ITBO20110588A1 - Raccordo per tubi flessibili del tipo a singolo pezzo - Google Patents

Description

Il presente trovato ha come oggetto un raccordo per tubi flessibili del tipo a singolo pezzo (one piece), per uso in sistemi di refrigerazione e/o di condizionamento sia su sistemi mobili che su sistemi fissi e costituito da un inserto e da un elemento di ritenzione del tipo a gabbia rigidamente collegati.

In particolare, il raccordo è costituito da un corpo principale cavo che comprende un elemento di accoppiamento per un tubo flessibile, l'elemento di accoppiamento comprendente, in aggiunta ad altri elementi, almeno un anello di tenuta il cui posizionamento è definito e mantenuto da elementi anulari a cava e da elementi anulari a rampa adiacenti ed intervallati.

Il corpo principale cavo essendo all'estremità opposta dell'elemento di accoppiamento predisposto per la connessione alle utenze tramite collegamento filettato.

Il secondo elemento costituente il raccordo è un elemento di ritenzione a gabbia, costituita da un o più elemento anulare vincolato al raccordo tramite almeno tre elementi longitudinali.

Nella condizione di esercizio, le fascette sono clampate ad un diametro predefinito, al fine di esercitare una pressione in direzione radiale al tubo, dall'esterno verso l'interno in corrispondenza dell'anello di tenuta, comprimendo il tubo flessibile sull'elemento di accoppiamento del raccordo, realizzando la tenuta.

I fluidi utilizzati nell'ambito della refrigerazione e del condizionamento sono caratterizzati da ridotte dimensioni molecolari; tale caratteristica rende particolarmente complesso evitare la permeazione di tali fluidi attraverso le pareti dei tubi flessibili e nella regione di accoppiamento fra tubo flessibile e raccordo.

Nel tentativo di ridurre la permeazione dei fluidi attraverso le pareti dei tubi, i produttori hanno sviluppato differenti architetture, che è possibile classificare sulla base dei materiali utilizzati e della loro disposizione nel tubo stesso.

Si possono infatti distinguere tubi interamente in materiale elastomerico, rivestiti internamente in materiale termoplastico e tubi in cui un film intermedio termoplastico è compreso fra due strati di gomma, che fungono dà interfaccia verso l'interno e verso l'esterno del tubo; la struttura dei connettori flessibili sopra descritti è rinforzata tramite l'applicazione di una o più trecce di rinforzo .

Nei connettori flessibili allo stato dell'arte, le caratteristiche meccaniche del materiale plastico impiegato non contribuiscono ad assorbire le vibrazioni provenienti dalle condizioni di esercizio e dai componenti del circuito cui sono collegati; le pressioni di esercizio, il funzionamento in regime discontinuo e l'ampio campo di variazione termica delle condizioni di funzionamento, causano lo sfilamento del tubo dal:raccordo, che anche se solo parziale, determina la fuoriuscita del fluido refrigerante.

Inoltre, indipendentemente dalla presenza di materiale plastico, la rotazione relativa fra tubo e inserto non è impedita da alcun elemento; tale rotazione è una ulteriore causa di fuoriuscita del fluido refrigerante.

Gli effetti sopra descritti sono riconducibili al basso attrito superficiale nella zone di contatto fra connettore flessibile ed inserto e particolarmente evidenti nel caso di presenza di rivestimento interno termoplastico che è caratterizzato da un coefficiente di attrito con la superficie del raccordo ulteriormente ridotto.

Per ovviare a tali inconvenienti si utilizzano frequentemente elementi di tenuta in materiale elastomerico.

Un esempio di raccordo allo stato dell'arte è descritto nella pubblicazione N°.W095/33157, in cui due cave circonferenziali alloggiano due elementi di tenuta di forma arcuata nella zona di contatto con la superficie interna del tubo; il rapporto fra la dimensione delle cave e dell'elemento di tenuta, unitamente alla geometria dell'elemento di tenuta, garantisce il mantenimento delle condizioni di sigillatura.

Come evidenziato anche nella pubblicazione N°.WO 00/19137, tale disposizione non consente però il mantenimento delle prestazioni nel tempo, a causa delle relativamente elevate dimensioni della superficie di contatto fra tubo ed elemento di tenuta.

Inoltre, nel raccordo descritto dalla pubblicazione N°.W095/33157, gli elementi a rampa assolvono anche la funzione di evitare lo sfilamento del raccordo dal tubo; presentando l'inconveniente di essere potenziale innesco di lacerazioni sulla parte interna del tubo stesso.

Esternamente al tubo, insiste una fascetta metallica saldata ad un elemento longitudinale, clampata ad un diametro predefinito, al fine dì esercitare una pressione fra superficie interna del tubo ed elementi di tenuta, sufficiente a garantire la corretta tenuta dell'assemblato .

Il posizionamento della fascetta in direzione assiale rispetto al raccordo è realizzato tramite l'elemento longitudinale la cui estremità piegata si riferisce al terminale del tubo stesso;.

Un problema del trovato descritto è che tale sistema non garantisce il corretto posizionamento delle fascette rispetto all'elemento di tenuta; nel caso in cui il tubo non sia interamente inserito nel raccordo, ovvero non sia tagliato perpendicolarmente al proprio asse, le fascette non insistono sull'elemento di tenuta.

L'effetto sopra descritto può verificarsi anche nel Caso in cui il tubo in esercizio si sfilasse.

La pubblicazione N°.WO GQ/19137, rivendica un raccordo in cui il posizionamento ed il mantenimento in posizione degli elementi di tenuta del tipo O-Ring, è garantito dal dimensionamento della cava, tale da avere il centro della sezióne dellO -Ring posizionato al di sotto dello spigolo della cava stessa.

Esternamente al tubo, in corrispondenza di ogni elemento di tenuta, insiste una fascetta metallica, clampata ad un diametro predefinito, al fine di esercitare una pressione fra superficie interna del tubo ed elementi di tenuta, sufficiente a garantire la corretta tenuta dell'assemblato,

Un problema del trovato descritto è che la presenza di regioni cilindriche adiacenti alle cave di alloggiamento degli elementi di tenuta di tipo O-Ring, aventi sezione circolare, non garantisce che tali elementi di tenuta rimangano in posizione durante l'inserimento del tubo; infatti tale operazione imprime un movimento rotatorio che può scalzare l'O-Ring dalla sede, anche se essa è di profondità superiore al raggio dell'O-Ring stesso.

La gabbia è realizzata in differenti geometrie, potendo essere sia di forma aperta, per consentire l'inserimento lateralmente all'inserto, che di forma chiusa, che consente l'inserimento della gabbia solo dall'estremità opposta all'elemento di accoppiamento con il connettore flessibile.

Nessuna delle soluzioni descritte è caratterizzata da soluzioni atte ad evitare la rotazione relativa del tubo rispetto al raccordo; inoltre, tutte le soluzioni che consentono l'assemblaggio del connettore flessibile al raccordo direttamente sul campo (fiald attachable), sono costituite di un numero di componenti variabile da due a quattro, con conseguente difficoltà nella oggettivazione delle posizioni corrette e nella corretta esecuzione del montaggio.

Compito precipuo del presente trovato è quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati, realizzando un raccordo per applicazioni sul campo costituito di un singolo pezzo, che garantisca una perfetta tenuta al fluido refrigerante in tutte le condizioni di esercizio e che consenta un inserimento robusto del raccordo nel tubo senza l'utilizzo di apposito attrezzo allargatore, prevenendo eventuali problemi di scalzamento dell'anello di tenuta.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un raccordo per tubi flessibili, secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli allegati disegni, in cui:

Figura 1 è una rappresentazione schematica del trovato secondo una prima forma realizzativa.

Figura 2 è una vista in sezione del trovato secondo una prima forma realizzativa.

Figura 3 è una vista in sezione del trovato secondo una forma realizzativa alternativa.

Figura 4 è una vista in pianta del trovato secondo una forma realizzativa alternativa.

Figura 5 è una rappresentazione schematica di Una forma realizzativa alternativa.

Figura 6 è una rappresentazione schematica del trovato secondo una forma realizzativa alternativa.

Figura 7 è una rappresentazione schematica di un caso applicativo dì terminale assemblato,, composto di raccordo e tubo. Con riferimento a Figura 1, il presente trovato è costituito da un corpo principale cavo che comprende un elemento di accoppiamento al tubo.

L'elemento di accoppiamento comprende la zona terminale del raccordo, genericamente indicata con (20) conformata per favorire l'inserimento del raccordo nel tubo e genericamente costituita da due elementi tronco-conici (1,3) la cui base maggiore è separata da un elemento cilindrico 2; un secondo elemento cilindrico 4, separa la zona terminale (20) dalla zona di tenuta (30), costituita da una serie di almeno due elementi anulari a rampa (5a,5b), intervallati da almeno una cava (6a) ed adiacenti ad almeno una scanalatura anulare (7a), adiacente ad una regione a sezione cilindrica (8) terminante con una parete verticale (9) su cui va in battuta il tubo quando inserito completamente che funge da collegamento con una zona troncoconica (10) ad una regione cilindrica (11) terminante con la parete verticale.

La cava (6a) assolve alla funzione di alloggiamento dell'elemento di tenuta (12a) di tipo O-Ring, il cui posizionamento è garantito dalla vicinanza degli elementi a rampa che espletano una funzione di contenimento e di guida dell'elemento di tenuta.

Gli elementi a rampa (5a, 5b) aventi una separazione sostanzialmente pari alla larghezza della cava (6a), ovvero al diametro dell'elemento di tenuta (12a)

Tale disposizione semplifica il montaggio, guidando l'elemento di tenuta all'interno della cava e garantendo il mantenimento della posizione durante il montaggio, per effetto dell'elevato aumento di diametro.

Al fine di garantire una efficace sigillatura, l'altezza L dell'elemento di tenuta (12a) è maggiore dell'altezza H delle rampe (5a, 5b) circostanti, prima dell'inserimento del raccordo.

L'impiego di almeno un elemento di serraggio (45), consente l'applicazione di una forza dall'esterno all'interno, in corrispondenza dell'elemento di tenuta (12a), garantendo le corrette condizioni di pressione fra l'elemento di tenuta e la parete interna del tubo flessibile ed in corrispondenza di altre zone del raccordo, al fine di prevenire lo sfilamento del raccordo stesso in condizioni di esercizio.

L'elemento di serraggio (45) essendo costituito da almeno una fascetta (46a, 46b) clampata ad un diametro predefinito e vincolata ad almeno tre elementi longitudinali (47a, 47b, 47c).

Il posizionamento della fascetta in direzione assiale rispetto al raccordo è realizzato tramite almeno tre elementi longitudinali (47a, 47b, 47c) le cui estremità sono vincolate all'inserto nella regione denominata latch area(13) tramite graffatura, tramite cartellatura, tramite saldatura o tramite brasatura, originando un collegamento permanente.

Un ulteriore forma realizzativa per consentire il collegamento dell'elemento di serraggio (45) all’inserto è rappresentata nelle Figure 3, 4 e 6; la soluzione prevede la realizzazione nella zona della Latch area (13) di una regione sagomata, ad esempio, con sezioni di tipo ovale o poligonale.

La medesima geometria essendo replicata in una fascetta (48) rigidamente collegata all'elemento di serraggio; tale fascetta essendo clampata nella zona della latch area (13), evitando la rotazione e lo sfilamento.

Il raccordo essendo realizzato in materiale metallico tramite tornitura o deformazione plastica.

Il gruppo fascetta (45) può essere realizzato in materiale metallico, plastico, composito o loro combinazione.

Rispetto alle soluzioni attualmente allo stato dell'arte, il collegamento permanente fra gruppo fascetta (45) e inserto, unitamente alla presenza di elementi longitudinali e trasversali, compressi contro la parete esterna del connettore flessibile, realizza un ancoraggio robusto, preservando la zona; di tenuta ed evitando lo sfilamento del tubo e la sua rotazione, riducendo drasticamente il rischio di perdite di fluido refrigerante.

La realizzazione di un raccordo in singolo pezzo garantisce l'assenza di errori dovuti ad errato montaggio dei componenti, riducendo gli scarti, il rischio di fallimento dell'assemblato e di tempi di assemblaggio.

Claims (16)

1. Un raccordo per i tubi flessibili, specialmente per uso in sistemi di refrigerazione e/o in sistemi dì condizionamento, del tipo a singolo pezzo costituito da un corpo principale cavo che comprende un elemento di accoppiamento comprendente almeno due elementi anulari a rampa, intervallati da almeno una cava circonferenziale che alloggia un anello di tenuta ed adiacenti ad almeno una scanalatura anulare e da un elemento di serraggio che collabora con :gli elementi di tenuta per serrare un connettore flessibile quando il raccordo si presenta nella condizione di utilizzo.

2. Un raccordo per i tubi flessibili secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dall'avere un collegaménto rigido fra elemento di serraggio e elemento di accoppiamento.

3. Un raccordo per i tubi flessibili secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dall'avere altezza del almeno un anello di tenuta in posizione, prima dell'inserimento nel tubo, maggiore dell'altezza dei circostanti elementi a rampa.

4. Un raccordo per i tubi flessibili secondo rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la distanza fra gli elementi a rampa adiacenti alla cavità anulare è sostanzialmente pari alla larghezza della cavità anulare, ovvero ài diametro dell'elemento dì tenuta.

5. Un raccordo per tubi flessibili secondo rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che l'elemento di serraggio è costituito da una o più fascette.

6. Un raccordo per tubi flessìbili secondo rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che su ciascun elemento di tenuta insiste una fascetta.

7. Un raccordo per tubi flessibili secondo rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che le fascette sono in quantità maggiore o uguale al numero di elementi di tenuta.

8. Un raccordo per i tubi flessibili secondo rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che l'ameno un anello di tenuta è inserito in modo elastico in una cavità anulare.

9. Un raccordo per ì tubi flessìbili secondo la rivendicazione 8, in cui il collegamento fra elemento di serraggio e elemento di accoppiamento è realizzato tramite processi di deformazione plastica.

10.Un raccordo per i tubi flessibili secondo la rivendicazione 8, in cui il collegamento fra elemento di serraggio e elemento di accoppiamento è realizzato tramite processi di saldatura .

11.Un raccordo per i tubi flessibili secondo la rivendicazione 8, in cui il collegamento fra elemento di serraggio e elemento di accoppiamento è realizzato tramite processi di brasatura .

12.Un raccordo per i tubi flessibili secondo :la rivendicazione 8, in cui il collegamento fra elemento di serraggio e elemento di accoppiamento è realizzato tramite clampatura di una fascetta nella regione della latch area, opportunamente sagomata .

13.Un raccordo per i tubi flessibili secondo la rivendicazione 12, in cui la regione della latch area ha forma poligonale.

14.Un raccordo per i tubi flessibili secondo la rivendicazione 12, in cui la regione della latch area ha forma ovale.

15.Un raccordo per tubi flessibili secondo rivendicazione 4 realizzato tramite processo di tornitura.

16.Un raccordo per tubi flessibili secondo rivendicazione 4 realizzato tramite deformazione plastica.