ITAN20100091A1 - Struttura modulare per l'avvolgimento di una tubazione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione avente per TITOLO:

“STRUTTURA MODULARE PER L’AVVOLGIMENTO DI UNA TUBAZIONE”

DESCRIZIONE

CAMPO DELLA TECNICA

La presente invenzione si colloca nel campo delle strutture di supporto per avvolgimenti di tubazioni comprendendo anche il campo delle sonde geotermiche a spirale. La geotermia è uno dei settori strategici per quanto riguarda le energetiche rinnovabili, il settore si sta sviluppando con nuove soluzioni tecnologiche specifiche. Tra queste le sonde a spirale sia verticali che orizzontali (scambiatori a trincee) rappresentano una innovazione e vengono realizzati tramite avvolgimenti a spirale. Al momento lo stato dell’arte non prevede strutture in grado di facilitare la realizzazione delle spirali.

STATO DELLA TECNICA

Attualmente in letteratura non sono presenti strutture simili o riconducibili alla funzione preposta. Possiamo richiamare alla struttura in questione il brevetto Energy Resources (AN2006A000063) relativo ad una sonda a spirale in cui non si fa comunque riferimento ad alcuna struttura di sostegno.

PROBLEMA TECNICO DA RISOLVERE

Non sono presenti sul mercato strutture analoghe che permettono una rapida realizzazione e il sostegno di avvolgimenti a spirale. La realizzazione di avvolgimenti a spirale (compreso il caso di sonde geotermiche a spirale) necessità di una intelaiatura per il sostegno e il mantenimento della tubazione in forma. La struttura deve anche garantire la costanza del passo tra le spire e il bloccaggio delle stesse per evitare scorrimenti in fase di realizzazione ed eventuali schiacciamenti della tubazione che ne pregiudicherebbero il corretto funzionamento. L’utilizzo di una struttura di sostegno preassemblabile e modulare come quella in oggetto della presente domanda di brevetto permette l’abbattimento dei tempi e dei costi di realizzazione della sonda a spirale.

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

Il sistema di supporto per avvolgimenti a spirale di tubazioni si compone delle parti sotto elencate:

- Staffa

- Anello di supporto

Tutte le parti sono realizzate in modo da garantire l’accoppiamento reciproco. La tubazione può essere guidata durante l’avvolgimento dai particolari scavi posti lungo le staffe. Oltre agb accoppiamenti tra le varie parti, è la tubazione stessa che partecipa alla stabilità della struttura.

Il montaggio della struttura prevede le seguenti fasi:

- Allineamento assiale della coppia di cerchi di sostegno.

- Montaggio della prima staffa sugli anelli di sostegno mediante gli appositi scavi.

- Allineamento longitudinale della seconda staffa mediante apposito distanziale e fissaggio della stessa sugli anelli di sostegno in riferimento degli appositi scavi.

- Allineamento longitudinale della terza staffa e fissaggio della stessa sugli anelli di sostegno mediante gli appositi scavi.

VANTAGGI DELL’INVENZIONE

Attualmente avvolgimenti analoghi vengono realizzati avvolgendo la tubazione attorno a strutture realizzate precedentemente con acciaio da carpenteria o con reti metalliche; le strutture precedentemente elencate richiedono un notevole investimento di tempo per la realizzazione ed il fissaggio della tubazione. Con la struttura modulare oggetto delTinvenzione si ha un notevole risparmio di tempo nella realizzazione della struttura di sostegno e nell’ avvolgimento della tubazione, inoltre la spirale risultante è geometricamente perfetta perché guidata dai particolari scavi lungo le staffe che garantiscono la costanza del passo e il bloccaggio alla traslazione longitudinale delle spire una volta avvolte.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

-In Fig.lA è rappresentata la struttura assemblata, composta da due anelli di sostegno (5 e 6) e da quattro staffe (1, 2, 3 e 4).

-In Fig.lB è rappresentata la struttura esplosa, composta da due anelli di sostegno (5 e 6) e da quattro staffe (1, 2, 3 e 4).

- In Fig.lC è rappresentata la struttura esplosa con le indicazioni sulle superfici che partecipano all’accoppiamento reciproco.

- In Fig.2 è rappresentato in proiezioni ortogonali il particolare “Staffa”. (Fig. 2 A vista laterale; Fig. 2B vista in pianta).

-In Fig.3 è rappresentato in proiezioni ortogonali il particolare “Anello di sostegno”. (Fig.3A vista in pianta; Fig.3B vista laterale).

- In Fig.4 è rappresentata la struttura modulare assemblata e comprensiva della tubazione avvolta.

-In Fig.5 è rappresentato il “distanziale” per rallineamento longitudinale delle staffe durante la fase di montaggio.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Le Fig.lA, 1B e 1C mostrano un modulo della struttura di sostegno per Tavvolgimento a spirale di tubazioni nella configurazione con 2 anelli e 4 staffe. Gli anelli sono indicati con le numerazioni 5 e 6, mentre le staffe con le numerazioni 1, 2, 3 e 4.

La dimensione della superficie la della staffa 1 è tale da consentire Γ accoppiamento con la superficie 5a dell’ anello 5 mentre le superfici lb e le si accoppiano rispettivamente alle superfici 5b e 5c; le superfici 5b e 5c, tra loro parallele, garantiscono l’allineamento della staffa 1 all’asse dell’anello di sostegno 5 e in maniera analoga alle superfici dello scavo dell’anello di sostegno 6.

Per i successivi accoppiamenti delle staffe 2, 3 e 4 agli anelli di sostegno, queste devono prima essere allineate longitudinalmente alla staffa 1 (precedentemente accoppiata).

L’allineamento si realizza posizionando le estremità delle staffe in battuta alle superfici 7a, 7b, 7c, e 7d del distanziale (Fig.5) che viene allineato assialmente agli anelli di sostegno. Questo garantisce che l’asse dello sviluppo delle scanalature poste lungo le staffe coincida con l’asse dello sviluppo della spirale formata dalla tubazione che si deve avvolgere.

Tale accoppiamento è analogo per le altre staffe (2, 3 e 4) tra le superfici 2a e 5e, 3a e 5f, 4a e 5g.

Tutti gli accoppiamenti staffa-anello sono ad interferenza e possono essere fatti in maniera molto rapida tramite un mazzuolo.

In Fig.2A e Fig.2B è rappresentata la “Staffa” rispettivamente in vista laterale e in pianta ed è indicata la dimensione di ingombro longitudinale 10. Dalla due viste si notano le scanalature a sviluppo elicoidale sulla superficie superiore che servono da alloggiamento per la tubazione. Le scanalature sono distanziate l’una dall’altra di p0che garantisce la costanza del passo tra le spire della spirale di tubazione.

In Fig.3A e Fig.3B è rappresento il particolare “Anello di supporto” rispettivamente in pianta e vista laterale. Si possono notare gli scavi sulla circonferenza esterna, che permettono Γ accoppiamento con le staffe, di larghezza “a”.

In Fig.4 viene mostrata la struttura composta da più moduli e della tubazione avvolta.

In Fig.5 viene mostrato il particolare “Anello distanziale” necessari nella fase di allineamento delle staffe nella fase di montaggio. L’Anello distanziale non partecipa alla struttura finale, ma solo alla fase di montaggio e può essere riutilizzato successivamente per le altre strutture. Le superfici 7a, 7b, 7c e 7d sono complanari.

Claims (6)

1. DESCRIZIONE dell’invenzione avente per TITOLO: “STRUTTURA MODULARE PER L’AVVOLGIMENTO DI UNA TUBAZIONE” RIVENDICAZIONI 1. Struttura modulare per la realizzazione ed il sostegno di avvolgimenti elicoidali, o a spirale, di tubazioni nella quale il modulo singolo della struttura è composto da almeno di 3 staffe ognuna di lunghezza “10”, e da almeno 2 anelli di supporto che si accoppiati alle staffe in modalità varia, che ne garantiscono rallineamento reciproco (staffe parallele all’asse dell’anello).
2. 2. Struttura modulare per la realizzazione ed il sostegno di avvolgimenti elicoidali secondo la rivendicazione 1 , in cui il montaggio delle parti staffa -anello è garantito da opportuni accoppiamenti che servono a garantire il corretto posizionamento.
3. 3. Struttura modulare per la realizzazione ed il sostegno di avvolgimenti elicoidali secondo la rivendicazione 1 (e secondo una delle rivendicazioni precedenti), in cui le staffe presentano estremità opportunamente sagomate in modo da garantire l’accoppiamento reciproco e quindi di conseguenza la modularità.
4. 4. Struttura modulare per la realizzazione ed il sostegno di avvolgimenti elicoidali secondo la rivendicazione 1, (e secondo una delle rivendicazioni precedenti) con staffe appositamente sagomate sulla superficie esterna con scavi che fungono da alloggiamento e da guida per la tubazione secondo un profilo ad elicoide. La particolare forma degli scavi garantisce il contatto continuo tra superficie esterna della tubazione e la superficie degli stessi. Gli alloggiamenti lungo la lunghezza 10della staffa sono distanziati l’uno dal successivo di una lunghezza p0detta passo.
5. 5. Struttura modulare per la realizzazione ed il sostegno di avvolgimenti elicoidali secondo la rivendicazione l(e secondo una delle rivendicazioni precedenti), in cui gli anelli di supporto presentano particolari alloggiamenti (scavi) sulla superficie esterna di larghezza a uguale alla larghezza della staffa, in modo da garantire un rapido accoppiamento.
6. 6. Struttura modulare per la realizzazione ed il sostegno di avvolgimenti elicoidali secondo la rivendicazione l(e secondo una delle rivendicazioni precedenti), in cui le staffe (1) hanno geometria delle estremità che permettono un accoppiamento con incastro a<">coda di rondine” tra Γ estremità superiore e quella inferiore delle staffe e permettono lo sviluppo modulare della struttura.