.
Per realizzare lo strato di irrobustimento 3 particolarmente idonea, come noto, è la fibra di vetro impregnata con poliestere, con resina ortooftalica o con resina epossidica.
Quanto ai materiali da impiegare per la camicia 2 ed il collare 1, essi dipendono ovviamente dalle funzioni che il serbatoio deve assolvere ed è opportuno, seppur non necessario, che essi siano tra loro chimicamente affini o compatibili, o resi compatibili tramite opportuni additivi o monomeri inseriti nelle catene polimeriche, secondo tecniche note; materiali, cioè, in grado di aderire o saldarsi l’un l’altro allo stato plastico per una perfetta tenuta. Nel caso di scaldabagni, il materiale preferito è polipropilene per la camicia 2 e polipropilene caricato fibra di vetro per il collare 1.
Se detti elementi camicia 2 e collare 1 sono realizzati, come detto, in materiali tra loro affini o compatibili o resi compatibili, può essere utile che il collare 1, prima di essere inserito all’intemo del tubo 7, sia adeguatamente preriscaldato ad una temperatura che assicuri una miglior adesione o anche una saldatura alla camicia 2 durante il processo di formazione di quest’ultima. Inoltre, utilizzando detti materiali, completato il serbatoio 12 in materiale composito, è anche possibile saldare a lama calda, con apposita attrezzatura realizzabile da qualsiasi tecnico del ramo, il bordo 1.2 alla camicia 2 in corrispondenza dell’alloggiamento 2.1.
Ulteriori ostacoli al trafilamento del liquido in pressione contenuto, eventualmente alternativi al preriscaldamento e/o alla saldatura di cui si è appena parlato, sono costituiti dalle gole 1.3 ed 1.5 le quali, oltre a costituire un solido ancoraggio ed un alleggerimento del materiale costituente il collare 1, assieme alle cavità di alleggerimento 1.8, aumentano di molto la superficie di contatto tra collare l e camicia 2; la superficie di contatto può essere infine ulteriormente aumentata prevedendo una o più serie di rigature circonfereniali 1.4 all’intemo della gola 1.3, come mostrato in fig. 2, e/o in altre zone.
Sono stati appena indicati alcuni mezzi, tra loro alternativi o complementari, per ottenere la sigillatura della giunzione tra collare 1 e camicia 2 ma va precisato che tal sigillatura non è necessaria ma solo preferibile. In effetti, una perfetta tenuta del serbatoio 12, una volta chiuso, è comunque ottenibile se i mezzi di chiusura sono costituiti dalla flangia 1.6, dalla piastra flangiata 5, dai bulloni di acciaio 1.7 e dalla guarnizione 4 purché detta guarnizione 4, come mostrato nelle figure, si estenda sino a ricoprire il punto di giunzione tra collare 1 e camicia 2 ed eventualmente sia alloggiata in una opportuna sede che la mantenga in posizione.
Di conseguenza, se questo è opportuno per particolari forme realizzative dell’ invenzione e senza uscire dalla stessa, il collare 1 può essere realizzato in qualsiasi materiale di adeguate caratteristiche meccaniche, ad esempio in lega di alluminio da pressofusione o comunque il materiale può essere scelto senza alcun vincolo di compatibilità con il materiale termoplastico con cui è realizzata la camicia 2.
Parimenti rientra nell’invenzione qualsiasi collare di fissaggio di tappi o piastre di chiusura di fori di accesso inserito ed ancorato secondo il metodo indicato seppur privo di attacco a flangia.
Claims (17)
- RIVENDICAZIONI Riv. 1. Serbatoio (12) in materiale composito per il contenimento di liquidi in pressione, in particolare serbatoio (12) per scaldabagni ad accumulo, dotato di una apertura munita di un collare di irrobustimento (1), essendo detto serbatoio (12) costituito da una camicia (2) di materiale termoplastico ottenuta per soffiaggio ed avvolta da uno strato di irrobustimento (3), caratterizzato dal fatto che detto collare di irrobustimento (1) è preferibilmente ottenuto per stampaggio, - e costituisce un inserto di detta camicia 2. Riv.
- 2. Serbatoio (12) come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto collare di irrobustimento (1) è ancorato a detta camicia (2) tramite una o più gole (1.3, 1.5) e/o una base svasata (1.1). Riv.
- 3. Serbatoio (12) come in qualsiasi rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto collare di irrobustimento (1) - è dotato di mezzi di chiusura a flangia costituiti da una flangia (1.6), una piastra flangiata (5), bulloni (1.7) e guarnizione (4), essendo detta guarnizione (4) estesa sino a ricoprire il punto di giunzione tra collare (1) e camicia (2). Riv.
- 4. Serbatoio (12) come nella rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta guarnizione (4) è alloggiata in una opportuna sede che la mantiene in posizione. Riv.
- 5. Serbatoio (12) come nella rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto collare di irrobustimento (1) - è realizzato in qualsiasi materiale idoneo allo stampaggio. Riv.
- 6. Serbatoio (12) come in qualsiasi precedente rivendicazione da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che detto collare di irrobustimento (1) - è realizzato in materiale compatibile o compatibilizzato con il materiale termoplastico della camicia (2), atto cioè ad aderire o saldarsi a detta camicia (2). Riv.
- 7. Serbatoio (12) come nella rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto collare di irrobustimento (1) - prevede un bordo (1.2) conformato in maniera tale da essere saldabile a lama calda alla camicia (2), avvenendo tale saldatura preferibilmente in corrispondenza in un alloggiamento (2.1). Riv.
- 8. Serbatoio (12) come nella rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto collare di irrobustimento (1) è dotato di mezzi di chiusura a flangia costituiti da una flangia (1.6), una piastra flangiata (5), bulloni (1.7) e guarnizione (4). Riv.
- 9. Serbatoio (12) come in qualsiasi precedente rivendicazione, caratterizzato dal fatto che detto collare di irrobustimento (1) è dotato di una o più serie di solchi circonfereniali (1.4) all’intemo della gola (1.3) e/o in altre zone. Riv.
- 10. Serbatoio (12) come nelle precedenti rivendicazioni 3 o 8, caratterizzato dal fatto che detta flangia (1.6) è atta al montaggio delle stesse piastre flangiate (5) in uso per scaldabagni ad accumulo con serbatoio in acciaio. Riv.
- 11. Serbatoio (12) come nelle precedenti rivendicazioni 3 o 8, caratterizzato dal fatto che i già detti bulloni (1.7) costituiscono inserti inamovibili incorporati nel collare di irrobustimento (1) durante la fase di stampaggio di quest’ultimo. Riv.
- 12. Serbatoio (12) come nella rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto serbatoio (12) riguarda uno scaldabagno ad accumulo - ed il materiale con cui è realizzata la camicia (2) è polipropilene eventualmente caricato - mentre il collare di irrobustimento (1) è in polipropilene caricato con fibra di vetro. Riv.
- 13. Serbatoio (12) come in qualsiasi recedente rivendicazione, caratterizzato dal fatto che lo strato di irrobustimento (3) è realizzato in fibra di vetro impregnata con poliestere o con resina ortooftalica o con resina epossidica. Riv.
- 14. Metodo per realizzare un collare di irrobustimento (1) di una apertura in un serbatoio (12) in materiale composito per il contenimento di liquidi in pressione, in particolare in un serbatoio (12) per scaldabagni ad accumulo, - essendo detto serbatoio (12) costituito da una camicia (2) di materiale termoplastico ottenuta per soffiaggio ed avvolta da uno strato di irrobustimento (3), caratterizzato dal fatto di prevedere almeno i seguenti passi: in una macchina di formatura per soffiaggio, - inserire, tramite un apposito porta-inserto (8), un collare di irrobustimento (1) al disotto di una bocca di estrusione (6); estrudere un tubo (7) di diametro di poco maggiore del collare di irrobustimento (1) sino a coprire interamente detto collare di irrobustimento (1); - serrare le due valve (9) di uno stampo per soffiaggio sino alla chiusura mentre l’estremità inferiore del tubo (7), in corrispondenza delle scanalature (10) presenti su dette valve (9), è premuta contro la superficie esterna del collare di irrobustimento (1); - iniettare aria in pressione attraverso un ugello (11) sino alla completa formatura, dal tubo (7), della camicia (2), procedendo, poi, alla applicazione, sull’intera superficie della camicia (2), di uno strato di irrobustimento (3). Riv.
- 15. Metodo per realizzare un collare di irrobustimento (1) di una apertura in un serbatoio (12) in materiale composito per il contenimento di liquidi in pressione, in particolare in un serbatoio (12) per scaldabagni ad accumulo, essendo detto serbatoio (12) costituito da una camicia (2) di materiale termoplastico ottenuta per soffiaggio ed avvolta da uno strato di irrobustimento (3), ed essendo i materiali con cui sono realizzati detto collare di irrobustimento (1) e detta camicia (2) tra loro compatibili, caratterizzato dal fatto di prevedere almeno i seguenti passi: in una macchina di formatura per soffiaggio, preriscaldare un collare di irrobustimento (1) ad una temperatura sufficiente ad ottenere una adesione o una saldatura tubo (7) in fase di estrusione, - inserire, tramite un apposito porta-inserto (8), detto collare di irrobustimento (1) al disotto d+ una bocca di estrusione (6), - estrudere un tubo (7) di diametro di poco maggiore del collare di irrobustimento (1) sino a coprire interamente detto collare di irrobustimento (1), serrare le due valve (9) di uno stampo per soffiaggio sino alla chiusura mentre l’estremità inferiore del tubo (7), in corrispondenza delle scanalature (10) presenti su dette valve (9), è premuta contro la superficie esterna del collare di irrobustimento (1); - iniettare aria in pressione attraverso un ugello (11) sino alla completa formatura, dal tubo (7), della camicia (2), procedendo poi alla applicazione, sull’intera superficie della camicia (2), di uno strato di irrobustimento (3). Riv.
- 16. Metodo per realizzare un collare di irrobustimento (1) di una apertura in un serbatoio (12) in materiale composito per il contenimento di liquidi in pressione, in particolare in un serbatoio (12) per scaldabagni ad accumulo, - essendo detto serbatoio (12) costituito da una camicia (2) di materiale termoplastico ottenuta per soffiaggio ed avvolta da uno strato di irrobustimento (3), - ed essendo i materiali con cui sono realizzati detto collare di irrobustimento (1) e detta camicia (2) tra loro compatibili, caratterizzato dal di prevedere almeno i seguenti passi: in una macchina di formatura per soffiaggio, - inserire, tramite un apposito porta-inserto (8), detto collare di irrobustimento (1) al disotto d+ una bocca di estrusione (6), - estrudere un tubo (7) di diametro di poco maggiore del collare di irrobustimento (1) sino a coprire interamente detto collare di irrobustimento (1), serrare le due valve (9) di uno stampo per soffiaggio sino alla chiusura mentre Γ estremità inferiore del tubo (7), in corrispondenza delle scanalature (10) presenti su dette valve (9), è premuta contro la superficie esterna del collare di irrobustimento (1); iniettare aria in pressione attraverso un ugello (11) sino alla completa formatura, dal tubo (7), della camicia (2), procedere poi alla applicazione, sull’intera superficie della camicia (2), di uno strato di irrobustimento (3). procedere infine, tramite la tecnica di saldatura a lama calda, a saldare il bordo (1.2) del collare di irrobustimento (1) alla camicia (2), preferibilmente in corrispondenza di un alloggiamento (2.1). Riv.
- 17. Metodo per realizzare un collare di irrobustimento (1) di una apertura in un serbatoio (12) in materiale composito per il contenimento di liquidi in pressione, in particolare in un serbatoio (12) per scaldabagni ad accumulo, - essendo detto serbatoio (12) costituito da una camicia (2) di materiale termoplastico ottenuta per soffiaggio ed avvolta da uno strato di irrobustimento (3), - ed essendo i materiali con cui sono realizzati detto collare di irrobustimento (1) e detta camicia (2) tra loro compatibili, caratterizzato dal fatto di prevedere almeno tutti i passi previsti alle rivendicazioni 15 e 16.
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| DE2747024C2 (de) * | 1977-10-19 | 1979-10-18 | Bosch-Siemens Hausgeraete Gmbh, 7000 Stuttgart | Flüssigkeitsbehälter für einen Heißwasserbereiter |
| EP0565782A1 (en) * | 1992-04-15 | 1993-10-20 | FILIBERTI S.p.A. | Elliptical shaped tank for hot water in domestic plants |
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2001
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2002
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Also Published As
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